一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115194106A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210853011.9(22)申请日2022.07.20(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市科学大道100号申请人中南大学(72)发明人李晓谦关绍康张莉蒋日鹏(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114专利代理师张伟(51)Int.Cl.B22D11/114(2006.01)B22D11/119(2006.01)B22D11/108(2006.01)B22D11/14(2006.01)B21B1/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置及方法。该装置包括依次串联的熔炼炉、流槽I、除气箱、流槽II、过滤箱、流槽III、蝴蝶结形前箱和双带连铸机；所述流槽I的入口端设有超声杆①；所述流槽II的出口端设有超声杆②；所述蝴蝶结形前箱的入口端两侧设有超声杆③和超声杆④，中央设有超声杆⑤，出口端两侧设有超声杆⑥和超声杆⑦，该装置用于铝合金连续铸造过程，能够对高速流动的铝液产生机械搅拌并产生声化学效应，实现超声辅助铝液除气除杂、细化晶粒过程以及强化均质化过程，改善偏析和铸嘴堵塞的现象，特别适用于流速高的铝液的高通量连续铸造过程，可以获得高品质宽幅铝合金铸坯板。CN115194106ACN115194106A权利要求书1/1页1.一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置，其特征在于：包括依次串联的熔炼炉、流槽I、除气箱、流槽II、过滤箱、流槽III、蝴蝶结形前箱和双带连铸机；所述流槽I入口端设有超声杆①；所述流槽II出口端设有超声杆②；所述蝴蝶结形前箱入口端两侧设有超声杆③和超声杆④，中央设有超声杆⑤，出口端两侧设有超声杆⑥和超声杆⑦。2.根据权利要求1所述的一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置，其特征在于：所述超声杆①垂直插入流槽I内液面下，且插入深度为流槽I内液面高度的3/5～5/6，超声功率设定为3.5kw～5kw。3.根据权利要求1所述的一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置，其特征在于：所述超声杆②垂直插入流槽II内液面下，且插入深度为流槽II内液面高度的1/3～2/3，超声功率设定为3kw～4kw。4.根据权利要求1所述的一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置，其特征在于：所述蝴蝶结形前箱具有蝴蝶结形结构，沿长度方向入口端和出口端的宽度较中间的宽度宽，长宽比为1.2～2.5，长度不小于2.5m，蝴蝶尾角度范围为45°～75°。5.根据权利要求1或4所述的一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置，其特征在于：所述超声杆③、超声杆④、超声杆⑤、超声杆⑥和超声杆⑦垂直插入蝴蝶结形前箱内液面下，其中，超声杆③和超声杆④插入深度为蝴蝶结形前箱内液面高度的1/3～3/4，超声杆⑤插入深度为蝴蝶结形前箱内液面高度的1/3～2/3，超声杆⑥和超声杆⑦插入深度为蝴蝶结形前箱内液面高度的1/2～3/4，超声杆③和超声杆④的超声功率设定为1kw～2kw；超声杆⑤的超声功率设定为2kw～3kw；超声杆⑥和超声杆⑦的超声功率设定为3kw～5kw。6.权利要求1～5任一项所述的装置用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的方法，其特征在于：铝合金在熔炼炉熔融成铝液，所述铝液先流经流槽I进入除气箱进行除气处理，再流经流槽II进入过滤箱进行除渣处理，再流经流槽III进入蝴蝶结形前箱进行强化均质处理，最后进入双带连铸机进行连续铸造，得到铝合金坯板。7.根据权利要求6所述的装置用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的方法，其特征在于：所述铝液中加入细化剂，所述细化剂的粒度为10nm～50μm，添加量占铝液质量的0.05～0.30％。8.根据权利要求6所述的装置用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的方法，其特征在于：所述铝液的流速控制在50～300mm/s。9.根据权利要求6所述的装置用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的方法，其特征在于：所述铝液在流槽I和流槽II中的液面高度为20cm～50cm，在蝴蝶结形前箱中的液面高度为10cm～25cm。10.根据权利要求6所述的装置用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的方法，其特征在于：所述蝴蝶结形前箱的温度控制在686℃～696℃。2CN115194106A说明书1/6页一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于制备宽幅连铸连轧铝合金板材的装置及方法，具体涉及一种利用多源超声波辅助强化高通量铝液均质化的装置及方法，属于金属材料冶金加工技术领域。背景技术[0002]连铸连轧工艺生产铝及铝合金板带材因具有流