CN105658355A - 分配装置 - Google Patents
分配装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105658355A CN105658355A CN201480044069.2A CN201480044069A CN105658355A CN 105658355 A CN105658355 A CN 105658355A CN 201480044069 A CN201480044069 A CN 201480044069A CN 105658355 A CN105658355 A CN 105658355A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distribution device
- main body
- base portion
- thermal conductivity
- thermofin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 150
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3].[AlH3] VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000007531 graphite casting Methods 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/103—Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/0401—Moulds provided with a feed head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
用于立式铸造***的分配装置(8),包括由耐热材料制成的主体(9),该主体包括基部(12)和外周壁(14)。基部(12)和外周壁(14)围成一个用于容纳和分配液态金属的槽(10)。隔热层(36)位于基部(12)下方的凹部(30)内。主体(9)的耐热材料具有第一热导率,隔热层(36)由具有小于第一热导率的第二热导率的材料制成。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于立式铸造***联的分配装置,尤其是(但不是唯一地)用于直接激冷铸造***的分配装置。本发明还涉及一种包括多个分配装置的铸造台,以及涉及一种直接激冷铸造***。
背景技术
直接激冷(directchill,DC)铸造为立式半连续铸造工艺的一个例子,其用于采用例如铝及其合金这样的有色金属制造圆柱形坯件。在美国专利US4598763中描述了直接激冷金属铸造设备的一个例子。直接激冷铸造工艺也可用于金属锭的制造。
直接激冷铸造设备通常包括多个水冷模具,每个水冷模具都具有可供液态金属流过的开口竖直通道。当流经水冷模具时,熔融金属被冷却而使得金属的***区域凝固。这种模具通常相当短(一般为75-150mm),当金属从模具的下端出现时,它进一步由水射流冷却,使金属的剩余部分凝固,从而形成圆柱形的坯件。坯件的下端由起始头(或挤压垫块)所支撑,该起始头(或挤压垫块)由液压顶逐渐降低(通常以50-150mm/min的速率)。液态金属被连续地供给到模具,直至液压顶到达其底部位置。通常情况下,通过直接激冷工艺生产的坯件具有50-500mm的直径和4-8米的长度。
直接激冷铸造***一般具有多个模具,通常能够同时形成2-140个坯件。所述模具是由钢铸造台支撑并通过金属分配***供给熔融金属。直接激冷铸造***存在两种主要的设计:在第一种设计中,金属的流动通过浮子进行控制,而在第二种设计中,金属通过由耐热材料制成的供料装置而流进模具中。本发明涉及第二种设计,这种设计通常称之为“热顶(hot-top)”铸造***。
在典型的热顶铸造***中,金属分配***包括多个被称为“交叉供料器”的耐热分配装置,其容纳液态金属并将其分配至模具以形成坯件。这种分配装置通常由陶瓷耐热材料制成,例如由派罗特克公司(PyrotekInc.)生产的140,它的热导率低,以防止液态金属在经过模具之前快速冷却。这种陶瓷材料还必须具有良好的机械性能。然而,要获得机械性能和热性能之间理想的平衡是很难的,因为热导率非常低的耐热材料往往机械强度较弱,而机械强度高的耐热材料往往具有高得多的热导率。因此,具有足够机械强度的耐热材料可能会具有相对较高的热导率。
这会导致许多问题。首先,经过较长的一段时间后(通常为几个月或几年),液态金属的热量经过耐热分配装置传导至钢铸造台,这会导致钢铸造台因热疲劳而产生变形。通常情况下,这将导致被称为“鼓起”(crowning)的现象,即该铸造台呈现出略微圆顶的形状,使得与该铸造台的中心比其边缘更高。第二,液态金属在沿分配***流动的过程中所损失的热量,会在分配***的不同部分产生温度差,通常靠近金属供料点的金属最热而在分配***中距离供料点最远的部分最冷。这会导致在铸造过程当中,从分配***的“热”的部分出现的金属将会比从分配***的“冷”的部分出现的金属更慢地凝固,从而难以将液压顶的速度与金属的凝固速率进行匹配。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够缓解一个或多个上述问题的分配装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热材料制成的主体,所述主体包括基部、外周壁和位于所述基部下方的隔热层,所述基部和外周壁共同提供了用于容纳和分配液态金属的槽,其中所述主体的耐热材料具有第一热导率,所述隔热层由隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的第二热导率。
隔热层有助于减少液态金属的热量通过分配装置而传导至支撑台。这有助于减轻支撑台的热疲劳。分配装置的减小的热导率也有助于降低液态金属热量损失的速率,从而降低液态金属中的温度梯度和改善由铸造***所形成的金属坯件的质量和一致性。
使用隔热层还允许选择更广泛的材料来制造分配装置的主体,例如包括具有较高热导率而强度较高或具有其他改善的机械特性的材料。该隔热层确保了即便该主体是由具有较高热导率的材料制成,该分配装置的热损失速率仍然很低。使用具有改善的机械性能的材料可以使分配装置更轻和/或强度更高,或者能够延长使用寿命。
有利的是,所述第二热导率小于所述第一热导率的50%,优选的是小于所述第一热导率的20%,更优选的是小于所述第一热导率的10%。
有利的是,所述第二热导率小于0.25W/mK,优选的是小于0.1W/mK,更优选的是0.05W/mK。
有利的是,所述分配装置的主体由耐热陶瓷材料制成。该分配装置优选地包括交叉供料器或者与连接交叉供料器的铸造台相关联的其他耐热件,例如流入槽、十字槽或弯头。
有利的是,所述第一热导率在0.25-1.0W/mK的范围内,优选的是在0.25-0.5W/mK的范围内。
有利的是,所述隔热层是由从包括微孔板材料、真空形成或压制纤维板、耐热纸或可浇铸耐热材料的范围内选择的隔热材料制成。
有利的是,所述分配装置的主体包括了所述外周壁上的至少一个流动通道和所述基部上的至少一个供料孔,在铸造过程中,液态金属能够通过所述流动通道流入所述分配装置或者从所述分配装置流出,并且液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出。
有利的是,所述分配装置的主体包括在所述外周壁的第一部分的流入通道、在所述外周壁的第二部分的流出通道以及从所述流入通道延伸至所述流出通道的主流动槽,液态金属能够经由所述流入通道流入所述分配装置、经由所述主流动槽从所述流入通道流过所述分配装置而流至所述流出通道、并且经由所述流出通道流出所述分配装置,其中,所述槽还包括至少一个支槽,所述支槽沿基本垂直于所述主流动槽的方向延伸,所述支槽包括在其基部的至少一个供料孔。
有利的是,所述分配装置的主体设置为使多个分配装置能够被布置成阵列,以使得一个分配装置的流出通道与相邻分配装置的流入通道对齐并形成密封连接。
有利的是,所述隔热层包括预成型的垫。
有利的是,所述隔热层的厚度范围为3-25mm,优选的是5-15mm,更优选的是8-12mm。
在一个优选的实施方案中,所述主体包括在该主体基部的凹部,所述隔热层位于所述凹部内。有利的是,所述凹部的深度等于或大于所述隔热层的厚度。有利的是,所述主体包括围绕主体基部上的凹部周边的外周边缘。有利的是,所述外周边缘的宽度在5-25mm的范围内,优选的是在8-15mm的范围内。
在另一个优选的实施方案中,所述主体的基部基本上是平坦的,并且所述隔热层位于所述主体的基部下方。
有利的是,所述隔热层覆盖基部面积的至少50%,优选的是覆盖基部面积的至少70%。
有利的是,所述分配装置包括延伸穿过主体基部和隔热层的至少一个供料孔。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于立式铸造***的铸造台组件,所述铸造台包括支撑台和安装在所述支撑台上的多个分配装置,所述多个分配装置当中的至少一个分配装置包括根据前述发明的描述中任一项所述的分配装置,其包括主体和隔热层,其中所述隔热层位于所述主体的基部与所述支撑台之间。
有利的是,所述支撑台包括用于将液态金属从分配装置引导至一个或多个铸造点的一个或多个引导部件,所述引导部件包括了从包含套管、过渡板和管式铸造环的范围中选择的一个或多个部件。
本发明的另一个方面涉及一种直接激冷坯件铸造***,其包括根据前述发明的描述中的任一项所述的铸造台组件,以及支撑由该***铸造的一个或多个金属坯件的顶升组件。
有利的是,所述支撑台包括用于将液态金属从分配装置引导至一个或多个铸造点的一个或多个引导部件,所述引导部件包括了从包含套管、过渡板和管式铸造环的范围中选择的一个或多个部件。
根据本发明的优选实施方式,提供了一种用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热陶瓷材料制成的主体,所述主体包括基部、外周壁、在所述外周壁上的至少一个流动通道、在所述基部上的至少一个供料孔以及位于所述基部下方的隔热层,所述基部和外周壁共同提供了用于容纳和分配液态金属的槽,在铸造过程中,液态金属能够通过所述流动通道流入所述分配装置或者从所述分配装置流出,并且液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出,其中所述主体的耐热陶瓷材料具有在0.25-1.0W/mK范围内的第一热导率,所述隔热层是由从包括微孔板材料、真空形成或压制纤维板、耐热纸或可浇铸耐热材料的范围内选择的隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的50%的第二热导率。
根据本发明的另一优选实施方案中,提供了一种用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热材料制成的主体和位于所述主体下方的隔热层,其中所述主体包括基部、外周壁、所述基部上的至少一个供料孔、位于所述基部下表面的凹部以及围绕所述凹部的周边的外周边缘,所述基部具有上表面和下表面,所述外周壁从所述基部的上表面向上延伸以提供用于容纳和分配液态金属的槽,在铸造过程中,液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出,所述隔热层位于所述主体的基部的凹部内,其中所述主体的耐热材料具有第一热导率,所述隔热层由隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的第二热导率。
以上所述的每个优选实施方案都可与其前述发明描述的有利特征相结合。
附图说明
本发明的某些实施例现在将通过参照附图以示例的方式来进行描述,其中:
图1是用于直接激冷铸造***的铸造台的平面图;
图2是根据本发明第一实施例的分配装置的等距视图;
图3是该分配装置的侧视图;
图4是显示该分配装置下表面的平面图;
图5是该分配装置的端视图;
图6是显示该分配装置上表面的平面图;
图7是图6沿C-C线的侧剖视图;
图8是包含分配装置的铸造台组件的剖视图,以及
图9是包含本发明第二实施例的分配装置的铸造台组件的剖视图。
具体实施方式
在图1所示的铸造台2包括了呈矩形的钢支撑台4和包含多个耐热分配装置8的分配器***6,分配装置8共同限定了顶部开口槽10,以用于容纳和分配液态金属至支撑台4下方的多个铸造点。这种独特的铸造台2反映了本发明的一个优选实施例,其适用于直接激冷(DC)铸造***,该铸造***用于采用例如铝及其合金这样的有色金属制造圆柱形坯件。然而,应该理解的是,这里所描述的本发明也适用于其他的立式铸造***,包括用于铸造金属锭的直接激冷铸造***。
根据本发明一个实施例的分配装置8如图2-图7所示。该分配装置8包括由耐热陶瓷材料制成的耐热主体9,其包括基部12和从基部12向上延伸的外周壁14。基部12和外周壁14共同限定所述顶部开口槽10的一个部分。外周壁14可以是连续的或不连续的,其包括两个短的端壁16和两个较长的侧壁18。每个侧壁18包括一个中心部分20和两个端部部分22。端部部分22的最里面部分向外弯曲,从而中心部分20凸出于端部部分22所在平面。中心部分20内形成有U形通道24,其从外周壁14的上沿向下延伸并穿过该分配装置的大约三分之二的高度。
如图1所示,当多个分配装置8一起安装在铸造台上时,每个侧壁18的中心部分20抵靠相邻分配装置侧壁的中心部分,形成在相邻壁内的U形通道24彼此对齐而形成顶部开口槽10,以允许液态金属在各分配装置8之间流动。
耐热主体9的基部12设置有两个圆形供料孔26。在使用中,液态金属能够通过这些孔26流至由铸造台2所限定的铸造点,以便形成坯件。虽然在本实施例中,分配装置8具有两个供料孔26,然而它也可以具有多于两个或少于两个的供料孔。
耐热主体9的基部12包括在其下表面的浅凹部30,除了沿外周壁14形状的外周边缘32和围绕圆形供料孔26的两个圆形基底部分34外,该浅凹部30延伸覆盖了基部12的整个区域。本实施例的凹部30具有大约10mm的深度。一般而言,该凹部30的深度为3-25mm,较好的是5-15mm,更好的是8-12mm。外周边缘32与圆形基底部分34各自具有约10mm的宽度,一般而言可具有5-20mm的宽度,更好的是8-15mm。
凹部30容纳有由具有非常低的热导率的材料制成隔热垫36。在本实施例中,该层包括了由隔热材料制成的垫36,其形状与耐热主体9的基部12内的凹部30相适配,在垫36的边缘与外周区域32的内表面之间具有小的间隙(例如大约1.0mm)。该垫36的厚度约为10mm。一般来说,该垫的厚度约为3-25mm,较好的是5-15mm,更好的是8-12mm。优选地,隔热垫36的厚度等于或略小于(例如小0.0-0.2mm)凹部30的深度,使得该垫不会在耐热主体9与台4之间被压缩。视情况需要,垫36也可以通过适合的粘合剂附着到耐热主体9的底面。
通过在凹部30内设置隔热垫36,可以极大地减少液态金属的热量通过分配装置8而传导至钢支撑台4。这有助于减轻钢支撑台的热疲劳。分配装置8的减小的热导率也降低了液态金属热量损失的速率,从而降低了液态金属中的温度梯度和改善由直接激冷铸造***所形成的金属坯件的质量和一致性。
隔热垫36优选地由热导率显著小于形成耐热主体9的陶瓷材料的热导率的隔热材料制成。换句话说,主体的耐热材料具有第一热导率,隔热垫的隔热材料具有小于所述第一热导率的第二热导率。优选地,第二热导率小于第一热导率的50%,较好的是小于其20%,更好的是小于其10%。作为一个例子,隔热垫36可以由微孔板材料制成,例如由保全(英国)有限公司(PromatUKLtd)所制造的-320,其在800℃下具有0.036W/mK的热导率。通常情况下,形成耐热主体9的陶瓷材料的热导率约为0.5W/mK,隔热垫可以由热导率小于0.05W/mK(即形成主体9的耐热材料的热导率的约10%)的材料制成。
任何适宜的隔热材料都可用于形成隔热层36,并且该层可以由容纳于凹部30内的预成型垫构成,或者该层还可以形成在该凹部30内,例如通过将可浇铸耐热材料浇注至该凹部30内而形成。下面将讨论适合用作隔热层36的材料的一些实例。
优选地,隔热层36覆盖耐热主体9的基部12面积的至少50%(更优选的是至少70%),不包括供料孔26的面积。在本实施例中,该层包括了覆盖基部12的大约70%面积的垫,即覆盖除了由外周边缘32和两个圆形基底部分34所占据面积之外的整个基部。在某些情况下,较小的垫也是足够的。例如覆盖供料孔26之间的基部12中央区域的垫可能就足够了。
由隔热垫36所带来的热导率的减小使得陶瓷材料可被选择用于分配装置8的耐热主体9,这样的耐热主体9机械强度高,并且热导率相对较低。例如,该分配装置的主体9可由派罗特克(Pyrotek)公司所生产的来制成,其具有20MPa的常温抗碎强度(coldcrushingstrength)、4.5MPa的室温下断裂模量(modulusofrupture)以及在686℃下具有0.47W/mK的热导率。该材料对于热循环裂化具有高抵抗性。当然,还可以使用其它任何适宜的材料,例如包括由雷克斯罗托公司(RexRotoInc.)生产的PyroformHP。典型地,该陶瓷材料具有0.25-0.5W/mK的热导率,尽管在某些情况下也可使用热导率更高的材料,尤其是在更深的凹部内使用较厚的垫时。
在使用时,分配装置8如图8所示安装在支撑台4上,使隔热垫36位于耐热主体9基部12的凹部30内。一片陶瓷纸38位于分配装置8与支撑台4的上表面之间。在形成坯件的过程中,还可以设置铸造***的附加耐热组件,以引导液态铝从分配装置8流过台4。这些耐热组件例如可包括圆柱形套筒(或“套管”或“排液管”)40、圆形过渡板(或“顶环”)42以及管状的圆柱形石墨铸造环(或“铸模”)44,该圆柱形套筒(或“套管”或“排液管”)40适配于圆形供料孔26内并穿过耐热主体9的基部以及台4的厚度,圆形过渡板(或“顶环”)42从台4的下表面下方的套管40下端沿径向朝外延伸,圆柱形石墨铸造环(或“铸模”)44从过渡板42的外周边缘向下延伸。这些部件都是常规的,例如可以如美国专利US4598763所述。
位于分配装置8的耐热主体9与支撑台4的上表面之间的隔热垫36降低了分配装置8内的液态铝的热量传导至支撑台4的速率,从而有助于维持分配装置中的液态铝的温度,并避免了对台4的过度加热。从而,铸铝的质量能够得到改善并更具有可预测性,并且能够避免由于过度加热而对该支撑台造成的损坏。
图9示出了根据本发明第二实施例的分配装置8。该分配装置类似于附图1-8所示的上述第一实施例,不同之处在于省略了第一实施例的外周边缘32和两个圆形基底部分34,从而隔热垫36延伸覆盖了耐热主体9基部12的全部面积。因此,本实施方式的耐热主体9不具有凹部,且基部12的下表面是平坦的。为了在不增加分配装置8整体高度的情况下容纳垫36的厚度,耐热主体9的基部12比常规分配装置的基部更薄。例如,相对于常规的分配装置,该基部12的厚度可以减少3-25mm,较好的是减少5-15mm,更好的是减少8-12mm。
测试结果
为了证明本发明的有效性而进行了一个测试,将本发明的新分配装置的热导率与常规分配装置的热导率进行比较。在每种情况下,分配装置的主体都是由相同的浇铸耐热材料制成(在本例子中,采用的是称作PyrotekX-75.1的专有材料)并采用相同的设计,除了常规分配装置具有50mm的基部厚度而新分配装置具有形成在其基部内的10mm深的凹部而只有40mm的基部厚度之外。或者,也可以使用例如140这样的市售耐热材料。包括了厚度约为10mm的320微孔隔热材料垫的隔热层放置在该凹部内。
两种分配装置的热导率是采用按照ASTMC-8提案142的测试方法在一定的温度范围内进行测量。结果如下所列。
1.常规的分配装置
热导率计算表
标识:X-75.150mm厚
2.新分配装置(示例1)
热导率计算表
标识:X-75.140mm厚+微孔
从以上所列的结果可以看出,分配装置在热表面温度约为800K时的热导率从常规分配装置的0.640W/mK减少为新分配装置的0.120W/mK。因此新分配装置的热导率小于常规分配装置热导率的20%。从而在新分配装置中的液态铝的热损失将极大地降低。
当然,上述分配装置的各种变型也是可能的。例如,隔热层36可使用任何合适的隔热材料制成,例如包括像-320这样的微孔保温板,或者像U1密压板这样的真空形成或压制纤维板,或者像纸这样的耐热纸。这些材料都可以用于制造预成型垫,这样的预成型垫可以位于凹部30内或者位于该分配装置下方。或者,例如Wollite30ST-1这样的可浇铸耐热材料可通过直接浇注材料至凹部30而形成模制的隔热层。
分配装置的主体也可以由不同的耐热材料制成,例如包括派罗特克公司(PyrotekInc.)生产的40或者由雷克斯罗托公司(RexRotoInc.)生产的HP。在某些情况下,也可以使用具有更高热导率的材料,尤其是当该分配装置下方设置有较厚绝缘层的情况下。
Claims (23)
1.用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热材料制成的主体,所述主体包括基部、外周壁和位于所述基部下方的隔热层,所述基部和外周壁共同提供了用于容纳和分配液态金属的槽,其中所述主体的耐热材料具有第一热导率,所述隔热层由隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的第二热导率。
2.根据权利要求1所述的分配装置,其中所述第二热导率小于所述第一热导率的50%,优选的是小于所述第一热导率的20%,更优选的是小于所述第一热导率的10%。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的分配装置,其中所述第二热导率小于0.25W/mK,优选的是小于0.1W/mK,更优选的是0.05W/mK。
4.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述主体由耐热陶瓷材料制成。
5.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述第一热导率在0.25-1.0W/mK的范围内,优选的是在0.25-0.5W/mK的范围内。
6.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述隔热层是由从包括微孔板材料、真空形成或压制纤维板、耐热纸或可浇铸耐热材料的范围内选择的隔热材料制成。
7.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述分配装置的主体包括了所述外周壁上的至少一个流动通道和所述基部上的至少一个供料孔,在铸造过程中,液态金属能够通过所述流动通道流入所述分配装置或者从所述分配装置流出,并且液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出。
8.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述分配装置的主体包括在所述外周壁的第一部分的流入通道、在所述外周壁的第二部分的流出通道以及从所述流入通道延伸至所述流出通道的主流动槽,液态金属能够经由所述流入通道流入所述分配装置、经由所述主流动槽从所述流入通道流过所述分配装置而流至所述流出通道、并且经由所述流出通道流出所述分配装置,其中,所述槽还包括至少一个支槽,所述支槽沿基本垂直于所述主流动槽的方向延伸,所述支槽包括在其基部的至少一个供料孔。
9.根据权利要求8所述的分配装置,其中所述分配装置的主体设置为使多个分配装置能够被布置成阵列,以使得一个分配装置的所述流出通道与相邻分配装置的所述流入通道对齐并形成密封连接。
10.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述隔热层包括预成型的垫。
11.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述隔热层的厚度范围为3-25mm,优选的是5-15mm,更优选的是8-12mm。
12.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述主体包括在所述主体的基部的凹部,所述隔热层位于所述凹部内。
13.根据权利要求12所述的分配装置,其中所述凹部的深度等于或大于所述隔热层的厚度。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的分配装置,其中所述主体包括围绕所述主体的基部上的凹部周边的外周边缘。
15.根据权利要求14所述的分配装置,其中所述外周边缘的宽度在5-25mm的范围内,优选的是在8-15mm的范围内。
16.根据权利要求1-11任一项所述的分配装置,其中所述主体的基部基本上是平坦的,并且所述隔热层位于所述主体的基部下方。
17.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中所述隔热层覆盖所述基部的面积的至少50%,优选的是覆盖所述基部的面积的至少70%。
18.根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其中延伸穿过所述主体的基部的所述至少一个供料孔还延伸穿过所述隔热层。
19.用于立式铸造***的铸造台组件,所述铸造台包括支撑台和安装在所述支撑台上的多个分配装置,所述多个分配装置布置成阵列以使得一个分配装置的流出通道与相邻分配装置的流入通道对齐并形成密封连接,所述多个分配装置当中的至少一个分配装置包括根据前述权利要求任一项所述的分配装置,其包括主体和隔热层,其中所述隔热层位于所述主体的基部与所述支撑台之间。
20.根据权利要求19所述的铸造台组件,其中所述支撑台包括用于将液态金属从所述分配装置引导至一个或多个铸造点的一个或多个引导部件,所述引导部件包括了从包含套管、过渡板和管式铸造环的范围中选择的一个或多个部件。
21.直接激冷坯件铸造***,其包括根据权利要求19或权利要求20所述的铸造台组件,以及支撑由该***铸造的一个或多个金属坯件的顶升组件。
22.用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热陶瓷材料制成的主体,所述主体包括基部、外周壁、在所述外周壁上的至少一个流动通道、在所述基部上的至少一个供料孔以及位于所述基部下方的隔热层,所述基部和外周壁共同提供了用于容纳和分配液态金属的槽,在铸造过程中,液态金属能够通过所述流动通道流入所述分配装置或者从所述分配装置流出,并且液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出,其中所述主体的耐热陶瓷材料具有在0.25-1.0W/mK范围内的第一热导率,所述隔热层是由从包括微孔板材料、真空形成或压制纤维板、耐热纸或可浇铸耐热材料的范围内选择的隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的50%的第二热导率。
23.用于在立式铸造***中分配液态金属的分配装置,所述分配装置包括由耐热材料制成的主体和位于所述主体下方的隔热层,其中所述主体包括基部、外周壁、所述基部上的至少一个供料孔、位于所述基部下表面的凹部以及围绕所述凹部的周边的外周边缘,所述基部具有上表面和下表面,所述外周壁从所述基部的上表面向上延伸以提供用于容纳和分配液态金属的槽,在铸造过程中液态金属能够通过所述供料孔从所述分配装置流出,所述隔热层位于所述主体的基部的凹部内,其中所述主体的耐热材料具有第一热导率,所述隔热层由隔热材料制成,所述隔热材料具有小于所述第一热导率的第二热导率。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1314376.3A GB201314376D0 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Cross Feeder |
GB1314376.3 | 2013-08-12 | ||
GB1406937.1 | 2014-04-17 | ||
GB1406937.1A GB2517235B (en) | 2013-08-12 | 2014-04-17 | Distribution device for liquid metal |
PCT/GB2014/052447 WO2015022507A2 (en) | 2013-08-12 | 2014-08-11 | Distribution device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105658355A true CN105658355A (zh) | 2016-06-08 |
CN105658355B CN105658355B (zh) | 2018-07-10 |
Family
ID=49262019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480044069.2A Expired - Fee Related CN105658355B (zh) | 2013-08-12 | 2014-08-11 | 分配装置 |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10081053B2 (zh) |
EP (1) | EP3033190B1 (zh) |
CN (1) | CN105658355B (zh) |
AU (1) | AU2014307712B2 (zh) |
CA (1) | CA2920671C (zh) |
ES (1) | ES2662876T3 (zh) |
GB (2) | GB201314376D0 (zh) |
HU (1) | HUE037305T2 (zh) |
NO (1) | NO3033190T3 (zh) |
NZ (1) | NZ716096A (zh) |
PL (1) | PL3033190T3 (zh) |
RS (1) | RS57020B1 (zh) |
RU (1) | RU2674053C2 (zh) |
SI (1) | SI3033190T1 (zh) |
WO (1) | WO2015022507A2 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108311682A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-07-24 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种铁水分流器 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10408540B2 (en) | 2016-12-21 | 2019-09-10 | Fives North American Combustion, Inc. | Launder assembly |
GB2567799B (en) * | 2017-08-24 | 2021-04-14 | Pyrotek Engineering Mat Limited | Transition plate |
CN112620620B (zh) * | 2020-12-30 | 2021-12-03 | 隆达铝业(烟台)有限公司 | 一种铝锭生产多用铸锭分配装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB773272A (en) * | 1954-07-29 | 1957-04-24 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Improvements in or relating to molten metal transfer troughs |
US20040206473A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Sale Alan R. | Casting apparatus |
CN1894061A (zh) * | 2003-12-11 | 2007-01-10 | 诺维尔里斯公司 | 熔融金属加热槽 |
US20100109210A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Pyrotek Inc. | Heated molten metal handling device |
CN102812319A (zh) * | 2009-12-10 | 2012-12-05 | 诺维尔里斯公司 | 具有流通通风的熔融金属容纳结构 |
GB2492106A (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-26 | Pyrotek Engineering Materials | Means for transferring or holding molten metal |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE757226A (fr) * | 1969-10-08 | 1971-03-16 | Alusuisse | Dispositif pour la coulee verticale continue a plusieurs jets (multiple) de l'aluminium et de ses alliages |
FR2623113B1 (fr) * | 1987-11-13 | 1990-02-09 | Pechiney Aluminium | Dispositif de coulee en charge a grand nombre de lingotieres de billettes metalliques de diametres multiples |
NL1003885C2 (nl) * | 1996-08-27 | 1998-03-03 | Hoogovens Tech Services | Goot voor een hete smelt en gootsysteem. |
JP4248085B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2009-04-02 | 古河スカイ株式会社 | 中空ビレット鋳造用中子および前記中子を用いた中空ビレットのホットトップ式連続鋳造方法 |
JP3090208B1 (ja) * | 1999-07-06 | 2000-09-18 | 大蔵省造幣局長 | 溶湯用樋 |
US7059383B1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-06-13 | Tremblay Sylvain P | Molten metal handling apparatus |
ITMI20112292A1 (it) * | 2011-12-16 | 2013-06-17 | Arvedi Steel Engineering S P A | Dispositivo di supporto ed oscillazione per lingottiera in impianti di colata continua |
-
2013
- 2013-08-12 GB GBGB1314376.3A patent/GB201314376D0/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-04-17 GB GB1406937.1A patent/GB2517235B/en active Active
- 2014-08-11 RU RU2016102379A patent/RU2674053C2/ru active
- 2014-08-11 HU HUE14750628A patent/HUE037305T2/hu unknown
- 2014-08-11 AU AU2014307712A patent/AU2014307712B2/en not_active Ceased
- 2014-08-11 WO PCT/GB2014/052447 patent/WO2015022507A2/en active Application Filing
- 2014-08-11 CA CA2920671A patent/CA2920671C/en active Active
- 2014-08-11 ES ES14750628.1T patent/ES2662876T3/es active Active
- 2014-08-11 SI SI201430651T patent/SI3033190T1/en unknown
- 2014-08-11 RS RS20180306A patent/RS57020B1/sr unknown
- 2014-08-11 EP EP14750628.1A patent/EP3033190B1/en active Active
- 2014-08-11 PL PL14750628T patent/PL3033190T3/pl unknown
- 2014-08-11 NZ NZ716096A patent/NZ716096A/en not_active IP Right Cessation
- 2014-08-11 US US14/908,506 patent/US10081053B2/en active Active
- 2014-08-11 CN CN201480044069.2A patent/CN105658355B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-08-11 NO NO14750628A patent/NO3033190T3/no unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB773272A (en) * | 1954-07-29 | 1957-04-24 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Improvements in or relating to molten metal transfer troughs |
US20040206473A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Sale Alan R. | Casting apparatus |
CN1894061A (zh) * | 2003-12-11 | 2007-01-10 | 诺维尔里斯公司 | 熔融金属加热槽 |
US20100109210A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Pyrotek Inc. | Heated molten metal handling device |
CN102812319A (zh) * | 2009-12-10 | 2012-12-05 | 诺维尔里斯公司 | 具有流通通风的熔融金属容纳结构 |
GB2492106A (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-26 | Pyrotek Engineering Materials | Means for transferring or holding molten metal |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108311682A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-07-24 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种铁水分流器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3033190A2 (en) | 2016-06-22 |
AU2014307712B2 (en) | 2018-11-08 |
PL3033190T3 (pl) | 2018-06-29 |
RU2016102379A (ru) | 2017-09-19 |
NZ716096A (en) | 2020-02-28 |
EP3033190B1 (en) | 2018-02-28 |
US10081053B2 (en) | 2018-09-25 |
CA2920671A1 (en) | 2015-02-19 |
GB201314376D0 (en) | 2013-09-25 |
RU2674053C2 (ru) | 2018-12-04 |
CA2920671C (en) | 2022-01-25 |
WO2015022507A2 (en) | 2015-02-19 |
WO2015022507A3 (en) | 2015-04-16 |
US20160167119A1 (en) | 2016-06-16 |
GB2517235A (en) | 2015-02-18 |
NO3033190T3 (zh) | 2018-07-28 |
SI3033190T1 (en) | 2018-04-30 |
GB2517235B (en) | 2016-04-06 |
ES2662876T3 (es) | 2018-04-10 |
HUE037305T2 (hu) | 2018-08-28 |
AU2014307712A1 (en) | 2016-02-11 |
RU2016102379A3 (zh) | 2018-06-01 |
CN105658355B (zh) | 2018-07-10 |
GB201406937D0 (en) | 2014-06-04 |
RS57020B1 (sr) | 2018-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0778097B1 (en) | Casting equipment | |
CN105658355A (zh) | 分配装置 | |
KR100895618B1 (ko) | 연속 주조 장치, 연속 주조 방법 및 알루미늄 합금 주조봉 | |
KR100904506B1 (ko) | 에어슬립방식의 비원형 연속주조 몰드 및 이의 알루미늄합금의 주조 방법 | |
JP4729979B2 (ja) | 縦型連続鋳造用黒鉛鋳型 | |
TWI268821B (en) | Adjustment of heat transfer in continuous casting molds in particular in the region of the meniscus | |
US9987681B2 (en) | Method of replacing a nozzle assembly for a molten metal holding and pouring box with dual pouring nozzles | |
TW201306964A (zh) | 用於連續鑄造式熔融金屬模具之熱管理系統 | |
KR20090120782A (ko) | 에어슬립 방식의 중공형 연속 주조 몰드 및 이의연속주조방법 | |
US6550528B1 (en) | Hot-top type continuous casting machine for hollow billet | |
KR200207628Y1 (ko) | 비철금속 수직연속주조용 Hot Top형 몰드장치 | |
CN104999042B (zh) | 水冷轮毂模具 | |
KR100579312B1 (ko) | 저압 주조기용 게이트 블록 | |
JP2010227965A (ja) | 鋳物の凝固制御方法 | |
JP4350134B2 (ja) | 重力鋳造装置 | |
JP5798945B2 (ja) | 連続鋳造用鋳型および連続鋳造装置 | |
CN2666585Y (zh) | 整体两级结晶器 | |
RU2293124C1 (ru) | Цельнолитой наконечник кислородно-конверторной фурмы и устройство для его изготовления | |
CN200970627Y (zh) | 可连铸出细等轴晶粒铸锭坯的立式连铸结晶器 | |
KR100774844B1 (ko) | 선박 엔진용 주강 실린더 커버의 주조 장치 | |
JP2019188444A (ja) | 竪型連続鋳造装置および連続鋳造方法 | |
JP2007015009A (ja) | 連続鋳造用鋳型 | |
JPH07232254A (ja) | 鋳物の製造装置及び製造方法 | |
JPH0489157A (ja) | 金属の連続鋳造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180710 |