專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型復(fù)合結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)晶器，特別是涉及一種新型復(fù)合結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
Al/Mg復(fù)合板結(jié)合了鎂合金的密度小、比強(qiáng)度高、剛性好、阻尼減震性好以及鋁合金抗蝕、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，不僅節(jié)約了資源和能源，減輕了產(chǎn)品重量，提高產(chǎn)品性能，在電子、機(jī)械、醫(yī)療、航空、航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)鎂鋁復(fù)合板制備方法有爆炸焊、軋制復(fù)合、熱壓法等。熱型連鑄技術(shù)是最近幾年興起的一種生產(chǎn)鋁鎂復(fù)合板的新型方法。熱型連鑄技術(shù)可直接從鋁熔體和鎂熔體通過(guò)復(fù)合結(jié)晶器直接制得鋁鎂復(fù)合板，具有流程短，能耗低等特點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。 作為熱型連鑄工藝生產(chǎn)出的鋁鎂復(fù)合板，其晶粒較為粗大，成分和組織波動(dòng)，界面層存在裂紋缺陷等問(wèn)題。產(chǎn)生這些問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)就是結(jié)晶器設(shè)計(jì)不合理，其原因如下1、結(jié)晶器液面深度不足，液面波動(dòng)影響鋁鎂復(fù)合板的厚度；2、在冷卻過(guò)程中因水溫升高，在鋁熔體或鎂熔體出口外壁上形成氣泡，影響冷卻效果進(jìn)而導(dǎo)致熔體凝固過(guò)程中不能形成相應(yīng)的組織；3、由于鎂、鋁熔體溫度不同，導(dǎo)致鋁熔池和鎂熔池的使用壽命不同，結(jié)晶器兩個(gè)熔池為一體設(shè)計(jì)，其中一個(gè)熔池?fù)p壞，整個(gè)結(jié)晶器都得更換，造成浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器。本實(shí)用新型的目的由如下技術(shù)方案實(shí)施，一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，包括結(jié)晶器腔體、熔池隔板、鋁熔池冷卻水箱和鎂熔池冷卻水箱，所述熔池隔板將所述結(jié)晶器腔體分隔成鋁熔池和鎂熔池，所述鋁熔池的鋁熔體出口與所述鎂熔池的鎂熔體出口的外壁上分別設(shè)有所述鋁熔池冷卻水箱和所述鎂熔池冷卻水箱，所述熔池隔板貫穿所述結(jié)晶器腔體側(cè)壁，并將所述結(jié)晶器腔體分隔為相互獨(dú)立的所述鋁熔池和所述鎂熔池，所述熔池隔板由凹槽隔板和凸起隔板組成，所述凹槽隔板與所述凸起隔板通過(guò)其相對(duì)面上設(shè)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將結(jié)晶器分隔為相互分離的兩部分，一部分為鋁熔池，另一部分為鎂熔池，鋁熔池與鎂熔池通過(guò)凹槽隔板和凸起隔板上的凹槽和凸起將凹槽隔板和凸起隔板卡接在一起構(gòu)成結(jié)晶器整體。所述鋁熔池內(nèi)沿所述鋁熔池的縱向設(shè)有鋁熔體過(guò)濾防波板，所述鋁熔體過(guò)濾防波板將所述鋁熔池分隔為鋁緩沖腔體和鋁結(jié)晶腔體，所述鋁結(jié)晶腔體與所述鋁熔體出口位于所述鋁熔體過(guò)濾防波板的同側(cè)。所述鎂熔池內(nèi)沿所述鎂熔池的縱向設(shè)有鎂熔體過(guò)濾防波板，所述鎂熔體過(guò)濾防波板將所述鎂熔池分隔為鎂緩沖腔體和鎂結(jié)晶腔體，所述鎂結(jié)晶腔體與所述鎂熔體出口位于所述鎂熔體過(guò)濾防波板的同側(cè)。所述鋁熔體過(guò)濾防波板為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。所述鎂熔體過(guò)濾防波板為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。[0011 ] 鋁熔體過(guò)濾防波板或鎂熔體過(guò)濾防波板由碳化硅、鋁尖晶石等陶瓷材料制成，板狀，內(nèi)部多不規(guī)則分布的微孔，具有一定的強(qiáng)度。鋁熔體從鋁緩沖腔體澆入，鋁熔體通過(guò)鋁熔體過(guò)濾防波板流入鋁結(jié)晶腔體中，鋁熔體中的雜質(zhì)被過(guò)濾，留在鋁緩沖腔體一側(cè)。鋁熔體流過(guò)鋁熔體過(guò)濾防波板的阻力使得鋁熔體過(guò)濾防波板兩側(cè)的液面保持一定的液位差；當(dāng)鋁緩沖腔體的鋁熔體出現(xiàn)斷流、換包等操作時(shí)，鋁緩沖腔體內(nèi)液面發(fā)生波動(dòng)，由于鋁熔體過(guò)濾防波板的存在，依然可以在短時(shí)間內(nèi)保持鋁結(jié)晶腔體內(nèi)的液面高度，從而保證結(jié)晶器出口處流體的流速，一定程度上減輕液面變化對(duì)結(jié)晶器出口處流體的流速的影響。鎂熔體過(guò)濾防波板作用與鋁熔體過(guò)濾防波板相同。所述鋁熔池冷卻水箱的進(jìn)水口處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，所述鋁熔池冷卻水箱內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將所述鋁熔池冷卻水箱分為鋁熔池高壓水箱和鋁熔池噴淋水箱，所述鋁熔池高壓水箱與所述鋁熔池冷卻水箱的進(jìn)水口連通，所述鋁熔池噴淋水箱與所述鋁熔池冷卻水箱的出水口連通，所述鋁熔池噴淋水箱位于所述鋁熔池冷卻水箱內(nèi)側(cè)，所述鋁熔池高壓水箱位于所述鋁熔池冷卻水箱外側(cè)，所述隔板上設(shè)有若干開(kāi)孔，所述開(kāi)孔上安裝有噴頭，所述噴頭位于所述鋁熔池噴淋水箱一側(cè)。 所述鎂熔池冷卻水箱的進(jìn)水口處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，所述鎂熔池冷卻水箱內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將所述鎂熔池冷卻水箱分為鎂熔池高壓水箱和鎂熔池噴淋水箱，所述鎂熔池高壓水箱與所述鎂熔池冷卻水箱的進(jìn)水口連通，所述鎂熔池噴淋水箱與所述鎂熔池冷卻水箱的出水口連通，所述鎂熔池噴淋水箱位于所述鎂熔池冷卻水箱內(nèi)側(cè)，所述鎂熔池高壓水箱位于所述鎂熔池冷卻水箱外側(cè)，所述隔板上設(shè)有若干開(kāi)孔，所述開(kāi)孔上安裝有噴頭，所述噴頭位于所述鎂熔池噴淋水箱一側(cè)。通過(guò)調(diào)節(jié)鋁熔池冷卻水箱進(jìn)水口處的壓力調(diào)節(jié)閥，使得具有一定壓力的冷卻水從鋁熔池冷卻水箱的進(jìn)水口流入到鋁熔池高壓水箱內(nèi)，并從安裝在隔板上的噴嘴流出，冷卻水具有一定的壓力，經(jīng)過(guò)噴嘴后會(huì)形成射流水流，此時(shí)的射流水流具有一定的速度，快速?lài)娏艿戒X熔池的鋁熔體出口側(cè)壁上，其冷卻強(qiáng)度可提高I. 15-1. 8倍。鎂熔池冷卻水箱工作原理同上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，(I)結(jié)晶器的冷卻由原來(lái)的水循環(huán)冷卻改成水箱噴淋冷卻，可以提高冷卻能力，同時(shí)通過(guò)冷卻水壓力的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)冷卻強(qiáng)度的控制；(2)熔體過(guò)濾防波板的加入，保證了結(jié)晶器出口流體流速的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)薄板厚度的控制；(3)熔體過(guò)濾防波板可以實(shí)現(xiàn)過(guò)濾功能，減少熔體內(nèi)夾雜物的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量；(4)結(jié)晶器的鋁熔池和鎂熔池改為分體式設(shè)計(jì)，便于拆卸和維修，降低維修成本；(5)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝，維修簡(jiǎn)便，適應(yīng)性好。

圖I為一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為鋁熔池冷卻水箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為鎂熔池冷卻水箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為凸起隔板主視圖。圖5為凸起隔板右視圖。圖6為凹槽隔板主視圖。[0022]圖7為凹槽隔板右視圖。結(jié)晶器腔體1，熔池隔板2，鋁熔池冷卻水箱3，鎂熔池冷卻水箱4，鋁熔池5，鎂熔池6，鋁熔體出口 7，鎂熔體出口 8，凹槽隔板9，凸起隔板10，鋁熔體過(guò)濾防波板11，鋁緩沖腔體12，鋁結(jié)晶腔體13，鎂熔體過(guò)濾防波板14，鎂緩沖腔體15，鎂結(jié)晶腔體16，壓力調(diào)節(jié)閥17,隔板18，鋁熔池高壓水箱19，鋁熔池噴淋水箱20，噴頭21，鎂熔池高壓水箱22，鎂熔池噴淋水箱23，進(jìn)水口 24，出水口 25。
具體實(shí)施方式
一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，包括結(jié)晶器腔體I、熔池隔板2、鋁熔池冷卻水箱3和鎂熔池冷卻水箱4，熔池隔板2將結(jié)晶器腔體I分隔成鋁熔池5和鎂熔池6，鋁熔池5的鋁熔體出口 7與鎂熔池6的鎂熔體出口 8的外壁上分別設(shè)有鋁熔池冷卻水箱3和鎂熔池冷卻水箱4，熔池隔板2貫穿結(jié)晶器腔體I側(cè)壁，并將結(jié)晶器腔體I分隔為相互獨(dú)立的鋁熔池5和鎂熔池6，熔池隔板2由凹槽隔板9和凸起隔板10組成，凹槽隔板9與凸起隔板10通過(guò)其相對(duì)面上設(shè)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將結(jié)晶器分隔為相互分離的兩部分，一部分為鋁熔池5，另一部分為鎂熔池6，鋁熔池5與鎂熔池6通過(guò)凹槽隔板9和凸起隔板10上的凹槽和凸起將凹槽隔板9和凸起隔板10卡接在一起構(gòu)成結(jié)晶器整體。鋁熔池5內(nèi)沿鋁熔池5的縱向設(shè)有鋁熔體過(guò)濾防波板11，鋁熔體過(guò)濾防波板11將鋁熔池5分隔為鋁緩沖腔體12和鋁結(jié)晶腔體13，鋁結(jié)晶腔體13與鋁熔體出口 7位于鋁熔體過(guò)濾防波板11的同側(cè)。鋁熔體過(guò)濾防波板11為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。鎂熔池6內(nèi)沿鎂熔池6的縱向設(shè)有鎂熔體過(guò)濾防波板14，鎂熔體過(guò)濾防波板14將鎂熔池6分隔為鎂緩沖腔體15和鎂結(jié)晶腔體16，鎂結(jié)晶腔體16與鎂熔體出口 8位于鎂熔體過(guò)濾防波板14的同側(cè)。鎂熔體過(guò)濾防波板14為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。鋁熔體從鋁緩沖腔體12澆入，鋁熔體通過(guò)鋁熔體過(guò)濾防波板11流入鋁結(jié)晶腔體13中，鋁熔體中的雜質(zhì)被過(guò)濾，留在鋁緩沖腔體12 —側(cè)。鋁熔體流過(guò)鋁熔體過(guò)濾防波板11的阻力使得鋁熔體過(guò)濾防波板11兩側(cè)的液面保持一定的液位差；當(dāng)鋁緩沖腔體12的鋁熔體出現(xiàn)斷流、換包等操作時(shí)，鋁緩沖腔體12內(nèi)液面發(fā)生波動(dòng)，由于鋁熔體過(guò)濾防波板11的存在，依然可以在短時(shí)間內(nèi)保持鋁結(jié)晶腔體13內(nèi)的液面高度，從而保證結(jié)晶器出口處流體的流速，一定程度上減輕液面變化對(duì)結(jié)晶器出口處流體的流速的影響。鎂熔體過(guò)濾防波板14作用與鋁熔體過(guò)濾防波板11相同。鋁熔池冷卻水箱3的進(jìn)水口 24處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥17，鋁熔池冷卻水箱3內(nèi)設(shè)有隔板18，隔板18將鋁熔池冷卻水箱3分為鋁熔池高壓水箱19和鋁熔池噴淋水箱20，鋁熔池高壓水箱19與鋁熔池冷卻水箱3的進(jìn)水口 24連通，鋁熔池噴淋水箱20與鋁熔池冷卻水箱3的出水口 25連通，鋁熔池噴淋水箱20位于鋁熔池冷卻水箱3內(nèi)側(cè)，鋁熔池高壓水箱19位于鋁熔池冷卻水箱3外側(cè)，隔板18上設(shè)有若干開(kāi)孔，開(kāi)孔上安裝有噴頭21，噴頭21位于鋁熔池噴淋水箱20 —側(cè)。鎂熔池冷卻水箱4的進(jìn)水口 24處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥17，鎂熔池冷卻水箱4內(nèi)設(shè)有隔板18，隔板18將鎂熔池冷卻水箱4分為鎂熔池高壓水箱22和鎂熔池噴淋水箱23，鎂熔池高壓水箱22與鎂熔池冷卻水箱4的進(jìn)水口 24連通，鎂熔池噴淋水箱23與鎂熔池冷卻水箱4的出水口 25連通，鎂熔池噴淋水箱23位于鎂熔池冷卻水箱4內(nèi)側(cè)，鎂熔池高壓水箱22位于鎂熔池冷卻水箱4外側(cè)，隔板18上設(shè)有若干開(kāi)孔，開(kāi)孔上安裝有噴頭21，噴頭21位于鎂熔池噴淋水箱23 —側(cè)。通過(guò)調(diào)節(jié)鋁熔池冷卻水箱3進(jìn)水口處的壓力調(diào)節(jié)閥17，使得具有一定壓力的冷卻水從鋁熔池冷卻水箱3的進(jìn)水口流入到鋁熔池高壓水箱19內(nèi)，并從安裝在隔 板18上的噴頭21流出，冷卻水具有一定的壓力，經(jīng)過(guò)噴頭21后會(huì)形成射流水流，此時(shí)的射流水流具有一定的速度，快速?lài)娏艿戒X熔池5的鋁熔體出口 7側(cè)壁上，其冷卻強(qiáng)度可提高I. 15-1. 8倍。鎂熔池冷卻水箱工作原理同上。
權(quán)利要求1.一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，包括結(jié)晶器腔體、熔池隔板、鋁熔池冷卻水箱和鎂熔池冷卻水箱，所述熔池隔板將所述結(jié)晶器腔體分隔成鋁熔池和鎂熔池，所述鋁熔池的鋁熔體出口與所述鎂熔池的鎂熔體出口的外壁上分別設(shè)有所述鋁熔池冷卻水箱和所述鎂熔池冷卻水箱，其特征在于，所述熔池隔板貫穿所述結(jié)晶器腔體側(cè)壁，并將所述結(jié)晶器腔體分隔為相互獨(dú)立的所述鋁熔池和所述鎂熔池，所述熔池隔板由凹槽隔板和凸起隔板組成，所述凹槽隔板與所述凸起隔板通過(guò)其相對(duì)面上設(shè)置的相互配合的凹槽和凸起卡接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鋁熔池內(nèi)沿所述鋁熔池的縱向設(shè)有鋁熔體過(guò)濾防波板，所述鋁熔體過(guò)濾防波板將所述鋁熔池分隔為鋁緩沖腔體和鋁結(jié)晶腔體，所述鋁結(jié)晶腔體與所述鋁熔體出口位于所述鋁熔體過(guò)濾防波板的同側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鎂熔池內(nèi)沿所述鎂熔池的縱向設(shè)有鎂熔體過(guò)濾防波板，所述鎂熔體過(guò)濾防波板將所述鎂熔池分隔為鎂緩沖腔體和鎂結(jié)晶腔體，所述鎂結(jié)晶腔體與所述鎂熔體出口位于所述鎂熔體過(guò)濾防波板的同側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鋁熔體過(guò)濾防波板為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鎂熔體過(guò)濾防波板為內(nèi)部分布微孔的板狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鋁熔池冷卻水箱的進(jìn)水口處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，所述鋁熔池冷卻水箱內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將所述鋁熔池冷卻水箱分為鋁熔池高壓水箱和鋁熔池噴淋水箱，所述鋁熔池高壓水箱與所述鋁熔池冷卻水箱的進(jìn)水口連通，所述鋁熔池噴淋水箱與所述鋁熔池冷卻水箱的出水口連通，所述鋁熔池噴淋水箱位于所述鋁熔池冷卻水箱內(nèi)側(cè)，所述鋁熔池高壓水箱位于所述鋁熔池冷卻水箱外側(cè)，所述隔板上設(shè)有若干開(kāi)孔，所述開(kāi)孔上安裝有噴頭，所述噴頭位于所述鋁熔池噴淋水箱一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，其特征在于，所述鎂熔池冷卻水箱的進(jìn)水口處設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，所述鎂熔池冷卻水箱內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將所述鎂熔池冷卻水箱分為鎂熔池高壓水箱和鎂熔池噴淋水箱，所述鎂熔池高壓水箱與所述鎂熔池冷卻水箱的進(jìn)水口連通，所述鎂熔池噴淋水箱與所述鎂熔池冷卻水箱的出水口連通，所述鎂熔池噴淋水箱位于所述鎂熔池冷卻水箱內(nèi)側(cè)，所述鎂熔池高壓水箱位于所述鎂熔池冷卻水箱外側(cè)，所述隔板上設(shè)有若干開(kāi)孔，所述開(kāi)孔上安裝有噴頭，所述噴頭位于所述鎂熔池噴淋水箱一側(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型鎂鋁復(fù)合板結(jié)晶器，包括結(jié)晶器腔體、熔池隔板、鋁熔池冷卻水箱和鎂熔池冷卻水箱，所述熔池隔板將所述結(jié)晶器腔體分隔成鋁熔池和鎂熔池，所述鋁熔池的鋁熔體出口與所述鎂熔池的鎂熔體出口的外壁上分別設(shè)有所述鋁熔池冷卻水箱和所述鎂熔池冷卻水箱，所述熔池隔板貫穿所述結(jié)晶器腔體側(cè)壁，并將所述結(jié)晶器腔體分隔為相互獨(dú)立的所述鋁熔池和所述鎂熔池。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，可以提高冷卻能力，同時(shí)通過(guò)冷卻水壓力的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)冷卻強(qiáng)度的控制；能夠?qū)崿F(xiàn)薄板厚度的控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量；便于拆卸和維修，降低維修成本；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝，維修簡(jiǎn)便，適應(yīng)性好。
文檔編號(hào)B22D11/04GK202527672SQ201220149969
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者鞏天浩, 李明 申請(qǐng)人:鞏天浩, 李明