專利名稱：用以制造深普拉鋼帶或鋼板的方法及成套設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼帶或鋼板的制造方法，這種鋼帶或鋼板適合于當作以深拉與變薄拉延法而制造例如鋼罐殼體所用的深拉鋼材。本發(fā)明還涉及此種方法所用的設備，并涉及用所產(chǎn)鋼帶或鋼板制造鋼罐殼體。變薄拉延法有時也稱為器壁壓薄法。
為了適合于作深拉鋼材，一種等級的鋼材必須滿足若干要求，其中有幾項重要的要求在下面加以討論。
為了獲得密封的所謂兩片罐，該罐的第一片由包括基座的殼體構成，第二片則是唇部。用一塊深拉鋼材平坦坯料制造第一片，該坯料首先被深拉為例如直徑90mm、高30mm的一個杯狀體，然后再將其變薄拉延為例如直徑66mm、高115mm的一個罐。在不同的生產(chǎn)階段，鋼材厚度的指標數(shù)值是坯料起始厚度為0.26mm、杯狀體的基座厚度與壁厚度為0.26mm、罐的基座厚度為0.26mm、罐在一半高度處的厚度為0.09mm、罐的頂邊厚度為0.15mm。
此例子表明，為了制造鋼罐，深拉鋼材必須有良好的可成形性，且必須超時地保持此種性能，以便于貯存與運輸。換言之，深拉鋼材必須不易受到老化的影響。老化會使鋼材成形力高、成形時產(chǎn)生裂縫及由拉伸器張力引起表面缺陷?？估匣囊环N方式即所謂的過老化，采取此種方式，是把對老化癥狀有較大程度影響的碳，以可控方式分離出來，并使其在鋼材中再不能錯位擴散。
為了使用很輕的鋼罐以便節(jié)省材料，也要求成形性高，以便能把坯料的既定起始厚度，變成罐壁與罐頂邊盡可能最小的完工厚度。罐的頂邊尤其需要用深拉鋼材。當用變薄拉延法形成了罐子之后，頂邊的直徑減小了，即所謂的縮口，以便采用較小的唇部，從而節(jié)省唇部材料。當縮口之后，沿著頂邊的頂部用一道凸緣，就能把唇部接上。尤其是縮口，還有采用凸緣，這兩道工序，對于殼體形成時已經(jīng)先成了形的深拉鋼材，要求其額外成形性高。
除了成形性之外，鋼材的純度也很重要。純度是指主要是不含氧化雜質(zhì)或氣體夾附物的程度而言的。這類雜質(zhì)發(fā)生于吹氧制鋼廠生產(chǎn)鋼材時，并產(chǎn)生于連鑄作深拉鋼材基本材料的鋼坯時所用的鑄造粉末。在縮口或形成凸緣的情況下，雜質(zhì)會引致裂縫，裂縫本身則是此后當鋼罐裝入物體并密封時產(chǎn)生泄漏的原因。在貯存與運輸?shù)那闆r下，罐內(nèi)物體漏出可引起危害，尤其是會造成污染，對其附近的其他罐子或物品，造成的污染超過漏罐及其中物體多倍。罐子邊緣的厚度越小，因雜質(zhì)形成裂縫的風險就越大。因此，深拉鋼材必須不含任何雜質(zhì)。
另一個要求涉及深拉鋼材的各向異性程度。在制造深拉/變薄拉延或器壁壓薄的兩片型罐子時，罐的頂邊不是順平面延伸，而是圍著罐的周邊呈現(xiàn)為波型。業(yè)內(nèi)人士稱波峰為耳狀物。形成耳狀物(“出耳狀物”)的傾向是深拉鋼材的各向異性造成的。耳狀物必須被切回為最小的波谷，以便在平面上獲得能形成凸緣的頂邊，這樣做會導致材料損失。
從工序運行的角度考慮，通常以厚1.8mm或更厚的熱軋板或熱軋帶來開工制作。減薄約85％的厚度，最終厚度約為0.27mm。為了使每個罐子所用材料較少，要求完工厚度較小，最好小于0.21mm。約為0.17mm的標準值已有人提出了。因此，對于約為1.8mm的既定起始厚度來說，就要求減薄90％以上。由于常規(guī)的碳濃度的緣故，這樣做會導致形成大的耳狀物，把這樣的耳狀物切掉則會導致額外的材料損失，并會抵消較小厚度的一部分優(yōu)點。解決的辦法是超低碳鋼材(ULC鋼材)。此種鋼材通常可接受的碳濃度低于0.01％，甚至低到0.001％或更低，它是在吹氧鋼廠中往鋼熔池中吹入較多的氧并燒掉較多的碳而制成的。此后，如果要達到要求，就要為再減低碳濃度而進行真空鑄罐處理。往鋼熔池中吹入較多的氧，在鋼熔池中也會形成所不需要的金屬氧化物，這些氧化物會成為雜質(zhì)滯留在鑄坯中，以后則滯留在冷軋鋼帶中。雜質(zhì)的影響，被冷軋鋼材的較小完工厚度放大。如上所述，由于雜質(zhì)會引起裂縫，因而有害。因較小完工厚度引起的這種缺點，對ULC鋼材是較為適用的。結果，為了包裝緣故而對各種等級的ULC鋼材回收率就很低，因為有大量廢品。
EP-A-521808號說明了生產(chǎn)制罐所用鋼材的一道工序，所舉例子的最終厚度為0.18mm。該工序涉及冷軋之后在奧氏體區(qū)的熱軋，即在兩個冷軋階段之間再加熱至例如660℃。所用鋼材的碳含量為0.005％至0.15％。未提及在奧氏體區(qū)軋制的鋼材厚度。
EP-A-504099號說明了一道工序，在該道工序中，厚度為45mm的初軋板坯在中心部分未固結前先被“壓擠”，然后被連鑄。在一個單個軋制工位上，此厚度被減至15mm。隨后，該板坯可再被加熱，然后就可盤卷。此后，它就被連續(xù)軋制，先是在奧氏體區(qū)軋為1.5mm厚，然后在鐵素體區(qū)軋為0.7mm厚。這種鋼材，用作鋼罐殼體的深拉鋼材，似乎太厚了。
本發(fā)明的目的，是提供一種用各種等級的低碳鋼尤其是碳含量為0.1％至0.01％的鋼材，制造深拉鋼材的方法。用此方法，材料回收率高，可以達到最小的完工厚度，而且有其他優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造鋼帶或鋼板的方法，這種鋼帶或鋼板適合當作以深拉與變薄拉延法生產(chǎn)鋼罐殼體所用的深拉鋼材，該方法包括如下步驟(i)提供一種初軋板坯形式的低碳鋼材；(ii)在奧氏體區(qū)軋制板坯使其厚度減薄為傳送厚度；(iii)把按步驟(ii)所得具有傳送厚度的板坯冷卻入鐵素體區(qū)；(iv)在鐵素體區(qū)把按步驟(iii)所得軋過的板坯軋制成完工厚度。
其中，傳送厚度小于1.8mm，在鐵素體區(qū)把傳送厚度減薄為上述完工厚度的總的厚度減量小于90％。按此方法制造的鋼帶或鋼板，其優(yōu)點是在隨后的深拉與變薄拉延中，出耳狀物的傾向減小了。各向異性的程度，依賴于碳濃度，以及深拉鋼材在鐵素體區(qū)所經(jīng)過的總的軋制減薄。
本發(fā)明的根據(jù)是進一步理解到，隨著從奧氏體區(qū)轉變到鐵素體區(qū)的總的減薄對于耳狀物形成至關重要，而且可以使鐵素體區(qū)內(nèi)進行冷軋的減薄，保持在既定碳含量的既定限度內(nèi)，方法是讓足夠薄的薄板進入鐵素體區(qū)，從而防止或限制耳狀物的形成。
在與本發(fā)明相符合的方法的一個推薦實施例中，在鐵素體區(qū)內(nèi)軋制的總減薄不超過88％，最好不超過87％。軋制減薄的程度從而各向異性的最小值，依賴于碳濃度，碳濃度越低則減薄越多。在低碳鋼情況下，對于最小的各異向性從而對于最小的耳狀物形成來說，冷軋減薄的范圍是小于87％，最好小于85％。與優(yōu)良的成形性能相關，總的減薄大于75％，最好大于80％。鋼材的完工厚度可以小于0.20mm，甚至小于0.15mm。
在鐵素體區(qū)進行的減薄，在傳送厚度小于1.5mm的本發(fā)明推薦形式情況下，可以因完工厚度小而小些。
按本發(fā)明的方法所提供的深拉鋼材，可以用眾所周知的技術與設備來制造。這樣，可制造的深拉鋼材比迄今為止所能造出的更薄。尤其是可用現(xiàn)有技術在鐵素體區(qū)內(nèi)進行軋制與其他處理。
根據(jù)實際所用的鑄造技術不同，按常規(guī)是用厚度50mm至250mm的扁鋼坯制造鋼帶。這種方法可用于本發(fā)明中。或許要在預減薄之后，把這種扁鋼錠冷卻至環(huán)境溫度，暫時存貯且或許要加以修整，然后再將其加熱至奧氏體區(qū)內(nèi)。在奧氏體區(qū)內(nèi)，鋼坯被熱軋成合要求的傳送厚度。按實際所用的常規(guī)方法，此厚度為1.8mm或更厚。然后，再把鐵素體區(qū)內(nèi)的鋼坯軋成合要求完工厚度的鋼帶。
在符合本發(fā)明的方法的一個推薦實施例中，是把熔融的低碳鋼連鑄為扁鋼坯，再把該鋼坯在奧氏體區(qū)內(nèi)軋成傳送厚度，而又不使該鋼坯冷卻到奧氏體區(qū)之外，來制造鋼帶的。此種方法最好利用連續(xù)加工中的鑄造熱量，即鋼材總的來說起碼在傳送厚度未達到前不經(jīng)受再加熱，而只經(jīng)受由軋制加工產(chǎn)生的熱。
該實施例的優(yōu)點在于，單獨分開的加工階段數(shù)量少。這樣，由于注入與放出這些階段省去了，材料回收率就比較高。另外，當用鋼坯中的鑄造熱量來在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制時，會達到較高的能量回收。而且，由于該方法具有較大程度的連續(xù)性，就可以較輕的設備組裝來執(zhí)行該方法。在此種條件下，連續(xù)加工也被理解為包括這樣一個過程鋼坯被暫時存貯在奧氏體區(qū)內(nèi)的一個盤卷設備也稱為卷帶箱的設備中，因此同時利用鑄造熱量。
熱軋鋼坯時碰到的一個問題，是在軋制期間由于輻射損耗及熱量耗散到冷卻了的軋輥上，使鋼坯溫度下降。從質(zhì)量要求及軋制加工的可調(diào)控性來看，在奧氏體區(qū)之下溫度下降是不符合要求的；使進入溫度增加以避免在奧氏體區(qū)下面運行，均會受到加速形成的氧化物限制。加大軋制速度也受到限制，因為加速會使鋼帶有飛行的傾向。為了確保鋼坯在奧氏體區(qū)內(nèi)能被充分軋制成所述的傳送厚度，在此方法的一個推薦實施例中，經(jīng)連鑄之后正在固結的鋼坯，其厚度小于100mm，上述的步驟(ii)包括把鋼坯在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制成半成品鋼坯，把半成品鋼坯在盤卷設備中卷繞，使半成品鋼坯在至少一個安置在卷繞工序與盤卷設備之前的熔爐設備中經(jīng)受溫度均質(zhì)化處理，并且在半成品鋼坯從盤卷設備中開卷之后，把它在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制成傳送厚度。
有了熔爐設備例如感應爐，主要發(fā)生于表面的熱損耗，只要適當處理就可以得到補償。如果安裝熔爐是為了盤卷，也可按需要去除熱量?？商娲氖?，也為了溫度均質(zhì)化而提供熔爐。在盤卷設備中，還有一種溫度等化發(fā)生于鋼坯表面與鋼坯中心部分之間。為了使外形更好、性能更一致，鋼坯也被順著其寬度方向作均質(zhì)處理。
專業(yè)人員都清楚，即使只使用熔爐設備或只使用盤卷熔爐，這種優(yōu)點至少有一部分會達到，且本發(fā)明并不限于將這兩種部件結合。
由于減薄階段的數(shù)量與規(guī)模是在奧氏體區(qū)內(nèi)進行的，實行此種方法，從而使半成品鋼坯的厚度為5至25mm、最好為5至20mm，就有好處。這樣，就可以對盤卷設備之前一個粗糙設備中的軋機機座數(shù)量、對盤卷設備之后的退火軋制設備以及對要安裝的軋輥的能量，作出優(yōu)選。
本方法的一個實施例尤為有利，在此實施例中，一種非氧化的氣氛保持在鋼材表面上，因為至少有一段時間這種氣氛在奧氏體區(qū)內(nèi)。在奧氏體區(qū)內(nèi)，與軋制有關的一系列問題，在于溫度升得越高，鋼坯表面氧化物形成得就越快，最終給奧氏體軋制構成了最大進入溫度方面的限制。通過至少在一部分非氧化的氣氛中加工鋼坯，氧化物層的形成無論如何也會受到限制。這就意味著，在奧氏體區(qū)內(nèi)，可選擇較高的進入溫度或較短的停留時間。因而，可以用相對比較簡單的方式，獲得小于1.8mm甚至小于1.3mm這樣合要求的傳送厚度。已發(fā)現(xiàn)在一個小規(guī)模上，傳送厚度可達1.0mm左右。
在符合本發(fā)明的一個尤有效果的方法實施例中，非氧化的氣氛，至少在一個熔爐設備或一個盤卷設備中保持，或在這兩種設備中均保持。在常規(guī)的熔爐設備中，鋼坯暴露在周圍氣氛下很長一段時間，且得不到保護。使這種氣氛非氧化，所達到的效果，會使得至少在熔爐設備中氧化物形成較少，或根本不會形成。被卷繞的鋼坯，在較高溫度下在盤卷設備中停留較長時間。在盤卷設備中保持非氧化的氣氛，所達到的效果，會使得沒有氧化皮能夠形成，而這本來是想不到的，尤其是鋼坯溫度高的情況下更想不到。
本發(fā)明也提供一套設備，用以制造適合作深拉鋼材的鋼帶或鋼板。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面，提供一種用以制造鋼帶或鋼板的成套設備，它具有a)用以鑄造鋼坯的連鑄機；b)用以調(diào)節(jié)出自連鑄機上的鋼坯溫度的熔爐設備，此設備有一外殼，它有一入口、一出口及一條供鋼坯從入口移往出口的路徑，該外殼在這條路徑上保持著一種合乎要求的氣氛；c)用以卷繞出自熔爐設備的鋼坯的盤卷設備，此設備有一為卷坯提供封閉空間并在封閉空間中保持合乎要求的氣氛的外殼，盤卷設備的外殼有一供鋼坯進入的入口；d)用以在鋼坯與盤卷設備開卷之后，在奧氏體區(qū)內(nèi)把鋼坯軋制成傳送厚度的奧氏體軋制設備；以及e)用以把上述具有傳送厚度的鋼坯，在鐵素體區(qū)內(nèi)軋制成具有合要求的最終厚度的鋼帶或鋼板的鐵素體軋制設備。
其中，熔爐設備的出口，基本上可與上述盤卷設備的出口氣密地且可拆卸地連接。該成套設備也帶有把鋼坯厚度在連鑄機與熔爐設備之間減薄而用的裝置。
該成套設備最好在至少一個熔爐設備及盤卷設備中，具有提供與上述鋼坯相接觸的非氧化氣氛的裝置。
這樣一種設備與其優(yōu)點，以及一些專門實施例，在國際專利申請《用以制造鋼帶的成套設備》中說明過，該申請的提交日期與本申請一樣，用的是同一個申請人的姓名，參照號碼為HO848。該申請的內(nèi)容被作為參考而包括在本申請中。
熔爐設備通常建造為電熔爐，在爐中，借助于阻抗生熱或感應生熱，向鋼坯供應能量，從而，在鋼坯由于高壓噴水去除氧化皮而冷卻并因熱量向周圍損耗之后，再度被加熱。在常規(guī)成套設備情況下，在這種加熱期間，鋼坯沿順著較大距離并因而長時間暴露在正常的外部大氣之下，所以氧化皮又在表面上形成，在這些條件下，這種氧化皮是薄而堅韌的一層，這種氧化皮用很高的水壓實際上也不能完全去除，且最終必須靠酸洗才能去除。
熔爐設備可以僅用于使鋼坯的溫度均勻，或可用來至少是改變坯心的溫度。
在這樣配備的成套設備中，鋼坯穿過即使是較長的熔爐設備，也被防止它會與外面的大氣接觸，從而，在鋼坯外表面上形成的氧化皮盡可能少了。
如前所述，盤卷設備配有一個外殼即一個遮護裝置，用以保持盤卷設備中合乎要求的氣氛。在常規(guī)成套設備的情況下，鋼坯被以較高溫度卷在盤卷設備中并貯存在那里一段時間，以便溫度變得均勻，或便于等待在軋制設備中再作加工。而按本發(fā)明，當盤卷設備具有非氧化的氣氛時，鋼坯在盤卷設備中停留期間，就被防止氧化。盤卷設備最好有密封裝置，例如閘門，用以使盤卷設備與熔爐設備分開時關閉入口并保持其中合乎要求的氣氛。
如前所述，在符合本發(fā)明的成套設備中，熔爐設備的出口，實際上是氣密地且可附接地與盤卷設備結合著。這樣也有好處，即從鋼坯進入熔爐設備之時，直到它被送出盤卷設備為止，它都不會與外面的空氣接觸，反而是被成份合乎要求的氣氛持續(xù)地包圍著。為了做到這一點，熔爐設備與盤卷設備中的氣氛，可以是相同的，也可以不相同。
盤卷設備最好是可移動的，它可從一個連接著熔爐設備的位置，移動到一個把上述鋼坯松開而讓其進入奧氏體軋制設備中的位置。這樣會使得與環(huán)境氣氛的接觸時間最短。
從盤卷設備中被松開的鋼坯，在一個后續(xù)的精加工機組中被軋制成厚度小于1.8mm最好是小于1.5mm的熱軋鋼帶。
為了使精加工機組盡可能簡單且盡可能小，也為了限制精加工機組的送出速度，最好使被松開鋼坯的厚度盡可能小。為了能把這塊鋼坯盤卷好，最好在盤卷設備上配有心軸，使卷材能被卷在上面。鋼坯的切頭，無論是否變粗糙了，均被夾在心軸上，然后在盤卷設備中被卷成在一條由心軸決定的路徑中的卷材。這條受力的路徑可以靠得住地盤卷范圍很寬的厚度。這樣，在盤卷之前的這部分加工就有很大自由，并可盤卷薄的已軋過的鋼坯。
用于對熱軋鋼帶進一步加工的常規(guī)成套設備，包括一些用于冷減薄與退火的單獨設備。對于薄而機械性能強的冷軋鋼材來說，一次冷軋鋼帶，就是第一次被退火，然后被冷軋、退火并回火軋制的鋼材，即所謂雙冷減薄鋼材(DCR)。
符合本發(fā)明的成套設備，可以制造厚度小于1.3mm的熱軋鋼帶。這種鋼帶可以在一種冷軋設備中被有效地再加工，此種設備接連配備有第一冷軋機組、再結晶熔爐及第二冷軋機組。由于開始加工的材料是薄的熱軋鋼帶，該設備可以建造為一些連續(xù)的裝置，鋼帶通過這些裝置就被基本上連續(xù)進行處理。這樣就形成一種緊湊的裝置，它又可以連續(xù)加工DCR鋼材。這種DCR鋼材及其用途，是為人所知的，例如包裝工業(yè)方面的三片式罐子。
為了獲得良好的成形性能，第一冷軋機組最好適宜使通過一次第一冷軋機組的至少一個軋機機座的工件，減薄30％。有了這么多減薄，就足以使鋼材在后續(xù)的再結晶過程中變形。此外，也可使材料很足夠地減薄，隨著再結晶之后，還可用比較簡單的軋機機座就把鋼材減薄為完工厚度。
用本發(fā)明的實施例所獲得的設備，尤其緊湊且易于調(diào)控，在此種設備中，第一冷軋機組包括3個4輥軋機機座。
用本發(fā)明實施例的設備，也達到了減薄符合要求的良好成形性能，在此種設備中，第二冷軋機組包括兩個軋機機座，雖然用兩個4輥軋機機座也可以，但最好是兩個6輥軋機機座。
第二軋機機組最好適合于使完工厚度減薄為小于0.14mm。這樣做的優(yōu)點在于，可以用實質(zhì)上的連續(xù)加工，制造出只有復雜的雙冷軋制技術方能制成的冷軋鋼帶或鋼板。
專業(yè)人員會清楚，包括第一冷軋機組、再結晶熔爐及第二冷軋機組這樣的緊湊裝置，也可當作獨立設備使用，或與制造非本申請所述的奧氏體熱軋鋼帶的設備聯(lián)用。這種緊湊的裝置，能夠為已知用途例如0.14mm厚或更薄的包裝材料，制造厚度小的各種等級的DCR鋼材。
下面，參照附圖，列舉一個實施例的非限制性例子，來說明本發(fā)明。
在這些附圖中

圖1是實施本發(fā)明的一套設備中一部分的頂視略圖；圖2是圖1所示設備的側視略圖；圖3是實施本發(fā)明的那套設備中又一部分的側視略圖。
圖1顯示兩股加工線所用的連鑄機1。連鑄機1包括其中可容納兩個鑄桶3與4的鑄桶架2。兩個鑄桶中的每一個，可裝約300噸鋼水。連鑄機配有澆口盤5，它被鑄桶3與4注入并保持注滿。鋼水流出澆口盤進入兩個鑄模(未顯示)中，此時中心部分尚是液態(tài)而部分已固結的鋼坯，從鑄模經(jīng)過彎曲的輥道6與7的一些軋輥之間。對有些等級的鋼材來說，在輥道6與7中鋼坯厚度減薄，同時中心部分仍為液態(tài)，是有好處的。這道工序即人們所知的壓擠。
噴嘴組8位于兩條輥道6與7的出口一側，噴嘴以約200巴的水壓把氧化皮從鋼坯上沖下去。鋼坯開始的鑄造厚度例如約60mm，經(jīng)過壓擠之后通常還厚約45mm。鋼坯經(jīng)過3臺為一組的軋輥組9與10，厚度又被減薄為10至15mm。如果需要，可以用剪切機把鋼坯的頭尾切掉，或把它切成長度合要求的幾個部分。
如果不是鑄造厚度小于100mm的薄鋼坯，也可鑄造更厚的鋼坯，并借助于軋輥尤其是雙向軋輥，把鋼坯減薄為10至15mm。
在本發(fā)明的方法中，鋼坯通常被軋成如前所述厚10至15mm的半成品鋼坯。這種軋過的鋼坯被送入熔爐設備13或14中。每臺熔爐設備配有加熱裝置(未顯示)，例如感應加熱裝置，用以把軋過的鋼坯加熱至符合奧氏體區(qū)內(nèi)要求的溫度。熔爐設備是封閉式的，并配有調(diào)節(jié)裝置，用以在熔爐設備中創(chuàng)設并保留合乎要求的非氧化的氣氛。在所示實施例中，熔爐設備的調(diào)節(jié)裝置包括一條吸入管路15、一臺泵17、一個氣體測量與洗滌器19，以及一條供氣體沿著而泵送入熔爐設備的供氣管道21。如果需要，氣體測量與洗滌器19也可包括一臺氣體加熱器，以便補償任何熱損耗。因此，可用一臺熱交換器控制氣體溫度，并采用氣體燃燒來供熱，用水來冷卻。
在熔爐設備中最好也在盤卷設備中配備的氣氛，基本上是非氧化的，雖然由于漏氣它不可避免地可能包括少量的氧。該氣氛最好以氮為基礎，盡管可用成本高也能接受的其他惰性氣體例如氬，也是如此。為了使鋼材表面的氮化受到抑制，可如對鋼材進行分批退火的方法中那樣，在氮中包含添加劑。氣氛中可包含水蒸汽。
熔爐設備的入口與出口一側，配有帶密封裝置以基本上防止氣體從周圍大氣中不合要求地滲透進來的孔口23、25。減薄了的鋼坯，從熔爐設備中出來時，其適合的溫度為1080℃。熔爐設備實質(zhì)上與盤卷設備27氣密地結合，該盤卷設備27本身包括實質(zhì)上氣密的外殼，在此外殼中鋼坯被盤成卷。盤卷設備最好配有心軸29以支承被盤繞的坯卷。
在本實施例中，熔爐設備中所配氣氛在盤卷設備與熔爐連接時也進入盤卷設備中?？商鎿Q的是，熔爐設備與盤卷設備二者均可配有如上所述的調(diào)節(jié)裝置，以便提供合乎要求的氣氛。
相稱地，當盤卷設備27上盤上鋼坯的同時，另一股加工線上的鋼坯鑄件實質(zhì)上也被配有心軸30(未顯示)的盤卷設備28盤繞。盤卷設備27與28及熔爐設備13與14，一一分別均配有密封裝置33、35、34、36，靠著這些裝置，盤卷設備及熔爐設備可以互不連接地被密封，從而，隨著脫離連接，也不會有氣體從外圍的大氣中滲透進來，而盤卷設備及熔爐設備中的氣氛依然保持原狀。
熔爐設備孔口及盤卷設備所用的密封裝置，均是偏向閉合位置的適當鋼片，也可是被驅(qū)動的閘門。為了使氣體泄漏最少，可另外再配上靈活的簾。
當盤卷設備27中填充了盤成卷的鋼坯，該盤卷設備27就與熔爐設備13脫離連接，并被驅(qū)動得從位置A(見圖1)經(jīng)過位置B而到達位置C。在位置C處，有一繞桿31(未顯示)，借助于該繞桿，盤卷設備在位置C處可以圍著一條垂直軸線旋轉180°。旋轉之后，盤卷設備被驅(qū)動得經(jīng)過一個等待位置D，進入位置E。當盤卷設備從位置A行進到位置E時，一個空的盤卷設備被從位置E處驅(qū)動到位置F處的一根繞桿37上。借助于繞桿37，該盤卷設備圍著一條垂直軸線旋轉180°之后，被驅(qū)動得經(jīng)過位置G而到達起始位置A，那里已有一塊新鋼坯等著取。
相應的工作方法適用于第二股加工線，因而，填充了坯卷的盤卷設備28被從位置B驅(qū)動到位置C，在旋轉180°之后到達位置D。該盤卷設備在此位置上停留，直至一個此時未被卷有坯卷的盤卷設備，例如空著在位置E處的盤卷設備27被驅(qū)動離開而到達此時騰空了的位置F。當盤卷設備28離開位置B，一個空著的盤卷設備就從位置I處，借助于一根繞桿38而圍著垂直軸線旋轉180°，隨后經(jīng)過位置K而移動得去占據(jù)此時盤卷設備28已被驅(qū)開的那個位置。從熔爐設備14送出的新鋼坯，可在空著的盤卷設備中被卷繞。一些裝置，尤其是電流導體(未顯示)，被沿著盤卷設備行經(jīng)的路徑安裝，以便根據(jù)需要在內(nèi)部加熱盤卷設備而提供動力。為此目的，盤卷設備包含為加熱坯卷所用的電熱器，以及為了從固定的導電體上拾取動力的接觸器。路徑B、C、D、E如上所述是由兩股加工線上的盤卷設備共用的。位置C具有旋轉裝置，而位置D則是一個等待位置，在該位置上，裝了坯卷的盤卷設備等待著一當位置E騰空時就移向那里。位置C與D交替使用，也可同時用。
按上述方式，到達位置E處的盤卷設備27的密封裝置33是閉合的，其所裝的坯卷溫度約為1080℃。當密封裝置33打開之后，與所卷鋼坯的尾部對應的外圈末端，就被送入軋輥組。如果需要，可把形狀不適合的、或因其他處理而組合得不適當?shù)念^部，用剪切機切掉。如果還產(chǎn)生了一些氧化物，可用高壓噴嘴42把它輕而易舉地去除。實際上，氧化形成物可以忽略，因為鋼坯幾乎已恒定地處在調(diào)節(jié)過的氣氛中。由于盤卷設備旋轉180°，它原先的進給處，已是此時可被送得很靠近軋輥組入口的出給處了。這也會使氧化物形成減至最少。
在所示例子中，軋輥組40裝有4個軋機機座，這樣設計可使鋼坯在奧氏體區(qū)內(nèi)被軋制，或起碼在這樣的溫度下僅有一小部分轉換為鐵素體。約為820℃的最小指標溫度，適用于低碳鋼。為了調(diào)控厚度、寬度與溫度，在軋機機座之后或之間，可以為軋輥組裝上測量與調(diào)控裝置43。
如上所述，符合本發(fā)明的設備，能達到當鋼坯與鋼帶被加工時，氧化物較少形成這樣的效果。由于這個緣故，且由于進入最后一個軋輥組40中的速度較慢這樣又一個優(yōu)點，比起常規(guī)的熱軋鋼材的完工厚度來，厚度較小。用本文所述設備通過軋輥組40處理后，可達到使出來的厚度為1.0mm或更小。
熱軋鋼帶從軋輥組40出來之后，穿過冷卻管道44，鋼帶在管道中借助于水冷而被冷卻成鐵素區(qū)里的合要求的溫度。鋼帶最后在盤卷設備45上被盤卷成卷。通過在冷卻管道上選擇冷卻，就可用實質(zhì)上已知的方式，影響鐵素區(qū)內(nèi)的再結晶，從而影響熱軋鋼帶的機械性能。
另外，以此方式使用圖1所示設備，就可利用鑄造熱量，以一系列連續(xù)的加工階段，來制造適合于以下所述再加工而用的奧氏體軋制鋼帶。鑄造之后的外熱可以避免(由軋制產(chǎn)生的任何熱除外)。
從盤卷設備45，或直接從冷卻管道44，或采用另一種暫時貯存方式，熱軋鋼帶在圖3所示冷軋設備中被再度加工。
圖3顯示了一條酸洗作業(yè)線5，鋼帶49被導向輥51、52、53、54引導而穿過這條作業(yè)線，以便將任何可能產(chǎn)生的氧化物去除。鋼帶出了酸洗作業(yè)線后，在第一冷軋輥組55中經(jīng)過第一批減薄階段，該冷軋輥組包括3個4輥軋機機座56、57、58。在這些軋機機座的一個當中，厚度的減薄至少為30％。然后，鋼帶在連續(xù)運行的再結晶熔爐60中按合乎要求的溫度而被再結晶。為了安裝緊湊，再結晶熔爐建成垂直熔爐。鋼帶是被導向輥61、62、63、64送入與送出該熔爐的。鋼帶出了熔爐，即可在冷卻設備65中冷卻。圍著導向輥偏轉了方向后，鋼帶又被送入第二冷軋輥組67再減薄厚度，該冷軋輥組，包括2個6輥軋機機座68與69。此后，鋼帶在盤卷設備70中被卷繞，或被未顯示的已知類型切割設備切成長度合要求的一段段鋼帶。如果需要，在卷繞或切割之前，也可給鋼帶鍍層。
鋼帶厚度的典型數(shù)值是進入第一軋輥組時約為1.0mm，出第一軋輥組時約為0.2mm，出第二軋輥組時約為0.12mm。這樣就使得在鐵素體區(qū)內(nèi)減薄88％。如前所述，減薄不超過87％甚或不超過85％最好，以便減少“出耳狀物”，且顯然對這種設備可行。
權利要求
1.一種制造鋼帶或鋼板的方法，這種鋼帶或鋼板適合于當作以深拉與變薄拉延法而制造鋼罐所用的深拉鋼材，這種方法的步驟是(i)提供一種初軋板坯形式的低碳鋼材；(ii)在奧氏體區(qū)軋制板坯使其厚度減薄為傳送厚度；(iii)把按步驟(ii)所得具有傳送厚度的板坯冷卻入鐵素體區(qū)；(iv)在鐵素體區(qū)把按步驟(iii)所得軋過的板坯軋制成完工厚度。此方法的特征在于上述傳送厚度小于1.8mm，在鐵素體區(qū)把該傳送厚度減薄為上述完工厚度的總的厚度減量小于90％。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在鐵素體區(qū)的上述總的厚度減量小于87％。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于上述傳送厚度小于1.5mm。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一條權利要求所述的方法，其特征在于在上述步驟(iv)中的上述軋制，至少一部分為冷軋。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于在上述步驟(iv)中，被軋制的鋼材連續(xù)穿過第一冷軋機組、再結晶熔爐及第二冷軋機組。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于上述第一冷軋機組，包括至少一個使通過一次的工件就至少厚度減薄30％的軋機機座。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征在于上述第二冷軋機組，會使上述完工厚度減薄為小于0.14mm。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一條權利要求所述的方法，其特征在于上述步驟(i)包括連續(xù)地把熔融的低碳鋼鑄為板坯，并把該板坯在奧氏體區(qū)軋制為上述傳送厚度，而又不把該板坯冷卻出奧氏體區(qū)外。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于上述板坯在上述連鑄之后而固結時厚度小于100mm，且上述步驟(i)包括把該板坯在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制成半成品板坯，把該半成品板坯在盤卷設備中盤卷，使該半成品板坯在至少一個安排在上述盤卷工序及盤卷設備之前的熔爐中經(jīng)受溫度均化作用，以及在該半成品板坯從上述盤卷設備上松開之后，把它在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制成上述傳送厚度。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于上述半成品板坯的厚度范圍是5至25mm，最好是5至20mm。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一條權利要求所述的方法，其特征在于上述板坯在奧氏體區(qū)內(nèi)的至少一段時間，是保持在一種非氧化的氣氛里。
12.根據(jù)權利要求9或10所述的方法，其特征在于非氧化的氣氛保持在至少一個上述熔爐及上述盤卷設備里，同時上述半產(chǎn)品板坯在場。
13.執(zhí)行權利要求1所述方法的成套設備，具有(a)用以鑄造鋼坯的一臺連鑄機；(b)用以調(diào)節(jié)從上述連鑄機所出上述鋼坯的溫度的一個熔爐；(c)用以盤卷從上述熔爐所出上述鋼坯的一臺盤卷設備；(d)用以把從上述盤卷設備上松開之后的上述鋼坯在奧氏體區(qū)內(nèi)軋制為傳送厚度的一臺奧氏體軋制設備；(e)用以把上述具有傳送厚度的鋼坯在鐵素體區(qū)內(nèi)軋制成具有最終厚度的鋼帶或鋼板的一臺鐵素體軋制設備。此種成套設備的特征在于至少一臺上述熔爐及上述盤卷設備，具有提供與其中的上述鋼坯相接觸的非氧化氣氛的裝置，且上述鐵素體軋制設備具有連續(xù)的第一冷軋機組、再結晶熔爐及第二冷軋機組。
14.根據(jù)權利要求13所述的成套設備，其特征在于上述熔爐有一供上述鋼坯所用的出口，且上述盤卷設備有一鋼坯入口，這些出入口是可拆卸地且氣密地能彼此連接。
15.根據(jù)權利要求14所述的成套設備，其特征在于上述盤卷設備是可移動的，且它可從連接著上述熔爐的位置，移動到一個把上述鋼坯松開而讓其進入上述奧氏體軋制設備中的位置。
16.根據(jù)權利要求13至15中任一條權利要求所述的成套設備，其特征在于上述第一冷軋機組，具有至少一個使通過一次的被軋制鋼坯至少厚度減薄30％的軋機機座。
17.根據(jù)權利要求13至16中任一條權利要求所述的成套設備，其特征在于上述第一冷軋機組包括3個4輥軋機機座。
18.根據(jù)權利要求13至17中任一條權利要求所述的成套設備，其特征在于上述第二冷軋機組包括2個軋機機座。
19.一種制造罐子殼體的方法，包括使得按照權利要求1至12中任一條要求所述方法制成的鋼帶或鋼板，經(jīng)受深拉與任意的變薄拉延。
全文摘要
在制造鋼帶或鋼板,以使它們適合于當作以深拉與變薄拉延法制造罐子殼體所用的深拉鋼材這一過程中,有著以下步驟的操作:(i)提供一種初軋板坯形式的低碳鋼材;(ii)在奧氏體區(qū)軋制板坯使其厚度減薄為傳送厚度;(iii)把具有傳送厚度的軋過的板坯冷卻入鐵素體區(qū);(iv)把壓過的板坯在鐵素體區(qū)內(nèi)軋制成完工厚度。為了提供在罐子殼體制造過程中減少了“出耳狀物”傾向的鋼材,傳送厚度小于18mm,且在鐵素體區(qū)內(nèi)從傳送厚度至完工厚度總的厚度減薄小于90%。
文檔編號B21B1/28GK1192708SQ96196209
公開日1998年9月9日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權日1996年6月28日
發(fā)明者科內(nèi)利斯·龍克, 赫伊伯特·W·登哈爾托赫 申請人:霍戈文斯·斯塔爾公司