镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统的制作方法

本发明涉及一种镁合金板带连续铸轧系统，属于镁合金板带连续铸轧技术领域，尤其提供了一种改善前箱内镁液流动稳定性和液位稳定性、并有效净化镁合金液的镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统。

背景技术：

现今，如何提高镁合金铸轧板带的质量是改善镁合金铸轧工艺和系统的终极目标。实践证明，均匀的铸嘴出口速度和温度分布可获得优异的镁合金组织从而提高镁合金产品质量，因此液流控制为铸轧工艺核心技术之一，即在结构上要求金属液通过铸嘴时流线要合理无死角。另外，如何能降低镁合金板带中的杂质含量，从而提高其力学性能和抗腐蚀性能，也成为本领域的技术难题。但由于铸嘴受形状和大小的限制，不能同时有效的解决上述两大难题。

目前，镁合金板带连续铸轧工艺及装置较为紧凑，一般为：镁合金料经过预加热处理后，在通有保护气体的熔炼炉中进行熔炼后；经转液管输送至前箱，前箱中保持镁合金液恒温、液位稳定，再经铸嘴进入铸轧机轧制成所需半成品带坯或成品板材。然而，大多实际生产过程中，熔炼炉中的金属液由转液管泵入前箱时，流速及流体形态不稳定。因此，前箱作为镁合金液流入铸嘴前的最后一个容器，应具备稳定控制铸嘴内的金属液静压力、提前优化金属液流线、恒定镁合金液温度和净化镁合金液的功能，最大程度的为获得均匀的铸嘴出口速度和温度分布提供先决条件，并有效去除镁合金液中的杂质，避免冲击氧化和飞溅等问题。如何使前箱实现上述功能成为一个技术难题，控制前箱内金属液的流动行为是实现液位稳定和夹杂物有效去除的重要途径。

中国专利1（cn103722140a）公开了一种镁合金板带连续铸轧工艺及系统，主要目的是净化镁合金液，特殊之处是在静置炉和前箱内设置耐高温过滤器。中国专利2（03118572.x）公开了一种镁镁合金板材生产的镁合金双辊连续铸造系统，特点为前箱、流嘴采用一体化设计形成一体化的前箱流嘴。论文“镁合金铸轧机主传动和浇注系统的设计及仿真”中提出了一种可连续调节倾斜角度的镁合金铸轧系统，但其在浇注镁合金液时，出液头位于前箱上部，易产生冲击氧化和飞溅的问题，使得前箱金属液面的波动较大难以保证稳定控制。

综上所述，目前还未提出同时解决上述技术问题的方案。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，有效去除镁合金液中的杂质，避免冲击氧化和飞溅等问题，最终达到提高镁合金铸轧板带的质量的终极目标。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统，它包括前箱、铸轧机、用于将熔炼炉熔炼后的镁或镁合金溶液输送到前箱的转液管道和用于将镁或镁合金液输送至铸轧内的铸嘴，其中：

所述前箱倾斜设置，前箱的底面与铸轧机轧辊缝隙平行，前箱左侧壁底部设置有进液口，进液口与转液管道连通；前箱右侧壁底部设置有出液口，出液口与铸嘴连通；前箱侧壁内设置有耐火材料层，耐火材料层内预埋有加热元件；

所述前箱顶面设置有液位控制器和钎塞装置，所述钎塞装置的钎塞设置于前箱与铸嘴的连通处；所述前箱底面中部沿前箱宽度方向设置有弧形的挡坝，挡坝设置于靠近进液口一侧，贯穿挡坝中部沿挡坝弧形面的直径方向设置有导流孔，导流孔轴线方向与前箱底面之间的夹角为10°~15°，导流孔下沿高度高于前箱的进液口与出液口相比的最高高度，导流孔内设置有过滤网。

进一步地，所述导流孔的直径为挡坝高度的1/3。

进一步地，所述挡坝与前箱的前后内壁之间分别设置有间隙。

进一步地，所述挡坝距进液口的距离是前箱进液口与出液口距离的1/4~1/3。

进一步地，所述前箱顶面设有密封盖，前箱内充满惰性保护气体。

进一步地，所述挡坝的材质为耐高温材料。

进一步地，所述过滤网的材质为不锈钢丝网。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明所述的镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统在镁液转移的过程中，可以有效的控制镁或镁合金液因冲击而引起的翻滚和飞溅，从而减轻了镁液的氧化并去除夹杂；同时控制镁或镁合金液的流线，从而有效的减小了镁液压强的波动范围，甚至能够使镁液的压强趋于恒定，提高了镁合金板带生产的安全性。

与传统技术相比，经过本发明所述的前箱—铸嘴系统的金属溶液具有操作安全可控、镁液纯净、避免杂质随金属熔体进入铸轧带材中，易轧制出高质量镁合金带材等优点；且由于产生较少的熔渣或氧化物等物质，避免了传统工艺的管道堵塞故障。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明中前箱结构示意图。

图3为图2中挡坝结构主视示意图。

图4为图2中挡坝结构俯视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做详细说明：本实施例是以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下面的实施例。

如图1~图4所示的镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统，它包括前箱2、铸轧机8、用于将熔炼炉熔炼后的镁或镁合金溶液输送到前箱的转液管道1和用于将镁或镁合金液输送至铸轧机8内的铸嘴3，其中：

所述前箱2倾斜设置，前箱2的底面与铸轧机轧辊缝隙平行，前箱2左侧壁底部设置有进液口，进液口与转液管道1连通；前箱2右侧壁底部设置有出液口，出液口与铸嘴3连通；前箱2侧壁内设置有耐火材料层，耐火材料层内预埋有加热元件7；

所述前箱2顶面设置有液位控制器6和钎塞装置9，所述钎塞装置9的钎塞设置于前箱2与铸嘴3的连通处；所述前箱2底面中部沿前箱2宽度方向设置有弧形的挡坝4，挡坝4设置于靠近进液口一侧，贯穿挡坝4中部沿挡坝4弧形面的直径方向设置有导流孔5，导流孔5轴线方向与前箱2底面之间的夹角为10°~15°，导流孔5下沿高度高于前箱2的进液口与出液口相比的最高高度，导流孔5内设置有过滤网10，所述过滤网10的材质为不锈钢丝网。将不锈钢丝网制得的滤网10安装在耐高温挡坝4的导流孔5内，一是可减缓金属液的流速，二是可净化所有通过孔流出的金属液，将杂质或夹杂物限制在较小范围内。

进一步地，所述导流孔5的直径为挡坝4高度的1/3。导流孔5具有向上的倾角可带动金属液具有向上的流动，延长了金属液的流动轨迹，适当增加了金属液在前箱2内的停留时间，可使金属液的混匀更加充分，同时避免了不稳定的液流直接从出口流入铸嘴3，降低铸轧材的质量。

进一步地，所述挡坝4与前箱2的前后内壁之间分别设置有间隙。

进一步地，所述挡坝4距进液口的距离是前箱2的进液口与出液口距离的1/4~1/3。在挡坝4与前箱2的进液口所围区域内金属液湍动剧烈，有利于金属液的混合以及杂质或夹杂物的聚合，从而使杂质或夹杂物更难通过过滤网10而起到净化金属液的作用；在这个区域外金属液流动平缓，大大降低液面的波动，从而起到稳定液位的作用。

进一步地，所述前箱2顶面设有密封盖，前箱2内充满惰性保护气体。

进一步地，所述挡坝2的材质为耐高温材料。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。