專利名稱：：鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，屬于鋁合金半連續(xù)鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：鋁合金半連續(xù)鑄造是鋁加工行業(yè)生產(chǎn)擠壓用圓錠和軋制用板錠的主要手段，半連續(xù)鑄造過程中鑄錠四周采用連續(xù)的冷卻水噴射冷卻，導(dǎo)致鑄錠橫截面上存在非常大的溫度梯度，鑄錠縱剖面存在一個(gè)液穴，鑄錠凝固收縮的拉應(yīng)力產(chǎn)生一個(gè)鑄錠軸向分量，鑄造開始階段成形鑄錠抗變形能力較差，導(dǎo)致鑄錠的底部形成拱形，這種現(xiàn)象被稱為翹曲。翹曲形成對(duì)凝殼有破壞作用，凝殼破裂就會(huì)產(chǎn)生漏流現(xiàn)象。對(duì)于硬鋁/超硬鋁合金，由于凝固過程中鑄錠抗裂紋的能力非常低，常常在鑄造開始階段發(fā)生鑄錠開裂的現(xiàn)象。針對(duì)這種情況提出了一種非連續(xù)式水冷系統(tǒng)，在鑄造開始階段周期性供水來減小鑄錠橫截面上的溫度差異，減小凝固收縮軸向上的拉應(yīng)力，從而改善鑄錠翹曲。這種非連續(xù)式水冷系統(tǒng)是在常規(guī)水冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)三通閥，通過三通閥的開關(guān)控制排水和供水，為達(dá)到很好的改善鑄錠翹曲效果，要求三通閥開關(guān)頻率非常高，最小周期達(dá)到12S，這對(duì)三通閥控制系統(tǒng)提出了很高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，能較好的實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的非連續(xù)式供水，改善鋁合金半連續(xù)鑄造鑄錠的翹曲。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，特點(diǎn)是包括氣動(dòng)三通閥、薄膜氣缸、電磁閥和氣動(dòng)三聯(lián)件，所述氣動(dòng)三通閥的輸入端接入到供水總管道，氣動(dòng)三通閥的輸出端連接結(jié)晶器進(jìn)水管道，氣動(dòng)三通閥的另一輸出端連接排水管道；所述氣動(dòng)三通閥的進(jìn)氣端與薄膜氣缸的輸出端相連，薄膜氣缸的輸入端通過連接氣管與電磁閥的出口相連，電磁閥的進(jìn)口連接氣動(dòng)三聯(lián)件。進(jìn)一步地，上述的鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，其中，所述薄膜氣缸上安裝有快速排氣閥。更進(jìn)一步地，上述的鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，其中，所述電磁閥的信號(hào)線與PLC相連。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明水冷控制系統(tǒng)較好實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的非連續(xù)式供水，控制冷卻水的連續(xù)/非連續(xù)供水的“三通閥”為一氣動(dòng)三通閥，氣動(dòng)三通閥的開關(guān)由一薄膜氣缸控制，具有響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)；薄膜氣缸安裝了2個(gè)快速排氣閥，可瞬間排空氣缸內(nèi)的氣體，便于氣動(dòng)三通閥芯瞬間回位；薄膜氣缸的進(jìn)氣/排氣控制由電磁閥控制，通過PLC程序設(shè)定調(diào)節(jié)開關(guān)周期，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣動(dòng)三通閥的開關(guān)周期；氣動(dòng)三通閥的開關(guān)周期可調(diào)，周期下限達(dá)到12s，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器冷卻水脈沖式供給，在鑄造開始階段，該供水方式有效地減緩鑄錠冷卻，抑制翹曲；通過將氣動(dòng)三通閥常閉實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器冷卻水連續(xù)供給，滿足鑄造穩(wěn)定階段的冷卻水連續(xù)式供水，改善了鋁合金半連續(xù)鑄造鑄錠的翹曲。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1本發(fā)明鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)的原理示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具體實(shí)施例方式如圖1所示，鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，包括供水總管道1、結(jié)晶器進(jìn)水管道2、氣動(dòng)三通閥4、薄膜氣缸5、電磁閥8和氣動(dòng)三聯(lián)件9，氣動(dòng)三通閥4的輸入端接入到供水總管道1，氣動(dòng)三通閥4的輸出端連接結(jié)晶器進(jìn)水管道2，氣動(dòng)三通閥4的另一輸出端連接排水管道3；氣動(dòng)三通閥4的進(jìn)氣端與薄膜氣缸5的輸出端相連，薄膜氣缸5上安裝有快速排氣閥，薄膜氣缸5的輸入端通過連接氣管7與電磁閥8的出口相連，電磁閥8的進(jìn)口連接氣動(dòng)三聯(lián)件9，電磁閥8的信號(hào)線與PLC10相連。在供水總管道1上安裝氣動(dòng)三通閥4，通過氣動(dòng)三通閥4的周期性開關(guān)控制，具體來說關(guān)閉氣動(dòng)三通閥4將冷卻水引入結(jié)晶器進(jìn)水管道2，或者打開氣動(dòng)三通閥4將冷卻水引入排水管道3排放，達(dá)到結(jié)晶器非連續(xù)式供水效果，該氣動(dòng)三通閥4的開/關(guān)動(dòng)作由薄膜氣缸5進(jìn)氣/排氣控制，薄膜氣缸5的進(jìn)氣/排氣由電磁閥8通過PLC10程序設(shè)定開關(guān)周期來控制，為增加薄膜氣缸5的瞬間排氣能力在薄膜氣缸上設(shè)置2個(gè)快速排氣閥6，氣動(dòng)控制部件由多段連接氣管連接，在進(jìn)氣端口安裝氣動(dòng)三聯(lián)件9對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行過濾。具體應(yīng)用時(shí)，在開始半連續(xù)鑄造前將供水系統(tǒng)的結(jié)晶器進(jìn)水管道2連接到結(jié)晶器上，根據(jù)鋁合金鑄造工藝給定合適的供水流量/壓力；根據(jù)薄膜氣缸5、快速排氣閥6、連接氣管7、電磁閥8和氣動(dòng)三聯(lián)件9設(shè)備參數(shù)選用合適的進(jìn)氣壓力；根據(jù)鋁合金鑄造工藝設(shè)定PLC控制開閉周期的程序。鑄造開始時(shí)打開PLC控制開關(guān)，PLC程序控制電磁閥8的開閉，電磁閥8開閉驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)三通閥4的開閉，實(shí)現(xiàn)半連續(xù)鑄造非連續(xù)式冷卻水供給，改善鑄錠的翹曲。隨著鑄造進(jìn)入到穩(wěn)定階段，關(guān)閉PLC控制開關(guān)，電磁閥8關(guān)閉，氣動(dòng)三通閥4保持在常閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式冷卻水供給，即常規(guī)鑄造。綜上所述，本發(fā)明水冷控制系統(tǒng)較好實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的非連續(xù)式供水，控制冷卻水的連續(xù)/非連續(xù)供水的“三通閥”為一氣動(dòng)三通閥，氣動(dòng)三通閥的開關(guān)由一薄膜氣缸控制，具有響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)；薄膜氣缸安裝了2個(gè)快速排氣閥，可瞬間排空氣缸內(nèi)的氣體，便于氣動(dòng)三通閥芯瞬間回位；薄膜氣缸的進(jìn)氣/排氣控制由電磁閥控制，通過PLC程序設(shè)定調(diào)節(jié)開關(guān)周期，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣動(dòng)三通閥的開關(guān)周期；氣動(dòng)三通閥的開關(guān)周期可調(diào)，周期下限達(dá)到12s，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器冷卻水脈沖式供給，在鑄造開始階段，該供水方式有效地減緩鑄錠冷卻，抑制翹曲；通過將氣動(dòng)三通閥常閉實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器冷卻水連續(xù)供給，滿足鑄造穩(wěn)定階段的冷卻水連續(xù)式供水，改善了鋁合金半連續(xù)鑄造鑄錠的翹曲。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，其特征在于包括氣動(dòng)三通閥、薄膜氣缸、電磁閥和氣動(dòng)三聯(lián)件，所述氣動(dòng)三通閥的輸入端接入到供水總管道，氣動(dòng)三通閥的輸出端連接結(jié)晶器進(jìn)水管道，氣動(dòng)三通閥的另一輸出端連接排水管道；所述氣動(dòng)三通閥的進(jìn)氣端與薄膜氣缸的輸出端相連，薄膜氣缸的輸入端通過連接氣管與電磁閥的出口相連，電磁閥的進(jìn)口連接氣動(dòng)三聯(lián)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，其特征在于所述薄膜氣缸上安裝有快速排氣閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，其特征在于所述電磁閥的信號(hào)線與PLC相連。全文摘要本發(fā)明涉及鋁合金鑄造用非連續(xù)式水冷控制系統(tǒng)，包括氣動(dòng)三通閥、薄膜氣缸、電磁閥和氣動(dòng)三聯(lián)件，氣動(dòng)三通閥的輸入端接入到供水總管道，氣動(dòng)三通閥的輸出端連接結(jié)晶器進(jìn)水管道，氣動(dòng)三通閥的另一輸出端連接排水管道；氣動(dòng)三通閥的進(jìn)氣端與薄膜氣缸的輸出端相連，薄膜氣缸的輸入端通過連接氣管與電磁閥的出口相連，電磁閥的進(jìn)口連接氣動(dòng)三聯(lián)件。該水冷控制系統(tǒng)較好實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的非連續(xù)式供水，在鑄造開始階段，該供水方式有效地減緩鑄錠冷卻，抑制翹曲；通過將氣動(dòng)三通閥常閉實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器冷卻水連續(xù)供給，滿足鑄造穩(wěn)定階段的冷卻水連續(xù)式供水，改善了鋁合金半連續(xù)鑄造鑄錠的翹曲。文檔編號(hào)B22D11/124GK101829768SQ20101019323公開日2010年9月15日申請(qǐng)日期2010年6月7日優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日發(fā)明者劉金炎,王家淳,鄭文勝,郭世杰申請(qǐng)人:蘇州有色金屬研究院有限公司