鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，包括上環(huán)和下環(huán)，上環(huán)與下環(huán)通過(guò)螺栓連接，上環(huán)與下環(huán)的貼合面之間設(shè)置有密封圈，上環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有安全凸臺(tái)，下環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有與安全凸臺(tái)相適配的安全凹臺(tái)；下環(huán)的外圈上設(shè)置有一排水平開(kāi)設(shè)的進(jìn)水孔，下環(huán)內(nèi)圈的錐形斜面上設(shè)置有至少三排出水孔，進(jìn)水孔分別與出水孔、第二出水孔、第三出水孔相互貫通。在結(jié)晶器下環(huán)上設(shè)置了三排出水孔，出水孔對(duì)剛出結(jié)晶器鑄棒進(jìn)行一級(jí)冷卻，第二出水孔和第三出水孔對(duì)鑄棒進(jìn)行二、三級(jí)冷卻，提高冷卻強(qiáng)度，加快結(jié)晶速度，降低由于熱應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂的傾向，抑制了晶粒的長(zhǎng)大，改善鑄棒晶粒組織。多級(jí)冷卻還可以降低了鑄棒表面的溫度，避免鑄造結(jié)束員工起吊棒料時(shí)被燙傷，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，屬于鋁及鋁合金熱頂鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鋁及鋁合金熱頂鑄造結(jié)晶器見(jiàn)圖1所示，主要包括上環(huán)I和下環(huán)2，石墨環(huán)11安裝在上環(huán)I上，進(jìn)水孔6設(shè)置在上環(huán)I外圈上，上、下環(huán)的間隙形成了出水孔7。鋁液通過(guò)石墨環(huán)11形成鑄棒表面凝殼，再由出水孔7噴射出的冷卻水進(jìn)行單級(jí)冷卻。
[0003]該結(jié)晶器存在的弊端在于結(jié)晶器上、下環(huán)必須一一對(duì)應(yīng)使用，出水角度由上、下環(huán)配合所定，使用時(shí)受牌號(hào)的限制，這種單級(jí)出水的冷卻強(qiáng)度不足，容易導(dǎo)致鑄棒開(kāi)裂，晶粒不良等缺陷，從而降低了鑄棒的成品率。另外，冷卻不足導(dǎo)致尾部鑄棒溫度較高，員工起吊棒料時(shí)容易被燙傷，造成安全事故。鋁合金牌號(hào)特性導(dǎo)致結(jié)晶過(guò)程的冷卻強(qiáng)度要求不一樣，而傳統(tǒng)熱頂鑄造結(jié)晶器上下環(huán)又必須一一對(duì)應(yīng)，使用過(guò)程中受牌號(hào)的限制，無(wú)法滿足不同牌號(hào)的使用，所以鑄造現(xiàn)場(chǎng)需要配備多套不同結(jié)晶器來(lái)滿足不同的牌號(hào)需求，這樣不但占用了較大的空間，而且增加了生產(chǎn)成本和管理難度，降低了生產(chǎn)效率。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鑄造過(guò)程冷卻充分，可以多級(jí)冷卻、鑄造組織性能好，安全風(fēng)險(xiǎn)低，適合不同鋁合金牌號(hào)鑄造，提高利用率，減低生產(chǎn)成本的鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，包括上環(huán)和下環(huán)，上環(huán)與下環(huán)通過(guò)螺栓連接，上環(huán)與下環(huán)的貼合面之間設(shè)置有密封圈，上環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有安全凸臺(tái)，下環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有與安全凸臺(tái)相適配的安全凹臺(tái)；
下環(huán)的外圈上設(shè)置有一排水平開(kāi)設(shè)的進(jìn)水孔，下環(huán)內(nèi)圈的錐形斜面上設(shè)置有至少三排出水孔，分別是出水孔、第二出水孔、第三出水孔，進(jìn)水孔分別與出水孔、第二出水孔、第三出水孔相互貫通。
[0006]出水孔與進(jìn)水孔的夾角為110度至140度。
[0007]第二出水孔與第三出水孔相互平行，與進(jìn)水孔夾角為120度至150度。
[0008]有益效果:因?yàn)楸景l(fā)明在結(jié)晶器下環(huán)上設(shè)置了三排出水孔，出水孔對(duì)剛出結(jié)晶器鑄棒進(jìn)行一級(jí)冷卻，第二出水孔和第三出水孔對(duì)鑄棒進(jìn)行二、三級(jí)冷卻，所以提高了冷卻強(qiáng)度，加快了結(jié)晶速度，降低了由于熱應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂的傾向，抑制了晶粒的長(zhǎng)大，改善鑄棒晶粒組織。多級(jí)冷卻還可以降低了鑄棒表面的溫度，避免鑄造結(jié)束員工起吊棒料時(shí)被燙傷，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]因?yàn)楸景l(fā)明將進(jìn)出水孔設(shè)置在結(jié)晶器下環(huán)內(nèi)側(cè)，結(jié)晶器下環(huán)可根據(jù)鋁合金牌號(hào)的冷卻強(qiáng)度要求不同進(jìn)行選擇性更換，所以可使一個(gè)結(jié)晶器上環(huán)配合多個(gè)結(jié)晶器下環(huán)，可更換式結(jié)晶器下環(huán)的使用，提高了結(jié)晶器的利用率，降低了生產(chǎn)成本。結(jié)晶器上環(huán)配合多個(gè)結(jié)晶器下環(huán)，結(jié)晶器下環(huán)可根據(jù)鋁合金牌號(hào)的冷卻強(qiáng)度要求不同進(jìn)行選擇性更換。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是傳統(tǒng)結(jié)晶器的剖面圖；
圖2是本發(fā)明結(jié)晶器的俯視圖；
圖3是本發(fā)明結(jié)晶器A-A剖面圖；
圖4是本發(fā)明結(jié)晶器B-B剖面圖；
圖5是圖3中結(jié)晶器進(jìn)出水處的局部放大圖。
[0011]圖中:I 一上環(huán)、2 —下環(huán)、3—密封圈、4 一安全凸臺(tái)、5—安全凹臺(tái)、6—進(jìn)水孔、7一出水孔、8—第二出水孔、9一第二出水孔、10—螺檢、11一石墨環(huán)、α—出水孔7與進(jìn)水孔6的夾角、β—第二出水孔8與進(jìn)水孔6的夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]一種鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，包括上環(huán)I和下環(huán)2，上環(huán)I與下環(huán)2通過(guò)螺栓10連接，上環(huán)I與下環(huán)2的貼合面之間設(shè)置有密封圈3，上環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有安全凸臺(tái)
4,下環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有與安全凸臺(tái)4相適配的安全凹臺(tái)5 ；
下環(huán)2的外圈上設(shè)置有一排水平開(kāi)設(shè)的進(jìn)水孔6，下環(huán)2內(nèi)圈的錐形斜面上設(shè)置有至少三排出水孔，分別是出水孔7、第二出水孔8、第三出水孔9，進(jìn)水孔6分別與出水孔7、第二出水孔8、第二出水孔9相互貫通。
[0014]第一出水孔7與進(jìn)水孔6的夾角α為110度至140度。
[0015]第二出水孔8與第三出水孔9相互平行，與進(jìn)水孔6夾角β為120度至150度。
[0016]上環(huán)I與下環(huán)2通過(guò)螺栓10連接，便于拆卸或更換。上、下環(huán)貼合面采用密封圈3進(jìn)行密封，密封圈上的卡槽采用倒置喇叭口型，可以卡住密封圈防止其掉落。上環(huán)內(nèi)圈的安全凸臺(tái)4與下環(huán)內(nèi)圈的安全凹臺(tái)5相互配合使用，不僅起到定位作用，而且可以防止密封圈密封不良冷卻水泄漏，以便濺到石墨環(huán)上造成安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0017]出水孔7與進(jìn)水孔6夾角α為110度至140度，第二出水孔8與第三出水孔9相互平行，與進(jìn)水孔6夾角β為120度至150度。鋁液通過(guò)石墨環(huán)11形成鑄棒的表面凝殼，冷卻水由進(jìn)水孔6進(jìn)入，再由出水孔7和第二出水孔8與第三出水孔9直接噴射至鑄棒表面進(jìn)行冷卻。出水孔7噴射出的冷卻水對(duì)鑄棒進(jìn)行一級(jí)冷卻，使鑄棒表面凝殼更加堅(jiān)固，并由表面至心部進(jìn)行結(jié)晶，但冷卻不足，結(jié)晶未全部完成，存在較大的熱應(yīng)力，容易造成鑄造缺陷；第二出水孔8與第三出水孔9對(duì)鑄棒進(jìn)行二、三級(jí)冷卻，加強(qiáng)鑄棒冷卻，使鑄棒結(jié)晶充分，控制晶粒長(zhǎng)大，并且降低了鑄棒表面溫度，防止吊棒時(shí)被燙傷。出水孔7與進(jìn)水孔6夾角α小于第二出水孔8與進(jìn)水孔6夾角β，防止角度過(guò)大使冷卻水反彈至石墨環(huán)而造成鑄造缺陷和安全事故。
[0018]結(jié)晶器下環(huán)2可根據(jù)不同的牌號(hào)特征進(jìn)行更換，可使一個(gè)結(jié)晶器上環(huán)I配合多個(gè)結(jié)晶器下環(huán)2，一整套可更換式結(jié)晶器適應(yīng)不同鋁合金牌號(hào)的鑄造，提高了結(jié)晶器的利用率,降低了生產(chǎn)成本。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，包括上環(huán)(1)和下環(huán)(2)，其特征在于:所述上環(huán)(I)與下環(huán)(2)通過(guò)螺栓(10)連接，上環(huán)(1)與下環(huán)(2)的貼合面之間設(shè)置有密封圈(3)，上環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有安全凸臺(tái)(4)，下環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)置有與安全凸臺(tái)(4)相適配的安全凹臺(tái)(5)； 下環(huán)(2)的外圈上設(shè)置有一排水平開(kāi)設(shè)的進(jìn)水孔(6)，下環(huán)(2)內(nèi)圈的錐形斜面上設(shè)置有至少三排出水孔，分別是出水孔(7)、第二出水孔(8)、第三出水孔(9)，進(jìn)水孔(6)分別與出水孔(7)、第二出水孔(8)、第三出水孔(9)相互貫通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，其特征在于:所述出水孔(7)與進(jìn)水孔(6)的夾角(α)為110度至140度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金熱頂鑄造用結(jié)晶器，其特征在于:所述第二出水孔(8)與第三出水孔(9)相互平行，與進(jìn)水孔(6)夾角(β)為120度至150度。
【文檔編號(hào)】B22D11/055GK103894566SQ201410163374
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】蔣丹華, 彭俊芳 申請(qǐng)人:江蘇亞太輕合金科技股份有限公司