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分析研究

铝合金气滑铸造技术研究

张建平，乐永康，欧斌，毛建伟，张文静，苏恒茂

(苏州有色金属加工研究院，江苏苏州215026)

滑铸造能[摘要]对结晶器结晶结构进行设计，研究和开发油、气、水系统，并够提高铸造速度，明显改善铸锭表面和内部组织质量。

滑铸造能

[关键词]铝合金；气滑；结晶器；半连铸

[中图分类号]TG233.6[文献标识码]A[文章编号]1003

StudyofAir-CushionContinuousCastingforAluminumAlloy

ZHANGJian-ping,LEYong-kang,OUBin,MAOJian-wei,ZHANGWen-jing,SUHeng-mao

(SuzhouInstituteforNonferrousMetalProcessTechnology,Suzhou215026,China)

Abstract:Thepaperrecommendsthedesignandstudyofthecrystallizingstructureofthecrystallizerandthedevelopmentofoil,airandwatersystemaswellastheindustrialtestwhichshowsthatthecastcanbespeedupwithair-cushioncontinuouscastingandthesurfaceandinnerstructurequalityofthebilletimprovednotably.Keywords:aluminumalloy;air-cushion;crystallizer;semi-continuouscasting

0引言

挤压型材广泛应用于建筑、包装、交通运输等行业，在需求量日益增长同时，对型材质量要求越来越高。铝合金铸锭是影响挤压型材质量的根本原因，要求铸锭组织均匀、无冷隔、偏析层薄、表面光滑，在挤压前尽量减少表面车削量或不车皮，因此对铝合金铸造技术提出更高要求。铝合金半连铸技术是当前铸锭的主要生产技术，其发展趋势是改善铸锭质量，提高生产效率，降低生产成本。先后出现直冷铸造、矮槽铸造、电磁铸造、热顶铸造及气膜铸造[1-2]。

目前最先进的铝合金半连铸技术有电磁铸造和气膜铸造。电磁铸造生产的铸锭表面质量良好，表面光洁，不存在偏析层和冷隔。在电磁铸造过程中，金属熔液与结晶器不接触，高频磁场产生的电磁力

[基金项目]中国铝业公司科技发展基金项目资助(2005KJA14)

[收稿日期]2006-08-07

[作者简介]张建平(1980-),男，甘肃宁县人，工程师，大学本科，研究方向：铝合金加工技术.

约束金属液成型，铝合金熔体与结晶器内壁不存在导热现象，而是被冷却水直接冷却。但这一技术难以实现多根铸造，且设备成本非常高，目前尚未实现工业化生产。

1气滑铸造原理

气滑铸造是近年来发展的一种铝合金半连铸先进技术，其原理是在浇注过程中(见图1),压缩空气和润滑油透过结晶器上的石墨环，在石墨环内壁形成油气膜，金属液在油气膜约束下外部凝固成壳移出结晶器，喷水进行二次冷却，形成铸锭。

热

热顶

结晶器耐火材料冷却水

铸锭

气体、润滑油

液体金属

图1气滑铸造原理图

Fig.1Air-cushioncastingtheory

气滑铸造的特点有以下几点：

①由于在石墨环和金属液之间存在油气膜，可

有色设畜数据006(6)1

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以显著降低一次冷却，减小凝壳厚度和液穴深度，避免低熔点偏析、冷隔，进而获得均匀细小的铸锭组织和良好的表面质量。

②油气膜可以降低结晶器与铸锭之间的摩擦力，同时由于液穴深度减小，可以减小结晶器的有效结晶高度。

③铸造速度快，生产效率高。铸造速度比普通热顶铸造速度提高25%,并且一次最多可铸140根。

2结晶器设计

结晶器系统示意图见图2,过渡环压紧石墨环，