強化金屬物品鑄造冷卻過程的裝置的製作方法

2023-09-23 18:42:10

專利名稱：強化金屬物品鑄造冷卻過程的裝置的製作方法
技術領域：
本發明是有關強化金屬物品鑄造冷卻過程，特別是垂直連續向上鑄造冷卻過程的裝置。為了強化冷卻過程，與澆鑄容器最接近的冷卻器零件常裝有擠壓環(squeeze ring)。
在連續垂直向上鑄造中，例如芬蘭專利46，693號所示，金屬物品的冷卻通常是使用圖1所示的冷卻器進行的，冷卻劑由頂部，經過接近冷卻器外壁的輸入通道加到冷卻器底部。在圖1中，熔融的金屬加到噴咀1上，在噴咀中，在高度2處形成一個凝固的端部，熔融金屬在該處轉化為固體。在冷卻器3中，冷卻劑由中間導管4引導，首先向下，通過輸入通道流向冷卻器底部，然後再向上，流向冷卻器頂部，從那裡流出。很顯然，通過噴咀1散發的熱容量是最大的，尤其是在凝固端部2處，因為金屬在凝固過程中會改變狀態，並且在狀態改變過程中，根據溫度的不同而散發出熱量。
例如，當在澆鑄線材時使用圖1的新型冷卻器時，澆鑄是在很高的速度下進行的，澆鑄線材溫度的增加是時間的函數。例如，當以6米/分的速度澆鑄銅絲時，銅絲表面溫度在冷卻後可能超過500℃。一般，線材溫度增加如此之大會導致線材斷裂，這就大大削弱了裝置的使用效率。在眾多的造成冷卻能力減弱及結果使線材溫度增高的原因中，我們可以指出，例如，熔化溫度能量高，這使得冷卻器的水面溫度升高，結果在冷卻器的冷卻表面上形成一個絕熱的蒸汽泡。進一步的結果是在冷卻器底部的熱膨脹，這使得在噴咀與冷卻器之間的螺紋連接處再次產生間隙。
本發明的目的是要消除現有技術的缺點，並得到一種新的，改進的裝置，它操作更可靠，連續鑄造時的冷卻更有效，同時澆鑄速度也很高。採用本發明的一個特別有利的領域是連續向上鑄造。本發明的一些全新的特點從所附的專利權利要求書中就會清楚了。
根據本發明，擠壓環安裝在冷卻器底部。由環產生的壓縮應力可防止噴咀與冷卻器之間的間隙擴大，因為當冷卻器受熱時，冷卻器底部一或者例如，在水平澆鑄的情況下，冷卻器的最外端-會膨脹。採用擠壓環，情況也可能會相反，結果噴咀與冷卻器之間的正常間隙甚至會減小，因為擠壓環使冷卻器的熱膨脹朝著噴咀方向進行。
根據本發明，現在可以強化冷卻過程，這樣可防止鑄造時澆鑄線材或管材斷裂。
本發明進一步用


，其中圖1表示新型的實施例，圖2表示根據本發明的裝置，它用於連續向上鑄造的冷卻器。
圖1已在現有技術的描述中說明。
圖2表示裝有本發明的擠壓環的新型裝置。正如上面所指出的那樣，通過噴咀1散發的熱能量在凝固端部2和冷卻器底部3最高。有時很難獲得滿意的冷卻效果，在噴咀1和冷卻器3的底部5之間產生間隙，這進一步減弱了由冷卻器至澆鑄工件的熱傳遞。根據本發明，利用安裝在冷卻器最底部5周圍的擠壓環6可防止此間隙的產生。擠壓環6在冷卻器中產生壓縮應力，在環本身引起拉伸應力。擠壓環藉助加熱置入冷卻器中，即類似收縮連接(shrink joint)。擠壓環是用熱膨脹係數比銅的熱膨脹係數小得多的材料製成。鎳鐵合金就是一種這樣的材料。
正如上面所指出的那樣，本發明並不僅限於連續向上鑄造，壓縮冷卻器與噴咀之間間隙的擠壓環也可用於水平澆鑄裝置。
權利要求
1.一種金屬物品鑄造，特別是連續鑄造時強化冷卻過程的裝置，連續澆鑄機的噴咀(1)被冷卻器(3)包圍，其特徵在於，通過安放在冷卻器(3)周圍的擠壓環(6)把冷卻器的最底端部分(5)壓向噴咀(1)。
2.根據權利1的裝置，其特徵是，在連續向上鑄造中，擠壓環(6)安放在噴咀(1)與冷卻器(3)的底部(5)之間。
3.根據權利要求1的裝置，其特徵為，在水平連續鑄造中，擠壓環(6)安放在噴咀(1)與冷卻器(3)的周圍。
4.根據權利要求1的裝置，其特徵在於擠壓環(6)以收縮連接方式安放在冷卻器的最底部(5)的周圍。
全文摘要
本發明是有關一種強化冷卻金屬物品鑄造，特別是垂直連續向上鑄造時強化冷卻過程的裝置。為了強化冷卻效果，與澆鑄容器最接近的冷卻器(3)的底部(5)裝有擠壓環(6)。
文檔編號B22D11/055GK1072119SQ92113008
公開日1993年5月19日 申請日期1992年11月13日 優先權日1991年11月14日
發明者瑪庫·赫曼尼·科維斯託, 塞波·埃瑪·皮特拉 申請人:歐託庫普·卡斯特福股份有限公司