本發(fā)明屬于鎂合金板帶鑄軋機(jī)組設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)：

鎂合金鑄軋是將熔融態(tài)合金凝固和軋制變形的有機(jī)統(tǒng)一，即合金液在結(jié)晶凝固的同時(shí)承受壓力加工和塑性變形，在較短時(shí)間內(nèi)完成從液態(tài)金屬到固態(tài)薄帶的全部過程，是一種近終成形、短流程鎂合金板帶生產(chǎn)技術(shù)。取消了傳統(tǒng)的熱軋工序，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約大量能源，減少設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)鑄軋出的薄帶可獲得理想的微觀組織和良好的力學(xué)性能，具有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

德國蒂森公司、 澳大利亞 CSIRO等單位率先開發(fā)出了鎂合金雙輥薄帶鑄造裝備。中國的洛陽銅加工集團(tuán)有限責(zé)任公司、山西銀光華鎂公司先后建立了能生產(chǎn)幅寬 600mm的鎂合金鑄軋板生產(chǎn)線。然而這些生產(chǎn)線不同程度存在以下突出問題：①熔池或前箱液面不穩(wěn)定而引起氧化、燃燒、甚至爆炸；②溫度和澆鑄流量控制不準(zhǔn)確，導(dǎo)致鑄軋板帶凝固不均勻、易形成偏析和嚴(yán)重邊裂等質(zhì)量缺陷；③澆鑄完成或突發(fā)故障的情況下，澆鑄系統(tǒng)內(nèi)鎂液無法回收，而引起極大的安全隱患以及材料浪費(fèi)；④前箱為整體結(jié)構(gòu)，不便于清理，且其保溫加熱裝置出現(xiàn)故障時(shí)不便于修理等。

因此，本發(fā)明針對(duì)上述鎂合金鑄軋過程面臨的瓶頸問題開發(fā)出一種新型鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置，為鎂合金鑄軋薄帶供料環(huán)節(jié)提供技術(shù)保障。該裝置具有廣闊的應(yīng)用前景和重大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種安全、經(jīng)濟(jì)、便于維護(hù)的鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置，為提高鑄軋鎂合金板帶的材料品質(zhì)、成材率和降低成本提供保障。所述轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置能夠與靜置爐和傾斜式鑄軋機(jī)在確保安全的前提下便捷對(duì)接和維護(hù)，并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)液過程中靜置爐液面、前箱液面、系統(tǒng)內(nèi)溫度和流量精確控制；軋線出現(xiàn)故障時(shí)，前箱及轉(zhuǎn)液系統(tǒng)內(nèi)鎂液無損耗回流至靜置爐；前箱內(nèi)膽與外殼可分離，便于清理、維護(hù)等。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案：

一種新型鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置，如圖1所示，包括：帶有下端錐形孔腔的伺服轉(zhuǎn)液泵；自適應(yīng)熱膨脹轉(zhuǎn)液管；內(nèi)膽和外殼獨(dú)立的保溫式組合前箱；帶有保溫層、保護(hù)氣進(jìn)出孔、液位檢測(cè)裝置、溫度檢測(cè)裝置；氣動(dòng)流量精確控制阻塞裝置；以及液位及溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)等。具體發(fā)明過程如下。

所述帶有下端錐形孔腔的伺服轉(zhuǎn)液泵，其特征在于：為了澆鑄完成后、或機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)鎂液能回流至靜置爐，且避免轉(zhuǎn)液泵下端進(jìn)料孔腔無液態(tài)合金殘留冷凝集結(jié)，整個(gè)系統(tǒng)裝置呈15°傾角與靜置爐和鑄嘴相連，并將轉(zhuǎn)液泵進(jìn)料孔腔底部設(shè)計(jì)為160°錐形孔腔，如圖2所示。該發(fā)明克服了轉(zhuǎn)液泵下端進(jìn)料孔腔為平底時(shí)，易使殘留液態(tài)合金冷凝集結(jié)，難以清理造成堵塞而無法工作的缺陷。

所述自適應(yīng)熱膨脹轉(zhuǎn)液管，其特征在于：鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液過程中，整個(gè)轉(zhuǎn)液系統(tǒng)內(nèi)溫度需保持在680~700℃，系統(tǒng)部件內(nèi)必然會(huì)產(chǎn)生一定的熱膨脹量，而轉(zhuǎn)液系統(tǒng)與熔煉爐和鑄軋機(jī)為硬連接，無法吸收熱膨脹量，因而會(huì)造成系統(tǒng)部件變形，特別是轉(zhuǎn)液管部分外表面加有保溫裝置及保溫層，及易變形，存在潛在的鎂液泄露安全隱患。對(duì)此，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了自適應(yīng)熱膨脹的轉(zhuǎn)液管路，即在轉(zhuǎn)液管中部加裝一根波紋補(bǔ)償器，以此來吸收整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的熱膨脹量，如圖3所示。

所述組合式前箱，其特征在于：前箱由內(nèi)膽和外殼兩部分組成，內(nèi)膽與轉(zhuǎn)液管和供料嘴固接為整體、且內(nèi)表面具有SiC抗氧化防腐涂層，外殼為兩半式，材質(zhì)均為耐高溫不銹鋼；供料嘴與內(nèi)膽固接端為圓形，與鑄嘴連接端為方形；內(nèi)膽和外殼之間布有加熱裝置及保溫層，如圖4所示。組合式前箱設(shè)計(jì)，便于整個(gè)系統(tǒng)的拆裝、加熱裝置的檢修維護(hù)及內(nèi)膽的清理。

所述前箱液面及系統(tǒng)溫度精確控制系統(tǒng)，其特征在于：前箱液面與鑄嘴間的高度差、以及合金液由靜置爐輸送至鑄嘴時(shí)的溫度差，是決定鑄軋板品質(zhì)的關(guān)鍵因素。本發(fā)明采取伺服轉(zhuǎn)液泵和布置于前箱內(nèi)的電動(dòng)嵌塞裝置及安裝于前箱頂蓋上的液位檢測(cè)儀聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)流量的精確控制，使前箱內(nèi)的液面高度控制精度±1mm；同時(shí)，本發(fā)明采用電阻加熱對(duì)轉(zhuǎn)液管及前箱加熱，并將靜置爐、轉(zhuǎn)液管、前箱及加熱組件溫度聯(lián)動(dòng)檢測(cè)、閉環(huán)控制，使鎂液由靜置爐輸送至前箱，鎂液溫度變化不超過10℃。

通過所述發(fā)明過程，發(fā)明一種安全、經(jīng)濟(jì)的新型鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置，可實(shí)現(xiàn)提高鑄軋鎂合金板帶的材料品質(zhì)、成材率和降低成本的目的。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及積極效果。

1.本發(fā)明可精確控制前箱液位和系統(tǒng)溫度，有效控制鑄軋板帶凝固不均勻、易形成偏析和嚴(yán)重邊裂等質(zhì)量缺陷，提高成材率和板材性能，從而大幅降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效益。

2. 本發(fā)明裝置，即使在鑄軋線其他裝置出現(xiàn)故障情況下，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)鎂液無損耗回流至靜置爐，確保安全，無損耗。

3.本發(fā)明裝置使用安全、維護(hù)便捷、經(jīng)濟(jì)可靠，是一種先進(jìn)的鎂合金鑄軋機(jī)組中間轉(zhuǎn)液裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鎂合金鑄軋轉(zhuǎn)液系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)裝置中帶有下端錐形孔腔的伺服轉(zhuǎn)液泵結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)裝置中自適應(yīng)熱膨脹轉(zhuǎn)液管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明系統(tǒng)裝置中組合式前箱。

具體實(shí)施方式

參閱圖1所示，首先，開啟安裝于前箱頂蓋6處的保護(hù)氣輸入通道8開關(guān)，同時(shí)開啟轉(zhuǎn)液管2和前箱5加熱裝置4和11的開關(guān)，將通入保護(hù)氣體的輸送管道和前箱預(yù)熱至680~700℃、鑄嘴及鑄軋輥預(yù)熱至既定目標(biāo)溫度。前箱系統(tǒng)預(yù)熱結(jié)束后，保持前箱內(nèi)的出口釬塞裝置10處于密閉狀態(tài)，在保護(hù)氣體下，由帶有下端錐形孔腔的伺服轉(zhuǎn)液泵1，將經(jīng)精煉、通氣吹渣、靜置后的鎂合金液通過轉(zhuǎn)液管道2輸送到前箱5，通過上述發(fā)明過程中所述的溫度聯(lián)動(dòng)控制中的前箱內(nèi)溫度檢測(cè)儀7讀取實(shí)時(shí)溫度，顯示鎂合金液溫度為設(shè)定澆鑄溫度后，保持恒溫；當(dāng)前箱內(nèi)液位檢測(cè)儀9顯示鎂合金液達(dá)到預(yù)定的液面高度后，將釬塞裝置10打開，鎂合金液經(jīng)由與前箱內(nèi)膽直接固接的流槽通道12、鑄嘴、鑄軋機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定鑄軋。在穩(wěn)定鑄軋過程中，通過伺服轉(zhuǎn)液泵1和嵌塞裝置10的聯(lián)動(dòng)控制使前箱液面保持恒定高度，確保以均勻流速進(jìn)入鑄軋機(jī)。整個(gè)熔煉和輸送及液態(tài)鎂合金鑄軋過程中均采用混合氣體（SF₆+ N₂）進(jìn)行工藝環(huán)境的氣體保護(hù)，系統(tǒng)流量控制須與鑄軋機(jī)組速度匹配即可。