[發(fā)明專利]可變凸度鑄軋輥、鑄軋系統(tǒng)以及可變凸度鑄軋工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810143348.0
• 申請日: 2008-10-17
• 公開（公告）號: CN101391266A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 譚建平
• 申請（專利權(quán)）人: 譚建平
• 主分類號: B21B27/03
• 分類號: B21B27/03;B21B27/08;B21B1/46;B21B37/16;B21B38/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏 勇

技術領域

本發(fā)明屬于機械領域，涉及一種可變凸度鑄軋輥、鑄軋系統(tǒng)以及可變凸度鑄軋工藝。

背景技術

鋁及鋁合金雙輥鑄軋技術始創(chuàng)于上世紀50年代，是一項相對于熱軋技術年輕的多的新技術。該技術自上世紀60年代進入我國并在70年代末進入工業(yè)化應用以來，由于其本身具有投資規(guī)模小、建設周期短、生產(chǎn)成本低、短流程、低能耗的技術優(yōu)勢，再加上我國改革開放后鋁及鋁加工產(chǎn)品大規(guī)模從軍工、航空領域向民用領域轉(zhuǎn)移的市場環(huán)境，該項技術和產(chǎn)能得到飛速發(fā)展。截至目前，我國采用鑄軋工藝生產(chǎn)鋁及鋁合金板帶箔產(chǎn)品，無論從生產(chǎn)能力還是從實際產(chǎn)量，均占有了我國鋁板帶箔生產(chǎn)和消費的70％以上。

在長期的生產(chǎn)實踐中我們體會到，要獲得板形優(yōu)良的鋁箔產(chǎn)品，原始坯料的原始板形非常重要。坯料理想的原始板形應該是對稱的、中部略厚的、均勻的拋物線。但由于鑄軋工藝過程是一個金屬凝固和軋制共同作用的過程，凝固過程受多種因素的影響，其溫度場的分布客觀上是不均勻的，從而導致緊接著進行的軋制過程中，軋輥變形的不均勻。因此，在鑄軋生產(chǎn)過程中，實際得到的坯料板形總是與理想板形有差距，這給最終生產(chǎn)板形優(yōu)良的鋁箔產(chǎn)品造成相當大的困難。

圖1描述了鑄軋工藝的基本過程：熔融態(tài)的鋁水(1)在靜壓力的作用下，通過由上下兩片鑄嘴(2)構(gòu)成的鑄腔成扇形流出并與鑄軋輥套(3)外表面接觸，冷卻并完成金屬的結(jié)晶過程，凝固的金屬隨后通過上下軋輥間的輥縫，經(jīng)一定程度的軋制變形后獲得預定厚度的鑄軋鋁板(4)。金屬凝固所釋放的熱量是采用冷卻水通過鑄軋輥芯(5)外表面機械加工成的熱交換槽與鑄軋輥套(3)內(nèi)表面進行熱交換而帶走的。

傳統(tǒng)的鑄軋輥套冷卻方式采用一根進水管和一根出水管對鑄軋輥套進行整體冷卻，這種方式只能解決熱量傳遞問題，而不能解決由于沿軋輥軸線方向上溫度分布的不均勻以及因軋輥不均勻彈性壓扁等原因而引起的鑄軋板在同截面上厚度的不均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)鑄軋工藝所獲板形不夠理想的不足，提出一種可變凸度鑄軋輥、鑄軋系統(tǒng)以及可變凸度鑄軋工藝，從而實現(xiàn)鑄軋輥凸度可變控制，從而獲得優(yōu)良板形的鑄軋板。

本發(fā)明的技術解決方案如下：

一種可變凸度鑄軋輥，包括輥芯和設在輥芯外周的輥套，其特征在于，包括一根進水管和多根出水管，所述的進水管連接輥芯，所述的輥芯沿軸向分隔為多個區(qū)段，每個區(qū)段對應一根所述的出水管；所述的出水管上設有流量控制閥。

在所述的出水管上還設有測溫儀表。

所述的輥芯的每一區(qū)段設有徑向冷卻水槽和周向冷卻水槽，進水管中的水通過徑向冷卻水槽和周向冷卻水槽，帶走鑄軋輥芯一個區(qū)段的熱量，再由出水管將水導出。

一種可變凸度鑄軋系統(tǒng)，包括2個可變凸度鑄軋輥、鑄軋輥驅(qū)動裝置、鑄嘴、厚度測量機構(gòu)、PLC控制器和上位機；所述的2個可變凸度鑄軋輥包括輥芯和設在輥芯外周的輥套，至少有一個鑄軋輥包括一根進水管和多根出水管，所述的進水管連接輥芯，所述的輥芯沿軸向分隔為多個區(qū)段，每個區(qū)段對應一根所述的出水管；所述的出水管上設有流量控制閥；

所述的鑄嘴中流出的熔液在2個鑄軋輥的間隙中冷卻，并在2個鑄軋輥的作用下形成鑄軋板；

所述的流量控制閥受所述的PLC控制器控制；所述的PLC控制器通過鑄軋輥驅(qū)動裝置來驅(qū)動鑄軋輥；

所述的厚度測量機構(gòu)測量鑄軋板的厚度，并輸出該厚度到所述上位機，所述的上位機輸出指令到所述PLC控制器。

所述的出水管上還設有測溫儀表，所述測溫儀表輸出信號到所述PLC控制器。

所述的輥芯的每一區(qū)段設有徑向冷卻水槽和周向冷卻水槽，進水管中的水通過徑向冷卻水槽和周向冷卻水槽，帶走鑄軋輥芯一個區(qū)段的熱量，再由出水管將水導出。

一種可變凸度鑄軋鑄軋工藝，其特征在于，包括以下步驟：

鑄嘴中流出的熔液在2個鑄軋輥的間隙中冷卻，并在2個鑄軋輥的作用下形成鑄軋板；在鑄軋過程中，測厚儀測出的鑄軋板的厚度，并將數(shù)據(jù)傳送至控制器，控制器將該數(shù)據(jù)與理想板形的數(shù)據(jù)進行比較，通過分析計算，發(fā)出控制指令控制流量控制閥打開程度，測溫儀表測出回水溫度后反饋給控制器；由測厚儀、鑄軋輥的流量控制閥及測溫儀表、鑄軋板和控制器組成自動控制系統(tǒng)，使得鑄軋板的厚度達到預設的理想精度。所述的可變凸度鑄軋輥，包括輥芯和設在輥芯外周的輥套，還包括一根進水管和多根出水管，所述的進水管連接輥芯，所述的輥芯沿軸向分隔為多個區(qū)段，每個區(qū)段對應一根所述的出水管；所述的出水管上設有流量控制閥；在所述的出水管上還設有測溫儀表。