本實(shí)用新型涉及鑄軋技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鑄軋輥和鑄軋系統(tǒng)。
背景技術(shù):
鎂合金等金屬板材的鑄軋是金屬凝固和軋制共同作用的過程,凝固過程受溫度等多種因素的影響。在凝固過程中,鑄軋輥各位置溫度分布不均勻,將導(dǎo)致鑄軋輥各位置變形不均勻,因而得到的坯料板形厚度不均,使得最終鑄軋板成品的合格率降低。傳統(tǒng)的鑄軋輥冷卻方式采用一根進(jìn)水管和一根出水管對(duì)鑄軋輥進(jìn)行整體冷卻,這種結(jié)構(gòu)難以解決由于鑄軋輥軸向上溫度分布不均勻而引起的鑄軋板在同一截面上厚度不均勻的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種鑄軋輥和鑄軋系統(tǒng),其能解決現(xiàn)有的鑄軋輥軸向上溫度分布不均勻而引起的鑄軋板在同一截面上厚度不均勻的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種鑄軋輥,包括輥芯和設(shè)于輥芯外周的輥套,所述輥芯沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管和出 液管,每個(gè)所述進(jìn)液管的軸向中心線均與所述輥芯的軸向中心線重合,每個(gè)進(jìn)液管和出液管上分別設(shè)有調(diào)節(jié)閥,每個(gè)進(jìn)液管均與冷卻源連接。
優(yōu)選的,所述鑄軋輥還包括集液槽和集液管,每個(gè)冷卻區(qū)的出液管與所述集液槽連通,所述集液槽與所述集液管連通,所述集液槽的液體通過所述集液管導(dǎo)出。
優(yōu)選的,所述冷卻區(qū)的數(shù)量為三個(gè)。
優(yōu)選的,所述集液管上還設(shè)有溫度測試儀。
優(yōu)選的,所述輥芯的每一冷卻區(qū)設(shè)有周向冷卻槽,所述進(jìn)液管中的液體通過所述周向冷卻槽,經(jīng)所述出液管導(dǎo)出。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種鑄軋系統(tǒng),包括鑄軋機(jī)、鑄嘴、厚度測試儀、控制模塊,所述鑄軋機(jī)包括鑄軋輥,所述鑄軋輥包括輥芯和設(shè)于輥芯外周的輥套,所述輥芯沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管和出液管,每個(gè)進(jìn)液管和出液管上分別設(shè)有調(diào)節(jié)閥,每個(gè)進(jìn)液管均與冷卻源連接。
優(yōu)選的,所述鑄軋輥的數(shù)量為兩個(gè),所述鑄嘴的鎂合金熔體經(jīng)兩個(gè)鑄軋輥的間隙冷卻,形成鑄軋板;所述調(diào)節(jié)閥、鑄軋機(jī)和厚度測試儀均與所述控制器連接。
優(yōu)選的,所述鑄軋輥還包括集液槽和集液管,每個(gè)所述冷卻區(qū)的出液管與所述集液槽連通,所述集液槽與所述集液管連通,所述集液槽的液體通過所述集液管導(dǎo)出。
優(yōu)選的,所述冷卻區(qū)的數(shù)量為三個(gè)。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型的有益效果在于:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鑄軋輥,其輥芯沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管和出液管,利用金屬熱脹冷縮的原理,每個(gè)冷卻區(qū)能夠單獨(dú)進(jìn)行調(diào)控,調(diào)節(jié)其中一個(gè)冷卻區(qū)的溫度時(shí)不會(huì)影響其他冷卻區(qū)的工作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鑄軋輥輥面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。通過控制模塊的控制,能夠高效控制板形,而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,大大提高了鑄軋板的生產(chǎn)效率和合格率。此外,在對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱時(shí),熱源與出液管連接,經(jīng)過冷卻區(qū)后由進(jìn)液管流出,輥套通過輥芯實(shí)現(xiàn)預(yù)熱效果,與采用火槍對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱相比,其預(yù)熱效果更加,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率;這樣不僅避免了因采用火槍預(yù)熱而導(dǎo)致空間的浪費(fèi),而且能夠更快的使得鑄軋輥輥面溫度均勻,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,從而提高了生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供鑄軋工藝的示意圖;
圖2是鑄軋輥的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是鑄軋輥的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是鑄軋輥冷卻時(shí)進(jìn)水與回水示意圖;
圖5是鑄軋系統(tǒng)的示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說明:
1、鎂合金熔體;2、鑄嘴;3、輥套;4、鑄軋板;5、輥芯;51、 進(jìn)液管;511、第三調(diào)節(jié)閥;512、第四調(diào)節(jié)閥;513、第五調(diào)節(jié)閥;514、第七調(diào)節(jié)閥;515、第八調(diào)節(jié)閥;516、第九調(diào)節(jié)閥;517、第十調(diào)節(jié)閥;52、出液管;6、集液槽;7、集液管;71、第一調(diào)節(jié)閥;72、第二調(diào)節(jié)閥;73、第六調(diào)節(jié)閥;81、回液槽;82、進(jìn)液槽;9、鑄軋輥。
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
所述鑄軋輥適合任何一種金屬鑄軋板的生成,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,以鎂合金鑄軋板的生產(chǎn)為例。
如圖1至圖5所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種鑄軋輥9,包括輥芯5和設(shè)于輥芯5外周的輥套3,所述輥芯5沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū)(未標(biāo)示),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管51和出液管52,每個(gè)進(jìn)液管51的軸向中心線均與所述輥芯5的軸向中心線重合,每個(gè)進(jìn)液管51和出液管52上分別設(shè)有調(diào)節(jié)閥,每個(gè)進(jìn)液管51均與冷卻源連接。
具體的,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,冷卻源為水。在冷卻過程中,進(jìn)液槽82的水經(jīng)進(jìn)液管51進(jìn)入鑄軋輥的冷卻區(qū)。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鑄軋輥由于輥芯沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管51和出液管52,利用金屬熱脹冷縮的原理,每個(gè)冷卻區(qū)能夠單獨(dú)進(jìn)行調(diào)控,調(diào)節(jié)其中一個(gè)冷卻區(qū)的溫度時(shí)不會(huì)影響其他冷卻區(qū)的工作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鑄軋輥輥 面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。通過控制模塊的控制,能夠高效控制板形,而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,大大提高了鑄軋板的生產(chǎn)效率和合格率。此外,在對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱時(shí),熱源與出液管52連接,經(jīng)過冷卻區(qū)后由進(jìn)液管51流出,所述輥套通過輥芯實(shí)現(xiàn)預(yù)熱效果,與采用火槍對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱相比,其預(yù)熱效果更加,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率;這樣不僅避免了因采用火槍預(yù)熱而導(dǎo)致空間的浪費(fèi),而且能夠更快的使得鑄軋輥輥面溫度均勻,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,從而提高了生產(chǎn)效率。
如圖2所示,優(yōu)選的,所述鑄軋輥還包括集液槽6和集液管7,每個(gè)冷卻區(qū)的出液管52均與所述集液槽6連通,所述集液槽6與所述集液管7連通,所述集液槽6的液體通過所述集液管7導(dǎo)出至回液槽81中,這種結(jié)構(gòu)能夠避免因集液槽6和回液槽81之間設(shè)有裸露于外界的多條回液管道,而增加管道設(shè)置成本的問題。此外,集液管替代了裸露于外界的多條回液管道,結(jié)構(gòu)簡單,安裝具有該鑄軋輥的鑄軋系統(tǒng)時(shí),簡單方便。
優(yōu)選的,所述冷卻區(qū)的數(shù)量為三個(gè),這種結(jié)構(gòu)能夠避免因進(jìn)液管51和出液管52的設(shè)置過于復(fù)雜而影響具有該鑄軋輥的鑄軋系統(tǒng)的組裝,而且能夠保證鑄軋輥輥面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。
優(yōu)選的,所述集液管7上還設(shè)有溫度測試儀(未標(biāo)示),用于測量回流水的溫度。
如圖4和圖5所示,優(yōu)選的,所述輥芯5的每一冷卻區(qū)設(shè)有周向冷卻槽(未標(biāo)示),所述進(jìn)液管51中的液體通過所述周向冷卻槽, 經(jīng)所述出液管52導(dǎo)出。以輥芯5的A冷卻區(qū)為例,進(jìn)液管51中的水通過周向冷卻槽帶走輥芯5的A冷卻區(qū)的熱量,再由出液管52導(dǎo)出至集液槽6。其他冷卻區(qū)的冷卻方式與A冷卻區(qū)相同,在此不再贅述。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鑄軋輥溫度調(diào)控的原理如下:
如圖2所示,在鑄軋生產(chǎn)前,對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱,第一調(diào)節(jié)閥71、第二調(diào)節(jié)閥72、第三調(diào)節(jié)閥511、第四調(diào)節(jié)閥512和第五調(diào)節(jié)閥513打開,其他調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,回液槽81上設(shè)置的加熱器(未標(biāo)示)工作,經(jīng)加熱的預(yù)熱水經(jīng)集液管7、集液槽6、出液管52、冷卻區(qū)和進(jìn)液管51,回到進(jìn)液槽82,構(gòu)成完整的輥套預(yù)熱循環(huán)。
在鑄軋生產(chǎn)冷卻時(shí),第六調(diào)節(jié)閥73、第七調(diào)節(jié)閥514、第八調(diào)節(jié)閥515、第九調(diào)節(jié)閥516和第十調(diào)節(jié)閥517打開,其他調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,進(jìn)液槽82中的冷卻水經(jīng)進(jìn)液管51進(jìn)入冷卻區(qū),實(shí)現(xiàn)對(duì)輥套的冷卻,而后經(jīng)出液管52、集液槽6、集液管7回到回液槽81,構(gòu)成完整的輥套冷卻循環(huán)。具體的,在生產(chǎn)過程中,鑄軋輥處在一個(gè)復(fù)雜的溫度場中,鑄軋輥的外表面直接與鎂合金熔體接觸,輥芯內(nèi)通有冷卻水,通過改變冷卻水的流量,即可改變冷卻水的溫度,根據(jù)金屬熱脹冷縮原理,能夠使鑄軋輥的直徑發(fā)生改變。將鑄軋輥分設(shè)為至少兩個(gè)冷卻區(qū),每一冷卻區(qū)的冷卻水的流量都可以分區(qū)調(diào)控,因而鑄軋輥直徑能夠分段調(diào)控。
如圖5所示,若增加鑄軋輥的A冷卻區(qū)的冷卻水流量,則該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋輥的輥身由于降溫收縮,使得該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋輥 的輥身的直徑減小,因而該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋板a處的厚度將增加。反之,如果減小冷卻水的流量,則該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋輥的輥身由于升溫膨脹,使得該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋輥的輥身的直徑增大,因而該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋板a處的厚度將減小。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種鑄軋系統(tǒng),包括鑄軋機(jī)、鑄嘴2、厚度測試儀(未標(biāo)示)、控制模塊(未標(biāo)示),所述鑄軋機(jī)包括鑄軋輥,所述鑄軋輥包括輥芯5和設(shè)于輥芯5外周的輥套3,所述輥芯5沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū)(未標(biāo)示),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管51和出液管52,每個(gè)進(jìn)液管51和出液管52上分別設(shè)有調(diào)節(jié)閥,每個(gè)進(jìn)液管51均與冷卻源連接。
優(yōu)選的,所述鑄軋輥的數(shù)量為兩個(gè),所述鑄嘴的鎂合金熔體經(jīng)兩個(gè)鑄軋輥的間隙冷卻,形成鑄軋板4;所述調(diào)節(jié)閥、鑄軋機(jī)和厚度測試儀均與所述控制器連接,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄軋輥輥面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。
優(yōu)選的,所述鑄軋輥還包括集液槽6和集液管7,每個(gè)冷卻區(qū)的出液管52與所述集液槽6連通,所述集液槽6與所述集液管7連通,所述集液槽6的液體通過所述集液管7導(dǎo)出至回液槽81中,這種結(jié)構(gòu)能夠避免因集液槽6和回液槽81之間設(shè)有裸露于外界的多條回液管道而增加管道設(shè)置成本的問題。此外,集液管替代了裸露于外界的多條回液管道,結(jié)構(gòu)簡單,安裝具有該鑄軋輥的鑄軋系統(tǒng)時(shí),簡單方便。
優(yōu)選的,所述冷卻區(qū)的數(shù)量為三個(gè),這種結(jié)構(gòu)能夠避免因進(jìn)液管 51和出液管52的設(shè)置過于復(fù)雜而影響具有該鑄軋輥的鑄軋系統(tǒng)的組裝,而且能夠保證鑄軋輥輥面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。
優(yōu)選的,所述集液管7上還設(shè)有溫度測試儀(未標(biāo)示),用于測量回流水的溫度。
優(yōu)選的,所述輥芯5的每一冷卻區(qū)設(shè)有周向冷卻槽(未標(biāo)示),所述進(jìn)液管51中的液體通過所述周向冷卻槽,經(jīng)所述出液管52導(dǎo)出。周向冷卻槽指沿輥芯5的圓周方向開設(shè)的冷卻槽。以輥芯5的A冷卻區(qū)為例,進(jìn)液管51中的水通過周向冷卻槽帶走輥芯5的A冷卻區(qū)的熱量,再由出液管52導(dǎo)出至集液槽6。其他冷卻區(qū)的冷卻方式與A冷卻區(qū)相同,在此不再贅述。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種基于上述鑄軋輥的鑄軋工藝,所述鑄軋輥包括輥芯5和設(shè)于輥芯5外周的輥套3,所述輥芯5沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū)(未標(biāo)示),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管51和出液管52,每個(gè)進(jìn)液管51和出液管52上分別設(shè)有調(diào)節(jié)閥,每個(gè)進(jìn)液管51均與冷卻源連接。所述鑄軋工藝包括如下步驟:
鑄嘴2中的鎂合金熔體1經(jīng)兩個(gè)鑄軋輥的間隙冷卻,形成鑄軋板4;在鑄軋過程中,厚度測試儀測出鑄軋板厚度并將厚度數(shù)據(jù)反饋至控制模塊,控制模塊將厚度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)板形的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并分析,發(fā)出指令控制調(diào)節(jié)閥開啟程度;溫度測試儀測出回液溫度并將溫度數(shù)據(jù)反饋至控制模塊。如果測出鑄軋板厚度小于預(yù)設(shè)板形的厚度,則增加回水流量用于減小鑄軋輥的直徑,使該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋板厚度增大。反之,如果測出鑄軋板厚度大于預(yù)設(shè)板形的厚度,則減小回水流 量用于減小鑄軋輥的直徑,使該冷卻區(qū)對(duì)應(yīng)的鑄軋板厚度增大??刂颇K精準(zhǔn)且高效的控制鑄軋輥輥面溫度,從而獲得一截面厚度均勻的鑄軋板,提高鑄軋板的合格率。
綜上,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鑄軋輥由于輥芯沿軸向設(shè)有至少兩個(gè)相互獨(dú)立的冷卻區(qū),每個(gè)冷卻區(qū)上對(duì)應(yīng)設(shè)有進(jìn)液管51和出液管52,利用金屬熱脹冷縮的原理,每個(gè)冷卻區(qū)能夠單獨(dú)進(jìn)行調(diào)控,調(diào)節(jié)其中一個(gè)冷卻區(qū)的溫度時(shí)不會(huì)影響其他冷卻區(qū)的工作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鑄軋輥輥面溫度的精準(zhǔn)且高效的控制。通過控制模塊的控制,能夠高效控制板形,而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,大大提高了鑄軋板的生產(chǎn)效率和合格率。此外,在對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱時(shí),熱源與出液管52連接,經(jīng)過冷卻區(qū)后由進(jìn)液管51流出,所述輥套通過輥芯實(shí)現(xiàn)預(yù)熱效果,與采用火槍對(duì)鑄軋輥進(jìn)行預(yù)熱相比,其預(yù)熱效果更加,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率;這樣不僅避免了因采用火槍預(yù)熱而導(dǎo)致空間的浪費(fèi),而且能夠更快的使得鑄軋輥輥面溫度均勻,縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,從而提高了生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種鑄軋系統(tǒng)和基于上述鑄軋輥的鑄軋工藝,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)的鑄軋板質(zhì)量好,成品合格率高。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。