一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法制造方法及图纸

一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法，连铸连轧装置按照生产工艺流程依次包括蓄热式燃气熔铝炉、带永磁搅拌装置的倾动式保温炉、双转子除气箱、双过滤板过滤箱、轮带式连铸机、中频感应加热器、Y型连轧机、淬火装置和卷曲装置。连铸连轧方法依次包括熔炼配制铝合金液、炉内喷吹精炼、炉外在线除气过滤、连续铸造、连铸坯感应加热、铝合金圆杆连轧、淬火和卷曲。本发明专利技术通过提高铝合金液的成分均匀性和铝合金圆杆轧制与淬火温度的稳定性，减小铝合金圆杆强度和导电率的波动，强度波动范围小于10MPa，导电率波动范围小于0.5%IACS，获得性能均匀、质量稳定的高强度铝合金圆杆。均匀、质量稳定的高强度铝合金圆杆。均匀、质量稳定的高强度铝合金圆杆。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法


[0001]本专利技术属于铝合金连铸连轧
，具体是涉及一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国国民经济的持续快速发展和人们生活水平的不断提高，对电力的需求不断攀升。铝合金导线是输送电力的载体，其导电率直接决定输电线路的电能损耗。提高铝合金导线的导电率，可以减少输电线路的电能损耗，提高线路的输电效率。另外，我国幅员辽阔，输电线路需要跨越大量的江河湖泊、高山峡谷和覆冰地区，为了提高电网输电安全，还需要不断地提高铝合金导线的强度。
[0003]公开号为CN105296810A的中国专利申请公开了一种高强度铝合金杆连铸连轧生产工艺，包括以下步骤：步骤一：将铝锭在熔炼炉中熔化成铝液，将铝液加注到保温炉中保温；步骤二：按照配比进行配料精炼；步骤三：采用浇铸机进行连续铸造得到锭坯；连续铸造中采用分区自动控制水压；步骤四：通过感应加热到≥520℃，进行连续轧制；所述轧制系统由两台轧机串联而成，包括粗轧机和高轧机；步骤五：淬火；步骤六：收线。该专利技术在连续铸造中采用分区自动控制水压，解决了现有工艺存在的锭坯出现裂纹、拉丝表面出现毛刺的问题。
[0004]公开号为CN106938279A的中国专利申请公开了一种用连铸连轧机组轧制铝及铝合金圆杆组合式生产新方法，由两台保温炉、两台除气箱、两台过滤箱、两台连铸连轧机组、两套收线装置组成一个生产单元。每个组合生产单元，共用一套冷却设施和控制系统、共由一组炉前操作人员和一组主、副操作手操作。每台连铸连轧机组配置一个保温炉，一台除气箱、两个过滤室、两个收线笼。每个组合单元两台保温炉铝液出口相连接，可以独立或相互满足两台轧机组铝液的需求；每台保温炉内设两个独立的保温室，两个保温室可以独立或交替满足一台轧机组对铝液的需求。该专利申请通过这种组合式生产方法，降低设备投资、能耗、物耗和生产成本。
[0005]公开号为CN106312003A的中国专利申请公开了一种铝合金连铸连轧生产线，包括熔化炉、保温炉、冷却水塔、在线除气/过滤箱、连铸机、牵引滚剪机、校直切割机以及油路润滑系统，还包括回收装置，便于将生产过程中产生的废料回收利用，大大节省了原材料，熔化炉包括炉盖和具有保温层的炉体，炉体中间为一呈空腔状的炉膛，炉膛内设有一个坩埚，坩埚外侧设有加热丝，炉体的上部设固定架，固定架中装设一直角形热电偶，直角形热电偶的垂直段直接伸入到坩埚中，电量损耗小，且能够精确控制铝液的温度，保证铝合金杆的质量，降低废品率。
[0006]公开号为CN113369331A的中国专利申请公开了一种6061铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，该方法包括铝液熔炼、铝液合金化、铝液电磁搅拌、铝液精炼、铝液转炉、铝液在线除气、铝液在线过滤、铝液控流、铝液连续铸造、铝坯在线矫直、铝坯中频感应炉加热、铝坯粗轧、铝坯精轧、成品圆杆在线雾化淬冷、成品圆杆自动绕线和成品卷打包。该专利技术解决
了现有连铸连轧生产6061铝合金圆杆存在的物理性能不稳定、抗拉强度和伸长率较低、成品表面质量不佳等问题。
[0007]公开号为CN111910110A的中国专利申请公开了一种铝镁硅系铝合金线及其制备方法，铝镁硅系铝合金线由以下质量百分比成分组成：Si：0.25
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0.35%，Fe：≤0.5%，Cu：0.10
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0.20%，Mn：≤0.005%，Mg：0.30
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0.50%，Zn：0.1
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0.2%，Ti：≤0.02%，V：≤0.001%，Cr：≤0.002%，Be：0.003
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0.01%，余量为Al。所述制备方法包括熔炼获得铝合金液、浇铸、轧制成铝合金杆、对铝合金杆进行时效处理、拉丝处理。该铝合金线的导电率达到59%IACS以上，但抗拉强度低于250MPa。
[0008]公开号为CN103498084A的中国专利申请公开了一种新型高强高导铝合金导线及其制备方法，铝合金导线由以下质量百分比成分组成：Mg 0.45~0.9%，Si 0.2~0.6%，Re 0.1%~1%，B 0.01%~0.1%，其余为Al。所述制备方法预热原材料和模具、熔炼和铸造、挤压和拉拔。该铝合金导线的导电率大于56%IACS，但抗拉强度低于288 MPa。
[0009]公开号为CN108754248A的中国专利申请公开了一种架空绞线用铝合金导线及其制造方法，铝合金导线由以下质量百分比成分组成：Mg 1.2
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1.4%，Si 1.6~1.8%，La 0.08
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0.12%，Ce 0.02
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0.03%，Cr 0.02
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0.04%，V 001
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0.02%，Ti 0.005
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0.01%，B 0.0005
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0.001%，Fe ≤0.15%，余量为Al和不可避免的杂质。制造方法包括以下步骤：熔炼配制铝合金液、炉内喷吹精炼、在线晶粒细化、在线除气过滤、高能超声搅拌、恒温连铸连轧、在线淬火、无扭矩拉拔和人工时效。该铝合金导线的抗拉强度大于330 MPa，但导电率低于54.5%IACS。
[0010]从生产实践和文献资料检索结果来看，现有技术制造的高强度铝合金圆杆仍然存在高强度波动范围大、性能和质量不稳定的问题，特别是同批次生产的前后以及不同批次生产的铝合金圆杆的强度均匀性和一致性差，不仅会导致后续拉拔铝合金导线细丝时容易发生断裂，影响生产的连续性，还会导致铝合金导线在使用过程中可能发生预测不到的断裂风险。另外，由于铝合金的导电率与强度之间存在相互制约的关系，提高铝合金的导电率，则必然牺牲部分强度，导致导电率和强度的提高难以兼顾。现有技术为了提高铝合金的导电率，通常都是在铝合金中添加稀土元素，但稀土元素的价格昂贵，会增加高强度铝合金圆杆的生产成本。因此，现有高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法仍有待改进和发展。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及方法，通过优化高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置及工艺方法，提高高强度铝合金圆杆的强度均匀性和稳定性，提高铝合金圆杆的强度和导电率，获得性能均匀稳定的高强度铝合金圆杆。
[0012]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术第一方面是提供一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置，其特点是，按照生产工艺流程依次包括蓄热式燃气熔铝炉、带永磁搅拌装置的倾动式保温炉、双转子除气箱、双过滤板过滤箱、轮带式连铸机、中频感应加热器、Y型连轧机、淬火装置和卷曲装置，所述蓄热式燃气熔铝炉通过流槽与倾动式保温炉相连接，所述倾动式保温炉通过流槽与双转子除气箱相连接，所述双转子除气箱通过流槽与双过滤板过滤箱相连接，所述双过滤板过滤箱通过流槽与轮带式连铸机相连接，所述永磁搅拌装置安装在倾动式保温炉的下面，所
述双转子除气箱是指在除气箱内并排设置有两个石墨转子，所述双过滤板过滤箱是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置，其特征在于，按照生产工艺流程依次包括蓄热式燃气熔铝炉、带永磁搅拌装置的倾动式保温炉、双转子除气箱、双过滤板过滤箱、轮带式连铸机、中频感应加热器、Y型连轧机、淬火装置和卷曲装置，所述蓄热式燃气熔铝炉通过流槽与倾动式保温炉相连接，所述倾动式保温炉通过流槽与双转子除气箱相连接，所述双转子除气箱通过流槽与双过滤板过滤箱相连接，所述双过滤板过滤箱通过流槽与轮带式连铸机相连接，所述中频感应加热器用于将轮带式连铸机输送过来的铝合金连铸坯进行加热，所述Y型连轧机用于将经过中频感应加热器加热的铝合金连铸坯连轧成铝合金圆杆，所述铝合金圆杆穿过淬火装置冷却至室温并通过卷曲装置进行盘卷，所述永磁搅拌装置安装在倾动式保温炉的下面，所述双转子除气箱是指在除气箱内并排设置有两个石墨转子，所述双过滤板过滤箱是指在过滤箱内设置有前后排布的两块不同目数的泡沫陶瓷过滤板，所述淬火装置为四周可向内喷水雾的通管。2.根据权利要求1所述高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置，其特征在于，所述永磁搅拌装置的使用方式是正转1分钟后接着反转1分钟的循环模式对铝合金液进行搅拌。3.根据权利要求1所述高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置，其特征在于，所述双转子除气箱的石墨转子旋转速度为400
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500转/分钟，石墨转子上的气体流量为3
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4立方米/小时，气体压力为0.5
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1 MPa，所述气体是纯度≥99.9%的氩气和纯度≥99.9%氯气组成的混合气体，氯气的体积百分比为5
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10%。4.根据权利要求1所述高强度铝合金圆杆的连铸连轧装置，其特征在于，所述双过滤板过滤箱的前泡沫陶瓷过滤板的目数为40目，后泡沫陶瓷过滤板的目数为80目。5.一种高强度铝合金圆杆的连铸连轧方法，该方法采用如权利要求1
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4所述的连铸连轧装置，其特征在于，依次包括以下步骤：（1）按照高强度铝合金圆杆的成分组成和质量百分比，选用纯度≥99.7%的铝锭、纯度≥99.9%的镁锭、铝硅合金、铝铜合金、铝锰合金、铝铬合金为原材料进行配料；（2）在蓄热式燃气熔铝炉内将铝锭在740
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760℃加热熔化成铝液；（3）通过流槽将铝液从熔铝炉内转移到带永磁搅拌装置的倾动式保温炉内，然后加入镁锭、铝硅合金、铝铜合金、铝锰合金、铝铬合金熔化成铝合金液，同时开启永磁搅拌装置对铝合金液进行搅拌；（4）关闭永磁搅拌装置后，用纯度≥99.9%的氩气和占铝合金液总量0.1
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0.15%的精炼剂对铝合金液喷吹精炼15
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20分钟进行第一次除气除杂处理，扒渣将铝合金液静置15
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20分钟；（5）用纯度≥99.9%的氩气和占铝合金液总量0.1
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0.15%的精炼剂对铝合金液喷吹精炼15
‑
20分钟进行第二次除气除杂处理，扒渣将铝合金液静置20
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40分钟；（6）通过流槽将倾动式保温炉内的铝合金液依次流过双转子除气箱和双过滤板过...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷文魁，钟芳华，王顺成，李智棣，翟元辉，
申请(专利权)人：广东领胜新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：