用于铝合金铸造的结晶器冷却结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构，该结晶器冷却结构包括结晶器和石墨环，所述结晶器入口端的内壁设有第一环形台阶，所述结晶器中部的内壁设有第二环形台阶，所述第二环形台阶的下方设有由上至下逐渐向外侧延伸的环形斜面，所述石墨环放置在所述第二环形台阶上，所述石墨环的外侧壁与所述结晶器的内壁贴合；其中，所述第二环形台阶的厚度不大于9mm，所述环形斜面上部设有多个沿周向分布的出水孔。本实用新型专利技术的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面出水孔的距离，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。偏析等问题。偏析等问题。

【技术实现步骤摘要】
用于铝合金铸造的结晶器冷却结构


[0001]本技术涉及铝加工铸造设备领域，具体而言，本技术涉及一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。

技术介绍

[0002]传统连续铸坯冷却凝固方式都是由表及里的冷却凝固方式，铸坯凝固前沿和铸坯液芯之间有较大的温度梯度，根据铝液凝固过程中的选分结晶理论和结晶学上的择优生长理论，铸坯凝固过程中势必会造成偏析、柱状晶发达等固有缺陷，铸坯中心则可能会有中心缩孔、疏松、偏析等问题。
[0003]由此可见，现有的铝合金铸造的结晶器冷却技术仍有待改进。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。本技术的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面出水孔的距离，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。
[0005]在本技术的一个方面，本技术提出了一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构。根据本技术的实施例，所述用于铝合金铸造的结晶器冷却结构包括：结晶器，所述结晶器入口端的内壁设有第一环形台阶，所述结晶器中部的内壁设有第二环形台阶，所述第二环形台阶的下方设有由上至下逐渐向外侧延伸的环形斜面；石墨环，所述石墨环放置在所述第二环形台阶上，所述石墨环的外侧壁与所述结晶器的内壁贴合；其中，所述第二环形台阶的厚度不大于9mm，所述环形斜面上部设有多个沿周向分布的出水孔。
[0006]根据本技术上述实施例的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构，通过将第二台阶的厚度控制在9mm以内，缩小了石墨环与环形斜面出水孔的距离，从而缩小了石墨环形成的冷却区与出水孔形成的冷却区之间的距离，进而缩短了有效结晶区，提高了两个冷却区相互配合达到的冷却效果，使晶粒内部结构细小；而通过将第二台阶的厚度控制在9mm以内，还降低了熔体在结晶器中的凝结位置，能够有效防止热顶模铸造凝壳二次重熔，保证产品质量；通过增大石墨环外径，使石墨环的外侧壁与结晶器的内壁贴合，可以提高石墨环的导热效果，从而提高铸件表面的光洁度；此外，环形斜面上的出水孔可以形成倾斜的喷水环面，不仅能够提高对铸件冷却的强度和均匀度，避免铸件成分因冷却水分布不均匀而导致成分偏析和表面凹凸不平，还能够解决传统连续铸胚凝固方式采用冷却水直接冲刷，造成冷却水飞溅、表皮容易形成冲刷痕迹、影响产品冷却效果和光滑度的问题，确保铸件表面光滑、洁净。由此，本技术的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构通过缩小石墨环与环形斜面的距离，增大石墨环外径，以及在环形斜面上设置出水孔，能够提高对铸件的冷却强度和冷却效果，进而解决铸坯凝固过程中出现的柱状晶发达、铸坯中心缩孔、疏松、偏析等问题。
[0007]另外，根据本技术上述实施例的用于铝合金铸造的结晶器冷却结构还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]根据本技术的一个实施例，所述结晶器的入口端通过压盖与转接套管连接，所述转接套管的底部外缘与所述第一环形台阶的上表面贴合。
[0009]根据本技术的一个实施例，所述压盖与所述结晶器的入口端螺纹连接。
[0010]根据本技术的一个实施例，所述转接套管位于所述石墨环上方，所述转接套管与所述石墨环之间设有衬纸，所述衬纸的上表面与所述转接套管的底部贴合，所述衬纸的下表面与所述石墨环的上表面贴合。
[0011]根据本技术的一个实施例，所述出水孔向下向内倾斜，所述出水孔的轴线与所述结晶器的轴线的夹角为120
°
～150
°
。
[0012]根据本技术的一个实施例，所述第二环形台阶外侧设有进水孔，所述进水孔通过水眼与所述出水孔连通。
[0013]根据本技术的一个实施例，所述进水孔外侧设有环形过滤网，所述环形过滤网的四周均与所述结晶器的外壁连接。
[0014]根据本技术的一个实施例，所述石墨环的内侧、所述第二环形台阶的内侧和所述环形斜面的内侧限定出横截面呈圆角方形的中空腔体。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述石墨环内壁的一侧设有凸块。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述环形斜面中靠近所述凸块的一侧的出水孔数量小于其余三侧中任意一侧的出水孔数量，所述其余三侧的出水孔数量相等。
[0017]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本技术实施例的结晶器冷却结构的示意图之一；
[0020]图2是根据本技术实施例的结晶器冷却结构的示意图之二；
[0021]图3是根据本技术实施例的结晶器冷却结构的剖视图；
[0022]图4是根据本技术实施例的衬纸的示意图；
[0023]图5是根据本技术实施例的结晶器冷却结构的仰视图。
[0024]附图标记：
[0025]1、结晶器，2、第一防水密封圈，3、凹槽，4、石墨环，5、出水孔，6、进水孔，7、第二防水密封圈，8、出口端，9、水眼，10、转接套管，11、压盖，12、环形过滤网，13、第一环形台阶，14、第二环形台阶，15、环形斜面，16、衬纸，17、中空腔体，18、凸块。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术
的限制。
[0027]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0028]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0029]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金铸造的结晶器冷却结构，其特征在于，包括：结晶器，所述结晶器入口端的内壁设有第一环形台阶，所述结晶器中部的内壁设有第二环形台阶，所述第二环形台阶的下方设有由上至下逐渐向外侧延伸的环形斜面；石墨环，所述石墨环放置在所述第二环形台阶上，所述石墨环的外侧壁与所述结晶器的内壁贴合；其中，所述第二环形台阶的厚度不大于9mm，所述环形斜面上部设有多个沿周向分布的出水孔。2.根据权利要求1所述的结晶器冷却结构，其特征在于，所述结晶器的入口端通过压盖与转接套管连接，所述转接套管的底部外缘与所述第一环形台阶的上表面贴合。3.根据权利要求2所述的结晶器冷却结构，其特征在于，所述压盖与所述结晶器的入口端螺纹连接。4.根据权利要求2所述的结晶器冷却结构，其特征在于，所述转接套管位于所述石墨环上方，所述转接套管与所述石墨环之间设有衬纸，所述衬纸的上表面与所述转接套管的底部贴合，所述衬纸的下表面与所述石墨环的上表面贴合。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧永伟，邹学通，袁峰，李顺华，何松，孙海艳，李光，阳建，刘青朋，钱晓，林鹏飞，卢俊，王宇，陈芹，张润喆，钟继武，
申请(专利权)人：云南云铝涌鑫铝业有限公司，
类型：新型
国别省市：