專利名稱：一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備及生產(chǎn)方法，特別涉及在連續(xù)擠壓前需要預(yù)熱的有色金屬及其合金；也適用于連鑄或連鑄連軋后難以卷取，但可進(jìn)行連續(xù)擠壓的金屬及其合金。
背景技術(shù)：
連續(xù)擠壓生產(chǎn)所用的金屬絕大部分是利用連鑄或連鑄連軋的技術(shù)生產(chǎn)的，傳統(tǒng)的連續(xù)擠壓生產(chǎn)技術(shù)中，桿料均不需要預(yù)熱，以室溫狀態(tài)直接送入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓，而對(duì)于一些特殊難擠壓合金，連續(xù)擠壓前需要預(yù)熱至一定溫度才能進(jìn)行有效的生產(chǎn)，中國(guó)專利 ZL200710011713. 8和ZL201010234073. 9均提出了連續(xù)擠壓前對(duì)特殊坯料進(jìn)行預(yù)熱；同樣對(duì)于一些連鑄或連鑄連軋后難以卷取的脆性坯料，需要鋸切至一定長(zhǎng)度以直料形式來(lái)供連續(xù)擠壓使用，造成連續(xù)擠壓時(shí)頻繁的送料和過(guò)多的擠壓接頭，影響連續(xù)擠壓產(chǎn)品的質(zhì)量。雖然連續(xù)鑄擠工藝將鑄造技術(shù)與擠壓技術(shù)有效的結(jié)合在一起，但在擠壓過(guò)程中要考慮合金的液、固相復(fù)合工藝，使連續(xù)鑄擠(castex)產(chǎn)品主要集中于鋁、鎂及其合金，而且連續(xù)鑄擠工藝中具有工藝條件難以控制、產(chǎn)品橫截面組織分布不均勻、產(chǎn)品黏模、生產(chǎn)率低下的缺點(diǎn)， 嚴(yán)重制約連續(xù)鑄擠的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要提供一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備及生產(chǎn)方法，使鑄造變形過(guò)程與擠壓變形過(guò)程分階段連續(xù)進(jìn)行，有效利用連鑄后金屬的鑄造余熱，并取消從鑄造到連續(xù)擠壓傳統(tǒng)工藝中鑄坯的卷取、以及擠壓前的清洗、放料、在線加熱環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率，并節(jié)省能源。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，包括熔化爐、保溫爐、連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)， 還包括防氧化保溫裝置和活套裝置，所述的熔化爐通過(guò)入口流槽與保溫爐連接，保溫爐通過(guò)出口流槽、澆包與連鑄機(jī)連接，連鑄機(jī)通過(guò)弧形輥道與牽引裝置連接，在牽引裝置后端依次設(shè)置有剪切裝置、防氧化保溫裝置、活套裝置、連續(xù)擠壓機(jī)、冷卻裝置、導(dǎo)向架和收排線機(jī)，所述的剪切裝置、防氧化保溫裝置、活套裝置、連續(xù)擠壓機(jī)、冷卻裝置、導(dǎo)向架和收排線機(jī)成直線排列地安裝在地面基礎(chǔ)上。本發(fā)明所述的保溫爐的出口流槽處設(shè)置流量控制閥以改變?nèi)芤旱牧髁縼?lái)適應(yīng)連續(xù)擠壓機(jī)的速度。本發(fā)明所述的連續(xù)擠壓機(jī)中的擠壓輪輪槽的形狀與鑄坯的梯形斷面形狀相匹配。本發(fā)明所述的連鑄機(jī)是輪帶式連鑄機(jī)或五輪輪帶式連鑄機(jī)，所述的五輪輪帶式連鑄機(jī)包括一個(gè)鑄造輪、一個(gè)張緊輪、一個(gè)壓緊輪、兩個(gè)導(dǎo)向輪及一根環(huán)形鋼帶。本發(fā)明所述的連鑄機(jī)是輪帶式連鑄機(jī)或上引連鑄機(jī)或水平連鑄機(jī)。本發(fā)明所述的連續(xù)擠壓機(jī)是單槽連續(xù)擠壓機(jī)或雙槽連續(xù)擠壓機(jī)。
一種金屬在線連鑄熱連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，包括以下步驟A、熔煉經(jīng)加料裝置將金屬或合金從加料口裝入熔化爐內(nèi)，將金屬熔化，從熔化爐出來(lái)的金屬液經(jīng)入口流槽流至保溫爐；B、鑄造保溫爐內(nèi)的金屬液經(jīng)出口流槽導(dǎo)入連鑄機(jī)的澆包內(nèi)，連鑄機(jī)內(nèi)的結(jié)晶輪按規(guī)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，澆包內(nèi)的金屬液流到由鋼帶和結(jié)晶輪組成的澆鑄腔內(nèi)，鋼帶和結(jié)晶輪經(jīng)過(guò)特定的水冷卻以后，從而獲得截面積一定的金屬鑄坯；當(dāng)鑄坯出鑄槽后經(jīng)弧形輥道進(jìn)入牽引裝置，再進(jìn)入剪切裝置剪去鑄坯頭部；C、擠壓具有一定余熱的鑄坯經(jīng)防氧化保溫裝置后再經(jīng)過(guò)活套裝置，保證連鑄機(jī)的速度和連續(xù)擠壓機(jī)的速度匹配；擠出的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)冷卻裝置進(jìn)行冷卻，經(jīng)導(dǎo)向架由收排線機(jī)卷取，或由隨動(dòng)定尺系統(tǒng)按要求的長(zhǎng)度鋸、剪切成直材。本發(fā)明所述的金屬是有色金屬或有色金屬的合金。本發(fā)明所述的的連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)可以構(gòu)成一個(gè)系列，以鑄坯的斷面積大小為不同型號(hào)的規(guī)格特征，鑄坯斷面積為50 ^OOmm2。本發(fā)明所述的連續(xù)擠壓機(jī)的線速度控制在2. 3-100m/min范圍。本發(fā)明所述的收排線機(jī)是盤式收線機(jī)或者是圈式收線機(jī)，數(shù)量是一個(gè)或者多個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、由于本發(fā)明將現(xiàn)有連鑄工藝和連續(xù)擠壓工藝進(jìn)行了結(jié)合與改進(jìn)，生產(chǎn)線集中， 使生產(chǎn)周期可縮短50%以上，提高了生產(chǎn)效率。從熔煉到擠壓出產(chǎn)品，可在一條生產(chǎn)線連續(xù)進(jìn)行，省略了鑄造后的金屬的冷卻、收卷、運(yùn)輸工序，以及連續(xù)擠壓前放料、預(yù)熱、換料等許多中間工序。2、由于本發(fā)明使鑄造后的金屬可直接帶余熱進(jìn)行連續(xù)擠壓，此時(shí)金屬具有較高的塑性，變形抗力較低，因此可用較少的能量獲得較大的變形，節(jié)約能量；尤其適用于在連續(xù)擠壓前需要預(yù)熱的有金屬及合金，使連續(xù)擠壓加工合金品種擴(kuò)大。3、由于本發(fā)明使鑄造后的金屬無(wú)需進(jìn)行收卷、以及擠壓前的放料工序，避免了后續(xù)連續(xù)擠壓生產(chǎn)中頻繁的送料和過(guò)多的擠壓接頭，保證了連續(xù)擠壓產(chǎn)品的質(zhì)量；特別適用于經(jīng)過(guò)連鑄后難以卷取的金屬及其合金。4、由于本發(fā)明使鑄造后的金屬可直接進(jìn)行連續(xù)擠壓，避免了鑄造后金屬在運(yùn)輸存放過(guò)程中的污染、氧化，以及連續(xù)擠壓前的金屬清洗環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率。5、由于本發(fā)明在保溫爐的出口流槽處設(shè)置流量控制閥改變?nèi)芤旱牧髁?，以適應(yīng)擠壓機(jī)的速度變化和滿足產(chǎn)品工藝要求，并可以調(diào)節(jié)生產(chǎn)節(jié)奏。6、由于本發(fā)明在連鑄機(jī)和連續(xù)擠壓機(jī)生產(chǎn)線之間設(shè)置活套裝置，可通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)使連鑄機(jī)速度和連續(xù)擠壓機(jī)速度匹配。7、由于本發(fā)明采用防氧化保溫裝置，可最大程度的利用鑄造后金屬的余熱，并防
止氧化。8、由于本發(fā)明整個(gè)過(guò)程為連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，擠出的產(chǎn)品可以無(wú)限長(zhǎng)，接頭廢料少，成
品率高。9、由于本發(fā)明采用連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，擠壓的產(chǎn)品種類豐富，可以是線材，棒材， 型材和帶材。


本發(fā)明共有附圖2張，其中圖1是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的流程圖。圖中1、熔化爐，2、入口流槽，3、保溫爐，4、出口流槽，5、澆包，6、連鑄機(jī)，7、弧形輥道，8、牽引裝置，9、剪切裝置，10、防氧化保溫裝置，11、活套裝置，12、連續(xù)擠壓機(jī)，13、冷卻裝置，14、導(dǎo)向架，15、收排線機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1-2所示，一種金屬在線連鑄連續(xù)擠壓設(shè)備，包括熔化爐1、保溫爐3、連鑄機(jī)6和連續(xù)擠壓機(jī)12，還包括防氧化保溫裝置10 和活套裝置11，所述的熔化爐1通過(guò)入口流槽2與保溫爐3連接，保溫爐3通過(guò)出口流槽 4、澆包5與連鑄機(jī)6連接，連鑄機(jī)6通過(guò)弧形輥道7與牽引裝置8連接，在牽引裝置8后端依次設(shè)置有剪切裝置9、防氧化保溫裝置10、活套裝置11、連續(xù)擠壓機(jī)12、冷卻裝置13、導(dǎo)向架14和收排線機(jī)15，所述的剪切裝置9、防氧化保溫裝置10、活套裝置11、連續(xù)擠壓機(jī)12、 冷卻裝置13、導(dǎo)向架14和收排線機(jī)15成直線排列地安裝在地面基礎(chǔ)上。本發(fā)明所述的連續(xù)擠壓機(jī)12中的擠壓輪輪槽的形狀與鑄坯的形狀相匹配。本發(fā)明所述的連鑄機(jī)6是輪帶式連鑄機(jī)6或五輪輪帶式連鑄機(jī)6，所述的五輪輪帶式連鑄機(jī)6包括一個(gè)鑄造輪、一個(gè)張緊輪、一個(gè)壓緊輪、兩個(gè)導(dǎo)向輪及一根環(huán)形鋼帶。本發(fā)明所述的連鑄機(jī)6是輪帶式連鑄機(jī)6或上引連鑄機(jī)6或水平連鑄機(jī)6。本發(fā)明所述的連續(xù)擠壓機(jī)12是單槽連續(xù)擠壓機(jī)12或雙槽連續(xù)擠壓機(jī)12。一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，包括以下步驟A、熔煉經(jīng)加料裝置將金屬或合金從加料口裝入熔化爐1內(nèi)，將金屬熔化，從熔化爐1出來(lái)的金屬液經(jīng)入口流槽流至保溫爐3 ；B、鑄造保溫爐3內(nèi)的金屬液經(jīng)出口流槽4導(dǎo)入連鑄機(jī)6的澆包5內(nèi)，連鑄機(jī)6內(nèi)的結(jié)晶輪按規(guī)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，澆包5內(nèi)的金屬液流到由鋼帶和結(jié)晶輪組成的澆鑄腔內(nèi)，鋼帶和結(jié)晶輪經(jīng)過(guò)特定的水冷卻以后，從而獲得一定截面積的金屬鑄坯；當(dāng)鑄坯出鑄槽時(shí)，鑄坯經(jīng)弧形輥道7進(jìn)入牽引裝置8，再進(jìn)入剪切裝置9剪去鑄坯頭部；C、擠壓具有一定余熱的鑄坯經(jīng)防氧化保溫裝置10后再經(jīng)過(guò)活套裝置11，保證連鑄機(jī)6的速度和連續(xù)擠壓機(jī)12的速度匹配；擠出的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)冷卻裝置13進(jìn)行冷卻，經(jīng)導(dǎo)向架14由收排線機(jī)15卷取，或由隨動(dòng)定尺系統(tǒng)按要求的長(zhǎng)度鋸、剪切成直材。本發(fā)明所述的金屬是有色金屬及其合金。本發(fā)明所述的保溫爐的出口流槽處設(shè)置流量控制閥以改變?nèi)芤旱牧髁?，以適應(yīng)擠壓機(jī)的速度在2. 3-100m/min范圍，滿足產(chǎn)品工藝要求。本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)連鑄與連續(xù)擠壓穩(wěn)定均衡連續(xù)化生產(chǎn)，要保證鑄坯進(jìn)入擠壓機(jī)的線速度與鑄坯的線速度匹配，連續(xù)擠壓機(jī)12的線速度可控制在2. 3-100m/min范圍。本發(fā)明的連鑄機(jī)6和連續(xù)擠壓機(jī)12生產(chǎn)線之間設(shè)置活套11，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)使前后連鑄機(jī)6和連續(xù)擠壓機(jī)12的速度匹配。本發(fā)明所述的收排線機(jī)15根據(jù)產(chǎn)品可以是盤式收線機(jī)或者是圈式收線機(jī)，數(shù)量可以是一個(gè)或者多個(gè)。 本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品可以是線材、棒材、型材和帶材。
權(quán)利要求
1.一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，包括熔化爐(1)、保溫爐(3)、連鑄機(jī)(6)和連續(xù)擠壓機(jī)(12)，其特征在于還包括防氧化保溫裝置(10)和活套裝置(11)，所述的熔化爐 (1)通過(guò)入口流槽( 與保溫爐C3)連接，保溫爐C3)通過(guò)出口流槽(4)、澆包( 與連鑄機(jī) (6)連接，連鑄機(jī)(6)通過(guò)弧形輥道(7)與牽引裝置(8)連接，在牽引裝置(8)后端依次設(shè)置有剪切裝置(9)、防氧化保溫裝置(10)、活套裝置(11)、連續(xù)擠壓機(jī)(12)、冷卻裝置(13)、 導(dǎo)向架(14)和收排線機(jī)(15)，所述的剪切裝置(9)、防氧化保溫裝置(10)、活套裝置(11)、 連續(xù)擠壓機(jī)(12)、冷卻裝置(13)、導(dǎo)向架(14)和收排線機(jī)(15)成直線排列地安裝在地面基石出上。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于所述的連續(xù)擠壓機(jī)(1 中的擠壓輪輪槽的形狀與鑄坯的形狀相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于所述的保溫爐C3)的出口流槽處設(shè)置流量控制閥，改變?nèi)芤旱牧髁恳赃m應(yīng)連續(xù)擠壓機(jī)(1 的速度要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于所述的連鑄機(jī)(6)是輪帶式連鑄機(jī)(6)或五輪輪帶式連鑄機(jī)(6)，所述的五輪輪帶式連鑄機(jī)(6)包括一個(gè)鑄造輪、一個(gè)張緊輪、一個(gè)壓緊輪、兩個(gè)導(dǎo)向輪及一根環(huán)形鋼帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于所述的連鑄機(jī)(6)是輪帶式連鑄機(jī)(6)或上引連鑄機(jī)(6)或水平連鑄機(jī)(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于所述的連續(xù)擠壓機(jī)(1 是單槽連續(xù)擠壓機(jī)(1 或雙槽連續(xù)擠壓機(jī)(12)。
7.一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟A、熔煉經(jīng)加料裝置將金屬或合金從加料口裝入熔化爐(1)內(nèi)，將金屬熔化，從熔化爐 (1)出來(lái)的金屬液經(jīng)流入口槽流至保溫爐(3)；B、鑄造保溫爐(3)內(nèi)的金屬液經(jīng)出口流槽(4)導(dǎo)入連鑄機(jī)(6)的澆包(5)內(nèi)，連鑄機(jī) (6)內(nèi)的結(jié)晶輪按規(guī)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，澆包(5)內(nèi)的金屬液流到由鋼帶和結(jié)晶輪組成的澆鑄腔內(nèi)，鋼帶和結(jié)晶輪經(jīng)過(guò)特定的水冷卻以后，從而獲得一定截面積的金屬鑄坯；當(dāng)鑄坯出鑄槽后經(jīng)弧形輥道(7)進(jìn)入牽引裝置(8)，再進(jìn)入剪切裝置(9)剪去鑄坯頭部；C、擠壓具有一定余熱的鑄坯經(jīng)防氧化保溫裝置(10)后再經(jīng)過(guò)活套裝置(11)，保證連鑄機(jī)(6)的速度和連續(xù)擠壓機(jī)(12)的速度匹配；擠出的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)冷卻裝置(13)進(jìn)行冷卻， 經(jīng)導(dǎo)向架(14)由收排線機(jī)(15)卷取，或由隨動(dòng)定尺系統(tǒng)按要求的長(zhǎng)度鋸、剪切成直材。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于所述的收排線機(jī)(15)是盤式收線機(jī)(15)或者是圈式收線機(jī)(15)，數(shù)量是一個(gè)或者多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于 所述的金屬是有色金屬或有色金屬的合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓生產(chǎn)方法，其特征在于 所述的連續(xù)擠壓機(jī)(12)的線速度控制在2.3-lOOm/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬的連續(xù)鑄造連續(xù)擠壓設(shè)備及生產(chǎn)方法，所述的設(shè)備包括熔化爐、保溫爐、連鑄機(jī)、連續(xù)擠壓機(jī)、防氧化保溫裝置和活套裝置。本發(fā)明將熔融金屬倒入連鑄設(shè)備的熔融金屬池中，使熔融金屬在強(qiáng)制水冷的結(jié)晶器內(nèi)冷卻和凝固；牽引機(jī)以一定的速度把鑄坯從結(jié)晶器中拉出；被拉出的鑄坯經(jīng)過(guò)防氧化保溫裝置后送入連續(xù)擠壓機(jī)組。由于本發(fā)明使鑄造后的金屬可直接帶余熱進(jìn)行連續(xù)擠壓，此時(shí)金屬具有較高的塑性，變形抗力較低，因此可用較少的能量獲得較大的變形，節(jié)約能量；尤其適用于在連續(xù)擠壓前需要預(yù)熱的金屬及其合金，使連續(xù)擠壓加工合金品種擴(kuò)大。本發(fā)明將多道工序合并，實(shí)現(xiàn)了短流程，使生產(chǎn)周期可縮短50％以上，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B21C31/00GK102303057SQ201110278400
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者孫海洋, 宋寶韞, 李冰, 楊俊英, 樊志新, 裴久楊, 趙穎, 陳莉 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué)