CN101412038A - 采用中宽带热轧机组生产金属钛板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用中宽带热轧轧组生产金属钛板的方法，将50－90mm厚度的钛板坯在辊底式均热炉内加热至800－1000℃，控制钛板坯入中宽带热轧机组的入口温度为800－950℃，过程温度为700－950℃，经过七道次精轧轧制后其终轧温度保持在700－800℃。控制好热轧机组各个机架的辊缝宽度、压下率、轧制力和轧机(制)速度，将热轧机组的末机架轧出的钛板的轧制速度控制在4.0－8.0m/s，钛板经水冷后由卷取机卷取，卷取温度为550－680℃。用CSP生产线生产有色金属钛板(卷)属于国内首创，具有极大经济和社会效益。

Description

采用中宽带热轧机组生产金属钛板的方法

技术领域

本发明涉及一种金属钛板的制造方法，尤其涉及一种利用CSP薄板坯连铸连轧生产线的中宽带热轧机组生产金属纯钛板的方法。

背景技术

钛是一种第二次世界大战之后伴随着航空、舰船和兵器等军事工业需求而发展起来的重要战略物质，属有色金属，它具有低密度(即低比重)、高比强、高温高强及良好的耐腐蚀性能，是记忆、储氢、超导及生物医学等领域的“功能金属材料”。我国对钛的研究、设计、生产和应用是伴随着航空工业体系的建立和发展而同步开展的，并逐步扩展到航天兵器、舰船等军工领域及化工、医药、石油、冶金、造纸、纺织、机械仪表、能源、体育、汽车等民用领域。经过几十年的发展，目前已形成从钛矿、海绵钛、钛冶炼和钛生产、钛设备制造的工业体系。几年来，我国的钛技术进步已步入飞跃期，钛加工材及其它钛产品已经连续5年以30％左右的发展速度增长。如2006年我国海绵钛产量达到18037.2吨，2007年我国海绵钛产量达45200.2吨，增长率高达150.6％。

由于金属钛压延性能十分特殊，金属钛板带材生产线建设难度大，加之金属钛十分昂贵又用量较小，建设独立的金属钛板带材生产线势必投资过于庞大，生产线生产能力过剩的问题比较突出，我国目前尚无大型金属钛板带材生产线，尤其是利用黑色金属轧制的薄板坯连铸连轧流程来生产纯金属钛板在国内还是独自一家，未见其它报道。高质量金属纯钛板带材主要依靠从国外进口，严重制约了我国航天、航空等航空工业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用CSP薄板坯连铸连轧的中宽带热轧机组生产厚度为1.5-6.0mm、宽度为900-1600mm的金属纯钛板的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明所述的金属钛板为工业纯钛宽带板卷，选择现有的CSP薄板连铸连轧生产线中宽热轧机组组织生产。

先将厚度为50-90mm、宽度为1000mm、长度为10-20m的金属钛板坯吊入炉温低于100℃的辊底式均热炉内，对中，然后使钛板坯所在区域的炉温升至200-400℃，时间≤200min，保持炉内弱氧化气氛，以后逐步升温到800-1000℃。从100℃升到800-1000℃的总的加热时间控制在240min以内。

加热后的金属钛板坯经1760mm七个机架组成的热轧机组精轧轧制，所述热轧机组的第一机架为F1、第二机架为F2、第三机架为F3、第四机架为F4、第五机架为F5、第六机架为F6、第七机架(即末机架)为F7。由辊底式均热炉均热后的金属钛板坯入第一机架F1，入第一机架F1的钛板坯温度控制在800-950℃，所述800-950℃亦为开轧温度或中宽带热轧机组的入口温度。在从第一机架F1到第七机架F7的精轧过程中金属钛板坯的温度保持在700-950℃范围内，由第七架F7轧出的金属钛板的温度(即终轧温度)为700-800℃。

在由第一机架F1到末机架F7的精轧过程中严格控制各个机架的辊缝宽度(mm)、压下率(％)、轧制力(KN)及轧机或轧制速度(m/s)：第一机架F1的辊缝宽度为30-45mm、压下率为32-48％、轧制力为10000-28000KN、轧机或轧制速度为0.18-0.5m/s；第二机架F2的辊缝宽度为15-35mm、压下率为28-45％、轧制力为10000-27000KN、轧机或轧制速度为0.3-1.2m/s；第三机架F3的辊缝宽度为10-30mm、压下率为28-44％、轧制力为9000-26000KN、轧机或轧制速度为0.6-1.62m/s；第四机架F4的辊缝宽度为5-25mm、压下率为28-43％、轧制力为9000-25000KN、轧机或轧制速度为1.2-2.2m/s；第五机架F5的辊缝宽度为3-15mm、压下率为25-40％、轧制力为8000-25000KN、轧机或轧制速度为2.0-3.5m/s；第六机架F6的辊缝宽度为1-10mm、压下率为25-38％、轧制力为8000-24000KN、轧机或轧制速度炒3.0-5.0m/s；第七机架(末机架)F7的辊缝宽度为0.1-10.0mm、压下率为18-30％、轧制力为8000-20000KN、轧机或轧制速度为3.0-8.0m/s，所述3.0-8.0m/s轧机速度亦为金属钛板的终轧速度，金属钛板的终轧温度为700-800℃。

经第七机架(末机架)F7精轧后的金属钛板经水冷后用两台地下卷取机卷取变成金属钛板卷，卷取温度控制在550-680℃，板卷由钢卷运输链运送到储存场。

由上述技术方案提供的一种采用CSP薄板坯连铸连轧生产线的中宽带热轧机组生产金属钛板的方法与现有技术相比，特征在于：

①申请人利用现有的CSP生产线套接普通碳钢板的工艺方法，使单独投资修建金属钛板轧制生产线生产能力过剩的问题得到圆满解决，极大的节省了投资成本。

②用轧制黑色金属钢卷的CSP薄板坯连铸连轧生产线中宽带热轧机组生产有色金属钛板卷在国内属首创，具有开创性意义，目前国外除日本之外，国内外还没其它企业利用CSP薄板坯连铸连轧生产线来生产金属纯钛板的。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

本发明所述的一种采用中宽带热轧机组生产金属钛板的方法是采用轧制黑色金属钢带(板)的CSP薄板坯连铸连轧生产线的热连轧机组(即中宽带热轧机组)进行的，在国内属首创，所使用的钛(Ti)板坯是由有色金属企业专门提供的，对其成分和杂质不作任何检验或分析，但必须对钛板坯表面质量进行全面检查，有手感明显的划痕等缺陷，用砂轮打磨光滑再进行表面清洁处理。

将清洁处理后的厚度为50-90mm的金属钛板坯用吊具吊运，吊具与钛板坯接触部位用柔性物质隔离，避免钛板坯表面划伤。

对辊底式均热炉内的炉辊表面进行清理，钛板坯入辊底式均热炉前控制炉温低于100℃。

用行车将钛板坯吊入辊底式均热炉内，对中或者由钛板装入辊道装置将钛板坯送入辊底式均热炉内，其后将钛板坯所在区域的辊底式均热炉的炉膛温度升到200-400℃对钛板坯加热，加热进间≤200min，并保持炉膛内弱氧化气氛。

当轧制第一块烫辊钛板坯时，将装入有钛板坯的辊底式均热炉的温度升高到600℃左右并保温；当最后一块烫辊材开轧时，装有钛板坯的辊底式均热炉由600℃升温，并使钛板坯所在位置的炉膛温度达到800-1000℃，保温。从100℃升高到800-1000℃的总加热时间≤240min。

将800-1000℃加热后的钛板坯由七个机架组成的中宽带热轧机组经过七道次精轧轧制，钛板坯入热轧机组的入口温度控制在800-950℃，在精轧过程中钛板坯温度保持在700-950℃范围，由热轧机组的末机架轧出的钛板的(终轧)温度控制在700-800℃范围。

控制好精轧过程中热轧机组各机架的辊缝宽度(mm)、压下率(％)、轧制力(KN)及轧机速度(m/s)：第一机架F1的辊缝宽度为30-45mm、压下率为32-48％、轧制力为10000-28000KN、轧机速度为0.18-0.50m/s，第二机架F2的辊缝宽度为15-35mm、压下率为28-45％、轧制力为10000-27000KN、轧机速度为0.3-1.2m/s，第三机架F3的辊缝宽度为10-30mm、压下率为28-44％、轧制力为9000-26000KN、轧机速度为0.6-1.62m/s，第四机架F4的辊缝宽度为5-25mm、压下率为28-43％、轧制力为9000-25000KN、轧机速度为1.2-2.2m/s，第五机架F5的辊缝宽度为3-15mm、压下率为25-40％、轧制力为8000-25000KN、轧机速度为2.0-3.5m/s，第六机架F6的辊缝宽度为1-10mm、压下率为25-38％、轧制力为8000-24000KN、轧机速度为3.0-5.0m/s，第七机架(末机架)F7的辊缝宽度为0.1-10.0mm、压下率为18-30％、轧制力为8000-20000KN、轧机速度为3.0-8.0m/s。

经中宽带热轧机组的第七机架F7精轧后的金属钛板由层流冷却机以3000-3500m³/h的水量进行冷却，冷却后的钛板在卷取温度为550-680℃条件下由卷取机卷取成为工业纯钛宽带板卷。

Claims (1)

1、一种采用中宽带热轧机组生产金属钛板的方法，选用现有的CSP薄板坯连铸连轧工艺轧制，其特征在于：先将厚度为50-90mm、宽度为1000mm的金属钛板坯吊入炉温低于100℃的辊底式加热炉内，将金属钛板坯所在区域的炉温升到200-400℃，加热时间≤200min，然后逐步升温到800-1000℃，总的加热时间控制在240min以内；金属钛坯入中宽带热轧机组的入口温度控制在800-950℃，在从第一机架F1到第七机架F7的精轧过程中金属钛板坯的温度保持在700-950℃范围，钛板的终轧温度为700-800℃；

控制好精轧过程中第一机架F1、第二机架F2、第三机架F3、第四机架F4、第五机架F5、第六机架F6、第七机架F7的辊缝宽度、压下率，轧制力及轧机或轧制速度：第一机架F1的辊缝宽度为30-45mm、压下率32-48％、轧制力为10000-28000KN、轧机速度为0.18-0.5m/s；第二机架F2的辊缝宽度为15-35mm、压下率为28-45％、轧制力为10000-27000KN、轧机速度为0.3-1.2m/s；第三机架F3的辊缝宽度为10-30mm、压下率为28-44％、轧制力为9000-26000KN、轧机速度为0.6-1.62m/s；第四机架F4的辊缝宽度为5-25mm、压下率为28-43％、轧制力为9000-25000KN、轧制速度为1.2-2.2m/s；第五机架F5的辊缝宽度为3-15mm、压下率为25-40％、轧制力为8000-25000KN、轧机速度为2.0-3.5m/s；第六机架F6的辊缝宽度为1-10mm、压下率为25-38％、轧制力为8000-24000KN、轧机速度为3.0-5.0m/s；第七机架F7的辊缝宽度为0.1-10.0mm、压下率为18-30％，轧制力为8000-20000KN、轧机速度为3.0-8.0m/s；

经第七机架F7精轧后的金属钛板经层流冷却机冷却后用两台地下卷取机卷取，卷取温度控制在550-680℃，成为金属钛板卷。