[發明專利]一種采用細晶結晶器半連續鑄造高純鋁鑄錠的方法

有效

• 申請號: 201610021623.6
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105598398B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 長海博文;郭世杰;劉金炎;陳丹丹;余康才;王雛艷;谷寧杰
• 申請（專利權）人: 中色科技股份有限公司
• 主分類號: B22D11/04
• 分類號: B22D11/04;B22D11/07
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所41112
• 代理人: 符繼超

1.一種采用細晶結晶器半連續鑄造高純鋁鑄錠的方法，采用的細晶結晶器含有分流蓋(2)、本體(4)、擋水圈(5)及下蓋板(8)，高純鋁鑄錠(16)使用的鋁熔體(13)中各雜質的最大含量不超過0.4ppm，高純鋁鑄錠(16)或是圓錠，或是扁錠，或是方錠，所述圓錠的設計尺寸為ΦDmm，所述扁錠的設計尺寸為Dmm×dmm，D＞d，所述方錠的設計尺寸為Dmm×Dmm，其特征是：

呈凸狀的分流蓋(2)正中設置有進液口(1)，進液口(1)的下端由分流蓋(2)中的圓堵頭實施封堵，所述圓堵頭的尺寸或為ΦD₁，或為Φd₁，在進液口(1)的下端四周軸向側壁上配鉆有數個間距相等的出液孔(3)，各出液孔(3)的孔徑均控制在Φ5～Φ15mm，分流蓋(2)的下端面設置有倒凹環槽，所述倒凹環槽的最小尺寸或為ΦD₁，或為Φd₁，所述倒凹環槽的最大外圍結構尺寸或為ΦD₂，或為D₂×d₂，或為D₂×D₂，D₁＜D₂＜D，d₁＜d₂＜d，所述倒凹環槽的軸向高度以完全暴露出數個出液孔為準，分流蓋(2)下端的最大尺寸或為ΦD₃，或為D₃×d₃，或為D₃×D₃，D₃大于D ，d₃大于d；

本體(4)的外圍結構尺寸或等于ΦD₃，或等于D₃×d₃，或等于D₃×D₃，在本體(4)的正中從上到下依次設置有凹環槽、一次冷卻結晶區和出錠區，所述凹環槽的結構尺寸或大于ΦD，或大于D×d，或大于D×D，所述凹環槽的軸向高度控制在1～3mm，在所述凹環槽中設置有向下的儲油槽，在所述凹環槽上方加裝蓋油板(12)，所述儲油槽與水平設置的進油通道(11)連通，進油通道(11)外接脈沖式供油器；所述一次冷卻結晶區的結構尺寸或等于ΦD，或等于D×d，或等于D×D，所述一次冷卻結晶區的軸向高度控制在15～80 mm，在所述一次冷卻結晶區的四周軸向側壁上設置有數個間距相等的冷卻凹槽(9)，各冷卻凹槽(9)的深度控制在0.2～0.5mm，各冷卻凹槽(9)的槽寬控制在0.5～1mm，相鄰冷卻凹槽之間的凸出寬度控制在0～5mm；所述出錠區的結構尺寸或大于ΦD，或大于D×d，或大于D×D；在本體(4)的下端設置有不規則的環狀冷卻水腔(6)，環狀冷卻水腔(6)在本體(4)內上端呈凸出狀結構，所述凸出狀結構的水平高度至各冷卻凹槽(9)中部為準，沿所述凸出狀結構向下斜鉆有數條間距相等的出水通道(7)，出水通道(7)貫穿連通到各冷卻凹槽(9)底端，環狀冷卻水腔(6)的下端寬度設定為Hmm，根據H在所述凸出狀結構的端面上設置有上環槽；

下蓋板(8)的外圍結構尺寸與本體(4)的三種外圍結構尺寸相等，下蓋板(8)的正中設置有出錠口，所述出錠口的結構尺寸與所述出錠區的三種結構尺寸相等，下蓋板(8)的兩側設置有環狀進水口(10)，環狀進水口(10)外接冷卻水，環狀進水口(10)與環狀冷卻水腔(6)對應設置且環狀進水口(10)的寬度小于H，在環狀進水口(10)的上端內側端面上設置有下環槽；

將分流蓋(2)通過螺栓固定在本體(4)的上端、將下蓋板(8)通過螺栓固定在本體(4)的下端、將擋水圈(5)裝卡在所述下環槽和所述上環槽內，使其組裝成細晶結晶器；

半連續鑄造開始時先通過環狀進水口(10)向環狀冷卻水腔(6)內連續通入冷卻水(15)，冷卻水(15)經出水通道(7)后形成一定壓力向外流出，此時具有710℃的高溫鋁熔體(13)通過進液口(1)進入分流蓋(2)中，經各出液孔(3)的分流作用而改變流向流入到所述倒凹環槽并進入所述一次冷卻結晶區內，鋁熔體(13)在所述一次冷卻結晶區內形成環流，所述環流構成熔體流動流線方向線(14)并使鋁熔體(13)形成游離晶核(17)，在所述一次冷卻結晶區內使鋁熔體(13)的溫度分布更趨均勻并結晶凝固成高純鋁鑄錠(16)，由于鋁熔體(13)的不斷流入及沖刷攪動，增加了鋁熔體(13)芯部的過冷度而使結晶凝固的高純鋁鑄錠(16)得到晶粒細化，在常規鑄造速度下高純鋁鑄錠(16)通過所述出錠區而向下排出，排出過程中通過進油通道(11)并在所述脈沖式供油器的作用下對高純鋁鑄錠(16)表面進行潤滑。