强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置及方法与流程

文档序号:15462794发布日期:2018-09-18 18:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于包括结晶器、热顶13、感应线圈11、熔体强剪切单元和引锭8;感应线圈11位于结晶器冷却水套10内部;结晶器外套内壁镶嵌有石墨环12;熔体强剪切单元的上部为驱动电机1,驱动电机1下方为定子套筒3,定子套筒3顶部设有顶板与驱动电机1的外壳固定连接,驱动电机1与连接轴2装配在一起,连接轴2底端固定连接剪切叶片4,连接轴2和剪切叶片4位于定子套筒3内部。

2.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的熔体强剪切单元与升降装置装配在一起,所述的连接轴2的轴线与结晶器的轴线重合。

3.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的定子套筒3内部设有隔板,隔板上方的部分为绝热段,下方为开孔段;绝热段的外壁上镶嵌耐高温绝热材料;开孔段的侧壁上开设有通孔;剪切叶片4位于开孔段内,连接轴2与隔板滑动密封连接;当定子套筒在工作预设位置时,开孔段的底端与石墨环12上沿之间的垂直高度差≤150mm。

4.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的耐高温绝热材料选用石棉、硅酸铝毡或石墨管。

5.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的定子套筒3的材质为低碳钢、钛、高温镍基合金或石墨。

6.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的剪切叶片4的数量为2~10个,宽度2~100mm,叶片厚度0.5~8mm,与连接轴夹角0~80°。

7.根据权利要求1所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的装置,其特征在于所述的剪切叶片4的材质为低碳钢、钼、钛、高温镍基合金、耐热陶瓷或石墨。

8.一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的方法,其特征在于采用权利要求1所述的装置,包括以下步骤:

(1)在熔炼炉中进行合金熔炼,经精炼和静置后获得铝合金熔体;

(2)抬升引锭到结晶器内石墨环下沿位置,使热顶、结晶器及引锭形成上端开口且下端封闭的空间;

(3)向结晶器冷却水套内通入冷却水;对感应线圈通入交流电;控制熔体温度高于液相线50~100℃,将铝合金熔体浇入结晶器内,通过浇嘴或分流盘控制铝合金熔体流量;

(4)当结晶器内铝合金熔体的液面高度达到设定值后,通过升降装置将熔体强剪切单元位置下调,插入结晶器内的熔池中并位于工作预设位置,启动驱动电机使剪切叶片旋转,同时开启铸造机开始铸造,铸造过程中,通过剪切叶片对铝合金熔体进行剪切作用,与感应线圈产生的电磁场形成复合作用,直至完成铸造获得铝合金铸锭。

9.根据权利要求8所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的方法,其特征在于步骤(4)中熔体剪切单元位置下调前,先对熔体剪切单元的开孔段进行预热处理,将其加热至铝合金熔体的浇铸温度。

10.根据权利要求8所述的一种强剪切与电磁场协同制备大规格均质铸锭的方法,其特征在于所述的铝合金铸锭为圆锭或扁锭;圆锭的直径≥100mm;扁锭的厚度≥100mm。

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