專利名稱：用于連續(xù)制造薄金屬帶材的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制造薄金屬帶材特別是熱軋帶鋼的方法和設(shè)備，其中該金屬帶材直接由熔融金屬制造并且在利用鑄軋裝置進(jìn)行鑄軋加工之后的帶坯連鑄厚度小于10mm。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種制造帶坯連鑄厚度小于6mm的熱軋帶鋼的方法和設(shè)備。在軋制變形之后該熱軋帶材被存儲(chǔ)時(shí)，該熱軋帶材的厚度在0.3和4mm之間。
背景技術(shù)：
所提出的本發(fā)明建立在其基礎(chǔ)上的鑄軋方法包括所有類型的鑄軋方法，其中熔融金屬在鑄軋輥的外表面固化以便連續(xù)地形成金屬帶。利用單輥鑄軋裝置的單輥鑄軋方法和利用雙輥鑄軋裝置的豎直或水平雙輥鑄軋方法都適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。兩個(gè)相互作用的鑄軋輥的軸線設(shè)置在一個(gè)平面內(nèi)也是合適的，該平面相對(duì)于水平面斜交地傾斜，以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。
在豎直雙輥鑄軋方法中，熔融金屬輸入由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的鑄軋輥橫向地定界并與側(cè)板相關(guān)的熔融空間中，其中該鑄軋輥的旋轉(zhuǎn)軸線基本上位于一個(gè)水平面內(nèi)。包括必要的調(diào)節(jié)和控制裝置的具有該相關(guān)側(cè)板的兩個(gè)鑄軋輥在這種情況下構(gòu)成該雙輥鑄軋裝置的核心部件。該熔融金屬在該旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部冷卻的鑄軋輥的外表面連續(xù)地固化，并形成與該外表面一起移動(dòng)的坯殼(strand shell)。在該兩個(gè)鑄軋輥之間的最窄的橫截面上，兩個(gè)坯殼結(jié)合以形成至少基本上完全固化的金屬帶材。該鑄軋金屬帶以該鑄軋輥之間的鑄軋速度輸出，然后為了機(jī)內(nèi)厚度減小送進(jìn)軋制裝置中。然后，該熱軋的帶材輸送給儲(chǔ)存它的儲(chǔ)存裝置。這種方法特別適合制造帶鋼，但是也能夠以這種方式用于用鋁或鋁合金制造金屬帶材。這種類方法和裝置的基本原理是已知的，例如從WO01/94094或WO 03/035291。
為了確保進(jìn)一步加工而沒有任何問(wèn)題，熱軋帶材必需保持平直度公差，這種平直度和公差在一些情況下是在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的，而在另一些情況下由用戶根據(jù)想要的進(jìn)一步加工所要求的。在熱軋帶材中得到的經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)在相應(yīng)的鑄軋裝置中利用雙輥鑄軋方法時(shí)，很難滿足這種需求。
薄熱軋帶材的平直度的標(biāo)準(zhǔn)值在標(biāo)準(zhǔn)(例如，DIN 10051)中規(guī)定，并且對(duì)于熱軋帶材在該引言中描述的厚度范圍其值為從20到30 I單位。
難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)平直度值的一個(gè)主要原因在于用于鑄軋中間產(chǎn)品所選擇的制造方法的高生產(chǎn)速度。在生產(chǎn)過(guò)程中金屬帶材以極度的寬/厚比、以非常高的固化速率直接制造，雖然為了實(shí)現(xiàn)所希望的熱軋帶材最終的厚度，這省去大量的軋輥型縫、與寬度無(wú)關(guān)的裝置，但是考慮到金屬池中非常大的擾動(dòng)流條件，均勻的對(duì)流熱傳輸，或在固化前(當(dāng)形成坯殼時(shí))液態(tài)金屬溫度限制在一定程度才是可能夠的。當(dāng)金屬帶材從鑄軋輥之間的鑄軋輥隙出現(xiàn)時(shí)，由于相對(duì)于平衡固線溫度過(guò)冷卻，這導(dǎo)致鑄軋金屬帶材上的溫度/寬度分布經(jīng)受高達(dá)100％以上的波動(dòng)，因此在鑄軋帶材中出現(xiàn)引起厚度不均勻性的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)和蠕變性質(zhì)。即便波動(dòng)僅在30-40％的范圍內(nèi)，也會(huì)產(chǎn)生超出熱軋帶材標(biāo)準(zhǔn)之外的厚度不均勻性。
如果帶材進(jìn)入溫度(金屬帶材進(jìn)入該軋機(jī)的溫度)在該金屬帶材的寬度上比較不均勻，或進(jìn)入帶材外形是未知的或波動(dòng)的，那末鑄軋金屬帶材的機(jī)內(nèi)軋制也能夠促使形成進(jìn)一步的厚度不均勻性。由于不同的彈性性質(zhì)或相對(duì)于軋制方向的橫向輥隙外形不同，這導(dǎo)致在輥隙中變化的變形性質(zhì)。
當(dāng)它首先進(jìn)入軋機(jī)時(shí)，該鑄軋金屬帶材具有進(jìn)入顯微結(jié)構(gòu)，其中具有在每個(gè)型縫中較少減少的鑄軋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成更微小顆粒的軋制顯微結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)有利于相應(yīng)的進(jìn)一步加工步驟的材料性質(zhì)。同時(shí)，在軋機(jī)上游的開始厚度小于10mm，優(yōu)選小于6mm。以優(yōu)選的較小的開始厚度，不能影響相關(guān)的帶材外形沒有任何平直度缺陷。而且，由鑄軋操作和由任何氧化皮引起的金屬帶材的高粗造度導(dǎo)致加工輥的大量磨損。加工輥的這種磨損現(xiàn)象引起帶材邊緣區(qū)的尺寸增大并導(dǎo)致帶材的外形缺陷。由于這個(gè)原因，除了帶材厚度和溫度高低，磨損現(xiàn)象也在相當(dāng)大的程度上影響該帶材、帶材的外形和熱分布。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是避免所述的這些缺點(diǎn)，并且提出一種方法和裝置，利用它可以在連續(xù)制造過(guò)程中直接由熔融金屬開始并且鑄軋厚度小于10mm地制造高質(zhì)量的熱軋金屬帶材，其特別是在所希望的平直度公差方面具有的特性與利用相應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)的軋制裝置由鑄軋厚度為40～300mm的帶坯連鑄薄板坯制造熱軋金屬帶材特別是帶鋼過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)的平直度公差相當(dāng)。
高質(zhì)量的熱軋金屬帶材的可比較的性質(zhì)分布具體包括·產(chǎn)生的金屬帶材的均勻性，特別是金屬帶材在橫向和縱向以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械性質(zhì)，·實(shí)現(xiàn)與對(duì)于熱軋帶材當(dāng)前規(guī)定的并且在實(shí)際中能夠?qū)崿F(xiàn)的值相似的平直度，并且即使在通過(guò)冷帶材生產(chǎn)線之后也能夠?qū)崿F(xiàn)，·接近常規(guī)生產(chǎn)方法中能夠到達(dá)的表面外觀和粗造度值，·與其他表面處理或成形加工步驟相關(guān)的具有幾何要求的柔順性。
在開始所述現(xiàn)有技術(shù)中的所述類型的加工中，這個(gè)目的通過(guò)這樣的事實(shí)實(shí)現(xiàn)，即在移動(dòng)的金屬帶材上進(jìn)行平直度的測(cè)量，而來(lái)自該平直度測(cè)量的平直度測(cè)量值用于針對(duì)性地影響該金屬帶材的平直度。該金屬帶材的平直度的影響在這種情況下可以發(fā)生，即或者在兩個(gè)鑄軋輥的外表面之間形成金屬帶材的期間，或者用控制電路或可選地用手動(dòng)干預(yù)在機(jī)內(nèi)厚度減小的期間。平直度測(cè)量沿在由至少一個(gè)鑄軋輥構(gòu)成的鑄軋裝置和儲(chǔ)存裝置之間的路徑，在與該帶運(yùn)行方向交叉的平面內(nèi)進(jìn)行。
金屬帶材的機(jī)內(nèi)厚度減小在至少單機(jī)軋制裝置中在至少一個(gè)變形步驟中進(jìn)行，而平直度測(cè)量在至少一個(gè)這種變形步驟之前或之后進(jìn)行，優(yōu)選在緊接第一變形步驟之后進(jìn)行。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該平直度測(cè)量通過(guò)在與傳輸方向交叉的平面內(nèi)確定在該金屬帶材中的應(yīng)力分布進(jìn)行。
來(lái)自平直度測(cè)量的該測(cè)量值用于影響軋制裝置的至少一個(gè)軋機(jī)的輥隙是有利的。在中心處理單元處理過(guò)的該測(cè)量的平直度值用于閉環(huán)回路平直度控制，其中，軋機(jī)的部件或安裝在該軋機(jī)直接上游的裝置用于影響該輥隙和/或該金屬帶材可變化的狀態(tài)。
該軋機(jī)中輥隙通過(guò)至少一個(gè)下述措施影響·工作軋輥彎曲·工作軋輥位移·至少軋輥輥筒或工作軋輥的區(qū)域熱影響。
同樣，來(lái)自平直度測(cè)量的測(cè)量值能夠用于至少區(qū)域熱影響該金屬帶材。
用平直度測(cè)量值產(chǎn)生用于平直度控制電路的信號(hào)的另一種方式是利用來(lái)自平直度測(cè)量的平直度測(cè)量值影響至少一個(gè)鑄軋輥的表面形狀。
除了平直度測(cè)量之外，對(duì)制造的熱軋帶材的平直度公差的改善這樣實(shí)現(xiàn)，即在至少在該軋制裝置之前或之后，在與傳輸方向交叉的平面內(nèi)確定該帶材的溫度分布，并且該測(cè)量的溫度分布用于針對(duì)性地影響該熱軋帶材的平直度。
如果在與該金屬帶材的傳輸方向交叉的平面內(nèi)，在金屬帶材中的溫度分布依賴于測(cè)量的溫度分布而分段地受到影響，那么，發(fā)生在縱向取向的區(qū)域中的在熱軋帶材上的局部溫度偏移能夠特別地受影響。比較獨(dú)立地控制的冷卻區(qū)或加熱區(qū)與該帶材運(yùn)行方向交叉地設(shè)置，在該鑄軋金屬帶材能夠控制較好的溫度分布。
使金屬帶材的平直度更加均勻的另一種方式包括，在與該金屬帶材的傳輸方向交叉的平面內(nèi)，附加地測(cè)量厚度輪廓，并且利用該測(cè)量的厚度輪廓針對(duì)性地影響該熱軋帶材的平直度。
優(yōu)選，本發(fā)明用于根據(jù)特別是豎直的雙輥鑄軋加工的金屬帶材制造中，其中，用于記錄該金屬帶材的平直度測(cè)量值的平直度測(cè)量裝置設(shè)置在該鑄軋裝置和儲(chǔ)存裝置之間，并且該平直度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換確定的該平直度測(cè)量值的分析裝置。
根據(jù)本發(fā)明的目的還通過(guò)用于連續(xù)制造薄金屬帶材特別是熱軋帶鋼的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該金屬帶材直接用熔融金屬制造并且厚度小于10mm，該裝置具有設(shè)置在下游的至少單機(jī)軋制裝置，并具有用于儲(chǔ)存該軋制的帶材儲(chǔ)存裝置，其中用于記錄該金屬帶材的平直度測(cè)量值的平直度測(cè)量裝置設(shè)置在該鑄軋裝置和該儲(chǔ)存裝置之間，并且該平直度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該平直度測(cè)量值的分析裝置。
有利的是，用于記錄該平直度測(cè)量值的平直度測(cè)量裝置設(shè)置在與該金屬帶材的傳輸方向交叉的平面內(nèi)。
優(yōu)選地，該平直度測(cè)量裝置設(shè)置在至少單機(jī)軋制裝置的軋機(jī)的上游或下游。在多機(jī)輥軋機(jī)系列的情況下，該平直度記錄裝置設(shè)置在第一軋機(jī)的上游，或優(yōu)選設(shè)置在其下游。
該平直度測(cè)量可以利用市場(chǎng)上能夠買到的各種平直度測(cè)量裝置進(jìn)行。通常這種類型的測(cè)量裝置用于從冷軋帶材生產(chǎn)中確定平直度值，因此考慮到高溫下的熱穩(wěn)定性和測(cè)量精度，對(duì)于在軋制溫度下的熱軋的特殊應(yīng)用，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。?duì)于熱區(qū)的平直度測(cè)量，優(yōu)選，該平直度測(cè)量裝置用平直度測(cè)量輥、用于光學(xué)形狀記錄的裝置、和用于記錄帶材表面性質(zhì)中的其他不均勻性的裝置構(gòu)成。在利用平直度測(cè)量輥的平直度測(cè)量的情況下，金屬帶材通常在帶材張力下，在該分析裝置中分析測(cè)量結(jié)果期間要考慮到該張力。在金屬帶材光學(xué)形狀記錄的情況下，如果想要得到很好的測(cè)量結(jié)果，該金屬帶材不應(yīng)處在帶材張力狀態(tài)下。在常規(guī)冷軋和熱軋裝置中使用的平直度測(cè)量裝置從DE 3721 746 A1、US 6,606,919 B2、US 2002/0178840 A1以及US 2002/0080851A1中已經(jīng)知道，在這些文獻(xiàn)中已經(jīng)詳細(xì)描述了它們的結(jié)構(gòu)。
該分析裝置優(yōu)選地是中央計(jì)算單元，其經(jīng)由傳輸控制變量的信號(hào)線連接于用于影響該軋機(jī)中的輥隙的至少下一個(gè)述調(diào)節(jié)裝置-用于使工作輥彎曲的彎曲裝置，-工作輥位移裝置，-用于區(qū)域地直接或間接熱影響軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置，-用于至少區(qū)域地?zé)嵊绊懡饘賻Р牡募訜?冷卻裝置。
作為一種選擇或附加，該分析裝置經(jīng)由信號(hào)線連接于至少一個(gè)下述調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置用于影響至少一個(gè)鑄軋輥的表面形狀-用于區(qū)域地直接或間接熱影響鑄軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置，-用于施加徑向作用變形力的在鑄軋輥處的優(yōu)選可液壓操作的變形裝置，
-用于在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響坯殼固化條件的氣體吹洗裝置，-用于用涂覆劑區(qū)域地涂覆該涂覆鑄軋輥輥筒的涂覆裝置，該涂覆劑影響熱傳輸或成核密度，以便影響該坯殼的固化條件，-用于區(qū)域地清潔該鑄軋輥輥筒的清潔裝置，以便在鑄軋輥輥筒處區(qū)域地影響該坯殼的固化條件。
為了在非常窄的公差范圍內(nèi)獲得平直度值，在與該金屬帶材傳輸方向交叉的平面內(nèi)，在該軋制裝置的至少一個(gè)軋機(jī)的前面或后面，附加設(shè)置用于記錄該金屬帶材的溫度分布的溫度測(cè)量裝置，并且該溫度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該測(cè)量值的分析裝置。優(yōu)選地，這個(gè)溫度測(cè)量應(yīng)當(dāng)緊靠在第一軋機(jī)的之前進(jìn)行，以便盡可能精確地重現(xiàn)該輥隙的特性。
有利的是，該溫度測(cè)量裝置設(shè)置在該軋制裝置的上游，并且該分析裝置經(jīng)由用于傳輸控制變量的信號(hào)線連接于帶材加熱裝置或帶材冷卻裝置，以便使溫度分布更加均勻。
使熱軋帶材上的平直度偏差最小化的另一種可能的方法包括在這樣一個(gè)事實(shí)中，即用于確定帶材厚度輪廓的帶材厚度輪廓測(cè)量裝置設(shè)置在與該金屬帶材的傳輸送方向交叉的平面內(nèi)，并且該帶材厚度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該測(cè)量值的分析裝置。
該分析裝置經(jīng)由用于傳輸控制變量的信號(hào)線連接于用于影響該軋機(jī)中的帶材厚度輪廓的至少一個(gè)下述調(diào)節(jié)裝置-工作輥調(diào)節(jié)裝置；-用于使工作輥彎曲的彎曲裝置；-工作輥位移裝置；-用于區(qū)域地直接或間接熱影響軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置。
而且，該分析裝置可以經(jīng)由信號(hào)線單個(gè)地連接于至少一股線束調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置用于通過(guò)該至少一個(gè)鑄軋輥影響該帶材厚度輪廓-工作輥調(diào)節(jié)裝置；-用于區(qū)域地?zé)嵊绊懺撥堓佪佂驳募訜?冷卻裝置；-用于施加徑向作用的變形力的在鑄軋輥處的優(yōu)選可液壓操作的變形裝置，-用于在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響坯殼固化條件的氣體吹洗裝置，-用于用涂覆劑區(qū)域地涂覆該涂覆輥筒的涂覆裝置，該涂覆劑影響熱傳輸或成核密度，以便影響該坯殼的固化條件，-用于區(qū)域地清潔該鑄軋輥輥筒的清潔裝置，用于在鑄軋輥輥筒處區(qū)域地影響該坯殼的固化條件。
該平直度測(cè)量的測(cè)量結(jié)果，或可選地沿著生產(chǎn)線的多個(gè)平直度測(cè)量的測(cè)量結(jié)果，可以專用于針對(duì)性地影響至少一個(gè)軋機(jī)中的該金屬帶材的平直度，或者專用于鑄軋裝置中，或者可選地用于這兩種裝置的結(jié)合中。此外，通過(guò)相關(guān)的裝置，例如帶材加熱裝置，也能夠影響該金屬帶材的平直度。
優(yōu)選地，該鑄軋裝置根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造成進(jìn)行雙輥鑄軋工藝，并且包括兩個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)的鑄軋輥和兩個(gè)側(cè)板，它們一起構(gòu)成用于容納熔融金屬的熔融空間，和用于形成鑄軋金屬帶材橫截面形式的鑄軋間隙。
在半工業(yè)的試驗(yàn)裝置中執(zhí)行如上所述的根據(jù)本發(fā)明的方法，剛剛進(jìn)行幾次試驗(yàn)之后就已經(jīng)設(shè)法減少平直度的偏差達(dá)50％。


從下面參考附圖的描述中顯出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，該附圖示出非限制性示范的實(shí)施例，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造薄熱軋帶材的制造設(shè)備，該設(shè)備具有包括平直度測(cè)量裝置的雙輥鑄軋裝置和單機(jī)軋制裝置；
圖2示出示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造薄熱軋帶材的制造設(shè)備，該設(shè)備具有包括平直度測(cè)量裝置的雙輥鑄軋裝置和多機(jī)軋制裝置；具體實(shí)施方式
圖1和圖2以示意性縱截面示出用于制造熱軋帶鋼的設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施例，其包括該設(shè)備的主要部件，以及用于在對(duì)于薄熱軋帶材的常見平直度公差范圍內(nèi)制造該薄熱軋帶材的測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)用于制造非鐵金屬帶材時(shí)該設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)是一樣的。
在雙輥鑄軋裝置1中，熔融鋼輸入熔融空間4，該熔融空間4由兩個(gè)內(nèi)部冷卻(內(nèi)冷)的反向旋轉(zhuǎn)的鑄軋輥2和端側(cè)定位于該鑄軋輥的兩個(gè)側(cè)板3構(gòu)成，具有預(yù)定橫截面形式的鑄軋帶鋼5從由該鑄軋輥2和側(cè)板3形成的鑄軋間隙豎直地向下輸出。在帶鋼轉(zhuǎn)向成水平輸送方向之后，該鑄軋帶鋼在軋制裝置6中經(jīng)歷厚度減小以及顯微結(jié)構(gòu)改變，然后輸送到儲(chǔ)存裝置7。根據(jù)鋼質(zhì)量、鑄軋厚度和熱軋帶的最終厚度，該軋制裝置6構(gòu)造成單機(jī)軋制裝置8(圖1)，例如用于制造具有低質(zhì)量要求的帶鋼，或作為多機(jī)軋輥機(jī)系列9(圖2)，例如用于制造高質(zhì)量等級(jí)鋼，其中厚度較大地減小并且對(duì)表面質(zhì)量和變形性質(zhì)提出特殊要求。該儲(chǔ)存裝置7包括用于將熱軋帶材卷繞成卷的卷繞機(jī)并且也可以結(jié)合在卷繞爐中。用于在卷繞期間調(diào)節(jié)帶材張力的帶材驅(qū)動(dòng)器10和帶材剪斷機(jī)安裝在該儲(chǔ)存裝置的上游。
為了在第一軋機(jī)的上游設(shè)置恒定的軋制溫度，該帶鋼通過(guò)安裝在該第一軋機(jī)11上游的帶材加熱裝置12，并且該帶材加熱裝置12可以包括冷卻裝置。該帶材加熱裝置12能夠與該帶材的運(yùn)行方向交叉地區(qū)域地影響該帶鋼的溫度，例如，如果在該區(qū)域發(fā)生過(guò)分冷卻則增加該帶材邊緣的加熱。為了控制該帶材加熱裝置12用于在與帶材運(yùn)行方向交叉的平面內(nèi)將連續(xù)地記錄多個(gè)區(qū)域的帶材溫度的溫度測(cè)量裝置13安裝在該第一軋機(jī)11的直接上游。利用帶材驅(qū)動(dòng)器14，帶鋼在帶材張力狀態(tài)下保持在帶材加熱裝置12中并直至該第一軋機(jī)11，如果需要，還可以在此定中心。在帶材離開雙輥鑄軋裝置時(shí)帶材厚度輪廓測(cè)量裝置15測(cè)量該鑄軋帶鋼的帶材厚度，預(yù)先設(shè)置的這個(gè)帶材厚度用于鑄軋輥控制裝置16或根據(jù)該測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正。
用于在與帶材運(yùn)行方向交叉的平面內(nèi)記錄該帶鋼上的平直度分布的平直度測(cè)量裝置18在圖1所示的第一實(shí)施例中設(shè)置在該第一并且唯一的軋機(jī)11下游很短的距離，在圖2所示的實(shí)施例中設(shè)置在該第一軋機(jī)11下游很短的距離。平直度的偏差起因于該帶材寬度上的厚度偏差或者該帶材的波度。平直度測(cè)量裝置18包括適合用于高溫的平直度測(cè)量輥19。根據(jù)本發(fā)明能夠使用的平直度測(cè)量輥19詳細(xì)地公開在US6,606,919 B2中。用于確定平直度偏差的相應(yīng)的測(cè)量方法公開在US2002/0178840 A1中，并且也能夠用于本發(fā)明。確定的測(cè)量值被輸送給分析裝置20，該分析裝置由中央計(jì)算單元(CPU)構(gòu)成，其中該測(cè)量信號(hào)被分析并且反作用于該平直度偏差的控制信號(hào)傳輸給該第一軋機(jī)11的調(diào)節(jié)裝置21和/或該雙輥鑄軋裝置1的調(diào)節(jié)裝置22。
該第一軋機(jī)的可能的調(diào)節(jié)裝置21是作為具有常規(guī)軋機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)得到的裝置。該調(diào)節(jié)裝置21可以包括用于使例如圓柱形工作或支撐輥這樣的工作輥彎曲的彎曲裝置，或者用于使成型工作或支撐輥軸向位移的工作輥位移裝置。還有，用于區(qū)域地?zé)嵊绊懺摴ぷ鬏伒臐L筒的加熱和冷卻裝置也構(gòu)成可能的調(diào)節(jié)裝置。
在子區(qū)域中，在雙輥鑄軋裝置中形成該帶鋼時(shí)，在帶鋼上已經(jīng)發(fā)生平直度偏差或厚度偏差。在較小帶材鑄軋厚度的情況，這些偏差不再能夠或僅僅其小部分能夠通過(guò)隨后的軋制過(guò)程被消除。具體說(shuō)，在形成帶鋼時(shí)產(chǎn)生的該厚度輪廓偏差在軋制過(guò)程中能夠?qū)е缕街倍绕睢Ｒ虼擞欣氖?，在帶材外形形成中利用直接在該雙輥鑄軋裝置1上的調(diào)節(jié)裝置22，根據(jù)測(cè)量的平直度值進(jìn)行干預(yù)。用于影響在雙輥鑄軋裝置處的該鑄軋輥的表面外形的可能的調(diào)節(jié)裝置22包括用于區(qū)域地直接或間接熱影響該鑄軋輥輥筒的外部形狀的加熱和/或冷卻裝置；優(yōu)選用于對(duì)鑄軋輥外表面施加徑向作用的變形力的在鑄軋輥處的可液壓操作的變形裝置；用于在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響坯殼固化條件的氣體吹洗裝置；用于用涂覆劑區(qū)域地涂覆該涂覆輥筒的涂覆裝置，該涂覆劑影響熱傳輸或成核密度，以便影響該坯殼的固化條件；或者可選地，用于區(qū)域地清潔該鑄軋輥輥筒的清潔裝置，以便在鑄軋輥輥筒處區(qū)域地影響該坯殼的固化條件。
用于使平直度偏差最小化的有利的控制可以在于，監(jiān)控和影響在雙輥鑄軋裝置中的鑄軋過(guò)程中的外形形成和在第一軋機(jī)的第一軋輥縫型中的外形形成或外形改變。這借助于在分析裝置中合適的分析，或通過(guò)包括在第一軋機(jī)的上游的其他的平直度測(cè)量裝置能夠進(jìn)行。
除了平直度值之外，由溫度測(cè)量裝置13、13a、13b記錄的在帶材寬度上的溫度分布，和用帶材厚度輪廓測(cè)量裝置15、15a記錄的帶材厚度輪廓可以輸入到該分析裝置的數(shù)學(xué)模型中，以便該數(shù)學(xué)模型得出最佳控制策略并生成相應(yīng)的控制信號(hào)。
該鑄軋金屬帶材的溫度分布在該帶材剛剛形成之后能夠用溫度測(cè)量裝置13b立即記錄，該溫度測(cè)量裝置13b設(shè)置在該兩個(gè)鑄軋輥2之下的一定距離處。這個(gè)溫度分布可以得到對(duì)于在鑄軋輥的輥筒上形成坯殼以及此時(shí)占主導(dǎo)地位的固化或溫度條件的結(jié)論?？紤]到這個(gè)溫度條件當(dāng)分析平直度測(cè)量值時(shí)使得能夠產(chǎn)生更加精確地與帶材形成條件匹配的控制變量，特別是在用于控制該雙輥鑄軋裝置的調(diào)節(jié)裝置22中。
在結(jié)合豎直雙輥鑄軋裝置已經(jīng)描述的措施同樣能夠用于單輥鑄軋裝置。優(yōu)選，用于調(diào)節(jié)自由帶材表面的平滑軋輥賦予該單輥鑄軋裝置，并且用于影響該平直度的該調(diào)節(jié)裝置能夠賦予該鑄軋輥和該平滑輥。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)制造薄金屬帶材特別是熱軋帶鋼的方法，該金屬帶材直接用熔融金屬制造并且在鑄軋過(guò)程之后薄帶連鑄厚度小于10mm，其中-熔融金屬施加于至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)鑄軋輥的外表面并形成金屬帶材，-該金屬帶材以鑄軋速率輸送，用于機(jī)內(nèi)厚度減小，并且-然后該金屬帶材輸送給儲(chǔ)存裝置并儲(chǔ)存在該儲(chǔ)存裝置中，其特征在于-在移動(dòng)的金屬帶材上進(jìn)行平直度測(cè)量，和-該平直度測(cè)量的測(cè)量值用于針對(duì)性地影響該金屬帶材的平直度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該金屬帶材的機(jī)內(nèi)厚度減小在至少單機(jī)軋制裝置中在至少一個(gè)變形步驟中進(jìn)行，并且該平直度測(cè)量在至少一個(gè)變形步驟之前或之后進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該平直度測(cè)量在該第一或唯一的變形步驟之后立即進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該平直度測(cè)量通過(guò)在與該傳送方向交叉的平面內(nèi)確定該金屬帶材中的應(yīng)力分布來(lái)進(jìn)行。
5.如前述權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于該平直度測(cè)量的平直度測(cè)量值用于影響在該鑄軋裝置的至少一個(gè)軋機(jī)中的輥隙。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該軋機(jī)中的輥隙的影響通過(guò)以下至少一個(gè)措施進(jìn)行-工作輥彎曲，-工作輥位移，-該軋輥輥筒的至少區(qū)域熱影響，-該工作輥的至少區(qū)域熱影響，-該金屬帶材的至少區(qū)域熱影響。
7.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該平直度測(cè)量的平直度測(cè)量值用于影響該鑄軋輥的表面外形。
8.如前述權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于在與該金屬帶材傳輸方向交叉的平面內(nèi)，緊挨在該軋制設(shè)備之前或之后確定該金屬帶材的溫度分布，并且該測(cè)量的溫度分布用于針對(duì)性地影響該熱軋帶材的平直度。
9.如前述權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于在與該金屬帶材傳輸方向交叉的平面內(nèi)，該金屬帶材中的溫度分布依賴于測(cè)量的溫度分布而分段地受到影響。
10.如述權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于在與該金屬帶材傳輸方向橫向的平面內(nèi)測(cè)量該金屬帶材厚度輪廓，并且該測(cè)量的帶材厚度輪廓用于針對(duì)性地影響該熱軋帶材的平直度。
11.如前述權(quán)利要求其中之一所述的方法，其特征在于該鑄軋方法作為豎直雙輥鑄軋方法執(zhí)行，-其中熔融金屬輸入由旋轉(zhuǎn)的鑄軋輥和側(cè)板限定的熔融空間，-熔融金屬在該鑄軋輥的外表面上隨動(dòng)地以坯殼形式連續(xù)固化，-這些坯殼在該鑄軋輥之間的最窄的橫截面處連接成為至少基本上完全固化的金屬帶材，-該金屬帶材以該鑄軋輥之間的鑄軋速度輸出。
12.一種用于連續(xù)制造薄金屬帶材特別是熱軋帶鋼的設(shè)備，該金屬帶材直接用熔融金屬制造并且?guī)Р暮穸刃∮?0mm，該設(shè)備具有鑄軋裝置，具有設(shè)置在下游的至少單機(jī)軋制設(shè)備，并且具有用于儲(chǔ)存該軋制的金屬帶材的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，在該鑄軋裝置和儲(chǔ)存裝置(7)之間設(shè)置用于記錄該金屬帶材的平直度測(cè)量值的平直度測(cè)量裝置(18)，并且該平直度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該平直度測(cè)量值的分析裝置(20)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于用于記錄該平直度測(cè)量值的平直度測(cè)量裝置(18)設(shè)置在一個(gè)與該金屬帶材的傳輸方向交叉的平面內(nèi)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于該平直度測(cè)量裝置(18)設(shè)置在至少單機(jī)軋制裝置(8，9)的軋機(jī)(11)的上游或下游。
15.如權(quán)利要求12至14中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于該平直度測(cè)量裝置(18)由平直度測(cè)量輥(19)、用于光學(xué)形狀記錄的裝置或用于記錄帶材表面性質(zhì)中的其他不均勻性的裝置構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求12至15中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于該分析裝置(20)經(jīng)由傳輸控制變量的信號(hào)線連接于用于影響該軋機(jī)中的輥隙的下述調(diào)節(jié)裝置(21)中的至少一個(gè)-用于使工作輥彎曲的彎曲裝置，-工作輥位移裝置，-用于區(qū)域熱影響該軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置，-用于至少區(qū)域熱影響該金屬帶材的加熱/冷卻裝置。
17.如權(quán)利要求12至16中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于該分析裝置(20)經(jīng)由信號(hào)線連接于用于影響該鑄軋輥(2)的表面形狀的下述調(diào)節(jié)裝置(22)中的至少一個(gè)-用于區(qū)域地?zé)嵊绊懺撹T軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置，-用于施加徑向作用的變形力的在鑄軋輥處的優(yōu)選可液壓操作的變形裝置，-用于在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響坯殼固化條件的氣體吹洗裝置，-用于用涂覆劑區(qū)域地涂覆該涂覆鑄軋輥輥筒的涂覆裝置，該涂覆劑影響熱傳輸或成核密度，以便影響該坯殼的固化條件，-用于區(qū)域地清潔該鑄軋輥輥筒的清潔裝置，以便在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響該坯殼的固化條件。
18.如權(quán)利要求12至17中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于在與該金屬帶材傳輸方向交叉的平面內(nèi)，用于記錄該金屬帶材的溫度分布的溫度測(cè)量裝置(13、13a、13b)至少設(shè)置在該軋制裝置(8，9)的至少一個(gè)軋機(jī)前面或后面，這種溫度測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該測(cè)量值的分析裝置(20)。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于該溫度測(cè)量裝置(13、13b)設(shè)置在該軋制裝置的上游，并且經(jīng)由用于傳輸控制變量的信號(hào)線連接于帶材加熱裝置(12)或帶材冷卻裝置，以便均勻溫度分布。
20.如權(quán)利要求12至19中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于用于確定該帶材厚度輪廓的帶材厚度輪廓測(cè)量裝置(15，15a)設(shè)置在與該金屬帶材傳輸方向交叉的平面內(nèi)，并且該帶材厚度輪廓測(cè)量裝置被給予用于記錄并轉(zhuǎn)換該測(cè)量值的分析裝置(20)。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于該分析裝置(20)經(jīng)由用于傳輸控制變量的信號(hào)線連接于用于影響該軋機(jī)中的帶材厚度輪廓的下述調(diào)節(jié)裝置(21)中的至少一個(gè)-工作輥調(diào)節(jié)裝置，-用于使工作輥彎曲的彎曲裝置，-工作輥位移裝置，-用于區(qū)域地?zé)嵊绊懺撥堓佪佂驳募訜?冷卻裝置。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于該分析裝置(20)經(jīng)由信號(hào)線連接于用于利用該鑄軋輥影響帶材厚度輪廓的下述調(diào)節(jié)裝置(21)中的至少一個(gè)-鑄軋輥調(diào)節(jié)裝置，-用于區(qū)域地?zé)嵊绊懺撹T軋輥輥筒的加熱/冷卻裝置，-用于施加徑向作用的變形力且在鑄軋輥處的優(yōu)選可液壓操作的變形裝置，-用于在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響坯殼固化條件的氣體吹洗裝置，-用于用涂覆劑區(qū)域地涂覆該涂覆鑄軋輥輥筒的涂覆裝置，該涂覆劑影響熱傳輸或成核密度，以便影響該坯殼的固化條件，-用于區(qū)域地清潔該鑄軋輥輥筒的清潔裝置，以便在鑄軋輥輥筒上區(qū)域地影響該坯殼的固化條件。
23.如權(quán)利要求12至23中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于該鑄軋輥裝置包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的鑄軋輥和兩個(gè)側(cè)板，它們一起形成用于容納熔融金屬的熔融空間和用于形成鑄軋金屬帶材的橫截面形式的輥隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制造薄金屬帶材特別是熱軋帶鋼的方法，其中該薄金屬帶材直接由熔融金屬制造并且在鑄軋加工之后的薄帶連鑄厚度小于10mm，其中為了機(jī)內(nèi)厚度減小該金屬帶材被輸送，并且然后輸送給儲(chǔ)存裝置。為了在連續(xù)制造過(guò)程中，直接從熔融金屬得到帶材厚度較小的高質(zhì)量的熱軋金屬帶材，該金屬帶材具有可與在從連續(xù)鑄軋薄板坯或板坯的熱軋金屬帶材(其中鑄軋厚度為40和300mm之間)的制造中當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)的平直度公差相比較的平直度公差，根據(jù)本發(fā)明提出，在移動(dòng)的金屬帶材上進(jìn)行平直度測(cè)量，并且該平直度測(cè)量結(jié)果用于針對(duì)性地影響該金屬帶材的平直度。
文檔編號(hào)B21B37/28GK101039762SQ200580035162
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者安德魯斯·弗里克, 安德魯斯·施魏格霍費(fèi)爾, 馬庫(kù)斯·布魯邁爾, 杰拉爾德·霍恩比希勒, 熱拉爾德·埃克施托費(fèi)爾 申請(qǐng)人:西門子Vai金屬技術(shù)兩合公司