CN108787746B - 一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线 - Google Patents

一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，包括：挤压机；对中夹送辊，其设于所述挤压机的出口处；对中夹送辊的辊面加热装置，其对对中夹送辊的辊面进行加热；张力夹送辊，其设于对中夹送辊的下游；张力夹送辊的辊面加热装置，其对张力夹送辊的辊面进行加热；多机架控温连续轧机，其具有多个机架，各机架上均对应设有轧辊；轧辊辊面加热装置，其与各轧辊对应设置，以对各轧辊进行加热；热传送辊，其对应各机架而设于其上游；板带加热装置，其对应各机架而设于其上游；控制单元，其与所述对中夹送辊的辊面加热装置、张力夹送辊的辊面加热装置、轧辊辊面加热装置、热传送辊、板带加热装置分别连接，以对其加热过程进行控制。

Description

一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线
技术领域
本发明涉及一种生产线，尤其涉及一种生产镁合金产品的生产线。
背景技术
随着全球城市化、工业化的发展，交通工具及飞行器保有量快速上升。然而，这带来了能源消耗和低碳发展的巨大挑战。轻量化是减小交通工具能耗、减小碳排放的有效手段。镁合金是轻金属结构材料，纯镁的密度是1.74g/cm3，仅为钢的1/4，铝的2/3，因此采用镁合金制造零部件减重效果明显，可显著降低能耗。
近年来，航空航天、汽车和轨交等领域对镁合金板材的需求不断加大。镁合金的热挤塑性好，挤压是生产中厚镁板经济有效的方法，目前中厚镁板主要通过热挤压生产。此外，若将挤压镁板进一步加工成薄镁片或薄镁卷，能极大地提高镁材的应用范围，扩大轻质合金的市场，广泛实现各行业的轻量化减重需求。目前部分3C产品外壳、汽车座椅坐盆、汽车内衬板等都是采用镁合金薄板制备。板带或板卷采用轧制工艺生产，即将厚板进行多道次轧制，逐步减小板材厚度，最终得到所需的薄板。与常用的钢铁、铝合金等易于轧制成型的材料不同，镁合金轧制时易产生裂纹缺陷。其原因是镁的晶体结构是密排六方结构(hcp)，滑移系少，室温下塑性很差；而钢铁、铝的晶体结构分别为体心立方(bcc)和面心立方(fcc)结构，在室温下滑移系多，塑性好。因此，通常需要将镁合金加热到200℃以上，才能顺利进行轧制。但是镁合金加热温度也不能过高，否则晶粒会严重粗化，力学性能大幅度下降。
此外，除了加热温度外，张力也是影响镁合金轧制板材质量的重要因素。因为在轧制时镁板温度高，其强度低，若不对板材施加张力，板材极易弯曲，因此需要在轧制变形过程中对镁板或镁带施加张力。但是由于镁板材强度较低，若施加的张力过大，板材会被拉变形、甚至被拉断。
公告号为CN101821025A，公告日为2010年9月1日，名称为“镁热轧方法及镁热轧装置”的中国专利文献公开了一种将镁板送入单机架轧机进行往复无张力轧制，最后卷取的镁板热轧方法及装置。在该专利文献所公开的技术方案中，采用的单机架多道次反复咬入的往复无张力轧制方式存在如下缺点：①反复咬入方式将不可避免地导致厚度方向的尺寸精度低，板材的厚度不均；②无张力轧制的结果是板形不良，板材不平整、易翘曲、有波浪；③用这种单机架反复轧制的方式，由于板带越轧越薄，因此其需要的产线就很长；④反复咬入，轧机频繁启停导致生产效率低。此外，在该专利文献所公开的技术方案中没有涉及如何获得镁板来料的问题。
公告号为CN102773255A，公告日为2012年11月14日，名称为“一种镁合金薄板带卷连续异步轧制装置”的中国专利文献公开了一种由镁卷控温异步轧制生产镁卷的装置，即一种“卷→卷”的生产过程。但是，在该专利文献所公开的技术方案中，只是在前端对镁带进行加热，在异步轧制过程中没有针对镁合金材料需要较窄的温度范围才能施加塑性变形的特点对轧辊和进轧辊前的轧件进行控温，也就是没有对轧制变形区进行温度控制，因此该技术方案不易成材。此外，该专利文献所公开的技术方案并未提及如何控温生成镁卷(即镁卷的来料的问题)。
公告号为CN103639199A，公告日为2014年3月19日，名称为“镁合金热轧装置”的中国专利文献提供了一种镁合金热轧装置(100)，在轧机(3)的入口侧和出口侧两端设置有能够对各卷材状态的镁合金片材(S)进行加热和保温的卷取机(1、2)，通过多个反转轧制依次对镁合金片材进行厚度压下，轧机(3)具备表面温度能够加热并升温到某一定温度的工作辊(3a)和支承轧辊(3b)。然而，该专利文献并未公开如何控温生成金属卷。
公告号为CN105834214A，公告日为2016年8月10日，名称为“生产金属板卷的控温轧制设备”的中国专利文献提高了一种成卷金属薄带和极薄带的控温轧制生产设备。在该专利文献所公开的技术方案中，描述了一种由金属卷控温生产金属卷的设备，即一种“卷→卷”的生产过程。但是，对于如何生成金属板卷，尤其需要在一定温度范围内才能卷取的镁卷，在该专利文献所公开的技术方案中并未涉及。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，通过将挤压机与多机架连续控温轧机直连布置，使得挤压成型的镁合金来料经热传送辊直接进入多机架控温轧机，进行多道次控温连续轧制，直接生产出轧制出镁合金产品。
为了实现上述目的，本发明提出了一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，包括：
挤压机；
对中夹送辊，其设于所述挤压机的出口处；
对中夹送辊的辊面加热装置，其对对中夹送辊的辊面进行加热；
张力夹送辊，其设于对中夹送辊的下游；
张力夹送辊的辊面加热装置，其对张力夹送辊的辊面进行加热；
多机架控温连续轧机，其具有多个机架，各机架上均对应设有轧辊；
轧辊辊面加热装置，其与各轧辊对应设置，以对各轧辊进行加热；
热传送辊，其对应各机架而设于其上游；
板带加热装置，其对应各机架而设于其上游；
控制单元，其与所述对中夹送辊的辊面加热装置、张力夹送辊的辊面加热装置、轧辊辊面加热装置、热传送辊、板带加热装置分别连接，以对其加热过程进行控制。
生产时，挤压机挤出的镁合金来料进入对中夹送辊、张力夹送辊的辊道，镁合金来料经对中夹送辊的辊面加热装置以及张力夹送辊的辊面加热装置的加热，由热传送辊的辊道经板带加热装置，加热到待轧温度后进入多机架控温连续轧机，按镁合金来料热塑性变形的特点，每机架上的镁合金来料的加热温度以及各机架上轧辊的辊面温度各不相同，即加热温度和辊面温度通过控制单位独立控温，互不影响。此外，多机架控温连续轧机按预设的每机架压下(变形)量将镁合金来料轧制到所需的目标厚度的镁合金板带。镁合金板带根据后续生产需要加工成镁合金产品，例如所需的镁合金产品为镁合金片材时，将镁合金板带根据具体生产需求切割成所需尺寸的镁合金片材，又例如所需的镁合金产品为镁合金卷材时，将镁合金板带经控温卷取机制备成镁卷，因而，在本发明所述的生产线中，镁合金产品包括镁合金板材、片材、带材或卷材。
在本发明所述的技术方案中，挤压机用于高效稳定的挤压出厚度适中的镁合金来料以便于后续工艺的进一步加工轧制。
在本发明所述的技术方案中，主体部分是多机架控温连续轧机，其具有多个机架，各机架上对应设置耐温轧辊，且各轧辊对应设置有轧辊辊面加热装置，因而，各轧辊辊面的温度都可以根据镁合金板带轧塑性变形的特性进行独立控温。此外，由于控制单元与所述轧辊辊面加热装置、热传送辊、板带加热装置分别连接，因而使得生产线上的各个温度均能够精确控制在适合镁合金塑性变形的范围之内，以确保镁合金在最适宜的温度区间内产生预定的轧塑性变形和卷弯变形。
轧辊辊面加热装置沿镁合金板带板宽方向上的温度梯度分布根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制，包括全宽方向等温分布，或是板宽方向边部高、中间低的温度分布，或是板宽方向中间高、边部低的温度分布。
需要说明的是，所述轧辊辊面加热装置用于实现轧辊表面的在线加热及板宽方向上的温度控制，轧辊辊面加热装置采用的加热方式不限，可以采用常规方式例如热辐射，也可采用火焰加热，也可以采用感应加热方式。在一些优选的实施方式中，通常采用感应加热方式，这是因为：感应加热不仅快速高效，而且其集肤效应将只加热辊面表层，温度精确可控；通过对感应加热元件和磁轭的设计，可以灵活改变轧辊辊面在板宽方向上的温度梯度，从而根据镁合金板带轧塑性变形的需要进行单独设定和控制，包括全宽方向等温分布，或是板宽方向边部高、中间低的温度分布，或是板宽方向中间高、边部低的温度分布。
板带加热装置设置在对应各机架的上游，例如在一些实施方式中将其设置在轧辊的入口位置，板带加热装置与轧辊辊面加热装置的控制方式类似，即板带加热装置也可以沿镁合金板带板宽方向上的温度梯度根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制，包括全宽方向等温分布，或是板宽方向边部高、中间低的温度分布，或是板宽方向中间高、边部低的温度分布。
需要说明的是，板带加热装置的加热方式不限，可以采用感应加热，感应加热具有快速升温且温度分布可控的优点，也可以采用常规方式加热，例如热辐射加热、热风加热，但常规方式加热也应需要精确控制镁合金板带板温以满足镁合金材料的变形特性。
此外，在本发明所述的技术方案中，对中夹送辊、张力夹送辊以及热传送辊的加热方式不限，可以采用内加热方式，例如内通热油，也可以采取常规方式，例如热辐射加热，也可采用感应加热方式。在一些优选的实施方式中，采用感应加热方式，是因为：感应加热不仅能精确控制辊面温度以符合镁合金材料的热塑性特性，而且该方式能更好地实现板宽方向上的温度分布，能根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制，包括全宽方向等温分布，或是板边部高、中间低的温度分布，或是板中间高、边部低的温度分布。
各辊与加热装置之间相配套使用，共同实现完整的“温轧”功能，也就是说，针对镁合金材料的特性，精确地将待轧镁合金板材加热到适合镁合金材料特性的工艺温度区间内，再进行轧制变形，否则镁带容易断裂或出现裂纹。从轧机的角度，要实现“温轧”功能，不仅要具备在线加热轧件(即镁合金板带)的功能，还必须要有轧辊辊面加热以及板宽方向上温度分布控制的功能。每个轧制道次的轧辊辊面温度控制和轧件温度控制根据镁材的热塑性变形特性进行合理设定。只有合理分配在线加热轧件(即镁合金板带)温度和轧辊表面的温度，才能实现最终目的，即精确控制轧制变形区的镁合金板带温度，确保在目标温度下轧制镁合金板带有效并防止边裂的发生。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：剪机，其设于对中夹送辊的下游和所述多机架控温连续轧机的上游，用于切除挤压板头部或尾部的不规则部分。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：立辊侧压机，其设于所述多机架控温连续轧机的上游，所述立辊侧压机在镁合金板带的宽度方向上向其施加轻微的侧压力，使其产生微量塑性变形，以有利于减少或消除“轧制边裂”现象的产生，从而提高所获得的镁合金产品的表面质量。其工作原理为：立辊侧压机提供对镁合金板带两边的轻微侧压力，这是针对镁材的晶粒特性而设置，由于镁合金的晶体结构为密排六方结构，在室温下滑移系少，塑性低，因此需要将镁合金板带加热到一定温度后进行轧制，但其板材边部散热快，温度易波动、不易控制，导致轧制时边部易出现裂纹，而微侧压可改变边部的晶粒取向，提高晶粒的变形能力，从而达到减少、消除边裂的目的；
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：同步焊接装置，其设于所述立辊侧压机的上游，所述同步焊接装置将在输送方向上相邻的镁合金来料焊接在一起。设置同步焊接装置有利于实现全连续轧制，以提高轧制生产效率。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：冷却水装置，所述冷却水装置包括设于所述轧辊的芯部和/或轧辊的轴承座内的冷却水通道以及控制冷却水通道内水流量的阀，所述阀与控制单元连接。由于冷却水装置的阀与控制单元连接，使得控制单元有效控制了冷却水装置内的冷却水量，进而起到调节轧辊的芯部和/或轴承座的温度的作用。所述的冷却水通道用于对轧辊芯部和/或轧辊的轴承座进行冷却，以控制轧辊的热凸度，冷却水通道与轧辊辊面加热装置配合，通过控制单元进行控制，从而形成沿轧辊表面上预定的径向上的温度梯度分布。此外，冷却水装置使轧辊的轴承座始终接近常温，以保护机械设备。
从机械角度来看，当轧辊辊面被人为加热后，由于热传导的存在，轧辊芯部、辊颈，以及与之相接触的轴承和轴承座都将不可避免的一起升温，直至超过机械允许的范围，例如：超过80℃后，轴承座内的润滑脂将液化失效；轧辊热膨胀到一定程度后形成的辊凸度将影响轧件厚度精度；轴承座受热膨胀后有可能在轧机牌坊内卡死，导致轧辊辊缝无法调整等；因此，要实现稳定的控温轧制，就需要在确保轧辊辊面达到目标温度和温度梯度要求的同时，确保轧辊芯部、辊颈处和轴承座都处于可正常工作的接近室温的状态；在对轧辊芯部和轴承座内通冷却水时，应以辊面温度为目标，配合轧辊辊面加热装置的功率输出来监测并精确控制冷却水的流量和出水温度。
在对辊面温度要求不高时——比如在轧辊内部通热油以实现对辊面的加热功能，可以采用只对轴承座进行冷却的方式，采用这种方式成本低，容易实现，但缺少了对辊面温度的精确控制措施，特别是无法在辊面上沿板宽方向按需变化温度场的分布，实现不了板中间高、边部低的温度分布。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，其还包括：飞剪，其设于所述多机架控温连续轧机的下游，所述飞剪一方面是将镁合金板带剪成镁合金片材；另一方面的作用在于生产镁合金卷材的过程中将轧制镁合金板带进行横向切断。所述横向切断有两种情况，一种是在前端镁板拼焊位置处进行切断，另一种是按预设的每个卷长进行切断。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：纵切机，其设于所述飞剪和多机架控温连续轧机之间。在本发明所述的技术方案中，纵切机起到进一步修整镁合金板带的作用，例如用于剪去镁合金板带两侧的“边裂”部分或是性能不佳的部分，利用纵切机将镁合金板带纵切至生产所需的目标宽度。
优选地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，多机架控温连续轧机还包括咬入斜角调节机构，其设于后几个道次的机架之间，用于在线调节镁合金板带在后端几个道次进轧辊前的咬入斜角，其效果是能显著改变在线加热轧件(即镁合金板带)基面织构的种类，获得具有更加优良的二次成型性能的镁合金板带。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：控温式卷取机，其设于所述生产线的末端，所述控温式卷取机包括：
卷筒；
助卷辊及对其辊面进行加热的助卷辊辊面加热装置；
卷筒表面加热装置，其对卷筒的表面进行加热，所述助卷辊辊面加热装置和卷筒表面加热装置与所述控制单元连接。
所述的控温式卷取机用于将镁合金产品制备成镁合金卷材。使用时，镁合金板带通过控温式卷取机卷取成材。助卷辊辊面加热装置和卷筒表面加热装置通过控制单元对该过程中的温度进行独立控温，以符合镁合金板轧塑性变形的特性。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：第一板带补热装置，其对应设于所述控温式卷取机的上游，所述第一板带补热装置对即将进入控温式卷取机的镁合金板带进行加热，所述第一板带补热装置与所述控制单元连接。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：偏心夹送辊，其对应设于所述控温式卷取机的上游；所述偏心夹送辊上设有随动式辊面加热装置，以对偏心夹送辊的辊面进行加热，所述随动式辊面加热装置与所述控制单元连接。所述偏心夹送辊用于将轧后镁合金板带转向送入控温卷取机。进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，还包括：第二板带补热装置，其对应设于所述偏心夹送辊的上游，所述第二板带补热装置对即将进入偏心夹送辊的镁合金板带进行加热，所述第二板带补热装置与所述控制单元连接。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，还包括：在线测温仪，用于监测下述温度的至少其中之一：对中夹送辊的辊面温度、张力夹送辊的辊面温度、轧辊的辊面温度、热传送辊的温度、助卷辊的辊面温度、卷筒的表面温度、镁合金板带的温度、偏心夹送辊的辊面温度；所述测温仪还将测得的温度数据传输给控制单元。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，所述对中夹送辊的辊面加热装置、张力夹送辊的辊面加热装置、轧辊辊面加热装置、助卷辊加热装置、卷筒表面加热装置、随动式加热装置、板带加热装置、第一板带补热装置和第二板带补热装置的至少其中之一为感应加热装置，所述热传送辊设置为被感应加热的热传送辊。这是由于采用感应加热方式能够快速按需调控温度，尤其能对温度分布梯度进行精确控制，从而大幅提高镁合金板带的控温轧后性能；因而，在该发明方案中，将轧辊加热和进轧辊前的板带加热装置优选为感应加热方式。
进一步地，在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，所述镁合金产品包括镁合金板材、片材、带材、型材或卷材。例如在一些实施方式中，配上控温式型钢材轧机后，也可用于各种镁合金型材的轧制生产。
本发明通过挤压机高效稳定的挤压出厚度适中的镁合金来料，同时连挤连轧充分利用了挤出镁板的余温，在此基础上再将镁板加热到轧制变形所需的温度所需的能耗大幅减少；短流程全连续方案能极大地提高生产效率，而且产线占地少。
此外，本发明所述的技术方案采用全过程连挤连轧控温连续轧制的方式生产轧制态的镁合金产品，尤其是薄镁板、片或镁卷，在整个生产过程中都针对镁合金材料的塑性变形特性进行连续精确控温轧制，全程控温连轧避免了镁合金材料在以往间歇式多道次轧制时不得不反复从低温补热的方式，不仅节约能耗，更重要的是，相较于现有技术，本发明所述的连续控温的精度更高，而且镁合金板带始终处在一个较窄的温度区间，避免了反复低温补热过程对镁板长时间加热可能会引起的晶粒粗化，保证了组织均匀，同时板材变形更均匀、所获得的镁合金产品质量更好。
另外，在本发明所述的技术方案中，由于多机架连续轧制相较于现有技术中的单机架往复轧制方式，其轧制精度、张力控制精度、板形控制都更优，尤其是生产效率大幅提高；控温卷取保证了镁带的顺利成卷。因此，应用本发明能高效生产出具有优良性能的(薄)镁带或镁卷，有着极为广阔的市场和应用前景。
附图说明
图1为本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线在一种实施方式下的温度分布图。
图2为本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线在另一种实施方式下的温度分布图。
图3显示了实施例一的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。
图4显示了实施例二的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。
图5显示了实施例三的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。
图6显示了实施例四的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。
图7显示了实施例五的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
图1为本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线在一种实施方式下的温度分布图。如图1所示，温度曲线I显示了镁合金板带II的温度梯度分布，说明轧辊辊面加热装置以及板带加热装置加热过程，温度梯度分布根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制加热温度，温度沿镁合金板带II宽度方向呈现为板中间高、边部低的温度分布。
图2为本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线在另一种实施方式下的温度分布图。如图2所示，温度曲线III显示了镁合金板带IV的温度梯度分布，说明轧辊辊面加热装置以及板带加热装置加热过程，温度梯度分布根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制加热温度，温度沿镁合金板带IV宽度方向呈现为板边部高、中间低的温度分布。
实施例一
图3显示了实施例一的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。如图3所示，本实施例中的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线从镁合金进料方向依次包括：挤压机1、对中夹送辊2、剪机3、同步焊接装置4、张力夹送辊5、立辊侧压机6、板带加热装置7、热传送辊8、多机架控温连续轧机90、轧辊辊面加热装置10、冷却水装置11、咬入斜角调节机构12、纵切机13、飞剪14、料斗15、第二板带补热装置18、偏心夹送辊16、第一板带补热装置19、控温式卷取机17以及控制单元。
在本发明所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线中，挤压机1用于挤出一定厚度的镁合金来料，对中夹送辊2将该镁合金来料进行上下对中和张力夹送，张力夹送辊用于镁合金板带的张力输送。剪机3用于切除挤出的镁合金来料的头部和尾部不规则区。在生产时，如发生挤压机因故障或其他原因导致其挤出的镁合金来料不连续有中断时，可采用剪机3切断头尾，再采用同步焊接装置4将断续挤压处来的镁合金来料头尾相连焊接连在一起，以便于全连续无头尾轧制，同步焊接装置4在焊接镁合金来料的过程中在辊道上保持与镁合金来料同样的行进速度，同步焊接装置4设置在立辊侧压机6的上游。
对中夹送辊与张力夹送辊上分别设置有对中夹送辊的辊面加热装置以及张力夹送辊的辊面加热装置，以对对中夹送辊的辊面进行加热以及对张力夹送辊的辊面进行加热。
其中，多机架控温连续轧机采用多辊轧机(本图例中是四辊轧机)，其具有多个机架9(本实施例中示意性标示了五个机架9，机架的设置数量并不限定在五个，在其他实施方式中，根据各实施方式的具体情况，也可以设置为四个、六个或其他数量的机架，此外机架形式也不限定，在其他实施方式中，可以采用六辊或更多辊的轧机)，各个机架9上对应设置有轧辊91；轧辊辊面加热装置10，其与各轧辊91对应设置，以对各轧辊91进行加热；热传送辊8，其对应各机架9而设于其上游；板带加热装置7，其对应各机架9而设于其上游。此外连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线还设有控制单元(图中未示出)，其与轧辊辊面加热装置10、热传送辊8、板带加热装置7分别连接，以对其加热过程进行控制。为了保护机械设备，并且同时为了控制单元进行控制，从而形成预定的沿轧辊圆周径向上的温度梯度分布，在轧辊91的芯部及轴承座设有冷却水装置11，冷却水装置11包括设于轧辊91的芯部和轧辊91的轴承座内的冷却水通道以及控制冷却水通道内水流量的阀，阀与控制单元连接。冷却水装置11与轧辊辊面加热装置10配合；多机架控温连续轧机的上游还设有立辊侧压机6，由于在镁合金板带的宽度方向上向其施加压力。咬入斜角调节机构12设于机架9之前，用于在线调节镁合金板带进入轧辊的咬入角，其能显著改变轧制后的镁合金板带的织构，以获得具有更加优良二次成型性能的镁合金板材。
此外，在多机架控温连续轧机的下游还设有飞剪14，以及设于飞剪14和多机架控温连续轧机之间的纵切机13。纵切机13起到进一步修整镁合金板带的作用，剪去镁合金板带两侧的“边裂”部分或是性能不佳的部分，利用纵切机13将镁合金板带纵切至生产所需的目标宽度。飞剪14一方面用于将镁合金板进一步地剪成镁合金片材M1，由料斗15中承接从飞剪13处切下的镁合金片材M1，另一方面用于卷取工序前的分卷切断。在一些其他的实施方式中，也可以按前端拼焊位置切断或按预设的卷长切断或按前端拼焊位置切断，以使镁合金板带分别进入控温式卷取机17，形成镁合金卷材M2。
进一步参考图1可以看出，偏心夹送辊16对应设于控温式卷取机17的上游，偏心夹送辊上设有随动式加热装置161，以对偏心夹送辊的辊面进行加热。随动式加热装置161与控制单元连接，以便于对其温度进行控制(在本实施例中，控温式卷取机设置为两个，因而，偏心夹送辊也具有两个，在其他实施方式中，可以根据具体生产需要设置一个或多于两个的控温式卷取机。)。虚线圆160表示了偏心夹送辊由工作位到非工作位的位置变化。
控温式卷取机17，设于生产线的末端，包括：卷筒172、助卷辊及对其辊面进行加热的助卷辊辊面加热装置171以及卷筒表面加热装置1721，其对卷筒的表面进行加热。助卷辊辊面加热装置171以及卷筒表面加热装置172分别与控制单元连接。
此外，第一板带补热装置19，对应设于控温式卷取机17的上游，第一板带补热装置19对即将进入控温式卷取机17的镁合金板带进行加热，第一板带补热装置19与所述控制单元连接。
第二板带补热装置18，其对应设于偏心夹送辊16的上游，第二板带补热装置18对即将进入偏心夹送辊16的镁合金板带进行加热，第二板带补热装置18与所述控制单元连接。在偏心夹送辊上游还设置有第二张力夹送辊20。
卷取机、偏心夹送辊、各个张力夹送辊、各机架轧机的轧辊的速度差构成对整个产线的精确张力控制。
结合实施例一，对本案连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的生产过程进一步说明：
生产时，挤压机1挤出的镁合金来料M0由对中夹送辊2以及张力夹送辊5以及剪机3进行调整，然后通过同步焊接装置4将挤压机1挤出的镁合金来料M0首尾相连焊接形成镁合金板带，以实现全连续轧制，经过立辊侧压机6在镁合金板带的宽度方向上向其施加轻微侧压力进行板形调整后，通过热传送辊8以及板带加热装置7的加热后进入多机架控温连续轧机进行轧制，由于多机架控温连续轧机具有多个机架9，各个机架上均设有轧辊91并且通过轧辊辊面加热装置10以及冷却水装置11的温度精确调节，使得轧制出的镁合金板带表面质量高，成型性能佳。
镁合金板带在轧制末几个道次经咬入斜角调节机构12后精轧获得镁合金板材；镁合金板带经过纵切机13达到目标宽度；经飞剪14按定尺长度分切后获得镁合金片材M1；或经飞剪14分卷切断，再经控温式卷取机后获得镁合金卷材M2。由此可以看出，实施例一的生产线所能够生产的镁合金产品多样，有着极为广阔的市场和应用前景。
需要说明的是，本实施例中的多机架控温连续轧机通过由来料板厚和目标板厚计算所需的轧制道次数来确定投入的轧机机架数，此外，本实施例中的多机架控温连续轧机具有常规功能例如板带速度监测与控制、板厚监测与控制。控制单元除了控制生产过程中各加热温度外，还具有焊接位置跟踪监测功能，控制各机架的压下系统在焊接带临近时微抬起以保护轧辊，并可控制飞剪从焊接带位置切断进行分卷。
控制单元还具有精细的微张力控制功能：从轧机前到卷取机，都可精确控制板带速度，速度增量要始终保持在适合镁材特性的张力范围内，这是由于镁合金材料的单位张应力较小，特别在“加热”(控温轧制)状态下镁合金板带所需的张力远小于钢铁材料，因此在控温轧制和卷取过程中精细控制整条产线上的张力，尤其是卷取机、偏心夹送辊和各个机架之间的微张力，避免拉细或拉断镁带。
实施例二
图4显示了实施例二的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。如图4所示，本实施例中的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线从镁合金进料方向依次包括：挤压机1、对中夹送辊2、剪机3、张力夹送辊5、立辊侧压机6、板带加热装置7、热传送辊8、多机架控温连续轧机90、轧辊辊面加热装置10、冷却水装置11、咬入斜角调节机构12、纵切机13、飞剪14、料斗15、第二板带补热装置18、偏心夹送辊16、第一板带补热装置19、控温式卷取机17以及控制单元。
实施例二中各部件名称与实施例一中的各部件相同，所起的功能作用也与图3所示的实施例一的功能作用相同，因而不再赘述。
对比图3和图4可以看出，实施例二中不具有同步焊接装置4，且只设置了一个控温式卷取机17，实施例二的生产线仍具有生产镁合金板材、片材和卷材的功能，因而相较于实施例一，实施例二的生产线适用于生产节奏不高的情况，设备投入成本较少。
实施例三
图5显示了实施例三的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。如图5所示，本实施例中的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线从镁合金进料方向依次包括：挤压机1、对中夹送辊2、剪机3、同步焊接装置4、张力夹送辊5、立辊侧压机6、板带加热装置7、热传送辊8、多机架控温连续轧机90、轧辊辊面加热装置10、冷却水装置11、咬入斜角调节机构12、纵切机13、飞剪14、第二板带补热装置18、偏心夹送辊16、第一板带补热装置19、控温式卷取机17以及控制单元。
由于实施例三中各部件名称与图3中相同，所起的作用功能也与图3所示的实施例一的功能作用相同，因而不再赘述。
对比图3和图5可以看出，实施例三中精简了轧后设备布置，即没有设置料斗，以满足生产商没有镁片需求的情况，简化了生产线，提高了生产效率。
实施例四
图6显示了实施例四的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。如图6所示，本实施例中的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线从镁合金进料方向依次包括：挤压机1、对中夹送辊2、剪机3、张力夹送辊5、立辊侧压机6、板带加热装置7、热传送辊8、多机架控温连续轧机90、轧辊辊面加热装置10、冷却水装置11、咬入斜角调节机构12、纵切机13、第二板带补热装置18、偏心夹送辊16、第一板带补热装置19、控温式卷取机17以及控制单元。
由于实施例四中各部件名称与图3中相同，所起的功能作用也与图3所示的实施例一的功能作用相同，因而不再赘述。
对比图3和图6可以看出，实施例四中简化了生产线，并没有设置同步焊接装置、料斗以及飞剪，同时只设置了一个控温式卷取机，适用于只生产镁卷，而且对生产节奏要求不高的情况，简化了产线，节约了投资。
实施例五
图7显示了实施例五的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线的结构。如图7所示，本实施例中的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线从镁合金进料方向依次包括：挤压机1、对中夹送辊2、剪机3、张力夹送辊5、立辊侧压机6、板带加热装置7、热传送辊8、多机架控温连续轧机90、轧辊辊面加热装置10、冷却水装置11、咬入斜角调节机构12、纵切机13、飞剪14、料斗15以及控制单元。
由于实施例五中各部件名称与图3中相同，所起的功能作用也与图3所示的实施例一的功能作用相同，因而不再赘述。
对比图3和图7可以看出，实施例五中简化了生产线，并没有设置同步焊接装置、第一板带补热装置、第二板带补热装置以及控温式卷取机、偏心夹送辊。因而，实施例五中的生产线适合生产镁合金板材或片材。
需要说明的是，在实施例一至五的生产线基础上，可以进一步包括：在线测温仪，用于监测下述温度的至少其中之一：对中夹送辊的辊面温度、张力夹送辊的辊面温度、轧辊的辊面温度、热传送辊的温度、助卷辊的辊面温度、卷筒的表面温度、镁合金板带的温度、偏心夹送辊的辊面温度、开卷前的镁合金来料卷、转向辊的辊面温度、测张辊的辊面温度、加热炉的炉内温度；测温仪还将测得的温度数据传输给控制单元，以便于实时监控单元。
此外，由于感应加热方式能够快速按需调控温度，尤其能对温度分布梯度进行精确控制，以大幅提高镁板带的控温轧后性能，因而，优选将轧辊加热和进轧辊前的板带加热设置为感应加热方式，以大幅提高镁板合金板带的控温轧后性能。
需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，包括：
挤压机；
对中夹送辊，其设于所述挤压机的出口处；
对中夹送辊的辊面加热装置，其对对中夹送辊的辊面进行加热；
张力夹送辊，其设于对中夹送辊的下游；
张力夹送辊的辊面加热装置，其对张力夹送辊的辊面进行加热；
多机架控温连续轧机，其具有多个机架，各机架上均对应设有轧辊；
轧辊辊面加热装置，其与各轧辊对应设置，以对各轧辊进行加热，其中，所述轧辊辊面加热装置沿镁合金板带板宽方向上的温度梯度分布根据镁合金板轧塑性变形的需要进行单独设定和控制，所述温度梯度分布包括全宽方向等温分布，或是板宽方向边部高、中间低的温度分布，或是板宽方向中间高、边部低的温度分布；
热传送辊，其对应各机架而设于其上游；
板带加热装置，其对应各机架而设于其上游；
立辊侧压机，其设于所述多机架控温连续轧机的上游，所述立辊侧压机在镁合金板带的宽度方向上向其施加侧压力；
控制单元，其与所述对中夹送辊的辊面加热装置、张力夹送辊的辊面加热装置、轧辊辊面加热装置、热传送辊、板带加热装置分别连接，以对其加热过程进行控制；
在线测温仪，用于监测下述温度的至少其中之一：对中夹送辊的辊面温度、张力夹送辊的辊面温度、轧辊的辊面温度、热传送辊的辊面温度、助卷辊的辊面温度、卷筒的表面温度、镁合金板带的温度；所述在线测温仪还将测得的温度数据传输给控制单元。
2.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：剪机，其设于对中夹送辊的下游和所述多机架控温连续轧机的上游。
3.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：同步焊接装置，其设于所述立辊侧压机的上游，所述同步焊接装置将在输送方向上相邻的镁合金板带焊接在一起。
4.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：冷却水装置，所述冷却水装置包括设于所述轧辊的芯部和/或轧辊的轴承座内的冷却水通道以及控制冷却水通道内水流量的阀，所述阀与控制单元连接。
5.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：飞剪，其设于所述多机架控温连续轧机的下游。
6.如权利要求5所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：纵切机，其设于所述飞剪和多机架控温连续轧机之间。
7.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：控温式卷取机，其设于所述生产线的末端，所述控温式卷取机包括：
卷筒；
助卷辊，其上设有对其辊面进行加热的助卷辊辊面加热装置；
卷筒表面加热装置，其对卷筒的表面进行加热，所述助卷辊辊面加热装置和卷筒表面加热装置与所述控制单元连接。
8.如权利要求7所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：第一板带补热装置，其对应设于所述控温式卷取机的上游，所述第一板带补热装置对即将进入控温式卷取机的镁合金板带进行加热，所述第一板带补热装置与所述控制单元连接。
9.如权利要求8所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：偏心夹送辊，其对应设于所述控温式卷取机的上游，用于将轧后镁合金板带转向送入控温卷取机；所述偏心夹送辊上设有随动式辊面加热装置，以对偏心夹送辊的辊面进行加热，所述随动式辊面加热装置与所述控制单元连接，所述在线测温仪还监测偏心夹送辊的辊面温度。
10.如权利要求9所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，还包括：第二板带补热装置，其对应设于所述偏心夹送辊的上游，所述第二板带补热装置对即将进入偏心夹送辊的镁合金板带进行加热，所述第二板带补热装置与所述控制单元连接。
11.如权利要求10所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，所述对中夹送辊的辊面加热装置、张力夹送辊的辊面加热装置、轧辊辊面加热装置、助卷辊辊面加热装置、卷筒表面加热装置、随动式辊面加热装置、板带加热装置、第一板带补热装置和第二板带补热装置的至少其中之一为感应加热装置，所述热传送辊设置为被感应加热的热传送辊。
12.如权利要求1所述的连挤连轧控温生产镁合金产品的生产线，其特征在于，所述镁合金产品包括镁合金板材、型材或卷材。
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