[实用新型]铝合金大规格方锭铸造复合型结晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金行业的连铸设备领域，具体地说，是一种主要应用于铸锭厚度在200mm及200mm以上规格的铝合金方锭同水平热顶铸造工艺中的铝合金大规格方锭铸造复合型结晶器。

背景技术

目前，传统的铝合金大方锭铸造工艺多采用非同水平铸造方式，如图4中所示，其过程是由结晶器20形成结晶带，并配置浮漂漏斗19控制液面，再结合外围传动装置，共同组成一种铝合金方锭的铸造系统。在该系统中完成其主体结晶的主要装置为结晶器20，结晶器20通常是由8---10mm厚的铝板，采用折边的方式折成方形的斗状，外围再配以循环冷却水道23共同组成。在铸造过程中，结晶器20一般装在固定模台上，结晶器20的上部设有起导流作用的管和用来控制溶液液面的浮漂漏斗19，结晶器20的下部还设有引锭头4，引锭头4安装在引锭座21上。在铸造前，一般把模台和引锭座21安上铸造井，然后将引锭头4升上来，使其进入结晶器20内形成一种铸模；铸造时，金属铝液22可以通过浮漂漏斗19流入结晶器20中，再经冷却水道23的水冷却，同时引锭头4也以一定速度向铸造井下方移动，从而将结晶器20内冷却成形的铸锭逐渐地拉出；当达到一定长度时，通过停止供金属铝液22和冷却水，翻开模台，吊出方形铸锭18。

采用上述这种直冷式的非同水平铸造工艺的不足之处是：铸造过程中不能很好地控制住结晶器内金属液面的水平，液面过低会造成铸锭表面形成冷隔，严重时会产生漏铝；过高又会加重铸锭表面偏折瘤的深度，极易造成铸锭表面拉痕甚至拉裂；另外一个缺点是在铸造时液面落差的问题，当铝液从炉子流出后，流经浮漂漏斗时会产生紊流现象，在此过程中铝液翻滚并且高温铝液与大量的空气接触，很容易造成氧化铝膜的二次夹杂和含氢量的递增，从而大大降低了铝液的品质。经过这种铸造后的铝合金方锭通常表现为：晶粒偏粗大，冷隔严重，均质度偏低，无法降低氧化物及氢元素夹杂含量。在这种装置中的铸造结晶器所形成的结晶带也很高，一般都在110---150mm之间，而且铸造后的部位也容易产生变形，从而导致工件的报废；由于采用浮漂漏斗还会占用铸锭所在的铸造液面，而且使结晶器内的铝液容易存在一定温差，并且这种结晶器的铸前引锭装置定位复杂，工件配合性差，容易发生引锭头4直接撞到结晶器20的现象。

而应用在圆锭铸造中的同水平热顶铸造，能很容易地克服上述铸造中的液面水平和落差问题，但是圆锭同水平热顶铸造不能直接搬套用在铝合金大方锭的铸造，这是因为方锭的形状和流铸特性与圆锭中的不一样，因此在铸造浇液的过程中很难实现同样的均流效果，结晶过程也不尽相同，尤其是在方锭的截面长度远大于宽度时，需要解决的工艺问题更多，难度更大。现阶段大方锭的铸造还只停留在过去的非同水平铸造方式，依靠在结晶器内增设一个或数个能纵向均布液流的船形浮漂漏斗形成；由于同水平热顶铸造装置中不可能有浮漂漏斗之类，因此暂还无法实现方锭的同水平热顶铸造。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能应用在大方锭同水平热顶铸造工艺中的新式复合型的铝合金大方锭铸造结晶器，突破性地提升铝合金大规格方锭铸造的工艺品质，大大提升生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型的铝合金大规格方锭铸造复合型结晶器，包括保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套；所述保温热顶帽、结晶器上套和结晶器下套从上至下依次相连，并配合底部的引锭头共同构成一个贮液空腔。

作为本实用新型的一种改进，所述保温热顶帽上至少设有一个以上的铝液流口；所述铝液流口根据所铸方锭的截面需要确定形状及大小。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套上设有隔热槽；所述隔热槽沿整个结晶器上套的上表面周向环布。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套的内部设有冷却水平衡管；所述冷却水平衡管相连着至少一个冷却水进水孔和至少一个冷却水出水孔。

作为本实用新型的一种改进，所述冷却水平衡管沿整个结晶器上套周向环布。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套为法兰型式，其上带有引锭头导入块；所述引锭头导入块的数量根据所铸方锭截面形状而确定。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套上设有与结晶器内部相通的排水槽。

作为本实用新型的一种改进，所述引锭头上至少设有一个以上的拉铝器；所述拉铝器的数量及大小根据所铸方锭截面的形状而确定。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器下套与引锭头之间设有密封用的石棉绳相围。

作为本实用新型的一种改进，所述结晶器上套为锻打紫铜材料拼装而成。