專利名稱：將惰性氣體通入鑄嘴的方法及鑄嘴夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬鑄軋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法及鑄嘴夾具。
背景技術(shù)：
鑄軋是將熔融的鋁液通過旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶器而直接生產(chǎn)出板帶產(chǎn)品的工藝過程，近年來鑄軋生產(chǎn)工藝以其投資少，流程短，能耗低的優(yōu)點被普遍采用，相比傳統(tǒng)的熱軋工藝具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。鑄軋過程可簡要描寫如下高溫鋁液由流槽導(dǎo)入前箱，進(jìn)入鑄嘴；在前箱液面高度所產(chǎn)生的壓力下向鑄嘴唇口端流動，流出鑄嘴唇口端的鋁熔體冷卻后成為鋁板。鑄軋時，高溫鋁液直接暴露于空氣中，空氣中的氧、氫和水蒸氣會隨鋁流卷入鋁液，增加鋁中夾雜物含量，造成鋁液的二次污染，使得鋁板帶材產(chǎn)品質(zhì)量下降。目前鮮有解決鋁及鋁合金鑄軋板帶材表面質(zhì)量方面的技術(shù)，氣道夾渣、表面氧化和表面鋁粉等缺陷成為鑄軋生產(chǎn)的行業(yè)難題。目前采用較多的吹氬保護(hù)手段，在鋁液和空氣之間形成惰性氣體保護(hù)氣膜，避免空氣與鋁液的直接接觸。該方法是直接將氬氣通入到鑄嘴出口處的鋁液表面，會造成兩個問題1、氣體流量小，不能完全包圍鑄嘴處的鋁液；2、惰性氣體壓力不穩(wěn)，易破壞鋁液彎面，造成鋁板成品出現(xiàn)表面條紋缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法，通入的惰性氣體量充足， 且惰性氣體壓力穩(wěn)定，可有效隔絕裸露鋁液與空氣接觸，防止鋁液的二次污染和氧化。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法，包括以下步驟將惰性氣體通入鑄嘴外側(cè)的鑄嘴夾具，存儲在位于鑄嘴夾具的上夾板和/或下夾板內(nèi)側(cè)的氣槽中；持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與所述氣槽相連的氣道逸出至鑄嘴
唇π端。優(yōu)選地，將惰性氣體通入鑄嘴夾具之前包括用膠管和三通管連接惰性氣體容器和鑄嘴夾具。優(yōu)選地，用膠管和三通管連接惰性氣體容器和鑄嘴夾具之后包括將硅酸鋁紙墊片覆蓋在上夾板和下夾板內(nèi)側(cè)。一種帶有惰性氣體通入功能的鑄嘴夾具，包括上夾板、下夾板和位于兩夾板間側(cè)邊部的鍥形塊，上夾板和下夾板的相對面上設(shè)置有至少一個氣槽以及與所述氣槽連接的至少兩條氣道，氣道的另一端為鑄嘴唇口端，氣槽與惰性氣體通氣孔相連。優(yōu)選地，氣槽的形狀為圓形、橢圓形、方形或不規(guī)則形。優(yōu)選地，氣道為放射線段狀。優(yōu)選地，氣道的出口端寬度大于進(jìn)氣端寬度。
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優(yōu)選地，位于上夾板和下夾板內(nèi)側(cè)表面兩旁的氣道數(shù)目大于位于夾具中央的氣道數(shù)目。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、惰性氣體量充足夾板上的每條氣道提供的惰性氣體量可相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中的一個惰性氣體保護(hù)裝置提供的惰性氣體量，即本發(fā)明方法可提供數(shù)倍于現(xiàn)有裝置能提供的惰性氣體量，有充足的氣量來完全隔絕空氣；2、惰性氣體壓力穩(wěn)定惰性氣體存儲在鑄嘴夾具內(nèi)的氣槽內(nèi)，不僅起到緩沖氣流的作用，還能保持惰性氣體恒定壓力，避免影響鋁液的液彎面；3、惰性氣體均勻分布夾具內(nèi)側(cè)表面兩旁的氣道密度大于夾具中央的氣道密度， 引導(dǎo)惰性氣體平均擴(kuò)散到鑄嘴唇口端，完全裹覆住鋁液；4、結(jié)構(gòu)簡單鑄嘴夾具由兩塊平板構(gòu)成，平板一側(cè)帶有經(jīng)過機(jī)械加工形成的氣槽和氣道，并留有孔道將惰性氣體通入各氣槽即可，易加工易使用，并可重復(fù)利用。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例裝置的整體示意圖；圖2是本發(fā)明實施例鑄嘴夾具的下夾板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例鑄嘴夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1、上夾板，2、下夾板，3、一片式球閥，4、氣槽，5、氣道、6、惰性氣體通氣孔，7、 紙墊片，8、鑄嘴唇口端，9、楔形塊，10、三通管，11、膠管，12、惰性氣體瓶，13、氣體穩(wěn)壓閥。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例通過將惰性氣體通入加工過的鑄嘴夾具，該惰性氣體存儲在鑄嘴夾具的上夾板和/或下夾板內(nèi)側(cè)的氣槽中；并持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與氣槽相連的氣道逸出至鑄嘴唇口端，包覆在從鑄嘴唇口處流出的鋁液表面，隔絕空氣。以下為具體實施例。實施例一、參見圖1和圖2。步驟101 將惰性氣體通入鑄嘴外側(cè)的鑄嘴夾具，存儲在鑄嘴夾具的上夾板1和/ 或下夾板2內(nèi)側(cè)的氣槽4中。將惰性氣體暫時存儲在夾板內(nèi)側(cè)的氣槽4中，可起到緩沖氣體流動速度、保持壓力穩(wěn)定的作用。惰性氣體指不與被保護(hù)熔體發(fā)生反應(yīng)的氣體，包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、 氙氣和氮氣。
氣槽4可同時位于鑄嘴夾具的上夾板和下夾板內(nèi)側(cè)，或者只位于上夾板內(nèi)側(cè)，或者只位于下夾板內(nèi)側(cè)，可依據(jù)實際需求決定。步驟102 持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與氣槽4相連的氣道5逸出至鑄嘴唇口端8。氣道5可為在夾板表面機(jī)械加工出的射線段狀，以引導(dǎo)惰性氣體分布到鑄嘴唇口端8裹覆住鋁液。鑄嘴前端與鑄軋輥之間形成惰性氣體的氣腔，完全包圍鑄嘴唇口與鑄軋輥之間的鋁水，隔絕裸露鋁流與空氣接觸。實施例二、步驟201 用膠管11和三通管10連接惰性氣體瓶12和鑄嘴夾具。將惰性氣體從惰性氣體容器引至鑄嘴夾具。可在每一段膠管上加裝氣體穩(wěn)壓閥 13，以調(diào)整、穩(wěn)定各區(qū)域氣壓。步驟202 將硅酸鋁紙墊片7覆蓋在上夾板1和下夾板2內(nèi)側(cè)。硅酸鋁紙墊片可減小鋁液在夾具內(nèi)部流動時的阻力。還可包括，在上夾板1和下夾板2相對面的側(cè)邊上加裝鍥形塊9，固定上下夾板的同時，可避免惰性氣體從夾板兩側(cè)逸出，造成浪費。步驟203 將惰性氣體通入鑄嘴外側(cè)的鑄嘴夾具，存儲在鑄嘴夾具的上夾板1和/ 或下夾板2內(nèi)側(cè)的氣槽4中。步驟204 持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與氣槽4相連的氣道5逸出至鑄嘴唇口端8。實施例三、一種帶有惰性氣體通入功能的鑄嘴夾具，包括上夾板、下夾板和位于兩夾板間側(cè)邊部的鍥形塊。參見圖1至圖3，上夾板1和下夾板2的相對面上設(shè)置有至少一個氣槽4以及與氣槽4連接的至少兩條氣道5，氣道5的另一端為鑄嘴唇口端8，氣槽4與惰性氣體通氣孔6相連。上下夾板之間可通過螺栓緊固方式固定。鑄嘴夾具由對稱的上下兩片鐵板及鍥形塊9構(gòu)成，鍥形塊9固定上下夾板的同時， 可避免惰性氣體從夾板兩側(cè)逸出，造成浪費。鑄嘴前端與鑄軋輥之間形成惰性氣體的氣腔， 完全包圍鑄嘴處的鋁水，隔絕裸露鋁流與空氣接觸。氣槽4可為圓形、橢圓形、方形或不規(guī)則形等為可存儲一定量惰性氣體的槽；氣槽 4可位于鑄嘴夾具的上夾板和/或下夾板內(nèi)側(cè)，都不影響本發(fā)明的實現(xiàn)。氣槽4在圖2上表現(xiàn)為兩個相互獨立的圓形槽，本領(lǐng)域人員應(yīng)該清楚，氣槽4為一個或多個，都能起到存儲少量氣體、緩沖氣體流動速度、保持壓力穩(wěn)定的作用。氣道5可為在夾板表面機(jī)械加工出的射線段狀，以引導(dǎo)惰性氣體分布到鑄嘴唇口端裹覆住鋁液。氣道5的出口端寬度可大于與氣槽4相連的進(jìn)氣端寬度，以擴(kuò)大惰性氣體的覆蓋面積。夾板內(nèi)側(cè)表面的氣道5數(shù)目可等距分布，改善鑄嘴內(nèi)部氣流紊亂狀況。夾板內(nèi)側(cè)表面兩旁的氣道5數(shù)目可大于位于夾具中央的氣道5數(shù)目。因為根據(jù)流體力學(xué)的邊界層流理論，容器內(nèi)部遠(yuǎn)離邊界的中部流速大于邊界部分的流速，在邊界需增加流體的流量，保證鑄嘴唇口端8各處的惰性氣體穩(wěn)定且流速一致。惰性氣體通氣孔6可與夾板外側(cè)的一片式球閥3相連，其開關(guān)輕便、體積小、流體阻力小，操作方便，開閉迅速。通過調(diào)節(jié)一片式球閥3，控制各通氣孔6的氣流大小。
以上對本發(fā)明實施例提供的一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法及鑄嘴夾具進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上可知，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法，其特征在于，包括以下步驟將惰性氣體通入鑄嘴外側(cè)的鑄嘴夾具，存儲在位于鑄嘴夾具的上夾板和/或下夾板內(nèi)側(cè)的氣槽中；持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與所述氣槽相連的氣道逸出至鑄嘴唇口端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將惰性氣體通入鑄嘴夾具之前包括 用膠管和三通管連接惰性氣體容器和鑄嘴夾具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，用膠管和三通管連接惰性氣體容器和鑄嘴夾具之后包括將硅酸鋁紙墊片覆蓋在上夾板和下夾板內(nèi)側(cè)。
4.一種帶有惰性氣體通入功能的鑄嘴夾具，包括上夾板、下夾板和位于兩夾板間側(cè)邊部的鍥形塊，其特征在于，所述上夾板和所述下夾板的相對面上設(shè)置有至少一個氣槽以及與所述氣槽連接的至少兩條氣道，所述氣道的另一端為鑄嘴唇口端，所述氣槽與惰性氣體通氣孔相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄嘴夾具，其特征在于，所述氣槽的形狀為圓形、橢圓形、方形或不規(guī)則形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄嘴夾具，其特征在于，所述氣道為放射線段狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄嘴夾具，其特征在于，所述氣道的出口端寬度大于進(jìn)氣端寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7任一項所述的鑄嘴夾具，其特征在于，位于所述上夾板和所述下夾板內(nèi)側(cè)表面兩旁的氣道數(shù)目大于位于夾具中央的氣道數(shù)目。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將惰性氣體通入鑄嘴的方法及鑄嘴夾具，包括以下步驟將惰性氣體通入鑄嘴外側(cè)的鑄嘴夾具，存儲在鑄嘴夾具的上夾板和/或下夾板內(nèi)側(cè)的氣槽中；持續(xù)通入惰性氣體，使惰性氣體通過與氣槽相連的氣道逸出至鑄嘴唇口端。本發(fā)明適用于金屬鑄軋領(lǐng)域，通入鑄嘴的惰性氣體量充足，且惰性氣體壓力穩(wěn)定，可有效隔絕裸露鋁液與空氣接觸，防止鋁液的二次污染和氧化。
文檔編號B22D11/14GK102554157SQ201010598130
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者唐新文, 段林昆 申請人:湖南晟通科技集團(tuán)有限公司