本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)制備工藝，具體涉及一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)。屬于有色金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

純鋁的密度小，熔點(diǎn)低，具有很高的塑性，易于加工，可制成各種型材和板材，抗腐性能好，但是，純鋁的強(qiáng)度很低，不宜作為結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們逐漸加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶以及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。

現(xiàn)有的鋁合金制備工藝繁瑣，不能實(shí)現(xiàn)鋁合金的連續(xù)生產(chǎn)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)，包括依次連接的加熱爐、中間包和連鑄機(jī)，所述中間包分別與精煉劑進(jìn)料裝置、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置以及氬氣進(jìn)氣裝置連接，所述連鑄機(jī)包括結(jié)晶器，其與中間包的出口連接。

優(yōu)選的，所述加熱爐內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅰ，其與外部的顯示裝置Ⅰ無線通信，顯示裝置Ⅰ顯示溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測到的加熱爐內(nèi)溫度。

優(yōu)選的，所述中間包內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器，其分別與外部的顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ無線通信，顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ分別顯示溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器監(jiān)測到的中間包內(nèi)溫度和壓力。

優(yōu)選的，所述精煉劑進(jìn)料裝置、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置、氬氣進(jìn)氣裝置與中間包之間分別設(shè)有閥門Ⅰ、閥門Ⅱ、閥門Ⅲ，用于控制精煉劑、變質(zhì)劑、氬氣的進(jìn)料/進(jìn)氣。

進(jìn)一步優(yōu)選的，閥門Ⅰ與精煉劑進(jìn)料裝置之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅰ，閥門Ⅱ與變質(zhì)劑進(jìn)料裝置之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅱ，便于控制精煉劑和變質(zhì)劑的進(jìn)料量。

使用時，在惰性氣體保護(hù)下，將配方量的化學(xué)成分置于加熱爐加熱熔化，溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測加熱爐內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到610～690℃時，將其轉(zhuǎn)移至中間包內(nèi)；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包內(nèi)溫度，溫度降低至580～600℃時，打開閥門Ⅰ，連通精煉劑進(jìn)料裝置與中間包，通過進(jìn)料流量計Ⅰ控制，添加質(zhì)量百分比為3～5‰的精煉劑，關(guān)閉閥門Ⅰ，攪拌均勻，保溫20～30分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包內(nèi)溫度，溫度降低至550～570℃時，打開閥門Ⅱ，連通變質(zhì)劑進(jìn)料裝置與中間包，通過進(jìn)料流量計Ⅱ控制，添加質(zhì)量百分比為2～4‰的變質(zhì)劑，關(guān)閉閥門Ⅱ，充分?jǐn)嚢瑁?5～25分鐘后扒去浮渣；打開閥門Ⅲ，連通氬氣進(jìn)氣裝置與中間包，通入氬氣，通過氣壓傳感器監(jiān)測中間包內(nèi)氣壓，維持內(nèi)部氣壓為0.01MPa，關(guān)閉閥門Ⅲ，保溫30～40分鐘，除氣完畢后靜置孕育10～25分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包內(nèi)溫度，加熱至800～820℃，將所得熔體從中間包的出口均勻?qū)脒B鑄機(jī)的結(jié)晶器，采用電磁攪拌方法進(jìn)行半連續(xù)鑄造，即得鋁合金鑄坯。

本實(shí)用新型的有益效果：

通過本實(shí)用新型的制備系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋁合金的連續(xù)生產(chǎn)，制備工藝簡單，大大提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的連續(xù)制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為加熱爐，2為中間包，3為連鑄機(jī)，4為精煉劑進(jìn)料裝置，5為變質(zhì)劑進(jìn)料裝置，6為氬氣進(jìn)氣裝置，7為閥門Ⅰ，8為閥門Ⅱ，9為閥門Ⅲ，10為結(jié)晶器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本實(shí)用新型，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限定。

本實(shí)用新型中的鋁合金是由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成的：錳1％，鎂0.25％，鈦0.22％，硅0.01％，硼0.1％，釩0.08％，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)，包括依次連接的加熱爐1、中間包2和連鑄機(jī)3，中間包2分別與精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5以及氬氣進(jìn)氣裝置6連接，連鑄機(jī)3包括結(jié)晶器10，其與中間包2的出口連接。

加熱爐1內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅰ，其與外部的顯示裝置Ⅰ無線通信，顯示裝置Ⅰ顯示溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測到的加熱爐1內(nèi)溫度。中間包2內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器，其分別與外部的顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ無線通信，顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ分別顯示溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器監(jiān)測到的中間包2內(nèi)溫度和壓力。精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5、氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2之間分別設(shè)有閥門Ⅰ7、閥門Ⅱ8、閥門Ⅲ9，用于控制精煉劑、變質(zhì)劑、氬氣的進(jìn)料/進(jìn)氣。閥門Ⅰ7與精煉劑進(jìn)料裝置4之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅰ，閥門Ⅱ8與變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅱ，便于控制精煉劑和變質(zhì)劑的進(jìn)料量。

使用時，在惰性氣體保護(hù)下，將配方量的化學(xué)成分置于加熱爐1加熱熔化，溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測加熱爐1內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到610℃時，將其轉(zhuǎn)移至中間包2內(nèi)；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至580℃時，打開閥門Ⅰ7，連通精煉劑進(jìn)料裝置4與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅰ控制，添加質(zhì)量百分比為3‰的精煉劑，關(guān)閉閥門Ⅰ7，攪拌均勻，保溫20分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至550℃時，打開閥門Ⅱ8，連通變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅱ控制，添加質(zhì)量百分比為2‰的變質(zhì)劑，關(guān)閉閥門Ⅱ8，充分?jǐn)嚢?，保?5分鐘后扒去浮渣；打開閥門Ⅲ9，連通氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2，通入氬氣，通過氣壓傳感器監(jiān)測中間包2內(nèi)氣壓，維持內(nèi)部氣壓為0.01MPa，關(guān)閉閥門Ⅲ9，保溫30分鐘，除氣完畢后靜置孕育10分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，加熱至800℃，將所得熔體從中間包2的出口均勻?qū)脒B鑄機(jī)3的結(jié)晶器10，采用電磁攪拌方法進(jìn)行半連續(xù)鑄造，即得鋁合金鑄坯；其中，結(jié)晶器10內(nèi)部溫度保持在730℃，電磁攪拌器的攪拌電流為20A，攪拌頻率為5Hz，連鑄機(jī)3的連鑄速度為30mm/min；冷卻水溫度為室溫，流量為10L/min。

實(shí)施例2：

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)，包括依次連接的加熱爐1、中間包2和連鑄機(jī)3，中間包2分別與精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5以及氬氣進(jìn)氣裝置6連接，連鑄機(jī)3包括結(jié)晶器10，其與中間包2的出口連接。

加熱爐1內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅰ，其與外部的顯示裝置Ⅰ無線通信，顯示裝置Ⅰ顯示溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測到的加熱爐1內(nèi)溫度。中間包2內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器，其分別與外部的顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ無線通信，顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ分別顯示溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器監(jiān)測到的中間包2內(nèi)溫度和壓力。精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5、氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2之間分別設(shè)有閥門Ⅰ7、閥門Ⅱ8、閥門Ⅲ9，用于控制精煉劑、變質(zhì)劑、氬氣的進(jìn)料/進(jìn)氣。閥門Ⅰ7與精煉劑進(jìn)料裝置4之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅰ，閥門Ⅱ8與變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅱ，便于控制精煉劑和變質(zhì)劑的進(jìn)料量。

使用時，在惰性氣體保護(hù)下，將配方量的化學(xué)成分置于加熱爐1加熱熔化，溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測加熱爐1內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到690℃時，將其轉(zhuǎn)移至中間包2內(nèi)；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至600℃時，打開閥門Ⅰ7，連通精煉劑進(jìn)料裝置4與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅰ控制，添加質(zhì)量百分比為5‰的精煉劑，關(guān)閉閥門Ⅰ7，攪拌均勻，保溫30分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至570℃時，打開閥門Ⅱ8，連通變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅱ控制，添加質(zhì)量百分比為4‰的變質(zhì)劑，關(guān)閉閥門Ⅱ8，充分?jǐn)嚢瑁?5分鐘后扒去浮渣；打開閥門Ⅲ9，連通氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2，通入氬氣，通過氣壓傳感器監(jiān)測中間包2內(nèi)氣壓，維持內(nèi)部氣壓為0.01MPa，關(guān)閉閥門Ⅲ9，保溫40分鐘，除氣完畢后靜置孕育25分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，加熱至820℃，將所得熔體從中間包2的出口均勻?qū)脒B鑄機(jī)3的結(jié)晶器10，采用電磁攪拌方法進(jìn)行半連續(xù)鑄造，即得鋁合金鑄坯；其中，結(jié)晶器10內(nèi)部溫度保持在760℃，電磁攪拌器的攪拌電流為100A，攪拌頻率為100Hz，連鑄機(jī)3的連鑄速度為800mm/min；冷卻水溫度為室溫，流量為500L/min。

實(shí)施例3：

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種高強(qiáng)度鋁合金的連續(xù)制備系統(tǒng)，包括依次連接的加熱爐1、中間包2和連鑄機(jī)3，中間包2分別與精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5以及氬氣進(jìn)氣裝置6連接，連鑄機(jī)3包括結(jié)晶器10，其與中間包2的出口連接。

加熱爐1內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅰ，其與外部的顯示裝置Ⅰ無線通信，顯示裝置Ⅰ顯示溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測到的加熱爐1內(nèi)溫度。中間包2內(nèi)設(shè)有溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器，其分別與外部的顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ無線通信，顯示裝置Ⅱ和顯示裝置Ⅲ分別顯示溫度傳感器Ⅱ和氣壓傳感器監(jiān)測到的中間包2內(nèi)溫度和壓力。精煉劑進(jìn)料裝置4、變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5、氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2之間分別設(shè)有閥門Ⅰ7、閥門Ⅱ8、閥門Ⅲ9，用于控制精煉劑、變質(zhì)劑、氬氣的進(jìn)料/進(jìn)氣。閥門Ⅰ7與精煉劑進(jìn)料裝置4之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅰ，閥門Ⅱ8與變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5之間設(shè)有進(jìn)料流量計Ⅱ，便于控制精煉劑和變質(zhì)劑的進(jìn)料量。

使用時，在惰性氣體保護(hù)下，將配方量的化學(xué)成分置于加熱爐1加熱熔化，溫度傳感器Ⅰ監(jiān)測加熱爐1內(nèi)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到650℃時，將其轉(zhuǎn)移至中間包2內(nèi)；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至590℃時，打開閥門Ⅰ7，連通精煉劑進(jìn)料裝置4與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅰ控制，添加質(zhì)量百分比為4‰的精煉劑，關(guān)閉閥門Ⅰ7，攪拌均勻，保溫25分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，溫度降低至560℃時，打開閥門Ⅱ8，連通變質(zhì)劑進(jìn)料裝置5與中間包2，通過進(jìn)料流量計Ⅱ控制，添加質(zhì)量百分比為3‰的變質(zhì)劑，關(guān)閉閥門Ⅱ8，充分?jǐn)嚢?，保?5～25分鐘后扒去浮渣；打開閥門Ⅲ9，連通氬氣進(jìn)氣裝置6與中間包2，通入氬氣，通過氣壓傳感器監(jiān)測中間包2內(nèi)氣壓，維持內(nèi)部氣壓為0.01MPa，關(guān)閉閥門Ⅲ9，保溫35分鐘，除氣完畢后靜置孕育20分鐘；溫度傳感器Ⅱ監(jiān)測中間包2內(nèi)溫度，加熱至810℃，將所得熔體從中間包2的出口均勻?qū)脒B鑄機(jī)3的結(jié)晶器10，采用電磁攪拌方法進(jìn)行半連續(xù)鑄造，即得鋁合金鑄坯；其中，結(jié)晶器10內(nèi)部溫度保持在750℃，電磁攪拌器的攪拌電流為70A，攪拌頻率為35Hz，連鑄機(jī)3的連鑄速度為500mm/min；冷卻水溫度為室溫，流量為230L/min。

上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。