CN110170626A - 一种铸轧预冷浇注装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸轧预冷浇注装置，该铸轧预冷浇注装置包括：两个并列设置的铸辊；设置于每个所述铸辊表面上的冷却板；所述冷却板与铸辊直接接触，其接触面为弧面；所述冷却板上设置有循环水冷通道；分别设置于两个并列的铸辊的两端面的侧封板；两个所述铸辊、两个所述侧封板和两个所述冷却板合围形成熔池，所述熔池内设置有布流器。本发明采用冷却板的对熔融的液体进行预先冷却，使高温熔融体温度降低至液固相转变临界温度附近或形成少量的固相成分以降低熔液潜热能，进而再流入双辊铸轧辊缝区内后，能快速提高熔融金属的相变能力，以便能在辊缝区内能实现快速冷却和轧制，以降低冷却凝固时间，提高铸轧速度。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属铸轧生产技术领域中的生产装备，具体涉及一种铸轧预冷浇注装置。
背景技术
高强度的合金铝具有较高的强度、良好的塑形，而密度轻轻等特点，已在航空航天领域、汽车领域以及军工领域等行业里广受青睐。但由于到目前为止，仅能采用铸造坯锭，再重复加热后，采用热轧+冷轧进行生产的方式，这种生产因其效率低、产量小等因素，致使其应用受限、使用量较小。导致高强度合金铝产量小而与市场需求量大相矛盾，因而迫使人们会不断的更新生产技术。
我国在现有铝铸轧生产中，传统的铝带铸轧机仅适用于生产纯铝、铜铝合金或强度较低的合金铝，同时生产速度慢、生产效率低、产能小，严重制约了高强合金铝的生产需求，特别是高强合金铝汽车用板的需求及日新月异的蓬勃发展，越来越对生产效率、生产质量及产能等提出了更高、更强的要求。因而探索寻求高效的合金铝连续铸轧的生产工艺及装备已是企业生产需求导向的一种技术革命，也是未来高强合金铝生产发展的技术方向。
目前，随着科学技术的不断更新，我国在航空和汽车等各个领域都对高强度和超高强度合金铝的需求也越来越高、越来越大，然而现有所需的航空级铝板、汽车用铝板等多依靠进口，尚不能满足这一生产要求。尤其是在生产高强合金铝和Mg含量高的合金铝的生产，其辊式铸轧就不能满足这种生产要求，不是冷却能力不够就是轧制力能不足，其主要原因是固液相的温差较大，仅靠辊式区域无法满足冷却轧制的要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种铸轧预冷浇注装置，用于解决现有技术中因不能铸轧高强合金铝，或不能冷却铸造，或低强度合金铝其铸轧速度慢、生产效率低，甚至由于因冷却能力不足而不能生产高强度的合金铝等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铸轧预冷浇注装置，该铸轧预冷浇注装置包括：
两个并列设置的铸辊；
设置于每个所述铸辊表面上的冷却板；所述冷却板与铸辊直接接触，其接触面为弧面；所述冷却板上设置有循环水冷通道；
分别设置于两个并列的铸辊的两端面的侧封板；
两个所述铸辊、两个所述侧封板和两个所述冷却板合围形成熔池，所述熔池内设置有布流器。
可选地，所述冷却板沿所述铸辊的轴线方向设置。
可选地，所述布流器包括一带有腔体的本体，所述腔体的下部侧面沿长度方向开设有若干出流槽。。
可选地，两个所述铸辊上各设置有一冷却器，所述冷却器的底面与铸辊直接接触，其接触面为弧面；所述冷却器内设置有流体通道，所述流体通道与循环水冷通道相通。
可选地，所述冷却器包括箱体，所述箱体被分隔成若干个子箱体，每个子箱体具有入口和出口，相邻两个子箱体的出口与入口交替设置，且相邻两个子箱体的出口与入口相通使箱体内形成所述流体通道。
可选地，所述冷却板固定于靠近所述熔池的冷却器的侧壁上。
可选地，所述布流器为管式布流器，两个所述冷却器分别相对于布流器的中心线对称设置。
可选地，还包括溜槽接头，与所述布流器对接，并伸入到所述布流器的底部。
可选地，还包括：
连接调节杆，所述连接调节杆的两端设置有调节轮；
分别设置于侧封板前侧的连接板和侧封板后侧的锁紧板，所述连接板的两端设置有通孔，所述连接调节杆通过与冷却器同侧的所述通孔将两所述连接板连接。
可选地，所述侧封板上设置有竖向槽，所述连接板和所述锁紧板由螺栓连接，所述螺栓穿过所述竖向槽。
如上所述，本发明的一种铸轧预冷浇注装置，具有以下有益效果：
本发明采用冷却板的对熔融的液体进行预先冷却，使高温熔融体温度降低至液固相转变临界温度附近或形成少量的固相成分以降低熔液潜热能，进而再流入双辊铸轧辊缝区内后，能快速提高熔融金属的相变能力，以便能在辊缝区内能实现快速冷却和轧制，以降低冷却凝固时间，提高铸轧速度，同时在布流器分流的配合下，可大大提高铸轧生产质量和产能的目的。
附图说明
图1显示为本发明的实施例提供的铸轧预冷浇注装置的正面示意图；
图2显示为本发明的实施例提供的铸轧预冷浇注装置的右视图；
图3显示为本发明的实施例提供图2中的预冷浇注装置J-J剖视图；
其中，1、左冷却器，2、左冷却板，3、溜槽接头，4、管式布流器，5、右冷却板，6、右冷却器，7、连接板，8、前侧封板，9、连接调节杆，10、锁紧板，11、后侧封板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种铸轧预冷浇注装置，用于对熔融体进行前置冷却，为后续辊式冷却减少负荷，从而满足生产的一种措施。
如图2、3所示，该预冷浇注装置包括左冷却板2、溜槽接头3、布流器4、右冷却板5、前侧封板8、后侧封板11、以及两并列设置的铸辊12，其中，
所述左冷却板2设置于其中一铸辊上，所述左冷却板与铸辊直接接触，其接触面为弧面，该弧面的曲率半径与铸辊的曲率半径相同。左冷却板上设置有循环水冷通道，该循环水冷通道与冷却循环系统连接；其中，左冷却板沿所述铸辊的辊轴线设置。
所述右冷却板5设置于另一个铸辊上，所述右冷却板与铸辊直直接触，其接触面为弧面，该弧面的曲率半径与铸辊的曲率半径相同。右冷却板上设置有循环水冷通道，该循环水冷通道与冷却循环系统连接；其中，右冷却板沿所述铸辊的辊轴线设置。
所述前侧封板设置于两铸辊的一端面，后侧封板设置于两铸辊的另一端面，其中，前侧封板与后侧封板为陶瓷和纤维的合成板。左冷却板、右冷却板、前侧封板、后侧封板与铸辊形成密封接触，合围成熔池，所述布流器4设置于所述熔池内。
左、右冷却板具有较高传热性能、较高的耐热性能以及较强的抗腐蚀性能，用于对经布流器的熔融体进行预冷，降低熔融体的温度，以降低熔液的过热量或将液内的凝固固相占比维持在某一确定范围内。
布流器包括一带有腔体的本体，本体由陶瓷和纤维制造而成，腔体内壁设置有防粘抗氧化层，腔体的下部侧面沿长度方向开设有若干出流槽，主要用于将熔液流体分布地流向铸轧辊区，确保液体流向稳定和分布均匀。
溜槽接头3，与所述布流器4对接，并伸入到所述布流器的底部。其中，溜槽接头为陶瓷接头。
在本实施例中，熔融体从溜槽接头3进入到布流器的底部，对布流器的底部进行填充，再由布流器两侧的出流槽流出到双辊铸轧辊缝区内，在此过程中，冷却板先对熔融的液体进行预先冷却，使高温熔融体温度降低至液固相转变临界温度附近或形成少量的固相成分以降低熔液潜热能，进而再流入双辊铸轧辊缝区内后，能快速提高熔融金属的相变能力，以便能在辊缝区内能实现快速冷却和轧制，以降低冷却凝固时间，提高铸轧速度，同时在布流器分流的配合下，可大大提高铸轧生产质量和产能的目的。
于一实施例中，为了加强预冷效果，还在两个铸辊上分别设置了左冷却器1和右冷却器6；左冷却器与右冷却器安装与上部基础相连接。所述左冷却器的底面与铸辊直接接触，其接触面为弧面，该弧面的曲率半径与铸辊的曲率半径相同；所述右冷却器的底面与铸辊直接接触，其接触面为弧面，该弧面的曲率半径与铸辊的曲率半径相同。
左、右冷却器包括箱体，箱体为耐热、抗氧化的结构体，用于储存冷却循环水溶液。所述箱体被分隔成若干个子箱体，每个子箱体具有入口和出口，相邻两个子箱体的出口与入口交替设置，且相邻两个子箱体的出口与入口相通使箱体内形成所述流体通道。该流体通道能够对冷却循环水溶液起到缓冲作用。
进一步，所述左冷却板固定于所述左冷却器的右侧壁上，使得左冷却板的循环水冷通道与左冷却箱的流体通道相通；所述右冷却板固定于所述右冷却器的左侧壁上，使得右冷却板的循环水冷通道与右冷却箱的流体通道相通。
如图2所示，该预冷浇注装置还包括：
两连接调节杆9，所述连接调节杆为钢制螺杆，安装在左、右冷却器的两侧，
设置于前侧封板8左侧的连接板7和设置于前侧封板右侧的锁紧板，其中，所述连接板与所述锁紧板为钢制结构板。在前侧封板的上端设置有竖向的竖向槽，螺栓穿过竖向槽将连接板与锁紧板连接在一起。同时螺栓可以在竖向槽内上下移动，调节熔池的高度。
设置于后侧封板11左侧的锁紧板和设置于后侧封板右侧的连接板，其中，在后侧封板的上端设置有竖向的竖向槽，螺栓穿过竖向槽将连接板与锁紧板连接在一下。同时螺栓可以在竖向槽内上下移动，调节熔池的高度。
在两个连接板的两端各设置有一通孔，连接调节杆通过与冷却器同侧的通孔将两连接板连接在一起。所述连接调节杆的两端设置有调节轮，调节轮位于连接板外侧；通过拧动连接调节杆两端的调节轮，可以改变两个连接板间的距离，即可以改变熔池的宽度。
在左、右冷却器上还设置有入、出口接头，该入、出口接头为焊接钢结构，入、出口接头与冷却管路相连接，用于冷却循环流体的流动，确保冷却器的正常工作。
于一实施例中，所述布流器为管式布流器，左、右冷却器分别相对于管式布流器的中心线对称。所述的管式布流器4中，其管轴线平行于左、右冷却器的底面，且管口与左右冷却器的两底面形成封闭的接触面，同时布流管的出流槽的出口垂直于左、右冷却板。
本发明的一种铸轧预冷浇注装置，既适用于高强铝合金薄带高速辊式铸轧生产的要求，也适用于中低速厚带辊式铸轧生产的需求，尤其适应高强合金高速薄带辊式铸轧的生产的需求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，该铸轧预冷浇注装置包括：
两个并列设置的铸辊；
设置于每个所述铸辊表面上的冷却板；所述冷却板与铸辊直接接触，其接触面为弧面；所述冷却板上设置有循环水冷通道；
分别设置于两个并列的铸辊的两端面的侧封板；
两个所述铸辊、两个所述侧封板和两个所述冷却板合围形成熔池，所述熔池内设置有布流器。
2.根据权利要求1所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述冷却板沿所述铸辊的轴线方向设置。
3.根据权利要求1所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述布流器包括一带有腔体的本体，所述腔体的下部侧面沿长度方向开设有若干出流槽。
4.根据权利要求1所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，两个所述铸辊上各设置有一冷却器，所述冷却器的底面与铸辊直接接触，其接触面为弧面；所述冷却器内设置有流体通道，所述流体通道与循环水冷通道相通。
5.根据权利要求4所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述冷却器包括箱体，所述箱体被分隔成若干个子箱体，每个子箱体具有入口和出口，相邻两个子箱体的出口与入口交替设置，且相邻两个子箱体的出口与入口相通使箱体内形成所述流体通道。
6.根据权利要求4所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述冷却板固定于靠近所述熔池的冷却器的侧壁上。
7.根据权利要求4所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述布流器为管式布流器，两个所述冷却器分别相对于布流器的中心线对称设置。
8.根据权利要求1所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，还包括溜槽接头，与所述布流器对接，并伸入到所述布流器的底部。
9.根据权利要求1所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，还包括：
连接调节杆，所述连接调节杆的两端设置有调节轮；
分别设置于侧封板前侧的连接板和侧封板后侧的锁紧板，所述连接板的两端设置有通孔，所述连接调节杆通过与冷却器同侧的所述通孔将两所述连接板连接。
10.根据权利要求8所述的一种铸轧预冷浇注装置，其特征在于，所述侧封板上设置有竖向槽，所述连接板和所述锁紧板由螺栓连接，所述螺栓穿过所述竖向槽。
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