[實用新型]用于連鑄鉛帶的鋼帶輪式連鑄機

有效

• 申請號: 201120473018.5
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN202411362U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 馮旭龍;唐曉東
• 申請（專利權）人: 德陽宏廣科技有限公司;馮旭龍
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 陳澤斌

技術領域

本實用新型涉及有色合金的連鑄設備，尤其是一種用于連鑄鉛帶的鋼帶輪式連鑄機。

背景技術

板柵是鉛酸蓄電池的重要組成部分，其作用包括作為電子集流體和固定活性物質。鉛酸蓄電池的使用過程中，多孔的活性物質會滲透硫酸，導致板柵發生腐蝕，影響板柵的循環使用壽命，進而對蓄電池的耐用性造成重要的影響；同時，電子的傳遞要求板柵具有良好的導電性，要求在使用過程中其腐蝕產物具有較低的阻抗，尤其是正極板柵。板柵的耐腐蝕性和晶體結構之間存在密切的關系，因此為了改進板柵的晶體結構，以改善板柵的耐腐蝕性能和鈍化產物，通常的方法包括加入銻等合金元素以及鑄軋工藝的采用。與直接鑄造成型的板柵相比，鑄軋成型工藝首先鑄成鑄坯，然后對鑄坯壓延形成薄鉛帶，之后通過切口拉伸等工藝最終形成板柵。由于軋制使得鉛帶的組織更致密、機械強度高，因此所生產的板柵耐穿透腐蝕、循環壽命延長。

鑄坯的成型可采用模鑄或連鑄。鉛的模鑄采用重力澆鑄法，模具的型腔、分型面均沿縱向設置，實施容易，但凝固時間長，生產效率低，鉛液大量暴露且位置分散，鉛煙污染大。連鑄的自動化程度高，鉛液僅在結晶輪附近暴露，可通過集中抽風的方式降低鉛煙污染，因此污染小。但鉛密度極大——1m³的純鉛重約11.3噸，抗拉強度極低——純鉛的抗拉強度約為3～7kgf/mm²，且質軟，導致目前的連鑄設備在生產鉛帶時，鑄坯斷面尺寸均受到一定的限制。針對常用的連鑄設備，具體說明如下：

一、浸鑄設備，通過將旋轉的冷卻成型輥筒浸入熔池中，在成型輥筒表面連續的形成具有一定厚度的金屬帶。熔料牽引連鑄設備，通過中間包和旋轉的冷卻成型輥筒相配合，中間包熔池中的金屬液不間斷地在旋轉的冷卻成型輥筒表面涂覆并形成具有一定厚度的金屬帶。但由于重力會破壞熔化金屬在輥筒上的連續性，在采用浸鑄設備和熔料牽引連鑄設備連鑄鉛帶時，無法連鑄厚度較大的鉛帶，尤其是針對低銻鉛合金等凝固區間較寬的鉛合金。目前，采用兩者連鑄的鉛帶厚度通常為1mm左右。但浸鑄設備和熔料牽引連鑄設備連鑄的鉛帶薄，凝固速度快，無型腔，排氣方便，因此鑄造組織好，極少形成氣泡、裂紋和疏松等鑄造缺陷。目前浸鑄設備、熔料牽引連鑄設備主要用于直接連鑄板柵。

二、雙輥連鑄機，常用于鋼帶的板坯連鑄，兩輥相對設置，金屬液由兩輥上方澆入兩輥輥縫處形成熔池；隨輥的轉動，熔池內的金屬液經輥的冷卻形成連續的坯殼并進入輥下方的冷卻輥道；坯殼內未凝固的金屬液在冷卻輥道進一步冷卻，最終形成凝固完全的鑄坯。但用于鉛連鑄時，由于鉛質軟、抗拉強度低且密度大，因此坯殼強度低、易變形，為了保證所生產鉛帶厚度的均勻性，就需要限制坯殼內未凝固鉛液的量，因此難以提高其連鑄的鉛帶厚度，其連鑄鉛帶的厚度通常在5mm左右、不超過10mm。

三、鋼帶輪式連鑄機，包括結晶輪、鋼帶輪系、無頭鋼帶，鋼帶通過鋼帶輪系繃緊并隨主動鋼帶輪的轉動而運動，結晶輪自轉且外圓柱面上設置有內凹的結晶腔；結晶輪安裝于鋼帶外側，其部分外圓柱面與鋼帶外側面緊貼，并通過鋼帶封閉該部分的結晶腔形成沿結晶輪周向延伸的型腔；型腔兩端，一端為澆鑄口、另一端為拉坯口，通過冷卻系統對鋼帶、結晶輪的冷卻，由澆鑄口注入的金屬液在型腔內逐步凝固形成鑄坯，隨結晶輪、鋼帶的運動，鑄坯由拉坯口拉出，然后鑄坯經弧形的引橋送入輸送輥道。

鋼帶輪式連鑄機在鑄坯斷面尺寸上同樣受到極大的限制。具體的說，為了保證在凝固過程中金屬液對凝固收縮的自動補充，型腔的澆鑄口通常位于結晶輪上部；為了方便鑄坯的牽引，拉坯口通常位于結晶輪的中部或下部，鑄坯重量主要依靠鋼帶支撐；但鋼帶通過多個鋼帶輪繃緊并隨主動鋼帶輪的轉動而運動，鋼帶通過自身張力保證其和結晶輪的緊貼，因此要求鋼帶較薄，具備良好的彈性和韌性。彈性、韌性的要求限制了鋼帶自身強度的提高，因此鋼帶的承重能力受到了限制，相應的鑄坯斷面尺寸受到限制；尤其是對于鑄坯的寬度尺寸，為了保證獲得滿足的軋制比，在鑄坯具備一定厚度的前提下，隨鑄坯斷面寬度的增加，受尺寸增加、承重增加的雙重影響，鋼帶變形量增大，容易產生扭轉等隨機變形，導致鑄坯厚度不均、鋼帶對結晶腔的密封不嚴甚至失效，密封不良進一步引起金屬液外泄或冷卻水進入型腔，而一旦冷卻水進入型腔極易引起爆炸，因此必須對鋼帶也即鑄坯的寬度進行限制。