一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法
阅读说明：本技术 一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法 (Flow dividing device and method for controlling multidirectional flowing temperature uniformity of high-temperature melt ) 是由 徐骏 李超 何敏 于 2020-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法,所述装置包括过滤板、中心盘、分流道和导流腔；所述中心盘包括盘底壁和连接于所述盘底壁的盘侧壁；所述盘底壁的形状为中心对称形状；所述分流道的一端连通于所述盘侧壁；所述分流道的另一端连通有所述导流腔；本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置,采用均匀化分布结构,可有效的降低各结晶器内铝液温度偏差较大的问题,从而提高了连铸工艺的稳定性,满足了高硅铝合金多流半连续铸造的要求。(The invention discloses a shunting device and a method for controlling the multidirectional flowing temperature uniformity of high-temperature melt, wherein the device comprises a filter plate, a central disc, a shunting channel and a flow guide cavity; the central tray includes a tray bottom wall and a tray side wall connected to the tray bottom wall; the bottom wall of the tray is in a centrosymmetric shape; one end of the branch channel is communicated with the side wall of the disc; the other end of the sub-channel is communicated with the diversion cavity; the flow dividing device for controlling the multidirectional flowing temperature of the high-temperature melt to be uniform, which is provided by the invention, adopts a uniform distribution structure, and can effectively reduce the problem of large temperature deviation of molten aluminum in each crystallizer, thereby improving the stability of a continuous casting process and meeting the requirement of high-silicon aluminum alloy multi-flow semi-continuous casting.)
技术领域
本发明涉及过共晶铝硅合金铸造技术领域，特别涉及一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法。
背景技术
过共晶铝硅合金(又称高硅铝合金)因其密度低、凝固收缩率小、热膨胀系数低及良好的耐磨性的特点已广泛应用于汽车制造领域。相对于传统的亚共晶和共晶成分铝硅合金，过共晶硅合金具备更好的材料强度和耐磨性能，能够满足诸如发动机、变速机壳和传动装置等更高速度、更高功率的需求。
在过共晶铝硅合金的半连续铸造过程中，分流装置是控制熔体温度场均匀性的关键部件之一，分流装置包括入口和多个出口，分流装置用于将铝水通过各个出口分别注入到各结晶器中。
过共晶硅铝合金因成分组成的特点使其结晶潜热远远大于传统铝合金，也就使其制造过程中对铝液温度均匀性的要求更高。
现有技术中，仍然使用传统分流装置来铸造过共晶硅铝合金；但传统的分流装置多为并排式结构，各出口与出口的距离不一致；铝液通过入口进入分流装置后，流动至每一个结晶器的流程距离不同，从而造成距入口近的结晶器内铝液温度高，距入口远的结晶器内的铝液温度低，距离差越大，各个结晶器的铝液温差越大，不能满足过共晶硅铝合金对于铝液的温度均匀性的需求，从而降低了最终产品的质量。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法，旨在解决传统的分流装置多为并排式结构，不能满足过共晶硅铝合金对于铝液的温度均匀性的需求，从而降低了最终产品的质量的问题。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
本发明提出一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置，包括分流组件；所述分流组件包括过滤板、中心盘、分流道和导流腔；所述中心盘包括盘底壁和连接于所述盘底壁的盘侧壁；所述盘底壁的形状为中心对称形状；所述分流道的一端连通于所述盘侧壁；所述分流道的另一端连通有所述导流腔；
所述分流道的数量为多个；多个所述分流道以所述盘底壁呈中心对称分布；所述导流腔的数量和所述分流道的数量一致，且所述导流腔和所述分流道一一对应；各所述导流腔连通于对应的所述分流道；各所述导流腔均开设有出液口；各所述出液口的正下方设置有1个结晶器；
所述过滤板用于过滤流入所述中心盘的铝液；所述中心盘用于流入铝液；流入所述中心盘中的铝液从所述分流道流向所导流腔，并从所述出液口流出以进入结晶器。
优选的，所述盘侧壁垂直于所述盘底壁。
优选的，所述盘底壁为圆形盘底壁，所述盘侧壁为环形盘侧壁。
优选的，所述盘底壁为正多边形，所述盘侧壁的俯视形状同样为正多边形。
优选的，所述盘侧壁包括多个依次连接的子侧壁；所述子侧壁的数量和所述正多边形的边数一致；各所述子侧壁和所述盘底壁的各边沿一一对应；各所述子侧壁连接于对应的所述盘底壁的各边沿。
优选的，所述分流道的数量和所述正多变形的边数一致。
优选的，所述分流道和所述子侧壁一一对应，各所述分流道连通于对应的所述子侧壁。
优选的，所述盘底壁为正七边形。
优选的，多个所述出液口以所述盘底壁呈中心对称分布。
本发明还提出一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法，应用于如上述任一项所述的控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置，所述控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法包括：
将经过处理满足品质要求的铝液经过所述过滤板过滤后倒入所述中心盘；
倒入所述中心盘的铝液通过各所述分流道后进入所述出液口，然后通过所述出液口进入结晶器。
与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置，采用均匀化分布结构(各出液口以中心盘呈中心对称)，可有效的降低各结晶器内铝液温度偏差较大的问题，从而提高了连铸工艺的稳定性，满足了高硅铝合金多流半连续铸造的要求。
使用本控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置时，线将经过处理满足品质要求的铝液经过所述过滤板过滤后倒入所述中心盘；倒入所述中心盘的铝液通过各所述分流道后进入所述出液口，然后通过各所述出液口进入各结晶器，从而使得进入各结晶器的铝液的温度和流量一致，从而解决了传统分流装置流出至各结晶器的铝液的流量和温度存在差异的问题，提高了铸锭的质量及成品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置一实施例的结构示意图；
图2为为本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置另一实施例的结构示意图；
图3为为本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置另一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置及方法。
请参考附图1-附图3，在本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置(以下简称为分流装置)的一实施例中，本分流装置包括分流组件；分流组件包括过滤板(未示出)、中心盘110、分流道120和导流腔130；中心盘110包括盘底壁111和连接于盘底壁111的盘侧壁150；盘底壁111的形状为中心对称形状；分流道120的的一端连通于盘侧壁150；分流道120的另一端(远离盘侧壁150的一端)连通有导流腔130。各分流道120的长度和口径均一致。
分流道120的数量为多个；多个分流道120以盘底壁111的中心呈中心对称分布；导流腔130的数量和分流道120的数量一致，且导流腔130和分流道120一一对应；各导流腔130连通于对应的分流道120，即各导流腔130到盘底壁111的中心的距离均一致；各导流腔130均开设有出液口140，即各出液口140到盘底壁111的中心的距离均一致。各出液口140的正下方设置有1个结晶器。
过滤板用于过滤流入中心盘110的铝液；中心盘110用于流入铝液；流入中心盘110中的铝液从各分流道120流向各所导流腔130，并从出液口140流出以进入结晶器。
本发明提出的一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置，采用均匀化分布结构(各出液口140以中心盘110呈中心对称)，可有效的解决各结晶器内铝液温度偏差较大的问题，从而提高了连铸工艺的稳定性，满足了高硅铝合金多流半连续铸造的要求。
使用本控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置时，先将经过处理满足品质要求的铝液经过过滤板过滤后倒入中心盘110；倒入中心盘110的铝液通过各分流道120后进入出液口140，然后通过各出液口140进入各结晶器；因各分流道120的长度和口径均一致，从而使得进入各结晶器的铝液的温度和流量一致，从而解决了传统分流装置流出至各结晶器的铝液的流量和温度存在差异的问题，提高了铸锭的质量及成品率。
此外，盘侧壁150垂直于盘底壁111。在本发明的一实施例中，盘底壁111为圆形盘底壁111，盘侧壁150为环形盘侧壁150(附图中未示出该实施例)。
同时，盘底壁111为正多边形(本实施例为正七边形)，盘侧壁150的俯视形状同样为正多边形。盘侧壁150包括多个依次连接的子侧壁151；子侧壁151的数量和正多边形的边数一致(如附图1所示，均为7个)；各子侧壁151和盘底壁111的各边沿一一对应；各子侧壁151连接于对应的盘底壁111的各边沿。
此外，分流道120的数量和正多变形的边数一致(同样为7个)。分流道120和子侧壁151一一对应，各分流道120连通于对应的子侧壁151。多个出液口140以盘底壁111呈中心对称分布，即各出液口140与盘底壁111的中心的距离一致。
通过上述技术方案，完善了本分流装置的结构，使得进入各结晶器的铝液的温度和流量一致。
此外，分流道120包括道底壁121，导流腔130包括腔底壁131，道底壁121和腔底壁131共面；盘底壁111水平设置，道底壁121倾斜设置，且道底壁121的连接于子侧壁151的一端高于连接于腔底壁131的一端。这样更便于铝液流动，以从出液口140中流出。
同时，如附图2所示，在本分流装置的另一实施例中，本分流装置还包括集中出料盘160和出料道170；出料道170的数量为多个；上述分流组件的数量和出料道170的数量一致(本实施例中均为2个)；分流组件和出料道170一一对应，出料道170的一端连通于对应的分流组件，出料道170的另一端连通于集中出料盘160，集中出料盘160的形状为长方形，2个出料道170的长度和口径均一致，使得2个中心盘110距离集中出料盘160的距离一致。
同时，如附图3所示，在本分流装置的另一实施例中，上述分流组件的数量和出料道170的数量一致(本实施例中均为4个)；分流组件和出料道170一一对应，出料道170的一端连通于对应的分流组件，出料道170的另一端连通于集中出料盘160，集中出料盘160的形状为正八边形，4个出料道170的长度和口径均一致，使得4个中心盘110距离集中出料盘160的距离一致，且4个出料道170以集中出料盘160的中心呈中心对称分布。
本发明还提出一种控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法，本控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法应用于如上述任一项所述的控制高温熔体多向流动温度均匀的分流装置，所述控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法包括如下步骤：
步骤S110：将经过处理满足品质要求的铝液经过所述过滤板过滤后倒入所述中心盘110。
步骤S120：倒入所述中心盘110的铝液通过各所述分流道120后进入所述出液口140，然后通过所述出液口140进入结晶器。
通过本控制高温熔体多向流动温度均匀的分流方法，能够解决传统分流装置流出至各结晶器的铝液的流量和温度存在差异的问题，提高了铸锭的质量及成品率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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