CN106670412B - 镁合金铸轧系统和基于该铸轧系统的铸轧工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁合金铸轧系统和基于该铸轧系统的铸轧工艺，该镁合金铸轧系统包括铸嘴、连接管和用于存储镁合金熔体的前液箱，所述铸嘴通过所述连接管与所述前液箱连接，所述铸嘴设有铸嘴熔体入口和铸嘴熔体出口，所述连接管设有一级分流单元、连接管熔体入口和连接管熔体出口，所述连接管熔体出口与所述铸嘴熔体入口连接，所述铸嘴上设有二级分流单元。本发明实施例提供的镁合金铸轧系统能使前液箱中的熔体均匀、稳定的输送至铸轧机。

Description

镁合金铸轧系统和基于该铸轧系统的铸轧工艺
技术领域
本发明涉及镁合金铸轧技术领域，特别涉及一种镁合金铸轧系统和基于该铸轧系统的铸轧工艺。
背景技术
镁合金具有较高的比强度、比刚度、减震性、导热性、电磁屏蔽性、易切削性和易回收性等良好的综合性能，因而成为汽车、摩托车、航天航空和电子通讯等行业的重要原材料之一。镁合金铸轧系统包括铸嘴、铸轧机和用于贮存镁合金熔体的前液箱，生产过程中，前液箱中的镁合金熔体通过铸嘴进入铸轧机铸轧为铸轧板。前液箱中的镁合金熔体能否均匀、稳定的进入铸轧区，直接影响铸轧板的质量。因而如何提供一种镁合金铸轧系统，实现前液箱中的熔体均匀、稳定的输送至铸轧机，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种镁合金铸轧系统和基于该铸轧系统的铸轧工艺，其能使前液箱中的熔体均匀、稳定的输送至铸轧机。
本发明采用以下技术方案实现：
一种镁合金铸轧系统，包括铸嘴、连接管和用于存储镁合金熔体的前液箱，所述铸嘴通过所述连接管与所述前液箱连接，所述铸嘴设有铸嘴熔体入口和铸嘴熔体出口，所述连接管设有一级分流单元、连接管熔体入口和连接管熔体出口，所述连接管熔体出口与所述铸嘴熔体入口连接，所述铸嘴上设有二级分流单元。
优选的，所述一级分流单元包括至少一个一级分流块，所述一级分流块呈半椭圆形状。
优选的，所述一级分流单元包括至少两个相互间隔设置的一级分流块。
优选的，两个相邻一级分流块的间隔距离在熔体的垂直方向由中部向两端逐渐增大。
优选的，位于中间的一级分流块正对所述连接管熔体入口。
优选的，所述连接管熔体入口与所述前液箱的熔体出口相适配，所述连接管熔体出口与铸嘴熔体入口相适配。
所述连接管内腔为扩口式结构。
优选的，所述连接管为金属材料制成的连接管，所述铸嘴为硅酸铝材料制成的铸嘴。
优选的，所述二级分流单元包括多个二级分流块，相邻所述二级分流块相互间隔设置，每一相邻一级分流块的间隔距离正对一个二级分流块。
本发明实施例还提供一种基于该铸轧系统的铸轧工艺，包括如上所述的镁合金铸轧系统。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明实施例提供的镁合金铸轧系统，由于在连接管上设有一级分流单元，避免连接管中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在该连接管内流速均匀，因而能够使镁合金熔体均匀的流入铸嘴；而铸嘴上设有二级分流单元，避免铸嘴中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在铸嘴内的流速均匀，通过一级分流单元和二级分流单元的设置，能够使镁合金熔体均匀流入铸轧机进行铸轧，防止熔体温度在轧辊轴线方向分布不均，避免发生铸轧板表面裂纹、热带、穿洞异常和板形不良的现象。本发明实施例还提供一种基于该铸轧系统的铸轧工艺，该铸轧工艺加工的铸轧板质量高，产品性能优异。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的镁合金铸轧系统的结构示意图；
图2是图1中镁合金铸轧系统在A-A处的剖视图；
图3是本发明另一实施例提供的镁合金铸轧系统的结构示意图。
附图标号说明：
1、铸嘴；11、铸嘴熔体入口；12、铸嘴熔体出口；13、二级分流单元；131、二级分流块；2、连接管；21、一级分流单元；211、一级分流块；22、连接管熔体入口；23、连接管熔体出口；-3、前液箱；31、坩埚；32、加热单元。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1至图3所示，本发明实施例提出一种镁合金铸轧系统，包括铸嘴1、连接管2和用于存储镁合金熔体的前液箱3，所述铸嘴1 通过所述连接管2与所述前液箱3连接，所述铸嘴1设有铸嘴熔体入口11和铸嘴熔体出口12，所述连接管2设有一级分流单元21、连接管熔体入口22和连接管熔体出口23，所述连接管熔体出口23与所述铸嘴熔体入口11连接，所述铸嘴1上设有二级分流单元13。
根据流体力学的边界层理论，熔体进入连接管和铸嘴后在前液箱液面的静压力作用下向阻力最小的熔体出口方向流动。在镁合金铸轧过程中，由于前液箱3内的坩埚31熔体出口与铸嘴熔体入口11在熔体流动方向间隔距离较长，即连接管较长，一般为300～400mm，因此在连接管2和铸嘴1上分别设置一级分流单元21和二级分流单元 13，这样可以使得镁合金熔体在该连接管2和铸嘴1内熔体的流速更加均匀，进而提高铸轧板的质量。
具体的，本发明实施例提供的镁合金铸轧系统，由于在连接管2 上设有一级分流单元21，避免了连接管2中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在该连接管2内流速均匀，因而能够使镁合金熔体均匀的流入铸嘴1；而铸嘴1上设有二级分流单元13，避免铸嘴1中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在铸嘴内的流速均匀，通过一级分流单元21和二级分流单元13的设置，能够使镁合金熔体均匀流入铸轧机进行铸轧，防止熔体温度在轧辊轴线方向分布不均，避免发生铸轧板表面裂纹、热带、穿洞异常和板形不良的现象，使镁合金熔体能够均匀结晶，进而提高了铸轧板的质量。
进一步的，前液箱3包括坩埚31，由于双金属复合钢板不易与镁发生反应而产生杂质，因而采用双金属复合钢板制成的坩埚31，能够提高镁合金熔体的纯度，同时也延长了坩埚的使用寿命。此外，该镁合金铸轧系统持续通入保护气体使得镁合金熔体与空气隔离，在整个生产过程中镁合金熔液与外部隔绝，从而减少了氧化烧损及氧化渣，进而提高了镁合金熔液质量和生产安全。
如图2所示，优选的，所述一级分流单元21包括至少一个一级分流块211，所述一级分流块211呈半椭圆形状，所述一级分流块211 的长轴与熔体的流动方向呈夹角设置，当镁合金熔体经过一级分流块 211，由于半椭圆的曲面对金属熔体的阻力小，因此不易出现熔体流动不顺而产生紊流，从而影响铸轧板的质量的问题，进而提高了铸轧板的质量。在本发明实施例中，所述一级分流块211的长轴与熔体的流动方向呈90度夹角设置。可以理解的，一级分流块211尖头朝向熔体流动方向。
优选的，所述一级分流单元21包括至少两个相互间隔设置的一级分流块211，两个相邻一级分流块的间隔距离在熔体的垂直方向由中部向两端逐渐增大，这种结构能够使熔体在连接管2内的流速更加均匀。
优选的，位于中间的一级分流块211正对所述连接管熔体入口 22，使镁合金熔体在连接管2内均匀流动。
优选的，所述连接管熔体入口22与所述前液箱的熔体出口相适配，所述连接管熔体出口23与铸嘴熔体入口22相适配，所述连接管 2内腔为扩口式结构，有利于镁合金熔体在连接管2内流速均匀。
优选的，所述连接管2为金属材料制成的连接管，连接管2设于前液箱3上，这种材质的连接管使用寿命长，避免需要频繁更换连接管而影响生产效率。所述铸嘴1为硅酸铝材料制成的铸嘴，这样铸嘴 1保温性好、热膨胀系数小、具有足够的力学强度能够经受熔体的冲刷。
优选的，所述二级分流单元13包括多个二级分流块131，相邻所述二级分流块131相互间隔设置，两个相邻二级分流块131的间隔距离在熔体的垂直方向由中部向两端逐渐增大，这种结构能够使熔体在铸嘴1内的流速更加均匀。可以理解的，二级分流块131尖头朝向熔体流动方向。
优选的，每一相邻一级分流块211的间隔距离正对一个二级分流块131，使镁合金熔体在铸嘴1内均匀流动。
如图1和图3所示，可以理解的，镁合金铸轧系统铸轧包括水平式铸轧和倾斜式铸轧，本发明实施例不限于此。
进一步的，本发明实施例提供的镁合金铸轧系统还包括加热单元 32，用于对坩埚31进行加热，防止坩埚31内的镁合金熔体的温度降低而影响镁合金铸轧板的正常生产。在本发明实施例中，坩埚31的镁合金熔体入口设于坩埚31的底部。本发明实施例还提供一种基于该铸轧系统的铸轧工艺，包括如上所述的镁合金铸轧系统，该铸轧工艺加工的铸轧板质量高，产品性能优异。
综上，本发明实施例提供的镁合金铸轧系统，由于在连接管2上设有一级分流单元21，避免了连接管2中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在该连接管2内流速均匀，因而能够使镁合金熔体均匀的流入铸嘴1；而铸嘴1上设有二级分流单元13，避免铸嘴1中部区域的熔体流速大于边界区域的熔体流速，保证了镁合金熔体在铸嘴内的流速均匀，通过一级分流单元21和二级分流单元13的设置，能够使镁合金熔体均匀流入铸轧机进行铸轧，防止熔体温度在轧辊轴线方向分布不均，避免发生铸轧板表面裂纹、热带、穿洞异常和板形不良的现象。本发明实施例还提供一种基于该铸轧系统的铸轧工艺，该铸轧工艺加工的铸轧板质量高，产品性能优异。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种镁合金铸轧系统，包括铸嘴、连接管和用于存储镁合金熔体的前液箱，所述铸嘴通过所述连接管与所述前液箱连接，所述铸嘴设有铸嘴熔体入口和铸嘴熔体出口，其特征在于，所述连接管设有一级分流单元、连接管熔体入口和连接管熔体出口，所述连接管熔体入口与所述前液箱连接，所述连接管熔体出口与所述铸嘴熔体入口连接，所述连接管熔体出口与铸嘴熔体入口相适配，所述铸嘴熔体入口的尺寸等于所述连接管熔体出口的尺寸，所述连接管内腔为扩口式结构，所述铸嘴上设有二级分流单元；所述前液箱包括采用双金属复合钢板制成的坩埚，所述前液箱内设有加热单元，所述连接管设于所述前液箱内并受到所述加热单元进行加热。
2.如权利要求1所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，所述一级分流单元包括至少一个一级分流块，所述一级分流块呈半椭圆形状。
3.如权利要求1所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，所述一级分流单元包括至少两个相互间隔设置的一级分流块。
4.如权利要求3所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，两个相邻一级分流块的间隔距离在熔体的垂直方向由中部向两端逐渐增大。
5.如权利要求3所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，位于中间的一级分流块正对所述连接管熔体入口。
6.如权利要求1所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，所述连接管熔体入口与所述前液箱的熔体出口相适配。
7.如权利要求1所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，所述连接管为金属材料制成的连接管，所述铸嘴为硅酸铝材料制成的铸嘴。
8.如权利要求2或3所述的镁合金铸轧系统，其特征在于，所述二级分流单元包括多个二级分流块，相邻所述二级分流块相互间隔设置，每一相邻一级分流块的间隔距离正对一个二级分流块。
9.一种基于该铸轧系统的铸轧工艺，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的镁合金铸轧系统。
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