一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法制造方法及图纸

一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法，包括带有测温功能的熔炼炉、中间包机构和雾化炉，熔炼炉将其内部的复合母合金加热熔炼成复合母合金钢流，达到温度要求后通过中间包机构送入雾化炉。雾化炉通过惰性气体管路通入气体，中间包机构倒液管将复合母合金钢流送入雾化喷嘴，通过雾化喷嘴的高压气体将复合母合金钢流雾化成细小的金属液滴沉积在雾化炉内的板材基体上；板材基体通过雾化炉侧部的密封罩进入雾化炉，并被夹送装置夹持及控制走向，在板材基体的下方设置感应加热装置，该感应加热装置根据板材基体行走速度调节加热功率，使板材基体表面温度上升。本发明专利技术工艺流程短、设备简单，生产效率高，可用于多种双金属之间的复合。

A composite plate and belt jet preparation device using pre heating method and preparation method thereof

A pre heating method is used to prepare a composite strip injection device and a preparation method, including a melting furnace with a temperature measuring function, a tundish mechanism and a atomizing furnace. The melting furnace is heated to melt the composite mother alloy into a composite alloy steel flow, and then is sent into the atomization furnace by the medium package mechanism after the temperature is reached. The atomizing furnace passes into the gas through the inert gas pipeline, and the compound mother alloy steel flow is sent into the atomizing nozzle by the reverse liquid pipe of the tundish mechanism, and the composite mother alloy steel is atomized by the high-pressure gas of the atomizing nozzle into the thin metal droplets and deposited on the plate matrix in the atomizing furnace; the plate base is entered through the sealing cover of the side of the atomizing furnace. The atomizing furnace is clamped and controlled by the clamping device. An induction heating device is set below the base of the plate. The induction heating device regulates the heating power according to the walking speed of the plate matrix, and makes the surface temperature of the plate substrate rise. The invention has the advantages of short process flow, simple equipment and high production efficiency, and can be used for the recombination of various bimetallic compounds.

【技术实现步骤摘要】
一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法
本专利技术涉及复合材料的生产领域，尤其涉及一种采用预加热方式的钢铁复合板带的喷射制备装置及相关制备方法。
技术介绍
目前，广泛使用的复合材料是由基体材料和复合材料人工用特殊的方法复合而成，它充分发挥了材料各自的物理化学性能，形成综合性能优异的新型材料，是当今材料领域发展最快、应用前景最广的新学科，世界各地都把复合材料的发展列为重点规划。人们在对复合材料的研究过程中，已经认识到复合材料的关键是基体材料与复层材料之间的界面结合问题。要达到结合强度好、复层牢固的技术要求，除必要的大变形量外，还必须有足够的复合界面。原有复合板带的生产设备及工艺方法大体有以下几种类型：1、焊接轧制法：将接触面清理干净的不锈钢板和低碳钢板各一块合在一起，再把四周接触处焊合，然后经加热炉加热再轧制的方法，或将低碳钢板用不锈钢焊条、焊丝堆焊一定厚度，再经加热炉加热后轧制的方法。2、爆炸焊接法：即把两块不同金属板的接触面清理干净合在一起，加热后放在特制装置内，采用爆炸工艺将接触面焊合，在经加热炉加热后轧制的方法。3、离心浇注法：即把低碳钢水先注入离心浇注机，待其冷却成固熔状态时，再将不锈钢水注入离心浇注圈内圈，完全凝固成环状复合板带坯时取出，经矫直机矫直后送入加热炉加热再轧制的方法。专利CN102039309A-《双辊双带复合结构薄带连铸连轧方法》提出了一种复合带材的制备方法，该方法主要为：在双辊连铸过程中，两条金属母带分别通过两个反向旋转的结晶辊共同形成钢液熔池，金属溶液在母带上发生凝固，在结晶辊的铸轧作用下形成复合铸带，再经轧制形成最终薄带。但在实际应用中发现，该专利的不足之处在于在金属溶液的凝固过程中仅在金属母带表面发生凝固，而没有在薄带连铸结晶辊表面发生凝固，失去了薄带连铸快速铸造轧制的特点。专利CN10261945A-《一种三种金属复合板的钎焊法连续铸轧复合成形装置》公开了一种三层金属复合板的钎焊法连续铸轧复合成形装置，包括浇铸槽，浇铸槽上开设浇铸口，浇铸槽的下方设有预成形焊接通道，浇嘴外周面的左右两侧各设有一个输料辊，每个输料辊与浇嘴的外周面之间各留有一个用于供金属板带通过的输送通道，输送通道的最窄处的宽度大于通过此处的金属板带的宽度以在浇嘴和输料辊之间形成排渣缝隙，浇嘴的外周面上具有从浇铸口附近沿向外倾斜的方向延伸至所述输送通道的上溢斜面，在预成形焊接通道的出料口处设置有轧辊组。钎剂与金属板带上残留氧化物反应的生成物和反应后残存的钎剂浮在上溢斜面处和通过输送通道中的排渣缝隙向上溢出，不会跟随下沉的金属熔液进入复合体中。而该专利制备复合板带的特点主要采用先用钎焊法使金属凝固在母带表面，然后通过双辊轧制的作用来完成，而没有体现金属在双辊表面快速凝固的特点。专利CN1923388A《一种不锈钢复合板带坯喷铸、连轧设备及生产方法》提出了一种不锈钢复合板带坯喷铸、连轧设备及生产方法。其特征由三部分设备组成：即板带坯处理设备、喷铸复合设备、连续轧制设备。其生产工艺是低碳钢板带坯，经矫直、接头、除磷、清理、压纹处理后，再送入喷复合设备，先由上喷铸器组完成上面喷铸复合，经换向张紧装置将板带坯翻转180°使上下面转换，再由下喷铸器组完成另一面喷铸复合，随后板带坯送入冷轧机组精轧成材，成品表面板带坯表面处理后送入卷曲机包装。该专利的不足之处在于设备机构复杂，多层复合金属之间存在界面结合问题。故现在采用了一种喷射成形技术，该技术兼具有近终形加工和半固态加工的双重特点。用雾化喷嘴内高压惰性气体将从中间包内经过导液管流出的合金液流雾化成细小的熔滴，熔滴在高速气流的作用下飞行并被逐渐冷却，在这些熔滴尚未完全凝固前将其沉积到具有一定形状的沉积器上，通过改变熔滴射流与沉积器的相对位置和沉积器的运动形式，可以得到盘(柱)、管(环)、板(带)等不同形状的半成品坯件。但此技术还是存在板坯基体与雾化合金喷射温度差较大，冷却速率不一，导致产品质量始终不尽如人意的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术下的种种问题，本专利技术提供了一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法。该装置及制备方法将复合板材基体布置在雾化炉内部，并通过夹送装置控制其位置，并板材下方布置感应加热装置，该装置内够在短时间内将板坯基体表面加热到需要温度。在雾化炉上方的熔炼炉内布置熔炼雾化装置，母合金在熔炼炉内部熔化后，倾倒入中间包，钢水通过中间包及布置在其下方的导液管流出，导液管外围布置雾化喷嘴，当钢水通过导液管下落的过程中，雾化喷嘴内喷出的高速气体将熔融金属雾化成细小颗粒。该高速飞行的金属液滴冲击在上述被加热的板材基体上，发生冷却凝固，快速与板材基体表面结合，形成复合层。按照制造要求，可以控制金属流量和板材移动速度，从而可以制备出不同厚度的复合板材。本专利技术的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法，其装置部分和方法步骤具体如下：一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，包括带有热电偶测温功能的熔炼炉、中间包机构和雾化炉，其特征在于：所述的熔炼炉将其内部的复合母合金加热熔炼成复合母合金钢流，并通过热电偶测温，达到温度要求后通过中间包机构送入雾化炉；所述的雾化炉通过其设置的惰性气体管路通入惰性气体，使炉内保持非氧化气氛，中间包机构的倒液管将从熔炼炉进入的复合母合金钢流送入雾化喷嘴，通过雾化喷嘴的高压气体将复合母合金钢流雾化成细小的金属液滴，使其沉积在雾化炉内下方的板材基体上；所述的板材基体通过雾化炉侧部设置的密封罩进入雾化炉，并被夹送装置夹持及控制走向，在板材基体的下方设置有感应加热装置，该感应加热装置根据板材基体行走速度调节其加热功率，使得板材基体的表面温度上升。根据本专利技术的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，其特征在于，所述的感应加热装置能使板材基体的表面温度达到100～1300℃。一种采用预加热方式的复合板带喷射制备方法，基于上述的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，其具体步骤如下所述：1)熔炼炉将其内部的坩埚内的复合母合金加热熔炼成复合母合金钢流，并通过热电偶测温，达到温度要求后出钢，送入中间包机构；2)雾化炉通过其设置的惰性气体管路通入惰性气体，使炉内保持非氧化气氛，中间包机构的倒液管准备将从熔炼炉进入的复合母合金钢流送入雾化喷嘴；3)板材基体通过雾化炉侧部设置的密封罩进入雾化炉，并被夹送装置夹持及控制走向，在板材基体的下方设置有感应加热装置，该感应加热装置根据板材基体行走速度调节其加热功率，使得板材基体的表面温度上升；4)当板材基体的表面温度达到复合所需温度后，开启倒液管及雾化喷嘴，使得高速金属颗粒迅速粘附在板材基体表面，达到了与板材基体的复合效果；5)在雾化炉中连接板材基体的后方布置有轧制装置，对形成的金属复合板材进行轧制，从而完成对喷射疏松的去除，最终获得复合板带。使用本专利技术的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法获得了如下有益效果：1.本专利技术的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置及制备方法，由于采用了感应加热装置，使得板材基体表面形成了较高的温度，在喷射制备复合金属的过程中起到了提高产品质量的关键作用；2.复合后通过后续的轧制装置进一步去除了复合层中的疏松，使得复合金属板材的界面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，包括带有热电偶测温功能的熔炼炉(1)、中间包机构(2)和雾化炉(3)，其特征在于：所述的熔炼炉(1)将其内部的复合母合金加热熔炼成复合母合金钢流，并通过热电偶(1a)测温，达到温度要求后通过中间包机构(2)送入雾化炉(3)；所述的雾化炉(3)通过其设置的惰性气体管路(3a)通入惰性气体，使炉内保持非氧化气氛，中间包机构(2)的倒液管(2a)将从熔炼炉(1)进入的复合母合金钢流送入雾化喷嘴(2b)，通过雾化喷嘴的高压气体将复合母合金钢流雾化成细小的金属液滴，使其沉积在雾化炉内下方的板材基体(4)上；所述的板材基体(4)通过雾化炉(3)侧部设置的密封罩(3b)进入雾化炉，并被夹送装置(3c)夹持及控制走向，在板材基体的下方设置有感应加热装置(5)，该感应加热装置根据板材基体行走速度调节其加热功率，使得板材基体的表面温度上升。

【技术特征摘要】
1.一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，包括带有热电偶测温功能的熔炼炉(1)、中间包机构(2)和雾化炉(3)，其特征在于：所述的熔炼炉(1)将其内部的复合母合金加热熔炼成复合母合金钢流，并通过热电偶(1a)测温，达到温度要求后通过中间包机构(2)送入雾化炉(3)；所述的雾化炉(3)通过其设置的惰性气体管路(3a)通入惰性气体，使炉内保持非氧化气氛，中间包机构(2)的倒液管(2a)将从熔炼炉(1)进入的复合母合金钢流送入雾化喷嘴(2b)，通过雾化喷嘴的高压气体将复合母合金钢流雾化成细小的金属液滴，使其沉积在雾化炉内下方的板材基体(4)上；所述的板材基体(4)通过雾化炉(3)侧部设置的密封罩(3b)进入雾化炉，并被夹送装置(3c)夹持及控制走向，在板材基体的下方设置有感应加热装置(5)，该感应加热装置根据板材基体行走速度调节其加热功率，使得板材基体的表面温度上升。2.如权利要求1所述的一种采用预加热方式的复合板带喷射制备装置，其特征在于，所述的感应加热装置(5)能使板材基体(4)的表面温度达到100～1300℃。3.一种采用预...

【专利技术属性】
技术研发人员：任三兵，樊俊飞，赵顺利，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31