封閉式連續鑄錠加工-金屬熱加工實驗顯微鏡
水平連鑄和熱頂鑄造相對于鑄錠在結晶器內成形而言均屬封閉式連
續鑄錠。在封閉式連續鑄錠過程中,作為自然形成的彎月面已引至
中間包或儲液槽內液面處,對封閉式連續鑄錠過程不會發生什么不
良影響。在這里主要是探討結晶器人口端面與儲液槽或導流區(分
離環)出口端面交接處彎月面的作用。此處的彎月面實際上是可以
人為控制的。
通常儲液槽或導流區都是用絕熱材料做成,而結晶器采用導熱
性能好的材料制作,兩者導熱性能相差懸殊。在儲液槽或導流區內
,被鑄金屬處于液態高溫下,而在結晶器內液態金屬被激冷成固態
;在兩者之間發生了相變,而且在相變的過程中,鑄錠還連續運動
著,因而使封閉連續鑄錠過程比敞露液面立式連鑄變得復雜,操作
也更困難。
在儲液槽或導流區與結晶器之間形成穩定的過渡區,有利于連
續鑄錠過程的穩定控制。液態金屬的彎月面是由于液態金屬的表面
張力而形成的。表面張力有微弱的定形能力,而又能使彎月面保持
液態?梢栽谠O備結構上創造條件,以便形成冷熱突變區。在被鑄
金屬的液相與固相之間形成轉換的過渡區,有利于保持連鑄過程中
的連續性。因此,在儲液槽或導流區與結晶器之間建立穩定的彎月
面過渡區,對于封閉式連續鑄錠是至關重要的,而且是可能實現的
。這一點在鋁及鋁合金的熱頂鑄造和水平連續鑄造過程中得到充分
的證實。
在彎月面上保持較大的氣相空間很有必要。彎月面上的氣相空
間大,彎月面熱輻射距離增加,可減慢彎月面的散熱速度。彎月面
呈圓弧形,因此,儲液槽或導流區與結晶器端面之間成直角相交,
可使彎月面上的氣相空間達到較大值,降低彎月面的散熱速度,避
免液相穴的凝固前沿伸展到導流區。