一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置及方法
【專利摘要】一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置及方法，包括連鑄機、連軋機和傾斜布置在連鑄機鋁液注入口處的超聲波振動桿，超聲波振動桿的下端位于連鑄機結(jié)晶輪的輪槽中心位置，其上端與超聲波換能器固定連接，超聲波換能器通過電纜與超聲波發(fā)生器連接。其方法包括啟動連鑄機和連軋機，將鋁液注入連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器，在超聲波作用下將鋁液連續(xù)鑄造成連鑄坯，連鑄坯經(jīng)過矯直后進入連軋機軋制成圓形電工鋁桿。本發(fā)明由于采用了在連鑄機的鋁液注入口處傾斜布置有超聲波振動桿，利用超聲波的振動作用和聲空化效應(yīng)，消除連鑄坯的粗大柱狀晶和組織缺陷，可使電工鋁桿的連鑄連軋生產(chǎn)速度提高20%以上。
【專利說明】一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電工鋁桿制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]連鑄連軋是目前生產(chǎn)電工鋁桿的主要方法，該方法將鋁液注入連鑄機的結(jié)晶輪輪槽，連續(xù)鑄造成連鑄坯，連鑄坯矯直后進入連軋機軋制成圓形電工鋁桿。由連鑄機結(jié)晶輪輪槽的形狀結(jié)構(gòu)及其四周噴水冷卻方式所決定，連鑄坯的橫截面組織為向心的粗大柱狀晶，連鑄坯心部存在縮孔、疏松、裂紋等組織缺陷。粗大柱狀晶和組織缺陷降低了連鑄坯的塑性和組織致密度，限制了電工鋁桿連鑄連軋速度的提高。而提高電工鋁桿的連鑄連軋生產(chǎn)速度可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0003]對文獻資料檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)通常是在鋁液中添加Al-T1、Al-T1-B、Al_Ti_C等細化劑來細化連鑄坯的晶粒。但現(xiàn)有細化劑的晶粒細化能力還不足以完全消除連鑄坯的粗大柱狀晶和縮孔、疏松、裂紋等組織缺陷，使電工鋁桿的連鑄連軋速度仍然受到很大的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置及方法，能夠消除連鑄坯的粗大柱狀晶和組織缺陷，提高電工鋁桿的連鑄連軋生產(chǎn)速度。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明所述的電工鋁桿的連鑄連軋裝置，其特點是包括連鑄機和連軋機，其特點是還包括傾斜布置在連鑄機鋁液注入口處的超聲波振動桿，所述超聲波振動桿的下端位于連鑄機結(jié)晶輪的輪槽中心位置，其上端與超聲波換能器固定連接，所述超聲波換能器通過電纜與超聲波發(fā)生器連接，且所述超聲波換能器連同超聲波振動桿一起固定在立于地面的腳架上。
[0006]其中，上述超聲波振動桿的直徑為10?15毫米。
[0007]上述超聲波振動桿的材料為鈦合金。
[0008]本發(fā)明所述的電工鋁桿的連鑄連軋方法，其特點是包括如下步驟:
第一步:接通電源，啟動連鑄機和連軋機，控制連鑄機結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動線速度為12.8?16米/分鐘，連軋機的終軋速度為7.2?9米/秒；
第二步:將制備好的鋁液控制在680?700°C后，通過連鑄機導流槽注入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器，超聲波輸出頻率為30kHz，超聲波輸出功率為400?500瓦，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，在超聲波作用下將鋁液連續(xù)鑄造成連鑄坯；
第三步:連鑄坯穿過連鑄機矯直輥后，進入連軋機軋制成直徑9.5毫米的電工鋁桿。
[0009]本發(fā)明由于采用了在連鑄機的鋁液注入口處傾斜布置有超聲波振動桿的結(jié)構(gòu)，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)而作用于鋁液，利用超聲波的振動作用和聲空化效應(yīng)，破碎細化鋁晶粒，提高鋁液的流動補縮能力，消除連鑄坯的粗大柱狀晶和縮孔、疏松、裂紋等組織缺陷，使連鑄坯獲得細小均勻的等軸晶晶粒，提高連鑄坯的塑性和組織致密度，進而可以采用更高的連鑄連軋速度生產(chǎn)電工鋁桿。采用本發(fā)明可使電工鋁桿的連鑄連軋生產(chǎn)速度提高20%以上，大幅提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增強企業(yè)的盈利能力。
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明超聲波振動桿在輪槽中的位置示意圖。

【具體實施方式】
[0013]如圖1-圖2所示，本發(fā)明所述的電工鋁桿的連鑄連軋裝置，包括連鑄機1、連軋機4和傾斜布置在連鑄機1鋁液注入口處的超聲波振動桿21，所述超聲波振動桿21的下端位于連鑄機結(jié)晶輪11的輪槽12中心位置，其上端與超聲波換能器22固定連接，所述超聲波換能器22通過電纜23與超聲波發(fā)生器24連接，且所述超聲波換能器22連同超聲波振動桿21 —起固定在立于地面的腳架上，所述超聲波振動桿21的直徑為10?15毫米，且所述超聲波振動桿21的材料為鈦合金。
[0014]本發(fā)明所述的電工鋁桿的連鑄連軋方法，包括如下步驟:
第一步:接通電源，啟動連鑄機1和連軋機4，控制連鑄機結(jié)晶輪11的轉(zhuǎn)動線速度為12.8?16米/分鐘，連軋機4的終軋速度為7.2?9米/秒；
第二步:將制備好的鋁液控制在680?700°C后，通過連鑄機導流槽15注入到連鑄機結(jié)晶輪11的輪槽12內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器24，超聲波輸出頻率為30kHz，超聲波輸出功率為400?500瓦，通過超聲波振動桿21將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪11的輪槽12內(nèi)，在超聲波作用下將鋁液連續(xù)鑄造成連鑄坯3 ；
第三步:連鑄坯3穿過連鑄機矯直輥16后，進入連軋機4軋制成直徑9.5毫米的電工鋁桿5。
[0015]實施例1:
采用本發(fā)明生產(chǎn)直徑9.5毫米的6101合金電工鋁桿，連鑄機為四輪輪帶式連鑄機，連鑄機結(jié)晶輪直徑為1.5米，輪槽橫截面面積為2400平方毫米。連軋機為15機架Y型連軋機。超聲波振動桿直徑為10毫米，采用TC4牌號鈦合金制造，超聲波發(fā)生器的輸出頻率為30kHz，輸出功率為400?500瓦。其方法如下:
第一步:接通電源，啟動連鑄機和連軋機，控制連鑄機結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動線速度為12.8米/分鐘，連軋機的終軋速度為7.2米/秒；
第二步:將制備好的6101合金液控制在680°C后，通過連鑄機導流槽注入連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器，控制超聲波的輸出頻率為30kHz，超聲波的輸出功率為400瓦，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，在超聲波作用下將6101合金液連續(xù)鑄造成連鑄坯； 第三步:連鑄坯經(jīng)過矯直后，進入連軋機軋制成直徑9.5毫米的6101合金電工鋁桿。
[0016]本實施例可使6101合金電工鋁桿的超聲連鑄連軋生產(chǎn)速度提高到7.2米/秒，與6101合金電工鋁桿的普通連鑄連軋生產(chǎn)速度6米/秒相比，生產(chǎn)速度提高了 20%。
[0017]實施例2:
采用本發(fā)明生產(chǎn)直徑9.5毫米的3003合金電工鋁桿，連鑄機為四輪輪帶式連鑄機，連鑄機結(jié)晶輪直徑為1.5米，輪槽橫截面面積為2400平方毫米。連軋機為15機架Y型連軋機。超聲波振動桿直徑為10毫米，采用TC4牌號鈦合金制造，超聲波發(fā)生器的輸出頻率為30kHz，輸出功率為400?500瓦。其方法如下:
第一步:接通電源，啟動連鑄機和連軋機，控制連鑄機結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動線速度為13.3米/分鐘，連軋機的終軋速度為7.5米/秒；
第二步:將制備好的3003合金液控制在690°C后，通過連鑄機導流槽注入連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器，控制超聲波的輸出頻率為30kHz，超聲波的輸出功率為450瓦，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，在超聲波作用下將3003合金液連續(xù)鑄造成連鑄坯；
第三步:連鑄坯經(jīng)過矯直后，進入連軋機軋制成直徑9.5毫米的3003合金電工鋁桿。
[0018]本實施例可使3003合金電工鋁桿的超聲連鑄連軋生產(chǎn)速度提高到7.5米/秒，與3003合金電工鋁桿的普通連鑄連軋生產(chǎn)速度6米/秒相比，生產(chǎn)速度提高了 25%。
[0019]實施例3:
采用本發(fā)明生產(chǎn)直徑9.5毫米的5005合金電工鋁桿，連鑄機為四輪輪帶式連鑄機，連鑄機結(jié)晶輪直徑為1.5米，輪槽橫截面面積為2400平方毫米。連軋機為15機架Y型連軋機。超聲波振動桿直徑為15毫米，采用TC4牌號鈦合金制造，超聲波發(fā)生器的輸出頻率為30kHz，輸出功率為400?500瓦。其方法如下:
第一步:接通電源，啟動連鑄機和連軋機，控制連鑄機結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動線速度為15.1米/分鐘，連軋機的終軋速度為8.5米/秒；
第二步:將制備好的5005合金液控制在690°C后，通過連鑄機導流槽注入連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器，控制超聲波的輸出頻率為30kHz，超聲波的輸出功率為450瓦，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，在超聲波作用下將5005合金液連續(xù)鑄造成連鑄坯；
第三步:連鑄坯經(jīng)過矯直后，進入連軋機軋制成直徑9.5毫米的5005合金電工鋁桿。
[0020]本實施例可使5005合金電工鋁桿的超聲連鑄連軋生產(chǎn)速度提高到8.5米/秒，與5005合金電工鋁桿的普通連鑄連軋生產(chǎn)速度6.5米/秒相比，生產(chǎn)速度提高了 30.8%。
[0021]實施例4:
采用本發(fā)明生產(chǎn)直徑9.5毫米的純鋁電工鋁桿，連鑄機為四輪輪帶式連鑄機，連鑄機結(jié)晶輪直徑為1.5米，輪槽橫截面面積為2400平方毫米。連軋機為15機架Y型連軋機。超聲波振動桿直徑為15毫米，采用TC4牌號鈦合金制造，超聲波發(fā)生器的輸出頻率為30kHz，輸出功率為400?500瓦。其方法如下:
第一步:接通電源，啟動連鑄機和連軋機，控制連鑄機結(jié)晶輪的轉(zhuǎn)動線速度為16米/分鐘，連軋機的終軋速度為9米/秒；
第二步:將制備好的純鋁液控制在700°C后，通過連鑄機導流槽注入連鑄機的結(jié)晶輪輪槽，啟動超聲波發(fā)生器，控制超聲波的輸出頻率為30kHz，超聲波的輸出功率為500瓦，通過超聲波振動桿將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪的輪槽內(nèi)，在超聲波作用下將純鋁液連續(xù)鑄造成連鑄坯；
第三步:連鑄坯經(jīng)過矯直后，進入連軋機軋制成直徑9.5毫米的純鋁電工鋁桿。
[0022]本實施例可使純鋁電工鋁桿的超聲連鑄連軋生產(chǎn)速度提高到9米/秒，與純鋁電工鋁桿的普通連鑄連軋生產(chǎn)速度6.5米/秒相比，生產(chǎn)速度提高了 38.5%。
[0023]本發(fā)明是通過實施例來描述的，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電工鋁桿的連鑄連軋裝置，包括連鑄機(1)和連軋機(4)，其特征在于還包括傾斜布置在連鑄機(1)鋁液注入口處的超聲波振動桿(21 )，所述超聲波振動桿(21)的下端位于連鑄機結(jié)晶輪(11)的輪槽(12)中心位置，其上端與超聲波換能器(22)固定連接，所述超聲波換能器(22)通過電纜(23)與超聲波發(fā)生器(24)連接，且所述超聲波換能器(22)連同超聲波振動桿(21) —起固定在立于地面的腳架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋁桿的連鑄連軋裝置，其特征在于上述超聲波振動桿(21)的直徑為10?15毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工鋁桿的連鑄連軋裝置，其特征在于上述超聲波振動桿(21)的材料為鈦合金。
4.一種電工鋁桿的連鑄連軋方法，該方法采用如權(quán)利要求1所述的連鑄連軋裝置，其特征在于包括如下步驟: 第一步:接通電源，啟動連鑄機(1)和連軋機(4)，控制連鑄機結(jié)晶輪(11)的轉(zhuǎn)動線速度為12.8?16米/分鐘，連軋機(4)的終軋速度為7.2?9米/秒； 第二步:將制備好的鋁液控制在680?700°C后，通過連鑄機導流槽(15)注入到連鑄機結(jié)晶輪(11)的輪槽(12)內(nèi)，啟動超聲波發(fā)生器(24)，超聲波輸出頻率為30kHz，超聲波輸出功率為400?500瓦，通過超聲波振動桿(21)將超聲波引入到連鑄機結(jié)晶輪(11)的輪槽(12)內(nèi)，在超聲波作用下將鋁液連續(xù)鑄造成連鑄坯(3)； 第三步:連鑄坯(3)穿過連鑄機矯直輥(16)后，進入連軋機(4)軋制成直徑9.5毫米的電工鋁桿(5)。
【文檔編號】B21B1/46GK104492812SQ201410774625
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王順成, 牛艷萍, 鄭開宏, 張志敏, 鐘廣堯, 翟元輝 申請人:廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院), 廣東新亞光電纜實業(yè)有限公司