一種鈦合金板連軋控溫裝置及控溫連軋方法與流程

本發明涉及板連軋領域，特別涉及一種鈦合金板連軋控溫裝置。

背景技術：

鈦合金的密度小，抗拉強度高，在-253-600攝氏度范圍內，它的強度在金屬材料中幾乎最高，它在適當的氧化性環境中可形成一種薄而堅硬的氧化物膜，具有優異的耐腐蝕性。隨著人們對物質消費的需求不斷向高檔次發展，鈦合金開始由航天、航空、國防軍工領域逐漸進入化工機械、船舶工業、汽車工業與石油天然氣工業等更廣泛的重工業生產領域以及食品、醫療設備與體育休閑業等民用消費領域。目前在鈦合金板生產過程中，從鈦合金板坯的形成到第一道次軋制距離較長，由于板坯表面中部與邊部散熱條件的差異，造成板坯表面存在溫度差。板邊表面存在的溫度差是造成板材翹曲的主要因素。

技術實現要素：

本發明提供一種能夠消除整個連軋過程中鈦合金板中的溫度差、準確控制鈦合金板軋制時的溫度，避免板材翹曲的鈦合金板連軋控溫裝置及控溫連軋方法。

本發明的鈦合金板連軋控溫裝置包括環形感應線圈、支撐架、石箱、桁架、支架和比色測溫儀，在鈦合金板進入水平軋制的地方，每一道軋制的軋輥前均設有固定在地面的桁架，在桁架的橫梁上設有兩臺比色測溫儀，桁架一側的豎梁上設有一臺比色測溫儀，比色測溫儀均通過支架固定在桁架上，比色測溫儀與鈦合金板表面的夾角可以調整；距離桁架2米的地面上均設有支撐架，第一個支撐架另一側距離開始水平軋制端2米，石箱固定在支撐架上，軋制的鈦合金板從石箱中通過，在石箱內兩側的上表面、下表面和側面均設置環形感應線圈組，這些環形感應線圈組均距離鈦合金板表面2厘米，每組環形感應線圈組包括了3個環形感應線圈，環形感應線圈均等距放置，通電后環形感應線圈可以對鈦合金板的板邊進行加熱。

使用上述鈦合金板連軋控溫裝置進行控溫連軋的方法：

前箱中的鈦合金金屬液經過布流器聚集在一對軋輥上，經軋輥軋制后形成鈦合金板，豎直方向上的鈦合金板再經三對導向軋輥變成水平方向上的鈦合金板，水平方向的鈦合金板通過固定在地面上的圓筒運輸機，輸送鈦合金板進行下一步的軋制，水平方向的鈦合金板經過導向軋輥后，通過石箱，設在石箱上的環形感應線圈不與鈦合金板表面接觸，調整比色測溫儀與鈦合金板表面的夾角為45°，鈦合金板邊經感應加熱后的鈦合金板開始進行第一道次軋制；在后續的連軋過程中，所述圓筒運輸機、環形感應線圈、桁架和測溫裝置設置的位置與第一道次軋制過程相同；開始工作時，每個環形感應線圈組有2個線圈通電，3臺比色測溫儀分別測量經感應加熱后所述鈦合金板中部、邊部以及側面的溫度，若邊部或側面的溫度高于中部的溫度，則在其對應的方向上關閉一個環形感應線圈電源或降低電流大小；若邊部或側面的溫度低于中部的溫度，則在其對應的方向上再對一個環形感應線圈通電或增加電流大小。后續連軋過程的控溫也類似實現。

環形感應線圈組與現有技術相比具有如下優點：

1.比色測溫儀、環形感應線圈和相應的控制裝置組成一個閉環控制系統，可以準確控制鈦合金板軋制時的溫度，避免板材翹曲。

2.在每個道次軋制之前設計控溫裝置，保證在整個連軋過程中消除鈦合金板中的溫度差。

附圖說明

圖1是本發明裝置的立體示意簡圖；

圖2是圖1中石箱內部環形感應線圈組的局部放大圖。

圖中1-前箱、2-布流器、3-軋輥a、4-軋輥b、5-鈦合金板、6-桁架、7-軋輥c、8-地面、9-石箱、10-螺釘、11-支撐臺架、12-環形感應線圈組、13-圓筒運輸機、14-比色測溫儀、15-螺栓、16-螺釘、17-支架。

具體實施方式

為更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。現使用型號為3500mm中厚板軋機進行鋼板軋制，運用本發明方法實現對鈦合金板連軋時溫度反饋控制。

在圖1和圖2所示的鈦合金板連軋控溫裝置示意圖中，在鈦合金板5進入水平軋制的地方，每一道軋制的軋輥前均設有固定在地面的桁架8，兩臺比色測溫儀14通過支架17和螺釘固定在桁架的橫梁上，另一臺比色測溫儀也通過支架和螺釘固定在桁架一側的豎梁上，比色測溫儀與鈦合金板表面的夾角可以調整；距離桁架2米的地面上均設有支撐架11，第一個支撐架另一側距離開始水平軋制端2米，石箱9固定在支撐架上，軋制的鈦合金板從石箱中通過，在石箱內兩側的上表面、下表面和側面均設置環形感應線圈組12，這些環形感應線圈組通過螺釘10固定在石箱上，并均距離鈦合金板表面2厘米，每組環形感應線圈組包括了3個環形感應線圈，環形感應線圈均等距放置，通電后環形感應線圈可以對鈦合金板的板邊進行加熱。

使用上述鈦合金板連軋控溫裝置進行控溫連軋的方法：

前箱1中的鈦合金金屬液經過布流器2聚集在一對軋輥a3上，再經軋輥a的粗軋后形成鈦合金板5，豎直方向上的鈦合金板再經三對導向軋輥b4變成水平方向上的鈦合金板，水平方向的鈦合金板通過固定在地面8上的圓筒運輸機13，輸送鈦合金板進行下一步的軋制，水平方向的鈦合金板經過導向軋輥后，通過石箱9，設在石箱上的環形感應線圈12不與鈦合金板表面接觸，調整比色測溫儀14與鈦合金板表面的夾角為45°，軋輥c7距離第一道次軋制的桁架6有半米，鈦合金板邊經感應加熱后開始軋輥c7對鈦合金板進行第一道次軋制；在后續的連軋過程中，所述圓筒運輸機、環形感應線圈、桁架和測溫裝置設置的位置與第一道次軋制過程相同；開始工作時，每個環形感應線圈組有2個線圈通電，3臺比色測溫儀分別測量經感應加熱后所述鈦合金板中部、邊部以及側面的溫度，若邊部或側面的溫度高于中部的溫度，則在其對應的方向上關閉一個環形感應線圈電源或降低電流大小；若邊部或側面的溫度低于中部的溫度，則在其對應的方向上再對一個環形感應線圈通電或增加電流大小。后續連軋過程的控溫也類似實現。

技術特征：

技術總結
一種鈦合金板連軋控溫裝置，其包括環形感應線圈、支撐架、石箱、桁架、支架和比色測溫儀，每一道軋制的軋輥前均設有桁架，在桁架的橫梁上設有兩臺比色測溫儀，桁架一側的豎梁上設有一臺比色測溫儀，比色測溫儀與鈦合金板表面的夾角可以調整；距離桁架2米均設有支撐架，石箱固定在支撐架上，軋制的鈦合金板從石箱中通過，在石箱內兩側的上表面、下表面和側面均設置環形感應線圈組，這些環形感應線圈組均距離鈦合金板表面2厘米，每組環形感應線圈組包括了3個環形感應線圈，通電后環形感應線圈可以對鈦合金板的板邊進行加熱。本發明能夠消除整個連軋過程中鈦合金板中的溫度差、準確控制鈦合金板軋制時的溫度，避免板材翹曲。

技術研發人員：韓毅;范文軍;王奇
受保護的技術使用者：燕山大學
技術研發日：2017.05.10
技術公布日：2017.09.15