在磁场中连续铸造薄扁材的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及有色、黑色金属及其合金的连续铸造装置。该装置具有容盛熔融金属（２）的容器（１），其底部带有出口孔（３），还具有电磁感应器（５），以及冷却扁材（４）的冷却系统（８）。按照本发明专利技术，冷却系统（８）与感应器（５）相结合，并制成流液室（９，１０）的形式置于感应器（５）外壁的周围，其径向槽孔（１５）通过感应器（５）壳体，一端与流液室（９，１０）连接，另一端通向感应器（５）内壁限定的空间（１６）。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有色、黑色金属及其合金的连续铸造装置，更准确说，涉及在磁场中连续铸造薄扁材的装置。本专利技术可最有效地用于铝及铝基合金薄扁材的连续铸造。已知一种在磁场中连铸金属的装置(苏联专利，A，233186)。这种装置具有熔融金属供料槽，可向形成铸锭的分配头供料，还有位于铸锭同一轴线上的水冷电磁感应器，以及铸锭冷却系统。铸锭冷却系统制成下部逐渐收缩的漏斗形式，漏斗的窄孔夹持铸锭。来自流液室的冷却液沿漏斗外壁流至所铸的铸锭。漏斗的下部位于感应器内壁限定的空间，可防止冷却液喷溅到感应器的电磁力作用最强的位置以上。然而，在感应器内壁限定的空间内电磁力的作用最强，漏斗下部的伸入会引起电磁感应器磁场的畸变，从而又会导致偏离给定的铸锭参数(厚度)。但是，当铸锭厚度较大时(超过100毫米)，这种偏差并不重要，可以忽视。当铸件为薄扁材时(厚度40毫米以下)，这种偏差就重要了，结果可能导致报废。已知另一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置(美国专利，A，4375234)，该装置具有熔融金属容器，其底部具有与所铸扁材横截面相同形状的出口孔，还具有水冷电磁感应器，它位于与出口孔同一轴线上，并相对于所铸扁材与容器处于同一水平线上，以及铸锭冷却系统，冷却系统按扁材运动方向位于出口孔之下、感应器电磁场作用范围之外。低速度(200毫米/分以下)铸造时，扁材的这种冷却系统结构可获得任何截面而且厚度均匀的优质薄扁材，所铸材料(金属及合金)具有很好的导热性，因此结晶界面位于冷却液与所铸扁材接触的位置以上，即结晶界面位于感应器电磁力作用场内。扁材的这种冷却系统结构限制了装置的生产率(200毫米/分以下)，因为在所铸扁材导热性固定的情况下，增大铸造速度会使结晶界面超出感应器电磁力作用场外，从而导致所铸扁材的质量下降。本专利技术的基本任务是建立一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置，其扁材冷却系统的结构可在高的铸造速度下(超过200毫米/分钟)使薄扁材的结晶界面保持在感应器电磁力作用场内，从而保证了装置在获得优质扁材情况下提高生产率。为解决本专利技术所提出的任务，采取如下措施提供一种在磁场中连续铸造薄扁材的装置，具有盛熔融金属的容器，其底部有与所铸扁材横截面相同形状的出口孔，还有位于出口孔同一轴线上的水冷电磁感应器以及所铸扁材的冷却系统，按照本专利技术，所述感应器位于容器之下，所述冷却系统与感应器相结合，并且至少有一个供给冷却液的流液室，所述的流液室位于感应器外壁周围，以及至少有一排径向槽孔，所述径向槽孔通过感应器壳体，其一端与流液室连接，另一端通向被感应器内壁限定的空间。为了使所铸扁材均匀冷却，流液室的横截面最好是变截面的，沿着冷却液的流程而逐渐缩小。为了进一步提高薄扁材的铸造速度，可将冷却系统制成由两个独立的流液室组成，该两个流液室在薄扁材运动方向上顺序排列，还具有两排径向槽孔，每一排径向槽孔与一个相应的流液室连接，与其中一个流液室连接的第一排槽孔在流液室周边上的分布，要与另一个流液室连接的第二排槽孔偏置。为了更均匀地冷却所铸扁材，最好使所述第一排槽孔相对于第二排槽孔的偏置距离为第一排相邻槽孔间距离的1/4～3/4。为了防止冷却液喷溅和更有效地冷却，最好，槽孔与薄扁材的运动方向呈一个小于90°的倾斜角α。按本专利技术制成的在磁场中连续铸造的装置，其冷却系统与感应器相对于所铸扁材位于同一水平线上，而来自流液室的冷却液沿着通过此感应器壳体的径向槽孔落在感应器内壁限定的空间内，在高速铸造时(超过200毫米/分)，薄扁材的结晶界面可保持在电磁力作用最强的感应器内壁限定的空间内。这样可保证在获得优质铸造扁材的情况下提高生产率。下面用具体的但不是限制本专利技术的实施例的描述和附图来解释本专利技术，附图中附图说明图1为按本专利技术的在磁场中连铸薄扁材的装置的总视图，纵剖面;图2为图1所示装置沿Ⅱ-Ⅱ线的剖面;图3为图1的A部放大图，并带有附加的沿第二排径向槽孔轴的部分剖面;图4为沿图3的箭头B方向视图。图1所示装置具有盛装熔融金属2(例如铝或铝合金)的容器1，在其底部有形状与所铸扁材4的横截面相同的出口孔3。水冷环形电磁感应器5具有空腔6，它装有进水管7(图2)和出水管(图中未示出)，以保证感应器5空腔6内冷却水的循环。感应器5与出口孔3(图1)在同一轴线上，并按薄扁材4运动方向位于容器1之下。为感应器5供电的电线在图中也未示出。该装置还具有冷却所铸扁材4的冷却系统8，与感应器5结合在一起。冷却系统8至少有一个(在本实施例中为两个)独立的流液室9，10，它们分别装有进口管11，12(图2)，以便独立地将冷却液供给每一个流液室9，10(图1，3)。流液室9，10位于感应器5外壁的周边上，按薄扁材4的运动方向顺序排列。流液室9，10(图2)的横截面制成变截面，沿着冷却液的流程而逐渐缩小。冷却系统8还具有至少一排(在本实施例中为两排)13，14(图4)径向槽孔15，其一端与相应流液室9，10(图1，3)连接，而另一端通向感应器5内壁限定的空间16。第一排13(图4)的径向槽孔15与流液室9(图4)连接，而第二排14(图4)的径向槽孔15与流液室10(图3)连接，两排径向槽孔15偏置距离l等于第一排13相邻槽孔15之间距离S的1/4～3/4，在本实施例中l＝1/2S。如果径向槽孔15的偏置距离l小于1/4或大于3/4S，则薄扁材4宽度上的冷却均匀性降低，这会导致扁材4表面质量下降和组织不均匀。径向槽孔15相对于扁材4运动方向的斜置角α小于90°。这种斜度可防止冷却液喷溅到扁材4的结晶界面17以上的区域，此区域内感应器5的电磁力的作用比感应器5内壁限定的空间内的小，因此所铸扁材4的厚度较大，而扁材4本身尚处于液相。图1，2，3，4所示装置的工作方式如下。引锭器18的驱动机构(图中未示出)将引锭器末端引入容器1底部的出口孔3内。然后对电磁感应器5通电，同时向感应器5空腔6的进水管7供给冷却水，使其冷却，冷却水在感应器5空腔6内循环并由出水管(图上未示出)排出。此外，冷却液通过进水管11，12独立地进入流液室9，10内，冷却液再由此沿着通过感应器壳体的径向槽孔15落入感应器5内壁限定的空间16内，而且，来自流液室9的冷却液沿第一排13的径向槽孔15，而来自流液室10的冷却液沿第二排14的径向槽孔15落入空间16内。往容器1注入熔融金属，例如铝或铝合金。当熔融金属2注入到工艺规定的水平时，随后就保持此水平固定不变，以规定铸造速度(大于200毫米/分)启动引锭器18的驱动机构。在引锭器18上与引锭器直接接触的熔融金属的部分结晶。因此，引锭器18带着熔融金属2已结晶的部分向下移动时，拉出扁材4，其后面是尚未结晶的熔融金属2。随后引锭器18及其上面的熔融金属2的扁材4进入感应器5内壁限定的空间16，这里感应器5的电磁力的作用最强，扁材4便有取决于感应器5磁场的规定的横截面参数。冷却液从薄扁材4的冷却系统8进入空间16。由于流液室9，10的横截面逐渐缩小，故可以相同的压力对所铸扁材4的整个宽度供给冷却液。冷却液加速了所铸扁材4的结晶，结晶界面17保持在感应器5内壁限定的空间16内，在提高的铸造速度下，扁材4在空间16的出口处保持着其获得的形状。当有必要提高在磁场中连续铸造薄扁材4的装置的生产率时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
在磁场中连续铸造薄扁材的装置，具有盛熔融金属（２）的容器（１），该容器的底部具有与所铸扁材（４）横截面相同的形状的出口孔（３），还有位于与出口孔（３）同一轴线上的水冷电磁感应器（５），以及所铸扁材（４）的冷却系统（８），其特征在于所述感应器（５）位于容器（１）之下，所述冷却系统（８）与感应器（５）相结合，并且至少有一个供给冷却液的流液室（９），所述流液室（９）位于感应器（５）外壁周围，以及至少有一排（１３）径向槽孔（１５），所述径向槽孔（１５）通过感应器（５）壳体，其一端与流液室（９）连接，另一端通向感应器（５）内壁限定的空间（１６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：日诺维莫维奇格茨耶列夫，鲍里斯谢尔盖耶维奇多尔伍科夫，根纳德华西里耶维奇切列波克，
申请(专利权)人：日诺维莫维奇格茨耶列夫，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]