[发明专利]镁或镁合金的水平直接式冷硬铸造的装置、结晶器的方法

说明书

本发明涉及一种用于镁或镁合金的水平直接式冷硬铸造(hdc)的装置、结晶器和停止浇铸过程的控制方法。

镁或镁合金被铸成锭坯或方坯后供给用户使用。通常铸成的锭坯的表面质量不好。而且这也不是一种有效的生产方法。方坯的垂直直接式冷硬铸造给出一种具有高表面质量的产品，但是因为铸坯的数量受限制而不能连续生产。因此需要一种可给出高产品质量，没有裂纹和缩孔的产品生产方法，并且该方法可以一个高的浇铸速度连续地生产。

水平直接式冷硬铸造方法可满足这些要求。该方法能够用于多种铸坯的连续生产并可使产品的尺寸一致。可是，即使该方法为用于铝和铝合金的铸造技术所证明，今天也没有用于镁锭坯的生产。几年来，已做了许多尝试，但在寻找可用的装置，特别是结晶器的方面存在问题。另外，当操作如镁的活泼金属时，安全方面很重要，因而必须寻找一种安全的生产方法。

英国专利No.1 194 224描述了一种用于铝和镁或它们的合金的锭坯的水平连续铸造方法。该装置包括一个熔融金属熔池，该熔池利用一个不激冷结晶器的单独的挡板(顶板)与结晶器分开。该顶板具有一个用作通过液体金属的通道的开口，液体金属通过该开口直接进入激冷的结晶器，在该结晶器中金属凝固并在一个水平方向上连续地牵引。冷却水通过通道从在结晶器壁中的一个室中排出以直接冷却所形成的锭坯。该结晶器还具有用于为结晶器壁的内壁表面提供润滑剂的通道。

该装置可用于铸铝，但不能用于安全生产具有好的表面光洁度的镁及镁合金。因为该装置具有一个很宽的进液口，而该进液口对于凝固过程的控制产生困难。该结晶器深度太大并且在跑火的情况下该冷却系统会出现问题。

本发明的目的在于获得这样一种用于镁和镁合金的水平DC-铸造的方法和装置，该方法和装置能在一个高的浇铸速度下给出高的产品质量。本发明的另一个目的在于获得一种安全的生产方法并且减少因熔融镁与水的反应而导致的可能发生的跑火问题。

如下面所描述的，本发明的这些和其它目的可通过该方法及该装置来获得。

本发明涉及一种用于镁或镁合金的水平直接式冷硬铸造的装置，该装置包括一个用于装熔融金属的中间包和一个与所述的中间包联系的水平设置的结晶器；该结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统，该系统以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统；其中该结晶器对于第一冷却水和第二冷却水具有分开的回路。一个绝热过渡圈安装在该结晶器的入口。

结晶器的总深度短是重要的，最好在25毫米和45毫米之间。为了获得好的表面质量以及避免金属的褪色，最好该结晶器具有一个为该过渡圈提供保护性气体的一个进气口。

上述向着结晶器的进液口开口应该不对称地安装在该结晶器底部附近。最好使用这样一种装置，在该装置中，通过一个加热的嵌入一个钢套的绝热材料进液口将该中间包与结晶器分开，该钢套与熔融镁接触。该中间包应该具有一个可远距离控制的排放装置。

本发明还涉及一种用于镁或镁合金铸造的一个结晶器，该结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统，该系统在以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统。该结晶器对于第一冷却水和第二冷却水必需具有分开的回路。该结晶器具有一个由陶瓷材料形成的进液口，该进液口到该结晶器的开口不对称地位于底部附近，该结晶器装有一个为该过渡圈提供保护性气体的一个进气口。

结晶器的总深度最好在25毫米和45毫米之间。

本发明还包括一种用于镁或镁合金冷硬铸造的停止浇铸过程的控制方法，该程序使用一种设备，该设备包括：一个放置在一个升降台上的熔化炉，一个用于为与一个激冷的结晶器相联系的中间包提供熔融金属的加热虹吸管。该结晶器具有分开的第一和第二冷却系统以及用于铸造产品的一个牵引系统，其中，当使用一个紧急按钮时，下列步骤自动地完成以停止该浇铸过程：

a.产品的牵引停止。

b.到该结晶器的第二冷却水停住。

c.由压缩空气操作的排放系统发生作用，中间包上的堵塞装置移开，金属流进预热的排放容器。

d.虹吸管中的阀关闭。

e.该虹吸管从熔化炉移开以停住金属的供应。

f.该熔化炉下降。

权利要求书表示本发明的特征并限定本发明的保护范围。参照附图1-2进一步描述本发明。

图1表示整个浇铸系统的视图。

图2表示中间包、进液口和结晶器的部分。