CN203900416U - 一种结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结晶器，装设于铸造平台上，所述结晶器具有多个铸锭型腔以同时铸造多根铸锭；所述结晶器上设有连接孔以及分别连接于连接孔和多个铸锭型腔之间的多个支撑梁；多个铸锭型腔呈圆周均匀分布；所述连接孔位于多个铸锭型腔形成的圆的圆心处；铸锭型腔的数量为4~8个；所述结晶器外设有结晶器壳体；所述结晶器壳体上设有用于向铸造平台通入防护气体以防止流出的熔体发生氧化燃烧的进气孔；所述结晶器壳体底端设有若干冷却水出水孔。本实用新型通过采用具有多个铸锭型腔的结晶器，可同时铸造4~8根铸锭，有效提高了铸锭的生产效率，缩短了铸锭的熔铸时间，相应的人力、电力、物力都可大量的节省，从而降低了生产成本。

Description

一种结晶器

技术领域

本实用新型涉及半连续铸锭技术领域，特别是涉及立式直接水冷半连续铸锭技术领域，具体为铸锭时使用的一种结晶器。

背景技术

铸锭就是将经检验合格的铝熔体在690℃～720℃时(根据合金品种而定)，通过转注工具，浇注到带有水冷却设施的结晶器(模具)中，使熔体在重力下充型、冷却、凝固成具有铸模型腔状铝锭坯的工艺过程，即熔体金属连续地通过结晶器，实现凝固结晶并成型的锭坯生产工艺。工程上把这种铸锭方式简称DC法，即直接水冷铸锭法。因受铸锭设备空间尺寸的限制，每一铸次的铸坯长度都不能超出设备允许的范围，因此这种方法只能是半连续的。

半连续铸锭时，金属熔体被均匀地导入外壁用水冷却的结晶器中，在结晶器壁和结晶器底座的共同作用下迅速凝固结晶，并形成一个较坚固的凝固壳。待结晶器中金属熔体的水平液面达到一定高度时，铸锭机的牵引机构就带动底座和已凝固在底座上的凝固壳一起以一定速度连续、均匀地向下移动。脱离开结晶器的已凝固成铸坯的部分立即受到来自结晶器下缘处的二次冷却水的直接冷却，锭坯的结晶层也随之连续地向中心区域推进并完全凝固结晶。待铸坯长度达到规定尺寸后，停止铸锭，卸下铸坯，铸锭机底座回到原始位置，即完成一个铸次。

不论立式还是水平式半连续铸锭法为实现连续、稳定地凝固结晶过程，单位时间内熔体带入结晶器中的总热量必须与通过结晶器、冷却水等冷却渠道向空间散失的热量保持平衡，否则，正常的工艺过程将遭到破坏。半连续铸锭的工艺特点是：铸锭过程中浇注系统与结晶间的合理配置，减少了金属液体的飞溅和扰动，防止了氧化膜和夹渣等有害物质的混入；可连续、稳定地将熔体金属注入结晶器中，因此可以采用较低的浇注温度进行铸锭，这有利于消除铸锭的气孔和疏松缺陷；以水为冷却介质，铸锭的凝固结晶是在极强的过冷条件下完成的，铸锭结晶组织致密，又因结晶始终保持顺序结晶，有明显的方向性，这有利于清除缩孔和裂纹缺陷；铸锭的长度较长，可根据加工车间工艺要求进行合理切断，这可减少切头、切尾的损失。目前基本都是立式直接水冷半连续单根铸锭，单根铸锭的缺点如下：

1、质量较差：因结晶器内冷凝外壳的收缩而形成气隙，在铸锭的表面产生严重的偏析廇，甚至出现表面拉裂、拉漏现象，由于液面控制的不稳定而产生冷隔和夹渣缺陷。

2、工作效率较低：因每次只能铸锭一根6米长的铸锭，以的镁合金铸棒来测算，铸锭一吨产品共需22小时。

3、生产成本较高：22小时的熔铸时间，需要使熔体一直处于加热和保温状态，铸锭设备一直处于开机运行状态。人力、电力、物力都处于大量的消耗之中。

4、难以实现自动化的生产作业：因在极窄小的结晶器型腔中进行操作，没有足够的工作空间，所以不能安装自动控制液面装置，只能依赖有经验的工人进行作业。

目前国内也有企业进行半连续多根铸锭的生产方式，即若同时生产2根，则由2个人各自同时控制其中的1根；若同时生产4根，则由4个人各自同时控制其中的1根进行人海操作，若再增加根数，却因没有多人站立的位置而没法实现。此外，由于因熔体(例如镁及镁合金)在空气中极易氧化燃烧，目前国内外都没有实现立式直接水冷半连续同时铸造4根以上镁合金铸锭的工业生产系统。

半连续铸模又称为结晶器(冷凝槽)，每种结晶器因其直径和规格的不同都有与之相配套的引锭托座而组成完整的铸锭型腔，结晶器的结构不仅决定了铸锭的形状和尺寸，还影响到铸锭的内部组织、表面质量及裂纹状况。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结晶器，用于解决现有技术中的结晶器无法用于实现立式直接水冷半连续多根铸锭铸造的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种结晶器，装设于铸造平台上，所述结晶器具有多个铸锭型腔以同时铸造多根铸锭；所述结晶器上设有连接孔以及分别连接于连接孔和多个铸锭型腔之间的多个支撑梁。

优选地，多个铸锭型腔呈圆周均匀分布。

优选地，所述连接孔位于多个铸锭型腔形成的圆的圆心处。

优选地，铸锭型腔的数量为4～8个。

优选地，所述结晶器外设有结晶器壳体。

优选地，所述结晶器壳体顶部设有缺口。

优选地，所述结晶器壳体上设有用于向铸造平台通入防护气体以防止流出的熔体发生氧化燃烧的进气孔。

优选地，所述结晶器壳体底端设有若干冷却水出水孔。

如上所述，本实用新型的一种结晶器，具有以下有益效果：

本实用新型通过采用具有多个铸锭型腔的结晶器，可同时铸造4～8根铸锭，有效提高了铸锭的生产效率，缩短了铸锭的熔铸时间，相应的人力、电力、物力都可大量的节省，从而降低了生产成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种结晶器的结构示意图。

图2显示为本实用新型的一种结晶器与分流盘的安装示意图。

图3显示为本实用新型的一种结晶器中保温帽、分流盘及结晶器的安装示意图。

元件标号说明

1     结晶器

11    结晶器壳体

111   进气孔

112   冷却水出水孔

12    铸锭型腔

13    连接孔

14    支撑梁

2     分流盘

3     保温帽

4     冷却水箱

5     进水管

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型的目的在于提供一种结晶器，用于解决现有技术中的结晶器无法用于实现立式直接水冷半连续多根铸锭铸造的问题。以下将详细描述本实用新型的一种结晶器的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种结晶器。

结晶器的结构不仅决定了铸锭的形状和尺寸，还影响到铸锭的内部组织、表面质量及裂纹状况。如图1至图3所示，本实施例提供一种结晶器，所述结晶器1具有多个铸锭型腔12以同时铸造多根铸锭；所述结晶器1上设有连接孔13以及分别连接于连接孔13和多个铸锭型腔12之间的多个支撑梁14。

多个铸锭型腔12呈圆周均匀分布，铸锭型腔12的数量为4～8个，所述连接孔13位于多个铸锭型腔12形成的圆的圆心处。

如图2所示，用于铸锭的熔体经漏斗流道流入所述分流盘2。所述分流盘2与所述结晶器1相连用于将熔体分流至所述结晶器1各铸锭型腔12，图2显示为所述分流盘2与所述结晶器1的安装结合的示意图。

保温帽3扣盖在所述结晶器1并与所述分流盘2相连用于防止分流盘2内或漏斗流道处熔体发生冷凝堵塞。

如图3所示，显示为保温帽3、分流盘2及结晶器1的安装示意图，所述结晶器1外设有结晶器壳体11。其中，所述结晶器壳体11也设有与保温帽3中分流口相匹配的缺口；所述结晶器壳体11上装设有用于向铸造平台通入防护气体以防止流出的熔体发生氧化燃烧的进气孔111；所述结晶器壳体11底端设有若干冷却水出水孔112。

在铸锭的下行过程中，需要不断调整流口处的钎塞，使结晶器1中的熔体液面应始终保持在适当的位置，高则溢出，低则拉漏，后果很严重。

所述铸造平台装设有冷却水箱4，所述冷却水箱盛4装有冷却水并通过冷却水的流动冷却熔体；如图2所示，所述冷却水箱4设有进水管5，所述铸造平台设有多个出水口，以更好地通过冷却水的流动冷却熔体。

在铸造平台铸造铸锭的过程中，铸造机通过引锭托座牵引从结晶器1出来的已经冷凝的铸锭。

目前铸造单根铸锭时每次只能铸造一根6米长的铸锭，例如，以直径为90mm的镁合金铸棒来测算，铸造一吨产品共需22小时，若采用本实用新型的多根铸造系统同时铸造4～8根，铸造一吨产品共需3-5小时，有效提高了铸锭的生产效率，缩短了铸锭的熔铸时间，相应的人力、电力、物力都可大量的节省，从而降低了生产成本。

综上所述，本实用新型通过采用具有多个铸锭型腔的结晶器，可同时铸造4～8根铸锭，有效提高了铸锭的生产效率，缩短了铸锭的熔铸时间，相应的人力、电力、物力都可大量的节省，从而降低了生产成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种结晶器，装设于铸造平台上，其特征在于，所述结晶器具有多个铸锭型腔以同时铸造多根铸锭；所述结晶器上设有连接孔以及分别连接于连接孔和多个铸锭型腔之间的多个支撑梁。

2.根据权利要求1所述的结晶器，其特征在于，多个铸锭型腔呈圆周均匀分布。

3.根据权利要求2所述的结晶器，其特征在于，所述连接孔位于多个铸锭型腔形成的圆的圆心处。

4.根据权利要求1所述的结晶器，其特征在于，铸锭型腔的数量为4～8个。

5.根据权利要求1所述的结晶器，其特征在于，所述结晶器外设有结晶器壳体。

6.根据权利要求5所述的结晶器，其特征在于，所述结晶器壳体顶部设有缺口。

7.根据权利要求5所述的结晶器，其特征在于，所述结晶器壳体上设有用于向铸造平台通入防护气体以防止流出的熔体发生氧化燃烧的进气孔。

8.根据权利要求5所述的结晶器，其特征在于，所述结晶器壳体底端设有若干冷却水出水孔。