CN209465694U - 金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及复合板带轧制技术领域，具体涉及一种金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线。包括依次相连并且成流水线布置的上料辊道、钢板表面处理装置、机前辊道、布料装置、粉末轧机、中间辊道、在线加热炉、热轧机以及机后辊道；中间辊道分为前中间辊道与后中间辊道，在线加热炉位于前中间辊道与后中间辊道之间；粉末轧机与热轧机均为轧辊上下布置的水平轧机，金属板或金属带在轧制方向连续运行。本实用新型实现高品质金属板(带)的连续在线批量生产。即保证高品质金属板(带)的原有耐蚀耐磨等性能，又具有基板良好的综合机械性能，同时降低了材料成本。

Description

金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线

技术领域

本实用新型涉及复合板带轧制技术领域，具体涉及一种金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线。

背景技术

随着现代科学技术和现代工业的不断发展，单一金属或合金很难完全满足其对材料综合性能的需求。选取两种或两种以上的金属材料采用不同工艺制成的复合板材能够满足特殊环境下的综合性能要求。金属基复合板集不同金属的物理、化学、力学特征于一体，具有单一金属材料无可比拟的综合性能，同时兼备价格优势，因而得到了广泛的应用。

复合板(带)的工业生产工艺主要有：铸造复合、***复合和轧制复合，金属复合板的工艺方法有很多种，各种制备方法各有特点。

(1)两种金属板直接轧制复合法，是目前生产金属板的主要方法之一。对于热轧来说,需要解决的是工序复杂,加工周期长,以及接合界面氧化等问题；对于冷轧来说,要解决的是板型难控制,轧件边裂,首道次压下量大以及变形抗力大时金属的横向断裂和变形不稳定现象等问题；异步轧制经过30多年的发展取得了大量的科研成果,是一种比较有竞争力的工艺方法,但实际应用的问题尚未解决；而真空轧制复合法需要克服的是真空度的获得与变更、气体氛围的设计,活性化表面的获取与保持等问题。

(2)两种金属板***制坯-轧制复合法，是当前生产金属复合板的主要方法之一。由于它是通过***复合法获得坯料，所以它兼具了***法的不足，即***地点的选择、噪音的处理、以及产量、生产率比较低等缺点。

(3)金属粉末和金属板基体烧结法，获得的金属复合板孔隙率大，所以此法只能应用于制备孔隙率高的复合金属材料，适用范围非常狭窄。

(4)液态金属与金属板基体铸轧复合法，在复合板生产时由于复合温度高,复合基板表面容易发生氧化，形成氧化层；同时由于复层金属与基体金属的熔点不同,结合部位容易产生熔损,因此难以得到质量优良的复合钢板,为了避免被钢水熔化,板厚和板重也因此受到了限制。

(5)液态金属与金属板基体反向凝固法，制备金属复合板操作难度大、成材率低且其产品的尺寸精度控制也比较困难。

(6)两种液态金属电磁连铸法，生产复合板工艺还处在研究阶段。但同反向凝固法一样由于它们界面结合强度好及高效、低耗、环保等优点在未来研究领域具有很强的竞争力。由于它是液-液相结合的，所以对于复合板的厚度不易控制,复合板材的组织和性能较轧制法也相对要差。

其中轧制复合工艺具有明显的优势，随着我国引进大型轧制设备，轧制复合法在复合板的生产中将会获得越来越广泛的应用。其中，冷轧工艺只适合薄规格的复合板生产，而热轧工艺适应范围较宽，主要生产厚复合板，但热轧工艺也存在生产工艺复杂、周期长、生产投资大等问题。

粉末轧制是粉末冶金成形工艺中制造板、带材的最主要方法，其实质是一个连续的压制过程。我国的粉末轧制研究工作是从上世纪60年代初开始的，研究方向主要集中在多孔特殊性能材料和高纯金属板、带材以及致密板、带材方面。目前国内金属粉末轧制主要以轧制带材为主，对粉末与钢板轧制复合板(带)方面的研究也不多。

CN101570858A公开了一种金属粉末和金属板复合轧制方法，但不能连续在线完成复合板初轧、烧结、热轧、冷却的工艺流程，复合板的复合层和基体不能在线实现充分的冶金结合，不适合长板材复合轧制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线。本实用新型适于复合板工业化生产，能连续在线完成高品质金属与高品质金属板或金属带的复合轧制，复合板的复合层和基体能在线实现充分致密的冶金结合。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线，包括依次相连并且成流水线布置的上料辊道、钢板表面处理装置、机前辊道、布料装置、粉末轧机、中间辊道、在线加热炉、热轧机以及机后辊道；中间辊道分为前中间辊道与后中间辊道，在线加热炉位于前中间辊道与后中间辊道之间；粉末轧机与热轧机均为轧辊上下布置的水平轧机，金属板或金属带在轧制方向连续运行。

所述在线加热炉内设有还原性保护气体。

所述热轧机轧制工位设有还原性保护气体。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)复合金属板或金属带的厚度可根据轧制前布粉厚度进行调整，灵活性更高，可以最大限度节省高品质金属消耗量，降低材料成本。

(2)以高品质金属复合板(带)替代纯高品质金属板(带)，可节约铬、镍、钼、钛等合金元素70％～80％，从而可节约成本30％～50％。

(3)高品质金属具有很强的耐腐蚀耐磨性能，在输送储存强酸、浓碱以及在中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等介质中均具有耐蚀性能。在海洋中的耐腐蚀性质可广泛应用于舰船用钢、海工用钢、跨海大桥海底隧道等方面。然而其原料成本及其单一的机械性能使高品质金属板(带)无法广泛应用。以高品质金属复合板(带)替代纯高品质金属板(带)，既保证原高品质金属板的耐蚀耐磨性能，又具有多种良好机械性能，无论在成本还是综合机械性能都具有优势。

附图说明

图1为本实用新型结构示意俯视图；

图2为本实用新型结构示意主视图。

图中：1-上料辊道 2-钢板表面处理装置 3-机前辊道 4-布料装置 5-粉末轧机61-前中间辊道 62-后中间辊道 7-在线加热炉 8-热轧机 9-机后辊道

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明：

如图1、图2所示，本实用新型包括依次相连并且成流水线布置的上料辊道1、钢板表面处理装置2、机前辊道3、布料装置4、粉末轧机5、中间辊道、在线加热炉7、热轧机8以及机后辊道9。中间辊道分为前中间辊道61与后中间辊道62，在线加热炉7位于前中间辊道61与后中间辊道62之间。粉末轧机5与热轧机均8为轧辊上下布置的水平轧机，金属板或金属带在轧制方向连续运行。

下面结合附图1-2对本实用新型的具体工作过程与工作原理做详细说明，具体包括如下步骤：

步骤1——金属板(带)通过上料辊道1运至钢板表面处理装置2进行表面去锈、脱污、粗糙化处理，增加布粉表面粗糙度。

步骤2——经表面处理后的金属板(带)通过机前辊道3运送至布料装置4，布料装置4将高品质金属粉末以一定厚度均匀平铺在金属板(带)上。

步骤3——机前辊道3将布有高品质金属粉末的金属板(带)运送至已调整好辊缝高度的粉末轧机5的上轧辊缝隙间进行冷轧，金属粉末与金属板或金属带结合在一起形成初轧复合金属板或复合金属带。

步骤4——复合板坯经前中间辊道61运送至在线加热炉7，在还原性保护气氛下在线加热炉7将复合板(带)坯加热至烧结温度后，进行烧结保温。

步骤5——烧结完成后的复合板(带)坯经中间辊道62运送至热轧机8，仍然在还原性保护气氛下进行热轧；

步骤6——热轧后的高品质金属复合板(带)经机后辊道9运送至冷却区冷却。

复合金属板或金属带的厚度可根据轧制前布粉厚度进行调整，灵活性更高，可以最大限度节省高品质金属消耗量，降低材料成本。以高品质金属复合板(带)替代纯高品质金属板(带)，可节约铬、镍、钼、钛等合金元素70％～80％，从而可节约成本30％～50％。

高品质金属具有很强的耐腐蚀耐磨性能，在输送储存强酸、浓碱以及在中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等介质中均具有耐蚀性能。在海洋中的耐腐蚀性质可广泛应用于舰船用钢、海工用钢、跨海大桥海底隧道等方面。然而其原料成本及其单一的机械性能使高品质金属板(带)无法广泛应用。以高品质金属复合板(带)替代纯高品质金属板(带)，既保证原高品质金属板的耐蚀耐磨性能，又具有多种良好机械性能，无论在成本还是综合机械性能都具有优势。

本实用新型能连续在线完成高品质金属粉末和金属板(带)复合板(带)初轧、烧结、热轧工艺流程，复合板的复合层和基体能在线实现充分致密的冶金结合；复合板的复合层密度可以在理论值的90％至100％之间进行控制，复合层密度控制在不足理论值的100％是为了解决该复合板冷轧时板型难控制，轧件边裂，横向断裂和变形不稳定现象等问题。本实用新型工艺流程连续易行，适于复合板工业化生产；复合层的成份可按不同用途进行调配，灵活性高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线，其特征在于，包括依次相连并且成流水线布置的上料辊道、钢板表面处理装置、机前辊道、布料装置、粉末轧机、中间辊道、在线加热炉、热轧机以及机后辊道；中间辊道分为前中间辊道与后中间辊道，在线加热炉位于前中间辊道与后中间辊道之间；粉末轧机与热轧机均为轧辊上下布置的水平轧机，金属板或金属带在轧制方向连续运行。

2.根据权利要求1所述的金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线，其特征在于，所述在线加热炉内设有还原性保护气体。

3.根据权利要求1所述的金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线，其特征在于，所述热轧机轧制工位设有还原性保护气体。