[发明专利]组合外场作用下大尺寸镁合金板坯连铸装置与方法

权利要求书

1.一种利用组合外场作用的板坯连铸装置，该装置包括结晶器和引锭块，其特征在于该装置还包括结晶器水箱内的电磁线圈、保护气体喷管、2个超声波头、导流钢管、分流盘，其中2个超声波头对称布置于结晶器内宽度中心线的两侧，距离为铸锭宽度的40-70％，超声波头的直径为30-80mm，在分流盘的四个顶角部即分流盘对角线方向的顶端各设有1个分流孔，每个分流孔的截面积为1000-3000mm²，分流盘的底盘中心位置设有导流锥，且导流锥与导流钢管上下相对，各自的中轴线在同一条垂线上。

2.根据权利要求1所述的利用组合外场作用的板坯连铸装置，其特征在于装置中结晶器水箱内的电磁线圈的匝数为100-500匝。

3.根据权利要求1所述的利用组合外场作用的板坯连铸装置，其特征在于保护气体喷管的内径为6-15mm，在保护气体喷管的下部钻直径0.5-2mm的小孔，孔的中心线与水平面成20-35°夹角，孔间距为5-30mm。

4.根据权利要求1所述的利用组合外场作用的板坯连铸装置，其特征在于结晶器壳体采用低碳钢或不锈钢制造，结晶器内壁采用6061铝合金或TC4钛合金制作，超声杆用碳钢如45#钢制作，线圈由包覆绝缘膜的铜导线制作，分流盘和保护气体钢管用304不锈钢制作。

5.一种利用组合外场作用的板坯连铸方法，其特征是该方法采用了如权利要求1所述的装置，铸锭时按如下工艺过程进行操作：

(1)设备启动：开通结晶器的冷却水和润滑油，开通保护气体，开通低频电源向电磁线圈通入电流并且启动超声波；

(2)连续铸坯：将经净化、静置后的合金液经导流钢管和分流盘分流到结晶器中，当液面达到与分流盘的上沿平齐时，启动铸造机，同时将已经启动的超声波头插入合金液面下50-100mm，铸造中控制分流盘上分流锥与导流钢管的间距以便保证铸造过程中金属液面的稳定；

(3)铸造结束：铸坯达到预定高度时，停止供给合金液，在液面低于分流盘底面时，铸造机停车，提起超声波头，取出分流盘；

(4)提取铸锭：铸锭上表面凝固后，停止电源供电、冷却水供水和保护气体供气，吊出铸锭。

6.根据权利要求5所述的板坯连铸方法，其特征在于方法中采用的超声是连续超声，超声的频率为10-30KHz，超声的功率为3-5KW。

7.根据权利要求5所述的板坯连铸方法，其特征在于向电磁线圈通入电流的电流频率为20-35Hz，电流强度为100-500A。