[实用新型]钛合金棒材高效率高通量连铸连轧系统与工艺

说明书

本发明提供一种钛合金棒材高效率高通量连铸连轧系统，包括进料机构、熔炼室、分流室、分流机构、多通道结晶机构、下拉机构、接料机构、输送带以及轧制机构。熔炼室，设置有水冷铜炉床，通过等离子枪对原料加热熔炼形成金属液体；金属液体导入分流室并分流至多通道结晶机构；多通道结晶机构具有与分流口一一对应的多个结晶器；接料机构设置在多通道结晶机构下方，并具有与结晶器一一对应的接料管，并通过翻转后打开接料管，将钛合金坯棒滑动至输送带上；输送带将钛合金坯棒输送至轧制机构中，进行连续轧制成型；结晶器为水冷铜结晶器，结晶器之间等间隔地竖向排列，并且在每个结晶器的外表面设置有热障材料涂层。

技术领域

本发明涉及钛合金制备技术领域，具体而言涉及一种钛合金棒材高效率高通量连铸连轧系统。

背景技术

钛合金具有高比强度、良好的耐蚀性和可加工性等优点，经常被用作船舶与海洋工程中的结构件材料，在船舶上使用钛合金可以大幅度提高船舶的使用寿命，并实现减重和增载，降低船舶维护成本。在海洋工程上，可以使用钛合金棒材作为支撑，提高在海洋环境下的耐腐蚀性能，减少海水环境对于桥墩、护坡等建筑构件的腐蚀，提高使用寿命。然而，目前钛合金棒材的制备出了钛原料的成本意外，其加工的周期长同样限制了钛合金的应用。

现有的钛合金棒材加工制作过程一般分为熔炼、开坯锻造、成型锻造、轧制等工序。目前而言，传统设备和方法加工平均加工一根钛合金棒材大约需要50小时，效率较低。而且在这些加工过程中，坯料表面容易出现裂纹等缺陷，而表面缺陷必须在下一加工流程前去除，因此大量材料会被损耗，加工成本会受到不可避免的增加。

为了降低成本的同时提高效率，新型的连铸连轧技术成为了现如今钛合金研究领域的一大重点方向，连铸连轧技术具有短流程、效率高、低成本等一系列特性，与传统的加工方法相比，具有巨大的优势和实用潜力，是降低钛合金使用成本的方法之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种钛合金棒材高效率高通量连铸连轧系统与工艺，可针对现有的钛合金制备、加工的效率低、成本高的问题，实现缩短工艺流程和周期，实现棒状钛合金高效率、高均匀性、低成本化的连铸连轧设备。

为实现上述目的，本发明第一方面提出一种钛合金棒材高效率高通量连铸连轧系统，包括进料机构、熔炼室、分流室、分流机构、多通道结晶机构、下拉机构、接料机构、输送带以及轧制机构，其中：

所述进料机构，被设置用于向熔炼室内输送原料；

所述熔炼室，其内部底部支撑有水冷铜炉床，位于进料机构出口下方，接收输送的原料并堆积，所述水冷铜炉床的上方设置有等离子枪，用于对原料进行加热熔炼形成金属液体；

所述分流室与所述熔炼室连通，所述分流室内设置所述的分流机构，所述水冷铜炉床内形成的金属液体导入分流室并通过分流机构的多个分流口分流至多通道结晶机构内；

所述多通道结晶机构设置在分流机构的正下方，并具有与分流口一一对应的结晶器；

所述下拉机构设置在结晶器的内部下方，通过电机驱动可在竖向移动以下拉或者支撑钛合金坯棒；

所述接料机构设置在多通道结晶机构下方，并具有与结晶器一一对应的接料管，所述下拉机构将从结晶器内拉下的钛合金坯棒到达预定长度进行切断后、保持到对应的接料管内，并通过翻转后打开接料管，将钛合金坯棒滑动至输送带上；

所述输送带，被设置用于将钛合金坯棒输送至轧制机构中，进行连续轧制成型；

其中，所述多通道结晶机构包括三个结晶器，结晶器之间等间隔地竖向排列；

三个结晶器之间分布成一字排列或者成等边三角形排列，相互之间间隔开，并且在每个结晶器的外表面设置有热障材料涂层。

优选地，所述热障材料涂层为7YSZ热障涂层。