CN112823965A - 一种五辊式连铸机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种五辊式连铸机，上铸造辊、供料嘴、下铸造辊、铸造铝合金板坯、结晶模和侧辊；上铸造辊、下铸造辊、侧辊和结晶模固定在铸轧机牌坊上；上铸造辊和下铸造辊采用空心铸轧辊，上下空心铸轧辊的右端连接有将六通道冷却水进水管和热水出水管与总管道连接；侧辊有三个，包括第一引轮铸造辊、第二引轮铸造辊和过渡辊，三个侧辊右端口的冷却水进水管连接总管上，左端口的热水出水管连接在总管上，三个侧辊的冷水管与热水管顺序连通与总管道连通；结晶模包括第一结晶膜和第二结晶膜；两个结晶模的双端连接冷却水进水管，循环到出热水管出水管，均与总管道连通。本发明利用五辊调节实现铸造，采用智能控制系统调节铝合金板坯的质量。
Description
技术领域
本发明属于铝铸轧技术领域，具体涉及一种五辊式连铸机。
背景技术
铝铸轧，由铝液直接轧制成铝板，而不是由铝坯轧制成铝板。液体金属铝通过供料嘴进到铸轧区，轧辊辊缝间不断输入液态金属，立即与两个上下相转动的铸轧辊相遇，液体金属铝的热量不断从垂直于铸轧辊面的方向传递到铸轧辊中，液体金属铝在铸轧辊表面被冷却、结晶、凝固，连续轧出板卷坯料。采用连续铸轧，实现铸和轧生产连续化，省去铸锭及热轧工序。现有的下注式的铸轧机的铸轧区长度收到严格限制，所铸的合金品种只能铸轧工业钝铝，不能铸轧铝合金，还需要专门的换辊设备来进行换辊操作，工序繁琐，效率低下，产品质量难以提高。通过大量的实验可以验证，在其他因素都不变的前提下，冷却水流速过快，铸轧区内的半凝固金属温度过低，铸轧出的镁合金带材质量不理想，且薄带板坯出口处容易出现轧卡事故；冷却水流速过慢时，铸轧区内的半凝固金属温度过高，系统容易出现漏钢现象，且所生产出的镁合金带材的质量同样不达标。现在一般铸模的标准长度为1200mm，铸造宽度1930mm。铝带坯铸坯厚度一般为10~ 15mm。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种五辊式连铸机。
为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
一种五辊式连铸机，包括上铸造辊、供料嘴、下铸造辊、铸造铝合金板坯、结晶模和侧辊；所述上铸造辊、下铸造辊、侧辊和结晶模固定在铸轧机牌坊上；所述上铸造辊和下铸造辊采用空心铸轧辊，所述上下空心铸轧辊的右端连接有将六通道冷却水进水管和热水出水管与总管道连接；
所述侧辊有三个，包括第一引轮铸造辊、第二引轮铸造辊和过渡辊，其中，三个侧辊右端口的冷却水进水管连接总管上，左端口的热水出水管连接在总管上，三个侧辊的冷水管与热水管顺序连通与总管道连通；
所述结晶模包括第一结晶膜和第二结晶膜；两个结晶模的双端连接冷却水进水管，循环到出热水管出水管，均与总管道连接；所述供料嘴设于上铸造辊与铝合金板坯之间。
进一步的，所述侧辊和所述结晶模组成连铸机上模装置，与下模利用铸造机下铸造辊的周长四分之一组合作为环形铸造模腔；连铸机工作前连接有过滤前箱，其过滤前箱另一端连接有陶瓷铸嘴；
所述陶瓷铸嘴开设有小孔，陶瓷铸嘴的小孔中喷出惰性气体；惰性气体注入到铝合金液与铸模之间的表面；防止铝液表面的氧化，控制热传输速度；
其中，通过经静置炉口液面自动控制装置除气箱内进一步精炼过滤前箱连接陶瓷铸嘴相向转动嘴的注口，将铝合金液注入经冷却水冷却的轧辊上，铝液沿上下铸辊表面宽向分布；这时，金属处于稍前于铸辊中心线的辊缝处转向结晶铸模，使液态金属在很短的时间内冷却、凝固，完成整个铸造结晶过程，接着受热轧制成形，形成铸轧板坯。
进一步的，所述上铸造辊和下铸造辊的中心线初步控制铝合金板坯厚度；所述第一引轮铸造辊和第二引轮铸造辊调节铸板坯厚度，控制结晶模的缝隙保证铝合金板坯质量；所述结晶模保证铝合金板坯的冷却结晶质量；所述过渡轮保证连铸造出的铝合金板坯平稳输送给连轧设备。
进一步的，所述五辊式铸造机通过AGC液压油缸和控制系统驱动，铸造机牌坊上方装置液压油缸推动铸造机上辊，改变上、下辊中心缝隙，调节铸造铝合金板坯厚度；所述铸模表面采用永久性Matrix型陶瓷涂层工艺将纳米级二氧化硅材料用火焰或等离子喷涂在钢带表面，方便脱模，获得最佳的铸坯表面质量。
进一步的，所述五辊式铸造机控制系统包括PLC主机架、主控CPU、直流电机控制器和交流变频器；所述PLC主机架选用S7-300系列；所述主控CPU选用SIMATIC S7-315-2DP，现场PLC从站选用SIMATIC S7-200系列；所述直流电机控制器选用SIMOREG系列6RA70直流控制器并选装了CBP通讯板；所述交流变频器选用SIMOVERT系列MICROMASTER变频器；PLC主机架的主控CPU通过Profibus-DP通讯总线与现场PLC和直流电机控制器交换数据实现快速响应，并通过MPI通讯网络与监控计算机和现场人机界面实现数据资源共享。
有益效果：本发明五辊式铸造机利用五辊调节转数实现铸造，主要采用自身研发的新技术，其冷却系统可整体移动，并且浇煲铝液流量大小调整方便，形成智能全自动控制，铝合金液浇铸平稳，不易产生气泡和裂纹，大大提高了铸板坯的内在质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1-上铸造辊，2-供料嘴，3-下铸造辊，4-铸造铝合金板，5-第一结晶模，6-第一引轮铸造辊，7-第二结晶膜，8-第二引轮铸造辊，9-过渡轮。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
一种五辊式连铸机，如图1所示，包括上铸造辊（1）、供料嘴（2）、下铸造辊（3）、铸造铝合金板坯（4）、结晶模和侧辊；上铸造辊（1）、下铸造辊（3）、侧辊和结晶膜均固定在铸轧机牌坊上；上铸造辊（1）和下铸造辊（3）采用空心铸轧辊，上下空心铸轧辊的右端连接有将六通道冷却水进水管和热水出水管与总管道连接，上铸造辊（1）和下铸造辊（3）的中心线初步控制铝合金板坯厚度；侧辊有三个，包括第一引轮铸造辊（6）、第二引轮铸造辊（7）和过渡辊（9），其中，三个侧辊右端口的冷却水进水管连接总管上，左端口的热水出水管连接在总管上，三个侧辊的冷水管与热水管顺序连通与总管道连通；第一引轮铸造辊（6）和第二引轮铸造辊（8）调节铸造铝合金板坯（4）厚度，控制结晶模的缝隙保证铝合金板坯（4）质量；过渡轮（9）保证连铸造出的铝合金板坯平稳输送给连轧设备。结晶模包括第一结晶膜（5）和第二结晶膜（7）；两个结晶模的双端连接冷却水进水管，循环到出热水管出水管，均与总管道连接，结晶模保证铝合金板坯（4）的冷却结晶质量；供料嘴（2）设于上铸造辊与铝合金板坯（4）之间，便于加入材料。
侧辊和结晶模组成连铸机上模装置，与下模利用铸造机下铸造辊（3）的周长四分之一组合作为环形铸造模腔；连铸机工作前连接有过滤前箱，其过滤前箱另一端连接有陶瓷铸嘴；陶瓷铸嘴开设有小孔，陶瓷铸嘴的小孔中喷出惰性气体；惰性气体注入到铝合金液与铸模之间的表面；防止铝液表面的氧化，控制热传输速度。
通过经静置炉口液面自动控制装置除气箱内进一步精炼过滤前箱连接陶瓷铸嘴相向转动嘴的注口，将铝合金液注入经冷却水冷却的轧辊上，铝液沿上下铸辊表面宽向分布；这时，金属处于稍前于铸辊中心线的辊缝处转向结晶铸模，使液态金属在很短的时间内冷却、凝固，完成整个铸造结晶过程，接着受热轧制成形，形成铸轧板坯。
五辊式铸造机通过AGC液压油缸和控制系统驱动，铸造机牌坊上方装置液压油缸推动铸造机上铸造辊（1），改变上铸造辊、下铸造辊中心缝隙，调节铸造铝合金板坯厚度；铸模表面采用永久性Matrix型陶瓷涂层工艺将纳米级二氧化硅材料用火焰或等离子喷涂在钢带表面，方便脱模，获得最佳的铸坯表面质量。
五辊式铸造机控制系统包括PLC主机架、主控CPU、直流电机控制器和交流变频器；PLC主机架选用S7-300系列；主控CPU选用SIMATIC S7-315-2DP，现场PLC从站选用SIMATICS7-200系列；直流电机控制器选用SIMOREG系列6RA70直流控制器并选装了CBP通讯板；交流变频器选用SIMOVERT系列MICROMASTER变频器；PLC主机架的主控CPU通过Profibus-DP通讯总线与现场PLC和直流电机控制器交换数据实现快速响应，并通过MPI通讯网络与监控计算机和现场人机界面实现数据资源共享。
本发明的具体工作流程：
本发明的具体操作流程依次为：铝锭、熔炼炉、静置炉、除气、过滤、前箱、陶瓷铸嘴、五辊式铸造、铝合金坯卷。五辊式铸造机主要应用自身研发的新技术，同时该机拆装铸造方便，冷却系统可整体移动，并且浇煲铝液流量大小调整方便，可形成智能全自动控制，铝合金液浇铸平稳，不易产生气泡和裂纹，大大提高了铸板坯的内在质量。
本发明的工作原理：
五辊式连铸机采用半运动铸模，即用上下辊平行转动和另三个侧辊转动，型成铸造机下辊的直径周长四分之一做为环形铸造模腔。带坯宽度的调整通过变动两侧挡圈来实现的，按照所需宽度将档圈装在下辊双边调动。冷却采用自身开发的专用技术―高效快速水冷却技术。根据合金品种不同，铸造速度、带坯铸模的长度也相同。
Claims (5)
1.一种五辊式连铸机，其特征在于：包括上铸造辊、供料嘴、下铸造辊、铸造铝合金板坯、结晶模和侧辊；所述上铸造辊、下铸造辊、侧辊和结晶模固定在铸轧机牌坊上；所述上铸造辊和下铸造辊采用空心铸轧辊，所述上下空心铸轧辊的右端连接有将六通道冷却水进水管和热水出水管与总管道连接；
所述侧辊有三个，包括第一引轮铸造辊、第二引轮铸造辊和过渡辊，其中，三个侧辊右端口的冷却水进水管连接总管上，左端口的热水出水管连接在总管上，三个侧辊的冷水管与热水管顺序连通与总管道连通；
所述结晶模包括第一结晶膜和第二结晶膜；两个结晶模的双端连接冷却水进水管，循环到出热水管出水管，均与总管道连通；所述供料嘴设于上铸造辊与铝合金板坯之间。
2.如权利要求1所述的五辊式连铸机，其特征在于，所述侧辊和所述结晶模组成连铸机上模装置，与下模利用铸造机下铸造辊的周长四分之一组合作为环形铸造模腔；连铸机工作前连接有过滤前箱，其过滤前箱另一端连接有陶瓷铸嘴；
所述陶瓷铸嘴开设有小孔，陶瓷铸嘴的小孔中喷出惰性气体；惰性气体注入到铝合金液与环形铸造模腔之间的表面；防止铝液表面的氧化，控制热传输速度；
其中，通过经静置炉口液面自动控制装置除气箱内进一步精炼过滤前箱连接陶瓷铸嘴相向转动嘴的注口，将铝合金液注入经冷却水冷却的轧辊上，铝液沿上下铸辊表面宽向分布；这时，金属处于稍前于铸辊中心线的辊缝处转向结晶铸模，使液态金属在很短的时间内冷却、凝固，完成整个铸造结晶过程，接着受热轧制成形，形成铸轧板坯。
3.如权利要求1所述的五辊式连铸机，其特征在于，所述上铸造辊和下铸造辊的中心线初步控制铝合金板坯厚度；所述第一引轮铸造辊和第二引轮铸造辊调节铸板坯厚度，控制结晶模的缝隙保证铝合金板坯质量；所述结晶模保证铝合金板坯的冷却结晶质量；所述过渡轮保证连铸造出的铝合金板坯平稳输送给连轧设备。
4.如权利要求1所述的五辊式连铸机，其特征在于，所述五辊式连铸机通过AGC液压油缸和控制系统驱动，铸造机牌坊上方装置液压油缸推动铸造机上辊，改变上、下辊中心缝隙，调节铸造铝合金板坯厚度；铸模表面采用永久性Matrix型陶瓷涂层工艺将纳米级二氧化硅材料用火焰或等离子喷涂在钢带表面，方便脱模，获得最佳的铸坯表面质量。
5. 如权利要求1所述的五辊式连铸机，其特征在于，所述五辊式铸造机控制系统包括PLC主机架、主控CPU、直流电机控制器和交流变频器；所述PLC主机架选用S7-300系列；所述主控CPU选用SIMATIC S7-315-2DP，现场PLC从站选用SIMATIC S7-200系列；所述直流电机控制器选用SIMOREG系列6RA70直流控制器并选装了CBP通讯板；所述交流变频器选用SIMOVERT系列MICROMASTER变频器；PLC主机架的主控CPU通过Profibus-DP通讯总线与现场PLC和直流电机控制器交换数据实现快速响应，并通过MPI通讯网络与监控计算机和现场人机界面实现数据资源共享。
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| CN201911149955.2A CN112823965A (zh) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 一种五辊式连铸机 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115990613A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-21 | 无锡华玉铝业有限公司 | 一种铝板轧制机构 |
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2019
- 2019-11-21 CN CN201911149955.2A patent/CN112823965A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115990613A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-04-21 | 无锡华玉铝业有限公司 | 一种铝板轧制机构 |
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