一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线及等温轧制工艺的制作方法

1.本发明涉及宽幅钼靶材轧制加工技术领域，具体涉及一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线及等温轧制工艺。


背景技术：

2.宽幅钼靶材主要应用在平板显示、光伏电池等生产领域，通过真空磁控溅射在玻璃基板或薄膜材料上形成功能薄膜，作为配线或半导体的阻挡层材料；宽幅钼靶材对材料纯度、内部微观晶粒结构及尺寸等方面都有极其严苛的要求；因金属钼的塑性变形温度范围窄，为避免轧制过程中因钼靶材温度降低，超过金属钼塑性变形的最佳温度而出现开裂现象，通常采用两次加热轧制、并在每次加热轧制间进行纵向、横向间换向，使其内部晶粒均匀破碎并避免产生各向异性；但采用两次加热轧制工艺存在生产效率低、二次加热过程中晶粒重新长大的问题，使宽幅钼靶材生产效率低、成本高、成品晶粒尺寸偏大，因此与同行其他企业相比在生产成本及产品质量上均无明显竞争优势。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线及等温轧制工艺；在线补热宽幅钼靶材轧制生产线包括四辊轧机，四辊轧机两侧设置有换向平台，四辊轧机与换向平台之间的辊道中间固定设置有感应加热线圈，感应加热线圈电性连接有感应加热电源；宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉加热，从而提高了生产效率，降低了宽幅钼靶材的生产成本；在轧制过程中，宽幅钼靶材通过感应加热线圈进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等且始终处于最佳温度，从而避免了因轧制温度降低超过金属钼塑性变形的最佳温度而出现开裂现象，同时也解决了二次加热所带来的晶粒重新长大问题。
4.为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，包括四辊轧机，四辊轧机两侧设置有换向平台，其中一侧换向平台外侧设置有加热炉，另一侧换向平台外侧设置有多辊热矫直机；四辊轧机、加热炉、换向平台、多辊热矫直机之间通过通过辊道连接，换向平台采用阵列设置的万向轮结构，可以实现宽幅钼靶材的快速换向，解决因换向速度慢造成的宽幅钼靶材温度下降过多的问题；四辊轧机与换向平台之间的辊道中间固定设置有感应加热线圈，感应加热线圈电性连接有感应加热电源；宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉加热，从而提高了生产效率，降低了宽幅钼靶材的生产成本；在轧制过程中，宽幅钼靶材通过换向平台快速换向，避免温度下降过快，通过感应加热线圈进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等且始终处于最佳温度，从而避免了因轧制温度降低超过金属钼塑性变形的最佳温度而出现开裂现象，同时也解决了二次加热所带来的晶粒重新长大问题。
5.进一步的，感应加热线圈包括左旋感应加热线圈、右旋感应加热线圈；左旋感应加热线圈、右旋感应加热线圈相邻端头连接，并引出有中间公共连接头；左旋感应加热线圈、
右旋感应加热线圈远离端头相互连接，并引出有两端公共连接头；中间公共连接头、两端公共连接头分别与感应加热电源的两个输出端子电性连接；补充说明的是：感应加热线圈在工作时，其通过有高频交流电流，感应加热线圈中的高频交流电流会在设置在感应加热线圈中间的金属中感应出交变电流，实现对金属的加热；传统结构的感应加热线圈工作时，当宽幅钼靶材进入感应加热线圈后，会在宽幅钼靶材位于感应加热线圈入口、出口侧两端感应出电势差，该电势差会使宽幅钼靶材与转辊接触时产生火花放电，使宽幅钼靶材表面和转辊表面产生烧蚀，从而影响了宽幅钼靶材的表面质量，也使转辊的使用寿命降低；在采用上述结构的感应加热线圈后，通过左旋感应加热线圈、右旋感应加热线圈的对称结构，使左旋感应加热线圈、右旋感应加热线圈在宽幅钼靶材位于感应加热线圈入口、出口侧两端产生的感应电势方向正好相反，从而消除了宽幅钼靶材在感应加热线圈入口、出口侧两端感应出的电势差，解决了宽幅钼靶材与转辊接触时的放电问题。
6.进一步的，感应加热线圈远离四辊轧机侧设置有若干红外测温仪，红外测温仪固定设置在辊道上侧；通过红外测温仪检测宽幅钼靶材实际温度，根据宽幅钼靶材实际温度与钼靶材最佳塑性变形温度的差值，控制感应加热线圈的加热功率对宽幅钼靶材进行补热，使宽幅钼靶材轧制时的温度控制在最佳塑性变形温度。
7.进一步的，红外测温仪外部设置有气冷罩，通过气冷罩对红外测温仪进行降温，防止高温损坏红外测温仪。
8.进一步的，换向平台、红外测温仪电性连接有控制系统，控制系统与感应加热电源电性连接；控制系统控制换向平台对宽幅钼靶材轧制过程中的换向；红外测温仪测得的宽幅钼靶材实际温度传给控制系统，控制系统根据宽幅钼靶材实际温度与最佳塑性变形温度的差值，计算出控制信号给感应加热电源，控制感应加热电源的输出功率。
9.一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线的等温轧制工艺，宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉加热；宽幅钼靶材在轧制过程中温度下降后，由红外测温仪测量出实际温度，再通过感应加热线圈给宽幅钼靶材补热，使宽幅钼靶材始终保持在最佳最佳塑性变形温度，实现等温轧制；采用等温轧制工艺后，宽幅钼靶材只需一次加热炉加热即可完成从板胚到成品的轧制，从而提高了宽幅钼靶材的轧制效率，并且避免了二次加热所导致的晶粒重新长大的问题。
10.进一步的，宽幅钼靶材在加热炉加热至所需温度后，出炉进行热轧制；热轧制分为若干道次，每道次轧制完成后均对宽幅钼靶材转向90
°
后，再进行下一道次轧制；每道次轧制时，宽幅钼靶材均通过感应加热线圈进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等，且始终保持在最佳塑性变形温度。
11.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线及等温轧制工艺，在线补热宽幅钼靶材轧制生产线包括四辊轧机，四辊轧机两侧设置有换向平台，四辊轧机与换向平台之间的辊道中间固定设置有感应加热线圈，感应加热线圈电性连接有感应加热电源；宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉加热，从而提高了生产效率，降低了宽幅钼靶材的生产成本；在轧制过程中，宽幅钼靶材通过感应加热线圈进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等且始终处于最佳温度，从而避免了因轧制温度降低超过金属钼塑性变形的最佳温度而出现开裂现象，同时也解决了二次加热所带来的晶粒重新长大问题，从而使企业在产品成本及质量均处于明显竞
争优势。
附图说明
12.图1为在线补热宽幅钼靶材轧制生产线侧向示意图；图2为在线补热宽幅钼靶材轧制生产线俯视示意图；图3为感应加热线圈外观示意图；图4为传统结构感应加热线圈引起宽幅钼靶材与转辊放电位置示意图；图5为本发明感应加热线圈工作状态示意图。
13.图中：1、四辊轧机；2、加热炉；3、换向平台；4、红外测温仪；5、感应加热线圈；5.1、左旋感应加热线圈；5.2、右旋感应加热线圈；5.3、中间公共连接头；5.4、两端公共连接头；6、多辊热矫直机；7、辊道；8、宽幅钼靶胚。
具体实施方式
14.通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
15.一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，包括四辊轧机1，四辊轧机1两侧设置有换向平台3，其中一侧换向平台3外侧设置有加热炉2，另一侧换向平台3外侧设置有多辊热矫直机6；四辊轧机1、加热炉2、换向平台3、多辊热矫直机6之间通过通过辊道7连接；四辊轧机1与换向平台3之间的辊道7中间固定设置有感应加热线圈5，感应加热线圈5包括左旋感应加热线圈5.1、右旋感应加热线圈5.2；左旋感应加热线圈5.1、右旋感应加热线圈5.2相邻端头连接，并引出有中间公共连接头5.3；左旋感应加热线圈5.1、右旋感应加热线圈5.2远离端头相互连接，并引出有两端公共连接头5.4；中间公共连接头5.3、两端公共连接头5.4分别与感应加热电源的两个输出端子电性连接；感应加热线圈5远离四辊轧机1侧设置有三个红外测温仪4，红外测温仪4均布固定设置在辊道7上侧，红外测温仪4外部设置有气冷罩，气冷罩中通过有压缩空气，对红外测温仪4持续进行冷却；换向平台3、红外测温仪4电性连接有控制系统，控制系统与感应加热电源电性连接。
16.一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线的等温轧制工艺：宽幅钼靶胚8在轧制前，设置在加热炉2进行加热，同时加热炉2中还设置有预热钢锭，预热钢锭7设置在靠近加热炉2出料口的位置，加热过程中，加热炉2通有氢气；当宽幅钼靶胚8加热至1310℃时，打开加热炉2出料口炉门，然后启动换向平台3、辊道7、四辊轧机1，使预热钢锭往复通过四辊轧机1进行空轧，对换向平台3、辊道7、四辊轧机1的轧辊进行预热；当换向平台3、辊道7、四辊轧机1的轧辊的温度达到350℃-400℃时，预热钢锭通过转运小车输送至加热炉2的进料口炉门，重新进入加热炉2中保温；打开加热炉2出料口炉门，宽幅钼靶胚8移出，启动辊道5、转向平台4、四辊轧机1对宽幅钼靶胚8进行热轧制；热轧制分为六个道次，每道次轧制加工率分别为30%、25%、20%、17%、15%、13%；第一道次轧制完成后，宽幅钼靶胚8在四辊轧机1右侧的换向平台3上进行90
°
快速换向，然后进行第二道次轧制；在第二道次轧制时，红外测温仪4将检测到的宽幅钼靶胚8实际温度传给控制系统，控制系统根据宽幅钼靶胚8的实际温度与最佳塑性变形温度的差值，控制感应加热电源的输出功率，通过感应加热线圈5对宽幅钼靶胚8进行补热，使之保持在最佳塑性变
形温度，完成第二道次轧制；在第二道次轧制完成后，宽幅钼靶胚8在四辊轧机1左侧的换向平台3上进行90
°
快速换向，进行第三道次轧制，在第三道次轧制时，同样通过感应加热线圈5对宽幅钼靶胚8进行补热，使之保持在最佳塑性变形温度；重复上述过程，直至完成宽幅钼靶胚8六个道次轧制；宽幅钼靶胚8完成六个道次轧制后，通过四辊轧机1进行一次整平，最后进入多辊热矫直机6进行校直。
17.本发明未详述部分为现有技术。

技术特征：
1.一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，包括四辊轧机（1），四辊轧机（1）两侧设置有换向平台（3），其中一侧换向平台（3）外侧设置有加热炉（2），另一侧换向平台（3）外侧设置有多辊热矫直机（6）；四辊轧机（1）、加热炉（2）、换向平台（3）、多辊热矫直机（6）之间通过通过辊道（7）连接；其特征是：四辊轧机（1）与换向平台（3）之间的辊道（7）中间固定设置有感应加热线圈（5），感应加热线圈（5）电性连接有感应加热电源。2.根据权利要求1所述在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，其特征是：感应加热线圈（5）包括左旋感应加热线圈（5.1）、右旋感应加热线圈（5.2）；左旋感应加热线圈（5.1）、右旋感应加热线圈（5.2）相邻端头连接，并引出有中间公共连接头（5.3）；左旋感应加热线圈（5.1）、右旋感应加热线圈（5.2）远离端头相互连接，并引出有两端公共连接头（5.4）；中间公共连接头（5.3）、两端公共连接头（5.4）分别与感应加热电源的两个输出端子电性连接。3.根据权利要求2所述在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，其特征是：感应加热线圈（5）远离四辊轧机（1）侧设置有若干红外测温仪（4）；红外测温仪（4）固定设置在辊道（7）上侧。4.根据权利要求3所述在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，其特征是：红外测温仪（4）外部设置有气冷罩。5.根据权利要求4所述在线补热宽幅钼靶材轧制生产线，其特征是：换向平台（3）、红外测温仪（4）电性连接有控制系统，控制系统与感应加热电源电性连接。6.一种基于权利要求5的在线补热宽幅钼靶材轧制生产线的等温轧制工艺，其特征是：宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉（2）加热。7.根据权利要求6所述在线补热宽幅钼靶材轧制生产线的等温轧制工艺，其特征是：宽幅钼靶材在加热炉（2）加热至所需温度后，出炉进行热轧制；热轧制分为若干道次，每道次轧制完成后均对宽幅钼靶材转向90
°
后，再进行下一道次轧制；每道次轧制时，宽幅钼靶材均通过感应加热线圈（5）进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等。

技术总结
一种在线补热宽幅钼靶材轧制生产线及等温轧制工艺，在线补热宽幅钼靶材轧制生产线包括四辊轧机，四辊轧机两侧设置有换向平台，四辊轧机与换向平台之间的辊道上固定设置有感应加热线圈，感应加热线圈电性连接有感应加热电源；宽幅钼靶材轧制时，仅需一次加热炉加热，在轧制过程中，宽幅钼靶材通过感应加热线圈进行补热，保证每道次轧制时宽幅钼靶材轧制温度相等且始终处于最佳温度，从而提高了生产效率，降低了宽幅钼靶材的生产成本，并且避免了因轧制温度降低超过金属钼塑性变形的最佳温度而出现开裂现象，同时也解决了二次加热所带来的晶粒重新长大问题，从而使企业在产品成本及质量均处于明显竞争优势。及质量均处于明显竞争优势。及质量均处于明显竞争优势。


技术研发人员：王德建 单鹏 黄飞虎
受保护的技术使用者：洛阳汇晶新材料科技有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/20