一種鑄造用結晶器及其內腔分水裝置的制作方法

本發明涉及鑄造技術領域，特別涉及一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置。還涉及一種包含該內腔分水裝置的鑄造用結晶器。

背景技術：

鑄造用結晶器應用于鋁合金鑄造，鑄造用結晶器的內腔分水裝置是重要的組成部分，用于合金鑄造過程中的冷卻處理。

現有的鑄造用結晶器的內腔分水裝置大多采用單個分水圈，分水圈上設置有一圈水孔，水流從分水圈的外部經水孔進入分水圈內，對內部的合金鑄造表面進行冷卻。鑄造用結晶器冷卻分為一次冷卻(鑄造用結晶器表面冷卻)和二次冷卻。現有的鑄造用結晶器的內腔分水裝置能夠滿足鑄造過程中二次冷卻的穩定性。但是，在一次冷卻過程中，特別是對于硬質合金的冷卻，硬質合金在鑄造過程中，因為使用單個分水圈和單圈水孔的分水結構，水流經單圈水孔后會高壓噴射在距離鑄造用結晶器工作面較近的合金上，會對合金噴射點造成強冷卻，使得該點填充金屬流動不均勻，補縮不到位，形成匯聚交叉點，對硬質鋁合金而言鑄造表面該類型交叉點會有較大的應力集中，造成鑄錠表面開裂。

綜上所述，如何解決鑄錠一次冷卻過程中的冷卻不均勻性，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置，以在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高鑄錠的冷卻均勻性，減小鑄錠開裂幾率。

本發明的另一個目的在于提供一種包含該內腔分水裝置的鑄造用結晶器，以在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高鑄錠的冷卻均勻性，減小鑄錠開裂幾率。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置，包括至少兩圈分水圈，每相鄰兩個所述分水圈之間形成容水槽，每個所述分水圈上均設置有水孔，且位于內側的兩個所述分水圈上的水孔相互交錯設置。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述分水圈的數量為兩圈，分為內分水圈和外分水圈。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述內分水圈和所述外分水圈之間形成的所述容水槽的間距為20mm～30mm。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，位于內圈的所述分水圈上設置有至少兩圈所述水孔。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述位于外圈的所述分水圈上設置有一圈所述水孔。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述分水圈為矩形分水圈或跑道形分水圈。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述矩形分水圈的轉角為圓弧過渡角。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述水孔設置在距離所述分水圈的轉角70mm之外的圈壁上。

優選的，在上述的內腔分水裝置中，所述分水圈為鋁制分水圈或不銹鋼分水圈。

本發明還提供了一種鑄造用結晶器，包括內腔分水裝置，所述內腔分水裝置為以上任一項所述的內腔分水裝置。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的鑄造用結晶器的內腔分水裝置包括至少兩圈分水圈，每相鄰兩個分水圈之間形成容水槽，每個分水圈上均設置有水孔，且位于內圈的分水圈與緊鄰該分水圈上的水孔相互交錯設置。因此，在進行鑄錠一次冷卻過程中，外部水流由外至內依次經過每個分水圈上的水孔，且位于內側的兩個分水圈上的水孔相互交錯設置，則水流不會從外部通過水孔直接高壓沖擊鑄錠表面，能夠緩和進入內腔分水裝置內的水流速度，使水流均勻流動，從而在鑄錠表面不會造成強冷卻，提高了鑄錠的一次冷卻的均勻性，減小了鑄錠開裂幾率。

本發明提供的鑄造用結晶器采用了本申請中的內腔分水裝置，因此，能夠在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高鑄錠的冷卻均勻性，減小鑄錠開裂幾率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的側視圖；

圖3為圖1的俯視圖。

其中，1為分水圈、101為內分水圈、102為外分水圈、2為容水槽、3為水孔、301為內圈水孔、302為外圈水孔。

具體實施方式

本發明的核心是提供了一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置，在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高了鑄錠的冷卻均勻性，減小了鑄錠開裂幾率。

本發明還提供了一種包含該內腔分水裝置的鑄造用結晶器，在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高了鑄錠的冷卻均勻性，減小了鑄錠開裂幾率。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖1，本發明實施例提供了一種鑄造用結晶器的內腔分水裝置，包括至少兩圈分水圈1，每相鄰兩個分水圈1之間形成容水槽2，每個分水圈1上均設置有水孔3，且至少位于內側的兩個分水圈1上的水孔3相互交錯設置，即只有位于內側的兩個分水圈1上的水孔3相互交錯設置，或者每兩個相鄰的分水圈1上的水孔均相互交錯設置。

該內腔分水裝置的工作過程是：在進行鑄錠一次冷卻過程中，外部水流由外至內依次經過每個分水圈1上的水孔3，最終進入內腔分水裝置內部，對金屬進行冷卻，由于至少位于內側的兩個分水圈1上的水孔相互交錯設置，則水流不會從外部通過水孔3直接高壓沖擊鑄錠表面，能夠緩和進入內腔分水裝置內的水流速度，使水流均勻流動，從而在鑄錠表面不會造成強冷卻，提高了鑄錠的一次冷卻過程的均勻性，不會形成匯聚交叉點，不存在較大的應力集中，減小了鑄錠開裂幾率。本申請中的內腔分水裝置是在滿足二次冷卻過程穩定的基礎上進行的改進。

優選地，在本實施例中，分水圈1的數量為兩圈，分別為內分水圈101和外分水圈102。內分水圈101上設置的水孔3為內圈水孔301，外分水圈102上設置的水孔3為外圈水孔302，分水圈1的數量不僅要達到緩沖水流的作用，還需要根據實際的鑄造用結晶器的內部尺寸確定，當分水圈1的數量為兩個時，能夠更方便設置在鑄造用結晶器內，同時滿足穩定一次冷卻的要求。當然，分水圈1的數量還可以為三個或更多個，只要鑄造用結晶器的空間允許即可。

進一步地，在本實施例中，內分水圈101和外分水圈102之間形成的容水槽2的間距為20mm～30mm。外部水流從外分水圈102的外圈水孔302進入容水槽2內，在容水槽2中緩和流速后，從內分水圈101的內圈水孔301流進內分水圈101內部。

更進一步地，在本實施例中，位于內圈的分水圈1上設置有至少兩圈水孔3，例如，當分水圈1為兩個時，則內分水圈101的圈壁上設置有至少兩圈內圈水孔301，優選為兩圈，還可以為三圈等多圈，從而增大了水流與鑄錠的接觸范圍，使冷卻更加均勻。為了保證內分水圈101與外分水圈102之間具有足夠的壓差，內分水圈101的內圈水孔301孔徑以及內圈水孔301之間的間距滿足內分水圈101的出水量小于外分水圈102的進水量。

在本實施例中，位于外圈的分水圈1上設置有一圈水孔3，以便使外圈的分水圈1與內圈的分水圈1之間具有一定壓差，便于水流流進內腔分水裝置內部。

如圖1所示，在本實施例中，分水圈1為矩形分水圈或跑道形分水圈，跑道形分水圈即為兩個相對的邊為弧形，具體根據鑄造用結晶器的內部構造而定。

對于矩形分水圈，為了減小鑄錠在轉角處的應力集中，矩形分水圈的轉角為圓弧過渡角。當然，也可以為直角。

為了進一步減小鑄錠在分水圈1的轉角處的應力集中，將水孔3設置在距離轉角70mm之外的圈壁上，即靠近轉角70mm內的區域不設置水孔3。此處的轉角可以為直角，還可以為圓弧過度角，分水圈1可以為矩形分水圈或跑道形分水圈。

在本實施例中，分水圈1為鋁制分水圈或不銹鋼分水圈。

本發明實施例還提供了一種鑄造用結晶器，包括內腔分水裝置，其中，內腔分水裝置為以上全部實施例所描述的內腔分水裝置。由于鑄造用結晶器采用了本申請中的內腔分水裝置，因此，能夠在進行鑄錠一次冷卻過程中，提高鑄錠的冷卻均勻性，減小鑄錠開裂幾率。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。