CN107760859B - 普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，将电子束冷床炉生产出来的纯钛铸坯经过铣面、倒角、取化学成分试样、修磨、涂防氧化层后装入步进式加热炉进行加热，加热温度按特殊要求限定，在预热段及加热段的加热方式为常规加热。通过该加热办法可较好解决热轧卷卷头、卷中、卷后的力学性能不一及卷剪板后的不平度问题。用该温控办法不但可保证卷头、卷中、卷后的力学性能在符合国标的前提下，而且可实现卷头、卷中、卷尾的抗拉强度偏差控制在30MPa以内，还可使剪板后板材的不平度控制在国标范围内。大幅度提高热轧卷板的品位，还可减少拉矫等生产工序。简化了生产流程，大大降低后续板卷的生产成本。

Description

普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法

技术领域

本发明涉及了一种普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，属于工程技术领域。

背景技术

目前国内主流生产钛卷的方式为“钢-钛”结合，即是采用轧带钢的设备来生产钛卷带。钛坯的来源主要有两种：一种为锻造坯，即采用大型真空自耗电弧炉生产出圆铸坯，然后经扒皮、开坯、锻造获得；另一种为电子束冷床炉直接浇铸获得。由于锻造坯经过锻造，各向异性及淬透性能较好，而铸坯内部组织的自由度较大，各向异性较差，更容易受到加热制度的影响。同时，由于步进式加热炉与轧机间有一段距离，将钛坯运送至轧机是通过传动辊进行，钛坯与传动辊有直接的接触。在轧制过程中，轧辊与钛坯也有接触。在实际生产数据表明：从铸坯加热后，从出炉经传送辊将铸坯送至轧机时，与轧辊接触铸坯下表面温降约60℃，上表面温降约40℃。刚开始轧辊与钛坯刚接触时，与刚一道次轧后温降近45℃。同时由于钛铸坯对温降特别敏感，相差如此大的温度轧制容易导致成卷后的钛卷头部强度高，中部强度适中，尾部强度不足。从而使整卷性能波动，给后续加工带来困难。为了解决这一问题，寻找出一种合适的钛铸坯加热工艺来稳定生产钛卷为当今“钢-钛”结合生产钛卷一大瓶颈。

通过对现有技术文献的检索，关于使用步进式加热炉均热段温控的办法，尚未发现相关报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述出现的不足，提供一种普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，该方法生产纯钛卷的性能偏差可控在30MPa以内，无需对加热设备进行改造，在实际生产中操作方便、轧制出来的卷面质量比用锻造坯的效果好，能有效解决轧卷出现的性能偏差及卷板不平等问题及不足。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，经过下列步骤：

（1）将纯钛铸坯经过铣面、倒角后，将纯钛铸坯按长度方向进行三等分，并在每个等分的中部进行取化学成分试样，取样后进行化学成分检测，检测元素包括Fe、C、N、H、O、Si、Mn；

（2）将纯钛铸坯的化学成分取样点进行修磨，修磨完成后进行防氧化涂层的喷涂，待防氧化涂层晾干后，将其送至步进式加热炉进行加热；

（3）根据化学成分检测结果，并依据公式：

进行基准点确认后，作为纯钛铸坯加热温度起点，标记为T_基准点；

（4）定义纯钛铸坯出口朝前端为头，中部轧制为中，最后轧制端为尾，在头部上表面加热温度设定为T_基准点+（45~55）℃，头部下表面加热温度为T_基准点+（64~75）℃；中部上下表面温度均设为T_基准点+（15~25）℃，尾部上表面加热温度设定为T_基准点-（15~25）℃，尾部下表面加热温度为T_基准点-（5~10）℃；

（5）待上下温度均达到预定温度后，保温60~90min；

（6）保温完成后，即可送轧。

所述步骤（1）中纯钛铸坯按长度方向进行三等分，即是根据机铣面后铸锭的实际长度平均分为三段，然后在每段的中心位置进行取样，取样的方式为钻取，钻取深度为2~4mm。

所述步骤（2）中将取样位置进行修磨，修磨的宽深比不小于1：10，防氧化涂层厚度不超过0.2mm。

本发明具有以下优点：

1、卷的平整度高；

2、整卷力学性能稳定；

3、简化生产流程。

综上所述，本发明用普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，在均热段实现不均热的加热办法，通过该加热办法可较好解决热轧卷卷头、卷中、卷后的力学性能不一及卷剪板后的不平度问题。用该温控办法不但可保证卷头、卷中、卷后的力学性能在符合国标的前提下，而且可实现卷头、卷中、卷尾的抗拉强度偏差控制在30MPa以内，还可使剪板后板材的不平度控制在国标范围内。大幅度提高热轧卷板的品位，还可减少拉矫等生产工序。操作方便、使用效果好，能保证铸锭坯轧成钛卷表面平整度及整卷力学性能稳定的情况下，简化了生产流程，大大降低后续板卷的生产成本，使产品获得良好的市场竞争能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

以牌号为TA1的钛铸坯为例：

（1）对一块规格为8100×1250×200mm（长×宽×厚）的电子束冷床炉生产出来的铸锭坯任取一面按长度进行三等分，即是以2700mm为一段，共分为3段，然后再在每一段的中心位置，进行取样，即取样的位置分别为1350，4050，6750mm，宽均为625mm的位置用酒精清理后，用便携式钻床进行钻取试样，钻入深度为3mm，钻取过程中使用酒精作为冷却液，以保证钻取的屑状样不被氧化。取好试样后将对试样进行化验，检测元素包括Fe、C、N、H、O、Si、Mn；化验结果如表1所示：

表1 化学成分检验结果

（2）对取样点采用80^#砂轮进行修磨，修磨成一个内壁深为3mm，宽度为30mm的平缓过渡凹坑。将修磨区域及其影响区清理干净后，将防氧化涂层刷上，防氧化涂层厚度不超过0.2mm，然后待其自然晾干后将其送步进式加热炉进行预热。

（3）根据化学成分检测结果的平均值，并依据公式计算，进行基准点确认后，作为纯钛铸坯加热温度起点，标记为T_基准点：

（4）定义纯钛铸坯出口朝前端为头，中部轧制为中，最后轧制端为尾，根据计算的结果就可确认各个恒温区的区域加热温度，即在头部上表面加热温度设定为938.6℃，头部下表面加热温度为958.6℃；中部上下表面温度均设为908.6℃，尾部上表面加热温度设定为868.6℃，尾部下表面加热温度为878.6℃；

（5）待各个区间到温后进行保温75min后通过传送辊运送进行轧制即可。

实施例2

同实施例1，仅将步骤（4）替换为：在头部上表面加热温度设定为T_基准点+45℃，头部下表面加热温度为T_基准点+64℃；中部上下表面温度均设为T_基准点+15℃，尾部上表面加热温度设定为T_基准点-15℃，尾部下表面加热温度为T_基准点-5℃。将步骤（5）替换为：保温90min。

实施例3

同实施例1，仅将步骤（4）替换为：在头部上表面加热温度设定为T_基准点+55℃，头部下表面加热温度为T_基准点+75℃；中部上下表面温度均设为T_基准点+25℃，尾部上表面加热温度设定为T_基准点-25℃，尾部下表面加热温度为T_基准点-10℃。将步骤（5）替换为：保温60min。

在传统的加热炉加热因为采用的是均热段整体温度一样，但是基加热的以钢坯加热为主，钢由于热导性比较好，在大板坯上不会呈现大幅的温区差异。采用该炉加热钛坯时，由于钛的热导性不好，采用同一加热温度出炉后，由于先接触到导轨的钛坯与后接触的钛坯由于热导系数不一样，导致钛坯的温度也不一样，同时由于钛的加工区域较窄，不同区域加工效果也不一样。而采用上述实施例的方法加热后加工出来的钛卷整卷性能偏差可以控制在30MPa以内。

以上所述，仅是本发明较佳的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例进行简单的修改、变更以及等效结构的变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，其特征在于经过下列步骤：

（1）将纯钛铸坯经过铣面、倒角后，将纯钛铸坯按长度方向进行三等分，并在每个等分的中部进行取样，取样后进行化学成分检测，检测元素包括Fe、C、N、H、O、Si、Mn；

（2）将纯钛铸坯的取样点进行修磨，修磨完成后进行防氧化涂层的喷涂，待防氧化涂层晾干后，将其送至步进式加热炉进行加热；

（3）根据化学成分检测结果，并依据公式：

进行基准点确认后，作为纯钛铸坯加热温度起点，标记为T_基准点；

（4）定义纯钛铸坯出口朝前端为头，中部轧制为中，最后轧制端为尾，在头部上表面加热温度设定为T_基准点+（45~55）℃，头部下表面加热温度为T_基准点+（64~75）℃；中部上下表面温度均设为T_基准点+（15~25）℃，尾部上表面加热温度设定为T_基准点-（15~25）℃，尾部下表面加热温度为T_基准点-（5~10）℃；

（5）待上下温度均达到预定温度后，保温60~90min；

（6）保温完成后，即可送轧。

2.根据权利要求1所述的普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，其特征在于：所述步骤（1）中纯钛铸坯按长度方向进行三等分，即是根据机铣面后铸坯的实际长度平均分为三段，然后在每段的中心位置进行取样，取样的方式为钻取，钻取深度为2~4mm。

3.根据权利要求1或2所述的普通步进式加热炉加热纯钛铸坯均热段温控方法，其特征在于：所述步骤（2）中将取样点进行修磨，修磨的宽深比不小于1：10，防氧化涂层厚度不超过0.2mm。