[实用新型]用于铝合金铸造的结晶器冷却结构

说明书

本实用新型公开了一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构，该结晶器冷却结构包括结晶器和石墨环，所述结晶器入口端的内壁设有第一环形台阶，所述结晶器中部的内壁设有第二环形台阶，所述第二环形台阶的下方设有由上至下逐渐向外侧延伸的环形斜面，所述石墨环放置在所述第二环形台阶上，所述石墨环的外侧壁与所述结晶器的内壁贴合；其中，所述第二环形台阶的厚度不大于9mm，所述环形斜面上部设有多个沿周向分布的出水孔。本实用新型的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面出水孔的距离，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。

技术领域

本实用新型涉及铝加工铸造设备领域，具体而言，本实用新型涉及一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。

背景技术

传统连续铸坯冷却凝固方式都是由表及里的冷却凝固方式，铸坯凝固前沿和铸坯液芯之间有较大的温度梯度，根据铝液凝固过程中的选分结晶理论和结晶学上的择优生长理论，铸坯凝固过程中势必会造成偏析、柱状晶发达等固有缺陷，铸坯中心则可能会有中心缩孔、疏松、偏析等问题。

由此可见，现有的铝合金铸造的结晶器冷却技术仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。本实用新型的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面出水孔的距离，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。根据本实用新型的实施例，所述用于铝合金铸造的结晶器冷却结构包括：结晶器，所述结晶器入口端的内壁设有第一环形台阶，所述结晶器中部的内壁设有第二环形台阶，所述第二环形台阶的下方设有由上至下逐渐向外侧延伸的环形斜面；石墨环，所述石墨环放置在所述第二环形台阶上，所述石墨环的外侧壁与所述结晶器的内壁贴合；其中，所述第二环形台阶的厚度不大于9mm，所述环形斜面上部设有多个沿周向分布的出水孔。

根据本实用新型上述实施例的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构，通过将第二台阶的厚度控制在9mm以内，缩小了石墨环与环形斜面出水孔的距离，从而缩小了石墨环形成的冷却区与出水孔形成的冷却区之间的距离，进而缩短了有效结晶区，提高了两个冷却区相互配合达到的冷却效果，使晶粒内部结构细小；而通过将第二台阶的厚度控制在9mm以内，还降低了熔体在结晶器中的凝结位置，能够有效防止热顶模铸造凝壳二次重熔，保证产品质量；通过增大石墨环外径，使石墨环的外侧壁与结晶器的内壁贴合，可以提高石墨环的导热效果，从而提高铸件表面的光洁度；此外，环形斜面上的出水孔可以形成倾斜的喷水环面，不仅能够提高对铸件冷却的强度和均匀度，避免铸件成分因冷却水分布不均匀而导致成分偏析和表面凹凸不平，还能够解决传统连续铸胚凝固方式采用冷却水直接冲刷，造成冷却水飞溅、表皮容易形成冲刷痕迹、影响产品冷却效果和光滑度的问题，确保铸件表面光滑、洁净。由此，本实用新型的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面的距离，增大石墨环外径，以及在环形斜面上设置出水孔，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。

另外，根据本实用新型上述实施例的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述结晶器的入口端通过压盖与转接套管连接，所述转接套管的底部外缘与所述第一环形台阶的上表面贴合。

根据本实用新型的一个实施例，所述压盖与所述结晶器的入口端螺纹连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述转接套管位于所述石墨环上方，所述转接套管与所述石墨环之间设有衬纸，所述衬纸的上表面与所述转接套管的底部贴合，所述衬纸的下表面与所述石墨环的上表面贴合。