[发明专利]铝合金铸造用非连续式水冷控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，属于铝合金半连续铸造技术领域。

背景技术

铝合金半连续铸造是铝加工行业生产挤压用圆锭和轧制用板锭的主要手段，半连续铸造过程中铸锭四周采用连续的冷却水喷射冷却，导致铸锭横截面上存在非常大的温度梯度，铸锭纵剖面存在一个液穴，铸锭凝固收缩的拉应力产生一个铸锭轴向分量，铸造开始阶段成形铸锭抗变形能力较差，导致铸锭的底部形成拱形，这种现象被称为翘曲。

翘曲形成对凝壳有破坏作用，凝壳破裂就会产生漏流现象。对于硬铝/超硬铝合金，由于凝固过程中铸锭抗裂纹的能力非常低，常常在铸造开始阶段发生铸锭开裂的现象。针对这种情况提出了一种非连续式水冷系统，在铸造开始阶段周期性供水来减小铸锭横截面上的温度差异，减小凝固收缩轴向上的拉应力，从而改善铸锭翘曲。

这种非连续式水冷系统是在常规水冷系统的基础上增加了一个三通阀，通过三通阀的开关控制排水和供水，为达到很好的改善铸锭翘曲效果，要求三通阀开关频率非常高，最小周期达到1～2s，这对三通阀控制系统提出了很高的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，能较好的实现结晶器的非连续式供水，改善铝合金半连续铸造铸锭的翘曲。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，特点是：包括气动三通阀、薄膜气缸、电磁阀和气动三联件，所述气动三通阀的输入端接入到供水总管道，气动三通阀的输出端连接结晶器进水管道，气动三通阀的另一输出端连接排水管道；所述气动三通阀的进气端与薄膜气缸的输出端相连，薄膜气缸的输入端通过连接气管与电磁阀的出口相连，电磁阀的进口连接气动三联件。

进一步地，上述的铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，其中，所述薄膜气缸上安装有快速排气阀。

更进一步地，上述的铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，其中，所述电磁阀的信号线与PLC相连。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明水冷控制系统较好实现结晶器的非连续式供水，控制冷却水的连续/非连续供水的“三通阀”为一气动三通阀，气动三通阀的开关由一薄膜气缸控制，具有响应快的优点；薄膜气缸安装了2个快速排气阀，可瞬间排空气缸内的气体，便于气动三通阀芯瞬间回位；薄膜气缸的进气/排气控制由电磁阀控制，通过PLC程序设定调节开关周期，进而调节气动三通阀的开关周期；气动三通阀的开关周期可调，周期下限达到1～2s，实现结晶器冷却水脉冲式供给，在铸造开始阶段，该供水方式有效地减缓铸锭冷却，抑制翘曲；通过将气动三通阀常闭实现结晶器冷却水连续供给，满足铸造稳定阶段的冷却水连续式供水，改善了铝合金半连续铸造铸锭的翘曲。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明铝合金铸造用非连续式水冷控制系统的原理示意图。

图中各附图标记的含义见下表：