CN102211182B

CN102211182B - 一种非晶带的连续生产装置

Info

Publication number: CN102211182B
Application number: CN 201110124319
Authority: CN
Inventors: 李晓雨
Original assignee: Qingdao Yunlu Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Yunlu Advanced Materials Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: CN102211182A

Abstract

本发明涉及一种非晶带的连续生产装置，该装置包括有回转台，熔炼感应炉，浇注感应炉，测温与液位控制系统。通过回转台的回转动作，使熔炼感应炉与浇注感应炉交替换位，对浇注包连续不断地供应合金溶液，实现多炉合金溶液的连续非晶带制取；通过温控系统测量浇注包或喷带包内合金溶液的温度，与浇注感应炉的供电功率形成闭环控制，控制浇注包或喷带包内合金溶液的温度基本稳定；通过液位检测系统测量浇注包内合金溶液的液位高度，与浇注感应炉的出钢流量形成闭环控制，控制浇注包内合金溶液的液位高度基本稳定，实现非晶带的连续、不断、稳定生产。

Description

一种非晶带的连续生产装置

技术领域

本发明涉及非晶带的生产领域，尤其涉及一种能够连续、不间断、稳定地生产非晶合金条带的生产装置。

背景技术

六十年代末，美国和日本相继发明了单辊急冷法制备非晶合金条带的技术，从此非晶合金材料的制造得到了迅速发展，并得到了产业化应用。所谓单辊急冷法就是将合金溶液通过耐火材料喷嘴底部的缝隙注射到高速旋转的、具有冷却功能的金属结晶辊的表面，经结晶辊的快速冷凝，形成非晶合金带。结晶辊对合金溶液的冷凝速度可高达10⁵℃/s以上，合金带的速度大于20m/s，带厚≤30μm，带宽根据产品规格确定。

美国专利文献号US4142571公开了一种用于形成连续金属带的传统设备和方法，它是在惰性气体环境下或在真空密闭环境下实现的。美国专利文献号US4154283公开了真空铸造金属带以减小气泡缺陷的形成。日本专利公开号JP201136919A公开了非晶合金带的制作工艺采用感应炉直接浇铸到水冷辊上形成非晶带的制备方法。中国专利申请公开号CN1691994A公开了一种用于生产非晶质合金板的方法和装置，该方法给出了合金溶液由带有加热元件的坩锅出口流出，进入连接通道并送入到二个旋转辊的缝隙，通过冷凝、挤压后而形成非晶质合金板。中国专利申请公告号CN85202699U公开了一种非晶薄带连续制取装置，包括一只熔炼包、一只内热式中间包等。中国专利申请公开号CN1486800A公开了一种大块非晶合金连续铸轧技术，本发明通过坩锅内的塞住控制流入浇嘴的合金溶液流量，坩锅与浇嘴紧密接触，合金溶液通过浇嘴流入其下方的二个相对旋转的水冷轧辊的辊缝内，通过水冷轧辊的冷凝和轧制，形成非晶带。上述专利的最大合金浇注量仅局限于一只熔炼包的合金量，无法实现多炉合金溶液的连续非晶带制取。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够实现非晶带的连续、不断、稳定浇注的生产装置。

为实现此目的，本发明提供一种非晶带的连续生产装置，该装置包括：回转台，位于回转台上的熔炼感应炉和浇注感应炉，其中熔炼感应炉进行熔炼时，浇注感应炉进行非晶合金溶液的浇注作业，通过回转台的回转动作，使熔炼感应炉与浇注感应炉交替换位，连续不断地浇注合金溶液；浇注包，接收来自浇注感应炉的合金溶液；喷带包，接收从浇注包注入的合金溶液；测温系统，通过温控系统测量浇注包或喷带包内合金溶液的温度，与浇注感应炉的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包或喷带包内合金溶液的温度基本稳定；浇注包液位控制系统，通过检测系统测量浇注包内合金溶液的液位高度，与浇注感应炉的出钢速度形成闭环控制，来控制浇注包内合金溶液的液位高度基本稳定。

本装置的优点在于：实现了非晶合金条带的连续、不间断、稳定地生产；结构简单，占地面积小；可实现系统的全自动控制；适合于工业化生产。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

附图说明

本发明的示例性实施例将从下文中给出的详细说明和本发明不同实施例的附图中被更完全地理解，然而这不应该被视为将本发明限制于具体的实施例，而应该只是为了解释和理解。

图1是根据本发明的优选实施方案的实现非晶带的连续、不断、稳定浇注的生产装置示意图。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将意识到，所述示例性实施例的下述详细说明仅仅是说明性的，并且不是意在以任何方式加以限制。其他实施例将容易地呈现给受益于本公开的这类技术人员。现在，将详细地参考如若干附图中所示的示例性实施例的实施。遍及附图并且在后面的详细说明中将使用相同的附图标记来指出相同或类似的部分。

如图1所示，有一座回转台1，该回转台的主要作用是支撑二只熔炼感应炉2和浇注感应炉3完成各自的工作，实现各自的角色。回转台1的二个臂上，还分别放置二个感应炉所对应的电源系统。在一个例子中，回转台1其二个臂具有小于360度的往复回转功能。

在浇注感应炉3进行浇注作业时，熔炼感应炉2进行冶炼作业。熔炼感应炉2是底注式感应炉，或是顶注式感应炉。在熔炼感应炉2进行冶炼作业的同时，浇注感应炉3实现浇注作业。该浇注感应炉3是底注式感应炉，或是顶注式感应炉。

通过钢水流槽4将浇注感应炉3倒出的合金溶液导入浇注包5。也可以不使用钢水流槽4，采用底注式浇注感应炉，将浇注包5置于浇注感应炉的下方进行受钢。浇注包5与钢水流槽4相连接。二者是分开的，或是一体的结构。浇注包5是合金溶液在输送过程中的缓冲容器，用来稳定、控制喷带包10内合金溶液的液面高度保持稳定。

在一个优选的实施方案中，采用一个浇注水口9，它是管状耐火材料，用来将从浇注包5内合金溶液注入喷带包10，还起到把合金溶液与空气隔离开来，保护合金溶液不被氧化的作用。

喷带包10将合金溶液通过喷嘴12注射到冷却辊13的表面。

冷却辊13是快速旋转的铜或铜合金辊，也可以是二只逆向旋转的铜或铜合金辊，也可以是快速移动的板等形式。内部通有冷却水或冷却液，将合金溶液传入的热量带走。冷却辊的冷却能力，可使附着在其上合金溶液的温降达到10⁵℃/s以上，从而形成非晶带14。

卷取机15负责将非晶带14收取成非晶带卷。含非晶带14的卷取机的线速度与非晶带14的出带速度相匹配。

在一个例子中，本发明还包括一套浇注包液位检测与控制装置8，它与浇注感应炉3的倾倒速度形成闭环控制，来控制浇注包5内的液位高度维持稳定。

在一个例子中，本发明还包括一套测温与控制系统7，它通过测量浇注包5或喷带包10内合金溶液的温度，与浇注感应炉3的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包5或喷带包10内合金溶液温度的基本恒定。

在又一个例子中，本发明还包括一套喷带包10液位检测与控制装置11，它与浇注包控流塞棒6的升降形成闭环控制，来控制喷带包10内的液位高度基本恒定。

通过本发明的实施，熔炼感应炉2进行熔炼时，浇注感应炉3进行合金溶液的浇注作业。通过回转台1的回转动作，使熔炼感应炉2与浇注感应炉3交替换位，互换角色，可实现对浇注包5的连续不断地供应合金溶液。进入浇注包5的合金溶液，通过温度测量与控制系统，控制浇注感应炉3的供电功率，使浇注包5或喷带包10内合金溶液温度保持基本恒定。合金溶液由浇注包5注入到喷带包10内，通过喷带包液位检测与控制装置11，控制控流塞棒6的升降，维持喷带包10内的液位高度基本恒定。喷带包10内的合金溶液经由喷嘴12将合金溶液布置到高速旋转的冷却辊上，快速冷凝形成非晶带14，通过卷取机15将非晶带14收取成非晶带卷。从而实现非晶带的连续生产，特别适合于非晶带的工业化生产。

实施例1.

熔炼炉和浇注炉均采用感应加热化钢的冶炼方式；二个炉的容量均为3吨；采用顶注法浇注，流槽与浇注包为一体结构；浇注包的容量为100kg，采用塞棒控流，其下部装有水口；喷带包的容量为80kg；系统包含一套测温与控制系统，它通过测量浇注包内合金溶液的温度，与浇注感应炉的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包内合金溶液温度的基本恒定。

实施例2.

熔炼炉和浇注炉均采用电弧加热化钢的冶炼方式，为底注方式滑板控流；二个炉的容量均为2.5吨；无流钢槽；浇注包的容量为80kg，采用塞棒控流，其下部装有水口；喷带包的容量为100kg；系统包含一套测温与控制系统，它通过测量浇注包内合金溶液的温度，与浇注感应炉的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包内合金溶液温度的基本恒定。该系统还包括一套喷带包液位检测与控制装置，它与浇注包控流塞棒的升降形成闭环控制，来控制喷带包内的液位高度基本恒定。

实施例3.

熔炼炉和浇注炉均采用感应加热化钢的冶炼方式，为顶注方式；二个炉的容量均为3.5吨；流槽与浇注包为一体结构；浇注包的容量为150kg，采用塞棒控流，其下部装有水口；喷带包的容量为100kg；该系统包括一套浇注包液位检测与控制装置，它与浇注感应炉的倾倒速度形成闭环控制，来控制浇注包内的液位高度维持稳定。系统还包含一套测温与控制系统，它通过测量浇注包内合金溶液的温度，与浇注感应炉的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包内合金溶液温度的基本恒定。该系统还包括一套喷带包液位检测与控制装置，它与浇注包控流塞棒的升降形成闭环控制，来控制喷带包内的液位高度基本恒定。

尽管已经示出并描述了本发明的特殊实施例，然而在不背离本发明的示例性实施例及其更宽广方面的前提下，本领域技术人员显然可以基于此处的教学做出变化和修改。因此，所附的权利要求意在将所有这类不背离本发明的示例性实施例的真实精神和范围的变化和更改包含在其范围之内。

Claims

1.一种非晶带的连续生产装置，包括：回转台（1），位于回转台上的熔炼感应炉（2）和浇注感应炉（3），其中熔炼感应炉（2）进行熔炼时，浇注感应炉（3）进行合金溶液的浇注作业，通过回转台（1）的回转动作，使熔炼感应炉（2）与浇注感应炉（3）交替换位，当浇注感应炉（3）进行熔炼时，熔炼感应炉（2）进行合金溶液的浇注作业，连续不断地供应合金溶液；浇注包（5），接收来自浇注感应炉（3）和熔炼感应炉（2）的合金溶液；喷带包（10），接收从浇注包（5）注入的合金溶液；通过测温系统（7）测量浇注包（5）或喷带包（10）内合金溶液的温度，与浇注感应炉（3）的供电功率形成闭环控制，来控制浇注包（5）或喷带包（10）内合金溶液的温度基本稳定；通过液位检测系统（8）测量浇注包（5）内合金溶液的液位高度，与浇注感应炉（3）的出钢流量形成闭环控制，来控制浇注包（5）内合金溶液的液位高度基本稳定。

2.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，其特征在于熔炼感应炉（2）和/或浇注感应炉（3）是顶注式。

3.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，其特征在于熔炼感应炉（2）和/或浇注感应炉（3）是底注式。

4.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括钢水流槽（4），将浇注感应炉（3）倒出的合金溶液导入浇注包（5）。

5.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，其特征在于回转台（1）二个臂具有小于360度的往复回转功能。

6.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括浇注水口（9），将浇注包（5）内合金溶液注入喷带包（10），还起到把合金溶液与空气隔离开来，保护合金溶液不被氧化。

7.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括冷却辊（13），用于将合金溶液冷却；冷却辊（13）是一只快速旋转的辊，或是二只逆向旋转的辊，或是快速移动的板。

8.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括一套喷带包液位检测与控制装置（11）和浇注包控流塞棒（6），喷带包液位检测与控制装置与浇注包控流塞棒（6）的升降形成闭环控制，来控制喷带包（10）内的液位高度基本恒定。

9.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括非晶带卷取机（15），将冷却形成的非晶带（14）收取成非晶带卷。

10.如权利要求1所述一种非晶带的连续生产装置，还包括喷嘴（12），将喷带包（10）的非晶合金溶液均匀布置到冷却辊上。