專利名稱：通過水噴射從鑄錠去除冷卻水的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬鑄錠的鑄造，更具體地，本發(fā)明涉及將所述鑄錠從鑄造設(shè)備中移 出時通過利用冷卻水到鑄錠外表面的應(yīng)用和去除對其進行冷卻。
背景技術(shù)：
目前有各種鑄造金屬鑄錠的技術(shù)，比如，直接冷(DC)鑄法(一種包括電磁鑄造 (EMC)的技術(shù))，制造軋板錠、擠壓錠、鍛造錠(坯)等的熱頂技術(shù)。上述各種制造金屬鑄錠 的技術(shù)包括當鑄錠從鑄模中分離時通過在鑄錠表面采用冷卻介質(zhì)來使得在鑄錠完全凝固 之前減少鑄錠內(nèi)部熔融金屬的溢出和保證鑄錠表面完全固化。通常，鑄錠為垂直鑄造，有時 也會采用水平鑄造，比如，水平直接冷鑄(HDC)。而在垂直直接冷鑄時，特別地，冷卻水被直 接引入到鑄模底部周圍的鑄錠外表面然后順著鑄錠的兩側(cè)流下來。為了達到一定的技術(shù)效果，可以在距模具出口的一定距離處從鑄錠表面去除冷卻 水。這樣可以降低該點鑄錠的冷卻速度，因為該點是空氣冷卻，而不是水冷。例如在美國專 利US4237961(1980年12月9日，Zirmiger)中，可以通過與金屬表面相切的物理刮水器或 涂刷去除冷卻水，但是如果鑄錠的表面仍然很熱時，尤其是熔融金屬溢出使得其與彈性刮 水器或金屬支撐結(jié)構(gòu)接觸時，物理刮水器就會很快退化。在鑄造過程中的前期階段采用機 械式刮水器之類的器具也會比較困難。鑄錠底部的幾何形狀使得機械式刮水較難實施，特 別是薄鋼錠。例如在直接冷鑄的過程中，在初始填充時，開始第一和第二階段的卷曲時，有 時金屬會從模具中溢出，熔融金屬會流到刮水器上并在與其接觸的彈性材料對鑄錠實施刮 水之前將其燒掉。因此，只有在對接卷曲后即當晶錠長至10-14英寸后才使用刮水器。在 卷曲完成之前不能對鑄錠使用刮水器，去除冷卻水之前，晶錠的10-14英寸階段被大幅度 的冷卻。而在使用刮水器之后，在對接部分和運行部分的不同溫度會產(chǎn)生不同的應(yīng)力和晶 相結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致再次處理的問題或當鑄造、預(yù)處理以及軋制時會形成碎屑。美國專利US2705353(1955年4月5日，kigler)公開了通過向鑄造金屬的冷卻 水上吹送噴射的氣體，如壓縮空氣的方式來去除冷卻水。但是由于壓縮空氣制備時效率低 下，故壓縮空氣刮水器的使用和安裝時價格比較昂貴。美國專利US5685359 (Wagstaff等人)指出具有重疊噴孔的冷卻噴孔只用于二次 冷卻，而不用于冷卻水的去除。美國專利USM31214(Ohatake等人)也提到冷卻水噴口，但是這些噴口都不是用 于冷卻水的去除。因此有必要對去除所述鑄錠表面的冷卻水的手段進行改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施例提供了一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的方法，其中所述 冷卻水在所述表面上沿著鑄造方向流動，所述方法包括以一定的角度和流量將一個或多個 水噴霧引導(dǎo)到鑄錠的所述表面上，其用于導(dǎo)致在所述表面上流動的所述冷卻水當所述冷卻水遇到所述一個或多個噴霧時與所述表面分離。優(yōu)選地，去除足夠的冷卻水以允許發(fā)生自 然薄膜沸騰，從而才能在較短的水噴霧距離內(nèi)將全部的冷卻水去除。另一個示例性實施例提供了一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的裝置，其中所述冷 卻水在所述表面上沿著鑄造方向流動，所述裝置包括一個或多個適用于將水噴霧引導(dǎo)到所 述表面上的噴嘴，所述噴嘴被定位且成一定的角度從而使得當所述冷卻水遇到所述噴霧時 對于用于導(dǎo)致在所述表面上流動的所述冷卻水與所述表面分離是有效的。裝置還包括一個 或多個給所述噴嘴供給水的導(dǎo)管；以及給供給到所述噴嘴的水加壓的加壓裝置。根據(jù)這些示例性實施例，當鑄造時水噴射或噴霧用于去除鑄錠表面的冷卻水。給 定去除介質(zhì)是水的話，用于產(chǎn)生水噴射的裝置的提供和操作是經(jīng)濟的(所述水是來自相同 的被用作冷卻鑄錠的水源)。所述方法及其裝置可以用于鑄造過程的早期，且接近鑄造模具 的出口，噴射不被溢出的熔融金屬所影響，在鑄造的過程中它們隨著鑄錠輪廓的變化而變 化。


下面結(jié)合附圖更詳細地說明本發(fā)明，其中圖1是具有用于去除冷卻水的機械式刮水器的已知直接冷鑄模具的垂直截面圖；圖2是實施例中直接冷鑄過程中用于去除冷卻水的鑄錠的水平截面圖；圖3是圖2中的噴水嘴在作用時的放大圖；圖4是圖2中噴水嘴在作用前的部分垂直截面圖；圖5是在噴水嘴作用之后與圖4相同部分的垂直截面圖；圖6是實施例中用于移除冷卻水的排水口的與圖5類似的垂直方向的截面圖；圖7是另一個實施例中利用波紋狀的屏蔽壁形成從鑄錠表面剝離的冷卻水通道 的截面圖；圖8至圖10是用于說明其他實施例中利用窄圓柱形的噴水嘴來移除鑄錠表面的 冷卻水；以及圖11是示例性實施例中用于水平直接冷鑄的截面圖；
具體實施例方式本發(fā)明的示例性實施例可以采用各種利用水流來冷卻新形成的金屬鑄錠，比如非 鐵或輕金屬鑄錠，如鋁、鎂、銅合金鑄錠。然而，示例性實施例最適合與DC鑄造裝置(直接 冷鑄裝置)一起使用，其中一種如圖1所示，為了更好的理解本申請的示例性實施例在下面 作簡要的說明，盡管本發(fā)明并不局限于此種裝置。圖1是用于制造金屬鑄錠的直接冷鑄模具和現(xiàn)有技術(shù)中的從鑄錠外表面去除冷 卻水的裝置的垂直截面圖。所述裝置被美國專利US2007/0102136(2007年5月10日， Wagstaff等人)公開(其公開的內(nèi)容在此被特別的引用)。通常模具用10來表示，其具有 開放的上入口 11和開放的下出口 12組成。熔融金屬被引入模具的入口用箭頭13來表示。 模具包括充滿了用于冷卻模具內(nèi)壁的循環(huán)冷卻水15的初始冷卻通道14。臨近模具壁的熔 融金屬冷卻，并形成從模具內(nèi)脫出的坯錠16。所述坯錠具有被固體金屬殼18包圍的熔融金 屬池17，直到完全固化所述金屬殼的厚度隨著鑄錠的下降而增加，直到完全固化，在一個離模具出口 12較遠的地方形成完全固體鑄錠19。冷卻水20的流或射流用于從與模具下出口 12相鄰的通道14注入鑄錠的表面，用于形成和維持熔融金屬池周圍的固體外殼18。水流 向下順著坯錠的側(cè)，然后被放置于距離模具距離X的機械式刮水器21去除。以這種方式去 除的冷卻水20形成與鑄錠19分隔開形成沒有進一步冷卻作用的水流22。所述刮水器是環(huán) 形的、由柔軟的柔性或彈性材料制成，與鑄錠的外表面物理接觸從而擦去冷卻水。所述刮水 器由剛性的由金屬之類的材料制成的剛性固定器(未示出)所固定，在圖1中的裝置中，距 離X被制定成允許鑄錠“自均勻”。當然，還有其他關(guān)于冷卻水以一個預(yù)定的距離被去除的 原因，因此實施例并不局限于這一個目的。在本發(fā)明優(yōu)選的示例性實施例中，圖中所示的用于去除鑄錠外表面的冷卻水的機 械式刮水器21可以由一系列的噴水器所代替。這通過下面的圖2-11的例子來說明。圖2 所示為鑄錠的水平截面圖，其在距離直接冷鑄模具下面一定距離的地方去除冷卻水。鑄錠 19 (或者坯錠16)具有向下流動的冷卻水20表層，其完全被較短的固體豎直壁25 (例如由 鋁或不銹鋼等金屬制成)以較窄的水平間隔所包圍，其向下從直接冷鑄模具10的底壁沈 延伸(參見圖4和圖5)。壁25不是必須的，但是作為屏蔽來阻止水噴霧到任何其他鑄錠， 該其他鑄錠可為同時在任何鄰近區(qū)域內(nèi)的鑄造。在說明的實施例中，壁25上穿孔有很多全 部置于相同垂直高度的孔或槽27。延長的噴嘴觀從壁的外面延伸穿過每個槽直至距離鑄 錠外表面四的一小段距離。如圖2最佳所示，鑄錠19每一側(cè)的噴嘴觀與能在壓力下給噴 嘴提供水的歧管30連接，所述歧管30通過柔性高壓軟管31，32，33串聯(lián)連接在一起。串聯(lián) 的第一歧管通過柔性高壓軟管34與裝置35連接，裝置35例如是泵，用于在壓力下提供水。 當以這種方式在壓力下提供水時，每個噴嘴朝向鑄錠表面四噴出水噴射36(圖3)。要指 出的是每個噴嘴產(chǎn)生扁平扇形的噴射36。這樣，所述噴射36在豎直側(cè)視圖上看是大致平 的，而在平面視圖上看是向外擴展的，使得它們在豎直方向比在水平方向延伸的距離要小 得多。如圖所示 ，所述扇形的噴射36優(yōu)選為部分重疊。水噴射頂點的角度(如圖3所示的 平面圖)優(yōu)選為至少65°，也可以是72°或者更大。噴嘴優(yōu)選為互相(和/或離鑄錠)分 開一定的距離，從而有效地在鑄錠表面四提供可以重疊1-2英寸的水噴射。雖然上述布置 尤其優(yōu)先考慮，但是后面實施例中的也可采用能產(chǎn)生其他形狀水噴霧的噴嘴，例如可以是 圓柱形水噴霧，而水噴霧互相重疊可以不總是必須的。歧管30可以是任何尺寸和形狀的，但是優(yōu)選為截面為正方形(比如每個邊長為 1. 25英寸)、噴嘴觀優(yōu)選為互相間隔5英寸設(shè)置，盡管這可以為了適應(yīng)特定的模具或間距 布置而變化。對于標準的直接冷鑄設(shè)備，歧管30例如可以是1720mm長(鑄錠的長邊)和 560mm長(鑄錠的短邊)。提供給噴嘴觀的水的壓力應(yīng)當足夠去除鑄錠表面大部分或全部 的冷卻水，優(yōu)選為至少SOpsi至大約150psi，最優(yōu)選為在100-120psi范圍內(nèi)，且模具周圍的 每個噴嘴的水具有至少0. 4加侖每分鐘至大約1. 5gpm/in (理想的是在范圍0. 6-1. Ogpm/in 之間)的流量。模具的排放流量(所述流量是指在刮水器前面的從模具總的水排放)優(yōu)選 為至少0. 6直至大約1. 5gpm/in,最好在0. 7-0. lgpm/in之間。高壓軟管31，32，33和34優(yōu) 選為通過快速釋放裝置與歧管連接，這樣如果它們阻塞或者需要其他關(guān)注時才可以被容易 地拆卸和安裝來替換歧管中的一個或多個。而且歧管30優(yōu)選為被設(shè)備所支持(未示出)從 而它們才可以被移動得與鑄錠19更近或更遠，和/或與鑄造模具更近或更遠。而且，為了 使得與鑄錠表面有關(guān)的噴射角度可以調(diào)整噴嘴最好可以繞水平軸旋轉(zhuǎn)，這個視情況而定。
噴射作用在圖4、5中最好的說明，這是鑄造模具10的底壁沈的區(qū)域的詳細豎直 截面圖。為了簡化歧管30在此圖中省略歧管30，而其被直接置于壁25的外側(cè)。圖4是噴 射開始之前的位置。噴嘴觀通過豎直壁25延伸，與從鑄造模具的出口 12脫出的鑄錠19的 表面四相對。冷卻水20從模具的通道14的底部的孔流到表面四上，所述水流沿著鑄錠 的外表面在連續(xù)層中向下流(由箭頭A所示)。不用操作水噴射，直到水流達到鑄錠的底部 或水收集池，冷卻水在此路徑沿著鑄錠向下流。如圖5所示，為了去除距離模具底部距離X 的冷卻水，在壓力下向噴嘴觀提供水，從而產(chǎn)生與鑄錠表面四接觸的扁平扇形水噴射36。 當噴射具有足夠的動量(水的體積和流量)時，并且相對于表面四的適合角度α (優(yōu)選為 在65-75°范圍內(nèi)，更優(yōu)選為68-72° )具有與冷卻水20流動方向逆向的運動分量，它們將 冷卻水20從鑄錠的表面剝離，使之在離開鑄錠表面四之后采用向上流40 (如圖中箭頭B 所示)。這就意味著噴嘴觀優(yōu)選為角度從水平(當水流20向下流動時)向上15-25°，更 優(yōu)選為19-22°，盡管最有效的角度在特殊情況下需要試驗來決定。噴射的重疊有助于從 鑄錠上去除流水因為重疊區(qū)域的水產(chǎn)生的動量可以使得流水由于“交互噴泉”作用而噴灑。 理想的是以這種方式冷卻水足以去除僅僅留下殘余的薄的膜，從而可以使得鑄錠由于高溫 迅速干燥。優(yōu)選地，冷卻水的向上流40造成其從鑄造模具底壁沈的反彈但不會影響鑄錠和 模具之間的連接以及進入模具空穴，使得沖擊到垂直壁25 (如箭頭C所示)的內(nèi)表面42以 至于在距離X之外使得鑄錠表面四與冷卻水之間沒有進一步的接觸。因此冷卻水從表面 剝離而沒有任何與設(shè)備的機械部件直接接觸。應(yīng)當指出的是，為了在距離X之外使得鑄錠的冷卻達到理想的減少，應(yīng)當從表面 四剝離足夠多的冷卻水。理想的是，所有的或大部分冷卻水應(yīng)當以這種方式去除，但是因為 少量的冷卻水仍在距離X之外，故這種去除方式并不總是必要的(或者可能的)。然而，由 于鑄錠熱量引起的蒸發(fā)會使得殘留的冷卻水很快甚至立刻消失。此外，根據(jù)在任何情況下 的理想的冷卻效果，少量的殘留冷卻水是可以接受的，即使它不會立刻蒸發(fā)散失。優(yōu)選地， 在X點以上至少90 %的冷卻水量，更好至少95 %，最好是99 %的冷卻水量通過水噴射本身 去除，而只留下較薄的水膜可以很快甚至立即通過蒸發(fā)去除。按照下面的考慮鑄錠上噴嘴之間的距離優(yōu)選為最小。鑄錠上放置的噴嘴之間的距 離越近，則噴射水接觸到鑄錠表面的動量就越大，但是在鑄造過程中如果熔融金屬溢出模 具或鑄錠，則噴嘴被損壞的風險就加大。而且，鑄錠上放置的噴嘴之間的距離越近，則為了 在整個鑄錠外圍提供連續(xù)的作用于鑄錠的沖擊水就需要更多的噴嘴。因此，鑄錠上噴嘴之 間的距離越遠越好，只要噴射水的動量減少到能夠有效地剝離鑄錠上面的冷卻水。在鑄錠表面應(yīng)用水射流的距離X取決于期望的剝離水的操作。如上所述，水剝離 可能需要“原位均質(zhì)化”，這種情況下，距離X是指允許鑄錠的溫度上升到均勻化的范圍內(nèi) 然后再進行水剝離。實施去除冷卻水還可以使得鑄錠內(nèi)部的應(yīng)力得以釋放。在更傳統(tǒng)的情 況下，應(yīng)用硬質(zhì)合金擦拭，可以采用更大的距離χ以及任何殘留冷卻水的快速沸騰效應(yīng)就 不那么重要了。還應(yīng)當指出的是距離X在某些情況下應(yīng)當根據(jù)鑄錠的不同的側(cè)來選擇。鑄錠的短 邊(鑄錠端)比鑄錠的長邊(軋面)所需要的噴射接觸點要高(更接近模具)。而且，薄 鋼錠比厚鋼錠需要更高的水接觸點。然而，通常鋼錠所有側(cè)上的水噴射壓力和流量應(yīng)當是相同的，除非在鋼錠不同側(cè)上的不同力下作用于水流(例如水平直接冷鑄情況下的重力)。 在這種情況下，為了達到理想的從每個鑄錠表面剝離水的程度，流量和/或壓力根據(jù)鑄錠 的不同面而變化。理想的噴嘴角度產(chǎn)生的冷卻水剝離作用取決于手動的調(diào)整噴射角度(例如通過 旋轉(zhuǎn)歧管30)和觀察結(jié)果。這可以通過鑄造設(shè)備的初期運作和之后以相同的特征的鑄造運 作來維持相同的角度來完成。應(yīng)當指出本發(fā)明的示例性實施例所使用的上面所提到的美國專利 5685359 (Wagstaff)的所公開的冷卻裝置特別有效。這個裝置在鑄造模具的出口為了達到 鑄錠的冷卻目的采用了分裂射流/雙射流裝置。出于安全、性能和維護考慮，水流經(jīng)過的軟管和歧管需要過濾器、關(guān)閉閥和其他常 規(guī)的設(shè)備。例如，需要一個50目的過濾器來保護噴嘴以防堵塞。這種過濾器可以安裝在 用于在壓力下供給水的裝置35的供給側(cè)來最小化裝置性能的損失。裝置35可以是例如 可以產(chǎn)生150psi或更高水壓、流量為115加侖每分鐘或更大的泵。合適的泵可以由例如， 310South Sequoia Parkway，Canby，OR 97013, U. S. Α.的 Pioneer Pump Inc.，獲得(例如， 型號為SC32C10)。相同的用作冷卻的水可以被用于噴嘴，或者由不同的來源來提供。水基 本上是純凈的，但也可以含有不同的添加劑，例如乙二醇。當水中含有這種添加劑的時候， 當然必須提供不同來源的冷卻水。水中還可以包含非目的性的添加劑，尤其是當冷卻水流 被循環(huán)使用時。通常在環(huán)境溫度下將水輸送給噴嘴。噴嘴觀優(yōu)選為可以以至少65° (優(yōu)選為72° )的弧度、壓力為120psi的條件下 傳輸約0.8-1.0加侖每分鐘(或者1.5以上)的水。這樣的噴嘴可以由例如P.O. Box 7900， Wheaton，Illinois 60189-7900，U. S. Α.的 Spraying Systems Co.獲得。噴嘴優(yōu)選為與延 伸部一起使用以允許其通過屏蔽壁25伸出足夠多來避免因與沿著壁內(nèi)表面流動的冷卻水 的逆向流的接觸而中斷。圖6所示的是替代實施例。在這個實施例中，模具10的下面沈具有用于在冷卻 水20順著壁25下降至噴嘴28的水平之前收集從鑄錠19剝離的冷卻水20的排水口 50。 這樣避免了剝離的冷卻水中斷或?qū)娮?8的操作以及水噴射36的形狀或功率有不利作用 的可能性。排水口 50中收集的水流向模具的端部并被允許沖刷鑄錠或者通過合適的通道 去除(未示出)。圖7中的其他布置使用了在平面圖中為波紋形狀的屏蔽壁25。噴嘴觀從與鑄錠 19表面四最近的壁25伸出。在圖5中所示從鑄錠盤繞向下，通過水噴射36從模具上剝離 的冷卻水20趨向于在與鑄錠最接近的壁25的頂點形成垂直通道52。這就引導(dǎo)冷卻水遠離 噴嘴28和噴射36，因此降低了任何對噴射口干涉的可能性。圖8至10的實施例中窄圓柱形水噴射用于替代上述實施例中的扇形的噴射。在 圖8中，噴射36 (前面實施例中角度向上的)穿透冷卻水20的層到達鑄錠19的表面四，然 后展開將冷卻水與鑄錠表面隔開。在圖9的情況下，接觸了鑄錠19后，噴射36延伸得足以 互相接觸，在噴嘴之間形成了一個結(jié)合的“交互噴泉”M。通過充分地調(diào)整噴嘴的壓力和流 量可以達到上述效果。冷卻水層就可以完全和鑄錠分離。在圖10的情況中，是圖9中所示的效果是通過進一步調(diào)整噴嘴之間的角度來使冷 卻水與鑄錠表面最大化的分離而加強。
圖11所示是本發(fā)明的一個應(yīng)用于水平直接冷鑄的示例性實施例。在水平直接冷 鑄的裝置中，噴嘴的位置會必須被調(diào)節(jié)以允許擦拭水噴射在相對鑄錠的下表面以距離鑄造 模具不同的距離與鑄錠的上表面接觸。另外，在說明的實施例中，排水口 50在鑄錠的上側(cè) 被用于收集和去除從鑄錠剝離的冷卻水20。如果沒有這樣一個收集和去除剝離的冷卻水的 裝置，其將落回到鑄錠上并不利地影響鑄錠的冷卻特征。在鑄錠下側(cè)，冷卻水20如圖所示 從鑄錠19上自然下落，或者還可以使用一系列的水噴射來去除距離模具不同距離的冷卻 水。然而，在模具上側(cè)的排水口(例如50)將不必在模具的下側(cè)，因為在重力的作用下從鑄 錠剝離的冷卻水將無論如何也會遠離鑄錠流動。在圖6所示的實施例中，排水孔50將到模 具的端部收集的冷卻水去除，將其去除而不允許其與鑄錠或噴嘴接觸。上述實施例為優(yōu)選，也可以進行其他各種變形和替換。如上所述，實施例可以應(yīng)用 于各種鑄造設(shè)備，而不僅僅是圖1所示的直接冷鑄設(shè)備。而且，本發(fā)明適用于使用各種金 屬，尤其是鋁、鎂和銅合金。尤其優(yōu)選的是與鋁合金鑄造一起使用。
權(quán)利要求
1.一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的方法，其中所述冷卻水在所述表面上沿著鑄造方 向流動，所述方法包括以一定的角度和流量將一個或多個水噴霧引導(dǎo)到所述表面上，其用于導(dǎo)致在所述表面 上流動的所述冷卻水當所述冷卻水遇到所述一個或多個水噴霧時與所述表面分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水噴霧以65-75°范圍內(nèi)的角度、與所述流動 方向逆流的方向被引導(dǎo)到所述表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述水噴霧每個都具有直到大約1加侖/分 鐘的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其中所述水噴霧制造成大致為扁平扇形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述扇形噴霧被互相緊密放置從而使得噴霧在噴 霧接觸鑄錠的地方重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述水噴霧被互相緊密放置從而使得所述噴霧的 重疊量在1-2英寸的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述噴霧每個以至少65°的弧度延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的方法，其中所述噴嘴以直到5英寸的距離互相分開。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的方法，其中通過所述噴霧從所述表面去除的所述 冷卻水和與所述表面接觸后的來自所述噴霧的水，被約束在隨著遠離所述鑄錠的所述表面 的路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的方法，其中從所述表面去除的所述冷卻水和與所 述表面接觸后的來自所述噴霧的水，被維持成不與所述表面接觸的、但局限于所述鑄錠周 圍的區(qū)域。
11.將根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的方法應(yīng)用于從直接冷鑄模具中脫出的鑄錠， 所述模具具有孔，其將所述冷卻水應(yīng)用到所述鑄錠的所述表面，其中所述噴霧全部在距離 直接冷鑄模具預(yù)定距離處弓I導(dǎo)到所述表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述鑄錠為大致矩形并具有四個面，其中所述 噴霧在與所述直接冷鑄模的所述預(yù)定距離處引導(dǎo)到所述鑄錠的所有所述四個面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述直接冷鑄模定向用于垂直鑄造。
14.一種從金屬鑄錠表面去除冷卻水的裝置，其中所述冷卻水在所述表面上沿著鑄造 方向流動，所述裝置包括一個或多個適用于將水噴霧引導(dǎo)到所述表面上的噴嘴，所述噴嘴被定位且成一定的角 度從而使得當所述冷卻水遇到所述噴霧時對于用于導(dǎo)致在所述表面上流動的所述冷卻水 與所述表面分離是有效的；一個或多個給所述噴嘴供給水的導(dǎo)管；以及給供給到所述噴嘴的水加壓的加壓裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述一個或多個噴嘴在與所述流動方向的逆流 方向上與所述表面定向成65至75°范圍內(nèi)的角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的裝置，其中所述水噴霧的流量為直到大約1.5加侖/ 分鐘。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15或16所述的裝置，其中所述噴嘴被構(gòu)造為產(chǎn)生大致扁平扇 形的水噴霧。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17任一項所述的裝置，其中所述噴嘴被互相緊密地放置使得噴 霧在噴霧接觸所述鑄錠的地方重疊。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述噴嘴被互相緊密放置從而使得所述噴霧的 重疊量在1-2英寸的范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置，其中所述噴嘴構(gòu)造成使得扇形噴霧每個都以至 少65°的弧度延伸。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20任一項所述的裝置，其中所述噴嘴互相分開直到5英寸的距1 O
22.根據(jù)權(quán)利要求14至21任一項所述的裝置，其中所述噴嘴構(gòu)造成使得通過所述噴霧 從所述表面去除的所述冷卻水，以及與所述表面接觸后的來自所述噴霧的水，被約束在隨 著遠離所述鑄錠的所述表面的路徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求14至22任一項所述的裝置，其中所述噴嘴構(gòu)造成使得從所述表面去 除的所述冷卻水，以及與所述表面接觸后的來自所述噴霧的水，被維持成不與所述表面接 觸、但局限于所述鑄錠周圍的區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求14至23任一項所述的裝置，包括用于生產(chǎn)所述鑄錠的直接冷鑄模 具，所述模具具有孔，其用于將所述冷卻水應(yīng)用到所述鑄錠的所述表面，其中所述噴嘴在離 所述直接冷鑄模具出口的預(yù)定距離處設(shè)置。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述鑄錠為大致矩形并具有四個面，其中所述 噴嘴被設(shè)置于與所述直接冷鑄模所述預(yù)定距離處的所述鑄錠的所有所述四個面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述直接冷鑄模具定向用于垂直鑄造。
全文摘要
本示例性實施例涉及一種在鑄造的過程中去除用于冷卻鑄錠表面的冷卻水。所述冷卻水被以一定角度和動量的水噴霧從鑄錠表面去除，這就使得所述冷卻水接觸到噴口時離開所述鑄錠表面，然后將上述冷卻水流入到能防止冷卻水再次與鑄錠表面接觸的，在去除上述冷卻水的范圍之外的位置的通路里。為此目的的所述裝置包括能產(chǎn)生水噴射的噴嘴和在噴嘴的足夠壓力和流量下供給水的設(shè)備。
文檔編號B22D7/12GK102083569SQ200980121014
公開日2011年6月1日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者E·W·里弗斯, J·布爾曼, J·麥德莫特, R·沃麥克, W·J·芬頓 申請人:諾維爾里斯公司