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    重庆时时彩后二通杀一码: 双辊铸轧热连轧方法及设备.pdf

    关 键 词:
    双辊铸轧热连轧 方法 设备
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    摘要
    申请专利号:

    CN200810101427.5

    申请日:

    2008.03.06

    公开号:

    CN101239358A

    公开日:

    2008.08.13

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利实施许可合同备案的生效IPC(主分类):B21B 1/46合同备案号:2015320000325让与人:张明受让人:江苏财发铝业股份有限公司发明名称:双辊铸轧—热连轧方法及设备申请日:20080306申请公布日:20080813授权公告日:20100630许可种类:独占许可备案日期:20150511|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: B21B1/46; B21B37/74; B21B37/48; B22D11/18; B21B13/22; B21B31/20; B21B27/02; B21B35/00 主分类号: B21B1/46
    申请人: 张 明
    发明人: 张 明
    地址: 100071北京市丰台区丰管路5号院1号楼1002室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200810101427.5

    授权公告号:

    |||101239358B||||||

    法律状态公告日:

    2015.07.08|||2010.06.30|||2008.11.19|||2008.08.13

    法律状态类型:

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明为一种双辊铸轧—热连轧方法及设备,这是一种涉及铝及铝合金板坯的生产方法及其设备,本方法可以生产出较厚的铸轧板坯,并连续进行大压下量的热轧、传送、卷取而生产出性能相当于热轧板的卷材。本发明是针对现有双辊铸轧机冷却区域长度和冷却强度有限的缺陷,作出的进一步改进,目的是发明一种能高效生产铝及铝合金卷材,并显著提高其性能的方法及用于该方法的设备。本发明可将现有铸轧机的铸轧区长度加大1.8~4.0倍,辊缝加大1.5~2.5倍,铸轧速度提高1.5~3.0倍,使铸坯在301℃~510℃的范围内连续热轧,并且综合加工量控制在40~85%之间,从而显著的提高板坯的产量、尺寸精度、机械性能,并扩大产品范围。该设备是:铸嘴倾角可调的偏心异径双辊铸轧—热连轧—剪切—卷取生产线。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种双辊铸轧—热连轧方法,该方法涉及的内容为:在一对水内冷铸辊之间浇入690℃~710℃的铝或铝合金熔体,通过双辊铸轧机—热轧机连续将其轧制成预定的厚度、切头并卷成卷材,其特征在于:所述方法中铸轧区长度在65~260mm之间,辊缝在8~26mm之间,板坯的厚度≥12mm,铸坯的固液两相线温差可以大于45℃,铸嘴与水平线之间的夹角在0°~+19°的范围内,前箱液面高度在23~98mm之间,前箱的熔体温度在685℃~720℃之间,铸轧速度≥1.5m/min,冷却水压力在0.3~0.5MPa之间、温度小于28℃、流量在60~140m3/h之间,热轧温度在铝及铝合金的再结晶温度以上,熔化温度以下,铸坯的综合加工量在40~85%之间,轧制后的带材切头、传送至卷取机上,并卷成卷材。

    2.  一种双辊铸轧—热连轧方法,该方法涉及的内容为:在一对水内冷铸辊之间浇入690℃~710℃的铝或铝合金熔体,通过双辊铸轧机—热轧机连续将其轧制成预定的厚度、切头并卷成卷材,其特征在于:所述方法中铸轧区长度在65~260mm之间,辊缝在8~26mm之间,板坯的厚度≥12mm,铸坯的固液两相线温差可以大于45℃,铸嘴与水平线之间的夹角在0°~-19°的范围内,前箱液面高度在15~45mm之间,前箱的熔体温度在685℃~720℃之间,铸轧速度≥1.5m/min,冷却水压力在0.3~0.5MPa之间、温度小于28℃、流量在60~140t/h之间,热轧温度在铝及铝合金的再结晶温度以上,熔化温度以下,铸坯的综合加工量在40~85%之间,轧制后的带材切头、传送至卷取机上,并卷成卷材。

    3.  权力要求1或2的双辊铸轧—热连轧方法,其特征在于:铸轧板坯的厚度在12~30mm之间,铸坯速度在1.5~3.8m/min之间,双辊铸轧机的加工量在20%以内,每台热轧机的道次加工量≥35%,热轧温度在301℃~510℃之间。

    4.  权力要求1或2的双辊铸轧—热连轧方法,其特征在于:铸轧机与第一机架热轧机之间的距离在3~4m之间,速度精度≤±1.0%,张力精度应≤±2.0%,单位张力≤0.8kg/mm2。

    5.  一种双辊铸轧—热连轧设备,该设备主要包括:前箱、铸嘴、双辊铸轧机、一台或一台以上热轧机、剪切机、卷取机,由双辊铸轧机生产出大于12mm厚的铸轧板坯,并连续进行大压下量的热轧、切头、传送、卷取而生产出预定板厚的卷材,其特征在于:
    (a)所述设备中双辊铸轧机的入口侧,具有一套与机架相连的铸嘴倾角调节装置;
    (b)所述设备中双辊铸轧机的出口处,设有一对与机架相连且可以开合的导向辊;
    (c)所述热轧机第一机架的入口处,设有一对与机架相连且可以开合的夹持辊;
    (d)所述设备中的热轧机可以是两辊或者是四辊的,轧辊采用乳液润滑,辊缝可以有两种液压调节方式:一种是自动在线调节,另一种是手动在线调节。

    6.  权力要求5的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述双辊铸轧机是偏心、异径的,并且铸嘴的倾角可以配合偏心量、异径差的大小任意调节。

    7.  权力要求5的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述双辊铸轧机入口侧的铸嘴倾角调节装置由铸嘴座支架、铸嘴座升降机构、铸嘴座、铰轴构成,铸嘴座的一端通过铰轴与机架相连,另一端通过铸嘴座升降机构及铸嘴座支架与基础相连,铸嘴安放在铸嘴调节机构上,铸嘴调节机构可以在铸嘴座的导槽内前后移动并锁死在任意一点上,调节升降机构可以使铸嘴座绕铰轴转动,以改变铸嘴的倾角。

    8.  权力要求5或7的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:铸嘴倾角调节装置由铸嘴座支架、铸嘴座升降机构、铸嘴座、铰轴构成,铸嘴座的一端通过铰轴与机架相连,另一端通过铸嘴座升降机构及铸嘴座支架与基础相连,铸嘴安放在铸嘴调节机构上,铸嘴调节机构可以在铸嘴座的导槽内前后移动并锁死在任意一点上,调节升降机构可以使铸嘴座绕铰轴转动,使铸嘴与水平线之间的夹角在0°~+19°或0°~-19°的范围内。

    9.  权力要求5的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述双辊铸轧机出口侧的导向辊与铸轧辊采用同一套润滑机构,其润滑量可以通过调节喷头的上、下偏移角度或喷嘴的喷射量而实现。

    10.  权力要求6的双辊铸轧—热连轧设备,它装备的双辊铸轧机主要包括:机架、轧制线调整机构、下轧辊、下轧辊轴承箱、上轧辊、上轧辊辊轴承箱、压下油缸、润滑机构及主传动装置,其特征在于:所述双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,偏心是通过上轧辊轴承箱的偏心结构而实现的,偏心位置决定上轧辊偏向出口侧还是偏向入口侧。

    11.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,它装备的双辊铸轧机主要包括:机架、轧制线调整机构、下轧辊、下轧辊轴承箱、上轧辊、上轧辊辊轴承箱、压下油缸、润滑机构及主传动装置,其特征在于:所述双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,偏心是通过把合在上轧辊轴承箱的偏心侧板而实现的,侧板把合在轴承箱的入口侧,上轧辊偏向出口侧,侧板把合在轴承箱的出口侧,上轧辊偏向入口侧。

    12.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,其偏心值在0~+260mm之间或0~-260mm之间。

    13.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊直径小于下辊直径。

    14.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊直径与下辊直径的比在1∶1.2~1.8之间,上辊的长径比在1∶2.0~2.8之间。

    15.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上、下辊辊套的材质可以采用不同的金属材料。

    16.  权力要求5或6的双辊铸轧—热连轧设备,其特征在于:所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊辊套可以采用合金钢,下辊辊套可以采用铜合金。

    17.  权力要求5或10的双辊铸轧—热连轧设备,所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,其特征在于:驱动器、行星减速机及主联轴节是上、下两套独立的机构,上辊驱动器、行星减速机及主联轴节可以小于下辊驱动器、行星减速机及主联轴节。

    18.  权力要求5或10的双辊铸轧—热连轧设备,所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,其特征在于:上、下驱动器有多种独立驱动方式,即:
    (a)直流电机驱动;
    (b)交流电机驱动;
    (c)液压马达驱动。

    19.  权力要求5或10的双辊铸轧—热连轧设备,所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,其特征在于:上、下行星减速机之间是偏心的,该偏心与上、下铸轧辊之间的偏心相吻合。

    说明书

    说明书双辊铸轧—热连轧方法及设备
    技术领域
    本发明涉及一种双辊铸轧—热连轧连续生产金属板坯的方法及设备,更具体的是,涉及一种改进了在线轧制条件的双辊铸轧—热连轧生产金属板坯的方法,以及用于该方法的偏心异径双辊铸轧—热连轧—剪切—卷取生产线。
    本发明涉及铝及铝合金板坯的生产方法,该板坯有较大的热加工变形量,性能接近或达到热轧板坯的性能。它是通过用本方法及设备生产的铸轧板坯为原料而生产出来的,更具体的是涉及一种以较厚的铸轧铝及铝合金板坯为原料,进而在301℃~510℃的情况下进行连续大压下量的热连轧的方法。
    背景技术
    由双辊式连续铸轧机直接把铝及铝合金液体生产成板带的方法有多种形式,孙斌煜等.板带铸轧理论与技术.北京:冶金工业出版社.2002,一书中介绍了几种双辊式板带连续铸轧机:
    (a)1846年英国人贝塞麦(Bessemer)就提出从两个旋转辊上方浇铸金属液,见附图1,通过一对内部具有水循环冷却作用的铸轧辊辊缝间隙,结晶、凝固、变形后从下边引出带坯的方法。受当时技术水平的限制,此法没有获得成功;
    (b)1951年美国的亨特.道格拉斯(Hunter.Douglas)两家公司联合,将生产方式改为下铸式,并改善了两辊的冷却方式,采用了可控制金属液静压力的前箱,创立了双辊式板带连续铸轧机,见附图2;
    (c)因下铸式铸轧机供料嘴安装调整十分不便,1962年亨特公司提出了铸轧辊中心线与水平线成15°夹角的倾斜式铸轧机,见附图3;
    (d)继而法国的斯卡尔(Seal)公司研制出称之为3C(Continuos CasterBetween Cylinders)法的双辊水平式铸轧机,见附图4。
    现行广泛使用的双辊式铝板带连续铸轧机是15°倾斜式和水平式两种,其生产工艺是:在静止炉内经过精炼处理后的液态铝及铝合金,通过流槽进入前箱、液面高度控制机构、供料嘴。液态铝及铝合金在受控的静压力作用下,从供料嘴出口端涌出,与内部水冷却的旋转轧辊相遇,温度急剧下降,如附图5所示,在a-a′处冷却形成一层很薄的凝固壳。随着铸轧辊的转动,金属液的热量不断地被铸轧辊大量导出,凝固层增厚并继续结晶,当上、下两凝固层在b-b′面上相遇时,金属液已完全凝固,进入完全轧制状态,此时金属受到轧辊的压力作用,产生塑性变形而轧制成板带坯料。当金属被轧至c-c′面上时,铸轧过程结束,铸轧区初步形成,其长度用z表示。进一步调整铸轧速度等工艺参数,建立稳定的铸轧区。
    铸轧区z是由铸造区(冷却区z1加结晶区z2,附图5a-a′处至b-b′处)与轧制变形区z3(附图5b-b′处至c-c′处)共同组成的。铸轧区的长度与铸轧辊直径、铸轧方式及工艺条件等有关,但铸轧辊直径起主要作用,增加铸轧区长度,加大了冷却面积,进而可提高铸轧速度和增加板厚,但受铸轧辊直径和冷却强度有限这一固有特征的制约,浇铸厚度大于12mm、固液两相线温差大于45℃的铝合金,以及铸坯速度大于1.5m/min是很困难的,这也是当今世界各国双辊式铸轧机科研人员致力于突破的课题。
    目前双辊板带连续铸轧机的产品厚度在5~12mm、铸轧速度在0.8~1.5m/min、热加工率在15~50%之间。与热轧工艺相比,铸轧工艺还存在生产的产品:材料范围窄、板材硬度高(较热轧板高约20%)、深冲性不好、针孔多、边部裂纹多、箔轧时易断带、产量和板材尺寸精度低等缺陷。
    双辊式铸轧机无法对板厚及板形进行在线调节,生产的板材厚差较大,无法精确的获得所要得到的板坯厚度,板坯厚度超过12mm后卷取困难。
    中国专利公开日2000年7月5日,公开号为CN1258574的发明公开了一种“铝带(坯)铸轧—中温连轧法”,它由现行铸轧机生产出常规带坯,并利用带坯尚有300℃左右的余温经过1~3架中温连轧机轧制,再由卷取机卷绕成带卷。该发明解决了板厚、板差及板形在线调节的问题,提高了板材尺寸精度,但仍然没有解决双辊铸轧机固有特征所带来的缺陷。
    目前世界各国运行的双辊铝板连续铸轧机,基本上未采用CN1258574公开的“铝带(坯)铸轧—中温连轧法”的方式,这是受双辊铸轧机本身固有特征的限制,使串联热温轧机失去了实际(经济)意义。现有铸轧机如前所述,速度低、板厚有限,增加热连轧对提高产量无大的帮助,反而增加了设备投资,降低了铸轧机运行的可靠性。铸轧机本身对板材的加工变形率已基本满足使其变成纤维组织的要求,加之后续的冷轧及退火工艺则完全满足了这一要求,因此,串联热轧机对提高产品的内在质量(细化和均匀晶粒)和机械强度也无大的帮助。这也是为什么铸轧机不能取代传统热轧及后人又大力研究连铸连轧的重要原因。
    发明内容
    本发明的目的是克服现有双辊铸轧机,铸轧区长度和冷却强度有限的固有缺陷,提供一种改进了轧制条件,生产铝及铝合金板坯的方法及设备。使用本发明可有效的解决现有技术所存在的:产品材料范围窄、板材硬度高、深冲性不好、针孔多、边部裂纹多、箔轧时易断带、产量和板材尺寸精度低等缺陷。
    本发明方法涉及的内容为:在一对水内冷铸辊之间浇入690℃~710℃的铝或铝合金熔体,通过偏心异径双辊铸轧机—热轧机连续将其轧制成预定的厚度、切头并卷成卷材。具体以φ650/φ850×1600mm(上辊直径/下辊直径×辊身长度)规格的铸轧机为例:将铸轧区的长度调整在65~260mm之间、辊缝控制在8~26mm之间,静止炉内的金属铝液温度保持在730℃~740℃,冷却水压力在0.3~0.5MPa之间、温度小于28℃、流量在60~140t/h之间,铸轧机辊面线速度调至2.6m/min左右。在本发明的设备中提供了两种铸嘴方式;一种是上铸嘴方式,另种是下铸嘴方式。当采用上铸嘴方式时,铸嘴与水平线之间的夹角在0°~+19°的范围内,前箱液面高度控制在23~98mm之间,采用下铸嘴方式时,铸嘴与水平线之间的夹角在0°~-19°的范围内,前箱液面高度控制在15~45mm之间。
    上述工艺参数调整好后,让高温金属铝液通过流槽进入前箱、液面高度控制机构、供料嘴,铝液在受控的静压力作用下,从供料嘴出口端涌出,与内部水冷却的旋转轧辊相遇,温度急剧下降,此时铝液形成半凝固状的碎铝块,并随着铸轧辊的旋转被带出,送入废铝收集箱,这是跑渣阶段。经过几分钟的跑渣,预热了整个浇铸系统。这时要认真观察铸轧辊带出的半凝固状的铝板有无异常现象,如果表面有白条,则该外嘴口处有氧化物堵塞,要想办法疏通,如有硬块,就需要延长预热时间,直到正常为止。这时可以逐渐降低铸轧速度,前箱内的金属液温度应控制在正常工艺温度的上限,直到铸轧速度降到2.2m/min左右时,就有固态板开始立起来了。出板一般是从两边或中央开始,铸轧出的板逐渐加宽。如果加宽的速度太快,可稍微加快铸轧速度,以免加宽的速度太快容易将供料嘴带出。同时要观察立起的板带边缘是否有锯齿形状,如果有这种现象,说明铝液中有气体,要适当升速,以使板带表面产生热带,保持一段时间,使气体从热带处逸出。观察没有异常问题时,将铸轧速度调到正常状态。从高温金属铝液通过流槽进入前箱,至生产出合格的铸轧带坯的整个过程叫做立板。
    在整个铸轧初期,应随时检查电压表、电流表、温度表指示有无异常现象。经过一段稳定时间,将会铸轧出合格的铸轧带坯,剪掉不合格的板头,投入热连轧机,热连轧的总加工量控制在35~80%之间,热连轧温度高于铝及铝合金的再结晶温度,热轧后的铝板传送至卷取机,并卷成板带卷坯。
    一种实现上述工艺方法的双辊铸轧—热连轧设备,它主要包括:前箱、铸嘴、双辊铸轧机、润滑机构、导向辊、夹持辊、一台或一台以上热轧机、剪切机、卷取机。所述设备中双辊铸轧机的入口侧,具有一套与机架相连的铸嘴倾角调节装置;所述设备中双辊铸轧机的出口处,设有一对与机架相连且可以开合的导向辊;所述热轧机第一机架的入口处,设有一对与机架相连且可以开合的夹持辊;所述设备中的热轧机可以是两辊或者是四辊的,轧辊采用乳液润滑,辊缝可以有两种液压调节方式:一种是自动在线调节,另一种是手动在线调节。
    所述双辊铸轧机是偏心、异径的,并且铸嘴的倾角可以配合偏心量、异径差的大小任意调节;所述双辊铸轧机入口侧的铸嘴倾角调节装置由铸嘴座支架、铸嘴座升降机构、铸嘴座、铰轴构成,铸嘴座的一端通过铰轴与机架相连,另一端通过铸嘴座升降机构及铸嘴座支架与基础相连,铸嘴安放在铸嘴调节机构上,铸嘴调节机构可以在铸嘴座的导槽内前后移动并锁死在任意一点上,调节升降机构可以使铸嘴座绕铰轴转动,以改变铸嘴的倾角,使铸嘴与水平线之间的夹角在0°~+19°或0°~-19°的范围内;所述双辊铸轧机出口处的导向辊与铸轧辊采用同一套润滑机构,其润滑量可以通过调节喷头的上、下偏移角度或喷嘴的喷射量而实现。
    双辊铸轧—热连轧设备,它装备的双辊铸轧机主要包括:机架、轧制线调整机构、下轧辊、下轧辊轴承箱、上轧辊、上轧辊轴承箱、压下油缸、润滑机构及主传动装置;所述设备中双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,偏心是通过上轧辊轴承箱的偏心结构而实现的,偏心位置决定上轧辊偏向出口侧还是偏向入口侧;所述双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,偏心是通过把合在上轧辊轴承箱的偏心侧板而实现的,侧板把合在轴承箱的入口侧,上轧辊偏向出口侧,侧板把合在轴承箱的出口侧,上轧辊偏向入口侧;所述双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,其偏心值在0~+260mm之间或0~-260mm之间;所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊直径小于下辊直径;所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊直径与下辊直径的比在1∶1.2~1.8之间,上辊的长径比在1∶2.0~2.8之间;所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上、下辊辊套的材料可以采用不同的金属材料;所述设备中双辊铸轧机是异径的,其上辊辊套可以采用合金钢,下辊辊套可以采用铜合金;所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,驱动器、行星减速机及主联轴节是上、下两套独立的机构,上辊驱动器、行星减速机及主联轴节可以小于下辊驱动器、行星减速机及主联轴节;所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,上、下驱动器有多种独立驱动方式,即:
    (a)直流电机驱动;
    (b)交流电机驱动;
    (c)液压马达驱动。
    所述设备中双辊铸轧机的主传动装置由驱动器、行星减速机及主联轴节组成,其上、下行星减速机之间是偏心的,该偏心与上、下铸轧辊之间的偏心相吻合。
    本发明提供了一种能够高效生产铝及铝合金带材的工艺方法及用于该方法的设备,该方法可以生产固液两相线温差大于45℃的铝及铝合金产品,铸坯厚度大于12mm、铸轧速度大于1.5m/min、铸坯的综合热加工率在40~85%之间,并且带材的性能接近或达到热轧板坯的性能。使用本方法及设备显著提高了板坯的:产量、尺寸精度、机械性能,同时扩大了产品范围。
    附图说明
    附图1是英国人贝塞麦(Bessemer)提出的上浇式双辊铸轧机示意图;
    附图2是美国亨特.道格拉斯(Hunter.Douglas)两家公司设计的下铸式双辊铸轧机示意图;
    附图3是美国亨特(Hunter)公司设计的倾斜式双辊铸轧机示意图;
    附图4是法国斯卡尔(Scal)公司研制的水平式双辊铸轧机示意图;
    附图5是水平式双辊铸轧机铸轧区示意图;
    附图6是本发明上铸嘴偏心异径双辊铸轧—热连轧生产线示意图;
    附图7是本发明下铸嘴偏心异径双辊铸轧机示意图;
    附图8是沿图9或图10中A-A线的剖视图;
    附图9是本发明上铸嘴偏心异径双辊铸轧机结构示意图;
    附图10是本发明下铸嘴偏心异径双辊铸轧机结构示意图;
    附图11是本发明上铸轧辊偏心为零时的偏心异径双辊铸轧机结构示意图;
    附图12是本发明偏心异径双辊铸轧机主传动结构示意图;
    附图13是上行星减速机偏向右侧时附图12的左视图;
    附图14是上行星减速机偏心为零时附图12的左视图。
    具体实施方式
    下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
    附图6和附图7是本发明的两个优选实施例。在附图6所示的生产线中,给出了一种上铸嘴的铸轧机,其上轧辊(20)偏向出口侧,铸嘴(2)与水平线之间的夹角在0°~+19°的范围内,最佳角度在正2°~+13°之间。前箱液面高度控制在23~98mm之间,最佳高度在26~50mm之间,前箱铝及铝合金的熔体温度控制在685℃~720℃之间。铸轧机(3)的辊缝控制在8~26mm之间。铸坯速度根据所铸轧的板坯厚度、熔体固液两相线温差的大小及铸轧机的冷却强度的不同而有所差别,应控制在1.5~3.8m/min之间,板坯越厚、固液两相线温差越大的铝合金及冷却强度越小则速度越低,反之则速度越高。
    附图7是附图6所示生产线中下铸嘴方式的铸轧机,与附图6所示的上铸嘴方式不同的是:铸嘴(2)与水平线之间的夹角在0°~-19°的范围内,最佳角度在负3°~-14°之间,前箱液面高度控制在15~45mm之间,最佳高度在18~32mm之间,上轧辊偏向入口侧。
    在附图6和附图7所示的实施例中,将铸轧区的长度调整在65~260mm之间、辊缝控制在8~26mm之间,辊径小取下限,辊径大取上限,以φ650/φ850×1600mm规格的铸轧机为例:铸轧区长度设定在210mm左右、辊缝控制在18mm左右,静止炉内的金属铝液温度保持在730℃~740℃,冷却水压力在0.3~0.5MPa之间、温度小于28℃、流量应在100t/h左右,铸轧机辊面线速度调至2.6m/min左右。
    上述工艺参数调整好后,铸轧机进入立板阶段,在固态板立起的同时,将铸轧速度逐渐调到正常状态,如采用φ650/φ850×1600mm规格的铸轧机,生产的板厚为20mm,此时的铸轧速度应控制在1.8~2.5m/min之间。经过一段稳定时间,将会铸轧出合格的铸轧带坯,剪掉不合格的板头,投入热连轧机,热连轧的总加工量控制在35~80%之间,热连轧温度高于铝及铝合金的再结晶温度,热轧后的铝板传送至卷取机,并卷成板带卷坯。
    在附图6和附图7所示的实施例中,为使生产的板坯性能达到或接近于热轧板,应以较厚的铸轧板坯为原料,而进行连续大压下量的热连轧,具体是;确保铸轧机的加工量控制在20%以内,最好是6~12%,铸轧板坯的厚度≥12mm,1#热轧机(7)和2#热轧机(8)(各道次热轧机)在轧制过程中轧件的道次加工量≥35%,最好是40~55%,轧制温度在301℃~510℃之间,即:确保轧件的温度在其再结晶温度以上,熔化温度以下(420℃以下即可),为保证上述热轧温度,应使铸轧机(3)的下辊中心垂线,距1#热轧机(7)的轧辊中心垂线的距离在3~4m之间,根据不同的铸轧机辊径,具体距离以满足铸轧机出口的操作空间为准,并尽可能缩小这一距离。为确保铸轧机的稳定运行,应保证铸轧机(3)与第一机架热轧机(7)之间的;速度精度≤±1.0%,张力精度≤±2.0%,单位张力≤0.8kg/mm2。
    附图6是实现本发明方法的设备,即:上铸嘴偏心异径双辊铸轧—热连轧生产线,它主要包括:前箱(1)、铸嘴(2)、偏心异径双辊铸轧机(3)、润滑机构(4)、导向辊(5)、夹持辊(6)、1#热轧机(7)、2#热轧机(8)、剪切机(9)和卷取机(10)。附图7是附图6所示的生产线中的下铸嘴方式。该生产线中,铸轧机(3)的出口处设有一对可以开合的导向辊(5),用来引导带坯沿水平方向行进,它使铸轧机出口处的板坯与水平线之间形成了一个夹角,这样可使经铝坯传来的热轧机的震动不能直接传给铸轧机(夹角使其产生了分力),确保了铸造(轧)质量。导向辊(5)与铸轧辊采用同一套润滑机构,其润滑量可以通过调节喷头的上、下偏移角度或喷头的喷射量而实现。
    当铸坯厚度大于12mm,且速度大于1.5m/min时,铸轧—热连轧生产线便有了实际意义。本发明在铸轧机(3)的出口设置了1台或1台以上的热连轧机(由铸坯厚度确定台数)。热轧机可以是两辊或者是四辊的,轧辊采用乳液润滑,轧制温度控制在铝坯的再结晶温度范围内。辊缝具有两种液压调节方式:一种是自动在线调节,另一种是手动在线调节。1#热轧机(7)的入口处设有一对可以开合的夹持辊(6),用来牵引铝坯,更为重要的是轧制过程中用来降低热轧机轧制力波动对铸轧机铸造过程的扰动。为确保铸轧机的可靠运行,铸轧机(3)与1#热轧机(7)之间的速度精度、张力精度及单位张力均应加以严格控制。
    附图9和附图10分别是上铸嘴方式和下铸嘴方式双辊铸轧的结构图,主要包括:铸嘴(2)、润滑机构(4)、导向辊(5)、铸嘴座支架(11)、铸嘴调节机构(14)、机架(15)、轧制线调整机构(16)、下轧辊轴承箱(17)、下轧辊(18)、侧板(19)(整体式轴承箱无侧板)、上轧辊(20)、压下油缸(21)、上轧辊轴承箱(22)及由铸嘴座升降机构(12)、铸嘴座(13)、铰轴(23)等构成的铸嘴倾角调节装置。铸嘴(2)安放在铸嘴调节机构(14)上,铸嘴调节机构(14)可以在铸嘴座(13)的导槽内前后移动并锁死在任意一点上,调节铸嘴调节机构(14)带动铸嘴(2),可确定铸轧区长度及辊嘴间隙。铸嘴座(13)的一端通过铰轴(23)与机架(15)相连,见附图8,另一端通过铸嘴座升降机构(12)及铸嘴座支架(11)与基础相连,详见附图9的B处和附图10的B′处。调节升降机构可以使铸嘴座(13)绕铰轴(23)转动,以改变铸嘴的倾角,从而获得最佳的铸轧角度。
    附图9和附图10中的双辊铸轧机上、下辊之间是偏心的,偏心是通过上轧辊轴承箱的偏心结构而实现的,偏心位置决定上轧辊偏向出口侧还是偏向入口侧,如上轧辊轴承箱中心偏向出口侧,则上轧辊也偏向出口侧,若上轧辊轴承箱中心偏向入口侧,则上轧辊也偏向入口侧。偏心还可以通过把合在上轧辊轴承箱上的偏心侧板而实现,侧板把合在轴承箱的入口侧,上轧辊偏向出口侧,侧板把合在轴承箱的出口侧,上轧辊偏向入口侧,上、下辊之间的偏心值在0~+260mm之间或0~-260mm之间,当偏心值为零时,则工程偏心就不存在了。
    附图11是本发明上铸轧辊偏心为零,且铸嘴倾角调到零时的偏心异径双辊铸轧机结构示意图,此结构无侧板(19)。
    附图12是偏心异径双辊铸轧机(3)的主传动结构,主要包括:上辊驱动器(24)、行星减速机(25)、主联轴节(26)和下辊驱动器(27)、行星减速机(28)、主联轴节(29)。附图13和附图14是附图12的左视图,附图13的上行星减速机(25)偏向右侧,附图14的上行星减速机偏心为零,上行星减速机也可以偏向左侧。
    本发明的核心是:在现有双辊铸轧机的基础上,给出一种显著增大铸轧区长度,提高冷却强度的方法,它是通过设计一种:偏心异径双辊铸轧机,并配合使铸嘴倾角在0°~+19°或0°~-19°的范围内,可任意调节的机构而实现的。铸轧机上辊直径小于下辊直径,上辊直径与下辊直径的比在1∶1.2~1.8之间,最佳比在1∶1.25~1.50之间,同时上辊的长径比在1∶2.0~2.8之间,比值不易过大,应保证其在铸轧过程中有足够的刚度,最佳比在1∶2.1~2.5之间,上、下辊之间有一个偏心值e,偏心值在0~+260mm之间或0~-260mm之间,最佳值在正80~+200mm之间或负80~-200mm之间。偏心异径铸轧辊配合相应的铸嘴倾角,提供了一种增大铸造区长度(冷却区z1加结晶区z2),而减少轧制变形区z3增长幅度的方法,其效果与上、下铸轧辊的辊径比及偏心值的大小成正效应,这里仍以φ650/φ850×1600mm规格的铸轧机,生产20mm的板厚为例,采用上铸嘴方式,偏心值e=120mm,铸嘴倾角调至12°,则铸轧区长度在210mm左右,然而现行φ850×1600mm规格的铸轧机,铸轧区长度在60mm左右,相比之下本发明的铸轧区长度增加了3.5倍。这使得显著提高铸坯厚度、速度及铸轧固液两相线温差大于45℃的铝合金带材成为可能。下辊直径大于上辊直径降低了下辊辊套的单位压力,即降低了下辊辊套材料对变形抗力的要求,从而可以优选耐激冷、激热和导热性更好的材料,使下辊的冷却强度得以提高,从而进一步提高铸坯的厚度和铸坯的速度。

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