專利名稱：用于連續(xù)或非連續(xù)軋制熱軋帶材的生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于把連鑄的板坯軋制成熱軋帶材的生產(chǎn)設(shè)備，其中，在連鑄設(shè)備或者澆鑄機(jī)后和均熱爐前設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)并且在均熱爐后和軋機(jī)前設(shè)有另一臺(tái)剪切機(jī)及一個(gè)除鱗裝置，并且在該生產(chǎn)設(shè)備中，在軋機(jī)之后設(shè)有一個(gè)加熱或冷卻裝置和一臺(tái)帶材卷取機(jī)。
如今，用于生產(chǎn)熱軋帶材的軋制設(shè)備的一般設(shè)計(jì)和操作準(zhǔn)則在于，在各個(gè)機(jī)架中進(jìn)行奧氏體形變。這就是說(shuō)，要保證各個(gè)機(jī)器內(nèi)的軋制溫度須處在鐵碳平衡圖的高斯線的上方。在最后一道為了取得細(xì)晶粒的最終組織應(yīng)盡可能接近高斯線的軋制道次之后，才進(jìn)行降至卷取溫度的冷卻，并在冷卻段和在卷取的帶卷中完成組織轉(zhuǎn)變。
在用上述方法軋制含碳量低于0.2％的鋼時(shí)，根據(jù)含碳量的大小，終軋溫度，即在軋機(jī)的最后一個(gè)機(jī)架內(nèi)的溫度在840至920℃之間。通過(guò)終軋速度的選擇來(lái)保持終軋溫度。
該方法可無(wú)問(wèn)題地用于根據(jù)軋機(jī)類型其最小厚度為約1.3毫米的帶材厚度。如果小于該帶材厚度，則所需軋制速度在12米/秒以上的范圍在非連續(xù)運(yùn)行時(shí)在軋機(jī)之后的輥道上的自由出口中不能再受控制。
當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)是無(wú)視上述問(wèn)題，帶材的最終厚度變得更薄，這促使人們?yōu)榱四懿捎幂^低的軋制速度探尋降低終軋溫度的途徑。這些軋制過(guò)程在鐵素體軋制的名稱下被公開(kāi)，因?yàn)檫@些軋制過(guò)程是在低于高斯線的溫度時(shí)，而在α-γ-鐵-碳固溶體的范圍內(nèi)或低于高斯線在鐵素體范圍中進(jìn)行的。
一種優(yōu)選的方法規(guī)定在奧氏體范圍內(nèi)粗軋，直至軋至低于15毫米的中間厚度并在鐵素體的范圍內(nèi)精軋，直至軋至低于1.3毫米的最終厚度。在這兩個(gè)工序之間，軋材必須由奧氏體范圍內(nèi)的終軋溫度被冷卻至鐵素體范圍內(nèi)的軋制溫度，即由溫度范圍840至920℃冷卻至溫度范圍600至780℃。
在第二個(gè)變形階段之后，終軋溫度也在600至780℃的范圍內(nèi)并據(jù)此在卷取后，在該溫度范圍內(nèi)，在被卷取的帶材中發(fā)生組織的再結(jié)晶。產(chǎn)生的組織可使產(chǎn)品在毋須經(jīng)過(guò)冷軋或熱處理的情況下得到應(yīng)用。
取得好結(jié)果的重要前提是保證從奧氏體區(qū)冷卻至鐵素體區(qū)的最短冷卻時(shí)間。為了能把奧氏體充分轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，必須嚴(yán)守該最短冷卻時(shí)間。
在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的熱寬帶軋機(jī)中，實(shí)施上述過(guò)程有很大困難。從奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變應(yīng)在小于15毫米的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行，即在軋材大致處在傳統(tǒng)的精軋機(jī)組的中心部位的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行。由于在該處由一機(jī)架至另一機(jī)架的通過(guò)時(shí)間只有幾秒鐘，所以實(shí)現(xiàn)冷卻在原則上雖是可能的，但卻不能嚴(yán)守轉(zhuǎn)變所要求的時(shí)間。因此，對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的熱寬帶軋機(jī)而言，按所描述的方法實(shí)施鐵素體軋制是不可能的。
為了能在需要限定出口速度的同時(shí)在鐵素體的范圍內(nèi)完成對(duì)帶材厚度可選擇的減薄，因此在一個(gè)未提前公開(kāi)的專利申請(qǐng)中建議一種用于軋制熱帶材的生產(chǎn)設(shè)備，其中，軋機(jī)的至少第一個(gè)機(jī)架為可逆式機(jī)架結(jié)構(gòu)，在該可逆式機(jī)架的前方和后方至少各設(shè)有一臺(tái)爐內(nèi)卷取機(jī)，其中，在位于前方的爐內(nèi)卷取機(jī)和隨后的可逆式機(jī)架之間設(shè)有一個(gè)可控的冷卻裝置。
如傳統(tǒng)的設(shè)備那樣，該生產(chǎn)設(shè)備可在奧氏體范圍內(nèi)作業(yè)。由粗軋機(jī)或薄板坯連鑄機(jī)提供的厚約50毫米的軋材在一座爐內(nèi)被加熱至約1100℃，在由一個(gè)或多個(gè)機(jī)架構(gòu)成的可逆式軋機(jī)(斯蒂爾軋機(jī))上通過(guò)對(duì)一個(gè)或多個(gè)機(jī)架的壓下而被軋制并且被卷取到設(shè)在斯蒂爾軋機(jī)之后的爐內(nèi)卷取機(jī)上。在斯蒂爾軋機(jī)逆向后，帶材被從上述爐內(nèi)卷取機(jī)上拉出并在斯蒂爾軋機(jī)的一個(gè)或多個(gè)機(jī)架中被軋至約10毫米的厚度，隨后被卷取到入口側(cè)的爐內(nèi)卷取機(jī)上。在該范圍內(nèi)，帶材的溫度仍一直高于850℃?，F(xiàn)在，帶材從入口側(cè)的爐內(nèi)卷取機(jī)上開(kāi)卷并在斯蒂爾機(jī)架及軋機(jī)的其余機(jī)架上被軋至約1毫米的厚度并被卷取機(jī)卷取。在帶材被入口側(cè)的爐內(nèi)卷取機(jī)卷取之前，可設(shè)有一個(gè)冷卻裝置，借助該冷卻裝置把約10毫米厚的軋制帶材冷卻至850℃以下。在轉(zhuǎn)變成鐵素體后，帶材可在斯蒂爾軋機(jī)和軋機(jī)的其余機(jī)架中被軋至約1毫米的厚度。該帶材可在毋須經(jīng)過(guò)冷軋或熱處理的情況下得以應(yīng)用。
在具有相關(guān)的爐內(nèi)卷取機(jī)的可逆式斯蒂爾軋機(jī)上軋制熱帶材產(chǎn)品是沒(méi)有問(wèn)題的。本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種另外的、用于連續(xù)或非連續(xù)軋制具有奧氏體組織和/或鐵素體組織的熱軋帶材的生產(chǎn)設(shè)備。
解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于，
—一臺(tái)由多個(gè)機(jī)架，譬如五個(gè)四輥式機(jī)架構(gòu)成的連續(xù)式軋機(jī)作為第一軋制機(jī)架組，—設(shè)在該機(jī)架組的相繼的四輥式機(jī)架之間的各個(gè)加熱裝置，—復(fù)式卷取機(jī)結(jié)構(gòu)的帶材卷取機(jī)。
采用這種設(shè)備，可全連續(xù)地生產(chǎn)具有奧氏體組織的、其厚度范圍為約2.5毫米至12毫米的熱軋帶材。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中規(guī)定，在第一軋制機(jī)架組或其加熱或冷卻裝置之后設(shè)有另一由多個(gè)譬如三個(gè)精軋機(jī)架構(gòu)成的連續(xù)式或非連續(xù)式軋機(jī)，其中，在必要時(shí)在相繼的精軋機(jī)架之間分別設(shè)有一個(gè)加熱裝置或冷卻裝置；并且在該第二軋制機(jī)架組之后設(shè)有另一臺(tái)剪切機(jī)及第二臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)。
在該第二設(shè)備部分中，來(lái)自前方第一設(shè)備部分的熱軋帶材可被全連續(xù)地軋制成其厚度范圍為0.5毫米至2.0毫米的、具有奧氏體組織和/或鐵素體組織的熱軋帶材，因?yàn)榭捎迷O(shè)在兩個(gè)軋制機(jī)架組之間的冷卻和加熱裝置和必要時(shí)也用設(shè)在兩個(gè)軋制機(jī)架組的機(jī)架之間的處理裝置把熱軋帶材調(diào)整到正確的溫度。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中規(guī)定，在第二軋制機(jī)組之后，即第二個(gè)復(fù)式卷取機(jī)之后接有一段設(shè)有層流冷卻裝置的輥道，在該段輥道之后再設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)和第三臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)。
按照本發(fā)明，該第三設(shè)備部分能借助兩個(gè)軋制機(jī)架組全連續(xù)地軋出具有奧氏體組織的、其厚度小于1毫米的熱軋帶材，其具體的做法在于，至少在兩個(gè)軋制機(jī)架組之間對(duì)帶材進(jìn)行加熱和在必要時(shí)也在第一和第二軋制機(jī)架組的機(jī)架之間對(duì)帶材進(jìn)行加熱。
在連續(xù)軋制過(guò)程中，設(shè)在均熱爐前后的剪切機(jī)在軋機(jī)的任何一個(gè)軋制機(jī)架組出現(xiàn)故障時(shí)才使用，而軋機(jī)的其它剪切機(jī)在連續(xù)軋制過(guò)程中僅分別與設(shè)在其后的復(fù)式卷取機(jī)協(xié)同作業(yè)。
本發(fā)明的另一實(shí)施形式的主要特征還規(guī)定，軋機(jī)的兩個(gè)軋制機(jī)架組分別包括其數(shù)目比完成最大變形加工所需的數(shù)目至少多一個(gè)的軋制機(jī)架。據(jù)此，有利地提供了以下可能性，即可分別在每個(gè)軋制機(jī)架組的任何一個(gè)軋制機(jī)架上進(jìn)行“聯(lián)機(jī)”維修或更換工作輥，而其它軋制機(jī)架則仍在全連續(xù)地進(jìn)行軋制。在兩個(gè)軋制機(jī)架組的前方有利地設(shè)有一臺(tái)其澆鑄速度可為3米/分至18米/分的澆鑄機(jī)。
在只有一個(gè)圖的附圖
中示出了一個(gè)本發(fā)明的、用于連續(xù)或非連續(xù)軋制具有奧氏體組織和/或鐵素體組織的熱軋帶材的生產(chǎn)設(shè)備。
該生產(chǎn)設(shè)備具有一臺(tái)連鑄設(shè)備結(jié)構(gòu)的、設(shè)計(jì)澆鑄速度為約3米/分至18米/分的澆鑄機(jī)1。在該澆鑄機(jī)之后設(shè)有一座均熱爐2，在該均熱爐的前、后各設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)3。這兩臺(tái)剪切機(jī)在設(shè)在均熱爐2之后的軋機(jī)出故障時(shí)才使用。
在均熱爐2和上述軋機(jī)的用于對(duì)板坯5進(jìn)行粗軋的第一軋制機(jī)架組4之間設(shè)有一個(gè)除鱗裝置7。
第一軋制機(jī)架組4包括多個(gè)，譬如五個(gè)連軋用四輥式機(jī)架6。
必要時(shí)分別在軋制機(jī)架組4的兩上相繼的四輥式機(jī)架6之間設(shè)有加熱裝置8，就是說(shuō)，在圖中所示的實(shí)施例中，在五個(gè)四輥式機(jī)架6之間共設(shè)有四個(gè)加熱裝置8，以便使被軋制的帶材保持正確的軋制溫度。
在此還須指出的是，在下面尚待描述的工作方式中，前述各個(gè)加熱裝置8可各被一個(gè)冷卻裝置取代。
在第一軋制機(jī)架組4之后設(shè)有一個(gè)加熱裝置或冷卻裝置9并且其后又設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)10。
在剪切機(jī)10之后設(shè)有一臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)11，該復(fù)式卷取機(jī)構(gòu)成生產(chǎn)設(shè)備的第一設(shè)備部分的末尾。這個(gè)第一生產(chǎn)設(shè)備部分適用于全連續(xù)軋制具有奧氏體組織的、其厚度約大于2.5毫米的熱軋帶材5′。
第二設(shè)備部分與上述第一設(shè)備部分相接。該第二設(shè)備部分具有由多個(gè)，如三個(gè)四輥式精軋機(jī)架13構(gòu)成的第二軋制機(jī)架組12。其中，分別在兩個(gè)相繼的精軋機(jī)架13之間設(shè)有各個(gè)加熱或冷卻裝置14，在本實(shí)施例中是兩個(gè)加熱或冷卻裝置14。
在具有四輥式精軋機(jī)架13及加熱和冷卻裝置14的第二軋制機(jī)架組12之后設(shè)有一臺(tái)用于在連續(xù)運(yùn)行中分?jǐn)鄮Р牡募羟袡C(jī)15，又是一臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)16構(gòu)成第二設(shè)備部分的尾部。
第二設(shè)備部分可全連續(xù)軋制具有奧氏體組織和/或鐵素體組織的、厚0.5毫米至2.0毫米的熱軋帶材5″。其前提是，設(shè)在第一軋制機(jī)架組4和第二軋制機(jī)架組12之間的冷卻和加熱裝置9及必要時(shí)還有設(shè)在第二軋制機(jī)架組12的四輥式精軋機(jī)架13之間的冷卻和加熱裝置14作用到來(lái)自第一設(shè)備部分的、通過(guò)敞開(kāi)式剪切機(jī)10并越過(guò)復(fù)式卷取機(jī)11的熱軋帶材5′上，以便軋出具有正確組織的熱軋帶材。
具有奧氏體組織或鐵素體組織的熱軋帶材5″被復(fù)式卷取機(jī)16卷取并被剪切機(jī)15分?jǐn)唷?br> 在生產(chǎn)設(shè)備的第二設(shè)備部分之后尚設(shè)有第三設(shè)備部分。該設(shè)備部分包括設(shè)在第二軋制機(jī)架組12和復(fù)式卷取機(jī)16之后的一個(gè)輥道段17和一個(gè)層流冷卻裝置18。
在層流冷卻裝置18之后設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)19并且在該剪切機(jī)19之后又設(shè)有一臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)20。
用第三設(shè)備部分可全連續(xù)生產(chǎn)具有奧氏體組織厚度大于2毫米的熱軋帶材5。為此，帶材連續(xù)地在第一軋制機(jī)架組4中并連續(xù)地在第二軋制機(jī)架組12中被軋制。
如果生產(chǎn)設(shè)備的所有三個(gè)設(shè)備部分均投入運(yùn)行，則由薄板坯連鑄機(jī)1提供的薄板坯5連續(xù)通過(guò)整個(gè)設(shè)備并且成品熱軋帶材5被復(fù)式卷取機(jī)20卷取，屆時(shí)只有剪切機(jī)19工作，所有的其它剪切機(jī)3、10和15均不工作而處于敞開(kāi)位置。
最后為了完整起見(jiàn)，尚須指出的是，在第一軋制機(jī)架組4和第二軋制機(jī)架組12中，機(jī)架6及13的數(shù)目的選擇應(yīng)使，該數(shù)目比在有關(guān)的軋制機(jī)架組4和12中完成最大變形加工所需的機(jī)架數(shù)至少要多一個(gè)。據(jù)此，提供了以下特殊可能性，即可分別在任何一個(gè)四輥式機(jī)架6和四輥式精軋機(jī)架13上進(jìn)行“聯(lián)機(jī)”維修或更換工作輥，而其余的四輥式機(jī)架6和四輥式精軋機(jī)架13則仍在全連續(xù)地進(jìn)行軋制。
權(quán)利要求
1.用于把連鑄機(jī)(1)連鑄出的板坯(5)軋制成熱軋帶材的生產(chǎn)設(shè)備，其中，在連鑄設(shè)備或者澆鑄機(jī)(1)之后并在均熱爐(2)之前設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)(3)以及在均熱爐(2)之后并在軋機(jī)(4)之前設(shè)有另一臺(tái)剪切機(jī)(3)及一個(gè)除鱗裝置(7)，并且在該軋機(jī)之后設(shè)有一個(gè)加熱或冷卻裝置(9)和一臺(tái)帶材卷取機(jī)，其特征在于，—一臺(tái)由多個(gè)機(jī)架，譬如五個(gè)四輥式機(jī)架(6)構(gòu)成的連續(xù)式軋機(jī)，作為第一軋制機(jī)架組(4)，—設(shè)在第一軋制機(jī)架組(4)相繼的四輥式機(jī)架(6)之間的各個(gè)加熱裝置(8)，—復(fù)式卷取機(jī)(11)結(jié)構(gòu)的帶材卷取機(jī)。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，在第一軋制機(jī)架組(4)或其加熱或冷卻裝置(9)之后設(shè)有一臺(tái)由多個(gè)，譬如三個(gè)四輥式精軋機(jī)架(13)構(gòu)成的連續(xù)式或非連續(xù)式軋機(jī)，其中，必要時(shí)在相繼的精軋機(jī)架(13)之間再分別設(shè)有一個(gè)加熱裝置或冷卻裝置(14)，并且在該第二軋制機(jī)架組(12)之后設(shè)有另一臺(tái)剪切機(jī)(15)及第二臺(tái)復(fù)式卷取機(jī)(16)。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，在第二軋制機(jī)架組(12)之后，即在第二個(gè)復(fù)式卷取機(jī)(16)之后接有一段設(shè)有層流冷動(dòng)裝置(18)的輥道(17)，在該段輥道之后又設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)(19)和第三個(gè)復(fù)式卷取機(jī)(20)。
4.按照權(quán)利要求1至3所述的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，連續(xù)式軋機(jī)的兩個(gè)軋制機(jī)架組(4、12)分別包括各個(gè)軋制機(jī)架(6和13)，其數(shù)目比完成最大變形加工所需的機(jī)架數(shù)至少多一個(gè)軋制機(jī)架。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，設(shè)有一臺(tái)其澆鑄速度約為3米/分至18米/分的澆鑄機(jī)(1)。
全文摘要
為了把連鑄的薄板坯連續(xù)或非連續(xù)軋制成具有奧氏體組織和/或鐵素體組織的熱軋帶材，本發(fā)明建議的生產(chǎn)設(shè)備，在連鑄設(shè)備后和均熱爐前設(shè)有一臺(tái)剪切機(jī)，在均熱爐后和軋機(jī)前設(shè)有另一臺(tái)剪切機(jī)及一個(gè)除鱗裝置，并在軋機(jī)之后設(shè)有一個(gè)加熱或冷卻裝置和一臺(tái)帶材卷取機(jī)。其中，該設(shè)備還具有由譬如五個(gè)四輥式機(jī)架構(gòu)成的連續(xù)式軋機(jī)作為第一軋制機(jī)架組并在各四輥式機(jī)架之間設(shè)有加熱裝置以及復(fù)式卷取機(jī)結(jié)構(gòu)的帶材卷取機(jī)。
文檔編號(hào)B21B1/24GK1151912SQ9611201
公開(kāi)日1997年6月18日 申請(qǐng)日期1996年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月3日
發(fā)明者D·羅森塔爾, W·鮑爾德 申請(qǐng)人:Sms舒路曼-斯瑪公司