CN101168167B - 一种变形镁合金带式轧制方法 - Google Patents
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Abstract
一种变形镁合金带式轧制方法，由加热炉1、开卷/卷取机2、压辊3、导板4、轨道5、直头牵引装置6、可逆式轧机7构成，进行多道次不间断地反复进行加热轧制加工出厚度：0.3～5.0mm的变形镁合金薄板带。由于采用反复在线进行加热、开卷、轧制、卷取等带式法加工，变形镁合金薄板带成品率可提高到60％以上，轧制速度可提高2～4倍，并且减少能源消耗，能源利用率提高20％以上，并缩短工艺流程，符合国家节能降耗的创新政策。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种有色金属加工方法，尤其是一种变形镁合金带式轧制方法。
背景技术：
目前，由于没有解决在线加热、热卷取、热开卷及张力条件下辊型控制等关键技术，变形镁合金薄板带都采用块式法进行轧制加工，即铸锭经热轧开坯后切成一片片小块，再经反复加热后逐片进行温轧。这种轧制加工方法由于每片都需要不断地中断、切除头尾，并且逐片反复进行离线加热，低速轧制，因而生产效率很低，成本高，成品率仅为20％左右。
本发明内容：
为克服上述不足，本发明采用将连续铸轧成的带卷或热轧卷，在可逆轧机上实施在线加热并采用带式法(或卷式法)在可逆轧机上反复进行轧制，数百米的带卷只经一次头尾切除，采用带式法进行轧制加工变形镁合金薄板带，实现了象铜、铝合金薄板带那种带式法生产。
技术方案：
本装置采用：头尾设置两个构造相同的同时可以实现在线加热、开卷/卷取功能的箱式加热炉，中间设置一台可逆式轧机，轧机前后配置构造相同的两个压辊及两个导板和两个直头牵引装置，实现不间断地反复进行在线加热轧制加工。
本工艺方法采用：移动开卷/卷取机→装带卷→退回→加热→开卷及直头牵引→轧制→牵引→卷取→建立张力→反复轧制→卸卷等步骤。
具体工艺步骤如下：
移动开卷/卷取机：打开机后加热炉1一侧的门将机后开卷/卷取机2通过机后轨道5从炉内横移出来；加热炉两侧、顶部及底部设置有电阻丝，炉底下部设有供开卷/卷取机进出的轨道，向轧机7一端开有供板带材通过的窗口；开卷/卷取机悬臂式卷筒部分可以进出加热炉，其传动部分始终留在炉外；开卷/卷取机采用耐热钢制作的可涨缩式并通过万向节轴及直流步频电机移动。
装带卷：将2.0～10.0mm厚的铸轧卷或6.0～10.0mm热轧卷安装到机后开卷/卷取机2的带有钳口的卷筒上；带卷直径为450～650mm。
退回：机后开卷/卷取机2通过机后轨道5退回机后加热炉1内后将门关闭。
加热：通过加热炉内设置的电阻丝对带卷进行加热，加热炉工作温度控制在200～500℃(即炉温)之间；并采用热电偶测温并自动控制炉温，炉内各处温差不超过±10℃，而且采用氮气或氩气进行保护；炉体为钢结构耐火砖砌筑及耐火棉保温层，外壳为铝板或钢板，炉外壳温度低于40℃。
开卷及直头牵引：开卷采用安装在机后开卷/卷取机2与机后直头牵引装置6之间的利用气缸驱动的机后导板4，在开卷时导板***带卷头部与带卷之间，并升降移动机后压辊3压着带卷，开卷/卷取机反向转动，带卷头部沿导板进入直头牵引装置的一对上下配置的牵引辊辊缝进行开卷直头牵引，带卷被一边压平一边引向轧机7辊缝；其压辊设置在加热炉内及开卷/卷取机上部，并与开卷/卷取机同在一个钢架上，其直头牵引装置在炉外；压辊、导板及直头牵引装置均为耐热钢制成，直头牵引装置安装在钢结构框架上，其牵引辊两头由电动压下或液压压下，并可根据带坯厚度调整两牵引辊间的辊缝。
轧制：采用可逆式二辊或四辊轧机7进行轧制加工；为了保证轧机一开车就能进入正常工作，在轧制前通过采用预热方式对轧辊进行预热，预热采用城市煤气，利用T型并开有若干小孔的钢管，通入煤气后点燃进行轧辊预热，预热温度控制在100～200℃之间；为了保持良好的板形，轧辊采用内冷方式来防止变形热引起轧辊中段升温凸起。
牵引：带材出轧机辊缝后进入机前直头牵引装置6，沿机前导板4进入机前加热炉1内的机前开卷/卷取机2卷筒钳口，钳口受液压缸驱动闭合，咬住带卷头部并缠绕在卷筒上。
卷取：通过安装在箱式机前加热炉1内的机前开卷/卷取机2将轧制板带进行卷取；同时通过炉内设置的电阻丝对带卷进行在线加热，加热炉工作温度控制在200～500℃(即炉温)之间；并采用热电偶测温并自动控制炉温，炉内各处温差不超过±10℃，并且采用氮气或氩气进行保护；
移动开卷/卷取机：打开机前加热炉1一侧的门将机后开卷/卷取机2通过机后轨道5从炉内横移出来；加热炉两侧、顶部及底部设置有电阻丝，炉底下部设有供开卷/卷取机进出的轨道，向轧机7一端开有供板带材通过的窗口；开卷/卷取机悬臂式卷筒部分可以进出加热炉，其传动部分始终留在炉外；开卷/卷取机采用耐热钢制作的可涨缩式并通过万向节轴及直流步频电机移动。
装带卷：将2.0～10.0mm厚的铸轧卷或6.0～10.0mm热轧卷安装到机后开卷/卷取机2的带有钳口的卷筒上；带卷直径为450～650mm。
退回：机后开卷/卷取机2通过机后轨道5退回机后加热炉1内后将门关闭。
加热：通过加热炉内设置的电阻丝对带卷进行加热，加热炉工作温度控制在200～500℃(即炉温)之间；并采用热电偶测温并自动控制炉温，炉内各处温差不超过±10℃，而且采用氮气或氩气进行保护；炉体为钢结构耐火砖砌筑及耐火棉保温层，外壳为铝板或钢板，炉外壳温度低于40℃。
开卷及直头牵引：开卷采用安装在机后开卷/卷取机2与机后直头牵引装置6之间的利用气缸驱动的机后导板4，在开卷时导板***带卷头部与带卷之间，并升降移动机后压辊3压着带卷，开卷/卷取机反向转动，带卷头部沿导板进入直头牵引装置的一对上下配置的牵引辊辊缝进行开卷直头牵引，带卷被一边压平一边引向轧机7辊缝；其压辊设置在加热炉内及开卷/卷取机上部，并与开卷/卷取机同在一个钢架上，其直头牵引装置在炉外；压辊、导板及直头牵引装置均为耐热钢制成，直头牵引装置安装在钢结构框架上，其牵引辊两头由电动压下或液压压下，并可根据带坯厚度调整两牵引辊间的辊缝。
轧制：采用可逆式二辊或四辊轧机7进行轧制加工；为了保证轧机一开车就能进入正常工作，在轧制前通过采用预热方式对轧辊进行预热，预热采用城市煤气，利用T型并开有若干小孔的钢管，通入煤气后点燃进行轧辊预热，预热温度控制在100～200℃之间；为了保持良好的板形，轧辊采用内冷方式来防止变形热引起轧辊中段升温凸起。
牵引：带材出轧机辊缝后进入机前直头牵引装置6，沿机前导板4进入机前加热炉1内的机前开卷/卷取机2卷筒钳口，钳口受液压缸驱动闭合，咬住带卷头部并缠绕在卷筒上。
卷取：通过安装在箱式机前加热炉1内的机前开卷/卷取机2将轧制板带进行卷取；同时通过炉内设置的电阻丝对带卷进行在线加热，加热炉工作温度控制在200～500℃(即炉温)之间；并采用热电偶测温并自动控制炉温，炉内各处温差不超过±10℃，并且采用氮气或氩气进行保护；
建立张力：在反复轧制中，由于在轧机前后配置的加热炉内有可单独控制的开卷/卷取机，从而在第一道次就可采取机后开卷、机前卷取的带张力的带式法轧制，即利用它们的速度差形成轧制张力，并通过机前设置的张力仪将张力控制在10～30MPa之间，实现张力带式法轧制。
反复轧制：带卷经机前开卷/卷取机2及机前导板4和机前压辊3进行开卷、机前直头牵引装置6进行直头牵引、轧机7进行轧制、机后开卷/卷取机2卷取等工艺步骤，多道次不间断地反复进行在线加热轧制加工至厚度：0.3～5.0mm变形镁合金薄板带。
卸卷：打开加热炉一侧门通过轨道将开卷/卷取机横移出加热炉进行成品卸卷。
有益效果：
由于采用反复在线进行加热、开卷、轧制、卷取等带式法加工，变形镁合金薄板带成品率可提高到60％以上，轧制速度可提高2～4倍，并且减少能源消耗，能源利用率提高20％以上，并缩短工艺流程，符合国家节能降耗的创新政策。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步进行说明：
图1是；工艺流程装备图；
图1中，1加热炉，2开卷/卷取机，3压辊，4导板，5轨道，6直头牵引装置，7可逆式轧机。
实施例一：
轧制加工0.5×1000mm的AZ31变形镁合金薄板带；
机后开卷/开卷机2通过机后轨道5从机后加热炉1内横移出来；厚2.0mm的料卷安装到开卷/卷取机2卷筒上；然后退回炉内加热；同时采用氮气或氩气进行保护，加热炉1工作温度：480℃；由机后压辊3压着带卷，开卷/卷取机2反向转动，带卷头部沿开卷的机后导板4进入机后直头牵引装置6的牵引辊辊缝进行开卷直头，带卷被一边压平一边引向轧机7辊缝；轧制前通过采用预热方式对轧辊进行预热，预热温度：150℃；轧辊采用内冷方式来防止变形热引起轧辊中段升温凸起；轧出的带材沿机前直头牵引装置6进入机前卷取/开卷机2卷筒钳口，钳口闭合咬住带卷头部并缠绕在卷筒上卷取；再进行逆向轧制加工；各道次均采用10～30MPa的张力进行轧制；经多道次不间断地反复进行在线加热轧制加工至成品规格后通过轨道将开卷/卷取机移出加热炉进行卸卷。
Claims (2)
1.一种变形镁合金带式轧制方法，其装置由：加热炉(1)、开卷/卷取机(2)、压辊(3)、导板(4)、轨道(5)、直头牵引装置(6)、可逆式轧机(7)构成；其特征在于：加热炉(1)、开卷/卷取机(2)、压辊(3)、导板(4)、轨道(5)、直头牵引装置(6)；其中：所述的加热炉：加热炉内两侧、顶部及底部设置有电阻丝，炉底下部设有轨道(5)，向轧机(7)一端开有供板带材通过的窗口，温度控制在200～500℃之间，并采用热电偶测温并自动控制炉温，炉内各处温差不超过±10℃，同时采用氮气或氩气进行保护；所述的开卷/卷取机(2)：利用轧机(7)前后加热炉(1)内的开卷/卷取机(2)之间的速度差形成轧制张力，并通过机前设置的张力仪将张力控制在10～30MPa之间，实现多道次不间断地进行张力带式法轧制；所述的压辊(3)、导板(4)、直头牵引装置(6)：开卷采用安装在轧机前后开卷/卷取机(2)与轧机前后直头牵引装置(6)之间的利用气缸驱动的轧机前后导板(4)，在开卷时导板***带卷头部与带卷之间，并升降移动轧机前后压辊(3)压着带卷，开卷/卷取机反向转动，带卷头部沿导板(4)进入直头牵引装置(6)的一对上下配置的牵引辊辊缝进行开卷直头牵引，带卷被一边压平一边引向轧机(7)辊缝，其压辊设置在加热炉内及开卷/卷取机上部，并与开卷/卷取机同在一个钢架上，其直头牵引装置在炉外；所述的轨道(5)：打开轧机前后加热炉(1)一侧的门将开卷/卷取机(2)通过轨道(5)从炉内横移出来。
2.根据权利要求1所述的一种变形镁合金带式轧制方法，其特征在于：轧制方法采用：移动开卷/卷取机、装带卷、退回、加热、开卷及直头牵引、轧制、牵引、卷取、建立张力、反复轧制、卸卷的步骤；反复进行在线加热轧制直至加工出厚度为0.3～5.0mm的成品变形镁合金薄板带；并且前后加热炉(1)、前后开卷/卷取机(2)、前后压辊(3)、前后导板(4)、前后轨道(5)及前后直头牵引装置(6)，在反复在线加热轧制过程的每道次中所起的作用都相同。
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