一种除去热轧钛板表面残余氧化钛皮的方法与流程

本发明涉及一种除去热轧钛板表面残余氧化钛皮的方法，属于材料加工领域。

背景技术：

钛是一种银白色的过渡金属，具有重量轻、强度高、金属光泽、耐腐蚀性强的特征；化学性质极其稳定，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱、以及高强度、低密度，被誉为“太空金属”；金属钛优异的性能，通过热轧或冷轧得到不同厚度的薄材，应用于航空航天、石油化工、发电、制药和医疗器械、海水淡化等领域。

通过热轧生产钛板，由于钛元素活跃，在大气环境下高温加热后会在表面产生氧化钛皮，钛坯表面的氧化钛皮清除干净与否是衡量除鳞效果好坏的标志，也是衡量热轧钛板质量的标准；实际生产中会通过高压水除去氧化钛皮，但是由于高压水不能始终覆盖整个钛坯表面以及高压水对钛坯表面氧化钛皮的打击力度不够，导致实际除鳞效果不佳，高压水除鳞后在钛坯表面仍然会存在残余氧化钛皮，残余的氧化铁皮在钛坯表面呈现两种分布状况：一是带状分布，这种分布一般比较规则，有一定规律性；二是离散状分布，这种分布一般不规则，没有规律性，反映出来的现象是没有清除干净；氧化钛皮去除不干净，残留在表面会使后续工序的成品率下降，降低钛板轧制质量；综上所述，采用合适的方法完全去除热轧钛板表面氧化钛皮很关键，直接影响钛板轧制质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于改进高压水除鳞效果不佳的现象，提供一种除去热轧钛板表面残余氧化钛皮的方法，具体包括以下步骤：

（1）在轧机输入辊道上和轧机机架间设置高压除鳞水箱，经过表面处理后加热到开扎温度的钛板通过高压水清除依附在钛板表面的氧化钛皮；

（2）在高压除鳞水箱后轧辊前设置v型除鳞刷，使v型除鳞刷高速转动，除去钛板上经过高压水除鳞后残余的氧化钛皮，然后再进行后续的轧制过程，每道次轧制前都进行v型除鳞刷除鳞处理。

优选的，本发明步骤（1）中高压水的水压为160~180kg/cm²。

优选的，本发明步骤（2）中v型除鳞刷的v型张角为30°~150°，v型除鳞刷的长度为l，w为轧制板材宽度，为张角大小。

优选的，本发明所述v型除鳞刷的刷头为板型结构，板上连接众多横向和纵向分布的旋转轴，每根旋转轴底部固定由耐磨金属丝制备的刷头（类似“扫帚”结构），旋转轴由固定于顶端的电机驱动旋转，带动除鳞刷头旋转，转速为300~800r/min；其中，每根旋转轴带动刷头旋转时，刷头外端扫过的最大弧度与另一旋转轴刷头外端扫过的最大弧度相切。

优选的，本发明所述v型除鳞刷的刷头为圆型结构，由耐磨金属丝制备的刷头固定在圆形板上，圆形板直接连接在v型除鳞刷板上，电机带动圆型除鳞刷头旋转，转速为300~800r/min；圆型刷头之间相隔圆形板的半径距离，横向和纵向相间分布。

优选的，本发明所述v型除鳞刷的刷头由耐磨金属制得。

本发明所述方法目的是除去预热轧钛板表面的氧化皮（鳞皮），提高轧制钛板质量。v型除鳞刷位于轧辊前，刷头有板型和圆型两种形状，由耐磨金属制得，工作时高速旋转，转速为300~800r/min。除鳞刷与链式传送带之间有一定的距离（除鳞刷与传送带之间的距离为轧制板材的厚度，保证除鳞刷与被轧板材接触）。首先对热轧钛坯进行表面处理；将表面处理后的钛坯放在步进式加热炉内进行加热；加热后的钛坯进行高压水除鳞；高压水除鳞后的钛坯用v型除鳞刷除去残余的氧化钛皮；进行多道次轧制，通过粗轧和精轧获得最终合适厚度；轧制后钛坯依次进行冷却、切边、拉矫平整处理、卷取。本发明在对实际生产中除鳞效果不佳，所反映出来的基本状态进行分析的基础上，发明了一种除去“热轧钛板表面残余氧化钛皮”方法。本发明的有益效果：本发明所述方法操作简单方便，成本低，通过在轧辊前设置v型除鳞刷，有效除去高压水除鳞后依附在钛坯表面呈带状和离散分布的残余氧化钛皮，改善预轧钛板的表面质量，最终获得高质量的热轧钛板材，提高钛板轧制的成品率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为除鳞刷板型刷头形状结构示意图。

图3为除鳞刷圆型刷头形状结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

一种除去“热轧钛板表面残余氧化钛皮”方法，具体包括以下步骤：

（1）轧制钛坯的准备：对钛板坯料进行表面处理，清除氧化层、污渍，并对坯料各个面的毛刺进行打磨，保证光滑平整。

（2）加热处理：将表面处理好的钛板坯放在步进式加热炉内进行缓慢加热处理，最终加热温度为开轧温度；控制开轧温度为750~840℃，终轧温度为660~730℃。

（3）高压水除鳞：在轧机输人辊道上和轧机机架间装备高压除鳞水箱，通过高压水以清除依附在钛板表面因高温而产生的原始的和二次氧化钛皮，其中高压水压力为160~180kg/cm²。

（4）v型除鳞刷除去残余的氧化钛皮：在高压水除鳞后，轧辊前设置v型除鳞刷，v型张角=30°~150°，长度由公式l/确定，w为轧制板材宽度，为张角大小。

（5）轧制：除鳞后的钛板进行多道次轧制，通过粗轧和精轧获得最终所需合适的厚度；其中，每道次轧制前都进行v型除鳞刷除鳞处理。

（6）轧制完成后对钛坯进行冷却处理，冷却处理后将轧制好的钛坯进行切边、拉矫平整处理得到所需产品。

本发明实施例所述v型除鳞刷的刷头可以为板型结构也可以为圆型结构，为板型结构时板上连接众多横向和纵向分布的旋转轴，每根旋转轴底部固定由耐磨金属丝制备的刷头（类似“扫帚”结构），旋转轴由固定于顶端的电机驱动旋转，带动除鳞刷头旋转，转速为300~800r/min；其中，每根旋转轴带动刷头旋转时，刷头外端扫过的最大弧度与另一旋转轴刷头外端扫过的最大弧度相切。刷头为圆型结构时，由耐磨金属丝制备的刷头固定在圆形板上，圆形板直接连接在v型除鳞刷板上，电机带动圆型除鳞刷头旋转，转速为300~800r/min；圆型刷头之间相隔圆形板的半径距离，横向和纵向相间分布，如图2、3所示。

实施例1

钛板：选用ta1，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta1钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为170kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮；高压水除鳞效果并不好，表明仍残留大量黏附在板材上呈带状和离散分布的氧化皮；经高压水打磨后的钛板通过张角为120°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为板型，除鳞刷头在旋转轴的驱动下以300r/min的转速旋转，黏附在板材表面的高温氧化钛皮经高速旋转的除鳞刷头产生的摩擦而带走，板材表面质量提高；最后进行轧制。

实施例2

钛板：选用ta1，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta1钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为160kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮。高压水除鳞效果并不好，表明仍残留大量黏附在板材上呈带状和离散分布的氧化皮。经高压水打磨后的钛板通过张角为120°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为圆型，除鳞刷头在电机的驱动下以300r/min的转速旋转，高压水除鳞后残留的高温氧化钛皮被除鳞刷头从轧制板材表面除去；然后进行轧制。

实施例3

钛板：选用ta1，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta1钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为180kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮。高压水除鳞效果并不好，表明仍残留大量黏附在板材上呈带状和离散分布的氧化皮。经高压水打磨后的钛板通过张角为90°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为板型，除鳞刷头在旋转轴的驱动下以500r/min的转速旋转，黏附在板材表面的高温氧化钛皮经高速旋转的除鳞刷头产生的摩擦而带走，板材表面质量提高；然后进行轧制。

实施例4

钛板：选用ta1，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta1钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为170kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮。高压水除鳞效果并不好，表明仍残留大量黏附在板材上呈带状和离散分布的氧化皮。经高压水打磨后的钛板通过张角为90°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为圆型，除鳞刷头在电机的驱动下以500r/min的转速旋转，高压水除鳞后残留的高温氧化钛皮被除鳞刷头从轧制板材表面除去；然后进行轧制。

实施例5

钛板：选用ta2，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta2钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为170kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮；经高压水打磨后的钛板通过张角为60°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为板型，除鳞刷头在旋转轴的驱动下以800r/min的转速旋转，黏附在板材表面的高温氧化钛皮经高速旋转的除鳞刷头产生的摩擦而带走，板材表面质量提高；然后进行轧制。

实施例6

钛板：选用ta2，厚度为80mm，长度为5000mm，宽度为500mm。

将表面处理好的ta2钛板放入加热炉中，5℃/s的速度加热到开轧温度820℃；将加热好的钛板出炉经过水压为170kg/cm²的高压击打表面，除去氧化钛皮。高压水除鳞效果并不好，表明仍残留大量黏附在板材上呈带状和离散分布的氧化皮。经高压水打磨后的钛板通过张角为60°、边长为520mm的v型除鳞刷，除鳞刷头为圆型，除鳞刷头在电机的驱动下以800r/min的转速旋转，高压水除鳞后残留的高温氧化钛皮被除鳞刷头从轧制板材表面除去；然后进行轧制。