【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种连续铸造技术，特别是有关于一种连铸结晶方法及其连铸结晶器。
技术介绍
1、水平连铸法因具有低成本和高效率的优势，已广泛地应用在棒材和管材的制造上。在水平连铸过程中，熔融金属在结晶器内由液态转变为固态，在相转变的过程中，若凝固速度大于元素原子的扩散速度，原子未能充分扩散，便会导致铸件内部的化学成分不均匀而产生晶内偏析现象。偏析会造成铸件性能不均，影响铸件品质。
2、中国专利编号cn 103658572 b公开一种铜管水平连铸气体保护结晶器及其制备铜合金管的方法，其水平连铸采用的结晶器是通过电磁搅拌效应，使金属液体在结晶器内腔中能够发生流动及传热传质，从而达到细化晶粒而使凝固组织更细，提高铸坯的质量；同时通过气体保护系统，石墨外套内表面的附作物明显减少，并且相对要分散一些，增加了石墨外套的使用寿命。由说明书中的内容与附图可知，已知技术cn 103658572 b所公开的气体出气口是位于石墨外套的末端，其所喷出的气体是作用于铸件的半凝固段。而所提供的气体是用于保护石墨外套，使石墨外套内表面的附作物减少且分散，增加了石墨外套的使用寿命。
3、中国专利编号cn 106583672 b公开一种铜铬系合金水平连铸工艺，其复合铸型主体为石墨套，石墨套内部设置刚玉管或石英管内衬，石墨套上留有热电偶插孔和惰性气体通路。石墨套内部镶入刚玉管或石英管内衬，以防止铜合金熔体或凝固后仍处于高温状态的合金棒材或板材与石墨反应。气体保护装置主要由一个主进气孔连接惰性气体源，环形的气体分配通道使惰性气体均匀分布，沿环
4、中国专利编号cn 101543885 b公开一种块体金属玻璃连续成型的装置和方法，其连续成型的装置主要包括一个带有熔化保温装置的坩埚；一个带有加热装置的石墨铸型固定安装在坩埚的下部；一个隔热环、一个水冷铜模和一个气体冷却装置，在石墨铸型和水冷铜模之间设有隔热环并互相固定连接在一起，气体冷却装置的内壁表面设有细小分散的气体喷嘴；一个牵引杆可依次穿过气体冷却装置、水冷铜模、隔热环进入石墨铸型中，牵引杆靠一个牵引装置作水平移动。进行连续成型时，牵引装置带动牵引杆移动，金属熔体经石墨铸型流入水冷铜模中凝固成金属玻璃后被牵引杆连续引出铸型，经气体冷却装置进一步冷却至室温后，在牵引装置带动下引出到真空室外。由以上内容可知，已知技术cn 101543885b所公开的气体冷却装置与石墨铸型是两个分离的组件，且其冷却气体是用来冷却牵引杆或连铸坯至室温，而铸型通过气体冷却装置时已非熔融金属态。
5、前述现有技术中，气体喷注的作用主要在于提升石墨管使用寿命、对铸胚表面形成保护作用以及冷却连铸胚，且气体喷注的时机上均在铸胚已经开始固化之后。然而，于前述现有技术的应用上，并无法解决熔融金属的冷却速率较快导致铸件形成较厚偏析层的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种连铸结晶方法及其连铸结晶器，能减缓熔融金属的冷却速率，避免铸件形成偏析层太厚，进而改善铸件表层显微组织。
2、依据上述的目的，本专利技术提供一种连铸结晶方法，用以将一熔融金属连续成形为一铸件，其步骤包括：提供一熔融金属至一连铸结晶器；形成一气体薄膜于该熔融金属与该连铸结晶器的一内表面之间，以阻挡该熔融金属与该内表面彼此接触；以及冷却该连铸结晶器。
3、依据上述的目的，本专利技术提供一种连铸结晶器，用以将一熔融金属连续成形为一铸件，包括：一石墨衬管，其具有一内表面，该内表面环绕形成可供该熔融金属通过的一模穴，该内表面设置有数个出气孔，一外表面设有一进气孔，该内表面与该外表面之间设置有数个气流通道，该数个气流通道连通该进气孔与该数个出气孔，使自该进气孔进入的一气体，经由该数个气流通道配送至该数个出气孔，该气体由该数个出气孔排出于该模穴；以及一冷却套组，套设于该石墨衬管的该外表面，而圈绕形成一冷却流道，一冷却介质流经该冷却流道以冷却该石墨衬管；其中，当该气体离开该数个出气孔，排出于该模穴后，可在该熔融金属与该内表面之间形成一气体薄膜，该气体薄膜用以阻挡该熔融金属与该内表面彼此接触。
4、可选地，该模穴定义有一熔融金属进给端和一熔融金属引拔端，该进气孔邻近该熔融金属进给端，该数个出气孔自该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端排列。
5、可选地，该数个出气孔是以环状阵列的方式设置于该内表面。
6、可选地，该数个出气孔的直径沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
7、可选地，该数个出气孔的排列密度沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
8、可选地，该数个出气孔的直径范围介于0.5~1.5mm之间。
9、可选地，该冷却套组具有一内壁和一外壁，该内壁上形成有一螺旋沟槽，该螺旋沟槽的两端分别连通设置于该外壁的一进口端和一出口端，当该石墨衬管和该冷却套组组装后，该石墨衬管的该外表面恰能封闭该内壁上的该螺旋沟槽的开口，而形成该冷却流道。
10、可选地，该石墨衬管是由一内管和一外管嵌套而成，该数个气流通道被分拆成数个径向贯通孔和数个轴向槽道，该数个径向贯通孔成形于该内管，该数个轴向槽道成形于该外管的一内壁面，每一轴向槽道与轴向上的数个径向贯通孔相连通。
11、本专利技术的连铸结晶方法及其连铸结晶器是于熔融金属与连铸结晶器的一模穴之间形成一气体薄膜，使熔融金属与石墨衬管不接触，借由气体薄膜的阻隔以减缓熔融金属的冷却速率，避免铸件形成偏析层太厚，进而改善铸件表层显微组织，优化铸件品质。
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1.一种连铸结晶器，用以将一熔融金属连续成形为一铸件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该模穴定义有一熔融金属进给端和一熔融金属引拔端，该进气孔邻近该熔融金属进给端，该数个出气孔自该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端排列。
3.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔是以环状阵列的方式设置于该内表面。
4.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的直径沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
5.如权利要求3所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的排列密度沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
6.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的直径范围介于0.5~1.5mm之间。
7.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该冷却套组具有一内壁和一外壁，该内壁上形成有一螺旋沟槽，该螺旋沟槽的两端分别连通设置于该外壁的一进口端和一出口端，当该石墨衬管和该冷却套组组装后，该石墨衬管的该外表面恰能封闭该内壁上的该
8.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该石墨衬管是由一内管和一外管嵌套而成，该数个气流通道被分拆成数个径向贯通孔和数个轴向槽道，该数个径向贯通孔成形于该内管，该数个轴向槽道成形于该外管的一内壁面，每一轴向槽道与轴向上的数个径向贯通孔相连通。
9.一种连铸结晶方法，用以将一熔融金属连续成形为一铸件，其特征在于，步骤包括：提供一熔融金属至一连铸结晶器；形成一气体薄膜于该熔融金属与该连铸结晶器的一内表面之间，以阻挡该熔融金属与该内表面彼此接触；以及冷却该连铸结晶器。
10.如权利要求9所述的连铸结晶方法，其特征在于，该连铸结晶器如权利要求1至8的任一项所述的连铸结晶器。
...【技术特征摘要】
1.一种连铸结晶器，用以将一熔融金属连续成形为一铸件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该模穴定义有一熔融金属进给端和一熔融金属引拔端，该进气孔邻近该熔融金属进给端，该数个出气孔自该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端排列。
3.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔是以环状阵列的方式设置于该内表面。
4.如权利要求2所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的直径沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
5.如权利要求3所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的排列密度沿该熔融金属进给端朝该熔融金属引拔端的方向渐次地缩小。
6.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该数个出气孔的直径范围介于0.5~1.5mm之间。
7.如权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，该冷却套组具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜玲珠，郭信宏，蔡和霖，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：
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