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材料成型新技术论文

第一篇：材料成型新技术论文姓名:鲁天阳学号：040204186班级：材料04407-12-20圆铝杆连铸连轧设备与工艺浅析连铸连轧在圆铝杆生产上的成功应用始于意大利Continuus公司1948年建立的世界第一条圆铝杆连铸连轧生产线，之后，美国的Southwire公司和法国的Clecim公司也先后研制成功了具有自己特色的圆铝杆连铸连轧生产线，我国也于20世纪70年代初诞生了自己设计制造的第一条圆铝杆连铸连轧生产线。尽管这些生产线在设备结构、装机水平和生产工艺方面存在一定的差别，但其工艺流程基本相同，即熔化后的铝液(也可以直接采用电解铝液)经过精炼、除气、过滤，通过中间包(浇包)注入连铸机进行连续铸造，连铸坯经预处理后进人连轧机组轧制成圆铝杆，然后在冷却管中进行在线冷却，最后进入卷取机成卷。自第一条Properzi生产线投产以来，经过近60年的发展，圆铝杆连铸连轧技术日臻完善，目前世界各国的圆铝杆生产几乎全部采用连铸连轧工艺。我国先后已有几十条圆铝杆连铸连轧生产线投人生产，占铝杆产能的90％以上，对发展我国电线电缆生产起着举足轻重的作用。几种典型的圆铝杆连铸连轧生产线目前世界上技术比较先进、产品质量比较好、用户比较多的圆铝杆连铸连轧生产线主要有：美国Southwire公司的SCR生产线、意大利Continuus公司的Properzi生产线和法国Clecim公司的SECOR生产线。我国铝杆连铸连轧设备主要供应厂商有东方电工和陕西压延设备厂等。这些生产线的设备组成基本相同，都是由熔化保温炉、除气过滤装置、轮带式铸造机、多机架连轧机和卷取机等组成，但在连铸机、连轧机和卷取机的设备结构、装机水平和自动化程度，以及生产工艺等方面存在较大差异。1．1SCR生产线SCR生产线„是美国Southwire公司于20世纪50年代开发的连铸连轧生产线，其主要特点为：①连铸机为五轮式，由1个铸造轮、1个张紧轮，1个压紧轮，2个导向轮及1根环形钢带组成。铸轮上装有铜制的梯形凹环，铸轮与钢带包络部分形成模腔。铝液注入模腔，结晶成为梯形断面铸坯。铸轮与钢带同步运行，铸坯从铸轮上方分离出来；②轧机为摩根公司的二辊无扭转悬臂式轧机，轧辊呈平、立交替布置。粗轧机单独传动，精轧机成组传动；粗轧机轧辊为单槽，精轧机轧辊为双槽或三槽(可提高轧辊使用寿命)。轧辊采用辊环结构，互换性强，且只需更换辊环，快捷方便。近年来，为进一步提高轧辊寿命，改善产品质量，精轧机也改成了单独传动；③粗轧采用大轧制率轧制，有利于晶粒细化及提高产品质量；④各机架的冷却系统和润滑系统分设，可保证铸坯基本上是均匀变形，内在组织优良，圆铝杆的性能稳定，而且有利于延长轧辊的使用寿命，减少生产成本。⑤铸坯在线感应加热、线杆在线淬火，生产效率高，产品质量好；⑥2台卷取机交替使用，可实现密排卷取。卸卷由气动和液压装置辅助完成，工人劳动强度低。美国Southwire公司在连铸连轧设备的设计制造和圆铝杆生产领域有着十年的经验，同时拥有6201／6101合金圆铝杆(即“T4”铝杆)生产工艺技术专利，所生产的圆铝杆在普通拉丝机上即可生产出符合美国铝业协会规定的“q'81”铝线，也就是说无需特殊的拉丝机或其它昂贵的加工设备。Southwire公司既是设备制造商，同时也是铝杆生产商，在电工圆铝杆6201／6101合金圆铝杆及线缆生产方面有着丰富的经验，已经在自己的工厂生产出超过300万吨的连铸连轧圆铝杆。该公司提供的SCR圆铝杆连铸连轧生产线遍布31个国家，系统可靠性高，产品质量好。1．2Properzi生产线Properzi圆铝杆连铸连轧生产线是意大利Continuus公司于20世纪40年代末开发的，其主要特点如下：①水平浇注，大中间包接收流槽输出的铝液；大中间包下面设有小中间包，铝液通过小中间包流入铸轮凹槽内，浇注位置位于铸造轮的正上方；从大中间包到小中间包的铝液流量由浮子装置控制；当紧急停车时，大中间包内的铝液能快速倾倒进其它储槽内；②二轮式铸造机，由1个导向轮、1个铸造轮和条环形钢带组成，结构简单、紧凑，更换钢带快捷方便；③铸坯为五边形(近似梯形断面)。铸坯从铸轮引出后需偏转一定角度(5。～8。)，以避开钢带、进入轧机，易导致高温铸坯受拉表面产生裂纹，影响产品质量，使铸坯断面受到限制。近年来，为了克服这一缺点，Properzi铸造机已向多轮化方向发展；④生产线配置有5辊矫直机、铸坯铣面机、感应加热及淬火装置等，可以生产多种合金圆铝杆；⑤组合式连轧机，把二辊轧机加工变形量大与三辊Y型轧机加工变形均匀的特点有机地结合在一起所生产的圆铝杆产品性能好，尺寸精度高。但Y型轧机轧辊更换、维修等比较麻烦，需设专用轧辊磨床，并需要备用机架；⑥两台卷取机(交替使用)前后配置，后面一台高于前面一台，可实现密排卷