本發(fā)明涉及鎂合金鑄軋技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鎂合金鑄軋系統(tǒng)和基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝。
背景技術(shù):
鎂合金具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、減震性、導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性、易切削性和易回收性等良好的綜合性能,因而成為汽車、摩托車、航天航空和電子通訊等行業(yè)的重要原材料之一。鎂合金鑄軋系統(tǒng)包括鑄嘴、鑄軋機(jī)和用于貯存鎂合金熔體的前液箱,生產(chǎn)過程中,前液箱中的鎂合金熔體通過鑄嘴進(jìn)入鑄軋機(jī)鑄軋為鑄軋板。前液箱中的鎂合金熔體能否均勻、穩(wěn)定的進(jìn)入鑄軋區(qū),直接影響鑄軋板的質(zhì)量。因而如何提供一種鎂合金鑄軋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)前液箱中的熔體均勻、穩(wěn)定的輸送至鑄軋機(jī),是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金鑄軋系統(tǒng)和基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝,其能使前液箱中的熔體均勻、穩(wěn)定的輸送至鑄軋機(jī)。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種鎂合金鑄軋系統(tǒng),包括鑄嘴、連接管和用于存儲鎂合金熔體的前液箱,所述鑄嘴通過所述連接管與所述前液箱連接,所述鑄嘴設(shè)有鑄嘴熔體入口和鑄嘴熔體出口,所述連接管設(shè)有一級分流單元、連接管熔體入口和連接管熔體出口,所述連接管熔體出口與所述鑄嘴熔體入口連接,所述鑄嘴上設(shè)有二級分流單元。
優(yōu)選的,所述一級分流單元包括至少一個一級分流塊,所述一級分流塊呈半橢圓形狀。
優(yōu)選的,所述一級分流單元包括至少兩個相互間隔設(shè)置的一級分流塊。
優(yōu)選的,兩個相鄰一級分流塊的間隔距離在熔體的垂直方向由中部向兩端逐漸增大。
優(yōu)選的,位于中間的一級分流塊正對所述連接管熔體入口。
優(yōu)選的,所述連接管熔體入口與所述前液箱的熔體出口相適配,所述連接管熔體出口與鑄嘴熔體入口相適配。
所述連接管內(nèi)腔為擴(kuò)口式結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述連接管為金屬材料制成的連接管,所述鑄嘴為硅酸鋁材料制成的鑄嘴。
優(yōu)選的,所述二級分流單元包括多個二級分流塊,相鄰所述二級分流塊相互間隔設(shè)置,每一相鄰一級分流塊的間隔距離正對一個二級分流塊。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝,包括如上所述的鎂合金鑄軋系統(tǒng)。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng),由于在連接管上設(shè)有一級分流單元,避免連接管中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在該連接管內(nèi)流速均勻,因而能夠使鎂合金熔體均勻的流入鑄嘴;而鑄嘴上設(shè)有二級分流單元,避免鑄嘴中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在鑄嘴內(nèi)的流速均勻,通過一級分流單元和二級分流單元的設(shè)置,能夠使鎂合金熔體均勻流入鑄軋機(jī)進(jìn)行鑄軋,防止熔體溫度在軋輥軸線方向分布不均,避免發(fā)生鑄軋板表面裂紋、熱帶、穿洞異常和板形不良的現(xiàn)象。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝,該鑄軋工藝加工的鑄軋板質(zhì)量高,產(chǎn)品性能優(yōu)異。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中鎂合金鑄軋系統(tǒng)在A-A處的剖視圖;
圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明:
1、鑄嘴;11、鑄嘴熔體入口;12、鑄嘴熔體出口;13、二級分流單元;131、二級分流塊;2、連接管;21、一級分流單元;211、一級分流塊;22、連接管熔體入口;23、連接管熔體出口;-3、前液箱;31、坩堝;32、加熱單元。
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
如圖1至圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提出一種鎂合金鑄軋系統(tǒng),包括鑄嘴1、連接管2和用于存儲鎂合金熔體的前液箱3,所述鑄嘴1通過所述連接管2與所述前液箱3連接,所述鑄嘴1設(shè)有鑄嘴熔體入口11和鑄嘴熔體出口12,所述連接管2設(shè)有一級分流單元21、連接管熔體入口22和連接管熔體出口23,所述連接管熔體出口23與所述鑄嘴熔體入口11連接,所述鑄嘴1上設(shè)有二級分流單元13。
根據(jù)流體力學(xué)的邊界層理論,熔體進(jìn)入連接管和鑄嘴后在前液箱液面的靜壓力作用下向阻力最小的熔體出口方向流動。在鎂合金鑄軋過程中,由于前液箱3內(nèi)的坩堝31熔體出口與鑄嘴熔體入口11在熔體流動方向間隔距離較長,即連接管較長,一般為300~400mm,因此在連接管2和鑄嘴1上分別設(shè)置一級分流單元21和二級分流單元13,這樣可以使得鎂合金熔體在該連接管2和鑄嘴1內(nèi)熔體的流速更加均勻,進(jìn)而提高鑄軋板的質(zhì)量。
具體的,本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng),由于在連接管2上設(shè)有一級分流單元21,避免了連接管2中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在該連接管2內(nèi)流速均勻,因而能夠使鎂合金熔體均勻的流入鑄嘴1;而鑄嘴1上設(shè)有二級分流單元13,避免鑄嘴1中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在鑄嘴內(nèi)的流速均勻,通過一級分流單元21和二級分流單元13的設(shè)置,能夠使鎂合金熔體均勻流入鑄軋機(jī)進(jìn)行鑄軋,防止熔體溫度在軋輥軸線方向分布不均,避免發(fā)生鑄軋板表面裂紋、熱帶、穿洞異常和板形不良的現(xiàn)象,使鎂合金熔體能夠均勻結(jié)晶,進(jìn)而提高了鑄軋板的質(zhì)量。
進(jìn)一步的,前液箱3包括坩堝31,由于雙金屬復(fù)合鋼板不易與鎂發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生雜質(zhì),因而采用雙金屬復(fù)合鋼板制成的坩堝31,能夠提高鎂合金熔體的純度,同時也延長了坩堝的使用壽命。此外,該鎂合金鑄軋系統(tǒng)持續(xù)通入保護(hù)氣體使得鎂合金熔體與空氣隔離,在整個生產(chǎn)過程中鎂合金熔液與外部隔絕,從而減少了氧化燒損及氧化渣,進(jìn)而提高了鎂合金熔液質(zhì)量和生產(chǎn)安全。
如圖2所示,優(yōu)選的,所述一級分流單元21包括至少一個一級分流塊211,所述一級分流塊211呈半橢圓形狀,所述一級分流塊211的長軸與熔體的流動方向呈夾角設(shè)置,當(dāng)鎂合金熔體經(jīng)過一級分流塊211,由于半橢圓的曲面對金屬熔體的阻力小,因此不易出現(xiàn)熔體流動不順而產(chǎn)生紊流,從而影響鑄軋板的質(zhì)量的問題,進(jìn)而提高了鑄軋板的質(zhì)量。在本發(fā)明實(shí)施例中,所述一級分流塊211的長軸與熔體的流動方向呈90度夾角設(shè)置。可以理解的,一級分流塊211尖頭朝向熔體流動方向。
優(yōu)選的,所述一級分流單元21包括至少兩個相互間隔設(shè)置的一級分流塊211,兩個相鄰一級分流塊的間隔距離在熔體的垂直方向由中部向兩端逐漸增大,這種結(jié)構(gòu)能夠使熔體在連接管2內(nèi)的流速更加均勻。
優(yōu)選的,位于中間的一級分流塊211正對所述連接管熔體入口22,使鎂合金熔體在連接管2內(nèi)均勻流動。
優(yōu)選的,所述連接管熔體入口22與所述前液箱的熔體出口相適配,所述連接管熔體出口23與鑄嘴熔體入口22相適配,所述連接管2內(nèi)腔為擴(kuò)口式結(jié)構(gòu),有利于鎂合金熔體在連接管2內(nèi)流速均勻。
優(yōu)選的,所述連接管2為金屬材料制成的連接管,連接管2設(shè)于前液箱3上,這種材質(zhì)的連接管使用壽命長,避免需要頻繁更換連接管而影響生產(chǎn)效率。所述鑄嘴1為硅酸鋁材料制成的鑄嘴,這樣鑄嘴1保溫性好、熱膨脹系數(shù)小、具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度能夠經(jīng)受熔體的沖刷。
優(yōu)選的,所述二級分流單元13包括多個二級分流塊131,相鄰所述二級分流塊131相互間隔設(shè)置,兩個相鄰二級分流塊131的間隔距離在熔體的垂直方向由中部向兩端逐漸增大,這種結(jié)構(gòu)能夠使熔體在鑄嘴1內(nèi)的流速更加均勻。可以理解的,二級分流塊131尖頭朝向熔體流動方向。
優(yōu)選的,每一相鄰一級分流塊211的間隔距離正對一個二級分流塊131,使鎂合金熔體在鑄嘴1內(nèi)均勻流動。
如圖1和圖3所示,可以理解的,鎂合金鑄軋系統(tǒng)鑄軋包括水平式鑄軋和傾斜式鑄軋,本發(fā)明實(shí)施例不限于此。
進(jìn)一步的,本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng)還包括加熱單元32,用于對坩堝31進(jìn)行加熱,防止坩堝31內(nèi)的鎂合金熔體的溫度降低而影響鎂合金鑄軋板的正常生產(chǎn)。在本發(fā)明實(shí)施例中,坩堝31的鎂合金熔體入口設(shè)于坩堝31的底部。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝,包括如上所述的鎂合金鑄軋系統(tǒng),該鑄軋工藝加工的鑄軋板質(zhì)量高,產(chǎn)品性能優(yōu)異。
綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金鑄軋系統(tǒng),由于在連接管2上設(shè)有一級分流單元21,避免了連接管2中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在該連接管2內(nèi)流速均勻,因而能夠使鎂合金熔體均勻的流入鑄嘴1;而鑄嘴1上設(shè)有二級分流單元13,避免鑄嘴1中部區(qū)域的熔體流速大于邊界區(qū)域的熔體流速,保證了鎂合金熔體在鑄嘴內(nèi)的流速均勻,通過一級分流單元21和二級分流單元13的設(shè)置,能夠使鎂合金熔體均勻流入鑄軋機(jī)進(jìn)行鑄軋,防止熔體溫度在軋輥軸線方向分布不均,避免發(fā)生鑄軋板表面裂紋、熱帶、穿洞異常和板形不良的現(xiàn)象。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于該鑄軋系統(tǒng)的鑄軋工藝,該鑄軋工藝加工的鑄軋板質(zhì)量高,產(chǎn)品性能優(yōu)異。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。