[發明專利]用連續鑄造模具減少金屬鑄錠內氣泡或氣袋的方法和設備

無效

• 申請號: 201410112247.2
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104128573A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 邁克爾·P·杰克斯;K·O·余
• 申請（專利權）人: RTI國際金屬公司
• 主分類號: B22D11/00
• 分類號: B22D11/00;B22D11/04;B22D11/18
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;葛強

技術領域

本發明一般涉及用于熔化金屬的爐。尤其是，本發明涉及連續鑄造爐及消除或減少鑄錠內氣泡或氣袋的方法。

背景技術

金屬鑄錠連續鑄造的問題之一是形成或截留鑄錠內的氣泡或氣袋。下文進行更詳細的進一步討論，這些氣泡或氣袋可能由向連續鑄造模具內的金屬熔液中傾倒熔料引起或由等離子焰炬的羽流沿著模具內熔融材料上表面的沖擊引起。

發明內容

一方面，本發明提供一種方法，包括如下步驟：提供分段連續鑄造模具，所述連續鑄造模具包括交替的多個導電且向上伸出的多個指狀物及多個不導電的高溫絕緣片；將金屬鑄錠從所述模具退出，其中，所述鑄錠包括固態部分、位于所述固態部分頂上的糊狀區及位于所述糊狀區頂上的液態部分；通過下述至少一個方式在所述液態部分產生氣泡：（a）向所述液態部分內傾倒金屬熔液及（b）用等離子體焰炬的等離子體羽加熱所述液態部分；及用與所述模具相鄰的感應線圈加熱所述液態部分，所述液態部分包括液態金屬頭及氣泡區，以使所述液態金屬頭（metal?head）位于所述糊狀區頂上且基本沒有氣泡，所述氣泡區位于所述液態金屬頭頂上并包括氣泡。

另一方面，本發明提供一種方法，包括以下步驟：提供分段連續鑄造模具，所述連續鑄造模具包括交替的多個導電且向上伸出并具有各自頂部的指狀物及多個不導電的高溫絕緣片；從所述模具中退出金屬鑄錠；用頂部構件阻止所述傾倒中的金屬熔液接觸所述多個指狀物的頂部，所述頂部構件設置在所述多個指狀物正上方并與所述多個指狀物相鄰；和用與所述模具相鄰的感應線圈加熱所述模具中的所述鑄錠的一部分。

另一方面，本發明提供一種設備，包括：分段連續鑄造模具，包括交替的多個導電且向上伸出并具有各自頂部的指狀物及多個不導電的高溫絕緣件；頂部構件，設置在所述多個指狀物的頂部正上方且與所述多個指狀物的頂部相鄰，并適于阻止傾倒中的金屬熔液與所述多個指狀物的頂部接觸；和感應線圈，與所述模具相鄰。

附圖說明

本發明的優選實施方案（其描述了申請人采用其原理而構思出的最佳方式）將在下文描述中闡明并在附圖中示出，并且在所附的權利要求中具體地和明確地指出并闡明。

圖1為現有技術中連續鑄造設備剖視圖，顯示了被限制在鑄錠內的氣泡或氣袋；

圖2為一示例性實施例的側視圖，帶有以截面顯示的各種組件；

圖3為沿圖2中3-3線取的連續鑄造模具的頂部構件及部分俯視圖；

圖4為連續鑄造模具沿圖3中4-4線的剖視圖；

圖5為沿圖4中5-5線的剖視圖；

圖6為與圖2中相同視角的視圖并顯示了基本沒有氣泡截留的鑄錠結構。

附圖中相同的標號指相同的部分。

具體實施方式

參照圖1，更詳細地說明現有技術。現有的連續鑄造爐可包括連續鑄造模具CCM、熔化爐H及位于模具上方的等離子體焰炬T。在鑄錠I形成期間，鑄錠將具有固態區或部分S、位于固態部分S上方的糊狀區M及位于糊狀區M上方的液態部分或池L。本領域眾所周知的是，糊狀區M是過渡區，其部分為固體、部分為液體，且隨著鑄錠I降下和冷卻變為固體。當金屬熔液MM從爐H倒入模具CCM內液態部分L頂上時，傾倒中的金屬熔液迫使一些氣泡BP（氣泡BP可能是惰性氣體泡）進入液態區L。當使用等離子體焰炬時，它的等離子體羽P沖擊液態區L的上表面，且可能也會在液態區L產生氣泡BT。由于鑄錠I冷卻及下降，一些氣泡BP和BT也可能會進入糊狀區M并最終被困在固態區S，這樣形成具有氣泡或氣袋BP、BT的鑄錠I。不幸的是這些氣袋或氣孔不能通過鑄錠的機械熱處理去除，且對最終產品的機械性能不利。