[发明专利]离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心铸造管坯切分成热轧薄板坯方法的改进及其装置，具体地说是一种离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的方法和装置。

背景技术

在金属材料研究、生产过程中，必须将液态金属凝固成固态组织，因铸态组织致密性、组织状态不良，所以均需要制成热轧薄板坯进行热态塑性变形，如锻造、热轧等工艺。对于热轧薄板坯热态变形所需原料主要有以下来源：采用金属型或砂型铸造金属锭或坯材，后续加工采用锻造和开坯热轧工艺；对于断面简单、产量大的金属材料，采用连续铸造工艺得到方坯、圆坯、板坯、异形坯、薄板坯，后续采用热轧变形。

对于试验开发或特殊新材料在生产过程中难以实现连续铸造的，有以下方法：

一是采用砂型或金属型铸造成锭或坯，再采用锻造成热轧薄板坯作为进一步热轧的原料，铸造必须增加很大的冒口，此种工艺得到的组织难以与工业生产接近，液态金属收得率较低，锻造开坯后金属收得率降低；

二是采用离心铸造工艺生产特殊材料的铸坯，如中国专利201010541511.6公开的一种高硅钢板的短流程生产工艺，采用离心铸造工艺生产不同成分分层的管坯，再进行轴向切分成弧瓦状的热轧原料。离心铸造工艺能够较容易的生产出分层的管状特殊材料的铸坯，但制成热轧薄板坯时，需先采用沿轴向切分成弧瓦状热轧薄板坯，再压制成板材，这种方法存在以下不足：一是沿轴向切割成弧瓦状的热轧薄板坯后，当轧制弧瓦状的热轧薄板坯时，受到切割管坯高度的影响，管坯厚度增大时存在热轧薄板坯的边缘部位厚度不均和断面不均匀的情况；二是由于受到离心铸造管坯长度的限制，不能得到大于离心铸造管坯长度的热轧薄板坯。经过检索，对于采用离心铸造生产特殊金属材料的管坯，尚未见螺旋切分的报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对于离心铸造管坯，可切分成任意长度和任意宽度、并进行平整和校直得到一定厚度的铸造薄板坯的离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的方法。

本发明的另一目的在于提供一种离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的装置。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的方法，包括离心铸造管坯，其特征在于：所述的离心铸造管坯在切割装置切开管壁的同时，离心铸造管坯一边转动、一边沿轴向相对切割装置移动，实现对离心铸造管坯的管壁螺旋切割，并同时通过牵拉装置和校直装置将螺旋切割的管壁展平，即制得热轧薄板坯。

本发明还通过如下措施实施：所述的切割后热轧薄板坯的牵拉速度可由公式V₃²＝V₁²+V₂²计算得出，其中：V₃为牵拉速度，V₁为离心铸造管坯的转速，V₂为离心铸造管坯的轴向移动速度，通过确定V₁、V₂的数值和运算出的V₃数值；所述的热轧薄板坯的切割宽度通过离心铸造管坯转动一周相对切割装置沿轴向移动的距离以及螺旋切割线与离心铸造管坯轴向的夹角计算得出，因此，通过通过调整离心铸造管坯的转速V₁、离心铸造管坯的轴向移动速度V₂和离心铸造管坯的螺旋切割线与离心铸造管坯的轴线夹角即可确定热轧薄板坯的切割宽度。

所述的离心铸造管坯的螺旋切割线与离心铸造管坯的轴线夹角为45度。

所述的离心铸造管坯的壁厚10-30mm，外径为1400--3000mm，离心铸造管坯的长度3-6m，这样可避免铸态组织因延伸率低造成校直变形过程中出现裂纹等缺陷。

离心铸造管坯螺旋切分成热轧薄板坯的装置，包括离心铸造管坯，其特征在于：所述的离心铸造管坯置于转动辊上，通过转动辊实现离心铸造管坯的转动；在离心铸造管坯的一端设有离心铸造管坯的推动装置，通过推动装置实现离心铸造管坯的轴向移动；在所述的离心铸造管坯的一侧设有切割装置，切割装置为火焰割枪，通过切割装置实现对离心铸造管坯的管壁切割；在对离心铸造管坯的起始切割端设有牵拉装置，对离心铸造管坯的切割头由牵拉装置夹持并拉动，拉动的切割下来的离心铸造管坯的热轧薄板坯穿过多辊校直机，通过多辊校直机实现对切割下来的离心铸造管坯的热轧薄板坯进行校直；这样，离心铸造管坯一边转动、一边沿轴向移动，实现对离心铸造管坯的管壁螺旋切割，并同时通过牵拉装置和多辊校直机将螺旋切割下来的热轧薄板坯展平，即制得热轧薄板坯。