本發(fā)明涉及一種鎂合金板帶連續(xù)鑄軋系統(tǒng),屬于鎂合金板帶連續(xù)鑄軋技術(shù)領(lǐng)域,尤其提供了一種改善前箱內(nèi)鎂液流動穩(wěn)定性和液位穩(wěn)定性、并有效凈化鎂合金液的鎂合金鑄軋用傾斜式鑄軋機前箱—鑄嘴系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)今,如何提高鎂合金鑄軋板帶的質(zhì)量是改善鎂合金鑄軋工藝和系統(tǒng)的終極目標。實踐證明,均勻的鑄嘴出口速度和溫度分布可獲得優(yōu)異的鎂合金組織從而提高鎂合金產(chǎn)品質(zhì)量,因此液流控制為鑄軋工藝核心技術(shù)之一,即在結(jié)構(gòu)上要求金屬液通過鑄嘴時流線要合理無死角。另外,如何能降低鎂合金板帶中的雜質(zhì)含量,從而提高其力學(xué)性能和抗腐蝕性能,也成為本領(lǐng)域的技術(shù)難題。但由于鑄嘴受形狀和大小的限制,不能同時有效的解決上述兩大難題。
目前,鎂合金板帶連續(xù)鑄軋工藝及裝置較為緊湊,一般為:鎂合金料經(jīng)過預(yù)加熱處理后,在通有保護氣體的熔煉爐中進行熔煉后;經(jīng)轉(zhuǎn)液管輸送至前箱,前箱中保持鎂合金液恒溫、液位穩(wěn)定,再經(jīng)鑄嘴進入鑄軋機軋制成所需半成品帶坯或成品板材。然而,大多實際生產(chǎn)過程中,熔煉爐中的金屬液由轉(zhuǎn)液管泵入前箱時,流速及流體形態(tài)不穩(wěn)定。因此,前箱作為鎂合金液流入鑄嘴前的最后一個容器,應(yīng)具備穩(wěn)定控制鑄嘴內(nèi)的金屬液靜壓力、提前優(yōu)化金屬液流線、恒定鎂合金液溫度和凈化鎂合金液的功能,最大程度的為獲得均勻的鑄嘴出口速度和溫度分布提供先決條件,并有效去除鎂合金液中的雜質(zhì),避免沖擊氧化和飛濺等問題。如何使前箱實現(xiàn)上述功能成為一個技術(shù)難題,控制前箱內(nèi)金屬液的流動行為是實現(xiàn)液位穩(wěn)定和夾雜物有效去除的重要途徑。
中國專利1(cn103722140a)公開了一種鎂合金板帶連續(xù)鑄軋工藝及系統(tǒng),主要目的是凈化鎂合金液,特殊之處是在靜置爐和前箱內(nèi)設(shè)置耐高溫過濾器。中國專利2(03118572.x)公開了一種鎂鎂合金板材生產(chǎn)的鎂合金雙輥連續(xù)鑄造系統(tǒng),特點為前箱、流嘴采用一體化設(shè)計形成一體化的前箱流嘴。論文“鎂合金鑄軋機主傳動和澆注系統(tǒng)的設(shè)計及仿真”中提出了一種可連續(xù)調(diào)節(jié)傾斜角度的鎂合金鑄軋系統(tǒng),但其在澆注鎂合金液時,出液頭位于前箱上部,易產(chǎn)生沖擊氧化和飛濺的問題,使得前箱金屬液面的波動較大難以保證穩(wěn)定控制。
綜上所述,目前還未提出同時解決上述技術(shù)問題的方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,有效去除鎂合金液中的雜質(zhì),避免沖擊氧化和飛濺等問題,最終達到提高鎂合金鑄軋板帶的質(zhì)量的終極目標。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
鎂合金鑄軋用傾斜式鑄軋機前箱—鑄嘴系統(tǒng),它包括前箱、鑄軋機、用于將熔煉爐熔煉后的鎂或鎂合金溶液輸送到前箱的轉(zhuǎn)液管道和用于將鎂或鎂合金液輸送至鑄軋內(nèi)的鑄嘴,其中:
所述前箱傾斜設(shè)置,前箱的底面與鑄軋機軋輥縫隙平行,前箱左側(cè)壁底部設(shè)置有進液口,進液口與轉(zhuǎn)液管道連通;前箱右側(cè)壁底部設(shè)置有出液口,出液口與鑄嘴連通;前箱側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有耐火材料層,耐火材料層內(nèi)預(yù)埋有加熱元件;
所述前箱頂面設(shè)置有液位控制器和釬塞裝置,所述釬塞裝置的釬塞設(shè)置于前箱與鑄嘴的連通處;所述前箱底面中部沿前箱寬度方向設(shè)置有弧形的擋壩,擋壩設(shè)置于靠近進液口一側(cè),貫穿擋壩中部沿擋壩弧形面的直徑方向設(shè)置有導(dǎo)流孔,導(dǎo)流孔軸線方向與前箱底面之間的夾角為10°~15°,導(dǎo)流孔下沿高度高于前箱的進液口與出液口相比的最高高度,導(dǎo)流孔內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)。
進一步地,所述導(dǎo)流孔的直徑為擋壩高度的1/3。
進一步地,所述擋壩與前箱的前后內(nèi)壁之間分別設(shè)置有間隙。
進一步地,所述擋壩距進液口的距離是前箱進液口與出液口距離的1/4~1/3。
進一步地,所述前箱頂面設(shè)有密封蓋,前箱內(nèi)充滿惰性保護氣體。
進一步地,所述擋壩的材質(zhì)為耐高溫材料。
進一步地,所述過濾網(wǎng)的材質(zhì)為不銹鋼絲網(wǎng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
本發(fā)明所述的鎂合金鑄軋用傾斜式鑄軋機前箱—鑄嘴系統(tǒng)在鎂液轉(zhuǎn)移的過程中,可以有效的控制鎂或鎂合金液因沖擊而引起的翻滾和飛濺,從而減輕了鎂液的氧化并去除夾雜;同時控制鎂或鎂合金液的流線,從而有效的減小了鎂液壓強的波動范圍,甚至能夠使鎂液的壓強趨于恒定,提高了鎂合金板帶生產(chǎn)的安全性。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比,經(jīng)過本發(fā)明所述的前箱—鑄嘴系統(tǒng)的金屬溶液具有操作安全可控、鎂液純凈、避免雜質(zhì)隨金屬熔體進入鑄軋帶材中,易軋制出高質(zhì)量鎂合金帶材等優(yōu)點;且由于產(chǎn)生較少的熔渣或氧化物等物質(zhì),避免了傳統(tǒng)工藝的管道堵塞故障。
附圖說明
圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中前箱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中擋壩結(jié)構(gòu)主視示意圖。
圖4為圖2中擋壩結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做詳細說明:本實施例是以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護范圍不限于下面的實施例。
如圖1~圖4所示的鎂合金鑄軋用傾斜式鑄軋機前箱—鑄嘴系統(tǒng),它包括前箱2、鑄軋機8、用于將熔煉爐熔煉后的鎂或鎂合金溶液輸送到前箱的轉(zhuǎn)液管道1和用于將鎂或鎂合金液輸送至鑄軋機8內(nèi)的鑄嘴3,其中:
所述前箱2傾斜設(shè)置,前箱2的底面與鑄軋機軋輥縫隙平行,前箱2左側(cè)壁底部設(shè)置有進液口,進液口與轉(zhuǎn)液管道1連通;前箱2右側(cè)壁底部設(shè)置有出液口,出液口與鑄嘴3連通;前箱2側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有耐火材料層,耐火材料層內(nèi)預(yù)埋有加熱元件7;
所述前箱2頂面設(shè)置有液位控制器6和釬塞裝置9,所述釬塞裝置9的釬塞設(shè)置于前箱2與鑄嘴3的連通處;所述前箱2底面中部沿前箱2寬度方向設(shè)置有弧形的擋壩4,擋壩4設(shè)置于靠近進液口一側(cè),貫穿擋壩4中部沿擋壩4弧形面的直徑方向設(shè)置有導(dǎo)流孔5,導(dǎo)流孔5軸線方向與前箱2底面之間的夾角為10°~15°,導(dǎo)流孔5下沿高度高于前箱2的進液口與出液口相比的最高高度,導(dǎo)流孔5內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)10,所述過濾網(wǎng)10的材質(zhì)為不銹鋼絲網(wǎng)。將不銹鋼絲網(wǎng)制得的濾網(wǎng)10安裝在耐高溫擋壩4的導(dǎo)流孔5內(nèi),一是可減緩金屬液的流速,二是可凈化所有通過孔流出的金屬液,將雜質(zhì)或夾雜物限制在較小范圍內(nèi)。
進一步地,所述導(dǎo)流孔5的直徑為擋壩4高度的1/3。導(dǎo)流孔5具有向上的傾角可帶動金屬液具有向上的流動,延長了金屬液的流動軌跡,適當增加了金屬液在前箱2內(nèi)的停留時間,可使金屬液的混勻更加充分,同時避免了不穩(wěn)定的液流直接從出口流入鑄嘴3,降低鑄軋材的質(zhì)量。
進一步地,所述擋壩4與前箱2的前后內(nèi)壁之間分別設(shè)置有間隙。
進一步地,所述擋壩4距進液口的距離是前箱2的進液口與出液口距離的1/4~1/3。在擋壩4與前箱2的進液口所圍區(qū)域內(nèi)金屬液湍動劇烈,有利于金屬液的混合以及雜質(zhì)或夾雜物的聚合,從而使雜質(zhì)或夾雜物更難通過過濾網(wǎng)10而起到凈化金屬液的作用;在這個區(qū)域外金屬液流動平緩,大大降低液面的波動,從而起到穩(wěn)定液位的作用。
進一步地,所述前箱2頂面設(shè)有密封蓋,前箱2內(nèi)充滿惰性保護氣體。
進一步地,所述擋壩2的材質(zhì)為耐高溫材料。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。