铝（锌）合金圆杆的水平连铸工艺研究

发布时间：2017-09-18 12:37

  本文关键词：铝（锌）合金圆杆的水平连铸工艺研究

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【摘要】：我国有色金属的产量及消费量已居于世界前列,但有色金属在材料深加工应用方面与发达国家相比存在较大差距。采用水平连铸技术制备合金圆杆,有助于缓解连续挤压用合金圆杆的需求,这对市场价位偏高的3003、3012铝合金及Zn-Al合金圆杆具有广泛应用前景和较好的经济效益。为促进区域内铝资源的循环利用,本文提出以废旧铝为实验原料,通过水平连铸技术制备3003、3012铝合金及Zn-Al合金圆杆,以作为后续连续挤压生产的原料,其研究内容及成果为：(1)采用水平连铸技术制备合金圆杆制备技术,同时配合使用两台小容量熔炼炉(600kg),可实现连续化生产；对铸造炉的炉膛进行改进,大幅度提高其保温效果,有效热效率提高8.82%；自主设计循环冷却水系统、润滑系统及结晶器等。(2)通过传热学计算,推导出制备圆杆坯的水平连铸工艺参数铸造温度、铸造速度、冷却水流量间的关系式：W=Kρυcr2[c1(t3-t2)+L+c2(t2-t1)]。(3)进行理论分析及试验优化,总结出制备Zn-10Al-2Cu合金圆杆的部分水平连铸工艺参数范围：铸造温度为440-500℃；金属液位高度为10-20mm；润滑油流量为25-45滴/min；铸造速度为600-1200mm/min;冷却水流量为1.5-3.10kg/min。(4)进行理论分析及试验优化,总结出制备3003铝合金圆杆的部分水平连铸工艺参数范围：铸造温度为680-720℃；金属液位高度为10-30mm；润滑油流量为20-45滴/min；铸造速度为800-1200mm/min;冷却水流量为2.67-4.54kg/min。(5)进行理论分析及试验优化,总结出制备3012铝合金圆杆的部分水平连铸工艺参数范围：铸造温度为680-730℃；金属液位高度为10-30mm；润滑油流量为20-45滴/min；铸造速度为700-1200mm/min;冷却水流量为2.21-4.58kg/min。
【关键词】：水平连铸 再生有色金属 合金圆杆
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG292
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 区域内铝资源的循环利用11-16
• 1.3 合金圆杆的制备工艺研究现状16-17
• 1.4 探究低熔点合金焊丝的制备工艺17-18
• 1.5 课题研究的目的及意义18-19
• 1.6 课题的研究内容19-21
• 第二章 熔炼及水平连铸方案设计21-45
• 2.1 生产线总体布局21-23
• 2.1.1 工艺流程选择21
• 2.1.2 生产线的平面布置21-23
• 2.2 主要设备的选择及改进23-34
• 2.2.1 熔炼设备的选择24-25
• 2.2.2 精炼设备的选择25-28
• 2.2.3 过滤器的选择28-29
• 2.2.4 铸造保温炉的选择及改进29-34
• 2.3 辅助配件的设计、制作34-37
• 2.3.1 结晶器的设计34-35
• 2.3.2 导流区的选择35
• 2.3.3 循环冷却水系统的设计35-36
• 2.3.4 润滑系统的设计36
• 2.3.5 其他配件36-37
• 2.4 工艺参数的选定37-45
• 2.4.1 铸造温度的确定38-39
• 2.4.2 铸造速度的计算39
• 2.4.3 冷却水强度的计算39-40
• 2.4.4 金属液位高度的选择40-41
• 2.4.5 润滑油流量的选择41-42
• 2.4.6 导流区尺寸的选择42-45
• 第三章 Zn-10Al-2Cu合金圆杆的试验及结果分析45-51
• 3.1 Zn-10Al-2Cu合金圆杆的试验过程45-46
• 3.2 Zn-10Al-2Cu合金圆杆试验技术条件46-49
• 3.2.1 工艺参数的优化46-48
• 3.2.2 工艺参数的选定48-49
• 3.3 Zn-10Al-2Cu合金圆杆的组织性能及成分49-51
• 3.3.1 合金圆杆的组织及性能49-50
• 3.3.2 合金圆杆的化学成分50-51
• 第四章 3003铝合金圆杆的试验及结果分析51-57
• 4.1 3003铝合金圆杆的水平连铸试验过程51-52
• 4.2 3003铝合金圆杆试验技术条件52-55
• 4.2.1 工艺参数的优化52
• 4.2.2 工艺参数的选定52-55
• 4.3 3003铝合金圆杆的化学成分及力学性能55-56
• 4.3.1 合金圆杆的化学成分55
• 4.3.2 合金圆杆的力学性能55-56
• 4.4 3003铝合金圆杆的热模拟分析56-57
• 第五章 3012铝合金圆杆的试验及结果分析57-65
• 5.1 3012铝合金圆杆的试验过程57-58
• 5.2 3012铝合金圆杆试验技术条件58-61
• 5.2.1 工艺参数的优化58-60
• 5.2.2 工艺参数的选定60-61
• 5.3 3012铝合金圆杆的化学成分及力学性能61-62
• 5.3.1 合金圆杆的化学成分61
• 5.3.2 合金圆杆的力学性能61-62
• 5.4 3012铝合金圆杆的热模拟分析62-65
• 第六章 合金圆杆的拉漏、缺陷分析65-69
• 6.1 合金圆杆的拉漏分析65-66
• 6.2 合金圆杆的缺陷分析66-69
• 第七章 结论69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-77
• 附录 攻读硕士期间研究成果目录77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 耿勇,武春友;国内外生态工业园发展评述[J];产业与环境(中文版);2003年S1期

2 王爱兰;;中国与日本“静脉产业”发展比较研究[J];东北亚论坛;2009年05期

3 於国良;影响连铸连轧法生产电工用铝杆质量因素分析[J];上海有色金属;2002年01期

4 陈波浪;李乐泉;;国内外再生有色金属概况[J];上海金属.有色分册;1990年02期

5 ;Application and study in aluminum melt degassing technologies[J];China Foundry;2004年S1期

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本文编号：875619