專利名稱：：輪帶式鑄造生產(chǎn)a356鋁合金的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋁加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說(shuō)是輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)A356鋁合金的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
：目前，國(guó)內(nèi)A356鑄造鋁合金的生產(chǎn)只有水平模鑄錠和豎井垂直鑄造兩種生產(chǎn)方法。水平模鑄錠設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，但產(chǎn)品內(nèi)部氣渣含量高，成分偏析大，質(zhì)量穩(wěn)定性差，不能滿足后續(xù)加工生產(chǎn)高端產(chǎn)品的要求。豎井垂直鑄造設(shè)備投資大，技術(shù)要求和生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質(zhì)量雖然較好，但生產(chǎn)工序復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境安全隱患大，而且生產(chǎn)靈活性差，其生產(chǎn)工藝為熔煉一精煉一鑄棒一吊棒一鋸切一檢驗(yàn)一包裝一入庫(kù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服以上兩種生產(chǎn)工藝的不足，提供一種能提高產(chǎn)品成材率、確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、有效降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)連續(xù)鑄造的輪帶式鑄造生產(chǎn)A356鋁合金的生產(chǎn)方法及設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案是將改進(jìn)的輪帶式鑄造機(jī)用于生產(chǎn)A356鋁合金，其生產(chǎn)工藝如下合金鋁液經(jīng)過(guò)熔煉、精煉后，進(jìn)入輪帶式鑄造機(jī)連續(xù)澆鑄和在線剪切生產(chǎn)成A356鋁合金錠。工藝路線熔煉一精煉一連續(xù)澆鑄一檢驗(yàn)一包裝一入庫(kù)。生產(chǎn)方法為把配制好的A356鋁合金液體進(jìn)行爐內(nèi)精煉和在線除氣過(guò)濾，然后連續(xù)澆注到結(jié)晶器內(nèi)并在結(jié)晶器四周連續(xù)通上冷卻水，根據(jù)澆鑄生產(chǎn)的溫度不同，將結(jié)晶區(qū)劃分為5段，溫度從高到低分布，稱為澆注區(qū)、液態(tài)區(qū)、糊狀區(qū)、凝固區(qū)、起坯區(qū)；將冷卻區(qū)分隔為12區(qū)，根據(jù)冷卻水分布在結(jié)晶器四周的流量不同，分為外冷1-4區(qū)、內(nèi)冷1-4區(qū)、外側(cè)冷1-2區(qū)、內(nèi)側(cè)冷1-2區(qū)，各結(jié)晶區(qū)的溫度和各冷卻區(qū)的冷卻水流量的工藝參數(shù)據(jù)如表1所示。這樣，以確保A356鋁液連續(xù)鑄造成設(shè)計(jì)斷面的鋁坯，再經(jīng)過(guò)連續(xù)在線剪切成鋁錠，該生產(chǎn)工藝稱為輪帶式鑄造生產(chǎn)鋁合金(該套連續(xù)澆鑄設(shè)備將命名為YL5290輪帶式鑄造機(jī))。表1輪帶式鑄造生產(chǎn)鋁合金工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>12冷卻區(qū)冷卻水流量(1/min)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明的輪帶式鑄造機(jī)由以下構(gòu)成鑄機(jī)、矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)、滾剪機(jī)等組成，并衣次布置，在鑄機(jī)和矯直機(jī)之間有引橋；其中1)鑄機(jī)由起坯器、小澆包、五輪式張緊輪、鋼帶、結(jié)晶器、冷卻水管、減速機(jī)和電機(jī)等構(gòu)成；結(jié)晶器由結(jié)晶輪上帶凹槽(凹槽可以根據(jù)鋁錠斷面需求而設(shè)計(jì)成不同形狀)的銅環(huán)形成，五只張緊輪與結(jié)晶輪的寬度一致，并安裝在同一垂直平面上，鋼帶通過(guò)張緊輪張緊地貼在結(jié)晶輪上，與結(jié)晶輪凹槽形成梯形斷面結(jié)晶腔，小澆包安裝在結(jié)晶輪頂部位置與結(jié)晶器連接，為澆鑄生產(chǎn)提供高溫鋁液，當(dāng)鋁液由小澆包注入到結(jié)晶腔后，冷卻水管置于結(jié)晶輪周圍，提供冷卻水噴淋在結(jié)晶輪和鋼帶上，把鋁液熱量帶走完成鑄造，起坯器安裝在結(jié)晶輪凹槽的起壞位置，把澆鑄成型的鋁坯引出，電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)晶輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄。2)矯直機(jī)由上壓緊輪、下壓緊輪、液壓系統(tǒng)構(gòu)成，兩只上壓緊輪通過(guò)液壓油缸實(shí)現(xiàn)升降和增加壓力，并與三只固定安裝的下壓緊輪錯(cuò)位分布，當(dāng)鋁坯經(jīng)過(guò)矯直機(jī)時(shí)，由上壓緊輪下壓施加壓力使鋁坯平直，實(shí)現(xiàn)輥式矯直。3)引坯機(jī)由下壓緊輪、上壓痕滾輪、減速機(jī)、電機(jī)構(gòu)成，上、下壓緊輪呈垂直對(duì)稱分布，上壓緊輪固定安裝，下壓緊輪與減速機(jī)連接，減速機(jī)和電機(jī)相連接。通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，壓痕起到增加摩擦產(chǎn)生牽引作用。4)滾碼機(jī)由滾碼輪、電機(jī)構(gòu)成，滾碼輪跟液壓油缸相連，可實(shí)現(xiàn)升降和增加壓力，滾碼輪上有10個(gè)鋼字碼安裝槽，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要可以對(duì)字碼進(jìn)行更換，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)把字碼滾壓在鋁坯上。5)滾剪機(jī)由上剪刀輪、下剪刀輪、冷卻裝置、減速機(jī)、電機(jī)構(gòu)成，上下剪刀輪固定安裝，每個(gè)剪刀輪上安裝2個(gè)刀片，成對(duì)稱分布，刀片可以進(jìn)行拆卸更換，通過(guò)剪刀輪旋轉(zhuǎn)半周時(shí)上下剪刀輪上安裝的刀片重合實(shí)現(xiàn)一次剪切，減速機(jī)連接上下剪刀輪，減速機(jī)和電機(jī)相連接。電機(jī)和減速機(jī)是驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在刀片進(jìn)行剪切高溫(400-500°C)鋁坯時(shí)通過(guò)冷卻裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)冷卻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)成本低，工藝技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品內(nèi)部氣渣含量低，成分偏析小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且生產(chǎn)靈活性好，可快速調(diào)整產(chǎn)品種類，作業(yè)環(huán)境安全。圖1是本發(fā)明輪帶式鑄造機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明的鑄機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是本發(fā)明的結(jié)晶器截面圖(A-A截面)；圖6本發(fā)明的矯直機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的俯視圖；圖8是本發(fā)明的引坯機(jī)和滾碼輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8的俯視圖；圖10是本發(fā)明的滾剪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10的俯視圖。圖中，1_鑄機(jī)，2-引橋，3-矯直機(jī)，4-引坯機(jī)，5-滾碼機(jī)，6-滾剪機(jī)，7-液壓站，8-起坯機(jī)，9小澆包，10-張緊輪(5輪式)，11-鋼帶，12-冷卻水管，13-減速機(jī)，14-電機(jī)，15-結(jié)晶輪，16-上壓緊輪，17-下壓緊輪，18-液壓系統(tǒng)，19-液壓油缸，20-下壓緊輪，21-上壓痕滾輪，22-滾碼輪，23-減速機(jī)，24、25-電機(jī)，26-上剪刀輪，27-下剪刀輪，28-電機(jī)，29-減速機(jī)，30-冷卻裝置，31-鋼帶，32-鋁液，33-結(jié)晶輪，34-結(jié)晶器。具體實(shí)施例方式在熔煉爐內(nèi)加入電解鋁液、鋁錠或生產(chǎn)廢料和金屬硅、高純鎂錠、鋁鍶合金、鈦劑等，其中電解鋁液為87.76%、生產(chǎn)廢料為4.58%、金屬硅為6.75%、高純鎂錠為0.36%、鋁鍶合金為0.42%、鈦劑為0.13X，化學(xué)成分檢測(cè)達(dá)到A356鋁合金要求后，通入高純氮?dú)?純度為99.999%以上)，并添加鋁液總量1.2%的精煉劑進(jìn)行精煉，精煉溫度控制在75076(TC，然后進(jìn)入靜置爐進(jìn)行靜置，經(jīng)過(guò)在線氮?dú)?純度為99.999%以上)除氣和陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾(以上均為現(xiàn)有技術(shù))，然后連續(xù)澆注到鑄機(jī)并在結(jié)晶器四周連續(xù)通上冷卻水結(jié)晶，根據(jù)澆鑄生產(chǎn)的溫度不同，將結(jié)晶區(qū)劃分為5段，溫度從高到低分布，分為澆注區(qū)、液態(tài)區(qū)、糊狀區(qū)、凝固區(qū)、起坯區(qū)，根據(jù)冷卻水分布在結(jié)晶輪四周的流量不同，將冷卻區(qū)分隔為12區(qū)，稱為外冷1-4區(qū)、內(nèi)冷1-4區(qū)、外側(cè)冷1-2區(qū)、內(nèi)側(cè)冷1-2區(qū)，各冷卻區(qū)的冷卻強(qiáng)度(冷卻水流量)分布如表1所示，使A356鋁液連續(xù)鑄造成設(shè)計(jì)斷面的鋁坯，再經(jīng)過(guò)連續(xù)在線的矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)、滾剪機(jī)等剪切成鋁錠。表1輪帶式鑄造生產(chǎn)鋁合金工藝參數(shù)熔煉溫度精煉溫度澆鑄溫度澆鑄速度冷卻水溫度760800°C740780°C630680°C58t/h2040°C12冷卻區(qū)冷卻水流量(1/min)外l外2外3外4內(nèi)1內(nèi)2內(nèi)3內(nèi)4外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)1區(qū)2區(qū)1區(qū)2區(qū)0-520-3040-5030-406-1225-3545-550-50-570-900-565-855輪帶式鑄造機(jī)的構(gòu)成如下由鑄機(jī)1、矯直機(jī)3、引坯機(jī)4、滾碼機(jī)5、滾剪機(jī)6等組成，并衣次布置連接構(gòu)成，在鑄機(jī)和矯直機(jī)之間有引橋2，并設(shè)置與其相適應(yīng)的液壓站7，如圖1、2所示；其中1)鑄機(jī)由起坯器8、小澆包9、五輪式張緊輪10、冷卻水管12，帶鋼11、結(jié)晶器34、減速機(jī)13和電機(jī)14等構(gòu)成，結(jié)晶器由結(jié)晶輪33上帶凹槽(凹槽可以根據(jù)鋁錠斷面需求而設(shè)計(jì)成不同形狀)的銅環(huán)形成，五只張緊輪與結(jié)晶輪的寬度一樣，并安裝在同一垂直平面上，它們把張緊的鋼帶緊貼在結(jié)晶輪上，與結(jié)晶輪凹槽形成梯形斷面結(jié)晶腔(結(jié)晶器)，小澆包安裝在結(jié)晶輪頂部("掛鐘12點(diǎn)")位置的凹槽內(nèi)，為澆鑄生產(chǎn)提供高溫鋁液，冷卻水管由四根成半圓形彎管組成，分布于結(jié)晶輪內(nèi)圓、外圓和左右兩側(cè)，管壁上安裝了冷卻噴淋水嘴，當(dāng)鋁液由小澆包注入到結(jié)晶腔后，冷卻水管提供冷卻水噴淋在結(jié)晶輪和鋼帶上，把鋁液熱量帶走完成鑄造，起坯器安裝在結(jié)晶輪起坯("掛鐘20點(diǎn)")位置的凹槽內(nèi)，把澆鑄成型的鋁坯引出，電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)晶輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄。如圖3、4所示。2)矯直機(jī)由上壓緊輪16、下壓緊輪17、液壓系統(tǒng)18，兩只上壓緊輪通過(guò)液壓油缸19實(shí)現(xiàn)升降和增加壓力，并與三只固定安裝的下壓緊輪錯(cuò)位分布，當(dāng)鋁坯經(jīng)過(guò)矯直機(jī)時(shí)，由上壓緊輪下壓施加壓力使鋁坯平直，實(shí)現(xiàn)輥式矯直。如圖5、6所示；3)引坯機(jī)由下壓緊輪20、上壓痕滾輪21、減速機(jī)23、電機(jī)14構(gòu)成，上、下壓緊輪呈垂直對(duì)稱分布，上壓緊輪固定安裝，下壓緊輪與減速機(jī)連接，減速機(jī)和電機(jī)相連接，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，壓痕起到增加摩擦產(chǎn)生牽引作用。如圖7、8所示；4)滾碼機(jī)由滾碼輪22、電機(jī)25構(gòu)成，滾碼輪與液壓油缸相連，可實(shí)現(xiàn)升降和增加壓力，滾碼輪上有io個(gè)鋼字碼安裝槽，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要可以對(duì)字碼進(jìn)行更換，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)把字碼滾壓在鋁坯上。如圖7、8所示；5)滾剪機(jī)由上剪刀輪26、下剪刀輪27、冷卻裝置30、減速機(jī)29、電機(jī)28構(gòu)成，上下剪刀輪固定安裝，每個(gè)剪刀輪上安裝2個(gè)刀片，成對(duì)稱分布，刀片可以進(jìn)行拆卸更換，通過(guò)剪刀輪旋轉(zhuǎn)半周時(shí)上下剪切輪上安裝的刀片重合實(shí)現(xiàn)一次剪切，減速機(jī)連接上下剪刀輪，減速機(jī)和電機(jī)相連接。電機(jī)和減速機(jī)是驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在刀片進(jìn)行剪切高溫(400-500°C)鋁坯時(shí)通過(guò)冷卻裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)冷卻，如圖9、10所示。表2YL5290輪帶式鑄造機(jī)設(shè)備性能參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3輪帶式鑄造A356鋁合金產(chǎn)品性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求一種輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)A356鋁合金的方法，其特征在于將配制好的A356鋁合金液體進(jìn)行爐內(nèi)精煉和在線除氣過(guò)濾，然后連續(xù)澆注到鑄機(jī)的結(jié)晶器內(nèi)，并在結(jié)晶器四周連續(xù)通上冷卻水，將結(jié)晶區(qū)溫度從高到低分布劃分為5段澆注區(qū)、液態(tài)區(qū)、糊狀區(qū)、凝固區(qū)、起坯區(qū)，按冷卻水分布在結(jié)晶輪四周的流量不同，將冷卻區(qū)分隔為12區(qū)外冷1-4區(qū)、內(nèi)冷1-4區(qū)、外側(cè)冷1-2區(qū)、內(nèi)側(cè)冷1-2區(qū)，各結(jié)晶區(qū)的溫度和各冷卻區(qū)的冷卻水流量的工藝參數(shù)如表1表1使A356鋁液連續(xù)鑄造成設(shè)計(jì)斷面的鋁坯，再經(jīng)過(guò)連續(xù)在線的矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)、滾剪機(jī)剪切成鋁錠在線剪切成鋁錠。2.權(quán)利要求1所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于由鑄機(jī)、矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)、滾剪機(jī)組成，并衣次布置連接，在鑄機(jī)和矯直機(jī)之間有引橋。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于鑄機(jī)由起坯器、小澆包、五輪式張緊輪、鋼帶、結(jié)晶器、冷卻水管、減速機(jī)和電機(jī)等構(gòu)成；結(jié)晶器由結(jié)晶輪上帶凹槽的銅環(huán)形成，五只張緊輪與結(jié)晶輪的寬度一致，并安裝在同一垂直平面上，鋼帶通過(guò)張緊輪張緊地貼在結(jié)晶輪上，與結(jié)晶輪凹槽形成梯形斷面結(jié)晶腔，小澆包安裝在結(jié)晶輪頂部位置與結(jié)晶器連接，冷卻水管置于結(jié)晶輪周圍，起坯器安裝在結(jié)晶輪凹槽的起壞位置，電機(jī)和減速機(jī)連接結(jié)晶輪。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于矯直機(jī)由上壓緊輪、下壓緊輪、液壓系統(tǒng)，上壓緊輪連接液壓油缸，并與固定安裝的下壓緊輪錯(cuò)位分布。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于引坯機(jī)由下壓緊輪、上壓痕滾輪、減速機(jī)、電機(jī)構(gòu)成，上、下壓緊輪呈垂直對(duì)稱分布，下壓緊輪與減速機(jī)連接，減速機(jī)和電機(jī)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于滾碼機(jī)由滾碼輪、電機(jī)構(gòu)成，滾碼輪與電機(jī)連接，滾碼輪上有鋼字碼安裝槽。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于滾剪機(jī)由上剪刀輪、下剪刀輪、冷卻裝置、減速機(jī)、電機(jī)構(gòu)成，上下剪刀輪固定安裝，每個(gè)剪刀輪上安裝2個(gè)刀片，成對(duì)稱分布，減速機(jī)連接上下剪刀輪，減速機(jī)和電機(jī)相連接。全文摘要本發(fā)明是一種輪帶式連續(xù)鑄造生產(chǎn)A356鋁合金的方法及設(shè)備。將配制好的A356鋁合金液體進(jìn)行爐內(nèi)精煉和在線除氣過(guò)濾，然后連續(xù)澆注到鑄機(jī)的結(jié)晶器內(nèi)，并在結(jié)晶器四周連續(xù)通上冷卻水結(jié)晶，結(jié)晶區(qū)溫度從高到低分布劃分為5段，按冷卻水分布在結(jié)晶輪四周的流量不同，將冷卻區(qū)分隔為12區(qū)。輪帶式鑄造機(jī)由以下構(gòu)成鑄機(jī)、矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)、滾剪機(jī)等組成，并衣次布置，在鑄機(jī)和矯直機(jī)之間有引橋。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，生產(chǎn)流程短，生產(chǎn)成本低，工藝技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品內(nèi)部氣渣含量低，成分偏析小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且生產(chǎn)靈活性好，可快速調(diào)整產(chǎn)品種類，作業(yè)環(huán)境安全。文檔編號(hào)B22D11/12GK101791684SQ20101012514公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2010年3月16日優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日發(fā)明者丁吉林,劉志祥,呂松,和玉光,李全,李永平,李順祥,洪堯,王進(jìn)錄,肖文秀,袁東平,袁崇勝,陳曉云申請(qǐng)人:云南鋁業(yè)股份有限公司