[发明专利]一种高成管质量的管坯铸造结晶器

说明书

本发明涉及连铸结晶器设备领域，具体是一种高成管质量的管坯铸造结晶器，具有环形外壳，在环形外壳的内壁上安装有外结晶器，环形外壳的中心部位装有内结晶器，外结晶器与内结晶器均为中空结构，内结晶器内部空腔的高度为90mm,在内结晶器与外结晶器内部空腔腔壁的底部均开有若干个面朝熔腔倾斜的喷水孔，所述喷水孔的倾斜角度为30°外结晶器与内结晶器内部的空腔均连通有进水支管，且进水支管上均安装有球阀开关；本发明通过控制内结晶器冷却水的流量和压力以及空腔的高度，解决当前铝及铝合金管坯内壁容易出现熔瘤和坯体出现裂纹的问题，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及连铸结晶器设备领域，具体是一种高成管质量的管坯铸造结晶器。

背景技术

结晶器是薄壁铝及铝合金管坯连铸工艺中关键的设备之一，很大程度上决定着铸造的铝及铝合金管坯质量。在提高管坯成型质量方面，我司前期已开展了大量工作，如改变熔腔的高度和内结晶器外壁的锥度，对铝熔体的温度和流量控制都非常有利，大大提高整个铸造过程中热平衡稳定性，管坯内外表面很少有冷隔结块现象。

然而在实际生产过程中，我们发现在管坯内表面仍然会出现较多的二次熔瘤，同时管坯还时常出现环形裂纹和纵向裂纹，降低了铸造成材率。通过研发，我司研发人员发现，以上问题的发生与内结晶器中冷却水的流量、水压和冷却时间密切相关。

发明内容

为解决当前铝及铝合金管坯内壁容易出现熔瘤和坯体出现裂纹的问题，本发明提供一种可有效解决上述问题的高成管质量的管坯铸造结晶器。

本发明的具体方案为：一种高成管质量的管坯铸造结晶器，具有环形外壳，所述环形外壳上安装有若干根进水支管A，在环形外壳的内壁上安装有外结晶器，所述外结晶器内部为中空结构且与进水支管A相通，在环形外壳的顶部还配合安装有压盖，压盖的盖面上开有环形滑槽，环形滑槽上装有三角支架，三角支架的中心部位安装有进水支管B，进水支管B的底端位于环形外壳的中心部位装有内结晶器，内结晶器也为中空结构，所述外结晶器与内结晶器之间的环形空隙为用于成型管坯的熔腔，所述内结晶器内部空腔的高度为90mm,在内结晶器与外结晶器内部空腔腔壁的底部均开有若干个面朝熔腔倾斜的喷水孔，所述喷水孔的倾斜角度为30°；所述进水支管A和进水支管B上均安装有控制冷却水流量的球阀开关。

本发明所述的喷水孔均匀密布在外结晶器和内结晶器的底部腔壁。

本发明所述的内结晶器底部开有排水孔，排水孔内安装有止水塞。

本发明所述的内结晶器外壁为上宽下窄的锥形体，锥形体锥角为6°-8°，内结晶器内部空腔为直径均匀的圆柱体。

本发明具备的优势在于：

1、通过在外结晶器和内结晶器的进水支管上加装球阀开关，根据熔腔内铝液的冷却成型状态，调整外结晶器和内结晶器空腔内的冷却水的流量和压力，改变冷却强度，进而控制管坯内壁成型效果；

2、传统内结晶器空腔的高度为80mm，本发明中将内结晶器空腔的高度调整为90mm，延长了管坯内壁的冷却时间，有利于减少内壁熔瘤的出现；同时管坯首先经过外结晶器喷水冷却，接着内结晶器喷水冷却，这样有利于减少坯体出现裂纹的问题。

3、传统内外结晶器空腔底部喷水孔的倾斜角度为45°，本发明中将喷水孔的倾斜角度调整为30°，增加了熔腔内管坯的受水量和受水时间，进一步改善了管坯内外壁熔瘤和坯体裂纹现象的发生。

附图说明

图1为本发明的半剖视图。

图中：1-环形外壳，2-进水支管A，3-外结晶器，4-压盖，5-环形滑槽，6-三角支架，7-进水支管B，8-内结晶器，9-熔腔，10-球阀开关，11-喷水孔，12-排水孔，13-止水塞。

具体实施方式