[发明专利]连铸模具

说明书

模具包括：铸轮，在其外表面上制有开口通道；连续带，其从铸轮的外表面与铸轮相邻，以封闭指定的开口通道；以及冷却系统，其能够至少在铸轮的外表面、内表面和两个侧表面这几侧，向铸轮和连续带可调地供应冷却剂，其中铸轮的内表面上的冷却剂流量与铸轮的外表面上的冷却剂流量之比为1.9至3.0，并且铸轮的侧表面上的总冷却剂流量与铸轮的内表面上的冷却剂流量之比为1.3至1.7。

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别是金属的连铸，并且本发明能够用于生产包括铝及其合金在内的金属的连铸锭。

背景技术

已知一种冷却装置，其用在轮带式连铸车间中(IT1126618，1986年5月21日)。该冷却装置包括一个环，该环设有喷射冷却剂的喷嘴的支架。在铸造过程中将该环放在铸轮上以提供铸锭的冷却，并且该环在维护期间可以移除。该装置的缺点是铸锭的冷却不均匀，在金属凝固过程中会导致杂质偏析、裂纹、表面粗糙和脆化。此外，该已知装置提供的冷却速度不足，导致生产能力下降。

已知一种用于高速连铸的装置(US3,774,669，1973年11月27日)。该已知装置是在铸轮外侧包括喷射冷却剂的喷嘴的模具，以加强铸锭的二次冷却过程。该装置的缺点是铸锭的冷却不均匀，导致主要在铸锭的中心部分形成缩孔形式的缺陷。

另一种用于生产铝锭和铜锭的已知装置是2017年6月27日在RU2623559中提出的模具。该已知模具的特征在于，在旋转铸造机的铸轮的径向截面中呈梯形形式的卡槽包括一个等腰三角形的中空部，其中三角形的顶点处的角度与三角形的边和梯形的边所成的角度相等，等于123°...130°。该装置的优点是减少了热影响区，从而降低了模具表面开裂和破坏的可能性，从而延长了其使用寿命。在所提出的模具设计的缺点中，有必要强调的是，需要执行调整使用已知装置获得的铸锭形状的附加操作。

用于连铸车间的冷却系统是已知的(US4,957,155，1990年9月18日)。在该已知车间中，由于铸轮带上存在隔热层，实现了定向凝固，同时一些冷却剂通过下部孔被供给至铸轮的凹槽中以改善冷却。所有外部喷洒器整体提供铸锭的从上往下的定向和密集凝固，从而产生最大的传热差异。当在连铸车间中使用该已知冷却系统时，所获得的铸锭形成有最少数量的铸造缺陷。该技术方案的缺点是冷却系统难以实现，由于铸锭凝固所需的时间较长，生产能力相对较低。

与要求保护的本发明最接近的是连铸车间中的冷却装置(US3,800,852，1974年2月4日)。该已知冷却装置包括用于对铸轮进行冷却的内部喷洒器的喷嘴排、以及用于对带进行冷却的外部喷洒器的喷嘴排。同时，只有外部喷洒器的喷嘴具有冷却剂流量控制功能。该装置的缺点是对冷却剂流量的控制效率低，这导致铸锭中形成缺陷(裂纹、表面粗糙)，以及冷却速度不足导致生产能力下降。

发明内容

要求保护的本发明的技术任务是确保铸轮的内表面、外表面和侧表面的均匀且受控的冷却，以获得高质量的连铸锭。

要求保护的本发明的技术效果是通过消除凝固缺陷的形成来提高连铸锭的可制造性、提高其生产速度并改善其质量，即，获得基本上不含裂纹、空隙等的连铸锭。

要求保护的本发明的技术效果是通过所提出的连铸模具而实现的。

根据本发明，连铸模具包括：铸轮，在其外表面上制有开口通道，该开口通道具有等腰梯形形式的横截面(即梯形横截面)；连续带(即无限长的带)，连续带通过铸轮的外表面与铸轮相邻，以封闭指定的开口通道；此外，连铸模具还包括冷却系统。

铸轮的开口通道的梯形横截面的大底的长度与梯形横截面的小底的长度之比在1.3至1.6的范围内。

冷却系统制造成具有以下可能性，即：可以在至少四侧，即在铸轮的外表面、内表面和两个侧表面这几侧，向铸轮和连续带可调地供应冷却剂，其中铸轮的内表面这一侧上的冷却剂流量与铸轮的外表面这一侧上的冷却剂流量之比为1.9至3.0，并且铸轮的侧表面上的总冷却剂流量与铸轮的内表面这一侧上的冷却剂流量之比为1.3至1.7。