快凝铸轧铸嘴型腔布流控制装置

摘要

快凝铸轧铸嘴型腔布流控制装置。本发明在对流场和温度场仿真计算的基础上,取消了现有铸嘴内腔的固定分流块,而在紧靠铸嘴的前箱内设置一排位置可控的闸块。本发明实现了一种将熔体流场、温度场、溶质(合金元素)浓度场与带坯质量协同调控的布流控制装置,为提高铸轧带坯的质量创造了良好的条件。具有设备简单、操作方便、功能强、安全可靠,适合工业生产等特点。

说明书

本发明属于铝连续铸轧领域。

铸轧工艺的特点是将熔融的金属通过铸嘴注入两冷却轧辊的楔形区内，使金属熔体经过凝固、变形，直接生产出不同厚度的带坯。因此，铸嘴型腔内熔体的流场和温度场不仅影响铸轧生产的稳定性，而且对带坯的质量，如：气道、通条缺陷、热带、冷隔、板形等起关键性的作用。

现有的铝铸轧铸嘴布流技术是靠固定在型腔内的分流块来实现的，并通过流场来影响温度场。由于固定的分流块不能在线作动态调节，因此一旦出现布流严重不合理而产生质量问题，只好中断铸轧生产，换上重新布流的铸嘴。显然上述布流技术不能满足铸轧生产的需要，特别是在快速铸轧薄带的条件下，现有布流技术的缺陷就更显突出。

为了实现布流在线控制以解决铸轧过程因流场、温度场的变化造成的辊型变化、板形缺陷、过程不稳定等问题，并与板形检测仪组成板形的闭环控制系统，在线消除因布流不当而产生的各种缺陷，特提出本发明。

铸轧铸嘴型腔布流装置包括流槽1、前箱4、铸嘴8、侧耳5、竖直升降机构9、水平运动滑杆10，本发明在对流场和温度场仿真计算的基础上，取消了现有铸嘴内腔的固定分流块，而在紧靠铸嘴的前箱内设置一排位置可控的闸块7，闸块7固定在机械滑杆10上，机械滑杆10通过竖直升降机构9由步进电机驱动，通过步进电机的驱动，闸块7可作上、下垂直方向和前、后水平方向的运动，步进电机通过计算机的控制与板形检测仪组成闭环系统，实现高效铸轧布流的在线控制。所述闸块最好为7～9个。

本发明实现了一种将熔体流场、温度场、溶质(合金元素)浓度场与带坯质量协同调控的布流控制装置，为提高铸轧带坯的质量创造了良好的条件。具有设备简单、操作方便、功能强、安全可靠，适合工业生产等特点。

附图说明：

图1：本发明前箱、闸块结构示意图，其中：2-前箱衬体，3-前箱软体，6-铸嘴侧板；

图2：布流控制结构示意图，其中：12-轧辊。

下面结合附图对本发明作进一步说明。铝熔体由流槽1导入前箱4，并经闸块7布流后进入铸嘴8，在铸轧过程中，通过各个位置上闸块的开启或关闭可实现流场和温度的控制。

通过计算机与板形检测仪相联，竖直升降机构9是用来调节各闸块的开启或关闭状态，水平运动滑杆10是用来调节闸块与铸嘴前沿的距离，以确保布流的最佳位置。

实施例：

在φ400×500mm铸轧机上实施本发明，其工艺参数和条件如下：带坯宽度：400mm；带坯厚度：2mm；带坯速度：11～12m/min；进水温度：30℃。立板成功后，进行人为干预使带坯在中部出现热带，然后启动布流系统。该布流系统从板型检测仪上获取带坯的有关信息，经计算机处理，发出指令，启动步进电机，使竖直升降机构驱动中间闸块作减少流量的上下移动，同时驱动边部闸块作增加流量的上下移动，消除热带缺陷获得良好板面质量的带坯。