具有冷却装置的合金铸锭模及铸锭方法.pdf

本发明公开了一种具有冷却装置的合金铸锭模及铸锭方法，合金铸锭模包括一个内腔底小口大呈倒凸字形浇注槽，在内腔的两侧的台阶上分别放置一个下端直径大上端直径小的圆台形吊装铁芯，吊装铁芯有上端开口的冷却空心，在冷却空心分别插入两个冷却漏斗。其铸锭方法包括浇注、冷却和脱模过程，冷却过程是将十二烷基磺酸钠和阴离子表面活性剂的水溶液通过冷却漏斗对吊装铁芯及合金上表面进行冷却。它可以方便冷却剂均匀添加，合金锭整体均匀冷却降温，减少元素成分偏析，消除了合金锭表面和吊装孔侧壁的褶皱、裂纹、气泡和宏观缩孔，提高了产品质量和产成品率。

1、  一种具有冷却装置的合金铸锭模，它包括一个内腔(11)底小口大呈倒凸字形的浇注槽(1)，在内腔(11)的两侧的台阶(12)上分别放置一个下端直径大上端直径小的圆台形吊装铁芯(2)，吊装铁芯(2)上端高出铸锭模上口的位置有垂直轴心的通孔(22)，其特征在于：它还包括两个冷却漏斗(3)，冷却漏斗(3)包括漏杯(31)，在漏杯(31)的下面是圆筒(33)和漏管(32)，所述的吊装铁芯(2)有上端开口的冷却空心(21)，两个冷却漏斗(3)的漏管(32)分别插入两个吊装铁芯(2)的冷却空心(21)内，冷却漏斗(3)的圆筒(33)罩在吊装铁芯(2)的上端。

2、  按着权利要求1所述的具有冷却装置的合金铸锭模，其特征在于：在浇注槽(1)内腔(11)的两侧的台阶(12)上设置定位凸起(13)，相应地在吊装铁芯(2)的下端有与定位凸起(13)对应的凹坑(23)。

3、  一种使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，它包括如下步骤：
(1)浇注：将两个圆台形吊装铁芯(2)分别放置在浇注槽(1)内腔(11)两侧的台阶(12)上，将熔融的合金慢慢地注入到浇注槽(1)的内腔(11)里；
(2)冷却：将两个冷却漏斗(3)的漏管(32)分别插入两个吊装铁芯(2)的冷却空心(21)内，在冷却漏斗(3)的漏杯(31)注入冷却剂，冷却剂缓慢地通过漏管(32)流入吊装铁芯(2)的冷却空心(21)冷却吊装铁芯(2)，冷却剂从吊装铁芯(2)上端开口处流出并沿着漏杯(31)下面的圆筒(33)流到合金锭吊装孔的上面，冷却剂在合金表面扩散冷却合金上表面；
(3)脱模：当合金完全冷却凝固之后，拿掉冷却漏斗(3)，吊装机牵引吊装铁芯(2)将合金锭放置在合适位置，再砸掉吊装铁芯(2)。

4、  按着权利要求3所述使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，其特征在于：所述的冷却剂是十二烷基磺酸钠和阴离子表面活性剂的水溶液。

5、  按着权利要求4所述使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，其特征在于：所述的冷却剂各原料的重量份配比是：十二烷基磺酸钠1～2份、阴离子表面活性剂1～2份、水500～1000份。

6、  按着权利要求4或5所述使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂是C₁₂H₂₅NH₂。

7、  按着权利要求3所述使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，其特征在于：在冷却漏斗的漏杯底部放置一块砂布。

具有冷却装置的合金铸锭模及铸锭方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，尤其是一种具有冷却装置的合金铸锭模及铸锭方法。
背景技术
目前，较大块合金锭的浇注工艺中使用一种大型合金铸锭模，这种合金铸锭模的内腔呈底小口大的倒凸字形，在内腔的两侧的台阶上分别放置一个下端直径大上端直径小的圆台形吊装铁芯，吊装铁芯上端高出铸锭模上口的位置有垂直轴心的通孔。合金熔液浇注冷却后，吊装机通过牵引吊装铁芯非常容易地将合金锭脱模运到合适的位置，将吊装铁芯砸掉后，在合金锭的两侧形成吊装孔，该吊装孔还能方便合金锭二次装载及使用。现有技术合金锭表面冷却方法主要有自然冷却法、直接水冷法、加罩保温冷却法、雾化冷却法等，这些方法的缺点是合金锭成分均匀化不理想，表面质量保证差，合金锭表面易形成裂纹、气泡等。合金锭从液态凝结成固态的过程，冷却时间较长，容易造成一定成分的偏析和体积收缩，合金锭上表面出现很多的宏观缩孔和裂纹，影响了产品质量和产成品率。尤其吊装铁芯体积小，升温快，降温慢，它与合金接触的断面在合金熔液冷却收缩后形成空隙，该空隙位置降温又比较慢，合金冷却收缩的过程中在合金锭吊装孔的侧壁上形成大量的宏观缩孔和裂纹，尤其是宏观缩孔容易进水，合金锭在二次熔炼过程中容易发生爆炸，给使用锌合金锭的厂家造成安全事故。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有冷却装置的合金铸锭模，其冷却装置可以方便冷却剂均匀添加，合金锭吊装孔和上表面降温效果好。
本发明另一目的是提供使用该具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法。
本发明的目的是这样实现的：一种具有冷却装置的合金铸锭模，它包括一个内腔底小口大呈倒凸字形的浇注槽，在内腔的两侧的台阶上分别放置一个下端直径大上端直径小的圆台形吊装铁芯，吊装铁芯上端高出铸锭模上口的位置有垂直轴心的通孔，其特征在于：它还包括两个冷却漏斗，冷却漏斗包括漏杯，在漏杯的下面是圆筒和漏管，所述的吊装铁芯有上端开口的冷却空心，两个冷却漏斗的漏管分别插入两个吊装铁芯的冷却空心内，冷却漏斗的圆筒罩在吊装铁芯的上端。
为了使吊装铁芯能够准确定位，在浇注槽内腔的两侧的台阶上设置定位凸起，相应地在吊装铁芯的下端有与定位凸起对应的凹坑。
一种使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，包括如下步骤：
(1)浇注：将两个圆台形吊装铁芯分别放置在浇注槽内腔两侧的台阶上，将熔融的合金慢慢地注入到浇注槽的内腔里；
(2)冷却：将两个冷却漏斗的漏管分别插入两个吊装铁芯的冷却空心内，在冷却漏斗的漏杯注入冷却剂，冷却剂缓慢地通过漏管流入吊装铁芯的冷却空心冷却吊装铁芯，冷却剂从吊装铁芯上端开口处流出并沿着漏杯下面的圆筒流到合金锭吊装孔的上面，冷却剂在合金表面扩散冷却合金上表面；
(3)脱模：当合金完全冷却凝固之后，拿掉冷却漏斗，吊装机牵引吊装铁芯将合金锭放置在合适位置，再砸掉吊装铁芯。
所述的冷却剂是十二烷基磺酸钠和阴离子表面活性剂的水溶液。
所述的冷却剂各原料的重量份配比是：十二烷基磺酸钠1～2份、阴离子表面活性剂1～2份、水500～1000份。
所述的十二烷基磺酸钠分子式是C₁₈H₂₉SO₃Na。
所述的阴离子表面活性剂最好是C₁₂H₂₅NH₂。
为了使冷却剂能够缓慢流出均匀进行冷却，可以在冷却漏斗的漏杯底部放置一块砂布。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明合金铸锭模的两个吊装铁芯有上端开口的冷却空心，冷却漏斗的漏管插入到吊装铁芯的冷却空心内，它可以方便冷却剂均匀添加，使合金锭整体均匀冷却降温。加之使用专用冷却剂，可以减少元素成分偏析，保证合金成分尽可能均匀分布在铸件中，同时消除了合金锭表面的褶皱、裂纹和气泡，表面光洁度和平整度增加，从而提高了产品质量和产成品率。由于吊装铁芯的体积比较小，它非常容易被熔融的合金加热，吊装铁芯附近降温速度慢，另外由于合金整体降温收缩，在吊装铁芯与合金之间又形成间隙，这就容易在合金锭吊装孔侧壁上形成宏观缩孔，采用此结构的冷却装置和方法，能够很好地解决了此类问题。
说明书附图
图1是浇注槽立体结构示意图；
图2是本发明具有冷却装置的合金铸锭模立体结构示意图；
图3是吊装铁芯纵向半剖立体结构示意图；
图4是冷却漏斗纵向半剖立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：如图1、2、3和4所示，一种具有冷却装置的合金铸锭模，它包括一个内腔11底小口大呈倒凸字形的浇注槽1，在内腔11的两侧的台阶12上设置定位凸起13，在两个定位凸起23上分别放置一个下端直径大上端直径小的圆台形吊装铁芯2，该吊装铁芯2有上端开口的冷却空心21，吊装铁芯2上端高出铸锭模上口的位置有垂直轴心的通孔22，吊装铁芯2下端有与定位凸起13对应的凹坑23。本合金铸锭模还包括两个冷却漏斗3，所述的冷却漏斗3包括漏杯31，在漏杯31的下面是圆筒33和漏管32，两个冷却漏斗3的漏管32分别插入两个吊装铁芯2的冷却空心21内，冷却漏斗3的圆筒33罩在吊装铁芯2的上端。
实施例2：一种使用具有冷却装置的合金铸锭模的铸锭方法，它包括如下步骤：
(1)浇注：将两个圆台形吊装铁芯2分别放置在浇注槽1内腔11两侧的台阶12上，将熔融的合金慢慢地注入到浇注槽1的内腔11里；
(2)冷却：将两个冷却漏斗3的漏管32分别插入两个吊装铁芯2的冷却空心21内，在冷却漏斗3的漏杯31注入冷却剂，冷却剂缓慢地通过漏管32流入吊装铁芯2的冷却空心21冷却吊装铁芯2，冷却剂从吊装铁芯2上端开口处流出并沿着漏杯3下面的圆筒33流到合金锭吊装孔的上面，冷却剂在合金表面扩散冷却合金上表面；所述冷却剂各原料的配比是：十二烷基磺酸钠C₁₈H₂₉SO₃Na 1公斤、阴离子表面活性剂C₁₂H₂₅NH₂ 1公斤、水H₂O 600公斤。
(3)脱模：当合金完全冷却凝固之后，拿掉冷却漏斗3，吊装机牵引吊装铁芯2将合金锭放置在合适位置，再砸掉吊装铁芯2。