封闭式连续铸锭加工-金属热加工实验显微镜
水平连铸和热顶铸造相对于铸锭在结晶器内成形而言均属封闭式连
续铸锭。在封闭式连续铸锭过程中,作为自然形成的弯月面已引至
中间包或储液槽内液面处,对封闭式连续铸锭过程不会发生什么不
良影响。在这里主要是探讨结晶器人口端面与储液槽或导流区(分
离环)出口端面交接处弯月面的作用。此处的弯月面实际上是可以
人为控制的。
通常储液槽或导流区都是用绝热材料做成,而结晶器采用导热
性能好的材料制作,两者导热性能相差悬殊。在储液槽或导流区内
,被铸金属处于液态高温下,而在结晶器内液态金属被激冷成固态
;在两者之间发生了相变,而且在相变的过程中,铸锭还连续运动
着,因而使封闭连续铸锭过程比敞露液面立式连铸变得复杂,操作
也更困难。
在储液槽或导流区与结晶器之间形成稳定的过渡区,有利于连
续铸锭过程的稳定控制。液态金属的弯月面是由于液态金属的表面
张力而形成的。表面张力有微弱的定形能力,而又能使弯月面保持
液态。可以在设备结构上创造条件,以便形成冷热突变区。在被铸
金属的液相与固相之间形成转换的过渡区,有利于保持连铸过程中
的连续性。因此,在储液槽或导流区与结晶器之间建立稳定的弯月
面过渡区,对于封闭式连续铸锭是至关重要的,而且是可能实现的
。这一点在铝及铝合金的热顶铸造和水平连续铸造过程中得到充分
的证实。
在弯月面上保持较大的气相空间很有必要。弯月面上的气相空
间大,弯月面热辐射距离增加,可减慢弯月面的散热速度。弯月面
呈圆弧形,因此,储液槽或导流区与结晶器端面之间成直角相交,
可使弯月面上的气相空间达到较大值,降低弯月面的散热速度,避
免液相穴的凝固前沿伸展到导流区。