一种改进的振动激发金属液形核的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属铸造领域，提供了一种改进的振动激发金属液形核的方法，包括如下步骤：将至少一个保持高频、小振幅振动的晶核发射器浸入铸造或连铸前的金属液９中，使得在晶核发射器前端迅速形成大量的固相晶核８；上述晶核８被弹射到金属液９中，形成其后金属凝固过程中生成大量等轴晶的晶核８；其改进在于：所述晶核发射器为连续进入上述金属液９的自耗式金属冷料２。本发明专利技术可以简化设备和工艺流程，既能够降低结晶器内金属液过热度，又促进凝固晶核的形成，从而提高连铸坯等轴晶率，以达到明显改善连铸坯中心缩孔和疏松、减少偏析的目的。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属铸造领域，特别涉及一种通过振动激发形核，以提高连铸坯等轴晶率的方法及装置。
技术介绍
在现有金属的连铸生产技术中，由于凝固过程中选分结晶所造成的连铸坯中心质量降低，尤其是高合金钢、高碳钢铸件及连铸坯所产生的中心偏析、中心缩孔、中心疏松等问题，成为影响后部轧材质量的核心问题。为了解决上述问题，长期以来在该技术方面开发了许多专利和技术，这些专利和技术主要围绕两个核心一是降低过热度，如中间包等离子钢水加热、中间包感应加热等技术；二是促进凝固晶核形成，如电磁搅拌技术、电脉冲孕育处理技术、超声振动破碎枝晶技术等。关于中间包钢水加热技术国内外有大量技术，如美国专利5,963,579、日本专利JP 03 138052 A等都是关于等离子中间包加热技术，美国专利4,582,531是中间包感应加热实例，但是由于等离子加热存在气氛和温度难以控制、感应加热存在耐材侵蚀和能源利用效率低等问题，技术基本保持停滞。关于促进形核技术方面，中国专利号ZL 99250649.2和ZL 01106053.0都是连铸结晶器电磁搅拌器的典型使用方法，它们的特征都是在连铸结晶器的外侧放置电磁感应线圈或搅拌器，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的振动激发金属液形核的方法，包括如下步骤：将至少一个保持高频、小振幅振动的晶核发射器浸入铸造或连铸前的金属液（９）中，使得在晶核发射器前端迅速形成初生的晶核（８）；上述晶核８被弹射到金属液（９）中，形成其后金属凝固过程中生成 大量等轴晶的晶核（８）；其特征在于：所述晶核发射器为连续进入上述金属液（９）的自耗式金属冷料（２）；其中：所述冷料（２）前端接触到上述金属液（９）时，冷料（２）被熔化，使得在冷料（２）附近的区域形成固液两相混合区（７），该混 合区内形成大量游离固相晶粒，这些游离晶粒在高频振动作用下被大量、连续不断的弹射到金属液体中，成为...

【技术特征摘要】
1.一种改进的振动激发金属液形核的方法，包括如下步骤将至少一个保持高频、小振幅振动的晶核发射器浸入铸造或连铸前的金属液(9)中，使得在晶核发射器前端迅速形成初生的晶核(8)；上述晶核8被弹射到金属液(9)中，形成其后金属凝固过程中生成大量等轴晶的晶核(8)；其特征在于所述晶核发射器为连续进入上述金属液(9)的自耗式金属冷料(2)；其中所述冷料(2)前端接触到上述金属液(9)时，冷料(2)被熔化，使得在冷料(2)附近的区域形成固液两相混合区(7)，该混合区内形成大量游离固相晶粒，这些游离晶粒在高频振动作用下被大量、连续不断的弹射到金属液体中，成为金属连续凝固过程中的晶核(8)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述冷料(2)进入金属液(9)以前还包括开卷和矫直步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述冷料(2)的振动幅度为0.001～1mm，振动频率为5～10000Hz。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述冷料的喂入速度为0.1～8m/min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷料(2)成分与金属液(9)的成分相同或相近，在产品成分控制范围之内，以不影响产品最终成分为原则。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷料(2)成分与金属液(9)的成分有足够的差异，以进一步满足合金化、去除杂质的需要。7.根据权利要求1所述的方法，所述金属液(9)为钢液或有色金属液。8.一种改进的振动激发金属液形核的装置，包括a)至少一个使金属液(9)形成一定过冷的晶核发射器；b)振动机构(4)与晶核发射器相连，驱动所述的晶核发射器产生高频、小振幅振动；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧，赵沛，仇圣桃，颜慧臣，王玫，陶红标，王明林，岳尔斌，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]