本发明涉及冶金，尤其涉及有色金属及其合金的液态金属连续流变挤压装置。
背景技术：
1、连续流变挤压成形是半固态成形技术中最先进的一种短流程生产工艺，在细化晶粒的同时还可以减少成形缺陷。由于其是将半固态浆料直接成形，因此具有高效节能、产品性能好、适应性强、产品多样化、生产成本低和适用半固态加工的合金范围大等优点。同时，加工过程的氧化夹杂少，废料的回收和使用可在同一车间内完成。其综合了液态成型和塑性加工的长处，被认为是21世纪最具发展前途的金属流变成形技术之一。传统固态坯料的连续挤压技术是先将固态坯料加热至熔融状态，熔化后再转移至连续流变挤压机。其不足是：难以使坯料持续供给，无法实现产品连续稳定生产；同时由于熔融坯料在转移过程中温度降低无法保证浇注温度且手动浇注难以保证浇注速度，严重影响了产品的力学性能和表面质量。
技术实现思路
1、本发明提供了一种用于液态金属连续流变挤压的连续浇注系统，用于解决现有技术的不足。
2、本发明的技术方案如下：一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统，包括熔化炉、保温炉、流道装置、连续流变挤压机、冷却装置、导向架和收存装置，熔化炉和保温炉是电磁感应炉，由坩埚、电磁感应线圈和炉盖组成，电磁感应线圈沿坩埚外圆周设置，炉盖设置在坩埚顶部，坩埚置于基座上，坩埚和基座由耐高温材料制成，保温炉置于保温炉平台上，保温炉平台由保温炉支架支撑在地面基础上，熔化炉置于熔化炉平台上，熔化炉平台由熔化炉支架支撑在保温炉平台上，连续流变挤压机设置在地面基础上，冷却装置、导向架和收存装置依次设置在连续挤压机后面，呈直线排列，其特征在于：所述用于液态金属连续流变挤压的浇注系统还包括流道对接装置，所述流道对接装置是耐高温材料制成的圆柱体，圆柱体的顶面沿圆柱体圆周设有一圆环形凸台式卡榫，圆柱体设有内孔，内孔由一段竖直孔和一段斜孔连接组成，所述竖直孔位于圆柱体的顶面中心处，垂直向下延伸，所述斜孔位于圆柱体的侧面的中下部，向斜上方延伸，与竖直孔的下端相连，斜孔与水平面之间的夹角为α，19°<α<20°；
3、所述熔化炉和保温炉的坩埚底部中心处设有底部通道，底部通道由两段孔构成，与坩埚底部内面连通的是弧形孔，与坩埚底部外面连通的是圆孔，弧形孔的下端口与圆孔的上端口相连，坩埚的底部通道由柱塞阀控制开闭，所述柱塞阀包括阀杆、柱塞阀堵头和柱塞阀升降装置，所述柱塞阀堵头是由耐高温材料制成的呈倒置子弹头形的圆椎体，子弹头形的圆椎体弧面的弧度与坩埚底部通道弧形孔弧面的弧度相同，圆椎体顶平面的中心处设有螺纹孔，所述阀杆是直杆，阀杆由在金属杆外包覆耐高温材料构成，金属杆下端部设有与柱塞阀堵头顶平面中心处螺纹孔向配合的螺纹，柱塞阀堵头的螺纹孔旋紧在金属杆下端部的螺纹上，金属杆上端设有与柱塞阀升降装置连接结构；所述柱塞阀升降装置包括与电机相连的减速机构，柱塞阀升降装置安装在熔化炉和保温炉的炉盖上；所述熔化炉和保温炉的坩埚底部外面设有与流道对接装置顶面的圆环形凸台式卡榫相配合的凹槽，所述流道对接装置顶面的圆环形凸台式卡榫置于坩埚底部外面的凹槽内与坩埚相连，流道对接装置顶面的竖直孔的轴线与坩埚底部的圆孔的轴线重合；所述柱塞阀堵头子弹头形的圆椎体置于坩埚底部通道弧形孔内，阀杆上端伸出炉盖，金属杆上端的柱塞阀升降装置连接结构与柱塞阀升降装置的减速机构相连；
4、所述熔化炉和保温炉的基座的顶面设有与流道对接装置相配合的凹槽，流道对接装置置于凹槽内，基座凹槽壁的与流道对接装置斜孔对应处设有流道安置孔，流道安置孔按照流道对接装置斜孔的斜度向外延伸到基座外；
5、所述保温炉平台位于连续流变挤压机的斜上方，高出连续流变挤压机100mm～200mm，熔化炉平台位于保温炉的斜上方，比保温炉高出100mm～200mm；
6、所述流道装置由流道、流道保温装置和流道闸门组成，所述流道是由耐高温材料制成的管，耐高温材料制成的管顶部沿管轴向设有一条开口，开口由一条与管嵌合为一体的开口盖盖合，耐高温材料制成的管的开口的两边与管截面圆的圆心连线的圆心角为β，45°<β<80°；所述流道保温装置包括金属外壳、内部基体和电阻丝，所述金属外壳是长条形箱体，箱体的两端面上设有与流道外径相配合的孔，箱体以长度方向中心线为界面分为上下两半，上下两半箱体在一侧通过铰链连接，箱体后端部的上面开有长条形流道闸门孔，所述内部基体是填充在金属外壳内的耐高温材料，耐高温材料与金属外壳两端面上的孔相对应部位设有与流道外径相配合的孔道，基体与箱体后端部上面的流道闸门孔对应部设有同样的流道闸门孔，所述流道置于基体的耐高温材料的孔道内，流道的前端伸出金属外壳端面，流道后端伸出金属外壳后端面，流道后端部与基体后端部的流道闸门孔对应部位设有同样的流道闸门孔，所述电阻丝嵌埋在基体的耐高温材料内，电阻丝两端由导线引出，与电源及控制系统相连；所述流道闸门是由耐高温材料制成的方板，方板上边设提拉把手，下边是与流道外圆半径相等的半圆弧，方板的一侧边上设有限位孔，限位杆置于限位孔内，流道闸门插装在流道保温装置和流道的流道闸门孔内，流道闸门下边的半圆弧落在流道内，将流道堵住，在流道闸门提起，限位杆插入限位孔，限位杆在限位孔外的部分支撑在流道保温装置箱体顶面上时，流道闸门下边的半圆弧位于流道上方，流道打开；两套所述流道装置分别置于熔化炉和保温炉之间以及保温炉和连续流变挤压机之间，置于熔化炉和保温炉之间的流道装置，其前端伸出流道保温装置箱体前端的流道插入熔化炉基座的流道安置孔内，与熔化炉流道对接装置侧面的斜孔连接，其后端与保温炉的坩埚连通；置于保温炉和连续流变挤压机之间的流道装置，其前端伸出流道保温装置箱体前端的流道插入保温炉基座的流道安置孔内，与保温炉流道对接装置侧面的斜孔连接，其后端与连续流变挤压机的轮槽相连。
7、本发明所述一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统，其特征在于；在所述连续流变挤压机为双轮槽连续流变挤压机时，所述保温炉的坩埚底部通道为两个，柱塞阀为两套，流道对接装置为两套，流道保温装置中安置的流道为两根，在流道装置的末端设有流向匹配装置，所述流向匹配装置是由耐高温材料制成的方块，方块内设有两个前后贯通的孔，两个孔的前端口分别与流道装置的两根流道口对应，两个孔的后端口分别与连续流变挤压机的两个轮槽对应。
8、本发明所述一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统，其特征在于；所述流道装置为一段以上首尾相连组成，每段中的电阻丝独立与电源和控制系统相连。
9、本发明所述一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统，其特征在于；所述熔化炉为一个以上。
10、本发明所述一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统，其特征在于；所述制成流道、流道闸门、流道对接装置、流向匹配装置和柱塞阀堵头的耐高温材料是石墨。
11、本发明所述一种用于液态有色金属连续铸挤的浇注系统的使用方法，包括熔炼和挤压，其特征在于：所述熔炼包括：将金属或合金装入熔化炉内熔化后，经流道装置流入保温炉中；所述挤压包括：将保温炉中的液态金属经流道装置流向连续流变挤压机，在流动过程中，液态金属逐渐形成半固态金属浆料，半固态金属浆料注入连续流变挤压机挤压，控制柱塞阀堵头与坩埚底部通道的相对位置，调整浇注速度，使浇注速度与连续流变挤压机转速相匹配，保持系统连续生产，制备的产品经过冷却装置和导向架由收存装置收存。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13、1.由一至三个熔化炉向保温炉提供熔态金属，金属熔炼过程与挤压变形过程分阶段连续进行，使熔态金属坯料能够持续供给，使生产能连续稳定进行。
14、2.柱塞阀升降装置能调节柱塞阀堵头与坩埚底部通道之间的间隙，流速可控，能够精准控制单位时间内金属熔体的流量。
15、3.保温炉及熔化炉底部通道通过流道对接装置与流道相连，流道对接装置可根据熔态金属的不同更换，调整流道对接装置的倾角α，控制流道内的流速，保证进入连续流变挤压机的金属熔体的速度，配合连续流变挤压机转速，控制生产节奏，保证产品性能。
16、4.设置了保温炉及流道保温装置，能够精准控制金属熔体进入连续流变挤压机前的温度，满足不同材料的工艺需求，保证产品性能及表面质量。
17、5.柱塞阀堵头可以更换，避免柱塞阀堵头因长时间使用产生损耗，影响柱塞阀的封堵效果。
18、6.流道保温装置为可开合的两段式，使内部石墨流道能适时取出与更换。流道装置由多段组合，能分段加热控温；流道末端设置流道闸门，可在紧急情况下关闭闸门，中止熔体继续流出。
19、7.流道顶部的嵌合式开口结构，能防止金属熔体液面进入流道盖嵌合缝隙，流道盖可打开，取出内部残留凝固金属，保证生产纯净化。
20、8.流道适应性强，对双流槽的连续流变挤压机可设置双流道，能与单槽或双槽连续流变挤压机匹配使用，满足不同形状产品的生产需要，对双流槽的连续流变挤压机，通过流道末端设置的流道匹配装置，保证熔体能够准确流入连续流变挤压机的双轮槽内。
21、9.生产过程为连续生产，接头废料少，成品率高。
22、10.由于是金属熔融后直接进行连续挤压，避免了铸造过程，从而避免了铸造后金属在运输存放过程中的污染、氧化以及连续挤压前的金属清洗环节，提高了生产效率，降低了成本。