專利名稱:生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法和設備的制作方法
本發(fā)明涉及一種用經(jīng)過連續(xù)鑄造得到的扁坯生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法與設備。根據(jù)這種方法首先把鑄造凝固后的扁坯分割成長度相等的坯料，然后把這些坯料依次送入一個爐中存放并達到軋制溫度與保溫，最后在軋制溫度下把坯料依次送入軋機軋制。
本發(fā)明還包括實施上述方法的設備，這些設備包括生產(chǎn)扁坯的連續(xù)鑄造機，把凝固后的扁坯橫向切割成坯料的設備，使坯料均溫并存放坯料的爐子及其后的軋機機列。在這個爐中有許多可以存放坯料的地方，這些存放位置可以借助橫向傳送裝置移動。
通過DE-PS324175，人們已經(jīng)熟悉了以直接的連續(xù)的生產(chǎn)步驟用連鑄鑄坯生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，即在扁坯鑄造與完全凝固后把扁坯以與鑄造速度相同的速度卷成坯卷，當坯卷達到允許的或預定的重量后把它與扁坯切開，然后把在爐內(nèi)經(jīng)過中間存放后的坯卷送到開卷機旁，開卷機把坯卷打開后送入軋機軋成帶鋼。
實施這一方法的設備有生產(chǎn)扁坯的連鑄機、在連鑄機后面把扁坯卷成坯卷的卷取機、位于連鑄機與卷取機之間的橫向切割設備、把坯卷展平的開卷機、與開卷機在同一直線上的軋機，它把展平的扁坯軋成帶鋼。
德國專利DE-PS3241745試圖提供一種用連鑄扁坯生產(chǎn)帶鋼的節(jié)能的方法，因為它可以節(jié)約通常生產(chǎn)熱軋帶鋼必須的重新加熱板坯的設備，可以免除昂貴的中間傳送設備與中間儲存位置。此外，還可以節(jié)約通常軋制板坯必須耗費的大量加工費用與能量。
采用這一方法時，由于把鑄坯卷成坯卷后，坯卷在一定程度上形成了一個位于連鑄機與軋機之間的緩沖區(qū)域，避免了鑄造速度與軋制速度的直接關聯(lián)，因而解決了當鑄造速度與軋制速度不同時產(chǎn)生的問題。
然而，采用上述現(xiàn)有技術在方法和設備上都有嚴重的缺點。由于不是所有的連鑄扁坯在凝固后都能立即被卷成坯卷，一般還必須在連鑄機與卷取機之間加入縮減鑄坯截面的裝置，以減小處于凝固溫溫度與通常的軋制溫度之間的扁坯的橫截面積，從而適合于卷帶和隨后在軋制溫度下開卷。
此外，由于卷坯在爐中存放時，從凝固溫度降到軋制溫度的冷卻是不均勻的，坯卷的表面比內(nèi)部散熱快，所以采用這一現(xiàn)有技術會產(chǎn)生有害的影響。
因為在打開坯卷進行軋制時沿坯料的縱向必然會形成不同的溫度截面，在隨后相對較短的軋制周期中，沿坯料的縱向?qū)嶋H上已不可能達到溫度平衡，這可能使軋制出的帶鋼質(zhì)量受到嚴重損害。
本發(fā)明針對上述問題提出了一種生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法和實施這一方法所需的設備，這種方法與前面所述，已為人們熟悉的方法類似，采用這種方法可以用連鑄坯料軋制帶鋼，而且沿坯料的整個長度都有均勻的溫度截面，因此最終軋制產(chǎn)品有很高的質(zhì)量。
實現(xiàn)這一目標的生產(chǎn)工藝是，把具有延伸長度的連鑄坯料送入一個爐中并在被軋制前存放于爐中。因此，在軋機開始運轉前已有大量坯料預生產(chǎn)出來并存放在爐中。在軋機開始運轉后連鑄機仍然連續(xù)工作，這時生產(chǎn)出的坯料也送入爐中并在軋制前存放在爐中。
執(zhí)行上述工藝步驟可以得到下列有益結果每一個坯料在鑄后軋前可以在爐中存放相當長的時間，在這期間當坯料從凝固溫度達到需要的軋制溫度時實際上不需要供給另外的能量，并能使坯料的溫度保持在軋制溫度上;因為在坯料進入爐中存放而尚未軋制前，總是有許多有一定的長度的坯料存放到爐中，所以沿坯料長度方向上各處實際上形成了均勻的溫度截面，尤其是當軋機運轉時從連鑄機生產(chǎn)出的坯料還能送入爐中存放。
坯料在爐中存放期間要從它們離開連鑄機時的溫度(約1150℃)達到軋制溫度(約1050℃)，為此，要使坯料在爐中的存放時間為坯料鑄造時間的若干整數(shù)倍。
例如鑄造一個橫截面積為50×1600平方毫米、長為50米的坯料需要的時間是12.5分鐘，那么每個坯料在爐中的存放時間例如是4×12.5分鐘，在這段時間內(nèi)可以使坯料沿整個長度方向上達到盡可能均勻的軋制溫度。
一個坯料的軋制周期等于它的鑄造周期，并且在每個軋制周期中軋制時間相對較短而間歇時間較長，這樣安排可以得到最佳的工藝效果。
如果一個長50米的坯料的鑄造周期是12.5分鐘，那么它的軋制周期也應是12.5分鐘，其中實際軋制時間約為2.5分鐘，而軋制后的間歇時間約為10分鐘。
在軋機上進行的裝配(換輥)操作安排在軋制周期中的間歇時間內(nèi)完成，同時，如有必要可以把二個軋制周期中的間歇時間直接連接起來，在這段時間中，連鑄機生產(chǎn)出的坯料仍然可以送入爐中存放。這些安排從工藝上考慮是十分有利的。
通常，在二個前后相繼的軋制周期之間約為10分鐘的間歇時間對在軋機上進行必要的裝配(換輥)操作是足夠的，但是也會出現(xiàn)這段間歇時間不完全夠用的情況。在這種情況下，按照本發(fā)明把二次間歇時間直接連接起來是可行與有利的方法。這時為了設備以后能正常連續(xù)運行，也要把后面的軋制周期中的二次軋制時間直接連接在一起。
對實施上面評述了的本發(fā)明方法的設備，具有如下特點，即在連鑄機之后設置了可以存放具有延伸長度的坯料、并裝有橫向傳送裝置的儲存爐。
同時，儲存爐中設有大量可以始終依次裝入坯料的儲存存放位置，存放位置的數(shù)量可以根據(jù)每個坯料在爐中必須的存放時間與鑄造時間之差來確定，這也是本發(fā)明設備的優(yōu)點。
因此，如果一個坯料的鑄造時間約為12.5分鐘并且必須在爐中存放約50分鐘，那么，儲存爐中按照4∶1的比例至少應設有四個儲存存放坯料的位置。
本發(fā)明提出的生產(chǎn)熱軋帶鋼設備的特別重要的特點是儲存爐中除了有儲存存放坯料的位置外還有緩沖存放坯料的位置。于是，當連鑄機連續(xù)運轉時，在需要延長軋機在相繼的二個軋制周期中二次軋制時間之間的間歇時間的情況下，可以把有延伸長度的坯料額外地存放到緩沖存放位置中。
同時，在儲存爐中，儲存存放位置是在基本水平的方向上并排排列的，而緩沖存放位置是沿垂直方向上一個在另一個之上排列并位于儲存存放位置的旁邊。
通常儲存存放位置固定地并排排列在同一平面上，而在儲存爐內(nèi)的緩沖存放位置可以一個一個地依次移動到坯料傳送與儲存存放位置傳送的平面上。
這樣，在連鑄機不停運轉而軋機又必須延長間歇時間時生產(chǎn)出的坯料只要花費很少的消耗與空間就可以存儲起來，而且不會影響儲存爐內(nèi)的儲存存放位置，并可以在軋機間歇時間結束后通過相應增加前后相繼的軋制循環(huán)順利地軋成帶鋼。也即在保持軋制時間不變的條件下縮短相應的間歇時間從而縮短軋制周期。
因此，如果一個坯料的有效軋制時間是2.5分鐘，在一個正常的軋制周期中剩余的間歇時間則約為10分鐘，于是可以在這段間歇時間中順利地額外軋制二個已經(jīng)存放在緩沖存放位置中的坯料，這時二次軋制之間的實際間歇時間縮短為約107分鐘?？梢院翢o問題地在二個正常的軋制周期中額外地軋制四個已經(jīng)在緩沖存放位置存放的坯料，以便保證此后整個設備又能繼續(xù)正常運轉。
根據(jù)上述說明，應使儲存爐中的緩沖存放位置的數(shù)量至少等于儲存存放位置的數(shù)量。
為使上述設備正常運行的另一個重要之處是在坯料從連鑄機送出沿其縱向傳送、儲存存放位置的橫向移動及緩沖存放位置之間設有傳遞裝置，這個裝置在沿其縱向傳送的坯料必須進入緩沖存放位置時或者坯料應該從緩沖存放位置進入儲存存放位置的橫向傳送裝置時發(fā)揮作用。
位于儲存爐后的軋機是連續(xù)精軋機列，它們既可以裝有一般的精機機架，也可以裝有緊湊式精軋機架。
最后，位于儲存爐后的軋機也可以是裝有可逆式機架的軋機，特別是可以改為斯蒂克爾(可逆式爐卷帶材)熱軋機，這種軋機具有可以輸出與輸入的卷取機或卷取爐。
本發(fā)明的實施例表示在附圖中，這些圖是圖1用連鑄扁坯生產(chǎn)熱軋帶鋼的設備原理的側視圖。
圖2圖1所示設備的俯視圖。
圖3沿圖2中Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
圖4與圖1相比略加變化的生產(chǎn)熱軋帶鋼的設備側視圖。
圖5圖4所示設備的俯視圖。
圖6沿圖5中Ⅵ-Ⅵ線的剖面圖。
如圖1、圖2和圖3、圖4所示，生產(chǎn)熱軋帶鋼的設備包括連鑄機1。在連鑄機出口處連接著輥道2，輥道上裝有火焰切割器3，用來橫向分割鑄坯4。
構成鑄坯4的熔融金屬在連鑄機的弧形導向裝置上冷卻，當鑄坯到達導向裝置的終點時它的溫度仍在1150℃以上。
已經(jīng)凝固、溫度約為1150℃的鑄坯4由輥道2送入儲存爐5并首先放到與輥道連接的滑道上。在鑄坯進入儲存爐前由火焰切割器3按預定的長度，例如50米，分割成坯料4a。
在儲存爐5內(nèi)，送入的坯料4借助于橫向傳送裝置6沿與坯料縱向垂直的方向步進式地移動。在橫向傳送裝置上有許多，例如圖示有四個，以一定間距并列的儲存存放坯料的位置，其中第一個存放位置與輸入輥道2在一條直線上，而最后一個存放位置與設置在儲存爐5后面的輸出輥道7在一條直線上。
在儲存爐5內(nèi)設有與輸出輥道7相連的滑道，這樣，通過橫向傳送裝置6送到最后一個儲存存放位置上的坯料4a可以從儲存爐5送到輸出輥道7上。
由上所述可知，如果連鑄機1鑄造長度為50米的坯料4a的時間為12.5分鐘，那么儲存爐5中的橫向傳送裝置6每次就在這12.5分鐘的間隔中完成坯料的一次步進傳送，所以坯料4a在到達輸出輥道7之前通過儲存爐5的時間共計約為50分鐘。通過空程也可以縮短坯料在爐中穿越的時間。坯料4a在爐5中保持長度不變，與進入爐中的溫度1150℃相比，出爐時溫度達到約1050℃的軋制溫度?？梢圆粡耐獠枯斎肴魏文芰慷古髁系臏囟仍跔t中實際降低了約100℃，并且沿每個坯料長度方向上最終具有很均勻的溫度截面。
坯料4a從儲存爐5送出后經(jīng)過輸出輥道7首先送到清除氧化皮的裝置8，然后到達連續(xù)精軋機列9，例如有六個四輥精軋機架的精軋機列。精軋機列9后面連接著冷卻區(qū)域10，在那兒設有運輸輥道11，精軋后的帶鋼12通過運輸輥道11經(jīng)傳動裝置13送到卷取機14上并由卷取機卷成帶卷。
在儲存爐5內(nèi)與橫向傳送裝置上最后一個儲存存放位置連接的滑道也可以作為擺動滑道，進入爐5的尺寸有限的坯料4a到達此滑道后可以按需要的方式沿其縱向來回移動。
從圖1和圖2可以清楚地看出，在開始連續(xù)鑄造后到軋制開始前已經(jīng)預生產(chǎn)出了許多，例如圖示為四個，有延伸長度的坯料4a并存放在儲存爐5中。這樣做的目的在于使鑄坯4的凝固溫度對坯料最后達到約為1050℃的軋制溫度雖然不是完全沒有、但至少不會有很大的外加影響。只要使坯料4a沿橫向傳送裝置上的儲存存放位置到達軋制前它的最后位置所需的時間相當于其鑄造時間的若干倍，例如四倍，就很容易實現(xiàn)這一要求。
所以如果一個坯料的鑄造時間是12.5分鐘，在儲存爐中達到約1050℃的軋制溫度所需的存放時間則約為50分鐘，當然必要時通過空程可以縮短。
當坯料4a在儲存爐5中存放時，連鑄機1自然還在進行連續(xù)鑄造。
因為僅僅在約12.5分鐘的間隔中，一個坯料4a從儲存爐5出來經(jīng)輸出輥道7送到精軋機列9，所以對每個軋制周期來說也只有約12.5分鐘的時間可以利用。但在連續(xù)精軋機列9中真正用于軋制一個坯料的時間比可以利用的時間短得多。例如，軋制一個橫截面積為50×1600平方毫米、長為50米的坯料4a的時間只有約2.5分鐘，所以在一個軋制周期中包含約為10分鐘的間歇時間。在這段時間中連續(xù)精軋機列9及其后的設備可以停止運行。由于間歇時間是必須的軋制時間的若干整數(shù)倍，例如四倍，因此可以在精軋機列9上進行通常必須的裝配與換輥操作，特別是在各個四輥精軋機架上進行換輥操作。
然而在某些情況下，在二個前后相繼的軋制周期之間的正常間歇時間內(nèi)可能來不及對儲存爐5后的各設備進行必需的裝配、換輥操作，特別是可能來不及在連續(xù)精軋機列9上完成這類操作。
這時不可避免地要相應延長儲存爐5后各設備的間歇時間。
同時還應避免中斷連鑄機1的連續(xù)運轉，也就是說，在位于儲存爐5以后那些設備延長了的間歇時間內(nèi)，從連鑄機1中生產(chǎn)出的坯料4a必須也額外地送入儲存爐5中并且不妨害設有儲存存放位置的傳送裝置6的運行。
為此，在儲存爐5中除了在基本位于水平方向的橫向傳送裝置6上設有儲存存放位置外還另外設有緩沖存放位置15，以便存放大量的坯料4b。緩沖存放位置位于儲存爐5內(nèi)的一個區(qū)域中，這個區(qū)域在橫向傳送裝置的旁邊。各個緩沖存放位置一般以一定間距一個在一個之上沿垂直方向依次排列，并可以借助升降設備16單獨地依次到達運送坯料4a或4b的輥道2的傳送平面上。
為了使緩沖存放位置15可以存放坯料4b，在爐5中的滑道與緩沖存放位置15之間設有特殊的傳遞裝置，這一滑道是位于橫向傳送裝置旁向輥道2的延伸處。特殊的傳遞裝置就象橫向傳送裝置6一樣可以作為步進式傳送設備工作，但橫向傳送裝置只需要沿其傳送方向上做步進傳輸，而移動緩沖存放位置的傳遞設備卻要能根據(jù)需要沿二個彼此相反的方向工作。也就是說，當需要把坯料4b裝入緩沖存放位置時，要完成從橫向傳送裝置6向緩沖存放位置15的步進傳送，而當要把坯料從緩沖存放位置15運出而卸空時，這個傳遞裝置又必須向橫向傳送裝置6做傳送移動。
在儲存爐后的設備特別是精軋機到9的間歇時間超過二個軋制循環(huán)之間正常的間歇時間時，緩沖存放位置15的數(shù)量至少等于儲存存放位置的數(shù)量將能使儲存爐與處于最佳工作狀態(tài)。從圖3可以看出，在實施例中緩沖存放位置15的數(shù)量比儲存存放位置的數(shù)量還多，即緩沖存放位置15有五個而儲存存放位置只有四個。
當因為換輥、維修和(或)裝配操作的需要不得不延長儲存爐后各設備的間歇時間時，由于這時鑄造出的坯料4b可以毫無問題地送入儲存爐5中的緩沖存放位置15存放，因此可以把二個相繼的軋制循環(huán)中的間歇時間直接連在一起。然后當儲存爐5后的設備重新開始運行時，二個相繼的軋制循環(huán)中的軋制時間也可以連接在一起，因此短時間內(nèi)將從儲存爐5中相繼地送出二個坯料4a。這時橫向傳送裝置6上二個空的儲存存放位置，例如可以將從連鑄機1出發(fā)的輥道2上的坯料4a直接裝入其中的一個位置，而位于緩沖存放位置15上的坯料4b可以送入另一個位置。
如果在位于儲存爐5后面的設備的間歇時間內(nèi)緩沖存放位置15接受的坯料4b多于1個，那么也可以在縮短間歇時間的情況下把二個以上的軋制循環(huán)短時間地連接在一起，以使爐5中的緩沖存放位置15又象原來那樣卸空。
例如，在正常情況下軋制循環(huán)中的間歇時間是10分鐘，如在其中插入2.5分鐘的額外軋制時間并使間歇時間縮短為3.75分鐘，就可以在二個前后相繼的軋制循環(huán)中額外軋制二個坯料4a或4b，從而使儲存爐5中橫向傳送裝置6上的儲存存放位置可以再存放來自緩沖存放位置15的坯料。
由上所述顯而易見，本發(fā)明用連鑄坯料4生產(chǎn)熱軋帶鋼的設備保證了在連鑄機運行時與精軋機列9的最佳配合，同時也保障了最終產(chǎn)品具有優(yōu)良的質(zhì)量。圖4到圖6所示的設備與圖1到圖3所示的設備的區(qū)別僅在于儲存爐5后用具有四輥精軋機架的可逆式精軋機列17代替了具有四輥精軋機架的連續(xù)式精軋機列9，可逆式精軋機列作為斯蒂克爾(可逆式爐卷帶材)熱軋機與輸出卷取機或卷取箱18及輸入卷取機或卷取箱19一起工作。
而圖4到圖6中的連鑄機1和儲存爐5在構造與工作方式上與圖1到圖3中相應設備完全相同。
權利要求
1.用連續(xù)鑄造扁坯生產(chǎn)熱軋帶鋼的方法，在這種方法中鑄坯凝固后首先把它們分割成長度相等的坯料，然后把這些坯料依次送入爐中存放，使它們達到軋制溫度與保溫，最后在軋制溫度下把坯料依次送入軋機軋制，其特征在于把具有一定長度的坯料(4a，4b)送入爐(5)，直到軋制前都存放在爐中(6和15)，在軋制開始前已預生產(chǎn)并儲存了大量坯料(4a)，在軋機機列(9)運轉時，連續(xù)鑄造(1)仍然繼續(xù)進行，制成的坯料(4a)送入爐(5)并在送到軋機(9)軋制前存放在爐中。
2.根據(jù)權利要求
1的方法，其特征在于坯料(4a，4b)在爐(5)中從連鑄機送出的溫度(約1150℃)達到軋制溫度(約1050℃)，因此把坯料(4a，4b)在爐(5)中存放的時間控制為它們鑄造時間(12.5分鐘)的若干整數(shù)倍(50分鐘)。
3.根據(jù)權利要求
1和2的方法，其特征在于，一個坯料(4a，4b)的軋制周期(12.5分鐘)等于它們的鑄造周期(12.5分鐘)，同時在每一個軋制周期中規(guī)定了軋制時間(2.5分鐘)相對較短而間歇時間(10分鐘)相對較長。
4.根據(jù)權利要求
1至3的方法，其特征在于，在軋機(9或17)上的裝配操作，例如換輥，安排在軋制周期(12.5分鐘)內(nèi)的間歇時間(10分鐘)中進行。同時必要時可以把二個軋制周期(各12.5分鐘)中的間歇時間(各10分鐘)前后相繼地連在一起，這時已經(jīng)生產(chǎn)出來的坯料4b額外地送入爐(5)，并存放在爐中(15)。
5.實施權利要求
1至4所述方法的設備，它包括生產(chǎn)扁坯的連續(xù)鑄造設備，把凝固后的鑄坯分割成坯料的橫向切割設備，使坯料均溫與存放的爐子以及在其后排列的軋機機列，在儲存爐中有許多存放坯料的位置，它們可以通過橫向傳送裝置移動。其特征在于，設有儲存爐(5)，爐中有可以接受有一定長度的坯料(4a，4b)的橫向傳送裝置(6)，
6.根據(jù)權利要求
5的設備，其特征在于，儲存爐(5)中有大量始終依次存放坯料(4a)的儲存存放位置(6)，它們的數(shù)量根據(jù)單個坯料(4a)在爐(5)中必須的存放時間(50分鐘)與鑄造時間(12.5分鐘)之差來確定。
7.根據(jù)權利要求
5或6的設備，其特征在于，儲存爐(5)中除了設有存放坯料(4a)的儲存存放位置外還有存放坯料(4b)的緩沖存放位置(15)(圖3和圖6)，
8.根據(jù)權利要求
5至7的設備，其特征在于，在儲存爐(5)中，儲存存放位置(6)在基本水平的方向上并列設置，而緩沖存放位置(15)沿垂直方向一個在另一個之上地排列并位于儲存存放位置(16)的側面(圖3和圖6)，
9.根據(jù)權利要求
5至8的設備，其特征在于，在儲存爐(5)中，緩沖存放位置(15)可以一個一個地移動到坯料(4a，4b)和儲存存放位置(6)的傳輸平面(2)上。
10.根據(jù)權利要求
5至9的設備，上其特征在于，在儲存爐(5)中，緩沖存放位置(15)的數(shù)量至少要等于儲存存放位置(6)的數(shù)量(圖3和圖6)。
11.根據(jù)權利要求
5至10的設備，上其特征在于，在坯料(4a和4b)的單個縱向傳送、儲存存放位置(6)的橫向傳送及緩沖存放位置(15)之間設有傳遞單個坯料(4b)的裝置。
12.根據(jù)權利要求
5至11的設備，上其特征在于，在儲存爐(5)后排列的軋機機列是連續(xù)精軋機列(9)(圖1和圖2)。
13.根據(jù)權利要求
5至11的設備，其特征在于，在儲存爐(5)后排列的軋機機列也可以是可逆式軋機機列(17)，特別是可以為帶有輸入與輸出卷取機(18和19)或卷取箱的斯蒂克爾(可逆式爐卷帶材)熱軋機(圖4和圖5)。
專利摘要
為用連續(xù)鑄造的扁坯4生產(chǎn)熱軋帶鋼12，先把凝固后的扁坯分割成長度相等的坯料4a、4b，然后依次將其送入爐5存放并保持軋制溫度，最后把坯料在軋制溫度下依次送入軋機9軋制。其中具有延伸長度的坯料送入爐5后一直存放到它們被送去軋制。在軋制開始前已有許多坯料預先生產(chǎn)出來并存放在爐5中。當軋機運轉后連鑄機仍然連續(xù)工作，生產(chǎn)出的坯料仍送入爐5存放直到它們被送去軋制。
文檔編號B21B1/34GK87106902SQ87106902
公開日1988年4月20日 申請日期1987年10月13日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ち_德 申請人:Sms舒路曼-斯馬公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan