制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备制造技术

本实用新型专利技术涉及连铸连轧成套设备，尤其是一种制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，包括钢带轮式连铸机、第一轧机、第二轧机、第一轧机和第二轧机之间的强制冷却设备及连接各设备的辊道；第二轧机各道次的轧辊分别由调速电机独立驱动，卷取机构由调速电机驱动；强制冷却设备包括至少一个冷却水槽，冷却水槽的两侧上部分别设置有开口，开口内分别设置有上限位辊和下限位辊，冷却水槽内设置有压下结构，由压下结构及两侧下限位辊形成的铅带输送面呈开口向上的拱形。通过第一轧机、强制冷却设备和第二轧机对铅带实施多温度段的连轧，使得所生产铅带的性能优于现有连铸连轧的铅带，适用于生产铅酸蓄电池电极板栅用铅带。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及连铸连轧成套设备，尤其是ー种制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备。
技术介绍
电极板栅作为电子集流体，同时起到固定活性物质的作用，是铅酸蓄电池的重要组成部分。铅酸蓄电池的使用过程中，多孔的活性物质会渗透硫酸，导致板栅发生腐蚀，影响板栅的循环使用寿命，进而对蓄电池的耐用性造成重要的影响；同吋，电子的传递要求板栅具有良好的导电性，要求在使用过程中板栅的腐蚀产物具有较低的阻抗，尤其是正极板柵。板栅的耐腐蚀性和晶体结构之间存在密切的关系，因此为了改进板栅的晶体结构，以改善板栅的耐腐蚀性能和钝化产物，通常的方法包括加入锑等合金元素以及铸轧エ艺的采用。与直接鋳造成型的板栅相比，铸轧成型エ艺首先铸成铸坯，然后对铸坯压延形成薄铅 带，之后通过切ロ拉伸等エ艺最終形成板柵。由于轧制使得铅带的组织更致密、机械强度高，因此所生产的板栅耐穿透腐蚀、循环寿命延长。目前，铸轧成型エ艺包括连铸连轧エ艺和常规铸轧エ艺。其中，常规铸轧エ艺，采用模铸和轧机的组合，容易实施，但生产效率低，模铸时铅液大量暴露且位置分散，污染大；连铸连轧的自动化程度高、生产效率高，且连铸时铅液仅在结晶轮附近暴露，可通过集中抽风的方式有效的避免铅烟污染。但铅密度极大——Im3的纯铅重约11. 3吨，抗拉强度极低——纯铅的抗拉强度约为3 7kgf/mm2，且质软，因此目前制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备均存在如下的问题一、连铸方面目前，常用的连铸设备包括浸铸设备、熔料牵引连铸设备、双辊连铸机、钢带轮式连铸机。浸铸设备，通过将旋转的冷却成型辊筒浸入熔池中，在成型辊筒表面连续的形成具有一定厚度的金属帯。熔料牵引连铸设备，通过中间包和旋转的冷却成型辊筒相配合，中间包熔池中的金属液不间断地在旋转的冷却成型辊筒表面涂覆并形成具有一定厚度的金属带。但由于重力会破坏熔化金属在辊筒上的连续性，在采用浸铸设备和熔料牵引连铸设备连铸铅带时，无法连铸厚度较大的铅带，尤其是针对低锑铅合金等凝固区间较宽的铅合金。目前，采用两者连铸的铅带厚度通常为Imm左右。但浸铸设备和熔料牵引连铸设备连铸的铅带薄，凝固速度快，无型腔，排气方便，因此铸造组织好，极少形成气泡、裂纹和疏松等铸造缺陷。双辊连铸机，常用于钢带的板坯连铸，两辊相对设置，金属液由两辊上方浇入两辊辊缝处形成熔池；随辊的转动，熔池内的金属液经辊的冷却形成连续的坯壳并进入辊下方的冷却辊道；坯壳内未凝固的金属液在冷却辊道进一歩冷却，最終形成凝固完全的铸坯。但用于铅连铸时，由于铅质软、抗拉強度低且密度大，因此坯壳強度低、易变形，为了保证所生产铅带厚度的均匀性，就需要限制坯壳内未凝固铅液的量，因此难以提高其连铸的铅带厚度，其连铸铅带的厚度通常在5_左右、不超过10_。钢带轮式连铸机，常用于铝棒、铜棒等有色合金棒材的连铸，包括结晶轮、钢带轮系、无头钢带，钢带通过钢带轮系绷紧并随主动钢带轮的转动而运动，结晶轮自转且外圆柱面上设置有内凹的结晶腔，结晶轮安装于钢带外侧，钢带绕过结晶轮并与结晶轮的部分外圆柱面紧贴，通过钢带封闭该部分的结晶腔形成沿结晶轮周向延伸的型腔；型腔两端，一端为浇铸口、另一端为拉坯口，通过钢带的冷却系统、结晶轮的冷却系统对型腔实施间接冷却，由浇铸口注入的金属液在型腔内逐步凝固形成铸坯；随结晶轮、钢带的运动，铸坯由拉坯口拉出。由于通过钢带包围结晶腔形成密闭 的型腔，为铸坯提供了良好的支撑；浇铸口在上、拉坯口在下，金属液能自动对凝固收缩进行补液，因此保证了铸坯形状的稳定性。但钢带通过多个钢带轮绷紧并随主动钢带轮的转动而运动，因此要求钢带较薄，具备良好的弹性和韧性，弹性、韧性的要求限制了钢带自身强度的提高，限制了铸坯断面尺寸尤其是宽度尺寸的提高，其连铸铅带的厚度通常在10_左右、不超过15_。相对浸铸设备和熔料牵引连铸设备，双辊连铸机和钢带轮式连铸机能连铸厚度较大的铅带，尤其是钢带轮式连铸机。但双辊连铸机通过坯壳构成型腔，钢带轮式连铸机由钢带和结晶轮包围构成型腔，两者均存在凝固收缩和排气困难的问题，所生产铅带的气孔、疏松相对较多，致密性相对较差；同时，由于厚度较大，冷却时间较长，因此晶粒大，铸造组织差。尤其是，随铸坯厚度的增加，会进一步加剧上述问题。二、连轧方面连轧为连续式生产，板带在连轧过程中，需要一定的牵引力保证板带的进给也即板带具备一定的张力，且压下量越大、连续轧制的道次越多、轧制的温度越低则要求的张力越大，而极限的张力又受到抗力强度、断面尺寸等的限制。因此，如钢带的轧制，通常包括热轧和冷轧，首先通过提高轧制温度进行高于常温的轧制，以减小大压下量时的变形抗力，在获得大压下量的同时保证低的张力；但高于常温的轧制，受热胀冷缩等因素的影响，板型的控制精度低，表面质量差，通常需要在高于常温的轧制之后进行常温轧制。铅的抗拉、剪切以及蠕变强度均极低，虽然使得铅具备良好的塑性加工性能，但同时使得铅受轧制张力的影响更大，因此要对铅带实施大轧制比的连轧，多温度段轧制是其必然的选择。但，对铅带实施多温度段的连轧存在一定的技术困难。首先，铅带的冷却可以采用水冷或空冷，其中水冷又包括喷淋冷却和浸没式冷却。但在采用高压冷却水喷淋冷却时，由于铅质软，容易在铅带表面形成冲击坑，甚至导致铅带被高压水束流击穿，因此无法采用。而浸没式冷却，只能在卷取后进行，成卷的冷却由于换热量极大，因此存在降温速度慢的问题，铅带组织会在卷取和冷却过程中不断长大，且冷却过程中存在径向的温度差，进而导致卷内、外的性能差异；而且铅带在热态条件下卷取后，容易由于自身重力影响而变形，进而导致板宽、板厚一致性差并影响后一轧机的轧制。因此，目前通常采用低压冷却水喷淋和强制空冷对铅带进行冷却，受冷却能力限制，降温速度慢，冷却距离短时，降温幅度小，使得多温度段的轧制失去意义；而要实现大的降温幅度，就需要延长冷却距离，但在距离延长的同时也延长了晶粒的生长时间，无法对前一轧机的轧制组织进行有效的保留，弱化了前一轧机对铅带组织的改善效果，在极端情况下，甚至可能导致到达后一轧机的铅带组织次于到达前一轧机的铅带组织，同样会使得多温度段的轧制失去意义。其次，对于轧机之间的连接，由于卷取方式存在上述的问题，因此仅考虑通过直连方式实现轧机之间的连接。但直连方式，需要通过后ー轧机对前ー轧机的铅带实施牵引，由于冷却能力的限制，两轧机之间的铅带较长，且铅的抗拉、剪切强度极低，因此极易在张カ作用下拉伸变形甚至断帯，尤其是在两轧机出现同步性差异时。另外，所谓热轧即在再结晶温度以上对板带进行的轧制，所谓冷轧即在再结晶温度以下对板带进行的轧制。但纯铅的熔点在327°C，铅合金的熔点通常也低于400°C，根据公式——再结晶温度等于绝对温度熔点乘以O. 4，计算得到的纯铅再结晶温度为-33°C，因此，铅及铅合金在常温条件下的轧制属于轧制エ艺中的热轧。而且，铅在凝固过程中，并不存在复杂的相变过程，如纯铅仅存在ー个凝固相，因此铅不存在通过对相变过程的控制改善轧制组织的轧制及热处理工艺。在常温下，铅及铅合金表现出良好的塑性加工性能，变形抗カ小，且无需退火处理，因此，目前铅带的常规铸轧エ艺均采用单温度段轧制，且为了保证板型和表面质量，该单温度段轧制是常温轧制。因此，目前制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备的轧机机组仅包本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，包括连铸机、轧机机组、卷取机构（500）、冷却水供水系统，所述连铸机和轧机机组经第一辊道（310）相连，所述轧机机组和卷取机构（500）经第四辊道（340）相连；其特征在于：所述连铸机采用钢带轮式连铸机（100），所述钢带轮式连铸机（100）包括铸机机架（110）、结晶轮（120）、钢带轮系、无头钢带（130）、钢带（130）的冷却系统、引桥（150）；所述结晶轮（120）安装在铸机机架（110）上并绕轴自转，所述结晶轮（120）的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔（121）；所述钢带（130）通过钢带轮系绷紧并绕过结晶轮（120），通过钢带（130）封闭结晶轮（120）的部分结晶腔（121）构成型腔，所述型腔两端分别为浇铸口（122）和拉坯口（123）；由引桥（150）形成的铅带输送面为一端高于另一端的平滑曲面，其中引桥（150）高的一端位于结晶轮（120）上方并与第一辊道（310）相连、低的一端与拉坯口（123）相邻；所述轧机机组包括与第一辊道（310）相连的第一轧机（210）和与第四辊道（340）相连的第二轧机（220），所述第二轧机（220）各道次的轧辊分别由调速电机独立驱动,所述卷取机构（500）由调速电机驱动；在第一轧机（210）和第二轧机（220）之间设置有强制冷却设备（400），所述强制冷却设备（400）和第一轧机（210）经第二辊道（320）相连，所述强制冷却设备（400）和第二轧机（220）经第三辊道（330）相连；所述强制冷却设备（400）包括冷却设备机架（401）、安装在冷却设备机架（401）上的至少一个冷却水槽（410）、冷却水槽（410）的进水管（430）和排水系统；各冷却水槽（410）的槽体（411）沿传送方向两侧的上部分别设置有开口（412），所述排水系统包括两侧的开口（412），所述两侧开口（412）内分别设置有轴线水平的上限位辊（421）和下限位辊（422），由两侧的上限位辊（421）和下限位辊（422）之间的辊缝分别构成对应冷却水槽（410）的进料口（402）和出料口（403）；在所述进料口（402）和出料口（403）之间的冷却水槽（410）内设置有压下结构，由压下结构及两侧的下限位辊（422）形成的铅带输送面呈开口向上的拱形。...

【技术特征摘要】
1.制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，包括连铸机、轧机机组、卷取机构(500)、冷却水供水系统，所述连铸机和轧机机组经第一辊道(310)相连，所述轧机机组和卷取机构(500)经第四辊道(340)相连；其特征在于 所述连铸机采用钢带轮式连铸机(100)，所述钢带轮式连铸机(100)包括铸机机架(110)、结晶轮(120)、钢带轮系、无头钢带(130)、钢带(130)的冷却系统、引桥(150);所述结晶轮(120)安装在铸机机架(110)上并绕轴自转，所述结晶轮(120)的外圆柱面上设置有内凹的结晶腔(121);所述钢带(130)通过钢带轮系绷紧并绕过结晶轮(120)，通过钢带(130)封闭结晶轮(120)的部分结晶腔(121)构成型腔，所述型腔两端分别为浇铸口(122)和拉坯口(123);由引桥(150)形成的铅带输送面为一端高于另一端的平滑曲面，其中引桥(150)高的一端位于结晶轮(120)上方并与第一棍道(310)相连、低的一端与拉还口(123)相邻； 所述轧机机组包括与第一辊道(310)相连的第一轧机(210)和与第四辊道(340)相连的第二轧机(220)，所述第二轧机(220)各道次的轧辊分别由调速电机独立驱动，所述卷取机构(500 )由调速电机驱动；在第一轧机(210 )和第二轧机(220 )之间设置有强制冷却设备(400)，所述强制冷却设备(400)和第一轧机(210)经第二辊道(320)相连，所述强制冷却设备(400 )和第二轧机(220 )经第三辊道(330 )相连； 所述强制冷却设备(400)包括冷却设备机架(401)、安装在冷却设备机架(401)上的至少一个冷却水槽(410)、冷却水槽(410)的进水管(430)和排水系统；各冷却水槽(410)的槽体(411)沿传送方向两侧的上部分别设置有开口(412)，所述排水系统包括两侧的开口(412)，所述两侧开口(412)内分别设置有轴线水平的上限位辊(421)和下限位辊(422)，由两侧的上限位辊(421)和下限位辊(422)之间的辊缝分别构成对应冷却水槽(410)的进料口 (402)和出料口(403);在所述进料口(402)和出料口(403)之间的冷却水槽(410)内设置有压下结构，由压下结构及两侧的下限位辊(422)形成的铅带输送面呈开口向上的拱形。2.如权利要求I所述的制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，其特征在于所述第一轧机(210)的各上轧辊(231)和各下轧辊(232)上分别设置有环状的成型凹槽(233)，由对应上轧辊(231)和下轧辊(232)的成型凹槽(233)构成矩形的成型孔型，且成型孔型两侧的上轧辊(231)和下轧辊(232 )接触配合；沿传送方向，第一轧机(210)各道次对应的成型孔型宽度逐增、高度逐减。3.如权利要求I所述的制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，其特征在于设置有控制系统，所述第二轧机(220)各调速电机的调速模块、卷取机构(500)调速电机的调速模块均与控制系统相连，在第一轧机(210)和第二轧机(220)之间设置有同控制系统相连的用于检测对应铅带张力的轧间张力检测机构，在第二轧机(220)和卷取机构(500)之间设置有同控制系统相连的用于检测对应铅带张力的卷取张力检测机构。4.如权利要求3所述的制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，其特征在于在连铸机和第一轧机(210)之间设置有同控制系统相连的用于检测对应铅带张力的铸轧间张力检测机构，在第一轧机(210)和第二轧机(220)之间设置有同控制系统相连的第一轧机张力微调机构。5.如权利要求4所述的制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，其特征在于所述第一轧机张力微调机构包括压下结构及调整压下结构纵向位置的压下结构升降机构，所述压下结构通过压下结构升降机构固定安装，且所述压下结构升降机构与控制系统相连；由压下结构的受カ传感器构成轧间张カ检测机构。6.如权利要求4所述的制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备，其特征在于所述第四辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯旭龙，唐晓东，
申请(专利权)人：德阳宏广科技有限公司，冯旭龙，
类型：实用新型
国别省市：