铝合金半连续铸造用结晶器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种铝合金半连续铸造用结晶器，包括：形成铸造腔的结晶器本体；与结晶器本体的底端相连的下封板；分别与结晶器本体和下封板相连且形成冷却腔的水套；其中，下封板上设置有冷却水孔。本实用新型提供的铝合金半连续铸造用结晶器，将冷却水孔设置在下封板上，当需要铸造冷却要求不同的铝合金铸锭，且该结晶器的冷却水孔完全不适应时，只需更换下封板，即可选择合适的冷却水孔，与现有技术更换整个结晶器相比，更换下封板的成本较低，降低了铝合金铸锭的铸造成本；同时，下封板的安装和拆卸较简单，更换速度较快，降低了铝合金铸锭生产效率的影响；在下封板上加工冷却水孔也较方便，较简单，降低了加工成本。
【专利说明】铝合金半连续铸造用结晶器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铝合金半连续铸造【技术领域】，更具体地说，涉及ー种铝合金半连续铸造用结晶器。
【背景技术】
[0002]半连续铸造エ艺是铝合金铸锭常见的生产方法。铝合金半连续铸造的方法为:在一段时间内，以一定的浇注速度将金属液连续不断地浇入结晶器内，并连续不断地以一定的速度将铸锭拉出来，形成铝合金铸锭。
[0003]结晶器是半连续铸造的重要设备，如图1和图2所示，该结晶器主要包括:形成铸造腔121的结晶器本体12 ;与结晶器本体12的底端相连的下封板13 ;分别与结晶器本体12和下封板13相连且形成冷却腔111的水套11 ;其中，结晶器本体12的底端设置有冷却水孔122。
[0004]在生产铝合金铸锭时，需要底座14与结晶器配合使用，其中，底座14能够沿铸造腔121的轴向往复移动，用于牵引和支撑铸锭15。铝合金铸锭的生产方法为:需要先在冷却腔111内注入冷却水，底座14的顶部伸入铸造腔121内，作为铸造腔121的活底，和结晶器本体12共同起成形作用；将金属液注入鋳造腔121内后，热量通过结晶器本体12的侧壁传导给冷却水，称为一次水冷，冷却水通过结晶器本体12底部的冷却水孔122直接喷到铸锭15上，带走铸锭15的大量热量，称为二次水冷。半连续铸造过程中，铸造机的传动机构通过底座14将铸锭15不断拉出铸造腔121，如图2所示。
[0005]当鋳造不同品种的铝合金铸锭时，对于二次水冷的要求不同，即对于冷却水孔122的要求不同，例如冷却水孔122的倾斜角度，冷却水孔122的孔径大小，冷却水孔122的数目，冷却水孔122的孔间距等。但是，当冷却水孔122设置在结晶器本体12上，冷却水孔122不能再改变，该结晶器的通用性受到很大的限制，特别是对于大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭，则结晶器只能满足部分铝合金铸锭的鋳造エ艺，当需要鋳造冷却要求大不相同的铝合金铸锭时，如果现有结晶器冷却水孔已经完全不适应，则需要更换整个结晶器，导致铝合金铸锭的生产成本较高，尤其是大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭的试制成本较高。
[0006]另外，更换整个结晶器，安装和拆卸较繁琐，影响铝合金铸锭的生产效率。
[0007]综上所述，如何降低铝合金铸锭的生产成本，尤其是降低大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭的试制成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的是提供ー种铝合金半连续铸造用结晶器，降低铝合金铸锭的生产成本，尤其是降低大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭的试制成本。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0010]ー种铝合金半连续铸造用结晶器，包括:形成鋳造腔的结晶器本体；与所述结晶器本体的底端相连的下封板；分别与所述结晶器本体和所述下封板相连且形成冷却腔的水套；其中，所述下封板上设置有冷却水孔。
[0011]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述冷却水孔的中心线与所述铸造腔的中心线的夹角为20-45°。
[0012]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述下封板为铝板。
[0013]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述下封板的厚度为25_30mm。
[0014]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述下封板与所述结晶器本体通过螺钉相连，且所述下封板与所述结晶器本体的连接面设置有密封胶条。
[0015]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述结晶器本体的螺纹孔和所述下封板具有阳极氧化膜。
[0016]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器中，所述下封板与所述水套通过螺钉相连，且所述下封板与所述水套的连接面设置有密封胶条。
[0017]优选的，上述铝合金半连续铸造用结晶器，还包括:分别与所述水套和所述下封板相连的压板。
[0018]本实用新型提供的铝合金半连续铸造用结晶器，将冷却水孔设置在下封板上，当需要铸造冷却要求不同的铝合金铸锭，且该结晶器的冷却水孔完全不适应时，只需更换下封板，即可选择合适的冷却水孔，与现有技术更换整个结晶器相比，很显然，更换下封板的成本较小，从而降低了铝合金铸锭的生产成本，尤其是降低大规格、铸造成形性差的铝合金铸锭的试制成本。
[0019]同时，本实用新型提供的铝合金半连续铸造用结晶器，将冷却水孔设置在下封板上，当需要铸造冷却要求不同的铝合金铸锭，且该结晶器的冷却水孔完全不适应时，只需更换下封板，即可选择合适的冷却水孔，与现有技术更换整个结晶器相比，很显然，下封板的安装和拆卸较简单，更换速度较快，从而降低了铝合金铸锭生产效率的影响；同时在下封板上加工冷却水孔也较方便，较简单，降低了加工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为现有技术提供的铝合金半连续铸造用结晶器铸造开始时的使用示意图；
[0022]图2为现有技术提供的铝合金半连续铸造用结晶器铸造稳定时的使用示意图；
[0023]图3为本实用新型实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器铸造开始时的使用示意图。
[0024]上图1-图3中:
[0025]水套为11、冷却腔为111、结晶器本体为12、铸造腔为121、冷却水孔为122、下封板为13、底座为14、铸锭为15、水套为21、冷却腔为211、结晶器本体为22、铸造腔为221、下封板为23、冷却水孔为231、底座为24、铸锭为25。
【具体实施方式】[0026]本实用新型实施例提供了ー种铝合金半连续铸造用结晶器，降低了铝合金铸锭的生产成本，尤其是降低了大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭的试制成本。
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]本实用新型实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，包括:形成鋳造腔221的结晶器本体22 ;与结晶器本体22的底端相连的下封板23 ;分别与结晶器本体22和下封板23相连且形成冷却腔211的水套21 ;其中，下封板23上设置有冷却水孔231。
[0029]本实用新型实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，将冷却水孔231设置在下封板23上，当需要鋳造冷却要求不同的铝合金铸锭，且该结晶器的冷却水孔完全不适应时，只需更换下封板23，即可选择合适的冷却水孔231，与现有技术更换整个结晶器相比，很显然，更换下封板23的成本较小，从而降低了铝合金铸锭的生产成本，尤其是降低了大规格、鋳造成形性差的铝合金铸锭的试制成本。
[0030]同时，本实用新型实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，将冷却水孔231设置在下封板23上，当需要鋳造冷却要求不同的铝合金铸锭，且该结晶器的冷却水孔完全不适应吋，只需更换下封板23，即可选择合适的冷却水孔231，与现有技术更换整个结晶器相比，很显然，下封板23的安装和拆卸较简单，更换速度较快，从而降低了铝合金铸锭生产效率的影响；同时在下封板23上加工冷却水孔231也较方便，较简单，降低了加工成本。
[0031]需要说明的是，铝合金大概分为硬合金系列和软合金系列。硬合金系列(2系、7系)相对软合金系列在铸造过程中较易发生开裂，因此需要较小的冷却水流量，较均匀分布的冷却水射流，以降低铸造过程开裂倾向性，为获得较小的冷却水流量，较均匀分布的冷却水射流，就要求冷却水孔231的孔径较小，孔间距较小，倾斜角度(冷却水孔231的中心线与鋳造腔221的中心线的夹角)较小；对于软合金系列(I系、6系等)在铸造过程中开裂倾向性不大，为获得更好的内部质量，则需要较大的冷却水流量，同时为降低加工成本、降低冷却水孔231被杂质堵住的几率，则要求相对较大的孔径、相对较大的孔间距、相对较大的倾斜角度。在实际应用过程中，根据铸造的铝合金铸锭品种选择合适的冷却水孔231，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0032]上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，需要配合底座24共同使用，其中，底座24贯穿下封板23且能够沿铸造腔221的轴向往复移动的底座24。
[0033]优选的，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器中，冷却水孔231的中心线与铸造腔221的中心线相倾斜，这样，便于冷却水冷却铸锭25。具体的，冷却水孔231的中心线与铸造腔221的中心线的夹角为20-45°。当然，也可采用其他角度，可根据铸造的铝合金铸锭品种而选择，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0034]目前,下封板23通常为招板或者钢板,为了减少生锈,上述实施例提供的招合金半连续铸造用结晶器中，优先选择下封板23为铝板，可有效降低冷却水孔231被异物堵住的几率，对能够提高大规格、鋳造成型性差的铝合金铸锭的成品率。
[0035]为了保证下封板23的支撑强度，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器中，下封板23的厚度为25-30mm。这样，通过增加厚度来増大下封板23的強度，从而降低下封板23翘曲变形的几率。当然，下封板23的厚度还可为其他值，本实用新型实施例对此不做具体地限定，只要能够满足工艺要求即可。
[0036]优选的，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器中，下封板23与结晶器本体22通过螺钉相连，且下封板23与结晶器本体22的连接面设置有密封胶条。通过螺钉相连可优效保证下封板23与结晶器本体22的连接强度，同时在二者的连接面设置密封胶条，来保证下封板23与结晶器本体22的密封连接，防止冷却水泄露。当然，下封板23与结晶器本体22还可通过其他方式连接，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0037]为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器中，结晶器本体22的螺纹孔和下封板23具有阳极氧化膜。这样，通过对结晶器本体22的螺纹孔和下封板23进行阳极氧化处理，使得结晶器本体22的螺纹孔和下封板23具有阳极氧化膜，这样，能够保证结晶器本体22的螺纹孔和下封板23和不易腐蚀，结垢，在安装和拆卸过程中也不易被损伤。
[0038]优选的，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器中，下封板23与水套21通过螺钉相连，且下封板23与水套21的连接面设置有密封胶条。通过螺钉相连可优效保证下封板23与水套21的连接强度，同时在二者的连接面设置密封胶条，来保证下封板23与水套21的密封连接，防止冷却水泄露。当然，下封板23与水套21还可通过其他方式连接，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0039]为了避免下封板23与水套21的密封连接失效，上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，还包括:分别与水套21和下封板23相连的压板。其中，压板的一端与水套21连接，压板的另一端压在下封板23上，当水套21与下封板23的密封连接失效后，由于压板分别连接水套21和下封板23，则整个结晶器还可以使用。优选的，压板与水套21通过螺钉相连，压板直接压在与下封板23上。具体的，压板横跨在下封板23和水套21上，在冷却腔211的下方。
[0040]上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器的使用方法为:需要先在冷却腔211内注入冷却水，底座24的顶部伸入铸造腔221内，作为铸造腔221的活底，和结晶器本体22共同起成形作用；将金属液注入铸造腔221内后，热量通过结晶器本体22的侧壁传导给冷却水，称为一次水冷，冷却水通过下封板23上的冷却水孔231直接喷到铸锭25上，带走铸锭25的大量热量，称为二次水冷。半连续铸造过程中，铸造机的传动机构通过底座24将铸锭25不断拉出铸造腔221。
[0041]上述实施例提供的铝合金半连续铸造用结晶器，还包括供更换的备用下封板，备用下封板的冷却水孔的孔径大于或者小于下封板23的冷却水孔的孔径，或者备用下封板的冷却水孔数目大于或者小于下封板23的冷却水孔数目。这样，增强了该结晶器的通用性。
[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种铝合金半连续铸造用结晶器，包括:形成铸造腔(221)的结晶器本体(22);与所述结晶器本体(22)的底端相连的下封板(23);分别与所述结晶器本体(22)和所述下封板(23)相连且形成冷却腔(211)的水套(21);其特征在于，所述下封板(23)上设置有冷却水孔(231)。
2.根据权利要求1所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述冷却水孔(231)的中心线与所述铸造腔(221)的中心线的夹角为20-45°。
3.根据权利要求1所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述下封板(23)为招板。
4.根据权利要求3所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述下封板(23)的厚度为25-30mm。
5.根据权利要求3所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述下封板(23)与所述结晶器本体(22)通过螺钉相连，且所述下封板(23)与所述结晶器本体(22)的连接面设置有密封胶条。
6.根据权利要求5所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述结晶器本体(22)的螺纹孔和所述下封板(23)具有阳极氧化膜。
7.根据权利要求1所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，所述下封板(23)与所述水套(21)通过螺钉相连，且所述下封板(23)与所述水套(21)的连接面设置有密封胶条。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的铝合金半连续铸造用结晶器，其特征在于，还包括:分别与所述水套(21)和所述下封板(23)相连的压板。
【文档编号】B22D11/055GK203426393SQ201320464520
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】姚勇, 刁文武 申请人:西南铝业（集团）有限责任公司