一种连续铸造不连续固体型材的设备制造技术

使用改进的连续铸锭机自熔化材料连续铸造不连续的固体型材以及它的方法。例如，在常规双带连续连铸机中，像隔离装置这样的成型装置用在上铸造带以便限定设备铸造区域中铸模腔。成型装置可以以使用不同尺寸和形状，以便提供各种各样的铸造产品。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用可流动，可模塑或可熔化的材料铸造不连续的固态型材的方法和设备，特别是本专利技术公开了使用固定铸模铸造机，或者最好用可移运铸模铸造机来连续铸造不连续型材。例如在铸造机中，型材是在一对循环柔性铸造带的间隔的部分之间成形的，这些铸造带是与正在铸造金属的相对的表面一起移动。虽然本专利技术的原理可用于任何流动的，可模塑的或熔化的材料(例如塑料)的铸造，但是本专利技术将从连续铸造熔化金属成为不连续和可变化的型材(例如铸锭，阳极，线锭或铸造件)方面进行叙述。不连续金属型材的典型铸造方式是利用熔化金属的不连续流动在单独的铸模中进行。有顺序的提供一组铸模腔，通过人工操作或自动化方式将所需要量的金属注入每一铸模。连续铸造以各种方式用于黑色及有色金属工业及其它方面，以便降低生产成本，提高生产质量。在连续铸造条材或连续带材时，使用固定铸模和移动铸模这两种已知的基本方式。在固定铸模的铸造机中，铸模的壁是固定的，而铸造产品相对于壁移动，并在其中凝固。移动式铸模铸造机则使用传送带、链、滚筒、轮或其它表面，它们同正在凝固的金属以大致相同的速度移动。在移动铸模铸造机上进行金属的连续铸造。该铸造机有至少一个可移动的传送带和一个相对固定或可移动的表面，两个相对的表面一起形成铸模，铸造材料在铸模中凝固，这样的连续铸造的详细情况在以下美国专利中有介绍，它们的美国专利号分别为2，631，343;2，904，860;3，036，348;3，123，873;3，123，874;3，167，830;3，533，463;3，864，793;3，878，883;3，921，697;3，937，270;3，937，274;3，949，805;3，955，615;4，002，197和4，854，371。对于由两条可移动传送带形成铸模的双带连铸机，在操作时，熔化金属的连续流是由设备的进口处送到模腔，模腔是由一对活动挠性铸造带(一般是位于另一个上面)以及侧边挡块所组成，熔化金属的连续流在模腔的另一端(设备出口)成为凝固的金属条材或棒材出现。这些条材或棒材，然后送到其它设备进行机械加工，或切削和/或焊接，从而改变它们的横截面尺寸。例如，所述的双带连铸机是用来将熔化的铜转变为大致为矩形的棒，又被连续输入到具有一系列轧制过程的轧机，将矩形棒又转变为圆棒料。一般来说，圆棒最终被拉制成不同尺寸的铜线。本领域中连续生产具有一定形状物品在过去用的一种方法是这样的，通过在确定的间隔设定一些挡块来对双带浇注机进行改进，从而给铸造材料提供阳极的形状，即具有支承臂的平的矩形形状。然而，铸造后铸件必须被切割，以形成不连续的阳极形。另一种连续铸造移动铸模的方法用于圆形铸锭机，该圆形铸锭机带有周边槽。一部分周边槽由循环传送带封闭，从而形成铸模，熔化的金属注入铸模，凝固为铸造金属，并从铸模中卸出。这类设计公开于美国专利(专利号US3，279，000和US3，469，620)这两个专利在此都作为参考文献。使用固定铸模的连续铸造公开于美国专利，(专利号为US2，938，251;US2，946，100;US3，066，364;US3，089，209;US3，098，269和US3，115，686)，这些在这里都作为参考文献。熔化的金属实际上被连续输入铸模并凝固，凝固的产品被连续从铸模中脱离。一般来说，铸模是与熔化金属相垂直的位置，熔化的金属从铸模的顶部注入。上述这类铸造机十分成功并且广泛用于工业生产，但仍然需要使用这类连续铸造机生产不连续型材。本专利技术的目的是提供连续铸造这类不连续型材的方法和设备。本专利技术是对连续铸造机的改进，包括使用连续铸造机用熔化材料流铸造不连续的型材(例如线棒，铸锭，坯料，锭坯，带材和铸造型材)的方法和设备。虽然本专利技术可应用于各种类型的连续铸造机，但为方便起见，将结合利用双带连铸机铸造铅锭对本专利技术作详细描述，在该连铸机中，一对移动的传送带形成容放熔化金属的活动的铸模。本专利技术的方法和设备可应用于任何可流动的，可模塑或熔化的材料(例如塑料，黑色金属或有色金属包括钢、铁、铜、铅、饿和铝，但不局限于这几种金属)。本专利技术尤其适用于那些在固态下一般不能轧制和成型轧制，不能拉制和钻孔的脆性易碎材料的连续铸造。本专利技术的方法包括这样的步骤将连续的熔化材料流供给固定或移动的铸模，把连续的熔化材料流形成预定容积和形状的不连续的段，将上述熔化材料凝固，并将上述不连续的段分离为不连续型材，上述成形步骤发生在熔化金属任何有效的固化之前。可以通过诸如插入物，分隔物，间隔物以及下面进一步叙述的类似物完成成形步骤。本专利技术的设备包括连续铸造机，它具有限定铸模的第一装置，根据所用的铸模，上述第一装置包括一个移动或固定的表面;将连续的熔化材料连续流提供到铸模的第二装置，在铸模中形成不连续的腔室的一个或多个成型构件，它们在铸模中使熔化的材料以不连续的段形式成形铸造材料;还包括凝固装置和分离装置，分离装置从铸造材料将不连续的段分离为不连续型材。对于双带连铸机，移动表面是平的，对于轮式连铸机，移动表面为曲面。在固定铸模中，铸模相对于熔化材料是静止的，凝固的材料移过铸模。在铸造时，固定铸模往往用于往复运动或振动。附图说明图1是为双带铸造机的示意图，它表示了经过改进的成型装置以形成不连续型材;图2为取自垂直于输入辊平面的侧视图，包括中间罐，挡壁和熔化的金属;图3为下铸造带的俯视图，它示出了由特殊成形装置成形的锭形;图4为下铸造带的侧视图，示出了由特殊成形装置成形的锭形。图1是装备有本专利技术的一个实施例的连续金属铸造机的示例。在该铸造机10中，熔化的金属11由浇注箱或罐(来示出)供给中间罐12。从中间罐12，熔化的金属11供给到输入区域13，该区域成形于平行间隔的循环柔性带的上表面14和下表面15之间。成形于带14和15以及挡块16之间的模腔称为铸造区域17，在该区域，熔化的金属铸造为所希望的形状，并凝固。铸造带最好由钢或其它合金所制造，这样的材料具有韧性，可提高耐磨性，减少物理性损伤，提高了抵御产生于铸造过程中的热冲击和由于热不均匀而产生的应力。铸造带14和15分别支承在上下轮架上，并分别由上下轮架所驱动(如数码号18和19所示)，两个轮架均安装在一个机械框架上(未示出)，每一轮架包括两个主辊，它们支承着铸造带，并驱动和控制铸造带。这些辊子分别包括上输入辊20和下输入辊21，上输出辊22和下输出辊23。柔性循环侧金属挡壁16置于铸造带的每一侧边，从而在铸造区域的侧边缘限制熔化的金属。侧挡壁16是由铸造设备10输入端处的月牙形件24所引导，该月牙形件安装在下轮架19上。在铸造过程中，两条铸造带14和15由驱动机构以基本相同的线速度所驱动，上下轮架最好沿下流的方向向下倾斜，因此，在铸造区域17在铸造带之间是倾斜的，这种向下的倾斜可以使熔化的金属易于流入铸造区域。当铸件凝固并离开设备后(如25处所示)，二次冷却装置26用来完全凝固和/或冷却铸件，所使用的这种工艺技术称之为二次冷却，用来产生更高的铸造速度。二次冷却的使用同样有利于利用热急变机理将成形装置27从铸造金属脱离，上述热急变机理由成形装置和铸造金属之间的不同的膨胀系数所引起的。膨胀系数之间差异愈大，热急变和分离作用越强。利用高速移动的液体冷却剂沿形成铸模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产不连续的铸造型材的方法，包括将连续的熔化材料流供给铸模，在上述铸模中插入成形装置，在熔化材料向固态转变过程中上述成形装置保持在熔化材料中，从而使上述材料成形为不连续的铸造形状，上述熔化的材料基本凝固，移离呈上述不连续形状的凝固材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰理克蒙德胡根斯，
申请(专利权)人：阿萨科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]