一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置及方法与流程

本发明涉及铝合金铸造技术领域，特别是涉及一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置及方法。

背景技术

铝合金由于质量轻，资源丰富，价格较低，成为了许多制造业首选的材料。同时伴随着铝合金铸锭生产技术越来越成熟，对铸锭产品质量的控制将更加严格。铝合金铸造过程是一个由液态铝冷却、结晶成为固体铝锭的物理过程，在此过程中，杂质以及氧化膜的存在均会使铸锭产品产生夹渣，成为影响铸锭产品质量稳定的一个主要因素，也是遏制产品成材率提升的主要因素。目前铸锭产品的夹渣问题是绝大多数公司一直存在的问题，也是一个“老大难”的问题。

为了解决夹渣问题，业界目前大都通过过滤箱来控制，但此方法治标不治本，过滤箱后一段流槽在大批量生产中其内胆容易损坏、掉渣；另外，滤液在流槽内流动会产生涡流，从而将滤液表面的氧化铝膜包裹进入铝液中，因此，仅在通过提升过滤箱的过滤能力无法有效去除流槽的内胆渣及涡流包裹的氧化铝膜，导致铸锭产品的夹渣问题还是一直存在，导致铸锭产品往往在成品时发现内部夹渣导致孔洞，严重的在热轧以及冷轧时带来伤辊，导致轧辊的无法使用，造成产品的损失量也一直较多。

因此，如何尽可能的提升铸锭产品质量是一个关键问题，这对于控制引锭质量以及铸锭产品的整体质量的课题迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置及方法，能够解决现有铸锭产品除渣不尽的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置，包括：结晶器本体、稳流器和束管；其中，所述稳流器水平放置在所述结晶体本体内，所述束管竖直插入所述稳流器中部的圆孔中，其顶端伸入流槽内；还包括网袋，所述网袋套置在所述稳流器的外侧。

在本发明一个较佳实施例中，所述网袋为等厚度的长方体型耐高温隔热材料网，其顶部的四角均带有斜拉边。

在本发明一个较佳实施例中，所述网袋的网孔直径为5～30μm。

所述网袋为单层或双层。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种结晶器装置降低铸造铝合金夹渣量的方法，包括结晶器本体、稳流器、束管和网袋，其中，所述稳流器水平放置在所述结晶体本体内，所述束管竖直插入所述稳流器中部的圆孔中，所述网袋备用；

包括如下步骤：

（1）预铸造：将所述流槽内的铝液通过束管以恒定的速度引入结晶器内，通过稳流器后再从结晶器内流出，然后通过引锭头，在冷却水的作用下降温形成液穴；

（2）加装网袋：当液穴达到一定高度后，将所述网袋放入结晶器内，并通过网袋的斜拉边将所述网袋挂式套置在所述稳流器的外侧；

（3）铸造：加装网袋以后，铝液继续以相同的速度通过所述束管引入所述结晶器内，并依次通过所述稳流器和网袋后流出结晶器，最后在冷却水的作用下，在步骤（1）中形成的所述液穴上继续降温完成铸造；

（4）切割：铸造完成后，待铸件完全冷却，切割去除端部，得到产品。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述液穴的高度为120～180mm。

本发明的有益效果是：本发明一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置，通过在结晶器内，稳流器外加设网袋，能够在真正铸造之前，有效拦截流经的铝液内的杂质，从而提高铸造铝液的纯净度，有效避免夹渣问题，提高成型产品的质量。

附图说明

图1是本发明等厚度的长方体型耐高温隔热材料网一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是所示网袋的俯视结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.结晶器本体，2.稳流器，3.束管，4.网袋，41.斜拉边，5.流槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种降低铸造铝合金夹渣量的结晶器装置，包括：结晶器本体1、稳流器2、束管3和网袋4；其中，所述稳流器2水平放置在所述结晶体本体1内，所述束管3竖直插入所述稳流器2中部的圆孔中，其顶端伸入流槽5内，并没入流槽5内的铝液中；所述网袋4内置在所述结晶器本体1内，并套置在所述稳流器2的外侧。具体地，所述网袋4为单层等厚度的长方体型耐高温隔热材料网，其顶部的四角均带有斜拉边41，网袋4上均匀部分直径为5～30μm的网孔，以便过滤直径小于30μm的杂质或氧化铝膜。安装时，网袋4以其四个角上的斜拉边挂置在稳流器2的四个角上，从而套置住稳流器的四周外侧和底部，从而全部拦截通过稳流器的铝液，以将铝液内的杂质或氧化铝膜拦截，提高铸造铝液的纯净度。

本发明还揭示了利用上述结晶器装置降低铸造铝合金夹渣量的方法，包括结晶器本体、稳流器、束管和网袋，其中，所述稳流器水平放置在所述结晶体本体内，所述束管竖直插入所述稳流器中部的圆孔中，将配套安装有稳流器和束管的结晶器根据工艺要求与流槽配套安装，网袋放置于一边备用；

具体地，所述结晶器本体1的厚度为490mm；所用网袋4的长度为290±5mm，网袋4的宽度为150±5mm，网袋高度为85±3mm，斜边41的长度为56±5mm，斜拉边角度为45±2°；

具体工艺过程如下：

（1）预铸造：将所述流槽内的铝液通过束管以恒定的速度引入结晶器内，通过稳流器后再从结晶器内流出，然后通过引锭头，在冷却水的作用下降温形成液穴；

（2）加装网袋：当液穴达到120～180mm的高度后，将所述网袋放入结晶器内，并通过网袋的斜拉边将所述网袋挂式套置在所述稳流器的外侧；

（3）铸造：加装网袋以后，铝液继续以相同的速度通过所述束管引入所述结晶器内，并依次通过所述稳流器和网袋后流出结晶器，最后在冷却水的作用下，在步骤（1）中形成的所述液穴上继续降温完成铸造；

（4）切割：铸造完成后，待铸件完全冷却，切割去除端部约30mm的长度，得到无空洞的产品。

实施例2

与实施例1的区别在于，所述网袋为双层等厚度的长方体型耐高温隔热材料网。

利用双网袋进行铝合金铸造生产，投入原料215355kg，因夹渣导致产品孔洞损失541kg，损失比例为0.25%，提升了产品成型量6.46t，即有效降低了夹渣导致的产品报废，提升产品质量。

本发明通过在结晶器内，稳流器外加设网袋，能够在真正铸造之前，有效拦截流经的铝液内的杂质，包括流槽内胆损坏产生的三氧化二铝及因涡流带入的氧化铝膜等杂质，从而提高铸造铝液的纯净度，有效避免夹渣问题，提高成型产品的质量。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。