一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備及工藝的制作方法
【專利摘要】一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備及工藝，設備包括中間緩沖包，中間緩沖包上方連接有鎂合金精煉熔液補給管道和第一氬氣輸送管道，中間緩沖包的下方連接有澆鑄管道，澆鑄管道出口穿過結晶器蓋伸入到結晶器恒溫控段內腔，結晶器凝固段下方的板帶表面防腐保護段和密排導向輥連接，密排導向輥的下方設有鑄坯的板坯切斷分離裝置和鑄坯移送機構，鑄坯移送機構下部設有切削收集裝置，切削收集裝置連接在切削集送裝置上，工藝是將鎂合金熔液通過管道運輸到密閉的組合結晶器中邊凝固邊下移，凝固表面經過防腐處理，通過支撐拉輥將鎂合金厚板坯連續(xù)不斷的拉出，經后續(xù)切割分離，形成大于50mm厚的一定寬度和長度的板材，提升鎂合金厚板坯的生產效率。
【專利說明】一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備及工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)鎂合金厚板連續(xù)鑄造領域，具體涉及一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備及工藝。
【背景技術】
[0002]目前國內外采用半連續(xù)或模鑄的方法鑄造鎂合金板坯，半連鑄技術相對模鑄而言，盡管效率有所提高，但半連鑄不能連續(xù)生產，是借鑒鋁合金半連鑄技術而衍生的技術，是將鎂合金熔液注入封閉的鑄錠模中，鑄錠模高度一般在110?250mm間，鎂合金熔液在鑄錠模內凝固形成比較厚的坯殼后，依靠鑄錠模下方封堵的引錠托盤托著鎂合金鑄坯緩慢下移，下移速度一般在0.15m/min以下，在下移到一定長度后，停止向鑄模內注入熔液，并移開鑄模，待已成形的鑄坯冷卻到設定溫度后，托盤將鑄坯緩慢升到上方，利用行車吊走鑄坯。因鑄造過程是間斷進行，所以叫半連鑄技術。在半連鑄過程中，因鎂金屬性質活潑，對空氣中含有的氧、水蒸氣等氣體隔離要求比較高，在鑄模的往復移動過程中就帶來許多生產危險性。鑄模高度小，鎂合金熔液在鑄模內冷卻速度受到限制，制約著鑄造速度的提聞，進而影響續(xù)合金鑄還效率的提聞。
[0003]采取什么樣的工藝方法，提升鎂合金厚板坯的生產效率，是業(yè)內人士研究的主要方向之一。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備及工藝，能夠形成大于50_厚的板材，提升鎂合金厚板坯的生產效率。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0006]一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備，包括中間緩沖包3，中間緩沖包3上方連接有鎂合金精煉熔液補給管道I和第一氬氣輸送管道2，中間緩沖包3的側下方連接有清渣管道4，清渣管道4和清渣容箱5連接，中間緩沖包3的下方連接有澆鑄管道7，
[0007]結晶器凝固段11上方的結晶器恒溫控段10頂部設有結晶器蓋9，結晶器蓋9連接有第二氬氣輸送管道6和防護熔劑輸送管道8，澆鑄管道7出口穿過結晶器蓋9伸入到結晶器恒溫控段10內腔，結晶器凝固段11下方的板帶表面防腐保護段12和密排導向輥13連接，密排導向輥13的下方設有鑄坯14的板坯切斷分離裝置15和鑄坯移送機構16，鑄坯移送機構16和鑄坯出坯移送裝置20連接，鑄坯出坯的下線口處設有鑄坯起吊裝置21，
[0008]鑄坯移送機構16下部設有切削收集裝置17，切削收集裝置17連接在切削集送裝置18上，通過切削集送裝置18將切削收集裝置17送到切削集送位19處。
[0009]一種鎂合金厚板連續(xù)生產工藝，包括以下步驟:
[0010]第一步:引錠桿頭部通過密排導向輥13送到結晶器凝固段11內設定位置封堵結晶器凝固段11的下口，使結晶器恒溫控段10、結晶器凝固段11的內腔和引錠桿頭部形成一個下部封閉的熔液“盛放杯”;[0011]第二步:第一氬氣輸送管道2將氬氣通入鎂合金熔液中間緩沖包3，清除空包內的空氣，降低氧、氮與鎂反應的氣體后，將空的中間緩沖包3加熱到鎂合金熔液存留溫度，將精煉階段獲得的鎂合金熔液經鎂合金精煉熔液補給管道I輸送到中間緩沖包3 ；
[0012]第三步:結晶器蓋9與結晶器恒溫控制段10緊密結合，防止上面空氣的進入，結晶器恒溫控制段10啟動恒溫控裝置加熱，使此段內壁到達鎂合金熔液澆鑄控制溫度，第二氬氣輸送管道6通入IS氣,排除存留的空氣；
[0013]第四步:澆鑄管道7將中間緩沖包3中的鎂合金熔液輸送到結晶器恒溫控制段10和結晶器凝固段11內腔，通過結晶器恒溫控制段10上部的液面控制系統(tǒng)將液面控制到一個穩(wěn)定的位置，防護熔劑輸送管道8向結晶器液面上方均勻噴灑防護熔劑，增加鑄坯與結晶器內壁的潤滑效果；
[0014]第五步:結晶器凝固段11通水冷卻，使存留在本段的鎂合金熔液與其內壁接觸部分冷卻凝固形成具有一定抗拉強度的坯殼，打開板坯表面防腐保護段12的防護氣體進行板坯表面防腐，鎂合金熔液與引錠頭部接觸部分凝結在一起，為引錠下拉鎂合金凝固板坯提供條件；
[0015]第六步:啟動密排導向輥13拖動引錠桿下拉鑄坯14，同時打開密排輥內部的鑄坯冷卻系統(tǒng)加強鑄坯冷卻，當鑄坯到引錠與板坯分離位置時，板坯切斷分離裝置15將引錠與板坯切割分離，收走引錠，修理后待下次開澆使用；
[0016]第七步:全凝固的鑄坯14繼續(xù)下拉，經過板帶切斷分離裝置15位置時，按照下續(xù)板坯定尺切割，鑄坯移送機構16將鑄坯移送到鑄坯14出坯位置，鑄坯出坯移送裝置20將鑄坯14提升到下線口，鑄坯起吊裝置21將鑄坯14起吊下線，切割削通過切削收集裝置17到切削集送裝置18，在收集快滿時移送到切削集送位19進行下線排放清理后返回原位；
[0017]第八步:往復第二至第七步連續(xù)生產；
[0018]第九步:在停澆時，停止?jié)茶T管道7向結晶器恒溫控制段10注入鎂合金熔液，減速將原有的鎂合金熔液完全凝固拉出，在完成最后一塊鑄坯下線后，整個板坯連續(xù)澆鑄階段結束。
[0019]經過一定時間的連續(xù)澆鑄，沉淀的鎂合金熔液雜質沉積在中間包的下方，當達到一定高度后，雜質會隨熔液進入結晶器，這時就需要通過清渣管道4將下層雜質排放到有惰性氣體保護的清渣容箱5中，待冷卻凝固后清除。
[0020]本發(fā)明設備及工藝的特點有:
[0021]1.采用結晶器內壁凝固方法，增大了鎂合金熔液的停留空間，加強了冷卻效果。
[0022]2.采用封閉隔絕式的鎂合金熔液注入系統(tǒng)，避免了氧、氮和水蒸氣等易作用物質的侵入，保證澆鑄安全順利。
[0023]3.采用分段組合式結晶器，分別實現恒溫控制、冷卻凝固、防護處理等功能，延長鎂合金熔液凝固區(qū)間長度，增加連續(xù)澆鑄的可靠性。
[0024]4.鎂合金熔液流經容腔均有惰性氣體的防護，鎂合金熔液進入結晶器恒溫控制段后，上表面加入防護熔劑，一方面在上表面形成一層液體保護膜，加強防護鎂合金熔液與氧等不利澆鑄的氣體接觸，提高鎂合金純度，同時因其熔點低于鎂合金，熔液黏度比鎂合金熔液小，比重比鎂合金小，能填充到鎂合金凝固殼與結晶器內壁間的收縮間隙中，增加結晶器內壁與鑄坯殼間的潤滑性能，減少摩擦力，為鑄坯下拉提供條件。[0025]5.結晶器液面通過液面控制系統(tǒng)有助澆鑄理想液面的控制，結晶器熔液停留高度提聞，有助雜質上浮，提聞鑄還鑄造質量。
[0026]6.采用密排導向輥的轉速控制拉坯速度和拉力，結合板坯切斷分離裝置自動切害I]、鑄坯移送等工序，能夠形成大于50_厚的板材，實現連續(xù)澆鑄，生產效率高，靈活性大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]附圖為本發(fā)明設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0029]參照附圖，一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備，包括中間緩沖包3，中間緩沖包3上方連接有鎂合金精煉熔液補給管道I和第一氬氣輸送管道2，中間緩沖包3的側下方連接有清渣管道4，清渣管道4和清渣容箱5連接，中間緩沖包3的下方連接有澆鑄管道7，
[0030]結晶器凝固段11上方的結晶器恒溫控段10頂部設有結晶器蓋9，結晶器蓋9連接有第二氬氣輸送管道6和防護熔劑輸送管道8，澆鑄管道7出口穿過結晶器蓋9伸入到結晶器恒溫控段10內腔，結晶器凝固段11下方的板帶表面防腐保護段12和密排導向輥13連接，密排導向輥13的下方設有鑄坯14的板坯切斷分離裝置15和鑄坯移送機構16，鑄坯移送機構16和鑄坯出坯移送裝置20連接，鑄坯出坯的下線口處設有鑄坯起吊裝置21，
[0031]鑄坯移送機構16下部設有切削收集裝置17，切削收集裝置17連接在切削集送裝置18上，通過切削集送裝置18將切削收集裝置17送到切削集送位19處。
[0032]參照附圖，一種鎂合金厚板連續(xù)生產工藝，包括以下步驟:
[0033]第一步:引錠桿頭部通過密排導向輥13送到結晶器凝固段11內設定位置封堵結晶器凝固段11的下口，使結晶器恒溫控段10、結晶器凝固段11的內腔和引錠桿頭部形成一個下部封閉的熔液“盛放杯”;
[0034]第二步:第一氬氣輸送管道2將氬氣通入鎂合金熔液中間緩沖包3，清除空包內的空氣，降低氧、氮與鎂反應的氣體后，將空的中間緩沖包3加熱到鎂合金熔液存留溫度，將精煉階段獲得的鎂合金熔液經鎂合金精煉熔液補給管道I輸送到中間緩沖包3 ；
[0035]第三步:結晶器蓋9與結晶器恒溫控制段10緊密結合，防止上面空氣的進入，結晶器恒溫控制段10啟動恒溫控裝置加熱，使此段內壁到達鎂合金熔液澆鑄控制溫度，第二氬氣輸送管道6通入IS氣,排除存留的空氣；
[0036]第四步:澆鑄管道7將中間緩沖包3中的鎂合金熔液輸送到結晶器恒溫控制段10和結晶器凝固段11內腔，通過結晶器恒溫控制段10上部的液面控制系統(tǒng)將液面控制到一個穩(wěn)定的位置，防護熔劑輸送管道8向結晶器液面上方均勻噴灑防護熔劑，增加鑄坯與結晶器內壁的潤滑效果；
[0037]第五步:結晶器凝固段11通水冷卻，使存留在本段的鎂合金熔液與其內壁接觸部分冷卻凝固形成具有一定抗拉強度的坯殼，打開板坯表面防腐保護段12的防護氣體進行板坯表面防腐，鎂合金熔液與引錠頭部接觸部分凝結在一起，為引錠下拉鎂合金凝固板坯提供條件；
[0038]第六步:啟動密排導向輥13拖動引錠桿下拉鑄坯14，同時打開密排輥內部的鑄坯冷卻系統(tǒng)加強鑄坯冷卻，當鑄坯到引錠與板坯分離位置時，板坯切斷分離裝置15將引錠與板坯切割分離，收走引錠，修理后待下次開澆使用；
[0039]第七步:全凝固的鑄坯14繼續(xù)下拉，經過板帶切斷分離裝置15位置時，按照下續(xù)板坯定尺切割，鑄坯移送機構16將鑄坯移送到鑄坯14出坯位置，鑄坯出坯移送裝置20將鑄坯14提升到下線口，鑄坯起吊裝置21將鑄坯14起吊下線，切割削通過切削收集裝置17到切削集送裝置18，在收集快滿時移送到切削集送位19進行下線排放清理后返回原位；
[0040]第八步:往復第二至第七步連續(xù)生產；
[0041]第九步:在停澆時，停止?jié)茶T管道7向結晶器恒溫控制段10注入鎂合金熔液，減速將原有的鎂合金熔液完全凝固拉出，在完成最后一塊鑄坯下線后，整個板坯連續(xù)澆鑄階段結束。
[0042]經過一定時間的連續(xù)澆鑄，沉淀的鎂合金熔液雜質沉積在中間包的下方，當達到一定高度后，雜質會隨熔液進入結晶器，這時就需要通過清渣管道4將下層雜質排放到有惰性氣體保護的清渣容箱5中，待冷卻凝固后清除。
【權利要求】
1.一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備，包括中間緩沖包3 ()，其特征在于:中間緩沖包(3)上方連接有鎂合金精煉熔液補給管道(I)和第一氬氣輸送管道(2 )，中間緩沖包(3 )的側下方連接有清渣管道(4 )，清渣管道(4 )和清渣容箱(5 )連接，中間緩沖包(3 )的下方連接有澆鑄管道(7)， 結晶器凝固段(11)上方的結晶器恒溫控段(10)頂部設有結晶器蓋(9)，結晶器蓋(9)連接有第二氬氣輸送管道(6)和防護熔劑輸送管道(8)，澆鑄管道(7)出口穿過結晶器蓋(9)伸入到結晶器恒溫控段(10)內腔，結晶器凝固段(11)下方的板帶表面防腐保護段(12)和密排導向輥(13)連接，密排導向輥(13)的下方設有鑄坯(14)的板坯切斷分離裝置(15)和鑄坯移送機構(16)，鑄坯移送機構(16)和鑄坯出坯移送裝置(20)連接，鑄坯出坯的下線口處設有鑄坯起吊裝置(21)， 鑄坯移送機構(16)下部設有切削收集裝置(17)，切削收集裝置(17)連接在切削集送裝置(18)上，通過切削集送裝置(18)將切削收集裝置(17)送到切削集送位(19)處。
2.根據權利要求1所述的一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:引錠桿頭部通過密排導向輥(13)送到結晶器凝固段(11)內設定位置封堵結晶器凝固段(11)的下口，使結晶器恒溫控段(10)、結晶器凝固段(11)的內腔和引錠桿頭部形成一個下部封閉的熔液“盛放杯”; 第二步:第一氬氣輸送管道(2)將氬氣通入鎂合金熔液中間緩沖包(3)，清除空包內的空氣，降低氧、氮與鎂反應的氣體后，將空的中間緩沖包(3)加熱到鎂合金熔液存留溫度，將精煉階段獲得的鎂合金熔液經鎂合金精煉熔液補給管道(I)輸送到中間緩沖包(3)； 第三步:結晶器蓋(9)與結晶 器恒溫控制段(10)緊密結合，防止上面空氣的進入，結晶器恒溫控制段(10)啟動恒溫控裝置加熱，使此段內壁到達鎂合金熔液澆鑄控制溫度，第二IS氣輸送管道(6)通入IS氣,排除存留的空氣； 第四步:澆鑄管道(7)將中間緩沖包(3)中的鎂合金熔液輸送到結晶器恒溫控制段(10)和結晶器凝固段(11)內腔，通過結晶器恒溫控制段(10)上部的液面控制系統(tǒng)將液面控制到一個穩(wěn)定的位置，防護熔劑輸送管道(8)向結晶器液面上方均勻噴灑防護熔劑，增加鑄坯與結晶器內壁的潤滑效果； 第五步:結晶器凝固段(11)通水冷卻，使存留在本段的鎂合金熔液與其內壁接觸部分冷卻凝固形成具有一定抗拉強度的坯殼，打開板坯表面防腐保護段(12)的防護氣體進行板坯表面防腐，鎂合金熔液與引錠頭部接觸部分凝結在一起，為引錠下拉鎂合金凝固板坯提供條件； 第六步:啟動密排導向輥(13)拖動引錠桿下拉鑄坯(14)，同時打開密排輥內部的鑄坯冷卻系統(tǒng)加強鑄坯冷卻，當鑄坯到引錠與板坯分離位置時，板坯切斷分離裝置(15)將引錠與板坯切割分離，收走引錠，修理后待下次開澆使用； 第七步:全凝固的鑄坯(14)繼續(xù)下拉，經過板帶切斷分離裝置(15)位置時，按照下續(xù)板坯定尺切割，鑄坯移送機構(16)將鑄坯移送到鑄坯(14)出坯位置，鑄坯出坯移送裝置(20)將鑄坯(14)提升到下線口，鑄坯起吊裝置(21)將鑄坯(14)起吊下線，切割削通過切削收集裝置(17)到切削集送裝置(18)，在收集快滿時移送到切削集送位(19)進行下線排放清理后返回原位；第八步:往復第二至第七步連續(xù)生產； 第九步:在停澆時，停止?jié)茶T管道(7)向結晶器恒溫控制段(10)注入鎂合金熔液，減速將原有的鎂合金熔液完全凝固拉出，在完成最后一塊鑄坯下線后，整個板坯連續(xù)澆鑄階段結束。
3.根據權利要求2所述的一種鎂合金厚板連續(xù)生產設備的工藝，其特征在于:經過一定時間的連續(xù)澆鑄，沉淀的鎂合金熔液雜質沉積在中間包的下方，當達到一定高度后，雜質會隨熔液進入結晶器，這時就需要通過清渣管道(4)將下層雜質排放到有惰性氣體保護的清渣容箱(5)中，待冷卻凝固后清除。
【文檔編號】B22D11/12GK103878332SQ201410112376
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2014年3月24日
【發(fā)明者】雷華, 楊拉道, 劉趙衛(wèi) 申請人:中國重型機械研究院股份公司