專利名稱：用于制造澆鑄帶鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于采用帶鋼澆鑄設(shè)備制造最好是熱裂敏感或者熱脆鋼種澆鑄帶鋼的方法以及一種用于實(shí)施該方法的帶鋼澆鑄設(shè)備。
背景技術(shù)：
帶鋼澆鑄設(shè)備最好是一種具有兩個(gè)利用其旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在一個(gè)水平面上的鑄輥的雙輥澆鑄設(shè)備。
與低C含量(C含量＜0.20重量％，特別是C＜0.8％)的碳素鋼和奧氏體鋼種相反，高C含量的碳素鋼、電工鋼以及部分鐵素體和馬氏體的鋼種在高于約1150-1250℃的溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生熱脆性或熱裂敏感性。在使用帶鋼澆鑄設(shè)備，特別是雙輥澆鑄設(shè)備的情況下所開(kāi)發(fā)的澆鑄方法中，帶鋼垂直向下離開(kāi)兩個(gè)鑄輥所謂“接觸點(diǎn)”之間的帶鋼形成橫截面并在構(gòu)成盡可能自由懸掛的帶鋼活套的情況下或者在無(wú)明顯帶鋼支承情況下以一個(gè)懸掛的弧形段相當(dāng)遠(yuǎn)地離開(kāi)鑄輥轉(zhuǎn)入水平的運(yùn)輸方向，這一點(diǎn)在熱裂敏感的鋼種情況下導(dǎo)致帶鋼表面上(晶間的)裂紋形成增加。特別是由于下垂熱帶鋼的自重以及振動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者隨機(jī)運(yùn)動(dòng)和帶鋼拉力增加了這種傾向。
為避免這些對(duì)尚熱帶鋼的不利影響，已經(jīng)有人提出避免這種自由懸掛活套的方法。在這樣一種在使用垂直雙輥澆鑄設(shè)備的情況下得到改進(jìn)的鑄造方法中，將鋼水導(dǎo)入一個(gè)由兩個(gè)鑄輥和兩個(gè)側(cè)板形成的熔煉室內(nèi)，其中，在熔煉室內(nèi)鑄輥的冷卻外殼表面上形成鑄坯外殼，它們?cè)阼T輥之間帶鋼形成橫截面上形成至少部分凝固的帶鋼。在這種情況下，澆鑄帶鋼沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面從垂直的澆鑄方向?qū)牖旧纤降倪\(yùn)輸方向并基本上水平在運(yùn)輸裝置上輸送到帶鋼卷取裝置并在那里打捆。這種方法已經(jīng)由JP-A 1-087045公開(kāi)。
在這種公開(kāi)的方法中，通過(guò)四分之一圓弧沿鑄輥之一導(dǎo)向的帶鋼通過(guò)一個(gè)可根據(jù)鑄輥調(diào)節(jié)的工作輥進(jìn)行成型處理。在這種情況下出現(xiàn)的帶鋼拉力直至帶鋼形成橫截面內(nèi)引起在帶鋼內(nèi)反作用的大多波動(dòng)的拉應(yīng)力并由此有利于裂紋形成。
采用沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面進(jìn)行帶鋼導(dǎo)向的雙輥澆鑄設(shè)備此外已經(jīng)由JP-A 2-247049、JP-A 2-295649、JP-A 2-290651、JP-A 1-133651公開(kāi)。在這些帶鋼澆鑄設(shè)備中，為引導(dǎo)澆鑄帶鋼的鑄輥始終分配一個(gè)壓緊輥或者一個(gè)驅(qū)動(dòng)輥，利用其將帶鋼壓在鑄輥上并在施加帶鋼拉力的情況下與鑄輥緊密接觸運(yùn)動(dòng)。帶鋼拉力在這里也可能對(duì)帶鋼形成橫截面產(chǎn)生反作用并同樣促進(jìn)了熱裂紋形成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，避免這些缺點(diǎn)和困難并提供一種用于制造最好熱裂敏感鋼種澆鑄帶鋼的方法和一種用于轉(zhuǎn)換該方法的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，澆鑄帶鋼從帶鋼形成橫截面直至基本上水平的運(yùn)輸裝置盡可能無(wú)作用于帶鋼的帶鋼壓緊力或者帶鋼變形力(例如通過(guò)厚度減薄、驅(qū)動(dòng)裝置)進(jìn)行引導(dǎo)。
該目的采用一種開(kāi)頭所述類型的方法由此得以實(shí)現(xiàn)，即澆鑄帶鋼在其沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間在無(wú)局部施加壓緊力或者影響帶厚的變形力情況下在輸送通道內(nèi)輸送并在該運(yùn)輸通道內(nèi)進(jìn)行15K/s-200K/s范圍內(nèi)的帶鋼冷卻。按照一種優(yōu)選的實(shí)施方式，最有利的帶鋼冷卻速度處于15K/s-100K/s的范圍內(nèi)。通過(guò)避免由于帶鋼澆鑄設(shè)備建立引起的對(duì)帶鋼和根據(jù)各自鋼種確定的凝固過(guò)程溫度輸送的機(jī)械影響，帶鋼運(yùn)輸與帶鋼上最小外部應(yīng)力負(fù)荷的組合可以明顯降低細(xì)小晶界裂紋的構(gòu)成。但必須防止帶鋼拉應(yīng)力對(duì)直至易于熱裂紋形成的溫區(qū)內(nèi)的反作用。該溫區(qū)根據(jù)所要澆鑄的鋼種處于1150-1250℃以上，特別是處于ZST溫度(zero strength temperature)與ZDT溫度(zero ductility temperature)之間，因此處于高于和低于各自固相溫度的溫度范圍內(nèi)。
特別保護(hù)的帶鋼輸送由此實(shí)現(xiàn)，即澆鑄帶鋼在與兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面接觸下從垂直的澆鑄方向?qū)牖旧纤降倪\(yùn)輸方向。
為優(yōu)化澆鑄帶鋼的表面質(zhì)量和特別是為避免氧化皮形成，特別是在考慮到僅需少量或者無(wú)需去除氧化皮的在線軋制過(guò)程的情況下，提出澆鑄帶鋼在其沿鑄輥的外殼表面之一運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間在相對(duì)于空氣降低氧含量的氣氛下或者在盡可能無(wú)氧的保護(hù)氣體氣氛下輸送。在這種情況下，作為足夠的措施是氣氛的氧含量調(diào)整到氧低于8％，最好氧低于1％。
為避免或確保帶鋼運(yùn)輸和帶鋼處理裝置對(duì)在運(yùn)輸通道內(nèi)沿一個(gè)鑄輥運(yùn)動(dòng)的帶鋼的反作用，依據(jù)目的澆鑄帶鋼在通過(guò)運(yùn)輸通道并從鑄輥的外殼表面平移離開(kāi)運(yùn)動(dòng)之后在至少1m，最好大于2m的一個(gè)行程段上基本上水平在運(yùn)輸裝置上輸送。在該行程段上例如來(lái)自后置帶鋼活套、帶鋼驅(qū)動(dòng)裝置重力的帶鋼拉力或者來(lái)自軋制機(jī)架的反作用力與帶鋼運(yùn)輸方向相反不斷得到降低，從而帶鋼在鑄輥下頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)盡可能無(wú)不希望的外部負(fù)荷離開(kāi)運(yùn)輸通道。
最好澆鑄帶鋼在基本上水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)之后形成一個(gè)帶鋼活套并從該帶鋼活套出發(fā)向澆鑄帶鋼內(nèi)施加一種反作用的帶鋼拉力。因此一方面實(shí)現(xiàn)從帶鋼形成橫截面直至帶鋼活套穩(wěn)定的帶鋼輸送和另一方面實(shí)現(xiàn)澆鑄過(guò)程與后置帶鋼處理裝置上的處理步驟分離。
通過(guò)帶鋼活套設(shè)置在足夠長(zhǎng)度的水平運(yùn)輸行程之后產(chǎn)生的可能性是，澆鑄帶鋼內(nèi)，最好是鑄輥下頂點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力通過(guò)帶鋼活套的自重進(jìn)行控制或者調(diào)整。帶鋼活套的自重在這種情況下通過(guò)帶鋼活套的位置測(cè)量進(jìn)行測(cè)定并作為控制參數(shù)使用。同樣澆鑄帶鋼內(nèi)，最好是鑄輥下頂點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力有針對(duì)性地通過(guò)帶鋼與運(yùn)輸裝置之間摩擦和速度關(guān)系的影響進(jìn)行影響。這一點(diǎn)最好可以由此實(shí)現(xiàn)，即在帶鋼運(yùn)輸裝置上基本水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間，通過(guò)向澆鑄帶鋼上施加夾緊力直至將與鑄輥反作用的帶鋼拉應(yīng)力或者帶鋼壓應(yīng)力施加到帶鋼內(nèi)并將這種夾緊力沿行程段施加在運(yùn)輸裝置處于帶鋼運(yùn)輸方向的末端上。澆鑄帶鋼內(nèi)的帶鋼拉力通過(guò)施加夾緊力進(jìn)行調(diào)整并作為控制參數(shù)使用。也可以多個(gè)控制參數(shù)共同作用。
在下述情況下可以取得帶鋼輸送中特別穩(wěn)定的狀態(tài)，即將鑄輥下頂點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力調(diào)整到一個(gè)數(shù)值上，在該數(shù)值上帶鋼基本上無(wú)打滑通過(guò)基本整個(gè)四分之一圓弧緊貼在鑄輥上。下頂點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力在這種情況下應(yīng)保持在這種低程度上，使其完全防止運(yùn)輸通道內(nèi)的帶鋼振動(dòng)，但除此以外沒(méi)有反作用帶鋼形成橫截面內(nèi)明顯附加的帶鋼拉力。
在金屬帶基本上水平的第一運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，平均帶鋼橫截面溫度比帶鋼形成橫截面上低60℃-250℃，也就是說(shuō)，熱脆性的區(qū)域基本上沒(méi)有超出該部位或得到克服。
依據(jù)目的，帶鋼離開(kāi)弧形的運(yùn)輸通道后在無(wú)其他彎曲應(yīng)力下的水平運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)中輸送到其他處理裝置。在這種情況下，帶鋼這種基本上水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)包括與水平面+/-15°的偏差。
為在帶鋼長(zhǎng)度和帶鋼寬度上產(chǎn)生具有盡可能均勻的組織結(jié)構(gòu)、平均帶厚和表面質(zhì)量的熱軋帶鋼，澆鑄帶鋼在帶鋼卷取裝置上進(jìn)行卷取之前進(jìn)行在線軋制過(guò)程中至少分級(jí)的帶厚減薄。
在依據(jù)本發(fā)明的帶鋼澆鑄設(shè)備上存在啟動(dòng)澆鑄過(guò)程的多種可能性
按照可能的第一處理方法，在啟動(dòng)澆鑄過(guò)程之前將一個(gè)冷軋帶鋼最好在與帶鋼運(yùn)輸方向相反的方向上裝入帶鋼澆鑄設(shè)備內(nèi)，該冷軋帶鋼在鑄輥之間封閉帶鋼形成橫截面并在直至帶鋼運(yùn)輸裝置的帶鋼運(yùn)輸方向上在一個(gè)基本上水平定向的運(yùn)輸裝置上或者一直通過(guò)活套坑延伸到最好利用一個(gè)橫向剪斷機(jī)與澆鑄帶鋼分離的部位。
按照可能的第二處理方法，澆鑄過(guò)程的啟動(dòng)無(wú)引錠桿進(jìn)行，其中，澆鑄帶鋼的第一段在垂直運(yùn)動(dòng)中從運(yùn)輸通道送出并在帶鋼形成橫截面內(nèi)或者運(yùn)輸通道內(nèi)該第一段自重的負(fù)荷下在帶鋼形成橫截面之后不久與后續(xù)的帶鋼分開(kāi)，以及后續(xù)澆鑄的帶鋼沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面在所稱的運(yùn)輸通道內(nèi)導(dǎo)入基本上水平的運(yùn)輸方向。這里采用其基本原理的帶鋼澆鑄設(shè)備在不使用引錠桿情況下的啟動(dòng)方法在WO2004/028725中已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。澆鑄厚度通過(guò)鑄輥或澆鑄速度啟動(dòng)過(guò)程期間所需的選擇性調(diào)整相當(dāng)于WO 2004/028725中所提出的處理方法。
此外，本發(fā)明提出一種用于制造最好是熱裂敏感或者熱脆鋼種預(yù)先規(guī)定帶厚澆鑄帶鋼的帶鋼澆鑄設(shè)備。該帶鋼澆鑄設(shè)備由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的鑄輥、兩個(gè)可壓在鑄輥端面上的可調(diào)節(jié)側(cè)板、一個(gè)基本上水平定向的運(yùn)輸裝置和一個(gè)后置的帶鋼卷取裝置組成，其中鑄輥具有內(nèi)部冷卻外殼表面，鑄輥與側(cè)板共同構(gòu)成用于容納鋼水的熔煉室和用于所要澆鑄的帶鋼的帶鋼形成橫截面，運(yùn)輸裝置用于沿外殼表面之一從垂直的澆鑄方向轉(zhuǎn)向基本上水平的運(yùn)輸方向的帶鋼。該帶鋼澆鑄設(shè)備的特征在于，為兩個(gè)鑄輥之一分配一個(gè)帶鋼導(dǎo)向裝置，該裝置與該鑄輥的外殼表面形成澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道和兩個(gè)共同作用的鑄輥裝備可彼此獨(dú)立控制的內(nèi)部冷卻裝置。
按照一種依據(jù)目的的實(shí)施方式，帶鋼導(dǎo)向裝置在帶鋼形成橫截面與運(yùn)輸裝置之間分配給兩個(gè)鑄輥之一和帶鋼導(dǎo)向裝置的支承件與帶厚相應(yīng)并取決于其設(shè)置在與鑄輥的外殼表面基本上等距的距離上并與一個(gè)鑄輥的外殼表面形成澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道。
帶鋼導(dǎo)向裝置連同分配給其的支承件共同與鑄輥的外殼表面形成尚熱的澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道并這樣設(shè)計(jì)，使帶鋼在其行程上不受阻礙地通過(guò)運(yùn)輸通道，也就是說(shuō)，不會(huì)由于與帶鋼導(dǎo)向裝置部件的可能接觸而制動(dòng)，并也不會(huì)受到明顯作用的負(fù)荷，如導(dǎo)向輥或者甚至驅(qū)動(dòng)輥的壓緊力或者制動(dòng)部件的摩擦力。帶鋼另一方面可接受與鑄輥表面的輕微彎曲接觸，從而帶鋼通過(guò)接觸導(dǎo)熱取得足夠的冷卻。運(yùn)輸通道的凈寬度因此略大于澆鑄帶鋼的厚度。根據(jù)兩個(gè)共同作用鑄輥的不同熱負(fù)荷，這些鑄輥裝備分開(kāi)調(diào)節(jié)的冷卻劑回路。因此在兩個(gè)鑄輥外殼上為構(gòu)成相同厚度的鑄坯外殼達(dá)到盡可能相同的熱條件。
依據(jù)目的澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道設(shè)置在一個(gè)用于保持預(yù)先規(guī)定氣氛的絕熱室內(nèi)部。因此既盡可能避免帶鋼表面的再氧化，也使運(yùn)輸通道內(nèi)的熱條件并因此還有金屬帶內(nèi)的溫度分布均勻化。
一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的解決方案是，澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道至少在一個(gè)分區(qū)域內(nèi)形成絕熱室的壁部件或者帶鋼導(dǎo)向裝置在一個(gè)分區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)具有絕熱室壁部件的結(jié)構(gòu)單元。
澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道基本上包括沿鑄輥外殼表面的四分之一圓弧。因此澆鑄帶鋼可以直接導(dǎo)入水平的運(yùn)輸裝置上。
運(yùn)輸通道的凈寬度等于或者大于澆鑄帶鋼的厚度。在運(yùn)輸通道的凈寬度盡可能與金屬帶的厚度相配合的情況下，支承件由不驅(qū)動(dòng)的支承輥形成，它最好柔性支承在帶鋼導(dǎo)向裝置上，以便不向金屬帶內(nèi)施加作用力。
為確保毫無(wú)問(wèn)題地啟動(dòng)帶鋼澆鑄設(shè)備的澆鑄，帶鋼導(dǎo)向裝置垂直在由鑄輥形成的帶鋼形成橫截面的下面或在形成運(yùn)輸通道的鑄輥下面具有一個(gè)可利用封閉裝置封閉用于澆鑄帶鋼起始段的通孔。該封閉裝置最好由一個(gè)可環(huán)繞水平軸線回轉(zhuǎn)的閘板組成。因此作為廢料段與后續(xù)帶鋼分離的第一鑄坯段垂直向下從帶鋼澆鑄設(shè)備排出，而無(wú)需通過(guò)整個(gè)狹窄的運(yùn)輸通道。因此避免損壞帶鋼導(dǎo)向裝置和特別是鑄輥表面。
依據(jù)目的帶鋼導(dǎo)向裝置熱負(fù)荷高的部件裝備內(nèi)部冷卻裝置。
連接在鑄輥下頂點(diǎn)內(nèi)運(yùn)輸通道上基本水平定向的運(yùn)輸裝置具有至少1m，最好至少2m但不應(yīng)超過(guò)6m的縱向延伸，以便在制造厚帶鋼時(shí)在更低的澆鑄和運(yùn)輸速度情況下避免帶鋼過(guò)強(qiáng)冷卻。運(yùn)輸裝置可與水平面最大傾斜+/-15°設(shè)置。
為調(diào)整帶鋼拉力，運(yùn)輸裝置包括驅(qū)動(dòng)輥或者輥對(duì)。在運(yùn)輸裝置的區(qū)域內(nèi)，金屬帶已經(jīng)得到很大程度的冷卻，從而金屬帶可以無(wú)斷裂危險(xiǎn)或帶鋼表面增加裂紋形成危險(xiǎn)地承受足夠的壓緊力。
在基本上水平定向的運(yùn)輸裝置上連接一個(gè)最好作為活套坑構(gòu)成的帶鋼儲(chǔ)存器。按照一種特殊的實(shí)施方式，帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)和帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)這樣構(gòu)成，使帶鋼儲(chǔ)存器內(nèi)形成一個(gè)不對(duì)稱的帶鋼活套。這一點(diǎn)由此實(shí)現(xiàn)，即帶鋼儲(chǔ)存器包括一個(gè)帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)和一個(gè)帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)以及帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)相對(duì)于帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)下降。帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)與帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)之間設(shè)置一個(gè)可內(nèi)外回轉(zhuǎn)的跨接滑道，利用其在無(wú)冷軋帶鋼澆鑄時(shí)，使?jié)茶T帶鋼的前緣借助在上回轉(zhuǎn)跨接滑道上的重力支承安全度過(guò)活套坑。
為在帶鋼長(zhǎng)度上產(chǎn)生具有均勻組織結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量的熱軋帶鋼，帶鋼卷取裝置前置至少一個(gè)軋制機(jī)架并為至少一個(gè)軋制機(jī)架分配一個(gè)帶鋼導(dǎo)向裝置。需要時(shí)第一軋制機(jī)架附加前置一個(gè)溫度補(bǔ)償裝置。
為直至進(jìn)入軋制機(jī)架盡可能抑制帶鋼上起氧化皮，鑄輥與第一軋制機(jī)架之間設(shè)置一個(gè)環(huán)繞帶鋼運(yùn)輸行程的連續(xù)或者分段的絕熱室。也可以選擇該環(huán)繞帶鋼運(yùn)輸行程的絕熱室更早結(jié)束并例如僅沿鑄輥與帶鋼儲(chǔ)存器出料口之間的運(yùn)輸行程延伸。如果像驅(qū)動(dòng)裝置、冷卻段或者帶形測(cè)量裝置等附加機(jī)組設(shè)置在絕熱室的延伸區(qū)域內(nèi)，那么絕熱室依據(jù)目的分段。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征來(lái)自借助附圖不受局限實(shí)施例的下列說(shuō)明。其中圖1示出一種依據(jù)本發(fā)明類型帶鋼澆鑄設(shè)備的縱剖面。
具體實(shí)施例方式
圖1以設(shè)備縱剖面示意示出一種用于制造熱裂敏感鋼種熱軋薄帶鋼的帶鋼澆鑄設(shè)備。
帶鋼澆鑄設(shè)備包括一個(gè)雙輥澆鑄設(shè)備1及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)和對(duì)向旋轉(zhuǎn)的鑄輥2、3，它們與圖中虛線示出其中之一的兩個(gè)端面緊貼在鑄輥上的側(cè)板4共同形成一個(gè)用于容納鋼水的熔煉室5，并在外殼表面6、7之間最窄的橫截面上形成帶鋼形成橫截面8。在內(nèi)部冷卻的鑄輥連續(xù)浸入鋼水內(nèi)的外殼表面6、7上，鑄輥轉(zhuǎn)動(dòng)期間形成鑄坯外殼厚度不斷增長(zhǎng)的鑄坯外殼9、10。
從帶鋼形成橫截面8通過(guò)鑄輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)排出的確定寬度和厚度的帶鋼12在運(yùn)輸通道13內(nèi)通過(guò)鑄輥3四分之一圓弧輸送到一個(gè)直接連接在運(yùn)輸通道13上的運(yùn)輸裝置14。運(yùn)輸通道13沿鑄輥3的外殼表面7基本上從帶鋼形成橫截面8一直延伸到鑄輥3的下頂點(diǎn)15。運(yùn)輸通道由鑄輥3的旋轉(zhuǎn)外殼表面7和帶鋼導(dǎo)向裝置17的支承件16限制。支承件16在這種情況下由附圖僅示出其中之一的內(nèi)部冷卻的不驅(qū)動(dòng)支承輥18或者由運(yùn)動(dòng)滑板19形成。這種實(shí)施方式的組合可以簡(jiǎn)單方式考慮到特殊的工作條件，例如在澆鑄開(kāi)始時(shí)第一帶鋼段直接從運(yùn)輸通道垂直排到在運(yùn)輸通道13連同成形鑄輥3下面提供的廢鋼車20內(nèi)。作為可回轉(zhuǎn)閘板19a構(gòu)成的滑板16在與通孔25的結(jié)合下可以使?jié)茶T帶鋼起始段的這種排出例如在澆鑄過(guò)程的起始階段或者在其他需要暫時(shí)中斷生產(chǎn)的情況下進(jìn)行。另一方面，通過(guò)可回轉(zhuǎn)閘板19a根據(jù)鑄輥3外殼表面7的調(diào)整可以將帶鋼懸掛在外殼表面上的情況下將帶鋼與其“斷開(kāi)”。
裝備冷卻裝置的帶鋼導(dǎo)向裝置17的單個(gè)部件與運(yùn)輸通道13未詳細(xì)示出的壁部件共同通過(guò)一種同樣未詳細(xì)示出的框架結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)功能組件。帶鋼導(dǎo)向裝置17并因此還有運(yùn)輸通道13由一個(gè)絕熱室21包圍或者結(jié)構(gòu)上與其整體構(gòu)成。絕熱室利用未示出的密封件緊貼在鑄輥上并與鑄輥2、3形成一個(gè)由大氣氣氛限制的室，里面可以產(chǎn)生和保持保護(hù)氣體氣氛。絕熱室21連接在一個(gè)保護(hù)氣體供給管線22上。作為保護(hù)氣體使用盡可能無(wú)氧的氣體。
帶鋼內(nèi)根據(jù)所要澆鑄的帶鋼的各自鋼種確定的溫度輸送主要通過(guò)鑄輥3輥?zhàn)油鈿さ臒崃繉?dǎo)出進(jìn)行，該鑄輥通過(guò)鑄輥3內(nèi)的內(nèi)部冷卻裝置23進(jìn)行控制。因此依據(jù)目的帶鋼緊貼在鑄輥3的輥?zhàn)油鈿?上，但無(wú)需壓緊在該外殼上或者通過(guò)施加很高的帶鋼拉力高度張緊在四分之一圓弧上。
兩個(gè)鑄輥2、3的內(nèi)部冷卻裝置必須滿足不同要求。兩個(gè)鑄輥的任務(wù)是在其外殼表面上構(gòu)成具有相同生長(zhǎng)速度的鑄坯外殼。為此在鋼水與鑄輥外殼表面的接觸區(qū)內(nèi)應(yīng)通過(guò)澆鑄周期產(chǎn)生盡可能相同的冷卻條件。此外，在鑄輥之一3上沿帶鋼形成橫截面與鑄輥下頂點(diǎn)之間的四分之一圓弧必須可以通過(guò)鑄輥的外殼表面從帶鋼附加導(dǎo)出熱量。與此相應(yīng)設(shè)計(jì)鑄輥3的冷卻效率。
運(yùn)輸通道13上在鑄輥3的下頂點(diǎn)區(qū)域內(nèi)直接連接一個(gè)運(yùn)輸裝置14，該裝置水平分布并作為具有輥道的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的輥道構(gòu)成。在從運(yùn)輸通道13到運(yùn)輸裝置14的過(guò)度區(qū)域內(nèi)帶鋼垂直定向并脫離與鑄輥的輕微接觸。三個(gè)輥?zhàn)幼鳛轵?qū)動(dòng)輥26a、26b、26c構(gòu)成并確保帶鋼隨同澆鑄速度連續(xù)運(yùn)輸。通過(guò)驅(qū)動(dòng)輥26a-26c的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，鑄輥3下頂點(diǎn)15內(nèi)的帶鋼拉力根據(jù)一個(gè)數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保金屬帶輕微處于鑄輥3的外殼表面7上，但在帶鋼形成橫截面8與下頂點(diǎn)15之間四分之一圓弧的區(qū)域內(nèi)帶鋼上幾乎不產(chǎn)生帶鋼拉應(yīng)力意義上的反作用。按照?qǐng)D中虛線示出的另一實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)輥26b連同可調(diào)節(jié)的輥?zhàn)?6b′形成一個(gè)輥對(duì)27并確保無(wú)打滑得到控制的帶鋼運(yùn)輸。
運(yùn)輸裝置14上在帶鋼運(yùn)行方向上連接一個(gè)作為活套坑構(gòu)成的帶鋼儲(chǔ)存器30，利用其澆鑄過(guò)程與后置的帶鋼處理步驟如軋制機(jī)架31上的減薄脫離。因此取消澆鑄速度與軋制速度的持續(xù)同步和軋制過(guò)程所需的帶鋼拉力可以在對(duì)澆鑄過(guò)程無(wú)反作用的情況下在活套坑的輸出端建立。帶鋼儲(chǔ)存器這樣確定尺寸，使?jié)茶T速度與軋制速度之間的差值易于調(diào)節(jié)。水平的活套坑排料區(qū)32相對(duì)于水平的活套坑進(jìn)料區(qū)33以距離A下降，由此構(gòu)成不對(duì)稱的活套?；钐卓舆M(jìn)料區(qū)33與活套坑排料區(qū)32之間設(shè)置一個(gè)跨接活套坑30可回轉(zhuǎn)構(gòu)成的跨接滑道37?？缃踊琅c一個(gè)未示出的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接并可以從跨接活套坑的位置B回轉(zhuǎn)到打開(kāi)活套坑的位置C內(nèi)并返回。這樣例如在不使用引錠桿啟動(dòng)帶鋼澆鑄設(shè)備時(shí)，生產(chǎn)的帶鋼前緣在重力支持下通過(guò)在帶鋼運(yùn)輸方向上傾斜向下定向的跨接滑道進(jìn)行運(yùn)輸。
活套坑進(jìn)料區(qū)33內(nèi)設(shè)置一個(gè)大的驅(qū)動(dòng)輥26d，可以為其分配一個(gè)上輥，以便與帶鋼內(nèi)唯一構(gòu)成的帶鋼拉應(yīng)力相反，作為活套坑內(nèi)帶鋼活套的順序作用附加通過(guò)帶鋼活套或其部位上的影響可以將帶鋼拉應(yīng)力或者帶鋼壓應(yīng)力導(dǎo)入至少部分向鑄輥回伸的帶鋼內(nèi)。
在前置帶鋼導(dǎo)向裝置35和溫度補(bǔ)償裝置36的單機(jī)架的軋制機(jī)架31上，澆鑄帶鋼被減薄到熱帶的最終厚度并在帶鋼內(nèi)產(chǎn)生軋制組織。隨后將帶鋼在帶鋼卷取裝置34上以預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)重量打捆。帶鋼卷取裝置前置一個(gè)橫向剪斷機(jī)。
為檢查離開(kāi)帶鋼澆鑄設(shè)備的澆鑄帶鋼，在水平運(yùn)輸裝置14的起始區(qū)內(nèi)定位一個(gè)CCD攝像機(jī)38。
實(shí)施例為制造澆鑄厚度2.0mm和帶寬1500mm的帶鋼將C45鋼種的鋼水以1550℃左右的溫度從里面盡可能分離熔煉雜質(zhì)的鋼包導(dǎo)入雙輥澆鑄機(jī)的熔煉室內(nèi)。兩個(gè)鑄輥的外殼表面以60-100℃左右的表面溫度和相當(dāng)于約90m/min的澆鑄速度浸入鋼水內(nèi)，其中，在內(nèi)部冷卻的外殼表面上形成鑄坯外殼，它們隨同外殼表面運(yùn)動(dòng)并在達(dá)到帶鋼形成橫截面的情況下基本生長(zhǎng)到帶厚并在那里連接成盡可能完全凝固的帶鋼。帶鋼以略低于該鋼種固相溫度處于1400-1430℃范圍內(nèi)的溫度進(jìn)入運(yùn)輸通道并在由四分之一圓弧形成的運(yùn)輸通道內(nèi)部以約45°K/s的冷卻率在鑄輥下頂點(diǎn)內(nèi)冷卻到約1365℃±20K的溫度。在這種情況下，構(gòu)成特征在于鐵素體晶粒的組織結(jié)構(gòu)。
帶鋼在運(yùn)輸通道內(nèi)通過(guò)保護(hù)氣體氣氛，其中，該氣氛主要由氮形成，其中，也存在少量的O2、H2、Ar和其他天然惰性氣體。
帶鋼在運(yùn)輸裝置上通過(guò)輻射和與運(yùn)輸輥的接觸進(jìn)一步冷卻并向帶鋼上施加帶鋼拉力，利用其確保帶鋼緊貼在運(yùn)輸通道內(nèi)鑄輥的外殼表面上，而在該區(qū)域內(nèi)沒(méi)有明顯的帶鋼拉力作用。可以通過(guò)附加的氣體冷卻支持帶鋼在運(yùn)輸裝置區(qū)域內(nèi)的冷卻。
在通過(guò)帶鋼儲(chǔ)存器后，帶鋼在900-1050℃的帶鋼進(jìn)料溫度下在軋制機(jī)架上以15-50％進(jìn)行減薄并隨后在500-850℃下在帶鋼卷取裝置上打捆。
權(quán)利要求
1.用于采用帶鋼澆鑄設(shè)備制造最好是熱裂敏感或者熱脆鋼種澆鑄帶鋼的方法，-其中，將鋼水導(dǎo)入一個(gè)由兩個(gè)鑄輥(2、3)和兩個(gè)側(cè)板(4)形成的熔煉室(5)內(nèi)，-其中，在熔煉室內(nèi)鑄輥的冷卻外殼表面(6、7)上形成鑄坯外殼(9、10)，它們?cè)阼T輥之間的帶鋼形成橫截面(8)上形成至少部分凝固的帶鋼，-其中，將澆鑄帶鋼沿兩個(gè)鑄輥之一(3)的外殼表面(7)從垂直的澆鑄方向?qū)牖旧纤降倪\(yùn)輸方向，以及-澆鑄帶鋼基本上水平在運(yùn)輸裝置(14)上輸送到帶鋼卷取裝置(34)并在那里打捆，其特征在于，澆鑄帶鋼在其沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間在無(wú)局部施加影響帶厚的變形力情況下在輸送通道(13)內(nèi)輸送并在該運(yùn)輸通道內(nèi)進(jìn)行15K/s-200K/s范圍內(nèi)，最好15K/s-100K/s范圍內(nèi)的帶鋼冷卻。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，澆鑄帶鋼在與兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面接觸下從垂直的澆鑄方向?qū)牖旧纤降倪\(yùn)輸方向。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，澆鑄帶鋼在其沿鑄輥的外殼表面之一運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間在相對(duì)于空氣降低氧含量的氣氛下或者在盡可能無(wú)氧的保護(hù)氣體氣氛下輸送。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其中，氣氛的氧含量調(diào)整到氧低于8％，最好氧低于1.0％。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，澆鑄帶鋼在通過(guò)運(yùn)輸通道(13)并從鑄輥的外殼表面平移離開(kāi)運(yùn)動(dòng)之后在至少1m，最好大于2m的一個(gè)行程段上基本上水平在運(yùn)輸裝置(14)上輸送。
6.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，澆鑄帶鋼在基本上水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)之后形成一個(gè)帶鋼活套并從該帶鋼活套出發(fā)向澆鑄帶鋼內(nèi)施加一種反作用的帶鋼拉力。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其中，澆鑄帶鋼內(nèi)，最好是鑄輥下頂點(diǎn)(15)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力通過(guò)帶鋼活套的自重進(jìn)行控制或者調(diào)整。
8.按前述權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其中，在帶鋼運(yùn)輸裝置上基本水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間，通過(guò)向澆鑄帶鋼上施加夾緊力直至將與鑄輥反作用的帶鋼拉應(yīng)力或者帶鋼壓應(yīng)力施加到帶鋼內(nèi)并將這種夾緊力沿行程段施加在運(yùn)輸裝置處于帶鋼運(yùn)輸方向的末端上。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其中，澆鑄帶鋼內(nèi)，最好是鑄輥下頂點(diǎn)(15)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力通過(guò)向帶鋼施加夾緊力進(jìn)行調(diào)整。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，將鑄輥下頂點(diǎn)(15)區(qū)域內(nèi)的帶鋼拉力調(diào)整到一個(gè)數(shù)值上，在該數(shù)值上帶鋼基本上無(wú)打滑通過(guò)基本整個(gè)四分之一圓弧緊貼在鑄輥上。
11.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在金屬帶基本上水平的第一運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)平均帶鋼橫截面溫度低于帶鋼形成橫截面上60℃-250℃。
12.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，帶鋼基本上水平的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)包括與水平面+/-15°的偏差。
13.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，澆鑄帶鋼在帶鋼卷取裝置(34)上進(jìn)行卷取之前進(jìn)行至少分級(jí)的帶厚減薄。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在啟動(dòng)澆鑄過(guò)程之前將一個(gè)冷軋帶鋼裝入帶鋼澆鑄設(shè)備內(nèi)，該冷軋帶鋼在鑄輥之間封閉帶鋼形成橫截面并在直至帶鋼運(yùn)輸裝置的帶鋼運(yùn)輸方向上在一個(gè)基本上水平定向的運(yùn)輸裝置上或者一直通過(guò)活套坑延伸到與澆鑄帶鋼分離的部位。
15.按前述權(quán)利要求1-13之一所述的方法，其中，澆鑄過(guò)程的啟動(dòng)無(wú)引錠桿進(jìn)行，其中，澆鑄帶鋼的第一段在垂直運(yùn)動(dòng)中從運(yùn)輸通道送出并在帶鋼形成橫截面內(nèi)或者運(yùn)輸通道內(nèi)第一段自重的負(fù)荷下在帶鋼形成橫截面之后不久與后續(xù)的帶鋼分開(kāi)，以及后續(xù)鑄造的帶鋼沿兩個(gè)鑄輥之一的外殼表面在運(yùn)輸通道內(nèi)導(dǎo)入基本上水平的運(yùn)輸方向。
16.用于制造最好是熱裂敏感或者熱脆鋼種預(yù)先規(guī)定帶厚澆鑄帶鋼的帶鋼澆鑄設(shè)備，由兩個(gè)具有內(nèi)部冷卻外殼表面(6、7)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)鑄輥(2、3)和兩個(gè)用于容納所要澆鑄帶鋼的鋼水和帶鋼形成橫截面(8)共同構(gòu)成一個(gè)熔煉室(5)可壓在鑄輥端面上的側(cè)板(4)、一個(gè)用于沿外殼表面之一(7)從垂直澆鑄方向?qū)牖旧纤竭\(yùn)輸方向的帶鋼(12)的基本上水平定向的運(yùn)輸裝置(14)和一個(gè)后置的帶鋼卷取裝置(34)組成，其特征在于，為兩個(gè)鑄輥之一(3)分配一個(gè)帶鋼導(dǎo)向裝置(17)，該裝置與該鑄輥的外殼表面形成澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道(13)和兩個(gè)共同作用的鑄輥裝備可彼此獨(dú)立控制的內(nèi)部冷卻裝置(23)。
17.按權(quán)利要求16所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼導(dǎo)向裝置(17)在帶鋼形成橫截面(8)與運(yùn)輸裝置(14)之間分配給兩個(gè)鑄輥之一(3)和帶鋼導(dǎo)向裝置的支承件(16)與帶厚相應(yīng)設(shè)置在與鑄輥(3)的外殼表面(7)基本等距的距離上并與一個(gè)鑄輥的外殼表面形成澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道(13)。
18.按權(quán)利要求16或17所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道(13)設(shè)置在一個(gè)用于保持預(yù)先規(guī)定氣氛的絕熱室(21)內(nèi)部。
19.按權(quán)利要求16-18之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道(13)至少在一個(gè)分區(qū)域內(nèi)形成絕熱室(21)的壁部件。
20.按權(quán)利要求16-19之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼導(dǎo)向裝置(17)在一個(gè)分區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)具有絕熱室(21)壁部件的結(jié)構(gòu)單元。
21.按權(quán)利要求16-20之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，澆鑄帶鋼的運(yùn)輸通道(13)基本上包括沿鑄輥(3)外殼表面(7)的四分之一圓弧。
22.按權(quán)利要求16-21之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，運(yùn)輸通道的凈寬度等于或者大于澆鑄帶鋼的厚度。
23.按權(quán)利要求16-22之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼導(dǎo)向裝置(17)的支承件(16)由最好不驅(qū)動(dòng)的支承輥(18)形成。
24.按權(quán)利要求16-23之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼導(dǎo)向裝置(17)垂直在由鑄輥形成的帶鋼形成橫截面(8)的下面或在同時(shí)形成運(yùn)輸通道的鑄輥下面具有一個(gè)利用封閉裝置，最好利用一個(gè)可環(huán)繞水平軸線回轉(zhuǎn)的閘板封閉澆鑄帶鋼起始段的通孔(25)。
25.按權(quán)利要求16-24之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼導(dǎo)向裝置(17)的熱負(fù)荷部件裝備冷卻裝置。
26.按權(quán)利要求16-25之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，基本上水平定向的運(yùn)輸裝置(14)具有至少1m，最好至少2m的縱向延伸。
27.按權(quán)利要求26所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，運(yùn)輸裝置(14)包括驅(qū)動(dòng)輥(26a、26b、26c)或者輥對(duì)(27)。
28.按權(quán)利要求26或27之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，運(yùn)輸裝置(14)與水平面最大傾斜+/-15°設(shè)置。
29.按權(quán)利要求16-28之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，在基本上水平定向的運(yùn)輸裝置(14)上連接一個(gè)最好作為活套坑構(gòu)成的帶鋼儲(chǔ)存器(30)。
30.按權(quán)利要求29所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼儲(chǔ)存器包括一個(gè)帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)(33)和一個(gè)帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)(32)以及帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)相對(duì)于帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)下降。
31.按權(quán)利要求29或30所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼儲(chǔ)存器的進(jìn)料區(qū)(33)與帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)(32)之間設(shè)置一個(gè)可內(nèi)外回轉(zhuǎn)的跨接滑道(37)。
32.按權(quán)利要求16-31之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，鑄輥與帶鋼儲(chǔ)存器的出料區(qū)之間設(shè)置一個(gè)在帶鋼澆鑄設(shè)備上環(huán)繞帶鋼運(yùn)輸行程的連續(xù)或者分段的絕熱室。
33.按權(quán)利要求16-32之一所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，帶鋼卷取裝置(34)前置至少一個(gè)軋制機(jī)架(31)并為至少一個(gè)軋制機(jī)架分配一個(gè)帶鋼導(dǎo)向裝置(35)和需要時(shí)分配一個(gè)溫度補(bǔ)償裝置(36)。
34.按權(quán)利要求33所述的帶鋼澆鑄設(shè)備，其中，鑄輥(2、3)與第一軋制機(jī)架(31)之間設(shè)置一個(gè)在帶鋼澆鑄設(shè)備上環(huán)繞帶鋼運(yùn)輸行程的連續(xù)或者分段的絕熱室(21)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于采用帶鋼澆鑄設(shè)備制造最好是熱裂敏感或者熱脆鋼種澆鑄帶鋼的方法以及一種用于實(shí)施該方法的帶鋼澆鑄設(shè)備。在此方面，將鋼水導(dǎo)入一個(gè)由兩個(gè)鑄輥(2、3)和側(cè)板(4)形成的熔煉室(5)內(nèi)，在熔煉室內(nèi)鑄輥的冷卻外殼表面(6、7)上形成鑄坯外殼(9、10)，它們?cè)阼T輥之間的帶鋼形成橫截面(8)上形成至少部分凝固的帶鋼，然后將澆鑄帶鋼沿兩個(gè)鑄輥之一(3)的外殼表面(7)從垂直的澆鑄方向?qū)牖旧纤降倪\(yùn)輸方向，以及澆鑄帶鋼基本上水平在運(yùn)輸裝置(14)上輸送到帶鋼卷取裝置(34)并在那里打捆。為在這種情況下將導(dǎo)致裂紋形成的可能性降到最低限度，澆鑄帶鋼在其沿兩個(gè)鑄輥的外殼表面運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)期間在不施加影響帶厚的變形力情況下在輸送通道(13)內(nèi)輸送并在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行低于200K/s的帶鋼冷卻。
文檔編號(hào)B22D11/128GK101048246SQ200580036724
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者杰拉爾德·霍恩比希勒, 杰拉爾德·艾克斯托夫, 邁克爾·扎赫迪 申請(qǐng)人:西門(mén)子Vai金屬技術(shù)兩合公司