[发明专利]一种热辊温轧金属薄带和极薄带的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于轧制技术领域，特别涉及一种热辊温轧金属薄带和极薄带的装置及方法。

背景技术

针对某些金属板带材在冷轧过程中存在变形抗力大和塑性差的问题，目前采用传统的温轧工艺方法；传统的温轧工艺方法是在热轧机或冷轧机上对金属板带材加热至再结晶温度以下，再进行轧制的方法；由于被加热的金属板带材内部原子热运动速度加快，金属晶粒产生回复，轧制过程中变形金属在滑移变形机制作用下克服了位错增值和柯氏气团等阻碍作用，金属内部组织产生软化，轧制变形容易实现。但是由于传统的板带材温轧工艺采用直接加热板带材的方法，而板带材的厚度一般较薄，热容量较小，轧制过程中板带材散热速度较快，板带材的温度均匀性难以保证，造成轧制过程的稳定性控制等问题还难以解决，该方法的应用受到一定限制。

针对上述问题，中国专利申请“一种金属板带材的热辊温轧装置及方法”（申请号为2011100662041）提出了一种热辊温轧装置，包括上下轧辊和加热装置，该装置在常规的二辊轧机工作辊近距离处设置加热装置，通过轧制过程中对轧辊进行加热，实现对金属板带材温轧，解决了轧制板带材温度不均匀和稳定性控制问题。但是由于该装置仅适用于二辊轧机，而二辊轧机的刚性较差，不能利用该方法轧制金属薄带，更不能轧制金属极薄带。

发明内容

针对现有二辊轧机刚性差，不能利用二辊轧机轧制金属薄带和极薄带的问题，本发明提供一种热辊温轧金属薄带和极薄带的装置及方法，通过在四辊轧机的工作辊上设置加热装置，使金属带材在温轧过程中处于稳定的均匀升温状态，借助四辊轧机刚性较好的特性，解决了二辊轧机不能轧制金属薄带和极薄带的问题。

本发明的热辊温轧金属薄带和极薄带的装置，包括四辊轧机的上工作辊、下工作辊、上支撑辊和下支撑辊；其中每个工作辊辊面的两侧对称设置加热装置；所述的加热装置由上汇总管、下汇总管和两个汇总管之间的圆弧形金属管组构成；下汇总管的一端和上汇总管的另一端分别与进水管和出水管连通，交流电源的两极分别与加热装置的两端连接。

上述的同一加热装置中的两个汇总管之间的圆弧形金属管组与工作辊辊面之间的距离为2~10mm，圆弧形金属管组的弧度为80゜~90゜，圆弧形金属管组沿工作辊轴向长度至少为工作辊轴向长度的90%。

上述的下汇总管的一端设有进水口与进水管连通，进水口与进水管之间装有绝缘垫；所述的上汇总管的另一端设有出水口与出水管连通，出水口与出水管之间装有绝缘垫。

上述的圆弧形金属管组选用铜管，每个圆弧形金属管的内径为10~12mm，壁厚为1~1.5mm；圆弧形金属管组中相邻的两个圆弧形金属管的间距为2~10mm。

一种热辊温轧金属薄带和极薄带的方法，采用上述装置，按以下步骤进行：

1、接通交流电源的两极对加热装置的两端施加交流电，使加热装置产生交变磁场；同时启动上工作辊、下工作辊、上支撑辊和下支撑辊，并使工作辊辊面被加热至200~600℃；通过进水管向圆弧形金属管组内通入水并保持水流动；

2、将金属带材送入上、下工作辊辊缝中进行轧制，控制工作辊转速为0.5~20m/s，轧制力为400~20000kN，轧制时通过磁场感应加热工作辊使工作辊辊面温度保持200~600℃；所述的金属带材在轧制前的温度为常温，在辊缝中轧制时的温度为180~580℃，厚度为0.5~1.5mm，轧制后制成的金属薄带和极薄带的厚度为0.01~0.35mm，轧制变形率为30~99.3%。

上述的金属带材的材质为高硅钢、镁合金、钛合金、钼合金或马氏体不锈钢等难加工金属材料。

上述的金属薄带的厚度小于等于0.35mm且大于等于0.1mm，上述的金属极薄带的厚度小于0.1mm且大于等于0.01mm。