CN114011876A - 可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，该工艺包括：镁合金铸轧带卷经过带卷加热炉加热后进行开卷，将回收的带头带尾进行焊接，再次卷曲后进入带卷加热炉加热，切去带头带尾，再经过六辊可逆轧机和机前机后卷取机进行多次往复轧制，六辊可逆轧机的机前机后对带卷进行补热；切去的带头带尾返回至带卷收集装置等待再次利用。一种可实现带头带尾重复使用的大重卷镁合金卷材生产工艺，解决了铸轧镁合金进一步精轧的问题，提高产品成材率，实现镁合金工业规模化生产。

Description

可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺

技术领域

本发明涉及有色冶金领域，尤其涉及一种可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺。

背景技术

镁及镁合金作为减重、节能、环保的优异金属材料，在全球各种金属矿产资源日益紧张、价格大幅攀升的大背景下，镁的资源优势、价格优势、产品性能优势进一步凸显，在世界未来发展中将成为最重要的金属材料。我国的镁矿资源十分丰富，总储量居世界第一，在国家对轻量化，新材料大力支持的背景下，国内很多科研机构、高校、国企都在不断对镁合金生产工艺进行优化研究，很多镁合金相关技术也处于世界领先水平，但大多仅限于学术、理论研究或实验性生产，目前国内还没有真正用于工业规模化生产的超重宽幅(3吨以上、宽度大于1200mm)镁合金板卷生产工艺和生产线。

镁合金从坯料至轧制生产非常困难：镁合金熔点低、化学性质活泼，合金的净化是个难题；镁本身的密排六方结构，滑移系少，室温下变形性能差，要得到变形性能好的镁合金板材尤其板卷，就要经过多道次的轧制。镁合散热速度快，变形性能差，在轧制过程中要多次加热，而且温度不好控制，致使轧制成品率低，加工成本高昂。众多因素限制了镁合金板材的推广和普及。目前国内企业为解决以上问题，投入了大量的人力物力，目前国内可试验性铸轧的镁板带材最大宽度约800mm，厚度一般为5～7mm，成品合格率不足50％。而且进一步对其进行有效板卷轧制的方法还没有，更谈不上规模化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，解决了铸轧镁合金进一步精轧的问题，提高产品成材率，实现镁合金工业规模化生产。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，该工艺包括：镁合金铸轧带卷经过带卷加热炉加热后进行开卷，将回收的带头带尾进行焊接，再次卷曲后进入带卷加热炉加热，切去带头带尾，再经过六辊可逆轧机和机前机后卷取机进行多次往复轧制，六辊可逆轧机的机前机后对带卷进行补热；

切去的带头带尾返回至带卷收集装置等待再次利用。

包括如下步骤：

1)镁合金铸轧带卷首先通过翻卷小车，将立式带卷翻转为卧式带卷，进入带卷加热炉中进行低温加热，温度控制在200℃～300℃，保温12小时至18小时出炉。

2)经过翻卷小车再将卧式带卷转为立式带卷，运输到加热开卷机和开头机上开卷，并将带头与回收的带头焊接，带尾与回收的带尾焊接。

3)开卷后的钢板经过平板式感应加热装置和张力装置，进入加热卷取机中卷取成带卷，再通过翻卷小车，由卧式转为立式带卷，进入高温带卷加热炉中加热，加热温度为320℃～450℃；为进入六辊可逆轧机做准备。

4)带卷进入六辊可逆轧机前，通过机前导卫装置的浮动液压剪将带头带尾切除，切除的带头带尾通过辊道和矫直机返回送至带头收集装置，待下次轧制时重复使用。

5)带卷通过机前卷取机、六辊可逆轧机和机后卷取机，对带卷进行反复轧制，在轧制过程中监控带钢的温度，在六辊可逆轧机的机前机后对卷带进行补热；以免出现温度降低影响轧制效果。

6)轧机前后设计测厚装置，实现带卷在线厚度测量，在厚度达到轧制要求尺寸后，通过切边机组，对薄板宽度切割，如在轧制过程中，发现轧制边角出现开裂情况，也可通过切边机组进行宽度切割，不影响后续轧制。通过机后卷取机卷取成品带卷，最终通过成品输送装置和打捆机制成带卷。

上述步骤2)中开卷温度200℃～300℃。

上述步骤3)中平板式感应加热装置使带卷温度不低于200℃。

上述步骤3)中的卷曲温度为200℃～300℃。

上述步骤5)中的补热为感应加热，补热温度为：在原有温度基础上，增加60℃～120℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明是国内首套采用铸轧卷材进行轧制为宽幅带卷板的生产线，实现短流程轧制高质量宽幅薄板带卷，可生产宽度900～1300mm的镁合金宽板卷材。

2)本发明增加了带头带尾矫直机收集系统，可以实现带头带尾多次循环使用，在第一个铸轧带卷卷取后切去的带头带尾通过辊道及矫直机后，再返回到生产线焊接装置前，待下一个铸轧带卷开卷时，进行带头带尾焊接。

因为镁板长度较短，又因为本发明为反复轧制，因而带头和带尾会有很大的一块儿被作为废料，这样成材率会降低。本发明重复使用的带头和带尾，可以大大提高带卷的收得率，使带材的收得率提高至少10％以上，可以有效的降低成本。

3)本发明的轧制工艺是将炉卷轧制和冷轧机轧制进行了综合，通过特殊的加热工艺，使得镁板的卷取和加工轧制达到所需要的轧制工艺技术条件。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明一种可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺流程简述如下：

1、加热：

1)加热机组准备：将预制的带头和带尾平整齐头后，送入等待位置。平板式感应加热装置、焊接装置、切割装置带电准备。

2)来料带卷加热：铸轧带卷经天车上到翻卷小车上，翻卷送到低温带卷加热炉前端的受卷台上，用移卷装置送入带卷加热炉进行加热。加热炉内可放置5卷，出卷节奏按轧制节奏，当卷重3t时，出卷节奏约为3h。单卷在炉内的总加热时间为15h。带卷出炉温度为250℃。

3)带卷开卷：加热后的带卷经翻卷小车从炉后受卷台上取出，翻卷90°，小车再把带上到开卷机上进行开卷。开卷后齐头并进到焊接位置。

4)带头焊接：预制的带头进入焊接位置，压紧装置压紧，激光焊机进行焊机，焊接速度为1m/min。

5)焊缝边部切割：带头焊后前行，进入切割位置，等离子切割机将焊缝两边切出过渡区，长度100mm。切割速度1-1.5m/min。

6)为防止板带卷取时产生裂纹，对带头加热：切割后板带前行，保温罩关闭，带头进入平板式感应加热装置快速加热，加热温度由室温升至250℃，带头进入加热线卷取机钳口(或助卷器)，进行卷取。

7)快速卷取：当带头离开感应炉后，卷取机快速卷取板带，卷取速度60m/min。

8)带尾焊接及切割：当带尾从开卷机露出时，卷取减速，带尾进入焊接位置时停止。预制带尾进入焊接位置进行焊接。焊接后进行等离子切割。

9)带尾加热卷取：完成切割后，带尾进入平板式感应加热装置快速加热，加热温度由室温升至250℃，加热后将带尾卷起，捆卷。至此整个带卷带头带尾焊接完成。

2、整个带卷加热：

1)卸卷小车将带卷从加热卷取机上卸下，翻卷90°，送到高温加热炉前受卷台上。移卷装置将带卷送入炉内进行加热，加热温度400℃。加热节奏、单卷加热时间与低温炉相同。

2)带卷加热到开轧温度400℃后出炉，由卸卷小车运出，并翻卷90°，拆除捆带。

3)带卷由带卷转运装置移送到机前卷取上卷小车受卷台上。

3、带卷轧制：

1)机前卷取机上卷小车将带卷内孔对准卷取机卷筒中心后，小车继续前行，将带卷套在卷取机机卷筒上，并使带卷在宽度方向上与机组中心线对中。卷取机卷筒涨径撑起带卷。上卷小车鞍座下降至下极限后，小车退出。卷取机刮板抬起对准带卷头部，在线外等待的可移动卷取炉套入卷取机卷筒并密封，同时开卷机活动支承闭合，机前卷取机以穿带速度转动，使带头沿着刮板进入后面的夹送辊、矫直辊。上夹送辊压下夹送带材向前推进，带材先后经过吹扫辊、测厚仪台架(此时测厚仪正处于机组轧线以外，待机组升速轧制时进入轧线以内)、机前补热装置进入六辊轧机(轧机处于预热完备状态)。然后带板通过机后补热装置、切边剪、事故处理剪、机后转向辊、最后进入机后卷取机钳口(此时卷取机卷筒正处于缩径状态，活动支承处于闭合位置，卷取炉在线外待命)。

2)当带头进入机后卷取机钳口后，机后卷取机卷筒涨径同时钳口动作夹住带头，卷筒启动开始卷取带材。卷取带材1～2圈后，打开活动支撑，在线外等待的可移动卷取炉套入卷取机卷筒并密封，同时开卷机活动支承闭合，带头焊缝越过轧机，轧机压下，机组停车进入待轧制状态。此时机前机后卷取机活动支撑打开，机前机后卷取加热炉前行进入闭合加热状态。此时侧厚仪、补热装置就位，检查各组检测数据正常，按轧制规程机组开始升速轧制。当带尾焊缝到达轧辊以前减速停车。准备第二道次的反向轧制。

3)反向轧制：机组反向，从机后向机前进行第二道次轧制。每次轧制时，前后焊缝均不越过轧辊。如此反复经过数道次轧制，直到轧到成品厚度。

4)带头处理：当倒数第二道次结束时，板厚预留2％～5％的压下量，此时带卷在机前卷取机上。此道次轧制时，当头部焊缝接近轧辊时，减速停车，机前机后卷取机活动支撑打开，卷取炉退出。卷取压辊压下，轧辊抬起，继续向机前卷取，让焊缝越过轧辊，当焊缝到达剪切机时停机，液压剪将带头与带板切断。机前卷取机将板带头收起。轧机压下咬住带头，被切断的带头在轧辊的驱动下向机前，经过矫直机后用辊道送到后部收集区。

5)末道次轧制：机后侧卷取机上套筒，助卷器进入工作位置。机前卷取机向机后穿带，轧辊压下到成品厚度。切边剪投入工作。当板带头部在助卷器配合下卷上2-3圈后，助卷器退出，轧机升速轧制。

6)带尾处理及成品卸卷：当带尾焊缝露出时，轧机减速，轧辊抬起，焊缝越过轧辊，卷取机继续卷取，当带尾穿出矫直机时，停机，机组反转，在焊缝到达机后侧液压剪停车，将带尾剪下，带尾向机前经辊道送至收集区。机后卷取机将剩余板带全部卷取，机后侧卸卷小车将成品卷移出到受卷台上，打捆，天车将成品卷吊往成品区。至此轧制过程结束。

Claims (6)

1.可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，该工艺包括：镁合金铸轧带卷经过带卷加热炉加热后进行开卷，将回收的带头带尾进行焊接，再次卷曲后进入带卷加热炉加热，切去带头带尾，再经过六辊可逆轧机和机前机后卷取机进行多次往复轧制，六辊可逆轧机的机前机后对带卷进行补热；

切去的带头带尾返回至带卷收集装置等待再次利用。

2.根据权利要求1所述的可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)镁合金铸轧带卷首先进入带卷加热炉中进行低温加热，温度控制在200℃～300℃，保温12小时～18小时后出炉；

2)带卷运输到加热开卷机和开头机上开卷，并将带头与回收的带头焊接，带尾与回收的带尾焊接；

3)开卷后的钢板经过平板式感应加热装置和张力装置，进入加热卷取机中卷取成带卷，再进入高温带卷加热炉中加热，加热温度为320℃～450℃；

4)带卷进入六辊可逆轧机前，将带头带尾切除，切除的带头带尾返回送至带头收集装置，待下次轧制时重复使用；

5)带卷通过机前卷取机、六辊可逆轧机和机后卷取机，对带卷进行反复轧制，在轧制过程中监控带钢的温度，在六辊可逆轧机的机前机后对卷带进行补热；

6)通过切边机组，对薄板宽度切割，通过机后卷取机卷取成品带卷，最终通过成品输送装置和打捆机制成带卷。

3.根据权利要求2所述的可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，上述步骤2)中开卷温度为200℃～300℃。

4.根据权利要求2所述的可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，上述步骤3)中平板式感应加热装置使带卷温度不低于200℃。

5.根据权利要求2所述的可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，上述步骤3)中的卷曲温度为200℃～300℃。

6.根据权利要求2所述的可实现带头带尾重复使用的镁合金卷材生产工艺，其特征在于，上述步骤5)中的补热为感应加热，补热温度为增加60℃～120℃。

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