專利名稱：制造熱軋鋼帶的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造熱軋鋼帶的方法和裝置。更為特別的是，本發(fā)明涉及一種熱軋鋼帶的制造方法，該方法能夠有效地除去高溫鋼卷表面的氧化鐵皮，并提高了全過(guò)程速率，同時(shí)還涉及一種實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
根據(jù)最終用途的不同，熱軋鋼產(chǎn)品可以不同的形式供貨。例如，熱軋帶卷可以直接使用。此外，也可以PO(酸洗并涂油)產(chǎn)品的形式供貨，即通過(guò)酸洗工序除鱗并在表面涂以防腐蝕油制得的產(chǎn)品。熱軋鋼板可能還要在酸洗后經(jīng)電鍍或冷軋?zhí)幚?。也可以供?yīng)經(jīng)過(guò)表面處理的鋼板產(chǎn)品或冷軋的鋼板產(chǎn)品。
同時(shí)，從地下卷取機(jī)上取下的高溫?zé)釒Ь碓谶M(jìn)入形狀精整工序或酸洗工序前必須被冷卻到100℃或更低的溫度。更特殊的是，由于低碳鋼只有在100℃或更低溫度下進(jìn)行形狀精整處理，才能防止帶卷斷裂現(xiàn)象的發(fā)生這個(gè)眾所周知的原因，熱帶卷必須被冷卻到上述溫度范圍內(nèi)。
然而，把500到600℃的熱帶卷自然冷卻到100℃或更低溫度至少需要3到5天的時(shí)間，結(jié)果導(dǎo)致生長(zhǎng)周期的延長(zhǎng)。此外，在熱帶卷長(zhǎng)時(shí)間地緩慢冷卻時(shí)，鋼帶表面形成的氧化鐵皮與空氣中的氧氣反應(yīng)。因此，氧化鐵皮的厚度增加，而且還會(huì)形成致密且與表面結(jié)合緊密的氧化鐵皮如Fe2O3或Fe3O4，從而使酸洗處理更加困難。
日本專利公開(kāi)公報(bào)號(hào)昭63-20417，昭57-134207和昭55-10355中介紹了一種強(qiáng)制冷卻方法，作為一種減少帶卷冷卻時(shí)間的方法，它采取了往卷取好的熱帶卷上噴水或?qū)Ь斫胨械拇胧?。然而，在這一常規(guī)方法中，由于水只是接觸了熱帶卷的外表面，帶卷外部與水接觸的部分迅速冷卻，而帶卷內(nèi)部不與水接觸的部分需要6至24小時(shí)的冷卻時(shí)間。即，該方法不能顯著地縮短冷卻時(shí)間。此外，該方法的缺點(diǎn)是，由于帶卷內(nèi)部與外部之間及帶卷的兩個(gè)端部與芯部之間的冷卻滯后的差別，會(huì)造成機(jī)械性能的差異，同時(shí)冷卻效率也較低。
韓國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1999-026910中介紹了一種解決上述問(wèn)題的方法。該方法在卷取鋼板時(shí)，將一個(gè)鋼帶插入被卷取的鋼板之間，然后將熱鋼板浸入水中，從而使水滲透進(jìn)被鋼帶以固定間距間隔的鋼板間。該方法可以大大減少冷卻時(shí)間。然而，該方法存在鋼板與鋼帶一起卷取時(shí)造成的操作不方便和由于鋼帶的存在而使鋼板的板形變差等缺點(diǎn)。
此外，表面覆蓋著氧化鐵皮的熱軋鋼帶首先經(jīng)除鱗工序生產(chǎn)PO鋼，或隨后再進(jìn)行冷軋或電鍍處理。近來(lái)，常用的除鱗方法是如圖2所示的化學(xué)酸洗工藝。化學(xué)酸洗的實(shí)現(xiàn)如下卷好的熱帶卷被連續(xù)地浸入強(qiáng)酸水溶液如鹽酸或硫酸中，或熱帶卷被用開(kāi)卷器打開(kāi)時(shí)向其上噴灑酸的水溶液。此時(shí)，熱帶卷表面形成的氧化鐵皮被溶解于溶液中然后去除。最后，熱帶卷被清洗并干燥。
然而，由于化學(xué)酸洗反應(yīng)比較慢，該工序需要大量地時(shí)間，因而生產(chǎn)率較低。此外，該工藝需要大規(guī)模的設(shè)備，包括一個(gè)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十米的酸洗槽以獲得適當(dāng)?shù)倪M(jìn)料速度。此外，該工藝中蒸發(fā)的酸蒸氣造成的大氣污染，工作環(huán)境的惡化，由于持續(xù)地產(chǎn)生酸性廢物引起的周圍設(shè)備的腐蝕和污染問(wèn)題也無(wú)法避免。
為了改善上述除鱗中的低效和由于化學(xué)酸洗造成的環(huán)境污染，曾經(jīng)提出過(guò)多種工藝。這些工藝包括諸如一種使用中性溶液用水解法除鱗的方法，以及一種通過(guò)在酸洗槽前設(shè)置的輥壓下鋼板，使用軋平機(jī)(leveler)式的破鱗機(jī)進(jìn)行表面改善和通過(guò)噴砂處理打碎氧化鐵皮改進(jìn)酸洗工藝的方法。然而，這些方法并不能完全解決上述問(wèn)題，并且需要復(fù)雜的設(shè)備。另外，一種用高能激光束照射除鱗的方法也被提出，但它在生產(chǎn)率和設(shè)備的操作方面存在困難。
此外，日本專利公開(kāi)公報(bào)號(hào)昭57-1515中介紹了另一種去除帶卷氧化鐵皮的方法。在該方法中，熱軋后，高溫的鋼帶卷被直接浸入水中，然后被冷卻。這樣，鋼板的表面形成一層氧化鐵皮。然后，帶卷被打開(kāi)成鋼帶，并壓下被開(kāi)卷的鋼帶以壓碎鱗層。隨后，將噴射水流或被空氣或水加速的高速噴射的研磨料噴射到鋼帶的表面，以去除被打碎的氧化鐵皮層。
韓國(guó)專利公開(kāi)號(hào)1998-048550中介紹了一種用于制造鋼板的方法，該方法的特點(diǎn)是熱軋工序的地下卷取機(jī)后設(shè)有一個(gè)淬火區(qū)和一個(gè)干式除鱗機(jī)，且熱軋工序與冷軋工序在線連接。該方法通過(guò)使用無(wú)酸洗的干式除鱗工藝減少了熱帶卷的冷卻時(shí)間并解決了環(huán)境污染問(wèn)題。此外，該方法可以使整個(gè)生產(chǎn)流程連續(xù)而簡(jiǎn)潔。
然而，由于該工藝流程是連續(xù)的，在工藝流程特性需要一個(gè)緩沖區(qū)，以控制材料從熱軋工序流向冷軋工序時(shí)很難實(shí)現(xiàn)。此外，由于無(wú)酸洗的干式除鱗工藝沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明，該工藝很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明正是基于對(duì)上述問(wèn)題的考慮而作出的，其目的之一是提供一種制造熱軋鋼帶的方法，該方法能夠更有效地除去鋼帶表面形成的氧化鐵皮，同時(shí)大大減少冷卻時(shí)間。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠減少工藝流程時(shí)間的熱軋鋼帶制造方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種制造熱軋鋼帶的裝置，它能夠更有效地除去鋼帶表面形成的氧化鐵皮，同時(shí)大大減少冷卻時(shí)間和工藝流程的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，采用本發(fā)明中制造無(wú)氧化鐵皮的熱軋鋼帶的方法實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，該方法包括以下步驟熱軋后，保持鋼帶卷的溫度在400℃或更高溫度，直至相變結(jié)束；開(kāi)卷時(shí)以至少50℃/秒的速率將鋼帶卷水冷至100℃或更低溫度；用精整軋機(jī)修正鋼帶板形；通過(guò)向經(jīng)板形修正的鋼帶表面噴射水流除去表面的氧化鐵皮；以及干燥并卷取表面已除鱗的鋼帶。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于制造熱軋鋼帶的裝置，包括一臺(tái)開(kāi)卷機(jī)，用于在把帶卷打開(kāi)成板形時(shí)連續(xù)地提供高溫?zé)彳堜搸Ь?；一個(gè)淬火設(shè)備，包括多個(gè)設(shè)置在由開(kāi)卷機(jī)提供的鋼板上下兩側(cè)的冷卻集管，用于排出冷卻外面時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸汽的通風(fēng)裝置，及用于傳送鋼板的多個(gè)傳送輥道，每一集管都配有噴嘴，從而冷卻水被噴灑到鋼板一側(cè)的表面并與冷卻水源相連；一臺(tái)位于淬火設(shè)備下游的精整軋機(jī)，配有用于對(duì)鋼板進(jìn)行所需的適當(dāng)壓下量軋制的軋輥組，以消除經(jīng)淬火設(shè)備處理后鋼板的形狀惡化和殘余應(yīng)力不均勻，并使氧化鐵皮層產(chǎn)生裂縫；一臺(tái)位于精整軋機(jī)下游的除鱗機(jī)，該除鱗機(jī)包括分別設(shè)置在其入口處和出口處的夾送輥組，用于傳遞驅(qū)動(dòng)力以喂入鋼板，一組位于兩夾送輥組間的導(dǎo)向輥組，與鋼板的上下表面接觸，用于防止鋼板由于自身重量的作用下垂和夾持鋼板以使其以適當(dāng)?shù)母叨惹斑M(jìn)，設(shè)置于入口夾送輥組與出口夾送輥組間的噴水裝置，用于將水流噴射到鋼板的上下表面，從而除去鋼板表面的氧化鐵皮，以及一個(gè)容納夾送輥組、導(dǎo)向輥組和噴水裝置的箱，其入口和出口側(cè)形成供鋼板通過(guò)的窄縫；噴水裝置，包括一個(gè)用于產(chǎn)生噴射水流的泵，與泵連接的圓筒形射流集管，用于接受噴射水流，設(shè)置在鋼板側(cè)向的集管，以及成直線排列在每個(gè)集管上的噴嘴，用于在寬度方向上以一定傾角將水流噴射到鋼板上；一臺(tái)用于干燥從除鱗機(jī)出口側(cè)窄縫中輸出的鋼帶的干燥機(jī)；以及一臺(tái)二次卷取機(jī)，用于卷取來(lái)自干燥機(jī)的鋼板。
用于去除熱軋鋼帶表面形成的氧化鐵皮的化學(xué)酸洗方法存在導(dǎo)致環(huán)境污染，及需要較多操作時(shí)間和復(fù)雜設(shè)備等問(wèn)題。因此，本發(fā)明人研究開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)方法用于機(jī)械除鱗，可以替代化學(xué)酸洗方法。最終發(fā)現(xiàn)，如果從地下卷取機(jī)取出的高溫?zé)彳堜搸П灰砸环N最佳的方式冷卻，則帶卷中熱軋鋼帶表面形成的氧化鐵皮具有較粗糙的結(jié)構(gòu)且易碎，因此這樣的氧化鐵皮能夠在被后序的機(jī)械方法較容易除去。此外，由于冷卻速度的提高，整個(gè)制造熱軋鋼帶的流程速度被大大提高。本發(fā)明正是基于上述發(fā)現(xiàn)完成的。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)制造工藝實(shí)施方案的示意圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明，用噴射水流除鱗的示意圖；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)制造工藝實(shí)施方案的示意圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明，使用管式層流噴嘴的冷卻單元布局的一個(gè)范例的示意圖；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明，使用噴射水流的除鱗機(jī)的剖面示意圖；圖8所示為以常規(guī)空冷方法冷卻和卷取后改變冷卻速度冷卻的材料的抗拉強(qiáng)度的比較圖；圖9所示為隨鋼板的進(jìn)給速度、噴嘴與鋼板間距離、能量密度及試樣條件的變化，氧化鐵皮去除程度變化的示意圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面參照附圖
，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的制造工藝的示意圖。圖4所示為根據(jù)本發(fā)明用噴射水流除鱗的示意圖。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的制造工藝的示意圖。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明，使用管式層流噴嘴的冷卻單元布局的一個(gè)范例的示意圖。圖7所示為根據(jù)本發(fā)明，使用噴射水流的除鱗機(jī)的剖面示意圖。
在去除經(jīng)過(guò)淬火和板形精整的熱軋帶卷氧化鐵皮方面，本發(fā)明的特點(diǎn)在于冷卻工序、板形精整工序和除鱗工序是連續(xù)進(jìn)行的，從而縮短了冷卻時(shí)間，提高了制造過(guò)程的效率。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于通過(guò)淬火抑制氧化鐵皮的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)變改善了氧化鐵皮的可去除性。此外，本發(fā)明的特點(diǎn)還在于通過(guò)在板形精整工序中引入對(duì)氧化鐵皮的破碎改善了氧化鐵皮的可去除性。
下面，參照淬火、板形精整及除鱗工序，從制造方法和實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的角度，說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)。<制造熱軋帶卷的方法>[淬火]根據(jù)本發(fā)明，淬火工序是通過(guò)在打開(kāi)帶卷時(shí)迅速地水冷高溫?zé)彳堜摪鍋?lái)實(shí)現(xiàn)的，以縮短冷卻時(shí)間，并改善氧化鐵皮的可去除性，而不惡化鋼板的機(jī)械性能。為達(dá)到這一目的，需要適當(dāng)?shù)乜刂扑溟_(kāi)始的時(shí)間和溫度、結(jié)束溫度、及冷卻速度。
(1)水冷開(kāi)始時(shí)間和溫度在連續(xù)熱帶軋制機(jī)組中，板坯經(jīng)熱軋變形為熱軋鋼板。熱軋鋼板在輸出輥道上被冷卻到預(yù)定溫度(約為500到600℃)，并被卷取成帶卷的形式然后從機(jī)組中取出。由于普通碳鋼的相變過(guò)程在輸出輥道上就已基本完成，因此即使卷取的帶卷在開(kāi)卷時(shí)進(jìn)行淬火，對(duì)帶卷中鋼材的性能也不會(huì)有明顯的影響。此外，諸如電工鋼板或不銹鋼等在輸出輥道不經(jīng)歷相變的鋼種，其鋼材性能也不會(huì)發(fā)生明顯變化。
然而，當(dāng)含有大量合金元素的高碳鋼或高合金鋼等具有較高硬化能力的鋼種被成形為高溫?zé)彳垘Ь頃r(shí)，在輸出輥道上經(jīng)過(guò)了相變，如果再經(jīng)過(guò)淬火，未相變的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w或馬氏體。因此，就會(huì)產(chǎn)生鋼材性能的變化，也即，硬度的升高和延伸率的降低等，從則導(dǎo)致鋼材無(wú)法達(dá)到所需的性能。
因此，必須在淬火前保持帶卷原有狀態(tài)一段時(shí)間，如30分鐘，以使相變完成。然后，才能進(jìn)行淬火。
此外，如果用于對(duì)可加工性有要求的冷軋的材料在卷取后被立即淬火，AlN、TiC等影響冷軋后退火過(guò)程中再結(jié)晶行為的析出物不能充分形成，從而使冷軋后最終產(chǎn)品的可加工性惡化。因此，用于冷軋的材料最好在卷取后保持其狀態(tài)一小時(shí)不變，以便形成諸如AlN或TiC等微量元素析出物，然后再在開(kāi)卷時(shí)對(duì)材料進(jìn)行淬火。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，按照鋼種的不同將鋼板保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后開(kāi)始淬火。此時(shí)，由具有屈服點(diǎn)現(xiàn)象的碳鋼材料組成的熱軋帶卷在被冷卻到至少400℃或更高溫度時(shí)被打開(kāi)成板狀。這是因?yàn)槿绻_(kāi)卷溫度低于400℃，具有屈服點(diǎn)現(xiàn)象的碳鋼材料的變形會(huì)在局部集中，以致出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致表面質(zhì)量惡化的帶卷開(kāi)裂現(xiàn)象。
(2)水冷結(jié)束溫度高溫?zé)彳垘Ь碓陂_(kāi)卷時(shí)被水冷。此時(shí)，優(yōu)選的水冷結(jié)束溫度范圍是100℃或更低，更優(yōu)選在60至100℃。如果結(jié)束溫度高于100℃，隨后的板形精整工序就會(huì)發(fā)生帶卷開(kāi)裂現(xiàn)象。此外，如果結(jié)束溫度降至60℃或更低，就需要增加輸出輥道的長(zhǎng)度。尤其是，攜帶一定熱量的鋼板具有能夠蒸發(fā)后序工序中的殘留水分的優(yōu)點(diǎn)。此外，優(yōu)選水冷結(jié)束溫度為80℃。
(3)冷卻速度冷卻速度對(duì)改善氧化鐵皮可去除性而言是重要的。在熱軋過(guò)程中，鋼板的表面與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成氧化鐵皮。此時(shí)，氧化鐵皮主要是方鐵體(FeO)。如果采用常規(guī)方法，在熱軋后的鋼板緩慢冷卻3到5天，由于與空氣反應(yīng)氧化鐵皮變厚，同時(shí)，高溫下形成的方鐵體相氧化鐵皮逐漸轉(zhuǎn)變成磁鐵體(Fe3O4)或赤鐵體(Fe2O3)。
在氧化鐵皮的相變過(guò)程中，氧化鐵皮與基體金屬間的結(jié)合力變?nèi)?，同時(shí)，相對(duì)高溫相的方鐵體而言，相變生成物磁鐵體和赤鐵體具有更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和更高的斷裂強(qiáng)度，從而造成氧化鐵皮可去除性的降低。因此，根據(jù)本發(fā)明，如果高溫?zé)彳垘Ь碓诰砣『罅⒓创慊?，則氧化鐵皮的厚度不會(huì)增加且生成磁鐵體和赤鐵體的相變被抑制，從而使氧化鐵皮在后序的除鱗工序中易被除去。
此外，根據(jù)本發(fā)明，如果鋼板被淬火，氧化鐵皮上會(huì)出現(xiàn)很多裂紋。即，鋼板表面形成的氧化鐵皮在鋼板與水接觸時(shí)首先被冷卻，從而使氧化鐵皮與基體金屬間出現(xiàn)很大的瞬時(shí)溫度差。這樣，由于溫度的不同和熱膨脹系數(shù)的不同產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力在氧化鐵皮上形成大量微裂紋，由于冷卻使其韌性降低。這些裂紋使除鱗工序中氧化鐵皮的可去除性得到改善。
氧化鐵皮生長(zhǎng)受到抑制的程度、氧化鐵皮相變的程度和產(chǎn)生裂紋的程度依賴于冷卻速度。高的冷卻速度可以改善氧化鐵皮的可去除性，所以冷卻速度應(yīng)該盡可能地高。因此，優(yōu)選冷卻速度為至少50℃/秒或更高。[板形精整]熱軋帶卷通過(guò)淬火被水冷至100℃或更低溫度后被送至精整軋機(jī)。由于在精整軋機(jī)入口側(cè)鋼帶的溫度是100℃或更低，從而可以避開(kāi)100到400℃帶卷發(fā)生斷裂的溫度范圍。表面平整軋輥可用于普通的板形精整工序。該工序通過(guò)使鋼帶發(fā)生小于百分之幾的塑性變形來(lái)修正由于鋼帶熱軋和淬火產(chǎn)生的鋼板扭曲，并消除殘余應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明，除上述修正板形和消除殘余應(yīng)力外，精整軋機(jī)還具有其它不同的作用。精整軋機(jī)還可以以機(jī)械方式使鋼帶表面變形以在鋼帶表面形成的氧化鐵皮中產(chǎn)生裂紋，從而進(jìn)一步改善氧化鐵皮的可去除性。此外，在軋輥?zhàn)饔孟?，其中有剪?yīng)力集中的鋼帶表面處的基體金屬被加工硬化，從而在后序用噴射水流除鱗工序中保護(hù)基體金屬不受損傷。
裂紋產(chǎn)生的程度隨壓下率，也就是精整軋制過(guò)程中厚度減少的比率的升高而升高。此外，裂紋越多，氧化鐵皮的可去除性越好，因此，優(yōu)選增大壓下率。然而，如果壓下率達(dá)到5％或更多，氧化鐵皮中的裂紋不再增多。尤其是當(dāng)鋼帶在除鱗后直接使用時(shí)，大壓下率的鋼帶產(chǎn)品韌性較好而延伸率較低。因此，優(yōu)選將壓下率限制為5％或更小。同時(shí)，對(duì)于除鱗后要進(jìn)行冷軋的冷軋材料，增大精整軋制時(shí)的變形量還有減小冷軋時(shí)壓下率負(fù)荷的作用。因此，施加百分之幾十的壓下率(如50％)也毫無(wú)問(wèn)題。[除鱗]精整軋制后，通過(guò)設(shè)置在下游的除鱗機(jī)除去鋼帶上的氧化鐵皮。根據(jù)本發(fā)明，除鱗是通過(guò)使用噴射水流，而不是化學(xué)方法中使用的酸水溶液，以機(jī)械方式除去氧化鐵皮實(shí)現(xiàn)的，以除去熱帶軋機(jī)或熱處理制造的鋼帶表面的氧化鐵皮。
噴射水流除鱗方法使用一種利用噴射水流的除鱗機(jī)，可以除去在加熱爐中和熱軋過(guò)程中形成的氧化鐵皮，也可用于在精軋前粗軋后除鱗。此時(shí)，由于氧化鐵皮厚且多孔，同時(shí)淬火產(chǎn)生的熱沖擊與噴射水流的機(jī)械沖擊都作用于氧化鐵皮上，即使只用普通的300巴或更小壓力的水流也很容易除去氧化鐵皮。
然而，在本發(fā)明中，熱軋帶卷被冷卻到了100℃或更低溫度，具有相對(duì)薄而堅(jiān)固的氧化鐵皮結(jié)構(gòu)，同時(shí)幾乎沒(méi)有熱沖擊的作用。因此，需要將壓力至少為1000巴或更高的噴射水流噴射到鋼板表面，以便能有效地打碎并除去鋼板表面的氧化鐵皮。在這一點(diǎn)上，噴射的情況取決于氧化鐵皮的特性、噴射水流的壓力，單個(gè)噴嘴的流量、噴嘴與鋼板表面間的距離、噴射水流的接觸角、鋼板的進(jìn)給速度、噴嘴數(shù)目等。也即，當(dāng)噴射水流作用到鋼板表面的沖擊能高于氧化鐵皮與其下的基體金屬的結(jié)合能時(shí)，氧化鐵皮就可被除去。如果沖擊能不夠大，就不能完全除去氧化鐵皮。同時(shí)，如果噴射水流的沖擊能過(guò)大，會(huì)使基體金屬產(chǎn)生凹痕等損傷。
此外，氧化鐵皮的可去除性隨其狀態(tài)改變，即鋼材的化學(xué)成分、熱軋的條件、通過(guò)已卷取帶卷的淬火和精整軋制在氧化鐵皮上產(chǎn)生裂紋的方法，如本發(fā)明所述的方法。因此，通過(guò)合理地控制這些變化因素，可以完全除去氧化鐵皮而不損傷基體金屬。
在這些條件中，最重要的是噴射水流中用于除去鋼板表面形成的氧化鐵皮的有效能量。也即，如果該能量高于特定的上限，除鱗時(shí)就會(huì)造成基體金屬表面的損傷。如果該能量低于特定的下限，就不能完全除去氧化鐵皮?；诖嗽?，當(dāng)噴射水流具有介于上述兩個(gè)特定的上下限間的適當(dāng)能量時(shí)，就可以制造出具有滿足要求的表面特性，其上的氧化鐵皮被完全除去的鋼帶。
如果用“e”表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)噴嘴噴射出的水流傳遞到鋼板表面的沖擊能，則該沖擊能e可以用噴出壓力P和流量Q來(lái)表示，如下面公式1所示[公式1]e＝PQ其中單位時(shí)間內(nèi)噴射水流的沖擊面積A由噴嘴與鋼板間的距離h、噴射角θ1、噴嘴傾角θ2和鋼板的進(jìn)給速度v確定。如圖4所示，如果噴嘴是使水流分散成扇形的扇形噴嘴，單位時(shí)間內(nèi)噴射水流的沖擊面積可用公式2表示。
A=2tan(θ12)cos(θ2)hv]]>因此，如果用”E”表示從噴嘴傳遞到鋼板上單位面積的能量密度，則能量密度E可用下面的公式3表示。
E=eA=PQ2tan(θ1/2)cos(θ2)hv]]>如果沒(méi)有進(jìn)行淬火和精整軋制處理，同時(shí)按上式計(jì)算出的能量密度E又小于3,000kJ/m2，就無(wú)法完全除去氧化鐵皮。同時(shí)，如果能量密度大于6,000kJ/m2，盡管可以完全除去氧化鐵皮，但氧化鐵皮下與之直接接觸的基體金屬就會(huì)受到損傷。因此，合理的能量密度E的范圍如公式4所示。
3,000(kJ/m2)≤E≤6,000(kJ/m2)然而，根據(jù)本發(fā)明，除鱗是在高溫的熱軋帶卷淬火并被以0.5％至5％的壓下率壓下后進(jìn)行的。這種情況下，可供選擇的合理能量密度的范圍很大。該合理能量密度E的范圍如公式5所示。
1,000(kJ/m2)≤E≤8,000(kJ/m2)其下限下降的原因是氧化鐵皮的可去除性因水冷淬火和精整軋制中的厚度減薄而得到改善。上限升高的原因是氧化鐵皮下與之直接接觸的基體金屬在壓下過(guò)程中被加工硬化。在這種除鱗工藝中合理能量密度范圍的擴(kuò)大意味著穩(wěn)定生產(chǎn)范圍的擴(kuò)大。尤其是，能量密度下限的降低意味著有可能施加較低的能量完全除鱗。因此，可以實(shí)現(xiàn)更有效的能量利用。
同時(shí)，如果多個(gè)噴嘴排列在鋼板的進(jìn)給路徑上，單位時(shí)間內(nèi)作用于鋼板的能量與噴嘴的數(shù)目成比例，但用于去除氧化鐵皮的有效能量密度并不簡(jiǎn)單地隨噴嘴數(shù)目成比例增大。例如，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)置在鋼板進(jìn)給路徑上的噴嘴集管的數(shù)目為“n”時(shí)，如果有效能量密度En在上述范圍內(nèi)，除鱗就可以合理實(shí)現(xiàn)。
En=PQn0.72tan(θ1/2)cos(θ2)hv]]>因此，通過(guò)調(diào)整該單元設(shè)備，使得根據(jù)上述預(yù)測(cè)公式和能量密度的范圍，由超高壓泵的壓力和流速、噴射角和噴嘴傾角、鋼板與噴嘴間距離、鋼板進(jìn)給速度和噴嘴數(shù)目計(jì)算出的能量密度滿足上述范圍，就可以生產(chǎn)出具有合格表面特性的鋼帶。此外，可以理解，如果增大壓力、流速和噴嘴集管的數(shù)目，或減小噴嘴與鋼板間的距離，就可以得到較大的鋼板進(jìn)給速度，從而具有較高的生產(chǎn)率。
通過(guò)上述工序除鱗后，鋼帶在通過(guò)一個(gè)設(shè)置在除鱗機(jī)下游的干燥機(jī)時(shí)被干燥，以除去殘余水分。這是因?yàn)椴煌耆堄嗨咒搸Ь蜁?huì)生銹。干燥后的鋼帶可進(jìn)行涂油防銹處理然后被卷取機(jī)再次卷取以制造PO(酸洗并涂油)產(chǎn)品，或可進(jìn)入后序的冷軋、電鍍及其它工序加工。
此外，如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的方法，除鱗機(jī)后可設(shè)置一個(gè)小型的酸洗機(jī)組。一些鋼種，如不銹鋼等的氧化鐵皮與基體金屬間的結(jié)合力非常強(qiáng)。這時(shí)，用噴射水流可能不能完全除去氧化鐵皮，使用設(shè)在除鱗線下游的小型酸洗槽進(jìn)行酸洗可以作為一種輔助手段以獲得更好的表面質(zhì)量。當(dāng)然，與現(xiàn)有的酸洗設(shè)備單元相比，該酸洗機(jī)組可以數(shù)目較少且設(shè)備規(guī)模較小。此外，由于酸洗速度和鋼板的進(jìn)給速度可以提高，酸洗的效率較高，使生產(chǎn)率得以提高。<制造熱軋帶卷的裝置>[淬火設(shè)備]圖3中所示的2為一臺(tái)用于對(duì)熱軋鋼板進(jìn)行淬火的淬火設(shè)備。淬火設(shè)備2可以使用不同類型的水冷器，如管道層流式、水幕式、噴射水流式、浸泡式等。由于進(jìn)入水冷器的鋼板的入口溫度是600℃或更高，水冷過(guò)程主要不是在膜態(tài)沸騰區(qū)，而是在形核區(qū)進(jìn)行。因此，淬火可以通過(guò)使水和鋼板直接接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槔鋮s能力更多地是依賴?yán)鋮s水的流量而不是使用的冷卻方式。
圖6所示為冷卻設(shè)備的一個(gè)例子，為管道層流式水冷器。如圖6所示，上下冷卻集管21和22設(shè)置在鋼板S的上下兩側(cè)。每個(gè)冷卻集管21和22都配有排成一列的管道層流噴嘴。輸出輥道23設(shè)置在集管21和22之間用于進(jìn)給鋼板S。鋼板進(jìn)給與從上下噴嘴中噴出的上下冷卻噴射水流24和25接觸，實(shí)現(xiàn)冷卻。
輸出輥道的長(zhǎng)度是設(shè)計(jì)一個(gè)特定的實(shí)際冷卻設(shè)備時(shí)決定所需的設(shè)備規(guī)模的主要因素。要把熱軋鋼板從600℃的高溫冷卻到100℃或更低溫度所需要的輸出輥道長(zhǎng)度是由鋼板厚度、鋼板的進(jìn)給速度、鋼板的冷卻速度、及冷卻水的流量決定的。要想達(dá)到100℃/秒的平均冷卻速度需要5秒鐘的冷卻時(shí)間。如果鋼板進(jìn)給速度是100米/分鐘，則鋼板5秒鐘內(nèi)的進(jìn)給距離是8.33米。因此，該距離是輸出輥道的最小長(zhǎng)度。如果鋼板的厚度是6mm，要達(dá)到這樣的冷卻速度需要約2.5MW/m20的熱通量。這種情況下，也就需要1500升/m2/分鐘的流量密度。
因此，如果鋼板的最大寬度是2米，應(yīng)該提供2500升/分鐘的冷卻水。在水冷設(shè)備利用這樣的流量密度時(shí)，可以在10m的冷卻段上將最大厚度為6mm、寬度為2m的鋼板從600℃冷卻至100℃。當(dāng)然，如果進(jìn)給速度較低或被冷卻的鋼板硬度為6mm或更小，可以更快地實(shí)現(xiàn)淬火。同時(shí)，要使鋼板具有更快的進(jìn)給速度，就需要提高流量密度，因?yàn)樗鋾r(shí)間和需要減少的輸出輥道長(zhǎng)度與進(jìn)給速度成反比，而需要升高的冷卻速度與進(jìn)給速度成正比。因此，應(yīng)當(dāng)考慮鋼板厚度、冷卻速度、鋼板進(jìn)給速度、輸出輥道長(zhǎng)度等因素，合理地確定冷卻水的流量，并選用適當(dāng)?shù)谋?。然而，如果流量密度為約1000升/m2/分鐘或更高，在輸出輥道的長(zhǎng)度小于20米的情況下，冷卻速度就可以達(dá)到50℃/秒或更高。
同時(shí)，冷卻鋼帶時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸汽可能造成冷卻設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。因此，優(yōu)選把水蒸汽適當(dāng)?shù)嘏懦?。例如，?yōu)選方法是通過(guò)安裝通風(fēng)設(shè)備，或使用包圍輸出輥道的箱以形成水蒸汽幕，和風(fēng)扇，將產(chǎn)生的水蒸汽排到外面。[精整軋機(jī)]根據(jù)本發(fā)明，如圖3中所示的精整軋機(jī)用于消除板形的退化和殘余應(yīng)力的不均勻，并在氧化鐵皮中產(chǎn)生裂紋。具有板形精整能力的常規(guī)表面平整軋機(jī)可以作為精整軋機(jī)使用。然而，普通表面平整軋機(jī)的最大壓下率為1％到3％。因此，最好安裝一臺(tái)能夠把鋼板壓下5％的設(shè)備。同時(shí)，如果生產(chǎn)冷軋鋼材，也可以使用能夠達(dá)到百分之幾十的壓下率的軋機(jī)。這樣，就可以減少冷軋鋼材的壓下率。
精整軋機(jī)可以干式或濕式的。如果是干式的，淬火設(shè)備與精整軋機(jī)間要安裝一臺(tái)用于除去鋼板表面殘余水分的干燥設(shè)備。這時(shí)，可以通過(guò)壓縮空氣或加熱空氣實(shí)現(xiàn)干燥。此外，最好在水冷后，使鋼板的溫度保持在50到80℃，而不是過(guò)低，這樣就可利用鋼板中的熱量蒸發(fā)掉殘余水分。[除鱗機(jī)]一臺(tái)利用噴射水流的氧化鐵皮去除設(shè)備包括一臺(tái)用于產(chǎn)生噴射水流的泵，用于將噴射水流噴射到鋼板上的噴嘴，用于支撐噴嘴和提供噴射水流的噴嘴集管，以及用于防止鋼板震動(dòng)并使噴嘴與鋼板間保持適當(dāng)距離的導(dǎo)向輥。
圖7所示為氧化鐵皮去除設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選示例的剖面示意圖。優(yōu)選的是，在設(shè)備周圍設(shè)置箱31，以使從噴嘴中噴出的水流、上下噴射水流32和33與鋼板碰撞濺起的水、沿鋼板滯留的水不受阻擋地向外流出。在箱31的入口側(cè)設(shè)有入口窄縫34，其長(zhǎng)度是由該設(shè)備所加工鋼板的最大寬度決定的。入口側(cè)上下夾持輥36和37分別設(shè)置在入口窄縫后面緊鄰處的上下兩側(cè)。入口側(cè)上下夾持輥36和37用于傳遞進(jìn)給鋼板S驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)防止滯留的水和濺起的水向外流過(guò)出口側(cè)的上下夾持輥42、43。
在軋制線的上下兩側(cè)，設(shè)有上下導(dǎo)向輥38和39用于防止鋼板S從入口窄縫34中露出，及上下夾持輥36和37用于防止鋼板在其自重作用下下垂并保持鋼板S與噴嘴間的適當(dāng)距離。導(dǎo)向輥間設(shè)有上下噴嘴集管40和41。上下噴嘴集管40和41中每個(gè)都具有噴射水流噴嘴。該噴射水流噴嘴適用于除鱗，并在鋼板的寬度方向上直線排列。最好讓噴嘴集管40和41分別與上下驅(qū)動(dòng)裝置相連，以便在需要時(shí)調(diào)整鋼板S與噴嘴間的距離。
可形成錐形水流的全錐式(full cone type)噴嘴和可形成扇形水流的扇形噴嘴可用作噴射水流噴嘴。然而，最好使用扇形噴嘴，它能夠防止不同噴嘴噴出的水流的干涉，同時(shí)在相同的流量下增加每個(gè)噴嘴的除鱗面積。噴嘴的噴射角應(yīng)盡可能地大，因?yàn)閲娚浣菦Q定覆蓋范圍。但是，過(guò)大的噴射角會(huì)造成沖擊壓力的不均勻。因此，最好把噴射角限制在15°到45°的范圍內(nèi)。需要特別注意的是，如圖4所示，最好將噴嘴直線排列在噴射水流集管12上，同時(shí)相對(duì)鋼板S的寬度方向有小的傾角，從而防止從噴射水流噴嘴11噴射出的水流間的微小干涉，同時(shí)在鋼板沿進(jìn)給方向A進(jìn)給時(shí)，允許相鄰噴射水流的覆蓋面積A相鄰端有輕微重疊，噴射水流就是在覆蓋面積A內(nèi)與鋼板S發(fā)生碰撞的。
每個(gè)噴嘴的傾角θ2的最佳取值是在不同噴嘴噴射出的水流間不發(fā)生干涉的范圍內(nèi)盡可能的小，傾角θ2的合理取值范圍是10°到20°，最好取15°。同時(shí)，有效碰撞表面的重疊區(qū)域取決于鋼板與噴嘴間的距離、噴嘴與噴嘴之間的距離、噴嘴噴射角θ1和傾角θ2。最好調(diào)整噴嘴使重疊區(qū)域的長(zhǎng)度是其碰撞區(qū)域的3％到5％，從而使寬度方向上的碰撞壓力盡可能一致。每個(gè)噴嘴的孔口中要長(zhǎng)時(shí)間地以超音速噴射出壓力為1,000巴的噴射水流。因此，孔口最好用高耐磨性的合成藍(lán)寶石或合成鉆石制造，以使其即便在長(zhǎng)期噴射水流后也不會(huì)被磨損。
噴嘴集管的數(shù)目取決于期望的除鱗程度。如圖7所示，最好裝備多套集管，如兩套或更多，這樣前面集管未能除去的氧化鐵皮可以被隨后的集管除去。同時(shí)，最好在相鄰集管間交替排列噴嘴，以便在寬度方向上更均勻地除鱗。噴嘴集管分別與噴射水流供集管相連。供集管與提供高壓水的泵相連。這里，各個(gè)噴嘴集管上設(shè)有閥用于噴射水流。該閥最好是分流式的，以便在噴嘴處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)分流噴射水流，從而通過(guò)分流噴射水流在噴嘴關(guān)閉時(shí)防止由于閥的開(kāi)/關(guān)操作引起的整個(gè)噴射水流的壓力波動(dòng)。
與箱的入口側(cè)相同，箱的出口側(cè)設(shè)有出口側(cè)夾持輥和箱窄縫，用于在鋼板除鱗后從箱中拉出時(shí)防止排出滯留的水和濺出的水。為了防止水的排出，用吸氣泵保持箱內(nèi)的壓力低于大氣壓，從而將外部空氣與滯留和濺出的水通過(guò)鋼板和窄縫間的間隙一起吸入箱中，是一種有效的方法。除鱗后，從出口側(cè)窄縫中拉出的鋼帶進(jìn)入干燥機(jī)中。這時(shí)，使用高壓空氣或熱空氣除去殘余水分。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。[實(shí)施例1鋼板性能的變化]只有在對(duì)應(yīng)鋼種淬火后與采用常規(guī)方法空冷3到5天后鋼質(zhì)量沒(méi)有顯著差別時(shí)，才能使用這種在開(kāi)卷時(shí)通過(guò)淬火將卷取好的高溫?zé)彳垘Ь砝鋮s到常溫的方法。確定淬火引起的鋼板性能變化的測(cè)試中使用了兩種典型的熱軋鋼板用材低碳鋼和中碳鋼(低碳鋼碳含量0.042％，錳含量1.50％；中碳鋼碳含量0.19％，錳含量1.52％)。本測(cè)試中，測(cè)量了采用卷取后保持卷取狀態(tài)空冷4天的常規(guī)緩慢冷卻工藝制造的材料，和采用不同的冷卻速度制造的材料的抗拉強(qiáng)度的變化。測(cè)試結(jié)果匯總于圖8中。
如圖8所示，如果材料采用常規(guī)的自然空冷方法制造，低碳鋼和中碳鋼的抗拉強(qiáng)度分別為約36kg/mm2和48kg/mm2。此外，即使卷取后冷卻速度增大到300℃/秒，抗拉強(qiáng)度的增加也不明顯低碳鋼和中碳鋼的抗拉強(qiáng)度增量分別為約2 kg/mm2和3kg/mm2。而且，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察的顯微結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯變化。
鋼材性能沒(méi)有明顯變化的原因在于，熱軋鋼板的材料性能取決于發(fā)生奧氏體相變的條件，即熱軋后的冷卻條件，相變主要發(fā)生在熱軋?jiān)O(shè)備的輸出輥道上且在卷取前已基本結(jié)束。也就是說(shuō)，淬火冷卻的材料性能變化不明顯是因?yàn)橄嘧円呀?jīng)完成了。
因此，正如本發(fā)明所建議的，可以理解當(dāng)卷取的熱軋帶卷被保持卷取狀態(tài)30分鐘到1小時(shí)后再淬火，最終產(chǎn)品中鋼材性能的變化很小，因?yàn)闊彳垘Ь碓诖慊鹎耙呀?jīng)過(guò)相變了。然而，鋼材性能上這種程度的變化可能會(huì)導(dǎo)致某一問(wèn)題。因此，如果需要，可以通過(guò)升高熱軋時(shí)的卷取溫度或降低合金元素含量，使采用本方法生產(chǎn)的鋼板的性能等同于用常規(guī)方法生產(chǎn)的鋼板。[實(shí)施例2取決于試樣狀態(tài)和能量密度的氧化鐵皮的去除程度]本實(shí)施例中，檢驗(yàn)了采用常規(guī)的緩慢冷卻方法處理的試樣和采用本發(fā)明中方法處理的試樣的氧化鐵皮的去除程度，其中本發(fā)明的處理方法中，相變結(jié)束后，以100℃/秒的冷卻速度淬火，然后進(jìn)行壓下率為2.5％的壓下。試樣采用低碳鋼，一種典型的采用熱軋工藝生產(chǎn)的鋼材。采用的除鱗機(jī)安裝有扇形噴嘴，噴嘴的噴射水流壓力為2,500巴，每個(gè)噴嘴的流量為2升/分鐘，噴射角為15°，噴嘴傾角為15°。除鱗過(guò)程使用上述設(shè)備分別在不同的試樣(即鋼板)與噴嘴間的距離、不同的鋼板進(jìn)給速度下進(jìn)行。此時(shí)，鋼板的進(jìn)給速度在10-50米/分鐘的范圍內(nèi)變化，鋼板與噴嘴間距離在20-100mm范圍內(nèi)變化，以改變能量密度。
圖9a和9b所示為氧化鐵皮的去除程度和考慮試樣的所有條件，根據(jù)進(jìn)給速度與鋼板與噴嘴間距離計(jì)算出的能量密度E的變化。從這些結(jié)果可以看出，能量密度E與試樣(即鋼板)和噴嘴間距離，及進(jìn)給速度成反比。此外，如果適當(dāng)?shù)爻[，則鋼板與噴嘴間距離與進(jìn)給速度成反比。圖9a所示為采用常規(guī)緩慢冷卻方法獲得的試樣的除鱗程度，這時(shí)，最佳的除鱗區(qū)較窄。另一方面，圖9b所示為采用本發(fā)明淬火然后壓下的方法獲得的試樣的除鱗程度，這時(shí)，最佳的除鱗區(qū)相對(duì)較寬。
也就是說(shuō)，如果在試樣(即鋼板)與噴嘴間的給定間距和給定鋼板進(jìn)給速度條件下E的值小于下限1000kJ/m2，除鱗無(wú)法進(jìn)行。而且，如果在給定條件下E值大于上限8000kJ/m2，會(huì)造成基體金屬的損傷。因此，很顯然在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，對(duì)高溫的板卷進(jìn)行淬火然后壓下淬火后的板卷可以很容易地除去氧化鐵皮。
表1所示為分別按照本發(fā)明所建議的方法和常規(guī)酸洗法除鱗后鋼板表面粗糙度的對(duì)比。
表1 如表1所示，可以看出采用本發(fā)明方法處理的鋼板具有與采用常規(guī)酸洗方法處理的鋼板幾乎相同的表面粗糙度，因而根據(jù)本發(fā)明可制造出表面質(zhì)量合格的鋼板。工業(yè)實(shí)用性如上述明顯可以看出，
首先，通過(guò)取消自然冷卻工序，本發(fā)明可以改善物流狀況并減少空冷時(shí)需要的庫(kù)存成本。
其次，本發(fā)明可以縮短供貨期并縮減大量帶卷的堆放場(chǎng)地。
第三，由于在開(kāi)卷時(shí)將熱軋帶卷淬火可以使帶卷在整個(gè)長(zhǎng)度和寬度方向上均勻冷卻，本發(fā)明可以得到均勻的鋼材性能。
第四，通過(guò)利用淬火和抑制氧化鐵皮向磁鐵體和赤鐵體轉(zhuǎn)變的相變，形成微裂紋，本發(fā)明具有大大提高氧化鐵皮可去除性和改善熱軋帶卷表面質(zhì)量的效果。
第五，通過(guò)采用使用噴射水流進(jìn)行機(jī)械除鱗的方法，本發(fā)明可以改善空氣污染和設(shè)備腐蝕等常規(guī)酸洗法產(chǎn)生的各種環(huán)境問(wèn)題。
第六，由于除鱗工序大大簡(jiǎn)化，本發(fā)明具有大大減少設(shè)備費(fèi)用的效果，同時(shí)本發(fā)明的方法與常規(guī)酸洗設(shè)備的結(jié)合，可以大大提高生產(chǎn)率或簡(jiǎn)化酸洗設(shè)備。
盡管前面為說(shuō)明本發(fā)明公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解在不超出附后的本發(fā)明權(quán)利要求的范圍和精神的前提下，可以作各種可能的修改、增加和替代。
權(quán)利要求
1.一種制造無(wú)鱗熱軋鋼帶的方法，包括以下步驟熱軋后，保持高溫?zé)彳堜搸Ь淼臏囟葹?00℃或更高溫度不變直至相變完成；開(kāi)卷時(shí)以至少50℃/秒的冷卻速度將鋼帶卷水冷至100℃或更低溫度；用精整軋機(jī)精整鋼帶板形；通過(guò)噴射水流噴射到鋼帶表面除去形狀精整后的鋼帶表面形成的氧化鐵皮；以及干燥并卷取無(wú)鱗的鋼帶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在水冷步驟中，鋼帶卷被冷卻到60到100℃的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中水冷步驟使用1000升/m2/分鐘的冷卻水流量進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中板形精整步驟采用0.5％至50％的壓下率進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中噴射水流的壓力和流量P、每噴嘴的流量Q、噴嘴與鋼板間距h、噴嘴的噴射角θ1和傾角θ2、鋼板的進(jìn)給速度v、鋼板進(jìn)給方向上的噴嘴數(shù)目n確定后，由下面公式1計(jì)算的噴射水流的能量密度En滿足公式2的范圍。[公式1]En=PQn0.72tan(θ1/2)cos(θ2)hv]]>[公式2]1,000(kJ/m2)≤E≤8,000(kJ/m2)
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中噴嘴的噴射角θ1的范圍為15°到45°。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中噴嘴的傾角θ2的范圍為10°到20°。
8.一種用于制造熱軋鋼帶的裝置，包括一臺(tái)開(kāi)卷機(jī)，用于連續(xù)地提供高溫的熱軋鋼帶卷同時(shí)將帶卷打開(kāi)成板狀；一臺(tái)淬火設(shè)備，包括一組分布在開(kāi)卷機(jī)連續(xù)供應(yīng)的鋼板上下兩側(cè)的冷卻水集管，用于排出外部冷卻時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸汽的通風(fēng)裝置，以及一組用于進(jìn)給鋼板的輸出輥道，每個(gè)集管都配有噴嘴，使得冷卻水被噴到鋼板一側(cè)并與冷卻水源相連；一臺(tái)位于淬火設(shè)備下游的精整軋機(jī)，配有用于對(duì)鋼板以給定的適當(dāng)壓下量進(jìn)行軋制的軋輥組，以消除經(jīng)淬火設(shè)備處理后鋼板的形狀惡化和殘余應(yīng)力不均勻，并使氧化鐵皮層產(chǎn)生裂縫；一臺(tái)位于精整軋機(jī)下游的除鱗機(jī)，該除鱗機(jī)包括分別設(shè)置在其入口處和出口處的夾送輥組，用于傳遞驅(qū)動(dòng)力以喂入鋼板，一組位于兩夾送輥組間的導(dǎo)向輥組，與鋼板的上下表面接觸，用于防止鋼板由于自身重量的作用下垂和夾持鋼板以使其以適當(dāng)?shù)母叨惹斑M(jìn)，設(shè)置于入口夾送輥組與出口夾送輥組間的噴水裝置，用于將水流噴射到鋼板的上下表面，從而除去鋼板表面的氧化鐵皮，以及一個(gè)容納夾送輥組、導(dǎo)向輥組和噴水裝置的箱，其入口和出口側(cè)形成供鋼板通過(guò)的窄縫；噴水裝置，包括一個(gè)用于產(chǎn)生水流的泵，與泵連接的圓筒形集管，用于接受水流，位于鋼板側(cè)向的集管，以及成直線排列在每個(gè)集管上的噴嘴，用于在寬度方向上以所需傾角將水流噴射到鋼板上；一臺(tái)用于干燥從除鱗機(jī)出口側(cè)窄縫中輸出的鋼帶的干燥機(jī)；以及一臺(tái)二次卷取機(jī)，用于卷取來(lái)自干燥機(jī)的鋼板。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中除鱗機(jī)的箱包括一個(gè)吸氣泵，用于使箱內(nèi)的壓力保持低于大氣壓力。
10.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中除鱗機(jī)的噴嘴布局使之能夠以沿鋼板的寬度方向15°到45°的噴射角噴射水流。
11.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中除鱗機(jī)的噴嘴布局使之能夠以沿鋼帶的寬度方向10°到20°的傾角噴射水流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以機(jī)械方式去除高溫?zé)彳堜搸П砻娴难趸F皮的有效方法。該方法包括以下步驟熱軋后，保持熱軋鋼帶卷的溫度在400℃或更高的溫度直至相變結(jié)束；開(kāi)卷時(shí)以50℃/秒的冷卻速度將鋼帶卷冷卻到100℃或更低溫度；用精整軋機(jī)修正鋼帶板形；通過(guò)向經(jīng)板形修正的鋼帶表面噴射水流除去表面的氧化鐵皮；干燥并卷取表面已除去氧化鐵皮的鋼帶。此外，本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。
文檔編號(hào)B21B45/02GK1404420SQ01805403
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者李載坤 申請(qǐng)人:Posco公司