专利名称：：铝合金铸造用非连续式水冷控制系统的制作方法
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12S，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12s，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。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<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具体实施例方式如图1所示，铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，包括供水总管道1、结晶器进水管道2、气动三通阀4、薄膜气缸5、电磁阀8和气动三联件9，气动三通阀4的输入端接入到供水总管道1，气动三通阀4的输出端连接结晶器进水管道2，气动三通阀4的另一输出端连接排水管道3；气动三通阀4的进气端与薄膜气缸5的输出端相连，薄膜气缸5上安装有快速排气阀，薄膜气缸5的输入端通过连接气管7与电磁阀8的出口相连，电磁阀8的进口连接气动三联件9，电磁阀8的信号线与PLC10相连。在供水总管道1上安装气动三通阀4，通过气动三通阀4的周期性开关控制，具体来说关闭气动三通阀4将冷却水引入结晶器进水管道2，或者打开气动三通阀4将冷却水引入排水管道3排放，达到结晶器非连续式供水效果，该气动三通阀4的开/关动作由薄膜气缸5进气/排气控制，薄膜气缸5的进气/排气由电磁阀8通过PLC10程序设定开关周期来控制，为增加薄膜气缸5的瞬间排气能力在薄膜气缸上设置2个快速排气阀6，气动控制部件由多段连接气管连接，在进气端口安装气动三联件9对进气进行过滤。具体应用时，在开始半连续铸造前将供水系统的结晶器进水管道2连接到结晶器上，根据铝合金铸造工艺给定合适的供水流量/压力；根据薄膜气缸5、快速排气阀6、连接气管7、电磁阀8和气动三联件9设备参数选用合适的进气压力；根据铝合金铸造工艺设定PLC控制开闭周期的程序。铸造开始时打开PLC控制开关，PLC程序控制电磁阀8的开闭，电磁阀8开闭驱动气动三通阀4的开闭，实现半连续铸造非连续式冷却水供给，改善铸锭的翘曲。随着铸造进入到稳定阶段，关闭PLC控制开关，电磁阀8关闭，气动三通阀4保持在常闭状态，实现连续式冷却水供给，即常规铸造。综上所述，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12s，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。需要理解到的是以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，其特征在于包括气动三通阀、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。2.根据权利要求1所述的铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，其特征在于所述薄膜气缸上安装有快速排气阀。3.根据权利要求1所述的铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，其特征在于所述电磁阀的信号线与PLC相连。全文摘要本发明涉及铝合金铸造用非连续式水冷控制系统，包括气动三通阀、薄膜气缸、电磁阀和气动三联件，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；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。该水冷控制系统较好实现结晶器的非连续式供水，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。文档编号B22D11/124GK101829768SQ20101019323公开日2010年9月15日申请日期2010年6月7日优先权日2010年6月7日发明者刘金炎,王家淳,郑文胜,郭世杰申请人:苏州有色金属研究院有限公司