專利名稱：用于熱軋輸入材料的方法和精軋機(jī)的制作方法
用于熱軋輸入材料的方法和精軋機(jī)
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)輸入材料，特別是薄板坯或帶材坯進(jìn)行熱軋 的方法和^青軋才幾。
這種方法和相應(yīng)的精軋才幾在現(xiàn)有技術(shù)中，例如由歐洲專利說(shuō)明書(shū)EP 0 415 987 B2已知。其中說(shuō)明了 一種包括多個(gè)相繼的軋積4幾架的精軋才幾。 這些軋機(jī)機(jī)架用于將輸入材料熱軋成帶材，該帶材開(kāi)始被加熱到進(jìn)口溫 度，進(jìn)口溫度高于在精軋機(jī)的末端處的所希望的終軋溫度。在通過(guò)精軋 機(jī)時(shí)，材料由于熱損耗而經(jīng)受冷卻。在精軋機(jī)內(nèi)部設(shè)有感應(yīng)的加熱裝置， 用于通過(guò)將材料再加熱到在離開(kāi)軋機(jī)時(shí)帶材的所希望的終軋溫度不低 于預(yù)先給定的較低的閾值的程度來(lái)補(bǔ)償熱損耗。
所述歐洲專利文獻(xiàn)并未給出下述有關(guān)詳細(xì)信息，即根據(jù)何種標(biāo)準(zhǔn)借 助于感應(yīng)的加熱裝置在精軋機(jī)內(nèi)部對(duì)材料進(jìn)行再加熱。其中所述的做法 在節(jié)省能量方面并非最佳。
因此基于該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于，對(duì)已知的用于精熱軋輸 入材料的方法和相應(yīng)的已知的精軋機(jī)如下地進(jìn)行改進(jìn)，即將供應(yīng)給在精 軋機(jī)內(nèi)部材料的用于達(dá)到在離開(kāi)精軋機(jī)時(shí)的所希望的終軋溫度的能量 減到最少。
所述目的通過(guò)在權(quán)利要求l中要求保護(hù)的方法得以實(shí)現(xiàn)。該方法的 特征在于首先-沿著材料流方向觀察-確定如下的加熱裝置，即在該加 熱裝置的高度上或在其之后，材料的溫度由于熱損耗即將面臨第一次下 降到下溫度閾值之下；和對(duì)材料進(jìn)行再加熱，其方式為，借助于所確定 的加熱裝置將材料的溫度僅提高到如下程度，即在材料被繼續(xù)輸送一直 到沿著材料方向觀察的下一個(gè)后置的加熱裝置-或者如果沿著材料流方 向不再后置有其它的加熱裝置，則一直到離開(kāi)精軋機(jī)-期間，由于在精軋 機(jī)中的相應(yīng)的局部熱損耗，溫度僅下降到下溫度閾值；和借助于在精軋 機(jī)內(nèi)部的每個(gè)其它的沿著材料流方向后置的加熱裝置，重復(fù)對(duì)材料進(jìn)行 再力口熱。
就所要求保護(hù)的方法而言，在精軋機(jī)內(nèi)部的材料的溫度水平和溫度 波動(dòng)最好保持得較小，通過(guò)這種方式將在精軋機(jī)內(nèi)部對(duì)于材料的再加熱 所需的熱能減到最少，并將為此所需要的成本降到最低。所要求保護(hù)的再加熱方式僅僅導(dǎo)致在整個(gè)精軋機(jī)中適度的溫度提高和整體上較低的 溫度，這還有益于表面質(zhì)量。相比于在進(jìn)入到精軋機(jī)中之前將輸入材料 加熱到如此之高的進(jìn)口溫度，以至于材料的溫度即使在通過(guò)整個(gè)精軋機(jī) 時(shí)通過(guò)其熱損耗也不會(huì)下降到所希望的終軋溫度以下的情形，所要求保 護(hù)的方法中必需的熱量輸入明顯地少。
根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，在再加熱時(shí)對(duì)材料的情形加熱不超過(guò)預(yù) 先給定的上溫度閾值，從而在精軋機(jī)內(nèi)部第一次再加熱之后一直到離開(kāi) 精軋機(jī)，材料的溫度至少基本保持始終在由上溫度閾值和下溫度閾值限 定的目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。在該目標(biāo)溫度范圍內(nèi)，在定期地再加熱材料的情 況下進(jìn)行準(zhǔn)等溫的軋制。
針對(duì)確定的所使用的材料(例如ULC鋼或IF鋼)對(duì)目標(biāo)溫度范圍進(jìn) 行選擇，從而所使用的材料的平均的熱屈服強(qiáng)度關(guān)于溫度的變化曲線在 目標(biāo)溫度范圍內(nèi)具有局部的最小值。于是有利地，所使用的材料在目標(biāo) 溫度范圍內(nèi)具有特別良好的可變形性，這可以用于減小軋機(jī)(機(jī)架、電 機(jī)等)的負(fù)載以及用于減小最小的最終厚度。這里涉及鐵素體軋制。
在良好的軋制結(jié)果，特別是良好的材料特性和良好的表面質(zhì)量方 面，最好根據(jù)材料預(yù)先給定下溫度閾值。
就一定的板坯軋機(jī)或帶材軋機(jī)而言，需要在輸入材料進(jìn)入到精軋枳^ 中之前借助于附加的預(yù)加熱裝置將輸入材料加熱到高于下溫度閾值的 進(jìn)口溫度。如果在材料出爐時(shí)或從澆注設(shè)備中排出時(shí)材料溫度特別低， 或者如果澆注速度特別快和/或連鑄坯導(dǎo)輥裝置和精軋機(jī)之間的距離特 別大，且材料于是一直到進(jìn)入到精軋機(jī)中被冷卻到低于下溫度閾值的進(jìn) 口溫度，則需要如此。在這種情況下，預(yù)加熱裝置用于在進(jìn)入到精軋機(jī) 中之前至少部分地補(bǔ)償熱損耗。替代地或附加地，預(yù)加熱裝置也可以用 于防止材料溫度在精軋機(jī)的入口區(qū)域下降到較低的閾值之下，如果在該 入口區(qū)域鑒于所希望的良好的表面質(zhì)量而設(shè)有除鱗裝置或引起材料的 特別明顯的冷卻的中間機(jī)架冷卻裝置。
待由精軋機(jī)的軋機(jī)機(jī)架之間的單個(gè)加熱裝置傳遞到通過(guò)的材料上 的熱量最好借助于計(jì)算模塊針對(duì)每個(gè)加熱裝置單獨(dú)地預(yù)先計(jì)算。在考慮 到已知的熱損耗的情況下進(jìn)行預(yù)先計(jì)算，該熱損耗如特別是當(dāng)材料在相 繼的軋機(jī)機(jī)架之間或者在相繼的加熱裝置之間傳輸時(shí)，或者在通過(guò)單個(gè) 軋機(jī)機(jī)架時(shí)產(chǎn)生。計(jì)算模塊最好考慮制造商預(yù)先給定的由材料決定的對(duì)精軋機(jī)的軋機(jī)機(jī)架、對(duì)加熱裝置的機(jī)械的或電的限制以及軋制過(guò)程的允 許范圍。為了遵守預(yù)先給定的限制，計(jì)算模塊分析眾多的過(guò)程參數(shù)。
計(jì)算模塊可以被設(shè)計(jì)用于，或者基于沿著材料流方向的向前計(jì)算，
或者基于從所希望的在精軋機(jī)的出口處的帶材終軋溫度起，逆著材料流
方向向后計(jì)算，迭代地(iterativ)計(jì)算待分別由單個(gè)加熱裝置傳遞到材 料上的熱量。
基本上在精軋過(guò)程的準(zhǔn)備階段對(duì)有待產(chǎn)生的或有待傳遞到材料上 的熱量進(jìn)行計(jì)算。
但計(jì)算模塊最好還被設(shè)計(jì)用于通過(guò)自適應(yīng)來(lái)考慮在精軋過(guò)程期間
識(shí)別的過(guò)程參數(shù)的變化。
輸入材料的側(cè)邊緣通常自從材料從錠模中排出就是自由的，并就此 用作散熱面。此外，例如在對(duì)輸入材料的除鱗期間施加到該輸入材料的 寬邊的表面上的全冷卻水都在這些邊緣上向下流，由此這些邊緣被附 加地強(qiáng)烈冷卻。結(jié)果，輸入材料因此在其進(jìn)入到精軋機(jī)中之前在其邊緣 上被冷卻的程度通常大于其中間。然而希望材料最后在離開(kāi)精軋機(jī)時(shí)盡 可能到處-同樣垂直于材料流方向-都被均勻地加熱。為了實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)，本 發(fā)明規(guī)定，用于在精軋機(jī)內(nèi)部對(duì)材料進(jìn)行再加熱的加熱裝置朝向帶材邊 緣來(lái)定位，并通過(guò)計(jì)算模塊觸發(fā)，使在輸入時(shí)被冷卻下來(lái)的材料邊緣的 受熱程度大于材料的中間，從而材料在最后離開(kāi)精軋機(jī)時(shí)同樣沿著橫向 -故均勻i也加熱。
實(shí)際上已經(jīng)表明，可以利用感應(yīng)的加熱裝置進(jìn)4亍再加熱，因?yàn)槔?不同于燃燒器，這些感應(yīng)的加熱裝置可以實(shí)現(xiàn)短路段上將材料強(qiáng)烈地加 熱，且同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)將所引入的熱量均勻地或有針對(duì)性地分布到材料 中。
本說(shuō)明書(shū)共附有7幅附圖，其中示出
圖l為具有根據(jù)本發(fā)明的精軋機(jī)的板坯軋機(jī)的概況圖，該精軋機(jī)帶 有控制單元(計(jì)算模塊)的部件； 圖2示出本發(fā)明的方法；
圖3示出本發(fā)明的方法相比于由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法的效率； 圖4示出本發(fā)明的方法的一個(gè)變形方案；
圖5不同的鋼的平均熱屈服強(qiáng)度(WarmflieMestigkeit)關(guān)于溫度的 曲線圖；圖6示出在帶材邊緣定位的用于材料的再加熱的加熱裝置的實(shí)施 例；和
圖7示出不同的沿著具有不同的帶材邊緣溫度的材料的寬度的溫度 變化曲線，其中這些溫度曲線表示待由加熱裝置傳遞到材料上的熱量分 布。
下面對(duì)照所述附圖以實(shí)施例的形式詳細(xì)il明本發(fā)明。
圖l示出一種板坯軋機(jī)，該板坯軋機(jī)沿著材料流方向(箭頭方向) 包括用于澆注連鑄坯的澆注機(jī)300、用于將已澆注的連鑄坯從垂直導(dǎo) 向至水平的連鑄坯導(dǎo)輥裝置320、用于將連鑄坯由輸入材料的形式精軋 成帶材的形式的精軋機(jī)IOO、用于將軋制好的帶材冷卻的冷卻段400、用 于將通常連續(xù)的帶材切開(kāi)的剪切機(jī)500、和最后用于對(duì)被剪切機(jī)160切開(kāi) 的帶材進(jìn)行巻繞的多個(gè)巻繞裝置600中的一個(gè)。
精軋機(jī)100主要由沿著材料流方向相繼設(shè)置的軋機(jī)機(jī)架110-n (其中 n= 1 _N )和設(shè)置在單個(gè)軋機(jī)機(jī)架110-n之間的加熱裝置120-k (其中k= 1-K ) 構(gòu)成。在個(gè)別情況下，可以在精軋機(jī)100之前連接預(yù)加熱裝置120-0。通 常例如在預(yù)計(jì)澆注機(jī)的出口溫度較低時(shí)或者在精軋機(jī)的第一軋機(jī)機(jī)架 之間設(shè)有中間機(jī)架冷卻裝置140時(shí)情況便是如此。
此外由圖l可見(jiàn)，精軋機(jī)100配設(shè)有用于觸發(fā)加熱裝置120-k和中間機(jī) 架冷卻裝置140的控制裝置130。根據(jù)本發(fā)明，控制裝置130不僅被設(shè)計(jì) 用于接通或斷開(kāi)所述裝置，而且用于就中間機(jī)架冷卻裝置而言通過(guò)調(diào)節(jié) 輸出的水量來(lái)調(diào)節(jié)個(gè)別的冷卻強(qiáng)度，或者就加熱裝置120-k而言個(gè)別地調(diào) 節(jié)由這些加熱裝置120-k傳輸?shù)讲牧仙系臒崃?。控制裝置130借助于計(jì)算 模塊132做出有關(guān)接通和斷開(kāi)所述裝置的決定以及有關(guān)待調(diào)節(jié)的冷卻功 率和加熱功率的決定，所述計(jì)算模塊132為了做出決定特別是考慮精軋 機(jī)中的熱損耗。熱損耗主要是在相繼的機(jī)架110-n之間或在相繼的加熱裝 置120-k之間傳輸材料200時(shí)和在通過(guò)軋機(jī)機(jī)架110-n時(shí)產(chǎn)生的熱損耗。此 外計(jì)算模塊132為了找到道次方案以及觸發(fā)所述裝置而考慮對(duì)軋機(jī)機(jī)架 110-n、加熱裝置120-k的預(yù)先給定的機(jī)械的、材料決定的或電的限制以 及對(duì)軋制過(guò)程的預(yù)先給定的限制。具體而言，計(jì)算模塊132基于多個(gè)預(yù) 先給定的過(guò)程參數(shù)來(lái)計(jì)算熱損耗，例如基于所使用的輸入材料的類型， 即例如基于所使用的鋼類型或所使用的鋁類型，基于輸入材料200的厚 度、澆注速度VG、連鑄坯導(dǎo)輥裝置320之后的溫度TG、精軋機(jī)100中的軋機(jī)機(jī)架的數(shù)量N、機(jī)架之間的距離或加熱裝置120之間的距離、帶材在精 軋機(jī)出口處的溫度丁a、中間機(jī)架冷卻裝置140的最大可能的冷卻功率、 用于材料邊緣的預(yù)先給定的提高的溫度預(yù)設(shè)值，任選地還分別考慮當(dāng)前 測(cè)得的機(jī)架110-n之間的溫度值。
上述由計(jì)算^t塊132考慮的對(duì)軋機(jī)機(jī)架、加熱裝置和中間機(jī)架冷卻 裝置的限制在

圖1中標(biāo)有附圖標(biāo)記13 3,而取決于過(guò)程的對(duì)于所使用的材 料的類型或輸入材料的厚度、澆注速度等的參數(shù)則標(biāo)有附圖標(biāo)記134。 圖2示出本發(fā)明的用于熱軋上述精軋機(jī)100的輸入材料的方法。 該方法特別適于帶材坯或厚度為120mm至50mm的薄板坯形式的輸 入材料200。根據(jù)本發(fā)明假定，這些輸入材料在它們被輸送到精軋機(jī)IOO 中時(shí)被加熱到高于預(yù)先給定的下溫度閾值Tu的進(jìn)口溫度Te。下溫度閾值 Tu取決于材料地預(yù)先給定。因此例如對(duì)于奧氏體軋制的鋼來(lái)說(shuō)設(shè)為約 900°C，對(duì)于鐵素體軋制的鋼來(lái)說(shuō)設(shè)為約800。C。然后輸入材料200在多 個(gè)相繼的軋機(jī)機(jī)架110-1... -7中被精軋成帶材，其中該輸入材料由于在精 軋機(jī)內(nèi)部的熱損耗而相對(duì)于進(jìn)口溫度Te被冷卻。在通過(guò)精軋機(jī)100時(shí)材 料的平均溫度T的變化情況在圖2中用曲線示出。其中材料的熱損耗基本 上用帶有負(fù)的斜率的曲線區(qū)段來(lái)表示，而通過(guò)加熱裝置之一的溫度供給 則用帶有正的斜率的曲線區(qū)段來(lái)表示。在線段區(qū)段X1、 X2和X3中的明 顯下降的區(qū)段A1、 A2和A3可以歸因于除鱗裝置142或中間機(jī)架冷卻裝置 140的激活，它們最好被接通，以便實(shí)現(xiàn)已軋制的材料的特別良好的表 面質(zhì)量。
此外由圖2可見(jiàn)，在通過(guò)軋機(jī)機(jī)架110時(shí)的熱損耗，即材料的溫度下 降特別大，這分別用根據(jù)圖2的溫度曲線的跳躍來(lái)表示。這些明顯的溫 度跳躍的原因是如下事實(shí)，即材料在通過(guò)軋機(jī)機(jī)架時(shí)將非常多的熱量排 放至相應(yīng)的工作輥上。
圖2所示的虛線表示在未激活軋機(jī)機(jī)架之間的加熱裝置120之一的 情況下，也就是在未采用本發(fā)明的方法的情況下，在精軋機(jī)內(nèi)部沿著材 料流方向的材料的溫度變化情況。在這種情況下產(chǎn)生的終軋溫度對(duì)于奧 氏體軋制來(lái)說(shuō)太低，并處于溫度閾值Tu之下。相比之下，黑色實(shí)曲線則
頭見(jiàn)定，首先-沿著材料流方向，見(jiàn)察-確定如下的加熱裝置，即在該加熱裝 置的高度上或在其之后，材料200的溫度由于熱損耗即將第一次下降到下溫度閾值Tu之下。該下溫度閾值Tu在圖2中用水平的虛線示出，且例 如為900。C。在圖2中，在軋機(jī)機(jī)架110-3和110-4之間的，即在X4區(qū)域中 黑色曲線即將面臨第 一次下降到該下溫度閾值Tu之下，如果該即將發(fā)生 的下降未得到補(bǔ)償。采用本發(fā)明的方法恰恰設(shè)置了這種補(bǔ)償，其方式為， 借助于設(shè)置在該位置區(qū)域X4中的加熱裝置120-3來(lái)提高材料的溫度，以 防止溫度下降到下溫度閾值之下。但在那里進(jìn)行的溫度提高并非是任意 的，而是要考慮盡可能地減少所供應(yīng)的能量，也就是說(shuō)，所述溫度提高 只進(jìn)行到如下程度，即在材料于精軋機(jī)內(nèi)部一直輸送到沿著材料流方向 觀察的下一個(gè)后置的加熱裝置，這里為加熱裝置120-4期間，由于在精軋 機(jī)中的相應(yīng)的局部的熱量損耗，材料溫度只能下降到下溫度閾值Tu,但 不能下降到該溫度閾值Tu之下。然后在后置的加熱裝置120-4,以及在 精軋機(jī)100內(nèi)部的所有其它后置的加熱裝置120-5、 120-6中，分別重復(fù)所 述根據(jù)本發(fā)明的對(duì)材料的加熱，從而軋制好的帶材200在精軋機(jī)100的出 口處的溫度為所希望的終軋溫度TA,即約為預(yù)先給定的下溫度閾值Tu。 不同于^"軋才幾100內(nèi)部的加熱裝置120-3、 120-4和120-5,由^f青軋^L的最 后一個(gè)加熱裝置120-6所施加的熱量可以^皮設(shè)定得略少，因?yàn)樵摷訜嵫b置 不必再對(duì)最后一個(gè)軋機(jī)機(jī)架110-7和(不存在的)置于該加熱裝置之后的 加熱裝置之間的熱量損耗進(jìn)行補(bǔ)償。
就圖2所示的實(shí)施例而言，精軋機(jī)內(nèi)部的加熱裝置120-1和120-2被斷 開(kāi)，因?yàn)樵谀抢餅榱擞欣诟纳撇牧系谋砻孢M(jìn)行中間機(jī)架冷卻。因此本 發(fā)明的用于觸發(fā)加熱裝置的方法僅用于圖2的加熱裝置120-3…6。預(yù)加熱 裝置120-0用于將材料200加熱到一定的溫度，從而在通過(guò)除鱗裝置142 和中間機(jī)架冷卻裝置140時(shí)，即在通過(guò)位置區(qū)域X1、 X2和X3時(shí)，材料溫 度不會(huì)下降到下溫度閾值Tu之下。
圖3示出本發(fā)明的方法的相比于由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法節(jié)省能量的 工作方式。由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法示出在圖3的上半部中，并且規(guī)定， 從澆注機(jī)300或連鑄坯導(dǎo)輥裝置320出口處的溫度TGll50。C起，在預(yù)加熱 裝置120-0中將材料加熱，使在隨后通過(guò)整個(gè)精軋機(jī)100時(shí)，在精軋機(jī)內(nèi) 部沒(méi)有再加熱的情況下，材料在精軋機(jī)100的出口處不會(huì)冷卻到終軋溫 度850。C以下。對(duì)于所述在預(yù)加熱裝置120-0中對(duì)材料的加熱來(lái)說(shuō)，在本 實(shí)例中需要14700kW功率。
相比之下，在圖3的下半部中示出根據(jù)本發(fā)明的方法的溫度變化曲線。在邊界條件相同的情況下，從澆注機(jī)300或連鑄坯導(dǎo)輥裝置320出口 處的同 一溫度Tg1 150°C起，該溫度變化曲線同樣延伸至在同 一精軋機(jī) IOO的出口處的所希望的終軋溫度850。C。與上面的附圖不同的是，就下 面的附圖而言，在進(jìn)入到精軋機(jī)中之前不對(duì)材料進(jìn)行預(yù)加熱，而是按照 本發(fā)明的方法借助于軋機(jī)機(jī)架110-n之間的加熱裝置120-k重復(fù)地對(duì)材料 進(jìn)行再加熱。如下面的附圖中所示，為了在軋才幾出口達(dá)到相同的終軋溫 度，就本發(fā)明的方法而言，只需要供應(yīng)大小為8000kW的熱量，這只相 當(dāng)于在前述現(xiàn)有技術(shù)的方法中所使用熱能的5 5 % 。
圖4示出由預(yù)變形機(jī)組90和精軋機(jī)架110-n構(gòu)成的軋機(jī)。在預(yù)變形機(jī) 組和精軋機(jī)架之間以及在精軋機(jī)內(nèi)部設(shè)有感應(yīng)的加熱裝置120-0、 120-k。 精軋機(jī)之前的感應(yīng)的加熱裝置120-0用于對(duì)進(jìn)口溫度進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)，以便對(duì) 不同的邊界條件變化(澆注溫度或速度)做出反應(yīng)，因此能夠使得輸入 到精軋機(jī)110-n中的溫度保持恒定，這有助于前述方法。
此外圖4示出本發(fā)明的方法的變形方案，該變形方案在于，在借助 于加熱裝置120-k對(duì)材料進(jìn)行再加熱時(shí)，溫度受限于預(yù)先給定的上絕對(duì)溫 度閾值To。于是就本發(fā)明的方法的該變形方案而言，在根據(jù)本發(fā)明重復(fù) 地再加熱的情況下精軋機(jī)100內(nèi)部的材料溫度只在由上溫度閾值和下溫 度閾值之間的差構(gòu)成的目標(biāo)溫度范圍」T內(nèi)變化。于是對(duì)材料進(jìn)行準(zhǔn)等 溫的軋制；這種目標(biāo)溫度范圍在圖4中示出。
還對(duì)目標(biāo)溫度范圍」T優(yōu)選選擇使得分別使用的材料在該目標(biāo)溫度 范圍內(nèi)具有良好的材料特性和/或盡可能良好的可變形性。例如在材料的 平均熱流變速度關(guān)于溫度的曲線就數(shù)學(xué)角度而言具有局部的最小值處， 該材料會(huì)表現(xiàn)出這種特別良好的可變形性。圖5中為兩種不同的鋼的平 均熱屈服強(qiáng)度關(guān)于溫度的曲線圖，其中虛曲線表示通常的C鋼的熱屈服 強(qiáng)度，而實(shí)曲線表示ULC鋼的熱屈服強(qiáng)度。可見(jiàn)，用于ULC鋼的實(shí)曲線 在約820°C至860°C的范圍內(nèi)具有局部的最小值，在采用本方法進(jìn)行鐵素 體軋制時(shí)可以有益地利用該最小值。
圖6示出感應(yīng)的加熱裝置120-k的實(shí)施例。該加熱裝置為具有操作側(cè) 的感應(yīng)器120-k-l和電機(jī)側(cè)的感應(yīng)器120-k-2的二體結(jié)構(gòu)。兩個(gè)感應(yīng)器在需 要時(shí)從右側(cè)或左側(cè)重疊地移入到精軋機(jī)的線路(Linie)中，從而接下來(lái) 在材料200的寬邊上設(shè)置感應(yīng)線圏。感應(yīng)器的感應(yīng)器頭朝向帶材邊緣調(diào) 整，并相繼地設(shè)置成一對(duì)。其中朝向帶材邊緣的定位的意思是，感應(yīng)器頭超出材料的寬度、例如以與材料的邊緣相距距離A來(lái)調(diào)整。
于是根據(jù)本發(fā)明，加熱裝置120-k被控制裝置130控制，從而例如實(shí) 現(xiàn)在圖7中示出的在材料寬度上的、即垂直于材料流方向的溫度供應(yīng) (Temperaturzufuhr)的分布。由圖7可見(jiàn)，在材料200的邊緣，由于對(duì)加 熱裝置的適當(dāng)?shù)挠|發(fā)和對(duì)這些加熱裝置的朝向帶材邊緣的定位，可以實(shí) 現(xiàn)具有如下特點(diǎn)的橫向場(chǎng)加熱，即如圖7所示，材料200的邊緣被加熱得 比材料的中間相對(duì)地?zé)幔灰?jiàn)圖7中的附圖標(biāo)記H。于是在考慮到材料進(jìn)入 到精軋機(jī)之前材料邊緣特別強(qiáng)地冷卻的情況下，實(shí)現(xiàn)在離開(kāi)精軋機(jī)時(shí)產(chǎn) 生在材料的寬度上的相對(duì)均勻的熱量分布。相反，圖7中的曲線W示出 了沿著寬度對(duì)材料相對(duì)均勻的加熱。圖7中示出對(duì)于感應(yīng)器頭的不同位 置A的帶材邊緣溫度與帶材中間溫度在垂直于材料流方向的材料200的 寬度上的作用或關(guān)系。
附加于或替代于對(duì)帶材平直度或帶材斷面的影響，可以采用有針對(duì) 性地感應(yīng)地調(diào)節(jié)精軋機(jī)內(nèi)部的帶材邊緣溫度。特別是就奧氏體優(yōu)質(zhì)鋼而 言，可以大范圍地影響帶材邊緣溫度，由此影響帶材形狀。這些影響在 斷面模型、輪廓模型和平直度模型中說(shuō)明，且根據(jù)模型預(yù)設(shè)值有針對(duì)性 地采用感應(yīng)加熱的位置。
權(quán)利要求
1.方法，用于對(duì)精軋機(jī)(100)的輸入材料(200)、特別是薄板坯或帶材坯進(jìn)行熱軋，包括如下步驟將被加熱到預(yù)先給定的下溫度閾值(TU)以上的進(jìn)口溫度(TE)的所述輸入材料(200)輸入到所述精軋機(jī)中；在所述精軋機(jī)的多個(gè)相繼的軋機(jī)機(jī)架(110-n)中將所述被加熱的輸入材料(200)軋制成帶材，特別是軋制成帶鋼，其中所述材料由于在所述精軋機(jī)(100)中的熱損耗而相對(duì)于所述進(jìn)口溫度(TE)被冷卻；和通過(guò)至少在相繼的軋機(jī)機(jī)架(110-n)之間借助于加熱裝置(120-k)將所述材料再加熱來(lái)補(bǔ)償所述熱損耗，使所述精軋機(jī)內(nèi)部的溫度和在離開(kāi)所述精軋機(jī)(100)時(shí)所述帶材的終軋溫度(TA)不低于所述預(yù)先給定的下溫度閾值(TU)；其特征在于，首先，沿著材料流方向觀察，確定如下的加熱裝置(120-k)，即在該加熱裝置的高度上或在其之后，所述材料的溫度由于所述熱損耗即將面臨第一次下降到所述下溫度閾值(TU)之下；和對(duì)所述材料進(jìn)行再加熱，其方式為，借助于所確定的加熱裝置(120-k)將所述材料的溫度僅提高到如下程度，即在所述材料被繼續(xù)輸送一直到沿著材料方向觀察的下一個(gè)后置的加熱裝置(120-[k+1])-或者如果沿著材料流方向不再后置有其它的加熱裝置，則一直到離開(kāi)所述精軋機(jī)(100)-期間，由于在所述精軋機(jī)中的相應(yīng)的局部熱損耗，所述溫度僅最多下降到所述下溫度閾值(TU)；和借助于在所述精軋機(jī)內(nèi)部的每個(gè)其它的沿著材料流方向后置的加熱裝置，重復(fù)地對(duì)所述材料進(jìn)行再加熱。
2. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述軋機(jī) 內(nèi)部進(jìn)行再加熱時(shí)，所述材料的溫度不超過(guò)預(yù)先給定的處于所述下溫度 閾值(Tu)之上的上溫度閾值(T0)，由此保持在所述上溫度閾值和所 述下溫度閾值之間的目標(biāo)溫度范圍(JT)內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所使用的材料的類 型來(lái)選擇所述目標(biāo)溫度范圍(JT),從而對(duì)于所使用的材料來(lái)說(shuō)，平 均的熱屈服強(qiáng)度關(guān)于溫度的曲線在所述目標(biāo)溫度范圍內(nèi)就數(shù)學(xué)角度而言具有局部的最小值。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述下溫度 閾值(Tu)根據(jù)材料預(yù)先給定，且例如對(duì)于低碳的奧氏體軋制的鋼來(lái)說(shuō) 被設(shè)置約為900°C,對(duì)于鐵素體軋制的鋼來(lái)說(shuō)被設(shè)置約為800°C。
5. 如前迷權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述輸入材 料(200)在其進(jìn)入到所迷精軋機(jī)(100)中之前在需要時(shí)借助于預(yù)加熱 裝置(120-0)被加熱到高于所述下溫度閾值(Tu)的進(jìn)口溫度(TE)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，-如果在所述精軋機(jī)的 沿著材料流方向觀察的第一軋機(jī)機(jī)架(110-1、 110-2、 110-3)之間對(duì)所 述材料(200 )進(jìn)行中間冷卻(140 )-所述輸入材料在其進(jìn)入到所述精軋 機(jī)中之前借助于所述預(yù)加熱裝置(120-0)被加熱到進(jìn)口溫度(TE),從 而在所述材料被輸送經(jīng)過(guò)所述中間冷卻裝置(140)的區(qū)域直至到達(dá)沿 著材料流方向后置的在所述中間冷卻裝置的區(qū)域之后的下一個(gè)加熱裝 置(120-3)期間，所述材料不會(huì)被冷卻到低于所述下溫度閾值(Tu)。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于計(jì)算 模塊(132)和/或根據(jù)來(lái)自所述精軋機(jī)內(nèi)部的溫度測(cè)量值計(jì)算加熱水平 和加熱裝置的確定，在其高度上或在其之后，所述材料的溫度由于所述 熱損耗即將面臨笫一次下降到所述下溫度閾值(Tu)之下。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于再加熱 過(guò)程來(lái)說(shuō)待由所述加熱裝置(120-k)之一分別單獨(dú)地傳遞到所述通過(guò)的 材料上的熱量，借助于計(jì)算模塊(132),在考慮到熱損耗的情況下， 在開(kāi)始軋制工作之前被預(yù)先計(jì)算，所述熱損耗如特別是在相繼的軋機(jī)機(jī) 架(110-n)之間或者在相繼的加熱裝置(120-k)之間輸送所述材料時(shí) 產(chǎn)生，或者在通過(guò)所述軋機(jī)機(jī)架時(shí)產(chǎn)生。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算模塊(132) 計(jì)算所述熱損耗，并考慮預(yù)先給定的對(duì)所述精軋機(jī)的軋機(jī)機(jī)架的、對(duì)所 述加熱裝置的以及對(duì)基于預(yù)先給定的過(guò)程參數(shù)的軋制過(guò)程的限制(133),這些過(guò)程參數(shù)例如是所使用的輸入材料的類型，例如所使 用的鋼類型或所使用的鋁類型、輸入材料的厚度、澆注速度、所述精軋 機(jī)中的軋機(jī)機(jī)架的數(shù)量、所述軋機(jī)機(jī)架之間的或所述加熱裝置之間的距 離、所測(cè)得的在連鑄坯導(dǎo)輥裝置(320)的出口處的輸入材料溫度和在 所述精軋機(jī)的出口處的帶材溫度、必要時(shí)還有所述中間機(jī)架冷卻裝置(140)的冷卻功率、可選地測(cè)得的在所述機(jī)架之間的溫度值和/或用于 所述材料的邊緣的預(yù)先給定的提高的溫度預(yù)設(shè)值等。
10. 如權(quán)利要求7、 8或9所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算模塊 (132)或者基于沿著材料流方向的向前計(jì)算，或者基于開(kāi)始于在所述精軋機(jī)(100)的出口處的所述帶材的終軋溫度(Ta)逆著所述材料流 方向，迭代地計(jì)算所述第一加熱裝置或待由單個(gè)加熱裝置(120-k)分別 傳遞到所述材料(200)上的熱量。
11. 如前述權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述計(jì)算模塊(132)及由此對(duì)所述第一加熱裝置的確定和針對(duì)所述單個(gè) 加熱裝置(120-k)單獨(dú)設(shè)置的熱量，在軋制過(guò)程期間與變化的過(guò)程參數(shù)， 例如在兩個(gè)軋機(jī)機(jī)架之間的確定的改變的溫度相適配。
12. 如前述權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述加熱裝置(120-k)朝向帶材邊緣定位，且通過(guò)所述計(jì)算模塊(132) 被觸發(fā)，從而垂直于材料流方向觀察在所述材料的在超過(guò)平均水平冷卻 的邊緣上進(jìn)行程度大于在所述材料中間的熱量供應(yīng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述精軋機(jī)內(nèi)部對(duì) 帶材溫度的感應(yīng)的調(diào)節(jié)用于影響帶材平直度和帶材斷面，和這些影響以 斷面沖莫型、輪廓沖莫型和平直度沖莫型說(shuō)明，以及所述感應(yīng)的加熱的位置4皮 預(yù)先給定。
14. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于所 述加熱裝置(120-k)感應(yīng)地進(jìn)行所述再加熱。
15. 精軋機(jī)(100)，包括多個(gè)沿著材料流方向相繼的用于將輸入材料(200)熱軋成帶材的 軋機(jī)機(jī)架(110-n),其中被加熱到高于下溫度閾值(Tu)的進(jìn)口溫度 (Te)的所述輸入材料(200)由于在所述精軋機(jī)(100)中的熱損耗而 經(jīng)受冷卻；至少設(shè)置在所述軋才幾機(jī)架(110-n)之間的加熱裝置U20-k);和 用于觸發(fā)所述加熱裝置(120-k)的控制裝置(130),從而通過(guò)對(duì) 所述輸入材料(200 )的再加熱將所述熱損耗補(bǔ)償，使在離開(kāi)所述精軋 機(jī)之后所述帶材的終軋溫度(Ta)不低于所述預(yù)先給定的下溫度閾值 (Tu);其特征在于，所述控制裝置(130)被設(shè)計(jì)，a) 用于確定如下的加熱裝置(120-k),即在該加熱裝置的高度上 或在其之后沿著材料流方向觀察，所述材料的溫度由于在所述精軋機(jī)中 的所述熱損耗即將面臨第一次下降到所述下溫度閾值(Tu)之下；和b) 用于對(duì)如此確定的加熱裝置(120-k)和必要時(shí)對(duì)沿著材料流方 向后置的在所述精軋機(jī)內(nèi)部的其它加熱裝置進(jìn)行觸發(fā)，從而將所述材料 分別僅再加熱到如下程度，即在所述材料被繼續(xù)輸送一直到沿著材料方 向觀察的相應(yīng)下一個(gè)后置的加熱裝置(120-[k+l])-或者在經(jīng)過(guò)最后的 加熱裝置之后一直到離開(kāi)最后的軋機(jī)機(jī)架(110-n)-期間，由于所述熱 損耗，所述材料的溫度僅最多下降到所述下溫度閾值(Tu)。
16.如權(quán)利要求15所述的精軋機(jī)(100),其特征在于，所述控制 裝置(130)還被設(shè)計(jì)用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于熱軋輸入材料的一種方法和一種精軋機(jī)。在所述精軋機(jī)中，輸入材料在多個(gè)相繼的軋機(jī)機(jī)架(110-n)中被精軋，其中所述材料由于熱損耗被冷卻。為了在速度較慢的情況下在所述精軋機(jī)的內(nèi)部和出口處的材料溫度不會(huì)下降到所述預(yù)先給定的下溫度閾值之下，必須在所述精軋機(jī)內(nèi)部將所述材料再加熱。為了使得用于所述再加熱的能量保持得盡可能地少，根據(jù)本發(fā)明提出，在所述精軋機(jī)內(nèi)部的如下之處第一次進(jìn)行再加熱，即在此處所述材料的溫度由于熱損耗沿著材料流方向觀察即將第一次下降到所述下溫度閾值以下。此外提出，在所述材料被繼續(xù)輸送直到沿著材料流方向觀察的下一個(gè)后置的加熱裝置以及直到離開(kāi)所述軋機(jī)期間，所述溫度只下降到所述下溫度閾值(T_U)，但不下降到該溫度閾值之下。
文檔編號(hào)C21D11/00GK101310029SQ200680040920
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
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