一种减少铸轧板面夹渣的装置的制作方法
2024-03-13 产品及应用
在铝加工铸轧生产中，板面常常会出现形状多为横向长条形，大小不一，颜色为灰白色或黑色，分布不均匀，没有规律的夹渣。通过对夹渣的能谱分析，发现各种牌号产品的夹渣中都含有c、o、al元素，也有部分非金属杂质，c元素来源于铸轧生产时为防粘辊使用的石墨乳液喷涂或液化气喷涂产生的石墨或炭黑在铸嘴唇口集聚等，氧化物根据铸轧生产的基本工艺，主要是高温金属液体从铸嘴流出时，上下表面迅速氧化，氧化物在唇口部位集聚形成的氧化膜，非金属杂物是金属熔体内混合的杂质处理不彻底造成。
表面夹渣尺寸较大时，在冷轧工序不仅能伤害辊面，形成产品表面连续的印痕，而且在轧制时容易断带，造成安全风险隐患，即使尺寸较小，颜色不明显的夹渣，在后续轧制中也会变的越来越细小和弥散，最后导致铝箔产品的针孔超标。在对铝熔体内杂质做处理后，铝液质量较为洁净的前提下，此种表面夹渣缺陷仍然较为常见，对产品质量造成较大影响。因此，我们提出一种减少铸轧板面夹渣的装置。
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种减少铸轧板面夹渣的装置，具有简单易操作，消除夹渣效果好的特点，避免夹渣在冷轧工序中伤害辊面，防止铝箔产品的针孔超标，提高了产品质量，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种减少铸轧板面夹渣的装置，包括铸嘴和铸嘴平台，所述铸嘴的内部均匀设置有梯形的分流块，铸嘴的侧表面开设有进料口，且所述铸嘴的上下两侧通过安装螺栓安装有铸嘴夹具，所述铸嘴平台的上表面胶接有减振垫，铸嘴下侧的铸嘴夹具设置在减振垫的上表面，且铸嘴下侧的铸嘴夹具的长度大于上侧的铸嘴夹具，铸嘴下侧铸嘴夹具的上表面安装有前液箱，两个铸嘴夹具的端部靠近铸嘴嘴唇处均固定设置有惰性气体管，惰性气体管的侧表面均匀设置有与铸嘴斜面平行的喷气分管，所述前液箱的侧表面开设有与进料口对应的通孔，前液箱与铸嘴之间设置有流道，流道的两侧表面与前液箱和铸嘴连接处均固定设置有密封垫，所述前液箱的上表面设置有进液管，进液管的底端穿入前液箱内部，且进液管的底端周侧表面均匀开设有出液孔，所述进液管的底端内部活动设置有轻质高铝砖块。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述铸嘴的上嘴唇比下嘴唇短4-6mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述铸嘴的上嘴唇上表面和下嘴唇的下表面均固定设置有石墨片。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述惰性气体管的一端为封闭设置，惰性气体管的另一端为开放设置并与外部惰性气体罐连通，且所述惰性气体管上靠近进气口处安装有压力表。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述进液管为空心的圆台状，所述轻质高铝砖块由一个圆柱和圆台组成，轻质高铝砖块的圆台部分小于进液管底端的内部空间，轻质高铝砖块的圆柱部分与进液管上侧圆柱部分的内侧表面间隙小于1mm。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述前液箱的侧表面上部开设有溢流口，所述前液箱的侧表面下部开设有放干口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型示例的减少铸轧板面夹渣的装置，具有简单易操作，消除夹渣效果好的特点，避免夹渣在冷轧工序中伤害辊面，防止铝箔产品的针孔超标，提高了产品质量；通过在铸嘴平台和铸嘴夹具之间加入缓冲垫，能够更好的降低在生产中因机械振动造成的铸嘴唇口处集聚的炭黑和氧化膜破裂压入板面的风险，从而减小夹渣的产生；通过加装惰性气体管和喷气分管，对嘴辊间隙均匀吹入惰性气体，极大减少了金属的氧化，由此减少了氧化膜在唇口的集聚，防止产生夹渣；通过进液管底端和轻质高铝砖块的配合，保证了前箱液面的稳定，避免了前箱液面波动造成的铸嘴出口处液体金属的压力过大或过小而导致的唇口积渣的带出，进一步提升了产品质量。
图中：1铸嘴、2分流块、3进料口、4铸嘴夹具、5安装螺栓、6石墨片、7惰性气体管、8喷气分管、9铸嘴平台、10减振垫、11出液孔、12前液箱、13进液管、14轻质高铝砖块、15压力表、16溢流口、17放干口、18流道、19密封垫。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种减少铸轧板面夹渣的装置，包括铸嘴1和铸嘴平台9，铸嘴1的内部均匀设置有梯形的分流块2，铸嘴1的侧表面开设有进料口3，且铸嘴1的上下两侧通过安装螺栓5安装有铸嘴夹具4，铸嘴平台9的上表面胶接有减振垫10，铸嘴1下侧的铸嘴夹具4设置在减振垫10的上表面，通过在铸嘴平台9和铸嘴夹具4之间加入缓冲垫10，能够更好的降低在生产中因机械振动造成的铸嘴唇口处集聚的炭黑和氧化膜破裂压入板面的风险，从而减小夹渣的产生；且铸嘴1下侧的铸嘴夹具4的长度大于上侧的铸嘴夹具4，铸嘴1下侧铸嘴夹具4的上表面安装有前液箱12，两个铸嘴夹具4的端部靠近铸嘴1嘴唇处均固定设置有惰性气体管7，惰性气体管7的侧表面均匀设置有与铸嘴1斜面平行的喷气分管8，通过加装惰性气体管和喷气分管，对嘴辊间隙均匀吹入惰性气体，极大减少了金属的氧化，由此减少了氧化膜在唇口的集聚，防止产生夹渣；前液箱12的侧表面开设有与进料口3对应的通孔，前液箱12与铸嘴1之间设置有流道18，流道18的两侧表面与前液箱12和铸嘴1连接处均固定设置有密封垫19，前液箱12和铸嘴1之间增加了流道18和密封垫19，避免前液箱12距离铸轧辊面太近而使与进液管13连接的供液流槽磕碰伤轧辊；前液箱12的上表面设置有进液管13，进液管13的底端穿入前液箱12内部，且进液管13的底端周侧表面均匀开设有出液孔11，进液管13的底端内部活动设置有轻质高铝砖块14，通过进液管底端和轻质高铝砖块的配合，保证了前箱液面的稳定，避免了前箱液面波动造成的铸嘴出口处液体金属的压力过大或过小而导致的唇口积渣的带出，进一步提升了产品质量；该减少铸轧板面夹渣的装置，具有简单易操作，消除夹渣效果好的特点，避免夹渣在冷轧工序中伤害辊面，防止铝箔产品的针孔超标，提高了产品质量。
铸嘴1的上嘴唇比下嘴唇短4-6mm，能减轻铝带上下板面凝固结晶的不对称性。
请参阅图1-2，铸嘴1的上嘴唇上表面和下嘴唇的下表面均固定设置有石墨片6，通过在铸嘴1的上嘴唇和下嘴唇上安装石墨片6，使上嘴唇上沿与上辊下表面间隙为0.5-1mm之间，下嘴唇下沿与下辊上表面间隙为0.2-0.7mm之间，通过对嘴辊间隙的参数限制，使铸嘴1出口的金属液体均匀稳定流出，避免了铸轧区过大唇口积渣受重力影响而无规则的破裂带出，也避免嘴辊间隙过小而导致的其他缺陷产生，进一步减少了降低了夹渣产生的可能。
请参阅图2，惰性气体管7的一端为封闭设置，惰性气体管7的另一端为开放设置并与外部惰性气体罐连通，且惰性气体管7上靠近进气口处安装有压力表15，通过对惰性气体管7上加装压力表15，可以精确设置喷气的压力从而最大限度的减少炭黑的集聚，同时也可以在惰性气体管7上安装流量计，精确控制喷气流量，进一步减少炭黑的集聚。
请参阅图1，进液管13为空心的圆台状，轻质高铝砖块14由一个圆柱和圆台组成，轻质高铝砖块14的圆台部分小于进液管13底端的内部空间，轻质高铝砖块14的圆柱部分与进液管13上侧圆柱部分的内侧表面间隙小于1mm，铝液在700℃时的密度为2.38g/cm³，轻质高铝砖又称高铝隔热砖，是主要由莫来石和玻璃相或刚玉共同组成的轻质耐火材料，体积密度0.4～1.35g/cm3，远小于铝液密度，通过轻质高铝砖块14能够更好的起到单向阀的作用，轻质高铝砖块14是由前液箱12内的液面浮力向上推动堵住进液管13的底端内部的，当液面较低时，轻质高铝砖块14在进液管13内部底端，铝液可从出液孔11及进液管13的底端通孔流出，当液面较高时，轻质高铝砖块14受到铝液的浮力作用向上移动，其顶端圆柱部分堵死进液管13，使铝液无法再进入前液箱12，即可保持液面的稳定，使铸嘴1出口处液体金属的压力保持稳定，提高了产品质量。
请参阅图1，前液箱12的侧表面上部开设有溢流口16，前液箱12的侧表面下部开设有放干口17，正常生产时溢流口16是打开的，放干口17是用塞头堵死的，溢流口16的设计，可在液面较高时排出多余液量，使前液箱12的液面更加平稳，放干口17的主要是在停机时放干箱内铝液。
在铸嘴1安装前，先在铸嘴平台9与铸嘴夹具4之间加入耐高温的减振垫10，减振垫10的尺寸与铸嘴夹具4的尺寸一致，用于消除生产中因轧机的机械振动而引起铸嘴1出液口液体的振动，导致铸嘴唇口积渣局部受力过大而破裂，压入板面的风险；
然后，在铸嘴夹具4的上下面靠近唇口位置上安装和铸嘴1宽度一致的惰性气体管7，惰性气体管7上设置有多个喷气分管8，喷气分管8的喷气口对准嘴辊间隙，惰性气体管7一端封闭，另外一端通入惰性气体，来隔绝空气与铸嘴1出口高温液体金属接触导致的氧化，从而最大限度的减少氧化膜的产生和集聚，达到消除氧化渣的目的；
在铸嘴1的安装后上嘴唇和下嘴唇上安装石墨片6，使上嘴唇上沿与上辊下表面间隙为0.5-1mm之间，下嘴唇下沿与下辊上表面间隙为0.2-0.7mm之间，使上下嘴辊间隙均在工艺控制范围内，通过专用工具测量间隙，保证了铸轧出口金属液体流量的均匀，嘴辊间隙一致，通过对嘴辊间隙的参数限制，使铸嘴1出口的金属液体均匀稳定流出，避免了铸轧区过大唇口积渣受重力影响而无规则的破裂带出，也避免嘴辊间隙过小而导致的其他缺陷产生，进一步减少了降低了夹渣产生的可能；
同时，对惰性气体管7上加装压力表15，可以精确设置喷气的压力从而最大限度的减少炭黑的集聚，同时也可以在惰性气体管7上安装流量计，精确控制喷气流量，进一步减少炭黑的集聚，防止因喷涂量过小会造成粘辊，或喷涂量过大使炭黑集聚，在生产时辊面喷涂量的大小，对产品质量有直接影响，通过调整气源压力和流量使其和铸轧生产的相关工艺参数匹配，以消除炭黑集聚；
在生产中还可以对熔体流量采用三级控流方式，即：保温炉出口流眼使用控流塞杆人工控流，在过滤箱出口流槽加装常规的机械控流架实现自动流量，在前箱上安装新型的激光自动控流装置，液面控制精度可达0.01mm,从而避免液面波动造成的铸嘴唇口积渣脱落造成的夹渣缺陷；
最后，在卸卷时通过迅速阻断前箱流量，使铸轧带坯断裂，然后迅速恢复液面至正常水平，从而使铸嘴唇口集聚的炭黑和氧化膜破裂带出，防止其在生产时压入板面；把前箱温度升至715℃以上，轧机速度提至铸轧板出现两条及以上热带为准，运行两个轧辊周长及以上的长度，然后降温减速至正常生产参数，从而使铸嘴唇口集聚的炭黑和氧化膜破裂带出；迅速降低铸轧速度至300-500mm/min，保持1-3s,然后迅速恢复原速度，从而使铸嘴唇口集聚的炭黑和氧化膜破裂带出；
本实用新型中未公开部分均为现存技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，能够理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术研发人员：曾虎;刘全贵;拓如印;范雪荣;苗涛;梁继东;侯保平;蒋立山
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