一种用连续式加热炉加热钛坯的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用连续式加热炉加热钛坯的方法，钛坯的加热温度在８８０℃左右，远低于钢坯的１２００℃左右的加热温度，如用加热钢坯的连续式加热炉加热钛坯，会导致温度过高或加热不均与，加热温度过高会导致进入β相区轧制以及组织粗大、表面氧化严重等缺陷，本发明专利技术提供一种用钢坯加热用连续式加热炉加热钛坯的方法，坯料厚度１５０～２５０ｍｍ，采用炉体辐射、炉气对流的方式使钛坯避开高温火焰区域，达到加热温度均匀、加热质量好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛板坯的加热方法，属于热工

技术介绍
纯钛属低温型α -Ti晶格。理论加热温度不大于882°C，一般加热温度控制在相变温度以下30 50°C;加热温度高于882°C时，材料将处在α -Ti和β -Ti两相区轧制，成品 不能符合α Ti晶格要求；钛及钛合金热导率，是合金钢的1/4 1/7，必须有足够的加热 时间才能使坯料加热均勻。长时间加热，可能引起钢坯局部或端部软化变形和钢坯晶粒长 大；钛及钛合金具有很高的化学活性，在高温下长时间加热易与氧、氮、氢等气体发生剧烈 反应，在钛表面形成化合物并渗透到晶格内。钛及钛合金在含氢气氛中加热到300°C，开始 大量吸氢，在50(TC吸氢速率急剧增加。易发生“氢脆”，降低了钛坯表面层塑性，轻者影响 轧件表面质量；严重时，轧件表面产生裂纹。因此，在兼顾轧机生产节奏的同时，加热温度、时间、速度及炉气控制方法的制订， 必须符合钛及其合金钢坯加热特性，控制有害气体对钛金属坯料造成深污染层。板坯在热轧前需在加热炉中均勻加热，为防止氧扩散，应限制加热温度和时间，以 保证在轧制过程中不产生裂纹。板坯加热时温度过高，会引起坯料变形，使坯料出炉极为困 难。当坯料温度超过转变点(约1153 1163K)时，将加速氧化，形成的氧化皮很难去除。 如果加热温度过低，则轧制产品的精度低，易出现头尾部下弯，鼓肚及折皱等缺陷，易产生 废品。通常工业纯钛在加热炉内最好加热至1073 1193K(800 920°C )。中国专利公开号CN101412038A公开了采用中宽带热轧机组生产金属钛板的方 法，其中有关于用辊底式加热炉加热厚度50 90mm厚钛坯的内容，先将厚度为50_90mm、宽 度为IOOOmm的金属钛板坯吊入辊底式加热炉炉温低于100°C的内，将金属钛板坯所在区域 的炉温升到200-400°C，加热时间彡200min，然后逐步升温到800-1000°C，总的加热时间控 制在240min以内。该方法加热的钛坯厚度太薄，所需钛坯无法由钛锭一次锻造成型，还需 要两火成材，造成消耗增加，坯料氧化、吸氮、吸氢增加，如直接锻造而成，长度不会太长，坯 料的单重太小，不利于成材率的提高。
技术实现思路
为解决钛坯加热容易出现的问题，本专利技术提供一种用钢坯加热用连续式加热炉加 热钛坯的方法，坯料厚度150 250mm，采用辐射、对流方式使钛坯避开高温火焰区域，加热 到800 900°C，达到加热温度均勻、加热质量好的效果。专利技术概述钛坯的加热温度在880°C左右，远低于钢坯的1200°C左右的加热温度，如用加热 钢坯的连续式加热炉加热钛坯，会导致温度过高或加热不均与，加热温度过高会导致进入 β相区轧制以及组织粗大、表面氧化严重等缺陷。在兼顾轧机生产节奏的同时，加热温度、 时间、速度及炉气控制方法的制订，必须符合钛及其合金钢坯加热特性，控制有害气体对钛金属坯料造成深污染层。板坯在热轧前需在加热炉中均勻加热，为防止氧扩散，应限制加热温度和时间，以 保证在轧制过程中不产生裂纹。板坯加热时温度过高，会引起坯料变形，使坯料出炉极为困 难。当坯料温度超过转变点(约1153 1163K)时，将加速氧化，形成的氧化皮很难去除。 如果加热温度过低，则轧制产品的精度低，易出现头尾部下弯，鼓肚及折皱等缺陷，易产生 废品。通常工业纯钛在加热炉内最好加热至1073 1193K(800 920°C )。专利技术详述本专利技术提供，其特征在于，采用辐射、对流方 式使钛坯避开高温火焰区域，加热到800 900°C。所述钛坯为150 250mm厚钛坯。包括钛坯及其其合金钢坯。优选的，炉内气氛控制，控制炉内气氛为微氧化性气氛。所述微氧化性气氛为控制 残氧含量在0.2 2%之间。使炉内气氛为微氧化性气氛，避免钛在高温下吸氢或氧化严重的现象的发生。炉 内气氛控制是通过合理地调整空气和混合煤气的比例来实现的。炉压控制在IOPa 30Pa，避免吸冷风造成加热炉消耗过高；降低煤气消耗。在350°C以下装炉，避免在低温时升温速度过快造成坯料裂纹；钛坯运行时通过开闭钛坯经过的烧嘴使其避开高温的火焰区域；避免因升温过快 或温度过高造成坯料裂纹或氧化严重等缺陷。优选的，本专利技术的用连续式加热炉加热钛坯的方法，包括下列步骤(1)装炉在预热段温度降到200 350°C时开始装钛坯或其合金钢坯，防止在低 温塑性差时加热速度过快造成坯料裂纹；(2)加热总加热时间160 300min;通过控制烟道闸板开度使炉压控制在 IOPa 30Pa ；通过调节空燃比控制炉内气氛为微氧化性气氛；(3)钛坯运行时通过开闭钛坯经过的烧嘴使其避开高温的火焰区域；(4)加热到800 900°C后由出钢机挑出送往轧机进行轧制。所述微氧化性气氛为控制残氧含量在0. 2 2%之间。所述钛坯运行时通过开闭钛坯经过的烧嘴使其避开高温的火焰区域，是指钛坯经 过时烧嘴关闭，钛坯经过后烧嘴再打开。具体加热制度见图1，总加热时间160 360min。有益效果本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果利用现有轧钢加热炉不经过改造， 只是通过工艺的改进和优化即可加热要求极高的钛坯，减少了投资。而且通过该方法加热 出的钛坯通条温差< 30°C，表面氧化少，吸氢少。该专利技术利用钢坯加热用连续式加热炉加热钛坯，减少了钛加工的投入，提高了设 备利用率，降低了生产成本，加热出的钛坯温度均勻，表面及内部质量良好。附图说明图1为钛坯加热曲线。实施例1厚度200mm的钛坯，在炉温降到350°C以下装炉，按照图1所示的加热曲线进行升 温，坯料运行时通过开闭钛坯经过的烧嘴使其避开高温的火焰区域，通过合理地调整空气 和混合煤气的比例，使炉内残氧含量控制在0.5%左右，实现微氧化控制，并控制炉内压力 在10 30Pa之间。总加热时间260min。实施例2其他同实施例1，不同之处在于，炉内残氧含量控制在1.5%左右，实 现微氧化控 制，并控制炉内压力在20Pa左右。总加热时间300min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用连续式加热炉加热钛坯的方法，其特征在于，采用辐射、对流方式使钛坯避开高温火焰区域，加热到８００～９００℃。

【技术特征摘要】
一种用连续式加热炉加热钛坯的方法，其特征在于，采用辐射、对流方式使钛坯避开高温火焰区域，加热到800～900℃。2.如权利要求1所述的用连续式加热炉加热钛坯的方法，其特征在于，炉内气氛控制， 控制炉内气氛为微氧化性气氛。所述微氧化性气氛为控制残氧含量在0. 2 2%之间。3.如权利要求1所述的用连续式加热炉加热钛坯的方法，其特征在于，使炉内气氛为 微氧化性气氛。4.如权利要求3所述的用连续式加热炉加热钛坯的方法，其特征在于，炉压控制在 IOPa 30Pa。5.如权利要求1所述的用连续式加热炉加热钛坯的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤化胜，孙业华，张桂南，王好东，赵立忠，刘莱萌，任继银，周平，王腾飞，杨旭，尹翠兰，孙建卫，
申请(专利权)人：莱芜钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]