一种钛合金板连轧控温装置及控温连轧方法与流程

本发明涉及板连轧领域，特别涉及一种钛合金板连轧控温装置。

背景技术：

钛合金的密度小，抗拉强度高，在-253-600摄氏度范围内，它的强度在金属材料中几乎最高，它在适当的氧化性环境中可形成一种薄而坚硬的氧化物膜，具有优异的耐腐蚀性。随着人们对物质消费的需求不断向高档次发展，钛合金开始由航天、航空、国防军工领域逐渐进入化工机械、船舶工业、汽车工业与石油天然气工业等更广泛的重工业生产领域以及食品、医疗设备与体育休闲业等民用消费领域。目前在钛合金板生产过程中，从钛合金板坯的形成到第一道次轧制距离较长，由于板坯表面中部与边部散热条件的差异，造成板坯表面存在温度差。板边表面存在的温度差是造成板材翘曲的主要因素。

技术实现要素：

本发明提供一种能够消除整个连轧过程中钛合金板中的温度差、准确控制钛合金板轧制时的温度，避免板材翘曲的钛合金板连轧控温装置及控温连轧方法。

本发明的钛合金板连轧控温装置包括环形感应线圈、支撑架、石箱、桁架、支架和比色测温仪，在钛合金板进入水平轧制的地方，每一道轧制的轧辊前均设有固定在地面的桁架，在桁架的横梁上设有两台比色测温仪，桁架一侧的竖梁上设有一台比色测温仪，比色测温仪均通过支架固定在桁架上，比色测温仪与钛合金板表面的夹角可以调整；距离桁架2米的地面上均设有支撑架，第一个支撑架另一侧距离开始水平轧制端2米，石箱固定在支撑架上，轧制的钛合金板从石箱中通过，在石箱内两侧的上表面、下表面和侧面均设置环形感应线圈组，这些环形感应线圈组均距离钛合金板表面2厘米，每组环形感应线圈组包括了3个环形感应线圈，环形感应线圈均等距放置，通电后环形感应线圈可以对钛合金板的板边进行加热。

使用上述钛合金板连轧控温装置进行控温连轧的方法：

前箱中的钛合金金属液经过布流器聚集在一对轧辊上，经轧辊轧制后形成钛合金板，竖直方向上的钛合金板再经三对导向轧辊变成水平方向上的钛合金板，水平方向的钛合金板通过固定在地面上的圆筒运输机，输送钛合金板进行下一步的轧制，水平方向的钛合金板经过导向轧辊后，通过石箱，设在石箱上的环形感应线圈不与钛合金板表面接触，调整比色测温仪与钛合金板表面的夹角为45°，钛合金板边经感应加热后的钛合金板开始进行第一道次轧制；在后续的连轧过程中，所述圆筒运输机、环形感应线圈、桁架和测温装置设置的位置与第一道次轧制过程相同；开始工作时，每个环形感应线圈组有2个线圈通电，3台比色测温仪分别测量经感应加热后所述钛合金板中部、边部以及侧面的温度，若边部或侧面的温度高于中部的温度，则在其对应的方向上关闭一个环形感应线圈电源或降低电流大小；若边部或侧面的温度低于中部的温度，则在其对应的方向上再对一个环形感应线圈通电或增加电流大小。后续连轧过程的控温也类似实现。

环形感应线圈组与现有技术相比具有如下优点：

1.比色测温仪、环形感应线圈和相应的控制装置组成一个闭环控制系统，可以准确控制钛合金板轧制时的温度，避免板材翘曲。

2.在每个道次轧制之前设计控温装置，保证在整个连轧过程中消除钛合金板中的温度差。

附图说明

图1是本发明装置的立体示意简图；

图2是图1中石箱内部环形感应线圈组的局部放大图。

图中1-前箱、2-布流器、3-轧辊a、4-轧辊b、5-钛合金板、6-桁架、7-轧辊c、8-地面、9-石箱、10-螺钉、11-支撑台架、12-环形感应线圈组、13-圆筒运输机、14-比色测温仪、15-螺栓、16-螺钉、17-支架。

具体实施方式

为更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。现使用型号为3500mm中厚板轧机进行钢板轧制，运用本发明方法实现对钛合金板连轧时温度反馈控制。

在图1和图2所示的钛合金板连轧控温装置示意图中，在钛合金板5进入水平轧制的地方，每一道轧制的轧辊前均设有固定在地面的桁架8，两台比色测温仪14通过支架17和螺钉固定在桁架的横梁上，另一台比色测温仪也通过支架和螺钉固定在桁架一侧的竖梁上，比色测温仪与钛合金板表面的夹角可以调整；距离桁架2米的地面上均设有支撑架11，第一个支撑架另一侧距离开始水平轧制端2米，石箱9固定在支撑架上，轧制的钛合金板从石箱中通过，在石箱内两侧的上表面、下表面和侧面均设置环形感应线圈组12，这些环形感应线圈组通过螺钉10固定在石箱上，并均距离钛合金板表面2厘米，每组环形感应线圈组包括了3个环形感应线圈，环形感应线圈均等距放置，通电后环形感应线圈可以对钛合金板的板边进行加热。

使用上述钛合金板连轧控温装置进行控温连轧的方法：

前箱1中的钛合金金属液经过布流器2聚集在一对轧辊a3上，再经轧辊a的粗轧后形成钛合金板5，竖直方向上的钛合金板再经三对导向轧辊b4变成水平方向上的钛合金板，水平方向的钛合金板通过固定在地面8上的圆筒运输机13，输送钛合金板进行下一步的轧制，水平方向的钛合金板经过导向轧辊后，通过石箱9，设在石箱上的环形感应线圈12不与钛合金板表面接触，调整比色测温仪14与钛合金板表面的夹角为45°，轧辊c7距离第一道次轧制的桁架6有半米，钛合金板边经感应加热后开始轧辊c7对钛合金板进行第一道次轧制；在后续的连轧过程中，所述圆筒运输机、环形感应线圈、桁架和测温装置设置的位置与第一道次轧制过程相同；开始工作时，每个环形感应线圈组有2个线圈通电，3台比色测温仪分别测量经感应加热后所述钛合金板中部、边部以及侧面的温度，若边部或侧面的温度高于中部的温度，则在其对应的方向上关闭一个环形感应线圈电源或降低电流大小；若边部或侧面的温度低于中部的温度，则在其对应的方向上再对一个环形感应线圈通电或增加电流大小。后续连轧过程的控温也类似实现。

技术特征：

技术总结
一种钛合金板连轧控温装置，其包括环形感应线圈、支撑架、石箱、桁架、支架和比色测温仪，每一道轧制的轧辊前均设有桁架，在桁架的横梁上设有两台比色测温仪，桁架一侧的竖梁上设有一台比色测温仪，比色测温仪与钛合金板表面的夹角可以调整；距离桁架2米均设有支撑架，石箱固定在支撑架上，轧制的钛合金板从石箱中通过，在石箱内两侧的上表面、下表面和侧面均设置环形感应线圈组，这些环形感应线圈组均距离钛合金板表面2厘米，每组环形感应线圈组包括了3个环形感应线圈，通电后环形感应线圈可以对钛合金板的板边进行加热。本发明能够消除整个连轧过程中钛合金板中的温度差、准确控制钛合金板轧制时的温度，避免板材翘曲。

技术研发人员：韩毅;范文军;王奇
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2017.05.10
技术公布日：2017.09.15