专利名称：：一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，属于铝合金半连续铸造
技术领域：
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背景技术：
：铝合金半连续铸造过程的开始阶段是整个铸造过程最不稳定的阶段，会发生铸锭开裂、漏流等严重的铸造问题。尤其对于以2xxx和7xxx为代表的硬铝合金，由于铸锭的合金元素含量高，晶界处的低熔点共晶相数目较多，在凝固过程中铸锭的塑性区较小，脆性区较大，铸锭抵抗裂纹的能力非常低，很容易发生热裂。尤其是硬铝合金板坯，由于板坯四面冷却的不均匀性，铸锭发生热裂的倾向更大。铸造的开始阶段是铸造过程最不稳定的阶段，也是铸锭最容易发生热裂的阶段。在铸造初始，液态熔体在结晶器和引锭头共同冷却作用下凝固，铸锭中心和边部的冷却速度差异较大，由凝固收縮产生的内应力较高。对于硬铝合金，由于其本身在凝固过程中脆性区较大，塑性区较小，因此该系合金铸锭在铸造的开始阶段发生热裂的倾向就更大，对于大规格的硬铝合金扁锭很难顺利铸造成形。因此，必须要有合适的引锭头，以保证铸锭的稳定铸造成形。
发明内容本发明的目的是提供一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，旨在有效解决硬铝合金扁锭在铸造开始阶段容易开裂的问题，此引锭头安装方便、工作稳定、使用寿命长。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，包括引锭头本体和内部空腔，其特点是引锭头本体的材质采用扁钢，内部空腔的底面呈上凸的双曲面，内部空腔的深度和底面双曲面的曲率半径与铝合金扁锭的尺寸三者之间的比例为(0.81.5):G620):(47)，并且内部空腔的四个侧壁带有锥度，内部空腔的底部还开有排水孔。进一步地，上述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，所述内部空腔的侧壁带有锥度，为了减小铸锭底部的冷却强度，引锭头侧壁与竖直面的夹角范围为25。55°。更进一步地，上述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，引锭头的外壁呈锥角为3。的负锥面。再进一步地，上述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，引锭头的底部开有螺纹孔。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明引锭头内部空腔有较大深度，空腔底面采用上凸的双曲面设计，可以增加起始铸造阶段铸锭中心部位的冷却能力，减小中心和边部由于冷却差异导致的热应力。引锭头空腔的底部的排水孔斜向下直接将铸造开始以及铸造后期引锭头空腔内的存水排空。引锭头外部的负锥面，不仅可以防止引锭头进入结晶器时引锭头外表面对结晶器内壁的刮伤，而且可以防止结晶器内的二次冷却水上溅，保证铸造安全。引锭头通过底部螺纹和滑动支撑台连接，方便拆卸和维修。有效消除了现有技术硬铝合金扁锭在铸造开始阶段出现的开裂现象，较好满足铝合金连续铸造工艺所要求的工作特性；非常实用，工作寿命长，效果明显。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1:本发明引锭头的剖视图；图2:本发明引锭头的俯视图。图中各附图标记的含义见下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具体实施例方式如图1、图2所示，一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，包括引锭头本体2和内部空腔3，引锭头材质采用热变形系数较小，导热能力相对较差的扁钢，内部空腔的底面4呈上凸的双曲面，内部空腔的深度和底面双曲面的曲率半径与铝合金扁锭的尺寸三者之间的比例为(0.81.5):U620):(47);并且内部空腔的四个侧壁带有锥度，其侧壁与竖直面的夹角为25。55°;内部空腔的底部设有排水孔5;引锭头的外壁呈锥角为3。的负锥面。引锭头的底部开有螺纹孔l。引锭头内部空腔3深度较大，空腔底面4采用上凸的双曲面设计，以增加起始铸造阶段铸锭中心部位的冷却能力，减小中心和边部由于冷却差异导致的热应力。引锭头内部空腔深度以及引锭头底面双曲面的曲率半径和铝合金扁锭的尺寸、规格有关，对于150X450mm规格的硬铝合金扁锭，引锭头内部空腔深度的范围为7090mm，底面轧边曲率半径的范围是10001800mm，轧边曲率半径的范围是110190mm。引锭头外部采用锥角为3°的负锥面设计，这样不仅可以防止引锭头进入结晶器时引锭头外表面对结晶器内壁的刮伤，而且可以防止结晶器内的二次冷却水上溅，保证铸造安全。引锭头空腔的底部开有排水孔5，排水孔斜向下直接将铸造开始以及铸造后期引锭头空腔内的存水排空。排水孔的直径较小，防止铝熔体渗入而堵塞孔洞。引锭头通过底部螺纹和滑动支撑台连接，可方便地进行拆卸和维修。在铸造时，首先利用引锭头底面的排水孔5将内腔中的存水排空，引锭头内腔3采用风管吹干。随后引锭头上升进入结晶器预设位置处。在铸造的开始阶段保证铝合金熔体缓慢、均匀地充满引锭头内部的空腔，待熔体液面开始漫过引锭头上表面后引锭头以设定的铸造速度下移，半连续铸造过程开始。本引锭头由于采用深内腔设计和底面双曲上凸设计，有效的减少了硬铝合金铸锭中心和边部的冷却差异，降低了内应力。因此，采用本发明的引锭头大大降低了硬铝合金扁锭在铸造开始阶段发生裂纹的倾向，较好满足铝合金连续铸造工艺所要求的工作特性，工作稳定，寿命长，经济效益卓越。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。权利要求1.一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，包括引锭头本体(2)和内部空腔(3)，其特征在于引锭头本体(2)的材质采用扁钢，内部空腔的底面(4)呈上凸的双曲面，内部空腔的深度和底面双曲面的曲率半径与铝合金扁锭的尺寸三者之间的比例为(0.8～1.5)∶(16～20)∶(4～7)，并且内部空腔的四个侧壁带有锥度，内部空腔的底部还开有排水孔(5)。2.根据权利要求1所述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，其特征在于所述内部空腔的侧壁带有锥度，其侧壁与竖直面的夹角为25°55°。3.根据权利要求1所述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，其特征在于引锭头的外壁呈锥角为3°的负锥面。4.根据权利要求1所述的一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，其特征在于引锭头的底部开有螺纹孔(1)。全文摘要本发明提供一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头，引锭头本体的材质采用扁钢，内部空腔的底面呈上凸的双曲面，内部空腔的深度和底面双曲面的曲率半径与铝合金扁锭宽度三者之间的比例为(0.8～1.5)∶(16～20)∶(4～7)，并且内部空腔的四个侧壁带有锥度，内部空腔的底部还开有排水孔。有效消除了硬铝合金扁锭在铸造开始阶段出现的开裂现象，较好满足铝合金连续铸造工艺所要求的工作特性；工作稳定、寿命长，应用前景看好。文档编号B22D11/14GK101181740SQ200710190959公开日2008年5月21日申请日期2007年11月30日优先权日2007年11月30日发明者刘金炎,王家淳,郭世杰,科马申请人:苏州有色金属研究院有限公司