专利名称：：轮带式铸造生产a356铝合金的方法及设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及铝加工
技术领域：
，具体地说是轮带式连续铸造生产A356铝合金的方法及设备。
背景技术：
：目前，国内A356铸造铝合金的生产只有水平模铸锭和竖井垂直铸造两种生产方法。水平模铸锭设备简单，投资少，但产品内部气渣含量高，成分偏析大，质量稳定性差，不能满足后续加工生产高端产品的要求。竖井垂直铸造设备投资大，技术要求和生产成本高，产品质量虽然较好，但生产工序复杂，作业环境安全隐患大，而且生产灵活性差，其生产工艺为熔炼一精炼一铸棒一吊棒一锯切一检验一包装一入库。
发明内容本发明的目的是克服以上两种生产工艺的不足，提供一种能提高产品成材率、确保产品质量稳定、有效降低生产成本、实现连续铸造的轮带式铸造生产A356铝合金的生产方法及设备。本发明的技术方案是将改进的轮带式铸造机用于生产A356铝合金，其生产工艺如下合金铝液经过熔炼、精炼后，进入轮带式铸造机连续浇铸和在线剪切生产成A356铝合金锭。工艺路线熔炼一精炼一连续浇铸一检验一包装一入库。生产方法为把配制好的A356铝合金液体进行炉内精炼和在线除气过滤，然后连续浇注到结晶器内并在结晶器四周连续通上冷却水，根据浇铸生产的温度不同，将结晶区划分为5段，温度从高到低分布，称为浇注区、液态区、糊状区、凝固区、起坯区；将冷却区分隔为12区，根据冷却水分布在结晶器四周的流量不同，分为外冷1-4区、内冷1-4区、外侧冷1-2区、内侧冷1-2区，各结晶区的温度和各冷却区的冷却水流量的工艺参数据如表1所示。这样，以确保A356铝液连续铸造成设计断面的铝坯，再经过连续在线剪切成铝锭，该生产工艺称为轮带式铸造生产铝合金(该套连续浇铸设备将命名为YL5290轮带式铸造机)。表1轮带式铸造生产铝合金工艺参数<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>12冷却区冷却水流量(1/min)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本发明的轮带式铸造机由以下构成铸机、矫直机、引坯机、滚码机、滚剪机等组成，并衣次布置，在铸机和矫直机之间有引桥；其中1)铸机由起坯器、小浇包、五轮式张紧轮、钢带、结晶器、冷却水管、减速机和电机等构成；结晶器由结晶轮上带凹槽(凹槽可以根据铝锭断面需求而设计成不同形状)的铜环形成，五只张紧轮与结晶轮的宽度一致，并安装在同一垂直平面上，钢带通过张紧轮张紧地贴在结晶轮上，与结晶轮凹槽形成梯形断面结晶腔，小浇包安装在结晶轮顶部位置与结晶器连接，为浇铸生产提供高温铝液，当铝液由小浇包注入到结晶腔后，冷却水管置于结晶轮周围，提供冷却水喷淋在结晶轮和钢带上，把铝液热量带走完成铸造，起坯器安装在结晶轮凹槽的起坏位置，把浇铸成型的铝坯引出，电机和减速机驱动结晶轮连续旋转，从而实现连续浇铸。2)矫直机由上压紧轮、下压紧轮、液压系统构成，两只上压紧轮通过液压油缸实现升降和增加压力，并与三只固定安装的下压紧轮错位分布，当铝坯经过矫直机时，由上压紧轮下压施加压力使铝坯平直，实现辊式矫直。3)引坯机由下压紧轮、上压痕滚轮、减速机、电机构成，上、下压紧轮呈垂直对称分布，上压紧轮固定安装，下压紧轮与减速机连接，减速机和电机相连接。通过电机驱动实现主动旋转，压痕起到增加摩擦产生牵引作用。4)滚码机由滚码轮、电机构成，滚码轮跟液压油缸相连，可实现升降和增加压力，滚码轮上有10个钢字码安装槽，根据实际生产需要可以对字码进行更换，通过电机驱动连续旋转把字码滚压在铝坯上。5)滚剪机由上剪刀轮、下剪刀轮、冷却装置、减速机、电机构成，上下剪刀轮固定安装，每个剪刀轮上安装2个刀片，成对称分布，刀片可以进行拆卸更换，通过剪刀轮旋转半周时上下剪刀轮上安装的刀片重合实现一次剪切，减速机连接上下剪刀轮，减速机和电机相连接。电机和减速机是驱动设备，在刀片进行剪切高温(400-500°C)铝坯时通过冷却装置实现连续冷却。本发明与现有技术相比较具有的优点是生产设备简单，投资少，生产流程短，生产成本低，工艺技术先进，产品内部气渣含量低，成分偏析小，产品质量稳定，而且生产灵活性好，可快速调整产品种类，作业环境安全。图1是本发明轮带式铸造机整机结构示意图图2是图1的俯视图；图3是本发明的铸机结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是本发明的结晶器截面图(A-A截面)；图6本发明的矫直机结构示意图；图7是图6的俯视图；图8是本发明的引坯机和滚码轮结构示意图；图9是图8的俯视图；图10是本发明的滚剪机结构示意图；图11是图10的俯视图。图中，1_铸机，2-引桥，3-矫直机，4-引坯机，5-滚码机，6-滚剪机，7-液压站，8-起坯机，9小浇包，10-张紧轮(5轮式)，11-钢带，12-冷却水管，13-减速机，14-电机，15-结晶轮，16-上压紧轮，17-下压紧轮，18-液压系统，19-液压油缸，20-下压紧轮，21-上压痕滚轮，22-滚码轮，23-减速机，24、25-电机，26-上剪刀轮，27-下剪刀轮，28-电机，29-减速机，30-冷却装置，31-钢带，32-铝液，33-结晶轮，34-结晶器。具体实施例方式在熔炼炉内加入电解铝液、铝锭或生产废料和金属硅、高纯镁锭、铝锶合金、钛剂等，其中电解铝液为87.76%、生产废料为4.58%、金属硅为6.75%、高纯镁锭为0.36%、铝锶合金为0.42%、钛剂为0.13X，化学成分检测达到A356铝合金要求后，通入高纯氮气(纯度为99.999%以上)，并添加铝液总量1.2%的精炼剂进行精炼，精炼温度控制在75076(TC，然后进入静置炉进行静置，经过在线氮气(纯度为99.999%以上)除气和陶瓷过滤板过滤(以上均为现有技术)，然后连续浇注到铸机并在结晶器四周连续通上冷却水结晶，根据浇铸生产的温度不同，将结晶区划分为5段，温度从高到低分布，分为浇注区、液态区、糊状区、凝固区、起坯区，根据冷却水分布在结晶轮四周的流量不同，将冷却区分隔为12区，称为外冷1-4区、内冷1-4区、外侧冷1-2区、内侧冷1-2区，各冷却区的冷却强度(冷却水流量)分布如表1所示，使A356铝液连续铸造成设计断面的铝坯，再经过连续在线的矫直机、引坯机、滚码机、滚剪机等剪切成铝锭。表1轮带式铸造生产铝合金工艺参数熔炼温度精炼温度浇铸温度浇铸速度冷却水温度760800°C740780°C630680°C58t/h2040°C12冷却区冷却水流量(1/min)外l外2外3外4内1内2内3内4外侧外侧内侧内侧区区区区区区区区1区2区1区2区0-520-3040-5030-406-1225-3545-550-50-570-900-565-855轮带式铸造机的构成如下由铸机1、矫直机3、引坯机4、滚码机5、滚剪机6等组成，并衣次布置连接构成，在铸机和矫直机之间有引桥2，并设置与其相适应的液压站7，如图1、2所示；其中1)铸机由起坯器8、小浇包9、五轮式张紧轮10、冷却水管12，带钢11、结晶器34、减速机13和电机14等构成，结晶器由结晶轮33上带凹槽(凹槽可以根据铝锭断面需求而设计成不同形状)的铜环形成，五只张紧轮与结晶轮的宽度一样，并安装在同一垂直平面上，它们把张紧的钢带紧贴在结晶轮上，与结晶轮凹槽形成梯形断面结晶腔(结晶器)，小浇包安装在结晶轮顶部("挂钟12点")位置的凹槽内，为浇铸生产提供高温铝液，冷却水管由四根成半圆形弯管组成，分布于结晶轮内圆、外圆和左右两侧，管壁上安装了冷却喷淋水嘴，当铝液由小浇包注入到结晶腔后，冷却水管提供冷却水喷淋在结晶轮和钢带上，把铝液热量带走完成铸造，起坯器安装在结晶轮起坯("挂钟20点")位置的凹槽内，把浇铸成型的铝坯引出，电机和减速机驱动结晶轮连续旋转，从而实现连续浇铸。如图3、4所示。2)矫直机由上压紧轮16、下压紧轮17、液压系统18，两只上压紧轮通过液压油缸19实现升降和增加压力，并与三只固定安装的下压紧轮错位分布，当铝坯经过矫直机时，由上压紧轮下压施加压力使铝坯平直，实现辊式矫直。如图5、6所示；3)引坯机由下压紧轮20、上压痕滚轮21、减速机23、电机14构成，上、下压紧轮呈垂直对称分布，上压紧轮固定安装，下压紧轮与减速机连接，减速机和电机相连接，通过电机驱动实现主动旋转，压痕起到增加摩擦产生牵引作用。如图7、8所示；4)滚码机由滚码轮22、电机25构成，滚码轮与液压油缸相连，可实现升降和增加压力，滚码轮上有io个钢字码安装槽，根据实际生产需要可以对字码进行更换，通过电机驱动连续旋转把字码滚压在铝坯上。如图7、8所示；5)滚剪机由上剪刀轮26、下剪刀轮27、冷却装置30、减速机29、电机28构成，上下剪刀轮固定安装，每个剪刀轮上安装2个刀片，成对称分布，刀片可以进行拆卸更换，通过剪刀轮旋转半周时上下剪切轮上安装的刀片重合实现一次剪切，减速机连接上下剪刀轮，减速机和电机相连接。电机和减速机是驱动设备，在刀片进行剪切高温(400-500°C)铝坯时通过冷却装置实现连续冷却，如图9、10所示。表2YL5290轮带式铸造机设备性能参数<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3轮带式铸造A356铝合金产品性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求一种轮带式连续铸造生产A356铝合金的方法，其特征在于将配制好的A356铝合金液体进行炉内精炼和在线除气过滤，然后连续浇注到铸机的结晶器内，并在结晶器四周连续通上冷却水，将结晶区温度从高到低分布划分为5段浇注区、液态区、糊状区、凝固区、起坯区，按冷却水分布在结晶轮四周的流量不同，将冷却区分隔为12区外冷1-4区、内冷1-4区、外侧冷1-2区、内侧冷1-2区，各结晶区的温度和各冷却区的冷却水流量的工艺参数如表1表1使A356铝液连续铸造成设计断面的铝坯，再经过连续在线的矫直机、引坯机、滚码机、滚剪机剪切成铝锭在线剪切成铝锭。2.权利要求1所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于由铸机、矫直机、引坯机、滚码机、滚剪机组成，并衣次布置连接，在铸机和矫直机之间有引桥。3.根据权利要求2所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于铸机由起坯器、小浇包、五轮式张紧轮、钢带、结晶器、冷却水管、减速机和电机等构成；结晶器由结晶轮上带凹槽的铜环形成，五只张紧轮与结晶轮的宽度一致，并安装在同一垂直平面上，钢带通过张紧轮张紧地贴在结晶轮上，与结晶轮凹槽形成梯形断面结晶腔，小浇包安装在结晶轮顶部位置与结晶器连接，冷却水管置于结晶轮周围，起坯器安装在结晶轮凹槽的起坏位置，电机和减速机连接结晶轮。4.根据权利要求2所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于矫直机由上压紧轮、下压紧轮、液压系统，上压紧轮连接液压油缸，并与固定安装的下压紧轮错位分布。5.根据权利要求2所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于引坯机由下压紧轮、上压痕滚轮、减速机、电机构成，上、下压紧轮呈垂直对称分布，下压紧轮与减速机连接，减速机和电机相连接。6.根据权利要求2所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于滚码机由滚码轮、电机构成，滚码轮与电机连接，滚码轮上有钢字码安装槽。7.根据权利要求2所述的轮带式连续铸造生产设备，其特征在于滚剪机由上剪刀轮、下剪刀轮、冷却装置、减速机、电机构成，上下剪刀轮固定安装，每个剪刀轮上安装2个刀片，成对称分布，减速机连接上下剪刀轮，减速机和电机相连接。全文摘要本发明是一种轮带式连续铸造生产A356铝合金的方法及设备。将配制好的A356铝合金液体进行炉内精炼和在线除气过滤，然后连续浇注到铸机的结晶器内，并在结晶器四周连续通上冷却水结晶，结晶区温度从高到低分布划分为5段，按冷却水分布在结晶轮四周的流量不同，将冷却区分隔为12区。轮带式铸造机由以下构成铸机、矫直机、引坯机、滚码机、滚剪机等组成，并衣次布置，在铸机和矫直机之间有引桥。本发明与现有技术相比较具有的优点是生产设备简单，投资少，生产流程短，生产成本低，工艺技术先进，产品内部气渣含量低，成分偏析小，产品质量稳定，而且生产灵活性好，可快速调整产品种类，作业环境安全。文档编号B22D11/12GK101791684SQ20101012514公开日2010年8月4日申请日期2010年3月16日优先权日2010年3月16日发明者丁吉林,刘志祥,吕松,和玉光,李全,李永平,李顺祥,洪尧,王进录,肖文秀,袁东平,袁崇胜,陈晓云申请人:云南铝业股份有限公司