一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线及生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线及生产工艺，所述生产线由通过输送辊道依次连接的加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区构成，其中，所述加热区包括铝锭加热炉和钢坯加热炉，所述铝锭加热炉和钢坯加热炉分别位于输送辊道两侧，所述铝锭加热炉靠近输送辊道一侧设有铝锭翻转机构；所述粗轧区包括依次连接的一次除鳞装置、立辊轧机、粗轧机和重型剪；所述精轧区包括依次连接的轻型剪、精轧机和圆盘剪，所述精轧机具有内置的二次除鳞装置；所述卷曲区包括依次连接的层流冷却装置和卷取机。利用本发明可实现在同一生产线轧制生产碳钢、不锈钢及铝合金产品，有效实现资源优化配置、共享。
【专利说明】一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线及生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于金属压力加工【技术领域】，涉及一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线及利用该生产线生产钢铁板带产品和铝合金板带产品的工艺。
【背景技术】
[0002]钢铁是建筑、民用和机械装备等领域基础材料，因具有诸多优越性能及价格低廉，在国民经济中具有不可替代重要地位。热轧板带钢生产主要有连续轧制、炉卷轧制和薄板坯连铸连轧三种类型，按粗轧机组与精轧机组不同配置，热连轧有半连续式、3/4连续式和全连续式三种形式。铝合金具有一系列优良特性，是应用最广泛的有色金属结构材料。铝合金板带热轧生产可在单机架可逆轧机上轧制，也可在多机架上实行连轧；热轧机型形式多样，如单机架热轧、双机架热轧、多机架热连轧、连续铸轧、连铸连轧等。
[0003]由于不同金属材料轧制机理存在很大差异，目前，钢铁及铝合金板带热轧生产基本采用同一金属材料批量轧制工艺途径。为提高生产能力、拓展产品种类、改善表面质量、降低生产成本等，国内外部分企业相继开发碳钢与不锈钢热轧板卷共线轧制技术，钢铁与钛板卷共线轧制技术等。但是，钢铁与铝合金板带热轧共线生产工艺尚属空白。随着跨区域、跨行业企业兼并重组，产业多元化、品种多样化发展，设计一种热轧生产工艺，以实现碳钢、不锈钢与铝合金板带共线生产，在拓展产品种类、降低建设投资、提高经济效益等方面具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的即在于针对现有技术存在的问题，提供一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线，以实现钢铁与铝合金板带的热轧共线生产。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种利用上述生产线生产钢铁板带产品的工艺。
[0006]本发明的再一目的在于提供一种利用上述生产线生产铝合金板带产品的工艺。
[0007]为此，本发明采用如下技术方案:
一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线，它由通过输送辊道依次连接的加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区构成，其中:
所述加热区包括铝锭加热炉和钢坯加热炉，所述铝锭加热炉和钢坯加热炉分别位于输送辊道两侧，所述铝锭加热炉靠近输送辊道一侧设有铝锭翻转机构；
所述粗轧区包括依次连接的一次除鳞装置、立辊轧机、粗轧机和重型剪；
所述精轧区包括依次连接的轻型剪、精轧机和圆盘剪，所述精轧机具有内置的二次除鳞装置；
所述卷曲区包括依次连接的层流冷却装置和卷取机。
[0008]一种利用上述生产线生产钢铁板带产品的工艺，包括如下步骤:
(O加热:将厚度为160-250mm的钢连铸板坯装入钢坯加热炉内，加热至1250°C后出
炉； (2)粗轧:采用一次除鳞装置，通过高压水将经过加热的钢连铸板坯清除表面氧化铁皮，然后在立辊轧机与粗轧机之间往复轧制，直至中间坯料的厚度小于30mm，关闭重型剪，使中间坯料快速通过；
(3)精轧:通过轻型剪将中间坯料切头切尾，并根据情况进行剪切分段，然后利用精轧机内置的二次除鳞装置对剪切后中间坯料进行高压水清洗，经精轧机轧制3-7道次，得到厚度为3-5mm的钢铁板带；关闭圆盘剪，使钢铁板带快速通过；
(4)通过层流冷却装置将钢铁板带冷却至700°C，然后送入卷曲机内卷取得到钢铁带卷。
[0009]进一步地，所述钢铁为碳钢或不锈钢。
[0010]一种利用上述生产线生产铝合金板带产品的工艺，包括如下步骤:
(1)加热:将厚度为400-650mm的铝合金铸锭装入铝锭加热炉内加热，加热至460°C后出炉，通过铝锭翻转机构进行翻转，平置于输送辊道上；
(2)关闭一次除鳞装置，铝合金铸锭快速通过一次除鳞装置后在立辊轧机与粗轧机之间往复轧制，直至中间坯料厚度小于45mm，将轧制后坯料采用重型剪切头切尾，并根据情况进行剪切分段；
(3)关闭轻型剪和二次除鳞装置，使铝合金铸锭快速通过，然后经精轧机轧制3-7道次，得到厚度为2-4mm的铝合金板带；采用圆盘剪对铝合金板带进行切边；
(4)关闭层流冷却装置，使铝合金板带快速通过，然后送入卷取机内卷取得到铝合金带卷。
[0011]本发明的有益效果在于:利用本发明可实现在同一生产线轧制生产碳钢、不锈钢及铝合金产品，有效实现资源优化配置、共享，可确保产品力学性能、工艺性能、表面质量、平直度等达到标准规定及用户要求；同时，本发明工艺可根据用户需求共线灵活组织不同类型、不同系列、不同规格钢铁与铝合金热轧板带批量生产，且自动化程度高，技术先进，完全能够满足用户及后道冷轧工序使用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线的结构示意图。
[0013]图中，1-输送辊道，2-铝锭加热炉，3-铝锭翻转机构，4-钢坯加热炉，5- —次除鳞装置，6-立辊轧机，7-粗轧机，8-重型剪，9-轻型剪，10-精轧机，11-圆盘剪，12-层流冷却装置，13-卷取机。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
如图1所示，一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线，它由通过输送辊道I依次连接的加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区构成，其中:
A.加热区:包括推锭式铝锭加热炉2共2-4座，以及步进梁式钢坯加热炉4共2-4座，铝锭加热炉2最高加热温度为680°C，钢坯加热炉4最高加热温度为1300°C，铝锭加热炉2和钢坯加热炉4分别位于输送辊道I两侧，铝锭加热炉2靠近输送辊道I 一侧设有铝锭翻转机构3 ； B.粗轧区:包括依次连接的一次除鳞装置5、立辊轧机6、粗轧机7及重型剪8。一次除鳞装置5的作用为采用高压水清除碳钢与不锈钢板坯表面氧化铁皮，水压为18-20MPa，铝锭通过时一次除鳞装置5自动关闭。立辊轧机6与粗轧机7作用为完成坯料可逆多道次轧制(包括边部)，立辊轧机6设有自动宽度控制系统(AWC)和短行程控制系统(SSC)，以减小中间坯料宽度偏差和头、尾鱼尾状，提高板带宽度精度，最大轧制力6700kN ;粗轧机7采用四辊可逆轧机，最大轧制力55000kN，最大开口度700_。重型剪8作用为根据情况完成中间坯料切头切尾，也可根据实际情况进行剪切分段，主要针对厚度较大的铝合金坯料；
C.精轧区:包括依次连接的轻型剪9、精轧机10以及圆盘剪11，精轧机10为3-7架。轻型剪9的作用为对中间坯料进行切头切尾，设有形状检测仪，可实现最优化控制，减少头、尾切损，提高成材率，主要针对厚度较小的钢铁板坯。精轧机组作用为完成带张力多道次轧制，轧至目标成品厚度。精轧机10内置有二次除鳞装置(图中未示出)，作用为用高压水(水压18-20MPa)清除钢铁表面再生氧化铁皮，铝板带通过时自动停止工作。精轧机10由四辊轧机组成，最大轧制力40000-50000kN，全部采用液压压下和厚度自动控制(AGC)系统，响应速度快、设定精度高，以提高板带全长厚度控制精度；并采用CVC板形控制系统、工作辊弯辊、工作辊横移装置，以保证产品凸度及平直度，以改善产品表面质量、实现自动轧制；在精轧机组出口设有凸度、平直度及厚度、宽度、温度等检测设施。圆盘剪11用于铝带切边，碳钢与不锈钢板带通过时自动停止工作；
D.卷取区域:包括一套层流冷却装置12和2-4台卷取机13。层流冷却装置12可实现高效、快速、可调的层流冷却，分为紧凑式快速冷却段、精调段及微调段三部分，用于碳钢与不锈钢板带在线冷却，铝板带通过时自动关闭。卷取机机组处设置上、下表面质量检测装置，以在线检查、分析、控制板带表面质量。卷取机13采用全液压带踏步型，助卷辊自动踏步控制，以防止板带产生压痕及表面损伤等缺陷。
[0015]实施例2
利用实施例1生产线生产不锈钢板带产品的工艺，包括如下步骤:
(1)加热:将厚度为160-250mm的不锈钢连铸板坯装入钢坯加热炉4内，加热至1250°C后出炉；
(2)粗轧:采用一次除鳞装置5，将经过加热的不锈钢连铸板坯通过高压水清除表面氧化铁皮，然后在立辊轧机6与粗轧机7之间往复轧制，开轧温度为1150°C，直至中间坯料的厚度小于30_，关闭重型剪8，使中间坯料快速通过；
(3)精轧:通过轻型剪9将中间坯料切头切尾，并根据情况进行剪切分段，然后采用内置二次除鳞装置对剪切后中间坯料进行高压水清洗，再经精轧机10轧制3-7道次，得到厚度为3-5mm的钢铁板带；关闭圆盘剪11，使钢铁板带快速通过；
(4)将钢铁板带采用层流冷却装置12冷却至700°C，然后送入卷曲机13内卷取得到钢铁带卷。
[0016]实施例3
利用实施例1生产线生产铝合金板带产品的工艺，包括如下步骤:
(1)加热:将厚度为400-650mm的铝合金铸锭装入铝锭加热炉2内加热，加热至460°C后出炉，通过铝锭翻转机构3进行翻转，平置于输送辊道I上；
(2)关闭一次除鳞装置5，铝合金铸锭快速通过一次除鳞装置5后在立辊轧机6与粗轧机7之间往复轧制，直至中间坯料厚度小于45mm，将轧制后坯料采用重型剪8切头切尾，并根据情况进行剪切分段；
(3)关闭轻型剪9和一次除鳞装置，铝合金铸锭快速通过，然后经精轧机10轧制3-7道次，得到厚度为2-4mm的铝合金板带，采用圆盘剪11对铝合金板带进行切边；
(4)关闭层流冷却装置12，使铝合金板带快速通过，然后送入卷取机13内卷取得到铝合金带卷。
【权利要求】
1.一种钢铁与铝合金板带产品热轧共线生产线，其特征在于，它由通过输送辊道依次连接的加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区构成，其中: 所述加热区包括铝锭加热炉和钢坯加热炉，所述铝锭加热炉和钢坯加热炉分别位于输送辊道两侧，所述铝锭加热炉靠近输送辊道一侧设有铝锭翻转机构； 所述粗轧区包括依次连接的一次除鳞装置、立辊轧机、粗轧机和重型剪； 所述精轧区包括依次连接的轻型剪、精轧机和圆盘剪，所述精轧机具有内置的二次除鳞装置； 所述卷曲区包括依次连接的层流冷却装置和卷取机。
2.一种利用权利要求1所述生产线生产钢铁板带产品的工艺，其特征在于，包括如下步骤: (O加热:将厚度为160-250mm的钢连铸板坯装入钢坯加热炉内，加热至1250°C后出炉； (2)粗轧:采用一次除鳞装置，通过高压水将经过加热的钢连铸板坯清除表面氧化铁皮，然后在立辊轧机与粗轧机之间往复轧制，直至中间坯料的厚度小于30mm，关闭重型剪，使中间坯料快速通过； (3)精轧:通过轻型剪将中间坯料切头切尾，并根据情况进行剪切分段，然后利用精轧机内置的二次除鳞装置对剪切后中间坯料进行高压水清洗，经精轧机轧制3-7道次，得到厚度为3-5mm的钢铁板带；关闭圆盘剪，使钢铁板带快速通过； (4)通过层流冷却装置将钢铁板带冷却至700°C，然后送入卷曲机内卷取得到钢铁带卷。
3.根据权利要求2所述的一种生产钢铁板带产品的工艺，其特征在于:所述钢铁为碳钢或不锈钢。
4.一种利用权利要求1所述生产线生产铝合金板带产品的工艺，其特征在于，包括如下步骤: (1)加热:将厚度为400-650mm的铝合金铸锭装入铝锭加热炉内加热，加热至460°C后出炉，通过铝锭翻转机构进行翻转，平置于输送辊道上； (2)关闭一次除鳞装置，铝合金铸锭快速通过一次除鳞装置后在立辊轧机与粗轧机之间往复轧制，直至中间坯料厚度小于45mm，将轧制后坯料采用重型剪切头切尾，并根据情况进行剪切分段； (3)关闭轻型剪和二次除鳞装置，使铝合金铸锭快速通过，然后经精轧机轧制3-7道次，得到厚度为2-4mm的铝合金板带；采用圆盘剪对铝合金板带进行切边； (4)关闭层流冷却装置，使铝合金板带快速通过，然后送入卷取机内卷取得到铝合金带卷。
【文档编号】B21B1/26GK103567222SQ201310475060
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】李岩, 刘会圈, 张有余, 吴建文, 何成善 申请人:酒泉钢铁(集团)有限责任公司