本发明专利技术涉及一种铝合金板坯的水平双辊连续铸造装置及其工艺，属于铝合金板坯的连续铸造设备和技术领域。水平双辊连续铸造装置包括铸咀，铸轧辊，引锭杆，喷气组件和高压喷水冷却组件，铸咀位于熔体流入侧，铸咀与铸轧辊形成密封的熔体凝固区域；引锭杆活动性设于铸轧辊中间，位于出板侧，引锭杆用于凝固铸造区的出口端，使其快速形成凝固薄壳；喷气组件用于吹干铸轧辊表面的水汽；高压喷水冷却组件用于向铸造区出口处的板坯上、下两面喷高压水雾，使铸造区内的熔体凝固。本发明专利技术的装置通过应用引锭杆和高压水雾定向冷却的方式，改变了铸轧区内熔体的凝固顺序，成功突破铸轧设备设计的轧板厚度极限，解决了厚板板型不稳定、不合格的质量缺陷的问题。质量缺陷的问题。质量缺陷的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置及工艺
[0001]本专利技术涉及一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置及工艺，属于铝合金板坯的连续铸造设备和
技术介绍
[0002]铝合金板坯由于具有比强度高、良好的耐蚀性以及易加工等优点，在工业上被广泛应用。工业上生产铝合金板坯的主要方法是铸造法和铸轧法。铸造法是传统的工业生产方法，具有技术成熟度高，应用广泛等优点，但其生产工序繁多，周期长，耗能十分巨大，同时，坯锭表面存在偏析瘤和冷隔缺陷，需要表面铣削，不符合绿色节能的工业发展模式。
[0003]铸轧法是铝合金板坯的另一种生产方式，它是将液态铝合金直接通过一对内部具有循环冷却水作用的铸轧辊缝间隙，在极短的时间内完成结晶、凝固和轧制的过程。与铸造法相比，铸轧法具有流程短，生产效率高、表面质量好，节能环保等优点。但是，铸轧法生产的板坯中存在较重的宏观偏析缺陷，同时其生产板坯的厚度在3～8mm之间，后续加工余量小，不利于消除组织缺陷，无法获得高质量成品。
[0004]因此，专利技术一种新的铝合金板坯生产技术，既保证后续有较高的加工余量，又能消除严重的宏观偏析缺陷，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]为了解决现有技术存在宏观偏析缺陷、后续加工余量小的技术问题，本专利技术提供一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置及工艺。
[0007](二)技术方案
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0009]一种铝合金板坯的水平双辊连续铸造装置，其包括铸咀、铸轧辊、引锭杆、喷气组件和高压喷水冷却组件，其中，铸轧辊为设有对称设置的铸轧上辊和铸轧下辊，用于输出板坯；铸咀位于熔体流入侧，铸咀的出口设于铸轧上辊和铸轧下辊之间，并与铸轧上辊和铸轧下辊形成密封的熔体凝固区域；引锭杆活动性设于铸轧上辊和铸轧下辊之间，位于出板侧，所述引锭杆设置在凝固铸造区的出口端，用于使熔体快速形成凝固薄壳；喷气组件分别设于铸轧上辊和铸轧下辊的外侧，用于吹干铸轧辊表面的水汽；所述高压喷水冷却组件设置在铸轧辊外侧，位于出板的一侧，所述高压喷水冷却组件用于向铸造区出口处的板坯上、下两面喷高压水雾，使铸造区内的熔体凝固。
[0010]如上所述的水平双辊连续铸造装置，优选地，所述引锭杆包括杆身和杆头，杆头朝向出板方向设置，浇铸时，引锭杆的杆头在出板侧并部分伸入铸造区，并与铸咀、铸轧上辊和铸轧下辊之间一起形成密封的熔体凝固区域，靠近引锭杆杆头的熔体在杆头的冷却作用下凝固后，在铸轧辊的轧制力作用下缓慢离开凝固区。
[0011]如上所述的水平双辊连续铸造装置，优选地，所述喷气组件包括进气口，储气腔和
喷气口，储气腔连接进气口，在储气腔上朝向铸轧辊的一侧开设有多个喷气口，进气口连通外接的高压气体。
[0012]如上所述的水平双辊连续铸造装置，优选地，所述喷气组件设有两个，分别对称设置在铸轧上辊和铸轧下辊的外侧；在浇铸时，喷气组件分别向铸轧上辊和铸轧下辊的表面喷气，消除铸轧辊面上的水汽。
[0013]如上所述的水平双辊连续铸造装置，优选地，所述高压喷水冷却组件包括依次连接设置的冷却水进水口、冷却水储水腔和冷却水喷水口，冷却水喷水口设有两个，分别朝向板坯的上下面，并朝向出坯方向设置。
[0014]如上所述的水平双辊连续铸造装置，优选地，所述高压喷水冷却组件设有两组，分别靠近铸轧辊出板坯方向的上、下设置；在浇铸时，两个高压喷水冷却组件的喷水口分别同时向上、向下的板坯表面喷高压水雾，使铸造区内的熔体凝固。
[0015]一种铝合金板坯的水平双辊连续铸造的工艺，其包括如下步骤：
[0016]S1、配料熔炼：根据所需铸轧铝合金的标准成分，将各添加元素进行配比和称重，当铝液温度达到规定值时按规定加入添加元素并保温一定时间，之后对熔体进行扒渣，在电阻炉静置一段时间，对熔体除气；
[0017]S2、熔体输送：采用如上所述的水平双辊连续铸造装置，首先在出板侧，将引锭杆放在铸造区的出口处，然后将铝合金熔体输送到铸咀中；控制铸咀内熔体的温度在其液相线温度以上30～40℃；
[0018]S3、铸轧：同时控制铸轧速度为0.08～0.50m/min；待铸造区出口端形成凝固薄壳后，沿出板方向缓慢撤离引锭杆，同时开通高压喷水冷却组件和喷气组件，对铸造区出口处的凝固薄壳喷高压水雾，使其成功立板，当铸造板长度达到要求值时，停止铸造工艺。
[0019]如上所述的工艺，优选地，在步骤S1中，静置后，再于700～720℃进行精炼，每1小时除渣一次。
[0020]如上所述的工艺，优选地，在步骤S3中，高压喷水冷却组件的冷却水压力值为0.5～1.2MPa，冷却水温度为8～25℃。
[0021]如上所述的工艺，优选地，在步骤S3中，喷气组件的喷气压力值设定为0.3～1.2Mpa。
[0022](三)有益效果
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供了一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置，首次通过水平铸造法生产出组织成分均匀的铝合金厚板(10～100mm)，以便为后续通过增加热、冷轧压下量来提高成品材料性能提供可行性。
[0025]本专利技术提供了一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置，通过应用引锭杆和高压水雾定向冷却的方式，改变了铸轧区内熔体的凝固顺序，成功突破铸轧设备设计的轧板厚度极限，解决了厚板板型不稳定，不合格的质量缺陷。
[0026]本专利技术提供的一种铝合金板坯的双辊连续铸造装置，运用铸造区出口处喷高压水雾冷却的方法改变了铸造区内熔体的凝固顺序，将传统铸轧法中由板坯表面向中心凝固的顺序改为由铸造区前端向后的水平定向凝固，有效避免板坯表面和中心带状偏析的出现。
附图说明
[0027]图1为专利技术装置的结构示意图；
[0028]图2为专利技术装置的工作时的结构示意图；
[0029]图3为专利技术铸咀的部分结构示意图；
[0030]图4为实施例2制备的6181铝合金厚板显微组织图；
[0031]图5为实施例3制备的5052铝合金厚板显微组织图；
[0032]图6为实施例4制备的7075铝合金厚板显微组织图；
[0033]图7为常规铸轧工艺制备的6181铝合金厚板显微组织图；
[0034]图8为不同工艺制备的6181铝合金板沿厚度方向的硬度分布图；
[0035]图9为常规铸轧工艺制备的5052铝合金厚板显微组织图；
[0036]图10为不同工艺制备的5052铝合金板沿厚度方向的硬度分布图；
[0037]图11为常规铸轧工艺制备的7075铝合金厚板显微组织图；
[0038]图12为不同工艺制备的7075铝合金板沿厚度方向的硬度分布图。
[0039]【附图标记说明】
[0040]1：铝合金熔体；
[0041]2：铸咀；
[0042]2‑
1：下板；
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金板坯的水平双辊连续铸造装置，其特征在于，其包括铸咀，铸轧辊，引锭杆，喷气组件和高压喷水冷却组件，其中，铸轧辊设有对称设置的铸轧上辊和铸轧下辊，用于输出板坯；铸咀位于熔体流入侧，铸咀的出口设于铸轧上辊和铸轧下辊之间，并与铸轧上辊和铸轧下辊形成密封的熔体凝固区域；引锭杆活动性设于铸轧上辊和铸轧下辊之间，位于出板侧，引锭杆设置在凝固铸造区的出口端，用于使熔体快速形成凝固薄壳；喷气组件分别设于铸轧上辊和铸轧下辊的外侧，用于吹干铸轧辊表面的水汽；所述高压喷水冷却组件设置在铸轧辊外侧，位于出板的一侧，所述喷水冷却组件用于向铸造区出口处的板坯上、下两面喷高压水雾，使铸造区内的熔体凝固。2.如权利要求1所述的水平双辊连续铸造装置，其特征在于，所述引锭杆包括杆身和杆头，杆头朝向出板方向设置，浇铸时，引锭杆的杆头在出板侧并部分伸入铸造区，并与铸咀、铸轧上辊和铸轧下辊之间一起形成密封的熔体凝固区域，靠近引锭杆杆头的熔体在杆头的冷却作用下凝固后，在铸轧辊的轧制力作用下缓慢离开凝固区。3.如权利要求1所述的水平双辊连续铸造装置，其特征在于，所述喷气组件包括进气口，储气腔和喷气口，储气腔连接进气口，在储气腔上朝向铸轧辊的一侧开设有多个喷气口，进气口连通外接的高压气体。4.如权利要求1所述的水平双辊连续铸造装置，其特征在于，所述喷气组件设有两个，分别对称设置在铸轧上辊和铸轧下辊的外侧，在浇铸时，喷气组件分别向铸轧上辊和铸轧下辊的表面喷气，消除铸轧辊面上的水汽。5.如权利要求1所述的水平双辊连续铸造装置，其特征在于，所述高压喷水冷却组件包括依次连接设置的冷却水进水口，冷却水储水腔...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昭东，付金禹，许光明，李勇，李家栋，张敬宇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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