一種金屬錠的澆鑄方法及裝置的製作方法
2023-06-19 04:19:06 1
專利名稱：一種金屬錠的澆鑄方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬錠的生產方法及裝置，特別涉及一種鋁、銀、鋅及鋅基合金錠等金 屬錠的澆鑄方法及裝置。
背景技術：
鋁、銀、鋅錠及鋅合金錠的生產方法一般是先將金屬熔化成液體，將熔融金屬液體、潔鑄 到開口模具內，再使其凝固成所需形狀的固體錠。其凝固過程的溫差一般達300多度以上， 在降溫過程中，按照熱脹冷縮原理，澆鑄完成時錠體積必然會大於冷卻後的錠體積，對於體 積較小的錠而言，其錠厚度不大，錠中心的冷卻速度與錠表面的冷卻速度相差不大，其冷縮 過程中的體積補償可集中至錠表面，可實現內外同吋縮小的效果。而對於錠重大於25公斤的 錠而言，如採用自然冷卻或淋冷卻水的方式冷卻，其錠中心的冷卻速度與錠表面的冷卻速度 相差較火，在錠表面已凝固的時候，其錠中心仍有大量的熔融金屬，這部分熔融金屬在冷縮 過程中的體積補償無法傳遞至錠表面，容易在錠的最厚處、表皮以下的中間部位產生內縮孔， 隨著錠型尺寸的不斷加大，這種現象更嚴重，而內縮孔的存在可能導致金屬錠內積水，在用 戶使用過程中有可能引發爆炸等安全事故，必需對金屬錠的澆鑄方法和裝置進行改進，消除 金屬錠內縮孔。
發明內容
本發明的目的在於提供一種金屬錠的燒鑄方法，它適應於採用開口模式具澆鑄，它能消 除金屬錠的內縮孔，消除金屬錠在使用過程中可能引發爆炸的安全隱患。
本發明的目的在於提供一種金屬錠的澆鑄裝置，它實現上述方法，達到消除金屬錠的內 縮孔的效果。
本發明的技術方案是
一種金屬錠的澆鑄方法，它適應於採用開口模式具澆鑄，它是先將熔融金屬澆鑄到錠模 具中後，對凝固過程中的錠的至少一個表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小於錠的 其他表面的冷卻速度，直到錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金屬的充分 補償完後，才停止加熱。
作為對本發明的進一步改進，所述的金屬錠為鋅基合金錠、鋁錠、銀錠、鋅錠中的任一種。
作為對本發明的進一歩改進，所述的加熱保溫方式為燃氣加熱。 作為對本發明的進一步改進，所述的加熱保溫方式為電加熱。一種金屬錠的澆鑄裝置，它包括澆鑄機構、模具，所述的模具為開口容器，其特徵在於 所述的模具上還設置有將其開口覆蓋的保溫罩，所述的保溫罩內設有加熱裝置。
作為對本發明的進一步改進，所述的模具是截面為上寬下窄的T型的開口容器，所述保 溫罩是具有設置加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩。所述保溫罩內的加熱 裝置為燃氣加熱裝置或電加熱裝置。
作為對本發明的進一歩改進，所述的電加熱裝置為具有平面加熱面的平板形加熱裝置， 所述的平板形加熱裝置是由熱輻射管串聯而構成加熱面，所述的加熱面的形狀與鋅錠表面相 適應，所述的加熱面的面積為鋅錠上表面面積的1/4~1/2。
作為對本發明的進一步改進，所述的熱輻射管為內置電熱元件的石英管。
作為對本發明的進一步改進，所述保溫罩內的燃氣加熱裝置是與燃氣管相連通的橢圓型 閉環燃氣加熱裝置，所述的橢圓型閉環燃氣加熱裝置為一面設置有多個出氣孔的橢圓型閉環 鋼管，所述的出氣孔的數量為8 20個；
作為對本發明的進一步改進，所述保溫罩內的燃氣加熱裝置是與燃氣管相連通的、由多 根平行的、 一面設置有出氣孔的鋼管組成的窗型燃氣加熱裝置，所述的窗型燃氣加熱裝置的 出氣孔的數量為20 50個。
本發明的有益效果是
本發明可用於鋁、銀、鋅錠及鋅合金錠等由開口模具澆鑄的金屬錠的生產。由於釆用對 澆鑄後的金屬錠的一個表面進行加熱的方式，對金屬錠的一個表面保溫一定時間，延緩金屬 錠該表面固化時間，使這個表面後於其他表面凝固，在金屬錠的凝固過程中，這個表面可進 行體積補償直到金屬錠內各處體積補縮填滿為止。避免了現有技術中因金屬錠中心部位凝固 時所有表面均己凝固導致產生內縮孔的問題，從根本上消除了內縮孔形成的影響因素，實現 了消除內縮孔的效果。
本發明所提供的裝置能對澆鑄後的錠的一個表面及時加熱保溫，如開口容器型模澆鑄的 金屬錠其上表面由本發明提供的加熱裝置加熱，如T型金屬錠的上表面就可以在金屬錠的其 他部位未全部凝固時保持熔融狀態，待其下部全部凝固後，停止保溫，最後使上表面凝固， 本發明提供了不同熱源的加熱裝置供選擇。
下面結合附圖對本發明作進一步說明-
圖1為本發明的裝置的模具結構示意圖2為本發明實施例1的裝置中燃氣加熱裝置結構示意圖3為本發明實施例3的裝置中燃氣加熱裝置結構示意圖；圖4為本發明實施例5的裝置中電加熱裝置結構示意圖； 圖5為本發明的裝置屮保溫罩結構示意圖； 圖6為本發明的實施例1的產品結構示意圖。
圖中1、模具，2、窗型燃氣加熱裝置，3、橢圓型閉環燃氣加熱裝置，4、電加熱裝置， 5、保溫罩，6、金屬錠。
具體實施例方式
實施例1:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋅基合金錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融 的鋅基合金液澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋅基合金錠的上表面進行加熱保溫，使這 個表面的冷卻速度小於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋅基合金錠中心的熔融金屬在冷縮過 程中的體積得到表面熔融金屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖2、圖5所示，它用於生產規格為1000Kg的鋅基合 金錠6，採用模具1澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型開口容器， 保溫罩5是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內的燃氣 加熱裝置是與燃氣管相聯通的窗形燃氣加熱裝置2，窗形燃氣加熱裝置2下方設置有20個燃 氣出氣孔。
該裝置是這樣使用的將成分合格的液態的鋅基合金液注入模具1內，經過操作人員撈 完鋅基合金液表面的氧化渣，扒完表面氧化皮後，將窗型燃氣加熱裝置2於已澆鑄好的鋅基 合金錠6表面對鋅基合金錠6表面實施加熱，再蓋上保溫罩5，對鋅基合金錠6保溫一段時 間，待鋅基合金錠6錠表面完全凝固後，停止保溫，再按常規方法脫模修整至符合出廠產品 標準，而得到鋅基合金錠6產品。
實施例2:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋅基合金錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融 的鋅基合金液澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋅基合金錠的上表面進行加熱保溫，使這 個表面的冷卻速度小於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋅基合金錠中心的熔融金屬在冷縮過 程中的體積得到表面熔融金屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖2、圖5所示，它用於生產規格為1700Kg的鋅基合 金錠6，採用模具l澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型開口容器， 保溫罩5是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內的燃氣 加熱裝置是與燃氣管相聯通的窗形燃氣加熱裝置2，窗形燃氣加熱裝置2下方設置有50個燃 氣出氣孔。該裝置是這樣使用的將成分合格的液態的鋅基合金液注入模具1內，經過操作人員撈 完鋅基合金液表面的氧化渣，扒完表面氧化皮後，將窗型燃氣加熱裝置2於已澆鑄好的鋅基 合金錠6表面對鋅基合金錠6表面實施加熱，再蓋上保溫罩5，對鋅基合金錠6保溫一段時 間，待鋅基合金錠6錠表面完全凝固後，停止保溫，再按常規方法脫模修整至符合出廠產品 標準，而得到鋅基合金錠6產品。
實施例3:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋅錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融的鋅液 澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋅錠的上表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小 於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋅錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金 屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖3、圖5所示，它用於生產規格為1000Kg的鋅錠， 採用模具1澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型開口容器，保溫罩5 是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內的燃氣加熱裝置 是與燃氣管相連通的橢圓型閉環燃氣加熱裝置3，橢圓型閉環燃氣加熱裝置3 —面設置有多 個出氣孔的橢圓型閉環鋼管，出氣孔的數量為8個；
該裝置的使用方法參照實施例1，不同之處在於所用的加熱裝置為橢圓型閉環燃氣加熱 裝置3。
實施例4:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋅錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融的鋅液 澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋅錠的上表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小 於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋅錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金 屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖3、圖5所示，它用於生產規格為1700Kg的鋅錠， 採用模具1澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型開口容器，保溫罩5 是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內的燃氣加熱裝置 是與燃氣管相連通的橢圓型閉環燃氣加熱裝置3，橢圓型閉環燃氣加熱裝置3 —面設置有多 個出氣孔的橢圓型閉環鋼管，出氣孔的數量為20個；
該裝置的使用方法參照實施例1，不同之處在於所用的加熱裝置為橢圓型閉環燃氣加熱 裝置3。
實施例5:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋁錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融的鋁液饒鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋁錠的上表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小 於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋁錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金 屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖4、圖5所示，它用於生產規格為1000Kg的鋅錠， 它採用模具l澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型丌口容器，保溫罩 5是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內電加熱裝置4 具有平面加熱面的平板形加熱裝置，平板形加熱裝置是由熱輻射管串聯而構成加熱面，加熱 面的形狀與鋁錠表面相適應，加熱面的面積為鋁錠上表面面積的1/4，熱輻射管為內置電熱絲 的石英管。
該裝置的使用方法參照實施例1，不同之處在於所用的加熱裝置為電加熱裝置4。 實施例6:
一種金屬錠的澆鑄方法，它用於生產鋁錠，它採用開口模具澆鑄，它是先將熔融的鋁液 澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的鋁錠的上表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小 於錠的其他表面的冷卻速度，直到鋁錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金 屬的充分補償完後，才停止加熱。
一種金屬錠的澆鑄裝置，如圖l、圖4、圖5所示，它用於生產規格為1700Kg的鋅錠， 它採用模具l澆鑄，模具1長度方向的截面為上寬下窄的T型的長方體型開口容器，保溫罩 5是設置有加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿對接的罩，保溫罩5內電加熱裝置4 具有平面加熱面的平板形加熱裝置，平板形加熱裝置是由熱輻射管串聯而構成加熱面，加熱 面的形狀與鋁錠表面相適應，加熱面的面積為鋁錠上表面面積的1/2，熱輻射管為內置電熱絲 的石英管。
該裝置的使用方法參照實施例1，不同之處在於所用的加熱裝置為電加熱裝置4。
權利要求
1、一種金屬錠的澆鑄方法，它適應於採用開口式模具澆鑄，其特徵在於它是先將熔融金屬澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的錠的至少一個表面進行加熱保溫，使這個表面的冷卻速度小於錠的其他表面的冷卻速度，直到錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金屬的充分補償完後，才停止加熱。
2、 根據權利要求1所述的金屬錠的澆鑄方法，其特徵在於所述的金屬錠為鋅基合金錠、 鋁錠、銀錠、鋅錠中的任一種。
3、 根據權利要求1所述的金屬錠的澆鑄方法，其特徵在於所述的加熱保溫方式為燃氣 加熱或電加熱。
4、 一種金屬錠的澆鑄裝置，它包括澆鑄機構、模具，所述的模具為開口容器，其特徵在 於所述的模具上還設置有將其開口覆蓋的保溫罩，所述的保溫罩內設有加熱裝置。
5、 根據權利要求4所述的金屬錠的澆鑄裝置，其特徵在於所述的模具是截面為上寬下窄的T型的開口容器，所述的保溫罩是具有設置加熱裝置的內凹內腔、周邊與模具開口邊沿 對接的罩，所述的保溫罩內的加熱裝置為燃氣加熱裝置或電加熱裝置。
6、 根據權利要求5所述的金屬錠的澆鑄裝置，其特徵在於所述的電加熱裝置為具有平面加熱面的平板形加熱裝置，所述的平板形加熱裝置是由熱輻射管串聯而構成加熱面，所述的加熱面的形狀與鋅錠表面相適應，所述的加熱面的面積為鋅錠上表面面積的1/4~1/2。
7、 根據權利要求6所述的金屬錠的澆鑄裝置，其特徵在於所述的熱輻射管為內置電熱 元件的石英管。
8、 根據權利要求4所述的金屬錠的澆鑄裝置，其特徵在於所述的保溫罩內的燃氣加熱裝置是與燃氣管相連通的橢圓型閉環燃氣加熱裝置，所述的橢圓型閉環燃氣加熱裝置為一面設置有多個出氣孔的橢圓型閉環鋼管，所述的出氣孔的數量為8~20個；
9、 根據權利要求4所述的金屬錠的澆鑄裝置，其特徵在於所述保溫罩內的燃氣加熱裝置是與燃氣管相連通的、由多根平行的、 一面設置有出氣孔的鋼管組成的窗型燃氣加熱裝置，所述的窗型燃氣加熱裝置的出氣孔的數量為20^50個。
全文摘要
本發明涉及鋁、銀、鋅及鋅基合金錠等金屬錠的澆鑄方法及裝置。其方法是先將熔融金屬澆鑄到錠模具中後，對凝固過程中的錠的至少一個表面進行加熱保溫，使其冷卻速度大大降低小於錠的其他側面，直到錠中心的熔融金屬在冷縮過程中的體積得到表面熔融金屬的充分補償完後，才停止加熱。其裝置包括澆鑄機構，模具，模具為開口容器，模具上還設置有將其開口覆蓋的保溫罩，保溫罩內設有加熱裝置。本發明可用於鋁、銀、鋅錠及鋅合金錠等由開口模具澆鑄的金屬錠。它通過延緩金屬錠一個表面的固化時間，使這個表面可進行體積補償直到金屬錠內各處體積補縮填滿為止，從根本上消除了內縮孔形成的影響因素，實現了消除內縮孔的效果。
文檔編號B22D7/00GK101428334SQ20081014390
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月11日 優先權日2008年12月11日
發明者伏東才, 朱北平, 湯東根, 羅賤生 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司