本示例性實施例涉及一種在鑄造的過程中去除用于冷卻鑄錠表面的冷卻水。所述冷卻水被以一定角度和動量的水噴霧從鑄錠表面去除，這就使得所述冷卻水接觸到噴口時離開所述鑄錠表面，然后將上述冷卻水流入到能防止冷卻水再次與鑄錠表面接觸的，在去除上述冷卻水的范圍之外的位置的通路里。為此目的的所述裝置包括能產生水噴射的噴嘴和在噴嘴的足夠壓力和流量下供給水的設備。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及金屬鑄錠的鑄造，更具體地，本專利技術涉及將所述鑄錠從鑄造設備中移 出時通過利用冷卻水到鑄錠外表面的應用和去除對其進行冷卻。
技術介紹
目前有各種鑄造金屬鑄錠的技術，比如，直接冷(DC)鑄法(一種包括電磁鑄造 (EMC)的技術)，制造軋板錠、擠壓錠、鍛造錠(坯)等的熱頂技術。上述各種制造金屬鑄錠 的技術包括當鑄錠從鑄模中分離時通過在鑄錠表面采用冷卻介質來使得在鑄錠完全凝固 之前減少鑄錠內部熔融金屬的溢出和保證鑄錠表面完全固化。通常，鑄錠為垂直鑄造，有時 也會采用水平鑄造，比如，水平直接冷鑄(HDC)。而在垂直直接冷鑄時，特別地，冷卻水被直 接引入到鑄模底部周圍的鑄錠外表面然后順著鑄錠的兩側流下來。為了達到一定的技術效果，可以在距模具出口的一定距離處從鑄錠表面去除冷卻 水。這樣可以降低該點鑄錠的冷卻速度，因為該點是空氣冷卻，而不是水冷。例如在美國專 利US4237961(1980年12月9日，Zirmiger)中，可以通過與金屬表面相切的物理刮水器或 涂刷去除冷卻水，但是如果鑄錠的表面仍然很熱時，尤其是熔融金屬溢出使得其與彈性刮 水器或金屬支撐結構接觸時，物理刮水器就會很快退化。在鑄造過程中的前期階段采用機 械式刮水器之類的器具也會比較困難。鑄錠底部的幾何形狀使得機械式刮水較難實施，特 別是薄鋼錠。例如在直接冷鑄的過程中，在初始填充時，開始第一和第二階段的卷曲時，有 時金屬會從模具中溢出，熔融金屬會流到刮水器上并在與其接觸的彈性材料對鑄錠實施刮 水之前將其燒掉。因此，只有在對接卷曲后即當晶錠長至10-14英寸后才使用刮水器。在 卷曲完成之前不能對鑄錠使用刮水器，去除冷卻水之前，晶錠的10-14英寸階段被大幅度 的冷卻。而在使用刮水器之后，在對接部分和運行部分的不同溫度會產生不同的應力和晶 相結構，這就導致再次處理的問題或當鑄造、預處理以及軋制時會形成碎屑。美國專利US2705353(1955年4月5日，kigler)公開了通過向鑄造金屬的冷卻 水上吹送噴射的氣體，如壓縮空氣的方式來去除冷卻水。但是由于壓縮空氣制備時效率低 下，故壓縮空氣刮水器的使用和安裝時價格比較昂貴。美國專利US5685359 (Wagstaff等人)指出具有重疊噴孔的冷卻噴孔只用于二次 冷卻，而不用于冷卻水的去除。美國專利USM31214(Ohatake等人)也提到冷卻水噴口，但是這些噴口都不是用 于冷卻水的去除。因此有必要對去除所述鑄錠表面的冷卻水的手段進行改進。
技術實現思路
本專利技術的示例性實施例提供了一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的方法，其中所述 冷卻水在所述表面上沿著鑄造方向流動，所述方法包括以一定的角度和流量將一個或多個 水噴霧引導到鑄錠的所述表面上，其用于導致在所述表面上流動的所述冷卻水當所述冷卻水遇到所述一個或多個噴霧時與所述表面分離。優選地，去除足夠的冷卻水以允許發生自 然薄膜沸騰，從而才能在較短的水噴霧距離內將全部的冷卻水去除。另一個示例性實施例提供了一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的裝置，其中所述冷 卻水在所述表面上沿著鑄造方向流動，所述裝置包括一個或多個適用于將水噴霧引導到所 述表面上的噴嘴，所述噴嘴被定位且成一定的角度從而使得當所述冷卻水遇到所述噴霧時 對于用于導致在所述表面上流動的所述冷卻水與所述表面分離是有效的。裝置還包括一個 或多個給所述噴嘴供給水的導管；以及給供給到所述噴嘴的水加壓的加壓裝置。根據這些示例性實施例，當鑄造時水噴射或噴霧用于去除鑄錠表面的冷卻水。給 定去除介質是水的話，用于產生水噴射的裝置的提供和操作是經濟的(所述水是來自相同 的被用作冷卻鑄錠的水源)。所述方法及其裝置可以用于鑄造過程的早期，且接近鑄造模具 的出口，噴射不被溢出的熔融金屬所影響，在鑄造的過程中它們隨著鑄錠輪廓的變化而變 化。附圖說明下面結合附圖更詳細地說明本專利技術，其中圖1是具有用于去除冷卻水的機械式刮水器的已知直接冷鑄模具的垂直截面圖；圖2是實施例中直接冷鑄過程中用于去除冷卻水的鑄錠的水平截面圖；圖3是圖2中的噴水嘴在作用時的放大圖；圖4是圖2中噴水嘴在作用前的部分垂直截面圖；圖5是在噴水嘴作用之后與圖4相同部分的垂直截面圖；圖6是實施例中用于移除冷卻水的排水口的與圖5類似的垂直方向的截面圖；圖7是另一個實施例中利用波紋狀的屏蔽壁形成從鑄錠表面剝離的冷卻水通道 的截面圖；圖8至圖10是用于說明其他實施例中利用窄圓柱形的噴水嘴來移除鑄錠表面的 冷卻水；以及圖11是示例性實施例中用于水平直接冷鑄的截面圖； 具體實施例方式本專利技術的示例性實施例可以采用各種利用水流來冷卻新形成的金屬鑄錠，比如非 鐵或輕金屬鑄錠，如鋁、鎂、銅合金鑄錠。然而，示例性實施例最適合與DC鑄造裝置(直接 冷鑄裝置)一起使用，其中一種如圖1所示，為了更好的理解本申請的示例性實施例在下面 作簡要的說明，盡管本專利技術并不局限于此種裝置。圖1是用于制造金屬鑄錠的直接冷鑄模具和現有技術中的從鑄錠外表面去除冷 卻水的裝置的垂直截面圖。所述裝置被美國專利US2007/0102136(2007年5月10日， Wagstaff等人)公開(其公開的內容在此被特別的引用)。通常模具用10來表示，其具有 開放的上入口 11和開放的下出口 12組成。熔融金屬被引入模具的入口用箭頭13來表示。 模具包括充滿了用于冷卻模具內壁的循環冷卻水15的初始冷卻通道14。臨近模具壁的熔 融金屬冷卻，并形成從模具內脫出的坯錠16。所述坯錠具有被固體金屬殼18包圍的熔融金 屬池17，直到完全固化所述金屬殼的厚度隨著鑄錠的下降而增加，直到完全固化，在一個離模具出口 12較遠的地方形成完全固體鑄錠19。冷卻水20的流或射流用于從與模具下出口 12相鄰的通道14注入鑄錠的表面，用于形成和維持熔融金屬池周圍的固體外殼18。水流 向下順著坯錠的側，然后被放置于距離模具距離X的機械式刮水器21去除。以這種方式去 除的冷卻水20形成與鑄錠19分隔開形成沒有進一步冷卻作用的水流22。所述刮水器是環 形的、由柔軟的柔性或彈性材料制成，與鑄錠的外表面物理接觸從而擦去冷卻水。所述刮水 器由剛性的由金屬之類的材料制成的剛性固定器(未示出)所固定，在圖1中的裝置中，距 離X被制定成允許鑄錠“自均勻”。當然，還有其他關于冷卻水以一個預定的距離被去除的 原因，因此實施例并不局限于這一個目的。在本專利技術優選的示例性實施例中，圖中所示的用于去除鑄錠外表面的冷卻水的機 械式刮水器21可以由一系列的噴水器所代替。這通過下面的圖2-11的例子來說明。圖2 所示為鑄錠的水平截面圖，其在距離直接冷鑄模具下面一定距離的地方去除冷卻水。鑄錠 19 (或者坯錠16)具有向下流動的冷卻水20表層，其完全被較短的固體豎直壁25 (例如由 鋁或不銹鋼等金屬制成)以較窄的水平間隔所包圍，其向下從直接冷鑄模具10的底壁沈 延伸(參見圖4和圖5)。壁25不是必須的，但是作為屏蔽來阻止水噴霧到任何其他鑄錠， 該其他鑄錠可為同時在任何鄰近區域內的鑄造。在說明的實施例中，壁25上穿孔有很多全 部置于相同垂直高度的孔或槽27。延長的噴嘴觀從壁的外面延伸穿過每個槽直至距離鑄 錠外表面四的一小段距離。如圖2最佳所示，鑄錠19每一側的噴嘴觀與能在壓力下給噴 嘴提供水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的方法，其中所述冷卻水在所述表面上沿著鑄造方向流動，所述方法包括： 以一定的角度和流量將一個或多個水噴霧引導到所述表面上，其用于導致在所述表面上流動的所述冷卻水當所述冷卻水遇到所述一個或多個水噴霧時與所述表面分離。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：E·W·里弗斯，
申請(專利權)人：諾維爾里斯公司，
類型：發明
國別省市：CA
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