先进制造技术

本发明涉及铸轧成形技术领域，提供一种具有铸轧辊分区控温功能的高速宽幅铸轧设备及方法，设备包括熔炼设备、铸轧辊、夹送设备、剪板机和卷取设备，铸轧辊包括辊套和辊芯，辊芯包括芯辊、轴向进水通道、径向进水通道、辊面周向冷却水道、辊面轴向冷却水道、径向出水通道及轴向出水通道；辊芯设置在辊套内，辊芯沿轴向分隔为N个冷却区段，每个冷却区段均设置有Mi组径向进水通道。通过设置主控流组件和辅控流组件，并借助于主控流组件和多个辅控流组件的单独控制能够提高铸轧辊冷却能力并实现分区段温度控制，显著提升铸轧速度，扩大可铸轧合金牌号，满足固‑液铸轧复合非对称传热传质过程凝固点偏移控制，显著提升组织性能均匀性。

提升产品质量：分区控温功能能够精确调节铸轧辊的温度分布，改善板材的组织均匀性和表面质量，满足高端制造需求。

提高生产效率：高速宽幅铸轧设备大幅提升生产速度，同时保证产品质量，显著提高生产效率，降低生产成本。

适应多样化材料：该设备可根据不同材料的特性调整控温参数，适用于铝合金、镁合金等多种金属材料的铸轧生产。

推动绿色制造：通过优化控温和生产工艺，减少能源消耗和材料浪费，推动金属加工行业的绿色化和可持续发展。

（1）本发明的高速宽幅铸轧设备整体上结构相较于传统铸轧机来说，结构简单并且改造成本较低，在主体结构沿用传统铸轧机基础上，仅需针对铸轧辊做出局部改进，既能满足原有产线的生产进程，也能进一步做到铸轧辊的升级换代，通过调整辅控流组件和主控流组件的尺寸、形状等结构参数即可实现冷却水流量、流速和流向的精准调节，进而实现铸轧辊冷却能力的提升与定制。

（2）本发明所提出的铸轧辊冷却方式相较于传统铸轧辊冷却方式，通过改变辅控流组件的厚度、外径、内径、偏转角度、截面形状等结构参数，形成局部提速效果，可以显著减小冷却水的动能损失并提高流动速度，改善绕铸轧辊转动方向的流动性，在不增加供水压力的条件下即可获得冷却效果显著提升，通过降低铸轧辊温度可以提高抗热疲劳能力、延长服役寿命、降低停机下线次数，有助于单质金属铸轧速度提升，同时可以实现凝固区间较大的合金产品连续铸轧成形。

（3）本发明提出的铸轧辊冷却方式相较于传统铸轧辊冷却方式，通过分冷却区段内辅控流组件的分布优化设计，改变冷却水流量、流速和流向，能够精准调控铸轧辊沿板宽方向分区段的冷却能力，以此达到连续铸轧过程中板宽方向上温度场均匀控制和板形质量改进效果。