【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬鑄造，具體涉及一種鋁合金半連續鑄造用結晶器。
技術介紹
1、直冷式半連續鑄造是目前生產鋁合金圓錠和扁錠的主要方式，液態鋁熔體被澆注到由結晶器和引錠頭所圍成的鑄造腔內，當鋁熔體與結晶器及引錠頭發生接觸，鋁熔體就會被結晶器和引錠頭冷卻并且沿其邊界發生凝固。當鋁熔體在結晶器中達到一定高度，并且凝殼具有足夠強度來支撐這些鋁熔體的時候，引錠頭將以給定的鑄造速度向下運動。已凝固的鑄錠將隨著引錠頭一起下降，當鑄錠被拉出結晶器時，結晶器內的冷卻水直接噴到鑄錠的表面，鑄錠被迅速地冷卻下來。這樣鋁熔體不斷地被澆鑄到結晶器內，而已凝固的鑄錠也不斷地被拽出結晶器，構成了一個連續的過程。該過程主要有兩次冷卻，一次間接冷卻為鋁熔體接觸結晶器內壁與結晶器內部冷卻腔中的冷卻水發生熱交換而形成凝殼，二次直接冷卻為冷卻腔中的冷卻水經結晶器內壁底端開設的冷卻水孔而沖擊鑄錠表面帶走大量的過熱和潛熱，使鑄錠進一步降溫凝固。
2、當鑄造不同品種或規格的鋁合金鑄錠時，對于二次直接冷卻的要求不同，即對于冷卻水孔的要求不同，例如冷卻水孔的傾斜角度、孔徑大小、數目及孔間距等。然而，現有的冷卻水孔直接開設在結晶器內壁底端，其位置無法改變，使得該結晶器只能滿足部分鋁合金鑄錠的鑄造工藝，即通用性受到很大限制，進而出現下列問題：
3、1、在鑄造冷卻要求大不相同的鋁合金鑄錠時，若現有結晶器冷卻水孔無法適應，則需要更換整個結晶器，導致鋁合金鑄錠的生產成本較高；
4、2、更換整個結晶器，安裝和拆卸較為繁瑣，花費時間較長，影響鋁合金鑄錠的生產
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供一種鋁合金半連續鑄造用結晶器，以解決現有結晶器通用性受到很大限制和鋁合金鑄錠生產成本較高、生產效率較低的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了以下技術方案：
3、一種鋁合金半連續鑄造用結晶器，包括：
4、結晶器本體，具有內外布置的鑄造腔與冷卻腔，所述冷卻腔中注滿流動的冷卻水，其以間接換熱的形式對所述鑄造腔中的鋁熔體進行一次冷卻而形成鋁合金鑄錠；及
5、噴水機構，設于所述結晶器本體下方，用于噴出所述冷卻腔中的冷卻水而形成第一水流和第二水流，其以直接換熱的形式對拉出所述鑄造腔的鋁合金鑄錠進行二次冷卻；
6、其中，所述第一水流射向固定，其以定點的方式噴射在所述鋁合金鑄錠表面；所述第二水流射向可上下調節，其以不定點的方式噴射在所述鋁合金鑄錠表面。
7、可選地，所述結晶器本體包括內套、外套及封盤，所述內套嵌裝于所述外套內，所述封盤扣合于所述內套與外套的下端以封住后兩者之間的環形缺口；
8、所述內套內部空間即為所述鑄造腔，所述內套、外套與封盤所圍成的環形空間即為所述冷卻腔；
9、所述封盤上開設有分別與所述冷卻腔連通的第一冷卻水孔及第二冷卻水孔，所述第一冷卻水孔向下傾斜并向所述鑄造腔軸線靠攏以定點的方式噴出射向所述鋁合金鑄錠表面的第一水流；
10、所述噴水機構設有向下傾斜并向所述鑄造腔軸線靠攏的噴管，所述噴管上端與所述第二冷卻水孔出口密封鉸接、下端可繞鉸接點擺動以不定點的方式噴出射向所述鋁合金鑄錠表面的第二水流。
11、可選地，所述第一冷卻水孔與所述鑄造腔軸線之間的夾角為45°；
12、所述噴管與所述鑄造腔軸線之間的夾角在15～35°范圍內可調。
13、可選地，所述第一冷卻水孔與第二冷卻水孔分別繞所述鑄造腔軸線圓周均勻分布有多個，且它們相互間隔布置；
14、所述噴管與所述第二冷卻水孔一一對應地也繞所述鑄造腔軸線圓周均勻分布有多個。
15、可選地，每一所述的噴管上滑動連接有滑套；
16、所述滑套轉動連接于一環架；
17、所述環架與所述鑄造腔同軸且通過一對伸縮桿的驅動實現上下移動；
18、一對所述的伸縮桿相互間隔180°地垂直連接于所述封盤底面。
19、可選地，每一所述的噴管包括球鉸、管體及螺母，所述球鉸螺紋套接于所述管體上端且與所述第二冷卻水孔出口密封鉸接，所述管體與所述滑套中部開設的圓形通孔滑動配合，所述螺母螺紋套接于所述管體下端以限制所述滑套脫離所述管體；
20、所述環架包括環形帶，所述環形帶內側連接有多個與所述噴管一一對應的u型支板，所述環形帶外側連接有一對相互間隔180°的t型桿；
21、所述滑套通過其兩端設置的銷軸與所述u型支板轉動連接，所述t型桿與所述伸縮桿的工作端相連接。
22、可選地，所述內套上端外側與所述外套上端內側通過管螺紋密封連接；
23、所述封盤呈環狀結構，其外側與所述外套下端內側通過管螺紋密封連接；
24、所述內套與外套的下端分別設有至少兩個環形母止口，所述封盤上設有與所述環形母止口對應的環形公止口；
25、在所述封盤以螺紋連接的方式擰入所述外套下端內側時，所述環形公止口可卡入所述環形母止口內以形成多重止口密封。
26、可選地，所述內套上端外側開設有第一缺口，所述外套上端和下端的內側分別開設有第二缺口、第三缺口，所述封盤外側開設有第四缺口；
27、在安裝到位時，所述第一缺口與所述第二缺口對準，所述第三缺口與所述第四缺口對準。
28、可選地，所述結晶器本體還包括石墨環；
29、所述石墨環內襯于所述內套內側壁，且所述石墨環上沿與所述內套上端內側抵觸連接、下沿與所述封盤內側抵觸連接。
30、可選地，所述石墨環內側壁呈上下對稱結構，其內徑自上下沿分別向中間逐漸減小。
31、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
32、1、通過射向固定的第一水流和射向可上下調節的第二水流以一靜一動的方式配合使用，可以滿足不同的冷卻要求，有效提高了本結晶器的通用性，能夠在無須更換的情況下通過本結晶器實現不同品種或規格的鋁合金鑄錠的鑄造，從而降低了鋁合金鑄錠的生產成本。
33、2、第一水流和第二水流的入射角度不一致形成交叉狀的雙排噴水冷卻，大大提高了單位流量冷卻水的冷卻強度，每排冷卻水噴射到鋁合金鑄錠表面，自上而下形成湍流區、層流區和湍流區，雙排冷卻水疊加作用下有效消除了冷卻效果遠遠小于湍流區的層流區，并且雙排交叉冷卻方式還可以消除現有單排冷卻水在鋁合金鑄錠表面形成的“反射噴濺”，增強鋁合金鑄錠和冷卻水的換熱效果，從而增大二次直接冷卻的強度；此外，第二水流的入射角度可調，改善和擴大了冷卻水在鋁合金鑄錠表面的冷卻作用區，為鑄造不同品種或規格的鋁合金鑄錠提供不同的冷卻要求，同時能夠提高鑄造速度，進而提高鋁合金鑄錠的生產效率。
34、3、通過多個第一冷卻水孔和第二冷卻水孔、噴管，可以形成多股第一水流和第二水流，從而均勻地對鋁合金鑄錠表面外周的多處進行二次直接冷卻，能夠明顯提高鋁合金鑄錠表面質量。
35、4、內套、封盤分別以可拆卸的螺紋連接方式與外套相連接，其安本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
4.根據權利要求2或3所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
7.根據權利要求2或6所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
8.根據權利要求7所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
9.根據權利要求2或8所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
10.根據權利要求9所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于，所述石墨環內側壁呈上下對稱結構，其內徑自上下沿分別向中間逐漸減小。
【技術特征摘要】
1.一種鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
4.根據權利要求2或3所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的鋁合金半連續鑄造用結晶器，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的鋁合金半連...
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢宇，黃克勤，曹磊磊，李偉波，翟佳木，張恒，
申請(專利權)人：廣元中孚科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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