[实用新型]铝合金/镁合金用可变缝隙式浇包系统

说明书

本实用新型公开了铝合金/镁合金用可变缝隙式浇包系统，其包括熔炼炉、保温炉、浇包、急冷辊、温度控制装置和液面高度控制装置；熔炼炉、保温炉和浇包依次连通，浇包具有加热元件，浇包的底部设有可变缝隙式浇口，急冷辊设置在可变缝隙式浇口的下方。本实用新型能够实现合金液的熔炼、保温、快速凝固带材或板材一体的不间断连续化生产，制备过程中合金液的温度和压力可控可调，浇口形状与大小可调，有效控制了合金液温度和合金液压头对合金液特性的影响，以及对带材或板材的形状与大小的调控，切实保证了合金板材和带材的质量。

技术领域

本实用新型涉及轻金属合金制备技术领域，具体涉及一种铝合金/镁合金用可变缝隙式浇包系统。

背景技术

快速凝固是一种新型的金属材料制备技术,不仅可以大幅度提高传统结构材料的性能,还可以开发出新合金体系,已广泛用于新合金材料的研制中。但目前，快速凝固甩带的技术在结构材料上的运用还无法实现大规模的产业化，其原因是：

①目前甩带装置中所用的喷嘴装置，其原理是合金液通过孔隙大概1-3毫米的喷嘴装置喷到急冷辊圆周面，快速冷却成带状产物，但这样所产出的细带无法满足实际产业下合金带材的快速大量生产，材料的收得率低、温度不容易控制。

②一般的金属甩带炉过程复杂，效率低，时间长。现有的金属甩带炉在生产时，先给坩埚加料后抽真空，在真空状态下将金属熔化，然后将熔化的合金液倒入浇口，熔液通过浇口达到急冷辊。由于急冷辊甩出到冷却盘内进行冷却，冷却至规定温度后，最后开炉取料，然后再给坩埚加料进入下一炉熔炼。该方案是金属甩带炉完成一个熔炼过程需加料、抽真空或加入保护气、加热熔化、甩带和冷却，之后再重复这样的一个过程，这样使得坩埚及浇口从加热到冷却的温度差非常大，而且需频繁变化。因此这种金属甩带炉的坩埚及浇口使用寿命很短。整体工作效率比较低，普通规模的金属甩带炉通常一炉需要6个小时左右，不适于大批量生产的要求。

同样地，在制备铝合金、镁合金板材时，也面临着耗时长、产量少、可控性差、无法连续化生产的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铝合金/镁合金用可变缝隙式浇包系统，以解决现有铝合金、镁合金带材、板材制备工艺生产装置结构复杂、生产效率低、可控性差、无法大规模连续化生产的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种铝合金/镁合金用可变缝隙式浇包系统，包括：熔炼炉、保温炉、浇包、急冷辊、温度控制装置和液面高度控制装置；熔炼炉、保温炉和浇包依次连通，浇包具有加热元件，浇包的底部设有可变缝隙式浇口，急冷辊设置在可变缝隙式浇口的下方；温度控制装置包括设置在浇包内的温度传感器以及设置在浇包外且分别与温度传感器和加热元件电连接的温度控制器；液面高度控制装置包括设置在浇包内的液面高度传感器、设置在保温炉和浇包之间的自动控制阀，液面高度传感器与自动控制阀电连接。

本实用新型通过设置保温炉将熔炼后的合金液进行交替收集，使得熔炼炉能够持续熔炼，同时本实用新型通过在浇包内设置温度控制装置和液面高度控制装置对合金液的温度以及流量控制，使得整个过程能够自动化连续进行，克服了现有生产工艺先熔炼再冷却的断续式生产方式，从而实现轻金属合金带材、板材的大规模生产，满足市场对结构材料的巨大需求量。

本实用新型的可变缝隙式浇口，其相较于现有的喷嘴，具有更大的浇注尺寸，满足宽幅急冷辊的要求，且可变缝隙式浇口的大小可调，能够对合金液流量进行调节，以满足不同生产需求。

本实用新型通过设置温度控制装置，利用温度控制装置的温度传感器实时检测浇包内合金液的温度，当实际温度与预定温度有偏差时，通过温度控制器控制加热元件加热，使合金液在浇注过程中始终保持稳定的温度，从而保证甩出带材、板材的品质稳定，降低材料损失率。