CN109877299B - 一种甩铸装置及甩铸离心盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种甩铸装置及甩铸离心盘。一种甩铸装置，包括固定架，固定架上设有盛装熔融状态的金属原料的坩埚，坩埚下方有离心盘，离心盘高速旋转将金属原料雾化并甩出，并附着在筒状模具内壁，离心盘上还设有冷却介质流道，冷却介质能够对盘体的盘面进行冷却。在离心盘内的离心盘冷却介质流道通入冷却介质对盘面进行冷却，当金属原料由坩埚下部的导流管下注到离心盘上时，与盘面发生热交换，减少金属原料的热量，能够更快的冷却，金属原料在甩出的过程中能够顺利形成半固态的小液滴，避免了雾化颗粒在与筒状模具内壁碰撞时仍保持液态及模具上的液滴相互熔合流动造成的样品塌落现象，使生产出的金属空心锭表面平整，厚度均匀，具有较小的晶粒。

Description

一种甩铸装置及甩铸离心盘

技术领域

本发明属于先进金属材料加工成型技术领域，尤其涉及一种甩铸装置及甩铸离心盘。

背景技术

近年来，随着我国石油、化工、核电、火电等工业的发展，能源开发和利用效率越来越高，能源装备的体积也越来越大，对能源装备中的空心锻件的性能和尺寸的要求也不断提高。例如核反应堆压力容器和石化加氢反应器等“大型筒形件”、核电主管道和超超临界火电用主蒸汽管道等“大口径厚壁合金钢管”、火电机组汽轮发电机护环和核主泵轴承套圈等“中小型环形件”是这些能源装备中的关键核心部件；这些关键核心部件都通过空心锻件加工得到，空心锻件的质量水平关乎能源装备的使用寿命和运行安全，除了要求具有较好的常温力学性能外，还要求有一定的高温性能、低温性能、抗蠕变强度、低回火脆性倾向、抗腐蚀能力和抗辐射性能等。通过传统金属实心锭加热、镦粗、冲孔、扩孔等工序生产出的空心锻件已经无法满足当前的需求，且成本也比较高。

当前空心锻件的生产大都通过金属空心锭进行生产，金属空心锭的生产方法有离心铸造法、固定钢锭模内加内芯浇注法、无芯浇注法等。其中离心铸造法主要是通过模具主体的高速旋转，使模具主体内的熔融状态的金属原料在向心力的作用下紧密的贴合在模具的内壁，但是通过离心铸造法得到的空心锻件晶粒粗大，同时在高速转动的过程中还会出现偏析现象，离心铸造的过程是依靠液体的流动，熔体在凝固时还会使坯料出现缩松和缩孔的缺陷，影响空心锻件的质量。

在申请公布号为CN1300871A的中国发明申请中，公开了一种离心雾化喷射沉积装置，用于制备双金属复合产品，该装置包括固定架，固定架上设置有承接坩埚内处于熔融状态的金属原料的漏斗，漏斗下部连接有将熔融状态的金属原料导流到漏斗下方的离心盘上的导流管，离心盘具有承接金属原料的盘体以及带动离心盘高速旋转的连接转轴，熔融状态的金属原料落在高速旋转的离心盘雾化并沿离心盘的转动方向甩出，雾化后的金属原料附着在围绕离心盘设置的环形零件的内壁上，环形零件的底部设置有用控制筒状模具升降的丝杠机构。通过离心盘的转动形成雾化的金属原料，小液滴在飞行过程中冷却，沉积在环形零件的内壁，最终制备出双金属复合产品。

但是上述离心雾化喷射沉积装置缺乏金属液滴冷却***，只能在零件上复合一层比较薄的熔融金属，而在制备较厚的金属空心锭时，落在离心盘上的熔融原料由于本身温度较高，雾化成小液滴的金属原料在甩出过程中散热也十分有限，导致雾化颗粒在与筒状模具内壁碰撞时仍保持液态，其在模具内壁沉积成容易相互熔合流动，造成样品塌落，使生产出的金属空心锭表面不规整且具有较大的晶粒，影响了金属空心锭的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甩铸装置，用以解决现有技术中因冷却不足造成的金属空心锭塌落以及晶粒粗大的问题；同时本发明还提供一种适用于上述甩铸装置的甩铸离心盘。

为实现上述目的，本发明一种甩铸装置的技术方案是：包括固定架，所述固定架上设有用于盛装熔融状态的金属原料的坩埚，坩埚下部连接有引导金属原料流动的导流管，导流管的出口的下方设有离心盘，离心盘包括用于承接金属原料的盘体以及用于与电机传动连接的连接结构，由导流管的出口流出的金属原料下注到盘体的盘面上，通过离心盘的高速旋转雾化并甩出，所述固定架上还安装有围绕离心盘设置的、用于接收雾化后的金属原料的筒状模具，所述离心盘上还设有供冷却介质循环流动的离心盘冷却介质流道，冷却介质能够对盘体的盘面进行冷却。

本发明一种甩铸装置的有益效果是：在使用时，电机通过连接结构带动离心盘高速旋转，在离心盘内的离心盘冷却介质流道通入冷却介质对盘面进行冷却，当金属原料由坩埚下部的导流管下注到离心盘上时，就会与盘面发生热交换，使金属原料的热量降低，即使筒状模具内的温度升高，金属原料在与盘面接触发生雾化时已经带走了金属原料的热量，使金属原料在甩出的过程中能够顺利形成半固态的小液滴，小液滴上的枝晶也能够与筒状模具的筒壁碰撞发生二次碎化，使生产出的金属空心锭中具有均匀的、较小的晶粒。

进一步地，所述连接结构为设置于盘体下部、沿盘体轴线延伸的连接转轴，离心盘冷却介质流道包括分布在盘体内的盘体流道，以及设置在连接转轴内的、与盘体流道连通的转轴流道，冷却介质通过所述转轴流道进出所述离心盘冷却介质流道；在离心盘的内部设置冷却介质流道，使离心盘在高速的旋转过程中也能够进行充分的冷却。

进一步地，所述盘体包括圆形的板体以及设置在板体边缘的环形凸缘，凸缘朝向背离连接转轴的方向延伸；环形凸缘能够使处于熔融状态的金属原料在环形凸缘处雾化并越过环形凸缘向外甩出，形成均匀的小液滴，提高坯料的致密度。

进一步地，所述盘体包括圆形的板体，板体上设置有使用时与导流管的出口对应的接料槽，板体上还均匀分布有多个与接料槽连通的甩出通道，甩出通道围绕接料槽呈放射状分布；处于熔融状态的金属原料能够料利用甩出通道的通道壁形成更加均匀的小液滴，提高坯料的致密度。

进一步地，筒状模具外侧设有在导流管下注前对筒状模具进行加热的预热结构，筒状模具的筒体内有供冷却介质循环流动的模具冷却介质流道，冷却介质能够在雾化的金属原料接触筒状模具的筒壁时对筒状模具进行冷却；在落料前通过预热结构对筒状模具进行加热，防止半固态的小液滴在接触到筒状模具的内壁后遇冷直接凝结，阻碍了小液滴之间的融合；相应的，在下注时由于半固态的小液滴与筒状模具的内部发生热交换，使筒状模具的温度升高，当升高到一定过程后会导致半固态的小液滴熔化，不利于空心铸件的形成，在金属原料接触筒状模具的筒壁后对筒状模具进行冷却，使筒状模具的筒壁表面始终具有一层半固态层，使空心铸件能够顺利成型。

进一步地，所述模具冷却介质流道的入口和出口分别设置在筒状模具轴线的两侧，所述入口设置在筒状模具的底部，所述出口设置在筒状模具的顶部；入口和出口处于筒状模具的两侧，且采用下进上出的布置方式，使筒状模具温度分布的更加均匀，提高金属空心锭的质量。

本发明一种甩铸离心盘的技术方案是：一种甩铸离心盘，包括用于承接熔融状态的金属原料的盘体以及用于与电机传动连接的连接结构，所述离心盘上设有供冷却介质循环流动的离心盘冷却介质流道，冷却介质能够对盘体的盘面进行冷却。

本发明甩铸离心盘的有益效果是：在使用时，电机通过连接结构带动离心盘高速旋转，在离心盘内的离心盘冷却介质流道通入冷却介质对盘面进行冷却，当金属原料下注到离心盘上时，就会与盘面发生热交换，使金属原料的热量降低，即使离心盘所处的环境温度升高，金属原料在与盘面接触发生雾化时已经带走了金属原料的热量，使金属原料在甩出的过程中能够顺利形成半固态的小液滴，使生产出的金属空心锭具有较小的晶粒。

进一步地，所述连接结构为设置于盘体下部、沿盘体轴线延伸的连接转轴，离心盘冷却介质流道包括分布在盘体内的盘体流道，以及设置在连接转轴内的、与盘体流道连通的转轴流道，冷却介质通过所述转轴流道进出所述离心盘冷却介质流道；在离心盘的内部设置冷却介质流道，使离心盘在高速的旋转过程中也能够进行充分的冷却。

进一步地，所述盘体包括圆形的板体以及设置在板体边缘的环形凸缘，凸缘朝向背离连接转轴的方向延伸；环形凸缘能够使处于熔融状态的金属原料在环形凸缘处雾化并越过环形凸缘向外甩出，形成均匀的小液滴，提高坯料的致密度。

进一步地，所述盘体包括圆形的板体，板体上设置有使用时与导流管的出口对应的接料槽，板体上还均匀分布有多个与接料槽连通的甩出通道，甩出通道围绕接料槽呈放射状分布；处于熔融状态的金属原料能够料利用甩出通道的通道壁形成更加均匀的小液滴，提高坯料的致密度。

附图说明

图1为本发明甩铸装置实施例一的结构示意图；

图2为图1中甩铸离心盘的示意图；

图3为图1中甩铸离心盘的剖视图；

图4为图1中空心轴上端与甩铸离心盘连接处的示意图；

图5为本发明甩铸装置的实施例二中甩铸离心盘的示意图；

其中：1-旋转电机挂板，2-左侧挂板，3-左侧丝杠电机，4-离心盘冷却进水口，5-离心盘冷却出水口，6-旋转电机，7-充气口，8-模具冷却进水管，9-模具基座，10-左侧丝杠，11-预热炉，12-真空室，13-筒状模具，14-熔炼炉，15-坩埚，16-塞棒，17-塞棒支架，18-进气口，19-塞棒控制电机，20-导流管预热炉，21-模具冷却出水管，22-排气口，23-导流管，24-离心盘，25-空心轴，26-右侧丝杠，27-右侧丝杠电机，28-右侧挂板，29-流动腔室，30-转轴进水流道，31-转轴出水流道，32-接料槽，33-甩出通道。

具体实施方式

本发明的甩铸装置，通过在离心盘内上设置离心盘冷却介质流道对离心盘和离心盘上的金属原料进行降温，从而保证雾化的金属原料能够顺利的形成半固态的小液滴，保证产出的空心铸件具有较高的质量。

下面结合附图对本发明的甩铸装置的实施例作进一步说明。

本发明的甩铸装置的实施例，包括一个固定架，本实施例中的固定架为一个封闭的舱体，舱体上设置有真空模具成型***、真空熔炼***和离心盘高速旋转冷却***，甩铸装置还包括一个压力控制***。

如图1所示，真空模具成型***包括设置在舱体内部形成的真空室12，真空室12内水平布置有模具基座9，模具基座9上固定有轴线沿竖直方向延伸的筒状模具13，筒状模具13的直径为400mm~1000mm，筒状模具13配备有对其进行加热的预热结构，筒状模具13的筒体内有供冷却介质循环流动的模具冷却介质流道，预热结构和冷却介质使筒状模具13始终保持在一定的温度范围；真空模具成型***还包括设置在舱体底部的丝杠机构，丝杠机构能够控制模具基座9和筒状模具13上下往复移动。

具体的，丝杠结构为通过左侧丝杠电机3控制的左侧丝杠10以及通过右侧丝杠电机27控制的右侧丝杠26，左侧丝杠10和右侧丝杠26竖直分布且相对筒状模具13的轴线对称，左侧丝杠电机3和右侧丝杠电机27分别通过左侧挂板2和右侧挂板28固定在舱体的底部，这样设置保证了左侧丝杠电机3、左侧丝杠10、右侧丝杠电机27和右侧丝杠26均在竖直方向分布，使筒状模具13具有良好的同步性和稳定性。通过丝杠结构能够控制和调节筒状模具13以5~30mm/s的速度上下往复移动，筒状模具13上下往复移动的距离为500~1000mm，能够生产出不同规格尺寸的空心铸件。

预热结构为套设在筒状模具13外壁上的预热炉11，预热炉11能够将筒状模具13预热到400℃~600℃，模具冷却介质流道为筒状模具13外壁和内壁之间围成的中空腔体，冷却介质在模具冷却介质流道内循环流动以对筒状模具进行冷却，本实施例中采用水作为冷却介质，水流量的调节范围为3~5t/h，冷却效果好，取材也比较简单。

模具冷却介质流道的入口设置在与中空腔体底部相连通的模具冷却进水管8上，模具冷却介质流道的出口设置在与中空腔体顶部相连通的模具冷却出水管21上，模具冷却进水管8的轴线和模具冷却出水管21的轴线相对于筒状模具13的轴线对称布置，同时二者使水形成了下进上出的冷却方式，使筒状模具13的温度更加的均匀。模具冷却进水管8和模具冷却出水管21均为具有一定补偿效果的伸缩管，保证丝杠结构动作时，冷却介质仍然能够在模具冷却介质流道内流通。

真空熔炼***包括设置在舱体上方的封闭的箱体，箱体内固定有熔炼炉14，熔炼炉14的内部设有坩埚15，熔炼炉14能够对坩埚15进行加热，从而将坩埚15内的金属原料熔化。坩埚15能够将金属原料的加热到过热状态，过热度的范围为150~200℃，确保坩埚15内的金属原料能够完全融化。

坩埚15的底部设有与导流管23，坩埚15和导流管23通过坩埚15的底部的水口相连，坩埚15还配套设置有控制水口打开或关闭的塞棒16，塞棒16固定在与塞棒控制电机19相连的塞棒支架17上，通过塞棒控制电机19的正转或反转控制塞棒16上移或下移，起到打开或关闭水口的效果。导流管23的直径为4~8mm，能够有效的控制金属原料的下注流量，避免出现下注流量大使金属原料无法雾化的情况。导流管23的外部设置有对导流管23进行加热的导流管预热炉20，导流管预热炉20能够在下料前将导流管23预热到400℃~600℃，防止塞棒16打开时金属原料在下注过程中凝固在导流管23的内壁，影响下料。

离心盘高速旋转冷却***包括导流管23以及处于导流管23正下方的离心盘24，导流管23的出口至离心盘24的距离为10~30mm，离心盘24的直径为35mm~80mm，离心盘转速可调节范围为0~24000r/min，离心盘24的材质可以选用铜合金或者特殊钢，满足高转速和高温工况的需求。通过离心盘24的高速旋转能够将下注到其盘面上的金属原料雾化并甩出。

离心盘24设置在筒状模具13内部的且与筒状模具13同心，这样生产出的空心锻件具有良好的同心度。离心盘24下方通过连接结构与旋转电机6相连，本实施例中连接结构为处于离心盘盘体的下部且沿盘体轴线延伸的连接转轴，旋转电机6通过旋转电机挂板1固定挂在舱体的底部，旋转电机6能够带动离心盘24高速旋转，具体的连接转轴为空心轴25；离心盘24通过高速旋转将离心盘24上的处于熔融状态的金属原料雾化，并以离心盘24为中心向四周甩出。

如图2所示，离心盘24的盘体包括圆形的板体以及设置在板体边缘的环形凸缘，凸缘朝向背离连接转轴的方向延伸；环形凸缘能够使处于熔融状态的金属原料在环形凸缘处雾化并越过环形凸缘向外甩出，形成均匀的小液滴，提高坯料的致密度。

如图3和图4所示，离心盘24设置有空腔，空腔形成了供冷却介质流动的流动腔室29，离心盘24下部的通流段通过螺纹连接有如图4所示的空心轴25，空心轴25的上端外周面上设置有与离心盘24的下部螺纹连接的外螺纹（图中未示出），为了提高离心盘24与空心轴25的密封性能，在二者的连接处还设置有垫片。空心轴25具有在轴向贯穿空心轴的转轴进水流道30，转轴进水流道30通过通流段与流动腔室29相连通，供外部的冷却介质流入流动腔室29内；空心轴25的轴壁内还设置有围绕转轴进水流道30的、在轴向贯穿空心轴25的转轴出水流道31，转轴出水流道31通过通流段与流动腔室29相连通，供流动腔室29内的冷却水流出。

由于空心轴25需要高速旋转，在空心轴25的下端设置旋转接头，使转轴进水流道30的下端与离心盘冷却进水口4相连，转轴出水流道31与离心盘冷却出水口5相连，保证冷却介质的循环。

压力控制***包括舱体底部的与真空室12相连的充气口7、处于舱体顶部的与真空室12相连排气口22以及处于箱体顶部的进气口18，通过舱体外的抽真空装置能够在舱体内形成负压，通过进气口18和充气口7还能对舱体和箱体内充入保护气体，使金属原料从高温的熔融状态到冷却成固态都未和大气接触，避免了传统工艺带来氧化和污染的可能性，也减少了杂质的含量。

在熔炼时，先将金属原料放入坩埚15内，调节塞棒16的位置打开坩埚15下方的水口和收集室排气口22，对真空室12进行预抽真空，然后打开收集室充气口7充入惰性气体，将真空室12以及真空熔炼***的箱体内的空气排出，然后重新抽真空，使真空室12以及真空熔炼***的箱体内形成真空环境，随后调节塞棒16的位置将水口封闭，对金属原料进行加热，金属原料熔化后通过进气口18向真空熔炼***的箱体内通入惰性气体，以控制金属原料的流出速度。金属原料的熔化以及甩铸过程都是出于真空环境或惰性气体的保护下进行。

通过调节离心盘的转速、金属原料的过热度、金属原料的流量、水流量、筒状模具13上下运动速度等工艺参数，能够形成直径400mm~1000mm，高度500mm~1000mm，厚度约15~200mm的金属空心锭锭，满足不同的需求。

下面以两种金属空心锭为例介绍本实施例的使用过程。

以制备护环用的Mn18Cr18N金属空心锭为例；

（1）先将熔炼的Mn18Cr18N原料作为金属原料加入坩埚15中，通过调节塞棒16的位置打开坩埚15下方的水口和收集室排气口22，对真空室12进行预抽真空至5Pa，待预抽真空后，打开收集室充气口7通入少量氩气，接着重新抽真空至收集室的真空压力为1 kPa 左右。

（2）通过调节塞棒16的位置关闭坩埚15下方的水口，打开熔炼炉14的电源，使金属原料开始熔化。同时打开导流管预热炉20和预热炉11的电源，将导流管23和筒状模具13预热到400℃。

（3）打开进气口18，通入氩气，对熔炼室进行加压，使熔炼室的真空压力为120 kPa左右，以保证熔融的金属原料能以一近恒速流出导流管，使金属原料下注能够不断得到补偿。

（4）当熔融的金属原料达到1550℃时保温15min，以确保金属原料中不存在未熔解的合金元素或者可能形成的高温化合物，防止金属原料的流动性受到影响。

（5）打开离心盘旋转电机6的电源，将直径为54mm离心盘24调整到12000r/min，通入循环水冷却，水流量为0.5t/h；同时，关闭预热炉11的电源，打开左侧丝杠电机3和右侧丝杠电机27的电源，调节运动位移为500mm，运动速度为10mm/s，来实现筒状模具13的上下运动。

（6）通过调节塞棒16的位置打开坩埚15下方的水口，熔融的金属原料从导流管下注到高速旋转的水冷离心盘24上，其中导流管出口至离心盘的距离为10mm，借助离心力的作用使金属液体雾化成细小的小液滴，离心盘24将小液滴甩至预热的直径为400mm的筒状模具13上，随后向模具冷却介质流道中通入循环冷却水，水流量为3t/h，保证样品表面始终有一层半固态层，从而形成直径400mm，高度500mm，厚度约120mm的Mn18Cr18N金属空心锭。

以制备轴承套圈用GCr15金属空心锭为例：

（1）先将熔炼的GCr15原料作为金属原料加入坩埚15中，通过调节塞棒16的位置打开坩埚15下方的水口和收集室排气口22，对真空室12进行预抽真空至5Pa，待预抽真空后，打开收集室充气口7通入少量氩气，接着重新抽真空至收集室的真空压力为4 kPa 左右。

（2）通过调节塞棒16的位置关闭坩埚15下方的水口，打开熔炼炉14的电源，使金属原料开始熔化。同时打开导流管预热炉20和筒状模具预热炉11的电源，对导流管23和筒状模具13预热到500℃。

（3）打开进气口18，通入氩气，对熔炼室进行加压，使熔炼室的真空压力为150 kPa左右，以保证熔融的金属原料能以一近恒速流出导流管，使金属原料下注能够不断得到补偿。

（4）当合金熔体达到1600℃时保温10min，以确保钢液中不存在未熔解的合金元素或者可能形成的高温化合物，防止合金熔体的流动性受到影响。

（5）打开离心盘旋转电机6的电源，将直径为80mm离心盘24调整到15000r/min，通入循环水冷却，水流量为0.5t/h；同时，关闭筒状模具预热炉11的电源，打开左侧丝杠电机3和右侧丝杠电机27的电源，调节运动位移为750mm，运动速度为15mm/s，来实现筒状模具的上下运动。

（6）通过调节塞棒16的位置打开坩埚15下方的水口，熔融的金属原料从导流管下注到高速旋转的水冷离心盘24上，其中导流管出口至离心盘的距离为15mm，借助离心力的作用使金属液体雾化成细小的小液滴，离心盘24将小液滴甩至预热的直径为800mm的筒状模具13上随后向模具冷却介质流道中通入循环冷却水，水流量为5t/h，保证样品表面始终有一层半固态层，从而形成直径800mm，高度750mm，厚度约80mm的GCr15金属空心锭。

当金属原料在坩埚内完全熔化后，打开塞棒，使坩埚内的熔融状态的金属原料经导流管落在离心盘上，离心盘冷却介质流道的内的冷却介质对金属原料进行冷却，由于金属原料具有一定的过热度，此时不会出现凝固，离心盘的高速旋转将金属原料雾化并甩出，在这一过程中由于速度较快，金属原料由落到离心盘到雾化这一阶段仍处于熔融状态，在金属原料甩出并飞行的过程中会在再次冷却，此时金属原料能够形成半固态的小液滴并形成枝晶，当半固态的小液滴撞击在筒状模具的内壁面上时已经形成的枝晶会出现二次碎化形成更小的枝晶，由于筒状模具还配备有预热结构和模具冷却介质流道，能够控制筒状结构始终保持在一定的温度范围内，使样品表面始终有一层半固态小液滴形成的半固态层，处于半固态的金属原料不会在筒状模具内壁成型时熔合流动，避免了样品塌落。通过这样的方式得到的金属空心锭锭晶粒、碳化物细小、无偏析、致密度高、氧化程度小，从而提高了加工得到的零件的性能，能够满足种不同的需求。

本发明甩铸装置的实施例二，与实施例一的不同之处在于：离心盘的结构如图3所示，离心盘的盘体包括圆形的板体，板体上设置有使用时与导流管的出口对应的接料槽32，板体上还均匀分布有多个与接料槽32连通的甩出通道33，甩出通道33围绕接料槽32呈放射状分布；处于熔融状态的金属原料能够料利用甩出通道33的通道壁形成更加均匀的小液滴，提高坯料的致密度，离心盘下部通过螺纹连接有空心轴25，空心轴25与实施例一中的空心轴结构相同。

本发明甩铸装置的实施例三，与实施例一的不同之处在于：所述冷却介质为空气。

本发明甩铸装置的实施例四，与实施例一的不同之处在于：筒状模具的外侧不设置预热结构，通过向冷却介质流道内通过高温流体对筒状模具进行加热，这样设置能够简化筒状模具的结构。

本发明甩铸装置的实施例五，与实施例一的不同之处在于：冷却介质流道的入口或出口都设置在筒状模具的顶部，或者都设置在筒状模具的底部。

本发明甩铸装置的实施例六，与实施例一的不同之处在于：离心盘的下部不设置空心的连接转轴，通过电机直接带动离心盘高速旋转。

本发明甩铸离心盘的实施例，与上述甩铸装置中的离心盘结构相同，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种甩铸装置，包括固定架，所述固定架上设有用于盛装熔融状态的金属原料的坩埚，坩埚下部连接有引导金属原料流动的导流管，导流管的出口的下方设有离心盘，离心盘包括用于承接金属原料的盘体以及用于与电机传动连接的连接结构，由导流管的出口流出的金属原料下注到盘体的盘面上，通过离心盘的高速旋转雾化并甩出，所述固定架上还安装有围绕离心盘设置的、用于接收雾化后的金属原料的筒状模具，筒状模具上下往复移动设置，其特征是，所述离心盘上还设有供冷却介质循环流动的离心盘冷却介质流道，冷却介质能够对盘体的盘面进行冷却，并对离心盘上的金属原料进行降温，使得雾化的金属原料在甩出的过程中形成半固态的小液滴，所述连接结构为设置于盘体下部、沿盘体轴线延伸的连接转轴，离心盘冷却介质流道包括分布在盘体内的盘体流道，以及设置在连接转轴内的、与盘体流道连通的转轴流道，冷却介质通过所述转轴流道进出所述离心盘冷却介质流道，连接转轴为空心轴，离心盘下部的通流段通过螺纹连接所述空心轴，空心轴的上端外周面上设置有与离心盘的下部螺纹连接的外螺纹，空心轴具有在轴向贯穿空心轴的转轴进水流道，空心轴的轴壁内还设置有围绕转轴进水流道的、在轴向贯穿空心轴的转轴出水流道，各转轴出水流道沿转轴进水流道的周向均布；

筒状模具配备有对筒状模具进行加热的预热结构，预热结构设在筒状模具外侧并在导流管下注前对筒状模具进行加热，筒状模具的筒体内有供冷却介质循环流动的模具冷却介质流道，冷却介质能够在雾化的金属原料接触筒状模具的筒壁时对筒状模具进行冷却，预热结构和冷却介质使筒状模具始终保持在设定的温度范围，使金属空心锭表面始终具有一层由半固态的小液滴形成的半固态层。

2.根据权利要求1所述的甩铸装置，其特征是，所述盘体包括圆形的板体以及设置在板体边缘的环形凸缘，凸缘朝向背离连接转轴的方向凸出。

3.根据权利要求1所述的甩铸装置，其特征是，所述盘体包括圆形的板体，板体上设置有使用时与导流管的出口对应的接料槽，板体上还均匀分布有多个与接料槽连通的甩出通道，甩出通道围绕接料槽呈放射状分布。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的甩铸装置，其特征是，所述模具冷却介质流道的入口和出口分别设置在筒状模具轴线的两侧，所述入口设置在筒状模具的底部，所述出口设置在筒状模具的顶部。

5.一种甩铸离心盘，包括用于承接熔融状态的金属原料的盘体以及用于与电机传动连接的连接结构，其特征是，与甩铸离心盘配合的筒状模具上下往复移动设置，所述离心盘上设有供冷却介质循环流动的离心盘冷却介质流道，冷却介质能够对盘体的盘面进行冷却，并对离心盘上的金属原料进行降温，使得雾化的金属原料在甩出的过程中形成半固态的小液滴，所述连接结构为设置于盘体下部、沿盘体轴线延伸的连接转轴，离心盘冷却介质流道包括分布在盘体内的盘体流道，以及设置在连接转轴内的、与盘体流道连通的转轴流道，冷却介质通过所述转轴流道进出所述离心盘冷却介质流道，连接转轴为空心轴，离心盘下部的通流段通过螺纹连接所述空心轴，空心轴的上端外周面上设置有与离心盘的下部螺纹连接的外螺纹，空心轴具有在轴向贯穿空心轴的转轴进水流道，空心轴的轴壁内还设置有围绕转轴进水流道的、在轴向贯穿空心轴的转轴出水流道，各转轴出水流道沿转轴进水流道的周向均布；

筒状模具配备有对筒状模具进行加热的预热结构，预热结构设在筒状模具外侧并在导流管下注前对筒状模具进行加热，筒状模具的筒体内有供冷却介质循环流动的模具冷却介质流道，冷却介质能够在雾化的金属原料接触筒状模具的筒壁时对筒状模具进行冷却，预热结构和冷却介质使筒状模具始终保持在设定的温度范围，使金属空心锭表面始终具有一层由半固态的小液滴形成的半固态层。

6.根据权利要求5所述的甩铸离心盘，其特征是，所述盘体包括圆形的板体以及设置在板体边缘的环形凸缘，凸缘朝向背离连接转轴的方向凸出。

7.根据权利要求5所述的甩铸离心盘，其特征是，所述盘体包括圆形的板体，板体上设置有使用时与导流管的出口对应的接料槽，板体上还均匀分布有多个与接料槽连通的甩出通道，甩出通道围绕接料槽呈放射状分布。

Images