本发明涉及铸轧成形,具体为一种可减小铝合金铸轧板材边裂的铸轧装置。
背景技术:
1、双辊铸轧技术具有投资规模小、建设周期短、生产成本低、短流程、低能耗的技术优势,铝、镁等有色金属铸轧技术相比于钢铁铸轧技术更加成熟,工业化程度更高,以铝为例,目前已经实现工业化铸轧生产1系、3系、8系、以及5系和6系中的部分合金。因此,随着绿色可持续发展进程推进,双辊铸轧技术已成为国际公认的未来重点发展方向,并且在异质金属层状复合材料固-液铸轧复合方面展现出突出优势。
2、在宽幅板带双辊铸轧成形过程中,液体金属凝固所释放的热量是通过铸轧辊套与辊芯之间的循环冷却水与铸轧辊套内表面进行对流换热而带走的,由于板宽方向上冷却能力不一致,并且随着时间延长,通常铸轧辊的中间温度高而两侧端部温度低,导致板宽方向上冷却效果和温度分布不一致,进而造成组织性能不均匀、边部裂纹、板形缺陷等问题。
3、如公告号为cn118403898a提供的一种具有铸轧辊分区控温功能的高速宽幅铸轧设备及方法,设备包括熔炼设备、铸轧辊、夹送设备、剪板机和卷取设备,铸轧辊包括辊套和辊芯,辊芯包括芯辊、轴向进水通道、径向进水通道、辊面周向冷却水道、辊面轴向冷却水道、径向出水通道及轴向出水通道;辊芯设置在辊套内,辊芯沿轴向分隔为n个冷却区段,每个冷却区段均设置有mi组径向进水通道。通过设置主控流组件和辅控流组件,并借助于主控流组件和多个辅控流组件的单独控制能够提高铸轧辊冷却能力并实现分区段温度控制,显著提升铸轧速度,扩大可铸轧合金牌号,满足固-液铸轧复合非对称传热传质过程凝固点偏移控制,显著提升组织性能均匀性。
4、公告号为cn111185580a提供的一种分段调整冷却水流量的铸轧辊,辊芯中心开进水通道ⅰ,围绕进水通道ⅰ的同一圆周上开均布的三个以上回水通道ⅰ、三个以上进水通道ⅱ和三个以上回水通道ⅱ;进水通道ⅰ和各回水通道ⅰ的封闭端位于辊芯后边部前端;各进水通道ⅱ和回水通道ⅱ的封闭端位于辊芯后边部末端;在辊芯中部每间隔二个以上水槽在没有水槽的截面上开三个以上与进水通道ⅰ连通的进水道ⅰ,三个以上与回水通道ⅰ连通的回水道ⅰ;在辊芯前、后边部每间隔二个以上水槽的没有水槽的截面上开三个以上与进水通道ⅱ连通的进水道ⅱ,三个以上与回水通道ⅱ连通的回水道ⅱ。本发明两边部和中部冷却能够单独调节,冷却效果好,降低了铸轧边部裂边大的现象的发生。
5、但是上述技术在实际使用时,虽然实现了分段冷却,但是却不能自适应根据轧辊温度分布调节冷却程度,且未对回水进行处理,使得高温回水会将温度传导至进水通道,造成散热效果差进而使得铸轧板材边裂的情况发生。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可减小铝合金铸轧板材边裂的铸轧装置,以解决不能自适应根据轧辊温度分布调节冷却程度,且未对回水进行处理,使得高温回水会将温度传导至进水通道,造成散热效果差进而使得铸轧板材边裂的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可减小铝合金铸轧板材边裂的铸轧装置,包括:
3、铸轧辊;
4、设置在铸轧辊内部的均匀散热组件,所述均匀散热组件包括多个第一导热隔板以及位于多个第一导热隔板两端位置的两个第二导热隔板,所述第一导热隔板的两端以及第二导热隔板的中部均分别设有相连通的第一水冷散热通道和第二水冷散热通道,所述第一水冷散热通道和第二水冷散热通道呈螺旋形设置,以使冷却液沿着铸轧辊的轴向螺旋循环流动,所述第一导热隔板和第二导热隔板的中部分别固定设有用于提供冷却液的第一外方管和第二外方管;
5、所述第一水冷散热通道和第二水冷散热通道之间设有自适应调节组件一,且第一外方管和第一水冷散热通道以及第二外方管和第一水冷散热通道之间均分别设有自适应调节组件二,所述自适应调节组件一和自适应调节组件二根据温度变化分别控制第一水冷散热通道和第二水冷散热通道之间、第一外方管和第一水冷散热通道之间以及第二外方管和第一水冷散热通道之间连通开合度大小,以使自适应调节冷却水流量从而实现均匀冷却的目的。
6、优选的,所述第一外方管的内壁通过支架固定连接有第一内方管,所述第二外方管的内壁通过支架固定连接有第二内方管,所述第二外方管的横截面与第一外方管的横截面大小相等,所述第一内方管的横截面和第二内方管的横截面大小相等,以使第一外方管与第二外方管抵接配合第一内方管和第二内方管抵接时,第一外方管和第二外方管分别与第一内方管和第二内方管之间形成流体通道。
7、优选的,所述第一外方管和第二外方管相对应第二水冷散热通道位置的中部均分别开设有冷却回水集流口,所述第一外方管和第一内方管以及第二外方管和第二内方管相对应冷却回水集流口位置的内壁均固定连接有冷却回水导流罩,以使第二水冷散热通道内部的冷却回水通过冷却回水集流口进入冷却回水导流罩的内部。
8、优选的,所述第二导热隔板远离第一导热隔板位置的一端固定连接有固定盖,所述第二外方管和冷却回水导流罩固定连接在固定盖的内壁,且第二内方管固定嵌入在固定盖的中部,所述固定盖相对应自适应调节组件二位置的中部固定嵌入有进水管,且固定盖相对应冷却回水导流罩位置的中部固定嵌入有出水管。
9、优选的,所述自适应调节组件一和自适应调节组件二均分别包括大小相同的第一热膨胀块和第二热膨胀块,且第一热膨胀块和第二热膨胀块固定连接,所述第一热膨胀块和第二热膨胀块均分别固定嵌入在第一外方管、第一导热隔板和第二导热隔板的中部,以使第一热膨胀块配合第二热膨胀块控制第一水冷散热通道和第二水冷散热通道之间、第一外方管和第一水冷散热通道之间以及第二外方管和第一水冷散热通道之间连通开合度大小,所述第一热膨胀块和第二热膨胀块的中部均开设有通孔,且第一热膨胀块和第二热膨胀块沿径向分别开设有与通孔相连通的多个调节缝,所述第一热膨胀块膨胀系数大于第二热膨胀块的膨胀系数,以使温度升高时,第一热膨胀块和第二热膨胀块向流动方向弯曲并扩大第一水冷散热通道和第二水冷散热通道之间、第一外方管和第一水冷散热通道之间以及第二外方管和第一水冷散热通道之间连通的开合度。
10、优选的,所述第二内方管相对应第一内方管位置的一端以及第一内方管的两端均分别设有密封垫,以使第二内方管和第一内方管以及多个第一内方管相抵接时接缝处形成密封,所述第二内方管的内壁通过支架固定连接有支撑柱。
11、优选的,还包括用于辅助冷却液散热的风冷散热组件,所述风冷散热组件包括固定连接在第一导热隔板和第二导热隔板中部的热管,多个所述热管分别固定贯穿第一外方管和第二外方管并延伸至第一内方管和第二内方管的内部,所述热管相对应第一内方管和第二内方管内壁位置的表面固定连接有散热鳍。
12、优选的,所述第二导热隔板和第一导热隔板的中部均固定嵌入有散热风管,所述散热风管的中部固定连接有出风管,且出风管位于中部两个第一导热隔板之间位置,所述出风管位于第一内方管内部,且出风管的表面设有多个出风孔,所述散热风管的内部分别与固定盖和出风管的内部相连通,所述固定盖的一端固定嵌入有与散热风管内部相连通的进风管,以使冷空气通过进风管进入固定盖内壁,并在散热风管内部流动进行散热,之后通过出风管从多个第一内方管中部位置向两端吹动,并带动散热鳍上的热量。
13、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
14、1、本发明通过第一热膨胀块和第二热膨胀块相对应通孔位置的一端弯曲,并在调节缝的存在下,使得第一热膨胀块和第二热膨胀块中部通孔的开口增大,由于压力恒定冷却液,这就使得通孔的开口越大,冷却液的流量越大,散热效果越好,从而实现了可以根据铸轧辊上局部温度的反馈自适应调节冷却液流量实现局部散热调节的目的,避免铸轧辊冷却能力不一致,进而造成组织性能不均匀、边部裂纹、板形缺陷等问题发生;
15、2、本发明同时还通过将进风管进入进风管,冷风通过进风管进入散热风管的内部,并在散热风管的内部贯穿多个第一导热隔板,并在多个第一导热隔板中部位置通过出风管进入第一内方管中部位置,并向两端吹出,使得冷风将第一导热隔板中部以及第一内方管内部的热量带出,实现对铸轧辊进行风冷散热的目的,同时通过设置在第一导热隔板和第二导热隔板中部的热管,将铸轧辊、第一导热隔板和第二导热隔板中部的热量导向散热鳍处,并进行风冷散热,提高风冷散热效果,其中热管不影响第一水冷散热通道和第二水冷散热通道内部的冷却液流动,同时冷却液还会对热管起到散热效果,进一步提高对铸轧辊的散热效果,通过风冷散热、冷却液散热以及传导散热的方式相结合,大大提高了对铸轧辊的散热效果。