一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统及制备方法与流程

本发明属于异种金属层压冶金复合材料领域，特别是一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统及制备方法。

背景技术：

由于有色金属资源的日益紧缺，同时单一的有色金属材料往往强度不足。为了满足高强度、高耐蚀性、高耐磨性、耐高温性等要求，金属复合材料应运而生。金属复合材料由两种或两种以上具有不同性质的金属材料通过爆炸、轧制等方法，在宏观上组成了具有新功能的材料。各种材料在理化性能上能够相互取长补短，并产生协同效应，这使得复合材料综合性能优于原组成材料并且满足不同领域的要求。双金属复合材料的工作面具有贵重金属的特殊理化性能，同时整体又具有碳钢良好的可焊性、延伸性、成型性，显著降低了稀有、贵重金属的利用率和生产成本，从而越来越广泛的应用于各行各业。

传统的复合板生产流程割裂了制坯、轧制、精整等各工序，带来生产管理困难、物流不畅等先天不足，制造成本居高不下。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统及金属复合板的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统，包括复合板制坯生产线、复合板精整生产线、热轧板卷生产线、平整横切生产线、成品复合板及复合板基板库，所述复合板制坯生产线、复合板精整生产线、横切钢板库、平整横切生产线、钢卷库依次并列安置，复合板制坯生产线、复合板精整生产线、横切钢板库、平整横切生产线、钢卷库均与成品复合板及复合板基板库连接，热轧板卷生产线依次设有板坯库、加热炉、粗轧高压水除鳞箱、粗轧机组、精轧机组、层流冷却系统、卷取机组，热轧板卷生产线的卷取机组组与成品复合板及复合板基板库之间依次设有热矫直机、热分段剪、冷床，其中冷床连接成品复合板及复合板坯基板库。

优选地，复合板制坯生产线由切割机、焊缝修磨台、表面修磨台、涂覆台、压力机组、翻板对齐装置、表面铣削装置、隔离剂烘干装置、焊接封边机组、焊缝探伤检验机组组成。

优选地，复合板精整生产线由开卷机组、等离子切割机、撕分机组、表面清理装置、探伤机组组成。

优选地，平整横切生产线由若干平整横切机组成。

一种基于金属复合板制备和轧制集成型生产系统的金属复合板制备方法，包括以下步骤：

步骤一、复合板坯基板轧制：连铸板坯逐块吊到上料辊道上，将连铸板坯装入加热炉中加热，经加热并出炉后的连铸板坯经辊道输送到粗轧高压水除鳞箱内清除连铸板坯表面氧化铁皮，去氧化铁皮后的连铸板坯送往粗轧机被轧制到规定厚度，初轧过的连铸板坯进入精轧机，经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将钢板冷却到规定的温度，然后空过卷取机组进入位于其后热矫直机进行热矫直，再用热分段剪按要求规格进行分段剪切，再经位于热分段剪之后的冷床冷却下线后制成复合板坯基板，复合板坯基板在成品复合板及复合板基板库内堆放；

步骤二、复合板坯制坯：运用等离子切割机将复合板坯基板精确定尺，再送到表面铣削清理装置上，对复合板坯基板表面和四边进行铣削加工；

复合板坯复板被送至表面修磨台，对复合板坯复板表面去保护膜和修磨处理，将复合板坯复板和复合板坯基板用翻转对齐装置对其进行翻转和对齐形成组合坯，将组合坯的复合板坯复板层向上放置在涂覆台上，在组合坯的复合板坯复板层上涂覆隔离剂并用隔离剂烘干装置烘干，处理后的组合坯与另一块经过同样处理的组合坯放在翻转对齐装置上对称叠合，再通过压力机组将其压平；对两块被压平后的组合坯用焊接封边机组进行焊接封边形成复合板坯，经焊缝探伤检验机组焊缝检测合格后复合板坯运往位于热轧板卷生产线的板坯库。

步骤三、复合板卷轧制：板坯库中的复合板坯装入加热炉中加热，经加热并出炉后的复合板坯经辊道输送到粗轧高压水除鳞箱清除复合板坯表面氧化铁皮，然后送往粗轧机将复合板坯轧制到复合板卷中间坯或复合板半成品的厚度；

对于需要成卷的带钢，复合板卷中间坯经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将钢板冷却到规定的温度，进入地下卷取机组卷成复合钢卷，复合钢卷在钢卷库堆放；对于需要成板的产品，复合板半成品通过精轧机组，经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将复合板半成品冷却到规定的温度，然后空过卷取机组进入位于其后热矫直机进行热矫直，用热分段剪按要求规格进行分段剪切，经位于热分段剪（72）之后的冷床冷却下线后，在成品复合板及复合板基板库堆放；

步骤四、复合板卷精整：如来料为复合钢卷，先运用平整横切机组将复合钢卷开卷为复合板，如来料为复合板无需开卷直接进入等离子切割机进行定尺切割，将切分后的复合板送撕分机组进行分离，使用表面清理装置对分离后复合板表面的隔离剂进行清理，再利用平整横切机组进行板型矫直，并用探伤机组对矫直后的复合板进行复合界面的探伤与评定，探伤合格的复合板在横切钢板库堆放。

优选地，步骤一中对于无法通过精轧机组的较厚规格连铸板坯，依次通过粗轧机区域辊道、加热炉区辊道，返回辊道运送至板坯库下线后堆放冷却。

优选地，步骤三中复合板坯装入加热炉时，长尺复合板坯采用单排装料，短尺复合板坯可采用双排装入加热炉。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

（1）本发明的各个生产线之间运输物流顺畅且距离最短。在确保热轧板卷生产线功能完整性的前提下，将复合板制坯生产线、复合板精整生产线、平整横切生产线、成品复合板及复合板坯基板库布置在毗邻热轧板卷生产线的合适位置，通过精轧机组轧制的复合板卷可就近运送至相应生产线进行后续处理，成品复合板坯也可在所述系统内运送至热轧板卷生产线板坯库存放，并根据生产计划安排轧制。

（2）本发明金属复合板制备和轧制集成型生产系统能够充分利用热轧板卷生产线的各类公辅资源和生活设施，降低了复合板制坯生产线和复合板精整生产线的设计和施工难度，节省了工程建设投资和生产物流成本。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为金属复合板制备和轧制集成型生产系统的结构图。

图2为金属复合板制备和轧制集成型生产系统的局部结构图。

图3为金属复合板生产流程图。

具体实施方式

结合图1-2，本发明的一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统，包括复合板制坯生产线1、复合板精整生产线2、热轧板卷生产线7、平整横切生产线4、成品复合板及复合板基板库6，所述复合板制坯生产线1、复合板精整生产线2、横切钢板库3、平整横切生产线4、钢卷库5依次并列安置，复合板制坯生产线1、复合板精整生产线2、横切钢板库3、平整横切生产线4、钢卷库5均与成品复合板及复合板基板库6连接，热轧板卷生产线7依次设有板坯库、加热炉、粗轧高压水除鳞箱、粗轧机组、精轧机组、层流冷却系统、卷取机组74，热轧板卷生产线7的卷取机组74与成品复合板及复合板基板库6之间依次设有热矫直机71、热分段剪72、冷床73，其中冷床73连接成品复合板及复合板坯基板库6。

金属复合板制备和轧制集成型生产系统在设备布局和方面，热轧板卷生产线7的卷取机组74最后一台卷取机后分别设置热矫直机71、热分段剪72、冷床73组成复合板轧后处理线，用于对通过精轧机组轧制但无需卷取的复合板坯基板或复合板进行矫直、定尺剪切后续处理，并将处理完毕冷却下线的产品堆放在成品复合板及复合板坯基板库6，根据生产计划运送至毗邻的复合板制坯生产线1或复合板精整生产线2。

复合板制坯生产线1由切割机、焊缝修磨台、表面修磨台、涂覆台、压力机组、翻板对齐装置、表面铣削装置、隔离剂烘干装置、焊接封边机组、焊缝探伤检验机组组成；复合板精整生产线2由开卷机组、等离子切割机、撕分机组、表面清理装置、探伤机组组成；平整横切生产线4由若干平整横切机组成。

本发明一种金属复合板制备和轧制集成型生产系统，能够充分利用热轧板卷生产线7的各类公辅资源和生产设施，降低了复合板制坯生产线1和复合板精整生产线2的设计和施工难度，节省了工程建设投资和生产物流成本。

结合图3，基于金属复合板制备和轧制集成型生产系统的金属复合板制备方法：

步骤一、复合板坯基板轧制：自制或外购的连铸板坯在板坯库内进行堆放，堆放垛位及次序由计算机根据生产计划自动排列优化。根据轧制计划，连铸板坯由跨间起重机将其从板坯库逐块吊到上料辊道上或直接将连铸坯输送到上料辊道上，连铸板坯装入加热炉中加热，经加热并出炉后的连铸板坯经辊道输送到粗轧高压水除鳞箱内清除连铸板坯表面氧化铁皮，去氧化铁皮后的连铸板坯送往粗轧机被轧制到规定厚度，初轧过的连铸板坯进入精轧机，经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将钢板冷却到规定的温度，然后空过卷取机组74进入位于其后热矫直机71进行热矫直，再用热分段剪72按要求规格进行分段剪切，再经位于热分段剪72之后的冷床73冷却下线后制成复合板坯基板，复合板坯基板在成品复合板及复合板基板库6内堆放；对于无法通过精轧机组的较厚规格连铸板坯，依次通过粗轧机区域辊道、加热炉区辊道，返回辊道运送至板坯库下线后堆放冷却，暂时存放以后再次加工用于生产。

步骤二、复合板坯制坯：根据生产计划，使用过跨小车或天车将存放在成品复合板及复合板基板库6中的复合板坯基板送入复合板精整生产线2，使用等离子切割机将复合板坯基板精确定尺，再送到表面铣削清理装置上，对复合板坯基板表面和四边进行铣削加工；

复合板坯复板被送至表面修磨台，对复合板坯复板表面去保护膜和修磨处理，将复合板坯复板和复合板坯基板用翻转对齐装置对其进行翻转和对齐形成组合坯，将组合坯的复合板坯复板层向上放置在涂覆台上，在组合坯的复合板坯复板层上涂覆隔离剂并用隔离剂烘干装置烘干，处理后的组合坯与另一块经过同样处理的组合坯放在翻转对齐装置上对称叠合，再通过压力机组将其压平；对两块被压平后的组合坯用焊接封边机组进行焊接封边形成复合板坯，焊接时可根据材料性质选用真空电子束焊接、气体保护焊或埋弧焊等方式进行封边，经焊缝探伤检验机组焊缝检测合格后复合板坯运往位于热轧板卷生产线的板坯库。

步骤三、复合板卷轧制：板坯库中的复合板坯装入加热炉时，长尺复合板坯采用单排装料，短尺复合板坯可采用双排装入加热炉，经加热并出炉后的复合板坯经辊道输送到粗轧高压水除鳞箱清除复合板坯表面氧化铁皮，然后送往粗轧机将复合板坯轧制到复合板卷中间坯或复合板半成品的厚度。

对于需要成卷的带钢，复合板卷中间坯经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将钢板冷却到规定的温度，进入地下卷取机组74卷成复合钢卷，复合钢卷在钢卷库5堆放；对于需要成板的产品，复合板半成品通过精轧机组，经精轧机组轧制到目标厚度后，利用层流冷却系统将复合板半成品冷却到规定的温度，然后空过卷取机组74进入位于其后热矫直机71进行热矫直，用热分段剪72按要求规格进行分段剪切，经位于热分段剪72之后的冷床73冷却下线后，在成品复合板及复合板基板库6堆放；

步骤四、复合板卷精整：如来料为复合钢卷，先运用平整横切机组将复合钢卷开卷为复合板，如来料为复合板无需开卷直接进入等离子切割机进行定尺切割，将切分后的复合板送撕分机组进行分离，使用表面清理装置对分离后复合板表面的隔离剂进行清理，再利用平整横切机组进行板型矫直，并用探伤机组对矫直后的复合板进行复合界面的探伤与评定，探伤合格的复合板在横切钢板库3堆放。最后对金属复合板的复层厚度进行测量统计、称重、打号、包装入库。