CN103878348B - 一种镁合金板带连续生产设备及工艺 - Google Patents

一种镁合金板带连续生产设备及工艺 Download PDF

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一种镁合金板带连续生产设备及工艺，设备包括中间缓冲包，中间缓冲包的下方连接有浇铸管道，结晶器凝固段上方的结晶器恒温控段顶部连接有第二氩气输送管道和防护熔剂输送管道，浇铸管道出口伸入到结晶器恒温控段内腔，结晶器凝固段下方的板带表面防腐保护段和板带冷却凝固段连接，板带冷却凝固段内部连接有密排导向辊，全凝固的板带坯经过板带拉送输送辊、矫直输送辊后送到板带切断分离装置，工艺是将镁合金熔液通过管道运输到密闭防护组合结晶器中边凝固边下移，凝固表面经过防腐处理，通过支撑拉辊将镁合金板带连续不断的拉出，经后续的矫直与切割分离，形成薄带材料，提升镁合金板带的生产效率。

Description

一种镁合金板带连续生产设备及工艺
技术领域
本发明涉及冶金行业镁合金薄带连续铸造技术领域，具体涉及一种镁合金板带连续生产设备及工艺。
背景技术
铸轧技术是近终形金属薄带连续铸轧工艺，是以转动的铸辊为结晶器，将液态金属直接浇入由铸辊和侧封板围成的熔池中，用来生产金属薄带的技术。是双辊铸轧金属薄带的工艺，该技术的特点是金属凝固和轧制变形同时进行，液态金属在结晶凝固的同时承受压力加工和塑性变形，在很短的时间内完成从液态金属到固态薄带的全部过程。
由于镁合金熔液中的镁很活泼，高温镁容易腐蚀与其接触的异类金属\木材等物质,现有的铸轧技术中,将镁合金熔液输送到铸辊的铸嘴受到镁合金的侵蚀,工作几个小时就腐蚀变形不能继续使用，需要花费更多的时间去更换新的铸嘴,大大影响了生产效率,也增加了生产成本，制约着镁工业的发展。
采取什么样的工艺方法，提升镁合金板带的生产效率，是业内人士研究的主要方向之一。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种镁合金板带连续生产设备及工艺，提升镁合金板带的生产效率。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种镁合金板带连续生产设备，包括中间缓冲包3，中间缓冲包3上方连接有镁合金精炼熔液补给管道1和第一氩气输送管道2，中间缓冲包3的侧下方连接有清渣管道19，清渣管道19和清渣容箱20连接，中间缓冲包3的下方连接有浇铸管道4，
结晶器凝固段9上方的结晶器恒温控段7顶部连接有第二氩气输送管道5和防护熔剂输送管道6，结晶器恒温控段7连接有结晶器恒温控制装置8，浇铸管道4出口伸入到结晶器恒温控段7内腔，结晶器凝固段9下方的板带表面防腐保护段10和板带冷却凝固段11连接，板带冷却凝固段11内部连接有密排导向辊12，密排导向辊12下方全凝固的带坯13移动路线上设有垂直方向上的板带拉送输送辊14，板带拉送输送辊14的端头设有水平方向上的矫直输送辊15，全凝固的板带坯13经过板带拉送输送辊14、矫直输送辊15后送到板带切断分离装置16，经板带切断分离装置16处理后形成带材成卷18和板材形成17。
一种镁合金板带连续生产设备的工艺，包括以下步骤：
第一步：引带通过矫直输送辊15、板带拉送输送辊14、密排导向辊12反送到结晶器凝固段9内，使结晶器恒温控制段7、结晶器恒温控指装置8、结晶器凝固段9的内腔与引带构成一个下部封闭的熔液“盛放杯”；
第二步：第一氩气输送管道2将氩气通入镁合金熔液中间缓冲包3，清除空包内的空气，降低氧、氮与镁反应的气体后，将空中间缓冲包3加热到镁合金熔液合适存留温度，将精炼阶段获得的镁合金熔液经镁合金精炼熔液补给管道1输送到中间缓冲包3；
第三步：结晶器恒温控制段7的结晶器恒温控制装置8启动加热，使此次段内壁到达镁合金熔液浇铸控制温度，第二氩气输送管道5通入氩气，排除存留的空气；
第四步：浇铸管道4将中间缓冲包3中的镁合金熔液输送到结晶器恒温控段7、结晶器凝固段9段，通过结晶器恒温控制段7上部的液面控制系统将液面控制到一个稳定的位置，防护熔剂输送管道6向结晶器液面上方均匀喷洒防护熔剂，增加铸坯与结晶器内壁的润滑效果，镁合金熔液与引带头部接触部分凝结，与引带紧密结合，为引带下拉镁合金凝固板带提供条件；
第五步：结晶器凝固段9通水冷却，使存留在本段的镁合金熔液与其内壁接触部分冷却凝固形成具有一定抗拉性能的坯壳，打开板带表面防腐保护段10的防护气体；
第六步：启动板带拉送输送辊14、矫直输送辊15，引带粘结着镁合金带坯13沿密排导向辊12下移，当到达板带冷却凝固段11时，打开直接冷却介质加强镁合金带坯的凝固，带坯13经过送输送辊14弯曲改变输送方向，经矫直输送辊15矫直向后续工序输送；
第七步：当引带头部到达板带切断分离装置16位置时，将引带与带坯13切割分离，收走引带，修理后待下次开浇使用；
第八步：带坯13经过板带切断分离装置16位置时，按照下续板材形成17或带材成卷18的工序要求，定尺切割；
第九步：往复第二至第八步连续生产；
第十步：在停浇时，停止浇铸管道4向结晶器恒温控制段7注入镁合金熔液，缓速将已有的镁合金熔液完全凝固拉出，完成成卷或切板后，整个板带连续浇铸阶段结束。
经过一定时间的连续浇铸，沉淀的镁合金熔液杂质积累在中间包的下方，即聚集到一定高度后，杂质会随熔液进入结晶器，这时需要通过清渣管道19将下层杂质排放到有惰性气体保护的清渣容箱20中，待冷却凝固后清除。
本发明工艺及设备的特点有：
1.采用结晶器内壁凝固方法，增强镁合金熔液的停留空间，加强冷却环境。
2.采用封闭隔绝式的镁合金熔液注入系统，增强隔离氧、氮和水蒸气等易作用物质的侵入，提高浇铸安全可靠性。
3.采用分段结晶器，分别实现恒温控制、冷却凝固、防护处理等功能，延长镁合金熔液凝固区间长度，增加连续浇铸的可靠性。
4.镁合金熔液流经容腔均有惰性气体的清除防护，镁合金熔液进入结晶器恒温控制段后，上表面加入防护熔剂，一方面在上臂表面形成一层液体保护膜，加强防护镁合金熔液与氧等不利浇铸气体接触，能与镁合金熔液中的杂质反应，提高镁合金纯度，同时因其熔点低于镁合金，熔液黏度比镁合金熔液低，比重比镁合金大，能填充到镁合金凝固壳与结晶器内壁间的收缩间隙中，增加结晶器内壁与镁带坯壳间的润滑性能，减少摩擦力，为镁带下拉提供条件。
5.结晶器液面通过液面控制系统有助浇铸理想液面的控制，结晶器熔液停留高度提高，有助杂质上浮，提高板带铸造质量。
6.采用拉辊控制拉坯速度和力度，结合板带切断分离装置实现连续浇铸，形成3～10mm厚的一定宽度和长度的薄带材料，提高效率，增加调节措施。
附图说明
附图为本发明设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照附图，一种镁合金板带连续生产设备，包括中间缓冲包3，中间缓冲包3上方连接有镁合金精炼熔液补给管道1和第一氩气输送管道2，中间缓冲包3的侧下方连接有清渣管道19，清渣管道19和清渣容箱20连接，中间缓冲包3的下方连接有浇铸管道4，
结晶器凝固段9上方的结晶器恒温控段7顶部连接有第二氩气输送管道5和防护熔剂输送管道6，结晶器恒温控段7连接有结晶器恒温控制装置8，浇铸管道4出口伸入到结晶器恒温控段7内腔，结晶器凝固段9下方的板带表面防腐保护段10和板带冷却凝固段11连接，板带冷却凝固段11内部连接有密排导向辊12，密排导向辊12下方全凝固的带坯13移动路线上设有垂直方向上的板带拉送输送辊14，板带拉送输送辊14的端头设有水平方向上的矫直输送辊15，全凝固的板带坯13经过板带拉送输送辊14、矫直输送辊15后送到板带切断分离装置16，经板带切断分离装置16处理后形成带材成卷18和板材形成17。
参照附图，一种镁合金板带连续生产设备的工艺，包括以下步骤：
第一步：引带通过矫直输送辊15、板带拉送输送辊14、密排导向辊12反送到结晶器凝固段9内，使结晶器恒温控制段7、结晶器恒温控制装置8、结晶器凝固段9的内腔与引带构成一个下部封闭的熔液“盛放杯”；
第二步：第一氩气输送管道2将氩气通入镁合金熔液中间缓冲包3，清除空包内的空气，降低氧、氮与镁反应的气体后，将空中间缓冲包3加热到镁合金熔液合适存留温度，将精炼阶段获得的镁合金熔液经镁合金精炼熔液补给管道1输送到中间缓冲包3；
第三步：结晶器恒温控制段7的结晶器恒温控制装置8启动加热，使此次段内壁到达镁合金熔液浇铸控制温度，第二氩气输送管道5通入氩气，排除存留的空气；
第四步：浇铸管道4将中间缓冲包3中的镁合金熔液输送到结晶器恒温控段7、结晶器凝固段9段，通过结晶器恒温控制段7上部的液面控制系统将液面控制到一个稳定的位置，防护熔剂输送管道6向结晶器液面上方均匀喷洒防护熔剂，增加铸坯与结晶器内壁的润滑效果，镁合金熔液与引带头部接触部分凝结，与引带紧密结合，为引带下拉镁合金凝固板带提供条件；
第五步：结晶器凝固段9通水冷却，使存留在本段的镁合金熔液与其内壁接触部分冷却凝固形成具有一定抗拉性能的坯壳，打开板带表面防腐保护段10的防护气体；
第六步：启动板带拉送输送辊14、矫直输送辊15，引带粘结着镁合金带坯13沿密排导向辊12下移，当到达板带冷却凝固段11时，打开直接冷却介质加强镁合金带坯的凝固，带坯13经过送输送辊14弯曲改变输送方向，经矫直输送辊15矫直向后续工序输送；
第七步：当引带头部到达板带切断分离装置16位置时，将引带与带坯13切割分离，收走引带，修理后待下次开浇使用；
第八步：带坯13经过板带切断分离装置16位置时，按照下续板材形成17或带材成卷18的工序要求，定尺切割；
第九步：往复第二至第八步连续生产；
第十步：在停浇时，停止浇铸管道4向结晶器恒温控制段7注入镁合金熔液，缓速将已有的镁合金熔液完全凝固拉出，完成成卷或切板后，整个板带连续浇铸阶段结束。
经过一定时间的连续浇铸，沉淀的镁合金熔液杂质积累在中间包的下方，即聚集到一定高度后，杂质会随熔液进入结晶器，这时需要通过清渣管道19将下层杂质排放到有惰性气体保护的清渣容箱20中，待冷却凝固后清除。

Claims (2)

1.一种镁合金板带连续生产设备，包括中间缓冲包(3)，其特征在于：中间缓冲包(3)上方连接有镁合金精炼熔液补给管道(1)和第一氩气输送管道(2)，中间缓冲包(3)的侧下方连接有清渣管道(19)，清渣管道(19)和清渣容箱(20)连接，中间缓冲包(3)的下方连接有浇铸管道(4)，
结晶器凝固段(9)上方的结晶器恒温控制段(7)顶部连接有第二氩气输送管道(5)和防护熔剂输送管道(6)，结晶器恒温控制段(7)连接有结晶器恒温控制装置(8)，浇铸管道(4)出口伸入到结晶器恒温控制段(7)内腔，结晶器凝固段(9)下方的板带表面防腐保护段(10)和板带冷却凝固段(11)连接，板带冷却凝固段(11)内部连接有密排导向辊(12)，密排导向辊(12)下方全凝固的带坯(13)移动路线上设有垂直方向上的板带拉送输送辊(14)，板带拉送输送辊(14)的端头设有水平方向上的矫直输送辊(15)，全凝固的板带坯(13)经过板带拉送输送辊(14)、矫直输送辊(15)后送到板带切断分离装置(16)，经板带切断分离装置(16)处理后形成带材成卷(18)和板材形成(17)；
所述的一种镁合金板带连续生产设备的工艺，包括以下步骤：
第一步：引带通过矫直输送辊(15)、板带拉送输送辊(14)、密排导向辊(12)反送到结晶器凝固段(9)内，使结晶器恒温控制段(7)、结晶器恒温控制装置(8)、结晶器凝固段(9)的内腔与引带构成一个下部封闭的熔液“盛放杯”；
第二步：第一氩气输送管道2将氩气通入镁合金熔液中间缓冲包(3)，清除空包内的空气，降低氧、氮与镁反应的气体后，将空中间缓冲包(3) 加热到镁合金熔液合适存留温度，将精炼阶段获得的镁合金熔液经镁合金精炼熔液补给管道(1)输送到中间缓冲包(3)；
第三步：结晶器恒温控制段(7)的结晶器恒温控制装置(8)启动加热，使此次段内壁到达镁合金熔液浇铸控制温度，第二氩气输送管道(5)通入氩气，排除存留的空气；
第四步：浇铸管道(4)将中间缓冲包(3)中的镁合金熔液输送到结晶器恒温控制段(7)、结晶器凝固段(9)段，通过结晶器恒温控制段(7)上部的液面控制系统将液面控制到一个稳定的位置，防护熔剂输送管道(6)向结晶器液面上方均匀喷洒防护熔剂，增加铸坯与结晶器内壁的润滑效果，镁合金熔液与引带头部接触部分凝结，与引带紧密结合，为引带下拉镁合金凝固板带提供条件；
第五步：结晶器凝固段(9)通水冷却，使存留在本段的镁合金熔液与其内壁接触部分冷却凝固形成具有一定抗拉性能的坯壳，打开板带表面防腐保护段(10)的防护气体；
第六步：启动板带拉送输送辊(14)、矫直输送辊(15)，引带粘结着镁合金带坯(13)沿密排导向辊(12)下移，当到达板带冷却凝固段(11)时，打开直接冷却介质加强镁合金带坯的凝固，带坯(13)经过送输送辊(14)弯曲改变输送方向，经矫直输送辊(15)矫直向后续工序输送；
第七步：当引带头部到达板带切断分离装置(16)位置时，将引带与带坯(13)切割分离，收走引带，修理后待下次开浇使用；
第八步：带坯(13)经过板带切断分离装置(16)位置时，按照下续板材形成(17)或带材成卷(18)的工序要求，定尺切割；
第九步：往复第二至第八步连续生产；
第十步：在停浇时，停止浇铸管道(4)向结晶器恒温控制段(7)注入镁合金熔液，缓速将已有的镁合金熔液完全凝固拉出，完成成卷或切板后，整个板带连续浇铸阶段结束。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金板带连续生产设备，其特征在于：经过一定时间的连续浇铸，沉淀的镁合金熔液杂质积累在中间包的下方，即聚集到一定高度后，杂质会随熔液进入结晶器，这时需要通过清渣管道(19)将下层杂质排放到有惰性气体保护的清渣容箱(20)中，待冷却凝固后清除。
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