CN201030377Y - 一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，包括辊道加热保温炉、卷取加热保温炉、卷取机、张力辊、换向辊，两个辊道分别设置在轧机的两侧，并同时分别安装在两侧的辊道加热保温炉内；两个卷取机分别设置在轧机的两侧，并同时分别安装在两侧的卷取加热保温箱内，张力辊和换向辊分别安装在辊道加热保温箱内。轧机既可用于单机架可逆轧制，也可以是多机架连轧。本实用新型在轧机两侧的辊道及卷取机处，增加加热保温装置，使镁合金轧制时，镁合金板及带卷始终均匀的保持所需变形温度，且在辊道和加热炉之间增加换向辊，在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时进入加热炉内的卷取机，实现成卷生产，从而达到在一套轧制装置上实现镁合金中厚板及带卷坯连续轧制的要求，满足大批量生产中厚板和板卷的需求。

Description

一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置

技术领域

本实用新型涉及镁合金轧制，特别涉及镁合金中厚板及带卷坯轧制装置。

背景技术

镁合金是最轻的金属结构材料，具有优异的特性，在汽车、3C、建筑、航空航天等领域受到业界的广泛关注，并得到一定应用。我国有丰富的镁资源，是镁产量大国，也是镁出口大国。但多年来我国的镁都是以廉价的原材料镁出口，很少有高附加值的镁深加工件出口或大批应用。传统的镁合金板带材因其长加工周期、低成材率、较高的加工成本及较低的力学性能，使用范围受到很大限制。为了扩大镁合金板带材的应用，满足市场需求，必须进一步优化轧制工艺，开发低成本的镁合金板带材加工技术，推进整个镁合金产业的发展。

制约镁合金轧制生产的主要原因是其较差的室温成型性。镁是密排六方结构金属，特别是其轴比c/a＝1.624，接近理想的轴比c/a＝1.63。使得多晶镁材料一般只能通过基面滑移和拉伸孪晶进行塑性变形，独立滑移系少，因而难以象低轴比的六方金属Ti、Zr可通过柱面、棱面共同滑移而展示良好的塑性。所以多数镁合金产品是通过铸造及热挤压生产的，用镁合金虽可容易地进行热挤压和厚板的热轧，但是随着镁合金板的变薄，压下率逐渐减小。这是因为板料越薄，温度下降得越快，板料的塑性越差，容许的压下量也随之降低。因此在轧制1～2道次后，需将板料和轧辊重新加热，再进行后面道次的轧制，以防止轧制期间的热量散失使镁合金的塑性下降，造成轧裂，这样就造成在轧制较长的镁合金材料时，轧件头尾的温差较大，且超出一定长度后，镁合金带材将无法加热，因此生产效率低下。此外，目前可用于带卷轧制的坯料大部分是挤压或铸轧生产，其组织性能和产品尺寸受到很大限制。

发明内容

本实用新型为解决镁合金在轧制时期所允许的变形温度区间小，从开坯到中轧、精轧过程中随轧件厚度减小温降越来越快，无法保证足够的轧制温度，不能连续进行热/温轧的难点，在轧机两侧的辊道及卷取机处，增加加热保温装置，使镁合金轧制时，镁合金板及板卷始终均匀的保持所需变形温度，且在辊道和加热炉之间增加换向辊，在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时进入加热炉内的卷取机，实现成卷生产，从而达到在一套轧制装置上实现镁合金中厚板、板卷及带卷坯连续轧制的要求，满足大批量生产和扩大镁合金应用的需求。

本实用新型包括轧机、张力辊、换向辊、卷取机、辊道加热保温炉、卷取加热保温炉，辊道2和9分别设置在轧机6两侧，辊道上安装辊道加热保温炉1和10，卷取机5和7分别设置在轧机6的两侧以及辊道2和9的下方，并同时分别安装在卷取加热保温炉3和8内，辊道加热保温炉1和10中分别装有张力辊14和13，在辊道2和9上方分别安装有换向辊15和12，在卷取加热保温炉3和8的进口处分别安装有卷取导辊17和11，在卷取加热保温炉3和8的内壁装有3～4个成型辊4。

辊道加热保温炉的外形为长方形，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内高度大于辊道下表面至张力辊抬升到最高处高度的10-50mm，长度则根据拟轧制产品的在卷取轧制前的最长长度确定；卷取加热保温炉的外形既可以是长方形，也可以为了提高加热效率，采用垂直面上为圆型的圆柱形，卷取加热保温炉的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，其炉内直径可根据所轧板卷的最大重量确定；卷取机的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，卷筒的外径一般为300～600mm。卷取机、卷取加热保温炉共同组合一起，安装并固定在轧机的两侧的地脚螺栓上，张力辊和辊道加热保温炉组合一起，安装并固定在轧机两端的辊道架上。

根据所轧制的最大镁合金带卷的宽度不同，装置的宽度与轧机的轧辊宽度可以采用相应的宽度，以适应轧制的需要。

轧机6可以是单机架可逆轧机，也可以是多机架连轧机。

本实用新型的特点是可以实现镁合金中厚板材和板卷、带坯的连续控温轧制，在轧制过程中对轧材进行加热或保温，使之保持在镁合金变形所需的温度范围，从而使得轧制过程得以顺利的进行，高效率的生产出高质量的产品，同时可实现轧件在轧制到一定规格后卷成板卷，连续轧制生产，并可以对镁合金带卷在轧制时施加一定的张力控制。

卷取加热保温炉的作用是将轧制的镁合金轧件加热及保温，从而达到使所要轧制的镁合金带卷头尾均匀加热并保持温度恒定的作用。

辊道加热保温炉的作用是使镁合金轧件继续保持所需的温度，避免在空气中由于空冷使得带卷温度降低，而影响轧制过程，该加热保温炉在轧件处于入口方向时，起到保温作用，在轧件处于轧机出口方向时，起加热作用，从而提高加热保温炉加热效率。

卷取机的作用是在镁合金板材轧制变形到一定厚度后，将所轧制的镁合金带卷进行卷取，从而减少场地的占用，增加所轧制的轧件的长度，此外其配合轧力辊的使用，与轧机间形成所需的张力控制。

张力辊的作用是对轧制的镁合金带卷进行张力测量，配合卷取机与轧机间形成一定的张力，同时又可以控制从卷取加热保温箱出来的带卷的高度，控制带卷在轧制过程中的位置。

换向辊的作用是在板材轧制到一定厚度时控制板材头部进入卷取机，实现成卷轧制；卷取加热保温炉内的成型辊的作用是配合卷取机，实现带材的顺利卷取，得到致密整齐的带卷，避免出现带材活套等缺陷。

由于在轧机的两侧都装有卷取加热保温炉、卷取机、张力辊、辊道加热保温炉，所以满足对镁合金板带和带卷进行可逆轧制的需要。

附图说明

图1是用于镁合金中厚板及板卷生产的轧制装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图所示，本实用新型包括轧机、张力辊、换向辊、卷取机、辊道加热保温炉、卷取加热保温炉，辊道2和9分别设置在轧机两侧，用作较厚尺寸板带的往复轧制时的传送，辊道上增加辊道加热保温炉1和10，卷取机5和7分别设置在轧机6的两侧、辊道2和9的下方，并同时分别安装在卷取加热保温炉3和8内，用作镁合金板卷16轧制时的加热和保温，张力辊13和14分别安装轧机6两侧，轧制板材时张力辊抬起，不与轧材接触，轧制板卷时张力辊落下，实现带张力轧制。在辊道2和9上方分别安装有换向辊15和12，用于实现板卷进入卷取机的换向，当轧制板材时，换向辊抬升不与轧材接触，当板材轧制到一定厚度时，换向辊压下，将轧件头部导入卷取机中，实现板卷的卷取。同时，在卷取加热保温炉3和8的进口处分别安装有卷取导辊11和17，也是用来促进板卷的卷取，在卷取加热保温炉的内壁装有3个成型辊4，用于板卷的成型。

辊道加热保温炉的外形为长方形，以对需要轧制的镁合金板带材进行加热与保温，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，为1000mm，炉内高度大于辊道下表面至张力辊抬升到最高处高度的30mm，为250mm，炉长30m；卷取加热保温炉的外形为圆形，并在炉内设置卷取机，以保证对镁合金板卷的均匀加热与保温，卷取加热保温箱的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内直径1500mm，卷筒的外径为500mm。卷取机、卷取加热保温炉共同组合一起，安装并固定在轧机的两侧的地脚螺栓上，张力辊和辊道加热保温炉组合一起，安装并固定在轧机两端的辊道架上。

镁合金板材16在轧制板带坯时，将轧材至于辊道上，通过轧机6往复轧制。由于辊道置于辊道加热炉内部，故可以保持镁合金变形所需温度，实现连续可逆轧制。且当在坯料从中厚板轧到一定厚度的薄材时，通过在辊道和加热炉之间增加的换向辊，进入卷取加热保温炉，通过卷取导辊和炉内成型辊，卷取到炉内的卷取机上，实现成卷生产。在轧制过程中，通过张力辊的张力和轧机的速度测量，控制卷取机的速度，从而控制卷取机与轧机之间的张力。当一个轧制道次完成后，变换另一轧制方向，进行下一个道次的轧制，重复上述过程，直至轧制到所需的厚度。

由图可见，在轧机两侧的辊道和卷取机处，增加加热保温装置后，使镁合金轧制时，镁合金板材和板卷始终均匀的保持所需变形温度，从而达到镁合金板材和板卷轧制的要求，且在辊道中增加换向辊，实现板带材长度过长且厚度减薄到一定程度后的卷取后成卷轧制。

Claims (5)

1.一种用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，包括轧机、张力辊、换向辊、卷取机、辊道加热保温炉、卷取加热保温炉，辊道(2)和(9)分别设置在轧机(6)的两侧，其特征在于，辊道上安装辊道加热保温炉(1)和(10)，卷取机(5)和(7)分别设置在轧机(6)的两侧以及辊道(2)和(9)的下方，并同时分别安装在卷取加热保温炉(3)和(8)内，辊道加热保温炉(1)和(10)中分别装有张力辊(14)和(13)，在辊道(2)和(9)上方分别安装有换向辊(15)和(12)，在卷取加热保温炉(3)和(8)的进口处分别安装有卷取导辊(16)和(11)，在卷取加热保温炉(3)和(8)的内壁装有3～4个成型辊(4)。

2.如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，其特征在于，辊道加热保温炉的外形为长方形，其宽度与轧机的轧辊辊宽相同，炉内高度大于辊道下表面至张力辊抬升到最高处高度的10-50mm，；

3.如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，其特征在于，卷取加热保温炉的外形为长方形或垂直面上为圆型的圆柱形，卷取加热保温炉的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，其炉内直径根据所轧板卷的最大重量确定。

4.如权利要求1所述的用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，其特征在于，卷取机的宽度与轧机的轧辊辊宽相同，卷筒的外径为300～600mm。

5.如权利要求1、2、3或4所述的用于镁合金中厚板及带卷坯生产的轧制装置，其特征在于，轧机(6)是单机架或多机架。