CN103056161A - 一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法，热轧装置包括安装在机构框架内部的轧边辊，且通过夹送辊油缸实现轧边辊的快速打开与关闭，电机通过减速机及联轴器驱动轧边辊实施轧制，轧制油缸与轧边辊轴承座连接，轧制油缸所提供轧制力通过轧边辊轴承座施加于轧边辊上，通过轧制油缸实现轧边辊的稳定轧制，且热轧装置对称布置于热轧机入口及出口侧，分别对热轧铸锭边部实施轧制。该种轧边辊工艺根据热轧每道次自由宽展的具体数量，通过轧边辊在每道次热轧前实施边部轧制，降低铸锭热轧的入口宽度，以降低热轧后的轧出宽度，并通过轧边辊的反复轧制，逐道次控制热轧轧出宽度，最终实现热轧轧出宽度受控。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法。
背景技术
目前，铜及铜合金板带坯料热轧的生产主要采用将铜及铜合金铸锭加热至合金熔点温度的80%-90%后，利用铜及铜合金铸锭高温下的良好塑性，采用两辊或四辊可逆热轧机经由若干轧制道次轧至所需铜及铜合金板带坯料厚度的方式。
采用现行铜及铜合金板带坯料热轧生产时，在将铜及铜合金铸锭轧制成坯料的热轧过程中铸锭厚度不断减薄，同时，铸锭金属沿热轧机轧辊纵向产生延伸使得坯料长度不断伸长，横向产生延伸使得坯料宽度不断变宽。铸锭金属沿热轧机轧辊横向所产生的自由延伸因不受外力影响而处于不受控状态，造成所生产铜及铜合金板带坯料的宽度无法按后续生产要求进行定制，热轧结束后还需对坯料边部进行裁切才能满足后续生产要求。
铸锭金属沿热轧机轧辊横向上的自由延伸还导致所生产铜及铜合金板带坯料边部因变形不均恶化坯料边部塑性变形能力，所生产坯料边部破裂严重。热轧结束后需采用边部裁切工序去除坯料边部破裂部分以满足后续生产需求。
现行铜及铜合金板带坯料热轧生产方式因所生产坯料宽度不受控和边部破裂问题而增加的边部裁切工序，增加了10%-15%工艺损失，极大的制约着坯料的成品率，同时因增加工序降低了坯料生产效率，极大的影响了坯料生产效益的提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法，其目的是通过在铸锭各道次厚度方向开始轧制前对铸锭进行宽度方向上的轧制，逐道次限制铸锭金属沿热轧机轧辊横向所产生的自由延伸，最终实现坯料宽度受控，并通过实施轧制改变铸锭边部受力状态保证铸锭边部塑性，获取良好的坯料边部质量，提高铸锭的利用率。
本发明的技术方案是该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置包括安装在机构框架内部的轧边辊，且通过夹送辊油缸实现轧边辊的快速打开与关闭，电机通过减速机及联轴器驱动轧边辊实施轧制，轧制油缸与轧边辊轴承座连接，轧制油缸所提供轧制力通过轧边辊轴承座施加于轧边辊上，通过轧制油缸实现轧边辊的稳定轧制，且所述的热轧装置对称布置于热轧机入口及出口侧，分别对热轧铸锭边部实施轧制。
所述的轧边辊为圆锥形，且自圆锥形的一端至另一端的母线相对于圆锥体的中心线具有倾斜角，倾斜角的范围是0°-3°。
所述的倾斜角的优选范围是0°-1°。
所述的电机、减速机和联轴器逐级相连，用于驱动轧边辊与热轧机轧制速度同步轧制。
利用上述用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置进行轧制的方法包括：
1）铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始轧制前，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，保证铸锭因宽度方向上轧制所带来厚度方向上尺寸变化不影响厚度方向上轧制进行的基础上，减小铜及铜合金铸锭原始宽度；
2）根据第一道次热轧结束后铸锭的实际宽度，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，缩减铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始第二道次轧制前的原始宽度；
3）以此类推，逐道次使用热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系实施铸锭宽度方向上的轧制，限制铜及铜合金铸锭热轧过程中沿热轧机轧辊横向所产生的自由延伸，最终实现铜及铜合金热轧坯料宽度受控，保证坯料宽度定制生产。
具有上述结构的该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法具有以下优点：
1．该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法通过在传统热轧法生产铜及铜合金板带坯料的过程中对铸锭边部实施轧制，约束铸锭在热轧过程中宽度方向上的延伸，直接杜绝了传统热轧法生产铜及铜合金板带坯料所带来的坯料边部裂纹，铜及铜合金板带坯料的边部质量取得了极大提升。
2．该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法实现了铸锭在热轧过程中宽度方向上延伸的可控操作，并最终实现了生产铜及铜合金板带坯料的宽度尺寸定制，可以直接满足后续生产对坯料宽度尺寸的要求。
3．该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置及其轧制方法摒弃了传统热轧法生产铜及铜合金板带坯料所需的边部裁切工序，减少了生产铜及铜合金板带坯料的工艺损耗，坯料单卷成品率平均提升10%，并在相应提升铜及铜合金板带坯料的生产效率的同时，降低了生产能耗。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明的结构示意图。
在图1中，1：电机；2：减速机；3：机构框架；4：联轴器；5：轧边辊轴承座；6：夹送辊油缸；7：轧边辊；8：轧制油缸。
具体实施方式
由图1所示结构可知，该种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置包括安装在机构框架3内部的轧边辊7，且通过夹送辊油缸6实现轧边辊7的快速打开与关闭，电机1通过减速机2及联轴器4驱动轧边辊7实施轧制，轧制油缸8与轧边辊轴承座5连接，轧制油缸8所提供轧制力通过轧边辊轴承座5施加于轧边辊7上，通过轧制油缸8实现轧边辊7的稳定轧制，且热轧装置对称布置于热轧机入口及出口侧，分别对热轧铸锭边部实施轧制。
轧边辊7为圆锥形，且自圆锥形的一端至另一端的母线相对于圆锥体的中心线具有倾斜角，倾斜角的范围是0°-3°，倾斜角的优选范围是0°-1°，以便边部轧制过程铸锭不离开热轧机辊道。
电机1、减速机2和联轴器4逐级相连，用于驱动轧边辊7与热轧机轧制速度同步轧制。机构框架3用于安装整套轧边辊装置，并具备一定刚性以承受轧边过程铸锭对轧边辊7的轧制力。夹送辊油缸6与轧边辊轴承座5相连，通过夹送辊油缸6实现轧边辊7的快速打开与关闭，以便轧边辊7针对不同宽度铸锭实施边部轧制。
轧制油缸8与轧边辊轴承座5相连，通过轧制油缸8提供轧边辊7稳定轧制所需的轧制力，并保证轧制过程轧边辊7的辊缝位置恒定。
利用上述用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置进行轧制的方法包括：
1）铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始轧制前，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，保证铸锭因宽度方向上轧制所带来厚度方向上尺寸变化不影响厚度方向上轧制进行的基础上，减小铜及铜合金铸锭原始宽度；
2）根据第一道次热轧结束后铸锭的实际宽度，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，缩减铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始第二道次轧制前的原始宽度；
3）以此类推，逐道次使用热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系实施铸锭宽度方向上的轧制，限制铜及铜合金铸锭热轧过程中沿热轧机轧辊横向所产生的自由延伸，最终实现铜及铜合金热轧坯料宽度受控，保证坯料宽度定制生产。
轧边辊工艺通过热轧过程铸锭自由宽展的特点，根据热轧每道次自由宽展的具体数量，通过轧边辊在每道次热轧前实施边部轧制，降低铸锭热轧的入口宽度，以降低热轧后的轧出宽度，并通过轧边辊的反复轧制，逐道次控制热轧轧出宽度，最终实现热轧轧出宽度受控。并且，轧边辊使用后有效的降低了铸锭边部的自由变形，降低了铸锭边部因自由变形而带来的边部裂纹。通过轧边辊工艺的使用，避免了常规生产工艺中热轧结束后的裁边工序，实现生产效率、热轧后带材质量及生产成品率的整体提升。
Claims (5)
1.一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置，其特征在于：所述的热轧装置包括安装在机构框架（3）内部的轧边辊（7），且通过夹送辊油缸（6）实现轧边辊（7）的快速打开与关闭，电机（1）通过减速机（2）及联轴器（4）驱动轧边辊（7）实施轧制，轧制油缸（8）与轧边辊轴承座（5）连接，轧制油缸（8）所提供轧制力通过轧边辊轴承座（5）施加于轧边辊（7）上，通过轧制油缸（8）实现轧边辊（7）的稳定轧制，且所述的热轧装置对称布置于热轧机入口及出口侧，分别对热轧铸锭边部实施轧制。
2.根据权利要求1所述的用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置，其特征在于：所述的轧边辊（7）为圆锥形，且自圆锥形的一端至另一端的母线相对于圆锥体的中心线具有倾斜角，倾斜角的范围是0°-3°。
3.根据权利要求2所述的用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置，其特征在于：所述的倾斜角的优选范围是0°-1°。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置，其特征在于：所述的电机（1）、减速机（2）和联轴器（4）逐级相连，用于驱动轧边辊（7）与热轧机轧制速度同步轧制。
5.利用权利要求1-4任一项权利要求所述的一种用于铜及铜合金板带坯料热轧生产的热轧装置进行轧制的方法，其特征在于：所述的轧制方法包括，
1）铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始轧制前，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，保证铸锭因宽度方向上轧制所带来厚度方向上尺寸变化不影响厚度方向上轧制进行的基础上，减小铜及铜合金铸锭原始宽度；
2）根据第一道次热轧结束后铸锭的实际宽度，根据铸锭原始宽度设定热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系开口度，打开热轧机轧辊辊缝出口侧垂直轧制辊系，缩减铜及铜合金铸锭进入热轧机轧辊辊缝开始第二道次轧制前的原始宽度；
3）以此类推，逐道次使用热轧机轧辊辊缝入口侧垂直轧制辊系实施铸锭宽度方向上的轧制，限制铜及铜合金铸锭热轧过程中沿热轧机轧辊横向所产生的自由延伸，最终实现铜及铜合金热轧坯料宽度受控，保证坯料宽度定制生产。
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