专利名称：一种新型复合结晶器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结晶器，特别是涉及一种新型复合结晶器。
背景技术：
Al/Mg复合板结合了镁合金的密度小、比强度高、刚性好、阻尼减震性好以及铝合金抗蚀、廉价等优点，不仅节约了资源和能源，减轻了产品重量，提高产品性能，在电子、机械、医疗、航空、航天等领域具有广泛的应用前景。传统镁铝复合板制备方法有爆炸焊、轧制复合、热压法等。热型连铸技术是最近几年兴起的一种生产铝镁复合板的新型方法。热型连铸技术可直接从铝熔体和镁熔体通过复合结晶器直接制得铝镁复合板，具有流程短，能耗低等特点，发展前景广阔。 作为热型连铸工艺生产出的铝镁复合板，其晶粒较为粗大，成分和组织波动，界面层存在裂纹缺陷等问题。产生这些问题的关键点就是结晶器设计不合理，其原因如下1、结晶器液面深度不足，液面波动影响铝镁复合板的厚度；2、在冷却过程中因水温升高，在铝熔体或镁熔体出口外壁上形成气泡，影响冷却效果进而导致熔体凝固过程中不能形成相应的组织；3、由于镁、铝熔体温度不同，导致铝熔池和镁熔池的使用寿命不同，结晶器两个熔池为一体设计，其中一个熔池损坏，整个结晶器都得更换，造成浪费。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种新型镁铝复合板结晶器。本实用新型的目的由如下技术方案实施，一种新型镁铝复合板结晶器，包括结晶器腔体、熔池隔板、铝熔池冷却水箱和镁熔池冷却水箱，所述熔池隔板将所述结晶器腔体分隔成铝熔池和镁熔池，所述铝熔池的铝熔体出口与所述镁熔池的镁熔体出口的外壁上分别设有所述铝熔池冷却水箱和所述镁熔池冷却水箱，所述熔池隔板贯穿所述结晶器腔体侧壁，并将所述结晶器腔体分隔为相互独立的所述铝熔池和所述镁熔池，所述熔池隔板由凹槽隔板和凸起隔板组成，所述凹槽隔板与所述凸起隔板通过其相对面上设置的相互配合的凹槽和凸起卡接在一起。凹槽隔板和凸起隔板将结晶器分隔为相互分离的两部分，一部分为铝熔池，另一部分为镁熔池，铝熔池与镁熔池通过凹槽隔板和凸起隔板上的凹槽和凸起将凹槽隔板和凸起隔板卡接在一起构成结晶器整体。所述铝熔池内沿所述铝熔池的纵向设有铝熔体过滤防波板，所述铝熔体过滤防波板将所述铝熔池分隔为铝缓冲腔体和铝结晶腔体，所述铝结晶腔体与所述铝熔体出口位于所述铝熔体过滤防波板的同侧。所述镁熔池内沿所述镁熔池的纵向设有镁熔体过滤防波板，所述镁熔体过滤防波板将所述镁熔池分隔为镁缓冲腔体和镁结晶腔体，所述镁结晶腔体与所述镁熔体出口位于所述镁熔体过滤防波板的同侧。所述铝熔体过滤防波板为内部分布微孔的板状结构。所述镁熔体过滤防波板为内部分布微孔的板状结构。[0011 ] 铝熔体过滤防波板或镁熔体过滤防波板由碳化硅、铝尖晶石等陶瓷材料制成，板状，内部多不规则分布的微孔，具有一定的强度。铝熔体从铝缓冲腔体浇入，铝熔体通过铝熔体过滤防波板流入铝结晶腔体中，铝熔体中的杂质被过滤，留在铝缓冲腔体一侧。铝熔体流过铝熔体过滤防波板的阻力使得铝熔体过滤防波板两侧的液面保持一定的液位差；当铝缓冲腔体的铝熔体出现断流、换包等操作时，铝缓冲腔体内液面发生波动，由于铝熔体过滤防波板的存在，依然可以在短时间内保持铝结晶腔体内的液面高度，从而保证结晶器出口处流体的流速，一定程度上减轻液面变化对结晶器出口处流体的流速的影响。镁熔体过滤防波板作用与铝熔体过滤防波板相同。所述铝熔池冷却水箱的进水口处设有压力调节阀，所述铝熔池冷却水箱内设有隔板，所述隔板将所述铝熔池冷却水箱分为铝熔池高压水箱和铝熔池喷淋水箱，所述铝熔池高压水箱与所述铝熔池冷却水箱的进水口连通，所述铝熔池喷淋水箱与所述铝熔池冷却水箱的出水口连通，所述铝熔池喷淋水箱位于所述铝熔池冷却水箱内侧，所述铝熔池高压水箱位于所述铝熔池冷却水箱外侧，所述隔板上设有若干开孔，所述开孔上安装有喷头，所述喷头位于所述铝熔池喷淋水箱一侧。 所述镁熔池冷却水箱的进水口处设有压力调节阀，所述镁熔池冷却水箱内设有隔板，所述隔板将所述镁熔池冷却水箱分为镁熔池高压水箱和镁熔池喷淋水箱，所述镁熔池高压水箱与所述镁熔池冷却水箱的进水口连通，所述镁熔池喷淋水箱与所述镁熔池冷却水箱的出水口连通，所述镁熔池喷淋水箱位于所述镁熔池冷却水箱内侧，所述镁熔池高压水箱位于所述镁熔池冷却水箱外侧，所述隔板上设有若干开孔，所述开孔上安装有喷头，所述喷头位于所述镁熔池喷淋水箱一侧。通过调节铝熔池冷却水箱进水口处的压力调节阀，使得具有一定压力的冷却水从铝熔池冷却水箱的进水口流入到铝熔池高压水箱内，并从安装在隔板上的喷嘴流出，冷却水具有一定的压力，经过喷嘴后会形成射流水流，此时的射流水流具有一定的速度，快速喷淋到铝熔池的铝熔体出口侧壁上，其冷却强度可提高I. 15-1. 8倍。镁熔池冷却水箱工作原理同上。本实用新型的优点在于，(I)结晶器的冷却由原来的水循环冷却改成水箱喷淋冷却，可以提高冷却能力，同时通过冷却水压力的调节实现冷却强度的控制；(2)熔体过滤防波板的加入，保证了结晶器出口流体流速的稳定，实现薄板厚度的控制；(3)熔体过滤防波板可以实现过滤功能，减少熔体内夹杂物的含量，提高产品质量；(4)结晶器的铝熔池和镁熔池改为分体式设计，便于拆卸和维修，降低维修成本；(5)本实用新型结构简单，制造，安装，维修简便，适应性好。
图I为一种新型镁铝复合板结晶器结构示意图。图2为铝熔池冷却水箱结构示意图。图3为镁熔池冷却水箱结构示意图。图4为凸起隔板主视图。图5为凸起隔板右视图。图6为凹槽隔板主视图。[0022]图7为凹槽隔板右视图。结晶器腔体1，熔池隔板2，铝熔池冷却水箱3，镁熔池冷却水箱4，铝熔池5，镁熔池6，铝熔体出口 7，镁熔体出口 8，凹槽隔板9，凸起隔板10，铝熔体过滤防波板11，铝缓冲腔体12，铝结晶腔体13，镁熔体过滤防波板14，镁缓冲腔体15，镁结晶腔体16，压力调节阀17,隔板18，铝熔池高压水箱19，铝熔池喷淋水箱20，喷头21，镁熔池高压水箱22，镁熔池喷淋水箱23，进水口 24，出水口 25。
具体实施方式
一种新型镁铝复合板结晶器，包括结晶器腔体I、熔池隔板2、铝熔池冷却水箱3和镁熔池冷却水箱4，熔池隔板2将结晶器腔体I分隔成铝熔池5和镁熔池6，铝熔池5的铝熔体出口 7与镁熔池6的镁熔体出口 8的外壁上分别设有铝熔池冷却水箱3和镁熔池冷却水箱4，熔池隔板2贯穿结晶器腔体I侧壁，并将结晶器腔体I分隔为相互独立的铝熔池5和镁熔池6，熔池隔板2由凹槽隔板9和凸起隔板10组成，凹槽隔板9与凸起隔板10通过其相对面上设置的相互配合的凹槽和凸起卡接在一起。凹槽隔板9和凸起 隔板10将结晶器分隔为相互分离的两部分，一部分为铝熔池5，另一部分为镁熔池6，铝熔池5与镁熔池6通过凹槽隔板9和凸起隔板10上的凹槽和凸起将凹槽隔板9和凸起隔板10卡接在一起构成结晶器整体。铝熔池5内沿铝熔池5的纵向设有铝熔体过滤防波板11，铝熔体过滤防波板11将铝熔池5分隔为铝缓冲腔体12和铝结晶腔体13，铝结晶腔体13与铝熔体出口 7位于铝熔体过滤防波板11的同侧。铝熔体过滤防波板11为内部分布微孔的板状结构。镁熔池6内沿镁熔池6的纵向设有镁熔体过滤防波板14，镁熔体过滤防波板14将镁熔池6分隔为镁缓冲腔体15和镁结晶腔体16，镁结晶腔体16与镁熔体出口 8位于镁熔体过滤防波板14的同侧。镁熔体过滤防波板14为内部分布微孔的板状结构。铝熔体从铝缓冲腔体12浇入，铝熔体通过铝熔体过滤防波板11流入铝结晶腔体13中，铝熔体中的杂质被过滤，留在铝缓冲腔体12 —侧。铝熔体流过铝熔体过滤防波板11的阻力使得铝熔体过滤防波板11两侧的液面保持一定的液位差；当铝缓冲腔体12的铝熔体出现断流、换包等操作时，铝缓冲腔体12内液面发生波动，由于铝熔体过滤防波板11的存在，依然可以在短时间内保持铝结晶腔体13内的液面高度，从而保证结晶器出口处流体的流速，一定程度上减轻液面变化对结晶器出口处流体的流速的影响。镁熔体过滤防波板14作用与铝熔体过滤防波板11相同。铝熔池冷却水箱3的进水口 24处设有压力调节阀17，铝熔池冷却水箱3内设有隔板18，隔板18将铝熔池冷却水箱3分为铝熔池高压水箱19和铝熔池喷淋水箱20，铝熔池高压水箱19与铝熔池冷却水箱3的进水口 24连通，铝熔池喷淋水箱20与铝熔池冷却水箱3的出水口 25连通，铝熔池喷淋水箱20位于铝熔池冷却水箱3内侧，铝熔池高压水箱19位于铝熔池冷却水箱3外侧，隔板18上设有若干开孔，开孔上安装有喷头21，喷头21位于铝熔池喷淋水箱20 —侧。镁熔池冷却水箱4的进水口 24处设有压力调节阀17，镁熔池冷却水箱4内设有隔板18，隔板18将镁熔池冷却水箱4分为镁熔池高压水箱22和镁熔池喷淋水箱23，镁熔池高压水箱22与镁熔池冷却水箱4的进水口 24连通，镁熔池喷淋水箱23与镁熔池冷却水箱4的出水口 25连通，镁熔池喷淋水箱23位于镁熔池冷却水箱4内侧，镁熔池高压水箱22位于镁熔池冷却水箱4外侧，隔板18上设有若干开孔，开孔上安装有喷头21，喷头21位于镁熔池喷淋水箱23 —侧。通过调节铝熔池冷却水箱3进水口处的压力调节阀17，使得具有一定压力的冷却水从铝熔池冷却水箱3的进水口流入到铝熔池高压水箱19内，并从安装在隔 板18上的喷头21流出，冷却水具有一定的压力，经过喷头21后会形成射流水流，此时的射流水流具有一定的速度，快速喷淋到铝熔池5的铝熔体出口 7侧壁上，其冷却强度可提高I. 15-1. 8倍。镁熔池冷却水箱工作原理同上。
权利要求1.一种新型镁铝复合板结晶器，包括结晶器腔体、熔池隔板、铝熔池冷却水箱和镁熔池冷却水箱，所述熔池隔板将所述结晶器腔体分隔成铝熔池和镁熔池，所述铝熔池的铝熔体出口与所述镁熔池的镁熔体出口的外壁上分别设有所述铝熔池冷却水箱和所述镁熔池冷却水箱，其特征在于，所述熔池隔板贯穿所述结晶器腔体侧壁，并将所述结晶器腔体分隔为相互独立的所述铝熔池和所述镁熔池，所述熔池隔板由凹槽隔板和凸起隔板组成，所述凹槽隔板与所述凸起隔板通过其相对面上设置的相互配合的凹槽和凸起卡接在一起。
2.根据权利要求I所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述铝熔池内沿所述铝熔池的纵向设有铝熔体过滤防波板，所述铝熔体过滤防波板将所述铝熔池分隔为铝缓冲腔体和铝结晶腔体，所述铝结晶腔体与所述铝熔体出口位于所述铝熔体过滤防波板的同侧。
3.根据权利要求I所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述镁熔池内沿所述镁熔池的纵向设有镁熔体过滤防波板，所述镁熔体过滤防波板将所述镁熔池分隔为镁缓冲腔体和镁结晶腔体，所述镁结晶腔体与所述镁熔体出口位于所述镁熔体过滤防波板的同侧。
4.根据权利要求2所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述铝熔体过滤防波板为内部分布微孔的板状结构。
5.根据权利要求3所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述镁熔体过滤防波板为内部分布微孔的板状结构。
6.根据权利要求I所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述铝熔池冷却水箱的进水口处设有压力调节阀，所述铝熔池冷却水箱内设有隔板，所述隔板将所述铝熔池冷却水箱分为铝熔池高压水箱和铝熔池喷淋水箱，所述铝熔池高压水箱与所述铝熔池冷却水箱的进水口连通，所述铝熔池喷淋水箱与所述铝熔池冷却水箱的出水口连通，所述铝熔池喷淋水箱位于所述铝熔池冷却水箱内侧，所述铝熔池高压水箱位于所述铝熔池冷却水箱外侧，所述隔板上设有若干开孔，所述开孔上安装有喷头，所述喷头位于所述铝熔池喷淋水箱一侧。
7.根据权利要求I所述的一种新型镁铝复合板结晶器，其特征在于，所述镁熔池冷却水箱的进水口处设有压力调节阀，所述镁熔池冷却水箱内设有隔板，所述隔板将所述镁熔池冷却水箱分为镁熔池高压水箱和镁熔池喷淋水箱，所述镁熔池高压水箱与所述镁熔池冷却水箱的进水口连通，所述镁熔池喷淋水箱与所述镁熔池冷却水箱的出水口连通，所述镁熔池喷淋水箱位于所述镁熔池冷却水箱内侧，所述镁熔池高压水箱位于所述镁熔池冷却水箱外侧，所述隔板上设有若干开孔，所述开孔上安装有喷头，所述喷头位于所述镁熔池喷淋水箱一侧。
专利摘要本实用新型公开了一种新型镁铝复合板结晶器，包括结晶器腔体、熔池隔板、铝熔池冷却水箱和镁熔池冷却水箱，所述熔池隔板将所述结晶器腔体分隔成铝熔池和镁熔池，所述铝熔池的铝熔体出口与所述镁熔池的镁熔体出口的外壁上分别设有所述铝熔池冷却水箱和所述镁熔池冷却水箱，所述熔池隔板贯穿所述结晶器腔体侧壁，并将所述结晶器腔体分隔为相互独立的所述铝熔池和所述镁熔池。本实用新型的优点在于，可以提高冷却能力，同时通过冷却水压力的调节实现冷却强度的控制；能够实现薄板厚度的控制，提高产品质量；便于拆卸和维修，降低维修成本；本实用新型结构简单，制造，安装，维修简便，适应性好。
文档编号B22D11/04GK202527672SQ201220149969
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者巩天浩, 李明 申请人:巩天浩, 李明