用于加热金属铸造分配喷嘴构造的控制销和喷嘴系统技术方案

控制销系统，包括设备和方法，在用于铸造的熔融金属分配系统中用于控制熔融金属流，其中在一些方面控制销包括：控制销本体，其具有内腔和外表面，其中所述外表面的尺寸设计成且构造成操作地与喷嘴的内表面相互作用，从而有效地控制经过喷嘴孔的熔融金属流；以及所述控制销本体的内腔中的加热器元件。在其他实施方式中，加热器可位于喷嘴本体内并传递热量到控制销。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2009年10月8日、申请号为200980162810.4、专利技术名称为“用于加热金属铸造分配喷嘴构造的控制销和喷嘴系统”的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请没有主张源于任何其它申请的优先权。
本专利技术涉及用于预加热和/或加热金属铸造分配喷嘴构造的控制销和喷嘴系统，该金属铸造分配喷嘴构造用于将非铁金属（例如熔融铝）浇注到铸造模具中了；更具体地，涉及金属流控制销和/或喷嘴构造，其在金属流控制销和/或喷嘴处的铸造之前，期间和/或之后提供热量。
技术介绍
金属锭、坯料及其它铸件可通过一种铸造过程而形成，在该铸造过程中运用了一种竖直取向的模具，其位于一种在金属铸造设施的地面水平以下的大型铸坑上方，尽管本专利技术也可被运用在水平模具中。竖直铸造模具的下部部件是一种起始块。当铸造过程开始时，起始块处于它们的最向上位置并且在模具中。当熔融金属被倾注入模具孔或腔并被冷却（通常由水冷却）时，起始块缓慢地由一种液压缸或其它装置以预定速率降下。当起始块被降低时，凝固态的金属或铝从模具和锭的底部出现/显露，其在本文中也可被称为铸件。尽管本专利技术一般而言适用于金属的铸造，包括但不限于：铝、黄铜、铅、锌、镁、铜、钢，等等，所给出的实例以及所披露的优选实施方式可针对铝，并且因而术语铝或熔融金属可始终被一致地使用，即便本专利技术一般较为适用于金属。尽管存在着多种方式用来实现并配置一种竖直铸造布置，图1图示了一个实例。在图1中，对铝进行竖直铸造一般发生在一种铸坑中在工厂地面的高程水平以下。直接位于铸坑地面101a以下的是一种沉井103，其中安置了用于液压缸的筒体102。如图1所示，一种典型的竖直铝铸造设备的下部部分的部件，图示成在铸坑101与沉井103内，是一种液压缸体筒体102、撞锤或夯106、一种安装基座壳体105、以及一种起始块基座114（也称为一种起始头部或底部块），所有这些都图示为在铸造设施地面104下方的高程处。安装基座壳体105安装到铸坑101的地面101a，其下方是沉井103。沉井103由其侧壁103b及其地面103a加以限定。图1中也示出了一种典型的模具台组件110，其可如图所示其顶部由液压缸111连接，液压缸111推动着模具台倾斜臂110a从而使得倾斜臂110a绕点112枢转，并且由此升高并旋转了主铸造框架（或砂箱）组件，如图1所示。也存在着模具台托架，其允许将模具台组件移至铸坑上方的铸造位置或从该铸造位置移动。图1还示出了与部分地形成的铸件或锭113一起部分地下降到铸坑101内的起始块基座114。铸件113在起始块基座114上，起始块基座114可包括一种起始头部或底部块，其常常（但不总是）承座在起始块基座114上，所有这些是在本领域现有技术中已知的并且因而不需要被示出或更详细描述。尽管术语起始块用于物件114，应注意到术语底部块和起始头部也用在此行业中以指代物件114，当铸造一种锭时通常使用底部块，并且当铸造一种坯料时通常使用起始头部。当液压流体在足够压力的情况下被引入到液压缸内时，撞锤106以及由此起始块114被升高到所需的高程起始水平用于铸造过程，其是当起始块处于模具台组件110内时的。对起始块114的降低可通过多个不同手段或机构（例如所示液压的，滚珠螺杆或缆线系统）中的任一个完成。图中所示的实施方式可利用计量预定速率的来自液压缸的液压流体，由此一种预定且受控的速率降低了撞锤106、并且因此以降低了起始块（其也可称为受到操作者或控制者的人工干预）。在此过程期间，模具被可控地冷却以帮助进行对出现的锭或坯料的凝固，通常使用水冷却手段而实现。存在着众多的模制和铸造技术适用于模具台中，并且特别地不需要它们来实践本专利技术的各种实施方式，因为它们是本领域普通技术人已知的。典型的模具台的上部侧在操作上连接到金属分配系统、或与之交互作用。典型的模具台也在操作上连接到其容纳着的模具。当使用一种连续铸造竖直模具时，熔融金属在模具中被冷却并且当降低起始块基座时从模具的下部端连续地出现。出现的坯料、锭或其它构造旨在被充分地凝固从而使得其维持着其所需形状。在这下面，也存在着一种介于出现的凝固金属与模具及相关设备的下部之间的一种模具空气腔。在特定的铸造完成后，如上所述，模具台典型地向上倾斜并远离铸坑的顶部，如图1所示。通常希望的是避免分配系统中熔融金属的任何固化，大量工作被用于避免固化，因为其导致阻塞并且要求铸造停止，这因此导致了不希望的非铁金属生产的停工时间。在特定的金属分配系统中，喷嘴被用于分配和浇注熔融金属，例如铝，到模具中，包括生产称为锭的铸件的模具。这些分配系统的一些可包括槽，其分配熔融金属到需要的模具中，所有这些通常是已知的并且在行业中使用。在本专利技术的方面中，一系列的坝和其他阻挡装置可用于启动，停止或以其他方式控制到一些或所有模具的流。控制销通常用于在熔融金属从金属分配系统输送到喷嘴时控制熔融金属流，尽管控制销也可用于开始和停止熔融金属流经喷嘴并进入模具的一些部分。由于例如金属的表面积与体积比和金属的温度的若干因素，喷嘴区域具有在过程不被充分控制的情况下熔融金属趋于固化的区域。喷嘴区域处的大量熔融金属的固化导致熔融金属不均匀地流入具有多个模具的模具台的一个模具和其他的模具，并且可导致喷嘴阻塞和/或需要在其完成前停止铸造。加热的喷嘴销或控制销通常放置在喷嘴中的孔内，以在需要时阻挡孔或塞住孔，通常在铸造的开始和结束时。例如，在铸造开始时，控制销放置在喷嘴中的孔内以阻挡熔融金属流入模具，直到希望的时间，例如当所有模具能够大约同时被供给时。这些控制销然后移动以改变孔尺寸从而改变铸造长度上的金属流率。在具有多个模具的模具台上的铸造结束时，通常将有多个喷嘴和人员将通常忙于移走每个喷嘴中的控制销以避免熔融金属在喷嘴中固化并产生对于接下来的铸造所不希望的问题，这时喷嘴耐火材料典型地处于将导致金属在界面固化的温度。在一些熔融金属水平控制系统中，喷嘴被塞住直到流槽充满并且然后控制销被移走且喷嘴打开，由此控制金属流，如图8所示。
技术实现思路
因此本专利技术的一些实施方式的目的是提供一种机构以避免熔融金属在喷嘴表面处或喷嘴表面上和/或在控制喷嘴销表面处或控制喷嘴销表面上的固化。可由本专利技术的不同实施方式或方面实现的一些优点（尽管不是要求的）可为由于熔融金属固化导致的冰冻的减少或消除。三个步骤导致系统关机，冰冻区域的清洁和然后铸造过程的重新开始或启动（这花去不必要的时间并要求不必要的花费）。在一些应用中例如可要求在控制销和喷嘴位置处可采取的操作之前的25分钟的冷却时间段，然后另外45分钟来重新加热以准备下一铸造。本专利技术的实施方式还可消除加热烤箱，其在现有技术中用于将温度维持在足够的水平。在本专利技术的实施方式中的其他可能优点在于如果热电偶被使用，由热电偶读数提供的数据可以给出控制销和喷嘴的健康或状态的指示，允许执行预防性维护，这在一些情况下应该会减小不期望的故障。在本专利技术的一些实施方式中的其他可能优点在于节省时间，即处理喷嘴加热器的时间。本专利技术实施方式的进一步的优点可以在于在过程固有的时间处在过程中可维持更好的控制。本专利技术实施方式的进一步的优点在于人员在模具中或模具周围所花的处理上述一些或全部问题的时间的减少，所述问题可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在用于铸造的熔融金属分配系统中用于控制熔融金属流的控制销，所述控制销包括：控制销本体，其具有内腔和外表面，其中所述外表面的尺寸设计成且构造成操作地与喷嘴的内表面相互作用，从而有效地控制经过喷嘴孔的熔融金属流；以及所述控制销本体的内腔中的加热器元件。

【技术特征摘要】
1.一种在用于铸造的熔融金属分配系统中用于控制熔融金属流的控制销，所述控制销包括：控制销本体，其具有内腔和外表面，其中所述外表面的尺寸设计成且构造成操作地与喷嘴的内表面相互作用，从而有效地控制经过喷嘴孔的熔融金属流；以及所述控制销本体的内腔中的加热器元件。2.根据权利要求1所述的控制销，进一步地，其特征在于，热电偶位于所述控制销本体的内腔中以提供来自所述控制销本体内的温度信息。3.根据权利要求1所述的控制销，进一步地，其特征在于，所述加热器元件模制到所述控制销本体中。4.根据权利要求1所述的控制销，进一步地，其特征在于，所述控制销本体至少部分由分层的复合陶瓷材料制成，该材料包括铸造陶瓷基体内包含的多层增强纤维。5.一种在用于管理从熔融金属分配系统进入铸造模具的熔融金属流的控制销和喷嘴的组合中使用的加热控制系统，预加热控制系统包括：控制销，其具有控制销本体；喷嘴，其具有喷嘴主体；所述控制销本体或所述喷嘴本体的一个中...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ库珀，JA因瑟恩，
申请(专利权)人：瓦格斯塔夫公司，
类型：发明
国别省市：美国;US