专利名称：在线油浴热处理双辊铸轧方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在线热处理双辊铸轧薄带的方法及装置，更具体的是，一种用于各系列镁合金的在线油浴热处理双辊铸轧薄带的方法及装置。
背景技术：
镁合金是最轻的实用金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、导热性好、电磁屏蔽效果佳、机加工性能优良、零件尺寸稳定、易回收等优点，在航空、航天、汽车、计算机、电子、通讯和家电等行业已有多年的应用历史。
大多数镁合金具有密排六方结构，塑性变形能力较差，但具有较好的铸造性能，使得目前镁合金产品以铸件居多，塑性加工产品极少。传统的镁合金薄板(厚度1mm以下)生产以轧制加工为主，但其加工工艺繁琐，加工周期长，效率低，费用高。双辊铸轧合并了铸造及轧制两个工艺过程，其工艺过程为液体金属浇铸到由两个对向旋转的轧辊和侧封板组成的铸轧区，液态金属接触轧辊并开始凝固，当凝固层厚度大于轧辊辊缝厚度时，铸板在凝固过程中伴随着轧制加工并随着轧辊的旋转脱离轧辊，形成铸轧板材。
采用双辊铸轧方法生产镁合金薄板时，为防止液态镁合金的燃烧以及高温镁合金的氧化，要使用保护气。通常使用的保护气SF6对大气臭氧层有很强的破坏作用，使用量要受到限制。而且由于SF6比空气重，在铸辊出口下部区域的保护效果弱，消耗大。如果不使用保护气，镁合金离开轧辊接触区，板面会迅速氧化，变黑。在其他金属双辊铸轧方面，为防止氧化，也有在铸辊出口安装保护气体装置的。
另一方面，由于镁合金高温(大于450℃)塑性较差，因此在铸轧过程中其轧制加工量不能太大，否则容易造成表面裂纹甚至断裂。因此铸轧时需要控制较小的轧轧制加工量，也就是要使凝固点接近轧辊的出口，这将导致出板温度升高。在空冷条件下，一方面高温铸板容易产生表面氧化，另一方面高温缓慢冷却容易造成晶粒长大并且使共晶相沿境界析出降低基体的强度，在温度应力的作用下容易产生热裂纹。
发明内容
本发明提供了一种在线油浴热处理双辊铸轧的方法及装置，可提高铸轧出坯速度、防止铸板表面氧化、减少有害气体SF6的使用量，抑制铸轧后晶粒长大并控制共晶相的析出形态和分布，提高基体的强度，防止裂纹产生。由于辊面存在润滑油膜，还可以改善板面质量，减少铸轧辊的磨损。
本发明提供的在线油浴热处理双辊铸轧的方法包括以下内容a.熔化的镁合金溶液送到一体化的中间包和水口中，温度控制在680～750℃b.将水口均匀分配金属液在辊身长方向上，金属液在由铸辊和侧封板组成的熔池内冷却和铸轧变形；c.铸板出铸辊的温度为450-550℃，铸轧速度10-90m/min，出板厚度为0.5-3.5mm；d.铸轧前通过加热器把油加热并恒温到50-200℃，铸板进入由下部密封板，铸辊和油面组成的相对密闭的空间中，然后进入油槽中，铸板沿引导辊组由主动辊驱动出油槽，并在油槽出口处由出口挤干辊除去铸板表面的油，铸板出油槽温度控制在100-350℃。从油槽出口和铸板面带出的油用收集冷却槽收集。循环回油系统和溢流阀通过油面测量仪和油温测量仪使油槽中液面高度高于轧辊下沿；e.使用挤干辊除去铸辊表面多余的油，出了油槽的铸板直接进入下一道轧制工序。
本发明提供的在线油浴热处理双辊铸轧装置包括以下部件一体化的浇铸中间包和水口、侧封板、铸辊、挤干辊、油面测量仪、油槽、引导辊组、出口挤干辊、熔化炉、下部密封板、油温测量仪、循环回油系统、油收集冷却槽、加热器、溢流阀、主动引导辊、密封活门。
熔化炉在双辊铸轧装置的上方，它下部是一体化的浇铸中间包和水口，水口下面是一对铸辊，铸辊端面用侧封板，下部用下部密封板封闭，铸辊辊面与挤干辊靠紧，铸辊的下面是一个装有冷却油的油槽，油槽上面装有油面测量仪、油温测量仪、溢流阀、循环回油系统、油收集冷却槽，油槽里面是配有一对主动引导辊的引导辊组，油槽出口设密封活门、出口挤干辊。
本发明提供的在线油浴热处理双辊铸轧方法及装置与现有方法及装置相比，其显著的进步和有益效果在于通过在双辊连铸机的出口处安装油槽，油槽内充满具有高燃点，耐高温，在高温时良好的冷却性的油，液面提高到使一部分铸辊浸泡在油中，铸辊、油与下部密封板形成了密封的出板空间，这就大大减少了出板高温氧化的可能性，并减少有害气体SF6的使用量，只使用原来需要的SF6的1/4；通过控制油槽中的温度，对进入油槽中的高温铸板进行热处理可细化铸板组织，改善共晶相的析出形态和分布，提高基体的强度，并生产没有表面氧化的铸板，为后续加工提供了良好的条件。该方法及装置可应用于各系列的镁合金和铝合金的铸轧加工。
图1是线油浴热处理双辊铸轧装置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
本发明提供的在线油浴热处理双辊铸轧的具体内容如下a.熔化的镁合金溶液送到一体化的中间包和水口中，温度控制在680～700℃；b.将水口均匀分配金属液在辊身长方向上，金属液在由铸辊和侧封板组成的熔池内冷却和铸轧变形；c.铸板出铸辊的温度为450-500℃，铸轧速度20m/min，出板厚度为2mm；d.铸轧前油槽内的油温控制在50-200℃，铸板进入由下部密封板，铸辊和油面组成的相对密闭的空间中，然后进入油槽中，铸板沿引导辊组由主动辊驱动出油槽，并在油槽出口处由出口挤干辊除去铸板表面的油，铸板出油槽温度控制在300-350℃。从油槽出口和铸板面带出的油用收集冷却槽收集。循环回油系统和溢流阀通过油面测量仪和油温测量仪使油槽中液面高度高于轧辊下沿10～20mm；e.使用挤干辊除去铸辊表面多余的油，出了油槽的铸板直接进入下一道轧制工序。
如图1所示，本发明提供的在线油浴热处理双辊铸轧装置包括以下部件一体化的浇铸中间包和水口1、侧封板2、铸辊3、挤干辊4、油面测量仪5、油槽6、引导辊组7、出口挤干辊8、熔化炉9、下部密封板10、油温测量仪11、循环回油系统12、油收集冷却槽13、溢流阀14、主动引导辊15、密封活门16、加热器17。
熔化炉9在双辊铸轧装置的上方，它下部是一体化的浇铸中间包和水口1，水口下面是一对铸辊3，铸辊端面用侧封板2，下部用下部密封板10封闭，铸辊辊面与挤干辊4靠紧，铸辊的下面是一个装有冷却油的油槽6，油槽上面装有油面测量仪5、油温测量仪11、溢流阀14、循环回油系统12、油收集冷却槽13和加热器17，油槽里面是配有一对主动引导辊15的引导辊组7，油槽出口设密封活门16、出口挤干辊8。
权利要求
1.一种在线油浴热处理双辊铸轧的方法，其特征在于包括以下内容a.熔化的镁合金溶液送到一体化的中间包和水口中，温度控制在680～750℃；b.将水口均匀分配金属液在辊身长方向上，金属液在由铸辊和侧封板组成的熔池内冷却和铸轧变形；c.铸板出铸辊的温度为450-550℃，铸轧速度10-90m/min，出板厚度为0.5-3.5mm；d.铸轧前通过加热器把油加热并恒温到50-200℃，铸板进入由下部密封板，铸辊和油面组成的相对密闭的空间中，然后进入油槽中，铸板沿引导辊组由主动辊驱动出油槽，并在油槽出口处由出口挤干辊除去铸板表面的油，铸板出油槽温度控制在100-350℃，从油槽出口和铸板面带出的油用收集冷却槽收集，循环回油系统和溢流阀通过油面测量仪和油温测量仪使油槽中液面高度高于轧辊下沿；e.使用挤干辊除去铸辊表面多余的油，出了油槽的铸板直接进入下一道轧制工序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，熔化的镁合金溶液送到一体化的中间包和水口中的温度控制在680～700℃；铸板出铸辊的温度为450-500℃，铸轧速度20m/min，出板厚度为2mm；铸板出油槽温度控制在300-350℃；循环回油系统和溢流阀通过油面测量仪使油槽中液面高度高于轧辊下沿10～20mm。
3.权利要求1所述在线油浴热处理双辊铸轧的方法所采用的装置，其特征在于该装置包括以下部件一体化的浇铸中间包和水口、侧封板、铸辊、挤干辊、油面测量仪、油槽、引导辊组、出口挤干辊、熔化炉、下部密封板、油温测量仪、循环回油系统、油收集冷却槽、加热器、溢流阀、主动引导辊、密封活门，熔化炉在双辊铸轧装置的上方，它下部是一体化的浇铸中间包和水口，水口下面是一对铸辊，铸辊端面用侧封板，下部用下部密封板封闭，铸辊辊面与挤干辊靠紧，铸辊的下面是一个装有冷却油的油槽，油槽上面装有油面测量仪、油温测量仪、溢流阀、循环回油系统、油收集冷却槽和加热器，油槽里面是配有一对主动引导辊的引导辊组，油槽出口设密封活门、出口挤干辊。
全文摘要
本发明公开了一种在线油浴热处理双辊铸轧的方法及装置。方法包括控制金属液温度在680～750℃；金属液在熔池内冷却和铸轧变形；铸板出铸辊的温度为450－550℃，铸轧速度10－90m/min，出板厚度为0.5－3.5mm；铸板通过油槽，铸板出油槽温度控制在350－100℃；从油槽出口和铸板面带出的油用收集冷却槽收集。装置包括熔化炉、中间包和水口、侧封板、铸辊、挤干辊、下部密封板、油槽、油面测量仪、主动引导辊、引导辊组、密封活门、出口挤干辊、溢流阀、循环回油系统、油收集冷却槽、油温测量仪、加热器。本发明只使用原来SF
文档编号B22D11/16GK1806954SQ20061004575
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者巨东英, 胡小东, 赵红阳 申请人:鞍山科技大学, 巨东英