一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合方法及装置的制作方法

专利名称:一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢背铝基复合板的液液相铸轧复合方法及装置。
背景技术：
公开号CN1718296A，发明名称“一种钢背铝基复合板液液相复合方法及装置”上，阐述了钢背铝基复合板液液相垂直铸轧复合方法及装置。该方法采用垂直复合浇嘴与轧机来实现钢液与铝基金属液的垂直铸轧复合。由于该方法的金属液浇注、复合板成形以及后续的复合板卷曲等设备垂直分布，使得复合装置高大，导致钢液与铝基金属液的浇注等工艺操作不便。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有钢背铝基复合板液液相铸轧复合方法存在的“设备高大、工艺操作不便”的不足，提供一种工艺操作方便的钢背铝基复合板的液液相铸轧复合方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用水平复合浇嘴与轧机实现钢液与铝基金属液的水平铸轧复合；经过除气处理的钢液与铝基金属液从各自流道分别浇入水冷复合浇嘴，钢液冷却凝固成钢板并降温后，与铝基金属液进行扩散反应，形成复合界面后，经过轧机轧辊铸轧形成钢背铝基复合板。
本发明复合方法的具体步骤步骤1，接通水冷复合浇嘴和轧机轧辊的冷却系统，钢液冷却腔的冷却速度为600～800℃/min，轧机轧辊的冷却速度为400～800℃/min；步骤2，启动轧机，将轧制速度调至并保持在实现“跑轧”速度；步骤3，将经过除气处理的1600℃的钢液与700℃的铝基金属液分别倒入水冷复合浇嘴的钢液流道与铝基金属液流道，进行“跑轧”；步骤4，“跑轧”1分钟后，降低轧制速度，使复合过程在稳定条件下进行，钢液在钢液冷却腔的冷却作用下凝固成钢板并在其进入铝基金属液流道前降温至550～450℃，钢背在铝基金属液流道内与铝基覆层之间进行15～25s的扩散反应后，经过轧机轧辊铸轧形成钢背铝基复合板。
钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合装置包括水冷复合浇嘴、轧机及支架。
水冷复合浇嘴采用机械连接方式固定于支架上，其材质为石墨，水冷复合浇嘴内设有钢液流道和铝基金属液流道，钢液流道的厚度a为钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液流道的厚度b为钢背铝基复合板的厚度，钢液浇口的下端厚度亦为a即钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液浇口的下端厚度e为b-a即钢背铝基复合板铝基覆层的厚度；钢液流道的底下为钢液冷却腔，钢液冷却腔二侧设有入水接头和出水接头，与管路、节门、水泵、冷却水池连接，形成水冷复合浇嘴的循环冷却系统，完成钢液冷却与降温，钢液冷却腔的厚度不限，其长度即钢液流道的长度d为轧制速度与钢液需要冷却的时间之积，铝基金属液流道的长度f为轧制速度与钢背和铝基覆层之间的扩散反应时间之积；钢液流道的宽度、铝基金属液流道的宽度、钢液浇口的宽度、铝基金属液浇口的宽度、钢液冷却腔的宽度均为钢背铝基复合板的宽度g；水冷复合浇嘴前端与轧机轧辊呈圆弧接触，其圆弧面与轧机轧辊圆弧面之间的间隙c小于0.5mm。
轧机选用能够提供铸轧复合与复合板平整所需能量的水平轧机，轧机轧辊为内冷式水冷轧辊，辊套为铜质辊套。
本发明的有益效果是本发明利用水平复合浇嘴与轧机实现了钢液与铝基金属液的水平铸轧复合，水平铸轧复合板的性能与垂直铸轧复合板的性能相当，复合界面剪切强度达到了62～66MPa，解决了现有钢背铝基复合板液液相铸轧复合方法存在的“设备高大、工艺操作不便”的问题。



图1为本发明钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合装置的主视图。图中，1.水冷复合浇嘴，2.钢液流道，3.铝基合金液流道，4.钢液冷却腔，5.入水接头，6.出水接头，7.钢液，8.铝基合金液，9.钢背铝基复合板，10.轧机，11.轧机轧辊，12.支架。
图2为本发明钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合装置的俯视图。
具体实施方式
结合附图对本发明方法复合装置的具体说明如下钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合装置包括水冷复合浇嘴1、轧机10及支架12。
水冷复合浇嘴1采用机械连接方式固定于支架12上，其材质为石墨，水冷复合浇嘴1内设有钢液流道2和铝基金属液流道3，钢液流道2的厚度a为钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液流道3的厚度b为钢背铝基复合板9的厚度，钢液浇口的下端厚度亦为a即钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液浇口的下端厚度e为b-a即钢背铝基复合板铝基覆层的厚度；钢液流道2的底下为钢液冷却腔4，钢液冷却腔4二侧设有入水接头5和出水接头6，与管路、节门、水泵、冷却水池连接，形成水冷复合浇嘴的循环冷却系统，完成钢液7冷却与降温，钢液冷却腔4的厚度不限，其长度即钢液流道2的长度d为轧制速度与钢液需要冷却的时间之积，铝基金属液流道3的长度f为轧制速度与钢背和铝基覆层之间的扩散反应时间之积；钢液流道2的宽度、铝基金属液流道3的宽度、钢液浇口的宽度、铝基金属液浇口的宽度、钢液冷却腔4的宽度均为钢背铝基复合板9的宽度g；水冷复合浇嘴1前端与轧机轧辊11呈圆弧接触，其圆弧面与轧机轧辊11圆弧面之间的间隙c小于0.5mm。
轧机10选用能够提供铸轧复合与复合板平整所需能量的水平轧机，轧机轧辊11为内冷式水冷轧辊，辊套为铜质辊套。
本发明复合方法的具体步骤如下实施方式一步骤1，接通水冷复合浇嘴和轧机轧辊的冷却系统，钢液冷却腔的冷却速度为600～800℃/min，轧机轧辊的冷却速度为800℃/min，轧机轧辊直径为320mm；
步骤2，启动轧机，将轧制速度调至并保持在实现“跑轧”速度；步骤3，将经过除气处理的1600℃的08铝钢液与700℃的铝20锡合金液分别倒入水冷复合浇嘴的钢液流道与铝基金属液流道，进行“跑轧”，钢液流道厚度a为1.2mm，铝基金属液流道厚度b为2.5mm；步骤4，“跑轧”1分钟后，降低轧制速度，将钢液在钢液冷却腔的冷却作用下凝固成钢板并在其进入铝基金属液流道前降温至550℃，钢背在铝基金属液流道内与铝20锡覆层之间进行20s的扩散反应后，经过轧机轧辊铸轧形成界面剪切强度为66MPa的钢背铝20锡复合板。
实施方式二与实施方式一的区别为钢液凝固成的钢板在进入铝基金属液流道前降温至450℃、钢背在铝基金属液流道内与铝20锡覆层之间的扩散反应时间为25s、轧机轧辊的冷却速度为400℃/min，得到的钢背铝20锡复合板的界面剪切强度为64MPa。
实施方式三与实施方式一的区别为钢液凝固成的钢板在进入铝基金属液流道前降温至500℃、钢背在铝基金属液流道内与铝28铅覆层之间的扩散反应时间为20s、轧机轧辊的冷却速度为600℃/min，得到的钢背铝28铅复合板的界面剪切强度为64MPa。
实施方式四与实施方式一的区别为钢液凝固成的钢板在进入铝基金属液流道前降温至450℃、钢背在铝基金属液流道内与铝28铅覆层之间的扩散反应时间为15s、轧机轧辊的冷却速度为700℃/min，得到的钢背铝28铅复合板的界面剪切强度为62MPa。
权利要求
1.一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合方法，其特征在于，本发明复合方法采用水平复合浇嘴与轧机进行钢液与铝基金属液的水平铸轧复合，具体步骤如下步骤1，接通水冷复合浇嘴和轧机轧辊的冷却系统；步骤2，启动轧机，将轧机速度调至并保持在实现“跑轧”速度；步骤3，将经过除气处理的钢液与铝基金属液分别倒入水冷复合浇嘴的钢液流道与铝基金属液流道，进行“跑轧”；步骤4，“跑轧”后，降低轧制速度，使钢液在钢液冷却腔的冷却作用下凝固成钢板并在其进入铝基金属液流道前降温至550～450℃，钢背在铝基金属液流道内与铝基覆层之间进行15～25s的扩散反应后，经过轧机轧辊铸轧形成钢背铝基复合板。
2.根据权利要求
1所述的一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合方法，其特征在于，铝基金属液的温度为700℃，“跑轧”时间为1分钟，轧机轧辊的冷却速度为400～800℃/min。
3.一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合装置，该装置包括水冷复合浇嘴(1)、轧机(10)及支架(12)；轧机轧辊(11)为内冷式水冷轧辊，辊套为铜质辊套；其特征在于水冷复合浇嘴(1)采用机械连接方式固定于支架(12)上，其材质为石墨，水冷复合浇嘴(1)内设有钢液流道(2)和铝基金属液流道(3)，钢液流道(2)的厚度a为钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液流道(3)的厚度b为钢背铝基复合板(9)的厚度，钢液浇口的下端厚度亦为a即钢背铝基复合板钢背的厚度，铝基金属液浇口的下端厚度e为b-a即钢背铝基复合板铝基覆层的厚度；钢液流道(2)的底下为钢液冷却腔(4)，钢液冷却腔(4)二侧设有入水接头(5)和出水接头(6)，与管路、节门、水泵、冷却水池连接，形成水冷复合浇嘴的循环冷却系统，完成钢液(7)冷却与降温，钢液冷却腔(4)的长度即钢液流道(2)的长度d为轧制速度与钢液需要冷却的时间之积，铝基金属液流道(3)的长度f为轧制速度与钢背和铝基覆层之间的扩散反应时间之积；钢液流道(2)的宽度、铝基金属液流道(3)的宽度、钢液浇口的宽度、铝基金属液浇口的宽度、钢液冷却腔(4)的宽度均为钢背铝基复合板(9)的宽度g；水冷复合浇嘴(1)前端与轧机轧辊(11)呈圆弧接触，其圆弧面与轧机轧辊(11)圆弧面之间的间隙c小于0.5mm。
专利摘要
本发明公开了一种钢背铝基复合板液液相水平铸轧复合方法及装置，属于钢背铝基复合板液液相铸轧复合研究领域，本发明采用水平复合浇嘴和轧机来实现钢液与铝基金属液的水平铸轧复合；经过除气处理的钢液与铝基金属液从各自流道分别浇入水冷复合浇嘴，钢液冷却凝固成钢板并降温后，与铝基金属液进行扩散反应，形成复合界面后，经过轧机轧辊铸轧形成钢背铝基复合板，解决了现有钢背铝基复合板液液相铸轧复合方法存在的“设备高大、工艺操作不便”的技术问题。
文档编号B21B27/06GKCN1911543SQ200610112760
公开日2007年2月14日 申请日期2006年9月1日
发明者张鹏, 杜云慧, 刘汉武, 张君 申请人:北京交通大学