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液体铝连续通过旋转的结晶器制成毛坯同时轧制成为板带的一种金属铸轧方法(见连续铸轧)。轻合金连续铸造的工业性试验是20世纪30年代进行的。1955年美国制成第一台铝带坯连续铸轧机。后来出现了多种其他类型的连续铸轧机。与传统的铸锭热轧- 冷轧方法相比,连续铸轧法的主要优点是:能源消耗少、一般可节省40%左右,设备投资小,生产周期短,有利于回收废料,运输费用少等,使生产成本低得很多。缺点是产品的力学性能较差,质量不如传统方法生产的产品;铸轧品种少;每台机组产量小等。连续铸轧的产品主要用于食品、建筑、汽车等民用工业。连续铸轧大多使用工业纯铝和含镁量低的铝镁合金为原料,生产带坯厚度一般为6~10毫米,再经冷轧生产出成品板带及箔材。
连续铸轧工艺有多种类型。主要差别在于结晶方法不同和结晶器的构造不同,因此,辅助工序和设备结构也就不同。连续铸轧工艺是指液态金属在辊式结晶器中凝固并进行塑性加工(轧制);而连铸连轧工艺则是金属在结晶器中凝固后,在后续的轧机上进行轧制。但一般并不严格区分这两个名词,时有混同。典型的双辊倾斜侧注式工艺流程见图1。液体金属由静止炉通过流槽进入可控制液面高度的前箱中。前箱底部设有联通横浇道,使液体金属经过分配器进入铸嘴,并使金属均匀分布成所要求的宽度。液体金属由铸嘴流出即与铸轧机冷却的辊面接触。开始结晶,同时发生15%左右变形,随后经过矫直,卷取成卷。图2是二辊铸轧金属铸轧区示意图。铸轧时两辊之间有一个近似梯形的区间。在此区间要瞬时完成铸和轧两个过程,因此必须严格控制铸轧区长度、浇铸温度、冷却和铸造速度、结晶瞬间液体金属的供给量和液体金属的膨胀压力等工艺因素,才能使铸轧正常进行。 铝合金的各种连续铸轧方法正在研究发展中。新型履带式连铸连轧机列已用于工业生产,连续铸轧成厚14~25毫米、宽1750毫米带坯,经两机架四辊轧机连轧轧到3~6毫米厚,卷取成卷供冷轧厂作坯料。可制造包括硬铝合金在内的各种合金。
铝板带连续铸轧是液体铝连续通过旋转的结晶器制成毛坯同时轧制成为板带的一种金属铸轧方法。
中国铝板带箔轧制工业的发展
系统地回顾了中国铝板、带、箔轧制工业的发展历程,对近几年铝轧制工业在产能、产量、装备技术、产品质量、国内消费及外贸出口等方面所取得的成就进行了详细的阐述,并展望了其发展趋势。经过半个多世纪的发展,中国铝板、带、箔轧制工业取得了举世公认的辉煌成就,特别是2002年以来持续高速的发展,使中国已经成为世界铝板、带、箔轧制工业的大国,正朝向铝轧制强国迈进。
在薄板坯连铸技术中最引人注目的是薄板坯连续铸轧一连轧技术的开发,其主要特点为:
(1)具有扁平状新型浸入水口的直弧形结晶器;
(2)连铸时可以带液芯压下和全(半)凝固压缩,以获得更薄的板带坯,可直接进行热卷取;
(3)设有新型克列蒙纳(Cremona)式热卷取机,利用热板卷进行输送保温,不仅节能效果显著,而且简化输送保温设备,节约基建投资。1992年在意大利建成的薄板坯连续铸轧及直接轧制生产厂,年产50万t薄板,产品质量优良。此后世界各国对薄板坯连铸连轧技术也都给予了极大的关注 。
连续铸轧工艺与通常的连铸连轧工艺不同,后者是待金属在连铸机中凝固成连铸坯后,趁热装炉或稍经补热后直接进行轧制,其节能效果和经济效益也逊于前者,但技术上比前者较为容易实现。连续铸轧和连铸连轧两者都是当代冶金技术的主要发展方向 。2100433B
生产实践证明,连续铸轧法具有一系列优点:
1.生产效率高;
2.生产过程简化,设备投资少,能源消耗少;有利于实现铸一轧生产连续化、自动化、科学管理和改善劳动环境3.;
在产品质量上具有铸一轧结合的坯料生产特点,如金属组织致密,消除了缩孔和疏松;
4.切头、切尾损失少,成材率高,生产成本低,经济效益显著等。