[发明专利]铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业的连铸设备领域，更具体的说，是一种铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置。

背景技术

铝合金棒材根据铸成形状可分类为圆锭和方锭，铝合金棒材铸造的历史上，20世纪90年代前圆锭和方锭的铸造装置都是非同水平铸造的方式。由于圆锭的工程学特性，20世纪90年代初铸造业首先实现了同水平铸造，接着再实现了同水平热顶铸造，然后又很快实现了当前通行的圆锭密布同水平热顶铸造形式。这种形式在铸成圆锭的综合工艺品质上和铸造效率上的巨大优势迅速成为铸造业者的共识。

而同一时期老式落后的铝合金方锭非同水平铸造形式却一直不能得到突破，如图2所示，这种方锭的铸造装置由结晶器13形成结晶带，通过配置浮漂漏斗15控制液面，结合外围传动装置构成铝合金方锭的铸造系统。该系统中完成其主体结晶的铸造装置结晶器13，通常是由8---10mm铝板，用折边方式折成方形，再外围配以循环的冷却水5构成。铸造过程中，结晶器13装在模台上，结晶器13的上部设有导流作用的管14和用来控制液面的浮漂漏斗15，结晶器13的下部设有引锭头9，引锭头9装在引锭座10上。铸造前，把模台和引锭座10安上铸造井，然后升上引锭头9，使其进入结晶器13内形成铸模；铸造时，金属铝液1通过浮漂漏斗15流入结晶器13中，经冷却水5的冷却，引锭头9以一定速度向铸造井下方移动，将结晶器13内冷却成形的铸锭拉出，达到一定长度时停止供金属铝液1和冷却水5，翻开模台吊出方形铸锭8。这种非同水平铝合金方锭铸造的最大缺点是铸造液面会有落差问题的存在，当同水平输送分配装置2中的金属铝液1从管14中流出，流经浮漂漏斗15时会产生紊流现象，在此过程中铝液产生翻滚，并且高温铝液与大量空气接触造成氧化铝膜二次夹杂和含氢量的增加，从而大大降低了铝液的品质；其产生的结晶带高度一般会在120mm以上，过高的结晶带导致结晶时间加长，二次冷却不能及时跟上等问题的出现，这些原因促使铸成的铝锭晶粒粗大、均匀度降低，并难以避免有大量铸造冷隔的存在。另外在铸造过程中也不能很好的控制结晶器内金属液面的水平。液面过低会造成铸锭表面形成冷隔，严重时会产生漏铝；过高又会加重铸锭表面偏折瘤的深度，极易造成铸锭表面拉痕甚至拉裂。由于采用浮漂漏斗会占用铸锭的铸造液面，导致120mm以下宽度的小型方锭在铸造中难度很大。而且这种装置的引锭配合性较差，容易发生引锭头9直接撞击破坏结晶器13的情况。

发明内容

本发明的目的在于改变传统的铝合金方锭非同水平的铸造方式，提供一种能在铝合金熔体出炉——净化——输送——铸造阶段实施密布同水平热顶铸造工艺的铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置，突破性地提升铝合金方锭铸造的工艺品质，大大提升生产效率。

为了实现上述目的，本发明的铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置，包括结晶器和结晶器下部对应的装在引锭座10上的引锭头9，所述结晶器是由保温热顶导流管3、结晶器上套6和结晶器下套7组成；保温热顶导流管3、结晶器上套6和结晶器下套7从上至下依次相连，与引锭头9构成一个贮液空腔。

作为一种改进，所述结晶器的保温热顶导流管3包括基座和导流管，导流管上至少设有一个以上的导流孔，可根据所铸方锭截面形状的需要确定数量和大小。

作为一种改进，所述导流孔的下端具有形状为上小下大的喇叭形的扩口。

作为一种改进，所述导流孔的截面开口形状为方形，与所铸方锭的截面形状相应。

作为一种改进，所述结晶器的结晶器上套6中设有冷却水平衡管4；所述冷却水平衡管4相连着至少一个冷却水进水孔和至少一个冷却水出水孔。

作为一种改进，所述冷却水平衡管4沿整个结晶器上套6的周向延伸。

作为一种改进，所述冷却水平衡管4的截面形状为圆形。

作为一种改进，所述结晶器的结晶器下套7为法兰型式，其内轮廓与引锭头9的外轮廓相配，起到定位作用。

作为一种改进，所述结晶器下套7设有与结晶器内部相通的排水槽11。

作为一种改进，所述结晶器的结晶器上套6为锻打紫铜材料拼装而成，具有良好的导热性能。

本发明以铝合金方锭热顶铸造结晶器为核心工作部件，配套由耐火材料制成的铝合金熔体同水平输送分配装置2和冷却水组装分布装置12，辅以密布铸造的设计，再结合外围的铸造引锭传动装置，构成本发明的铝合金方锭密布同水平热顶铸造装置。