專利名稱：離開連鑄設(shè)備的薄板坯的受控預(yù)軋的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離開連鑄設(shè)備的薄板坯的受控預(yù)軋的方法及裝置。更精確地說，本發(fā)明涉及對離開薄板連鑄模的，緊靠所述模的底輥下游的薄板坯進行受控預(yù)軋的方法及適用于該方法的裝置。
所謂薄板坯是指800至2500mm寬(或更寬)，25至90mm厚的板坯。本發(fā)明最好但又不僅僅適用于連鑄機出口的最終厚度為30至60mm的板坯。本發(fā)明也適用于圓、方、矩形等鋼坯的連鑄。本發(fā)明可用于直的或彎曲的連鑄設(shè)備。
大家知道預(yù)軋方法是使薄板坯在遠(yuǎn)離底輥的一個區(qū)域承受預(yù)軋。
在JP—A—130759，US—A—3,891,025，US—A—4,056,140和US—A—4,134,440等文件中公開的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，由于預(yù)軋是在板坯的液相芯或液相池幾乎不存在的位置上進行的，板坯的外皮已較厚，不易變形，故效果不使人滿意。另外，板坯一側(cè)的外皮是通過在邊緣之間中間位置上的圓柱形固化件連接于另一側(cè)外皮的，兩邊緣具有一致的固化厚度，圓柱形固化件對改變板坯厚度有強大的阻力。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中的這種預(yù)軋只有勉強的和有限的效果，不能獲得理想的結(jié)果。另外，按現(xiàn)有技術(shù)的方法進行的預(yù)軋只是為了進行勉強的膚淺的加工，而減小板坯厚度的真正加工有賴于位于下游的軋制系列。另外，在現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)軋組件中，只有一些輥對是受控的以檢查預(yù)軋參數(shù)，而且這些輥對是以區(qū)分的或分離的方式受控的(見JP—A—130759)。其結(jié)果是操作方法不能按照具體要求調(diào)整，而且在某些方面是十分偶然的。
人們也知道預(yù)軋組件具有機械式調(diào)整系統(tǒng)，在鑄造工作開始時預(yù)調(diào)。這些組件與預(yù)軋軸配合工作，預(yù)軋輥成連續(xù)的排或劃分輥組，或還與壓力帶組件配合工作。
現(xiàn)有技術(shù)的這些系統(tǒng)不能進行很好的調(diào)整，不能進行預(yù)期的實質(zhì)性預(yù)軋作用，也不能連續(xù)地按照實際預(yù)軋要求進行連續(xù)的受控行程。這些系統(tǒng)不能在仍存在明顯液相芯或液相池，外皮較薄的區(qū)域進行加工。
現(xiàn)有技術(shù)防止了受控的機械作用以減小液相錐的長度，因而保證了較好的質(zhì)量。
另外，現(xiàn)有技術(shù)在啟動和停止的過渡狀態(tài)有關(guān)的問題上有很大的局限性，不能使系統(tǒng)有很好的生產(chǎn)能力?，F(xiàn)有技術(shù)不能避免在開始運轉(zhuǎn)時液態(tài)材料的流動，及在停止時液態(tài)金屬的再流動，因而使廢品率很高。
本申請人已審查，檢驗并完成了本發(fā)明，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，并具有很大優(yōu)點。
按照本發(fā)明的預(yù)軋方法可以同本說明書公開的以及EP—A—0,539,784中公開的預(yù)軋組件中使用，EP—A—0,539,784相應(yīng)于1992年10月20日提交的美國專利申請?zhí)?7/963,734，其技術(shù)內(nèi)容在本說明書中引作參考。
本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)離開結(jié)晶器的板坯的受控預(yù)軋或板坯的軟壓下，以便在連鑄機的端部產(chǎn)生厚度軟小的板坯。
受控預(yù)軋，即軟壓下，即帶有液相芯或液池的壓下的主要優(yōu)點有兩個，第一個優(yōu)點是使用具有較大厚度的結(jié)晶器可在連鑄機的出口產(chǎn)生厚度較薄的板坯(30—60mm)，也就是說，縱向通過結(jié)晶器通道的短側(cè)面的寬度大于受控預(yù)軋后板坯的最終厚度。
這種受控預(yù)軋改善了液態(tài)金屬在鑄模的結(jié)晶器中的液體動力學(xué)性質(zhì)；也提高了裝在澆口盤上浸沒的噴嘴的壽命，改善了放在鑄模中液態(tài)金屬上部的粉末的熔化過程中的性質(zhì)。
本發(fā)明的第二個優(yōu)點是實現(xiàn)了金屬固化結(jié)構(gòu)的晶粒細(xì)化，消除了板坯的中心分凝。
在兩種情形中，如果要實施軟壓，則必須連續(xù)受控地減少板坯的厚度，這可以承受軟壓下的板坯部分的錐形形態(tài)而實現(xiàn)。
這個錐形部分的長度可以在0.8到7米的范圍內(nèi)，最好為3.8米至6.3米，較大的長度相應(yīng)于在結(jié)晶器下游和底輥之后的包容輥產(chǎn)生的包容區(qū)的端部。這個以錐形發(fā)展的厚度減小的部分的長度取決于下述冶金學(xué)因素。
不同的鋼種，固化以顯著不同的方式發(fā)生；含碳量低(C少于0.10％)的鋼，其固化特征是短柱狀晶粒，固化面以緊湊的狀態(tài)向前移動，沒有大的斷續(xù)，但有短的兩相區(qū)。含碳量高(C多于0.70％)的鋼其固化特征是長柱狀晶粒，固化而以大的斷續(xù)向前移動，產(chǎn)生大樹枝晶網(wǎng)格，其中留有分離的液態(tài)鋼。在這種情形中，兩相區(qū)很廣闊。
當(dāng)兩個固化面(板坯的上、下面)會合的時刻對于內(nèi)部質(zhì)量，一般來說，對于板坯的最后質(zhì)量來說是十分重要的時刻。
事實上，大家知道，由于膨脹效應(yīng)(在兩個相對包容輥對之間板坯的膨脹)，對分離析的液體產(chǎn)生泵送效果；這種膨脹效應(yīng)可以受到限制，但是不能完全消除。
當(dāng)由于膨脹效應(yīng)板坯張開時，枝晶之間的液體由枝晶之間的空穴吸向板坯的中心線。當(dāng)板坯穿過下一對輥而閉合時，液體從上述中心線反向泵回枝晶間的空穴。這種交替的泵送作用在板坯的中心線形成了正、負(fù)分凝。為了防止分凝液體的來回流動，必須設(shè)法借助使固化面結(jié)構(gòu)緊湊的方法閉合枝晶之間和一晶粒和下一晶粒之間的通路。通過輕軋板坯，使得產(chǎn)生顯著的錐形壓下，相互壓縮板坯的兩半，這樣就可實現(xiàn)這一點。
由于在各鋼種中產(chǎn)生不同程度的兩相區(qū)，所以在進行上述壓縮時必須按照不同的鋼種使兩個固化面相互穿透。
含碳量低的且具有短的兩相區(qū)的鋼，上述相互滲透必須為幾個毫米至一個固體部分堅實(約占90—95％)，枝晶之間的小空間已實際消失的深度。
含碳量高的且具有長的兩相區(qū)的鋼，上述相互穿透必須以一致的方式至一個固體部分較少(最多占70％)，枝晶間的空間很大的深度。
因此，在壓下的端部最佳的固體部分取決于鋼種，須記住的結(jié)論是，取決于冶金因素固體部分的變化上下為2％至2.5％。
C含量(％) 固體部分(％)＜0.20 950.20—0.40 900.40—0.70 80＞0.70 70當(dāng)進行軟壓下時，這意味著板坯厚度減小的錐形部分必須發(fā)生在固定部分最適于獲得優(yōu)良的內(nèi)部質(zhì)量的區(qū)域。
讓我們假定，希望在連鑄機端部獲得厚度為30mm的板坯，起始于鑄模結(jié)晶器的50mm的短側(cè)面，并假定鋼為C70型。
應(yīng)進行的壓下為20mm(50—30)。
當(dāng)估計了在現(xiàn)有連鑄機上板坯固化的分布后，必須求出在離開鑄模結(jié)晶器液態(tài)金屬的彎月形液面多大距離處，在離開結(jié)晶器的板坯中，在離表面15mm的距離處(15是30的一半)存在70％的固定部分。
讓我們假設(shè)這個距彎月形的距離為4米。如果結(jié)晶中為1.2米長，則軟壓下的長度(Lsr)必須為Lsr＝4－1.2－2.8米壓下的梯度Gsr必須為Gsr＝(50－30)/2.8＝7.143mm/m也就是說結(jié)晶器之外每米必須進行的厚度減小為7.143mm。
因此，本發(fā)明的預(yù)軋方法在于一種在線固化模型，該模型可求出在現(xiàn)有連鑄機的基礎(chǔ)上板坯固化的精確分布。該模型可算出預(yù)軋長度—Lsr—也就是說，算出沿著連鑄機在距表面的深度等于所生產(chǎn)板坯一半厚度處存在所需要的固體部分的位置。
算出上述值之后，通過下述方式調(diào)整壓下的錐形部分，即形成一個軋制的壓下梯度Gsr使壓下的端部至算出的預(yù)軋長度Lsr。
這一結(jié)果是靠下述方式實現(xiàn)的，即以受控的，需要的方式減小液相錐或液相池的長度，從而最大限度減小在中等碳含量的非合金鋼，或中—低碳含量的合金鋼中，或在會出現(xiàn)分凝的鋼中出現(xiàn)分凝的情況。
這種使液錐長度按需要，受控的減少可以使粥狀區(qū)域保持接觸，消除液相以促進如用電磁攪拌可生成的那種等軸結(jié)構(gòu)的生成。
按照本發(fā)明的預(yù)軋方法的另一個目的是加速晶體的形成，從而加速在板坯一側(cè)外皮和另一側(cè)外皮之間穩(wěn)定的柱狀連接的形成。
在按照本發(fā)明的方法中，由于預(yù)軋組件施加的預(yù)軋作用，上述柱狀連接是在受壓情況下形成的，因此，上述連接已很緊湊，具有典型的分布。
這樣帶來的優(yōu)點是離開連鑄設(shè)備的板坯到達(dá)軋制線時更為緊湊并具有顯著較小的厚度和更好的平整性。
通過對于作為主要鑄造參數(shù)(速度，在澆口盤內(nèi)的過熱，鑄模下游的二級冷卻及鋼的等級)的函數(shù)的液相錐或液相池的長度進行動態(tài)控制，本發(fā)明也能夠使啟動和停機(鑄造結(jié)束或由于事故的過渡時期實現(xiàn)最佳化并減少廢品。
另外，按照本發(fā)明的方法可使厚度大于成品厚度的板坯的鑄模中的鑄造具有與下述因素相關(guān)的所有優(yōu)點潤滑粉末(較大的熔化表面，液態(tài)鋼上粉末覆蓋的規(guī)律性)工作狀態(tài)的最佳化帶來的表面質(zhì)量，鋼的過熱以及鑄模中的向下流動性(擾動小，彎月形面更為穩(wěn)定)，同時也使具有更大橫截面的浸沒式注口的使用成為可能，因而更為持久。
本發(fā)明的預(yù)軋方法能夠減小流出板坯的橫截面積，從而能達(dá)到較小的最終厚度，得到軋制裝置相同的數(shù)值。
按照本發(fā)明，當(dāng)連續(xù)彎曲鑄造時，放置在設(shè)備的彎曲的外側(cè)面上的預(yù)軋輥可以同測力儀配合工作，測力儀可控制預(yù)軋輥作用在薄板坯上的壓力。一壓力傳感器裝在每個液力薄膜測力計上，使軋制壓力受到控制。
按照本發(fā)明，輥對分一組或多組布置，每組輥對構(gòu)成一個預(yù)軋組件。每個預(yù)軋組件包括一個靜止的部分和一個可位移的部分。本說明書假定一個實例，即，彎曲的外側(cè)面含有靜止的輥，而可位移的輥構(gòu)成彎曲的內(nèi)側(cè)面，但是實際上，兩者可以互換。
按照一種變型，彎曲的內(nèi)、外側(cè)面可包括一個靜止部分和一個可位移的部分，它們分別和相對側(cè)的一個可位移的部分和一個靜止的部分共同工作。
按照本發(fā)明的第一種布置，每個輥對配有一位置傳感器以監(jiān)視相對的輥之間的距離。；按照本發(fā)明的第二種布置，構(gòu)成一個預(yù)軋組件的每組輥對包括兩個監(jiān)測該組件位置的傳感器，這些傳感器分別位于預(yù)軋組件的上、下游端，并監(jiān)測在上述位置的相對的輥之間的距離。
按照本發(fā)明第二種布置的一個變型，每個輥對也配置一個位置傳感器。
借助位置傳感器在預(yù)軋組件中確定輥對之間的一軋制通道；該通道的兩側(cè)面平行或收斂，這取決于具體要求。
另外，如果每個輥對配置一個位置傳感器，則可以通過按照要求使每個輥對的每個輥定位來確定具有任何具體形狀的縱截面的預(yù)軋通道。
整個系統(tǒng)通過一預(yù)軋控制和數(shù)據(jù)處理裝置來控制，該裝置接收來自壓力傳感器和位置傳感器(無論是單一的或?qū)儆诮M件)的信號，同時也接收來自板坯速度監(jiān)測器，熔化的鑄造金屬的溫度和離開鑄模的薄板坯的溫度的監(jiān)測器的信號。
在按照本發(fā)明的預(yù)軋組件工作區(qū)域的中間位置也可設(shè)置另外的溫度監(jiān)測器，以監(jiān)測板坯的溫度，這些監(jiān)測器也向預(yù)軋控制和數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)出信號。
另外可設(shè)置一種例如可能是聲納型的監(jiān)測器，以識別在板坯中是否存在液相池，從而正確地保證在按照本發(fā)明的預(yù)軋組件中液相錐或液相池的實際閉合。
預(yù)軋控制和數(shù)據(jù)處理裝置可以連接于其它的總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置，或構(gòu)成其一部分，它處理所有上述參數(shù)并將其與輸入的或存儲于適當(dāng)?shù)膬?nèi)部存儲器中的預(yù)軋參數(shù)進行比較從而向輥對提供最佳的調(diào)整數(shù)值。
預(yù)軋控制和數(shù)據(jù)處理裝置也可連接于一個附屬的數(shù)據(jù)收集裝置，該裝置除記錄由監(jiān)測器提供的所有數(shù)值外還將其送至一數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫能夠顯示和/或打印在一定期間數(shù)據(jù)的發(fā)展變化。
在本說明書中，輥的意思是指位于連續(xù)的排中的輥或劃分成部分的輥，或者是帶，等等，從而覆蓋了現(xiàn)有技術(shù)中的任何系統(tǒng)。
使用本發(fā)明的方法要進行的調(diào)整是單個輥的調(diào)整，或一個輥組件接著一個輥組件的調(diào)整，或者整個預(yù)軋組件的總調(diào)整。這些調(diào)整可以代數(shù)相加。
按照本發(fā)明的預(yù)軋方法可以實現(xiàn)的板坯厚度減小介于大約10％至50％。上述厚度減小是在一個介于0.8和7米長的行程中，但最好在一個介于1.2和1.8米長的行程中取得。板坯厚度的減小可以不變的值逐漸取得。
按照一種變型，板坯厚度的減小是分步進行的，具有一個最后的終軋部分，其中厚度的減小是漸進的。
按照一種變型，本發(fā)明的預(yù)軋組件配有板坯的二次冷卻裝置，例如該裝置可由許多噴嘴組成。噴嘴的流動速率和供送壓力都是由熱軋控制和數(shù)據(jù)處理裝置和/或總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置調(diào)整的，因而保證對板坯狀態(tài)的連續(xù)控制。噴嘴的調(diào)節(jié)是由沿預(yù)軋組件布置的板坯溫度監(jiān)測器控制的。
按照另一種變型，至少一個由本申請人提交的專利申請EP—93110927.6號中公開的除鱗裝置可以同按照本發(fā)明的預(yù)軋組件配合工作。這種安裝在第一預(yù)軋組件上游的除鱗裝置可以使所生產(chǎn)的薄板坯具有特種連續(xù)加工所需要的極好的表面質(zhì)量。
按照本發(fā)明的一個變型，在預(yù)軋輥對之間設(shè)有許多除鱗裝置。
按照本發(fā)明的另一個變型，在每對的預(yù)軋輥之間。
按照本發(fā)明的另一個變型，特別是當(dāng)除鱗裝置設(shè)在預(yù)軋輥對之間時，輥是由內(nèi)部冷卻的，以防止從薄板坯表面除下的氧化鱗片附著在輥的表面。
以下附圖示出了本發(fā)明的非限定性實例及推薦的布置。


圖1是按照本發(fā)明的由連續(xù)彎曲鑄造生產(chǎn)的薄板坯的預(yù)軋組件的側(cè)視圖2和3表示另二個預(yù)軋輥的可能形式；圖4a和4b是圖1所示預(yù)軋組件兩種可能位置的示意圖；圖5表示按照本發(fā)明的兩相區(qū)的形成。
如附圖所示，按照本發(fā)明的預(yù)軋方法是由至少一個預(yù)軋組件10進行的，預(yù)軋組件10是由許多輥對14—16構(gòu)成的。
圖1中只示出了這些預(yù)軋組件10中的第一個，它與底輥12和鑄模11配合工作，可連續(xù)生產(chǎn)薄板坯20，還部分地示出了一個在下游緊臨的第二預(yù)軋組件10。
第一預(yù)軋組件10緊靠鑄模11下游安裝，其間距大約為0.5米。所示的輥對14—16可由連續(xù)的排構(gòu)成或分成部分14—16或分成兩個或更多的輥對組114—116，或由帶214—216構(gòu)成，或者可以為任何已知的類型。
在圖示實例中，組件10的彎曲外側(cè)面13是靜止的即固定的部分或預(yù)軋組件10的框架，而組件10的彎曲內(nèi)側(cè)面22是可位移的或松馳的部分或預(yù)軋組件10的框架。
彎曲的外側(cè)面13的輥14，114和214以及變型中的其它輥可與同至少一個測力儀15單獨地或成組地配置，測力儀15向預(yù)軋裝置的控制和數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送信號。
在圖1所示實施例中，彎曲的內(nèi)側(cè)面22的輥16，116和216以及變型中的其它輥單獨地或成組地與至少一個液力膜式測力計或缸17配置。每個液力膜或測力計17由一伺服閥19控制，并配置一個壓力傳感器18。伺服閥19由預(yù)軋裝置的控制和數(shù)據(jù)處理裝置21控制。
在該實施例中，每個輥對14—16配有一個單獨的位置傳感器24，每個預(yù)軋組件10配有兩個監(jiān)測組件位置的傳感器24，它們分別是布置在預(yù)軋組件10的上游端的傳感器124a和下游端的傳感器124b。
當(dāng)兩個組件位置傳感器24即上游位置傳感器124a和下游位置傳感器124b分別與預(yù)軋組件10配合工作時，可以在輥對14—16之間測定具有平行或收斂的壁的軋制通道。在該實施例中，組件位置傳感器124安裝在預(yù)軋組件10的靜止的彎曲外側(cè)面13和可位移的彎曲內(nèi)側(cè)面22之間。
按照一個變型(未畫出)，組件位置傳感器124只與預(yù)軋組件10的可位移的彎曲內(nèi)側(cè)面22相配置。
每個壓力傳感器18，每個單獨的位置傳感器24和每個組件位置傳感器124向控制和數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送各自的信號并可能接收控制和檢查信號。；與所進行的預(yù)軋相關(guān)聯(lián)的，可能與鑄造材料種類及薄板坯20的尺寸有關(guān)的參數(shù)在預(yù)軋之前設(shè)定或輸入控制和數(shù)據(jù)處理裝置21?？刂坪蛿?shù)據(jù)處理裝置21預(yù)先布置輥對14—16，114—116，214—216，而且當(dāng)已開始鑄造，啟動桿已拉回時，逐一控制和調(diào)整輥對14—16，114—114214—216，使預(yù)軋按照需要進行。
為了調(diào)整和控制預(yù)軋以實現(xiàn)板坯20厚度的理想的，受控的減小，按照本發(fā)明，控制和數(shù)據(jù)處理裝置21配置有監(jiān)測熔化的鑄造金屬溫度和監(jiān)測澆口盤中溫度的監(jiān)測裝置25a，監(jiān)測離開鑄模11的薄板坯20的溫度的監(jiān)測裝置25b，以及監(jiān)測板坯20的速度的監(jiān)測裝置26。所有這些監(jiān)測裝置25a，25b和26向控制和數(shù)據(jù)處理裝置21發(fā)送信號，從而使所進行的預(yù)軋方法能夠作為板坯20速度的函數(shù)得到動態(tài)控制，并保證啟動和停機的過渡狀態(tài)得到更為適當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 按照一種變型，可設(shè)置沿預(yù)軋組件10定位的許多監(jiān)測板坯20溫度的輔助監(jiān)測器25b，從而在預(yù)定的部位控制板坯20溫度的變化。在這種情況下，控制和數(shù)據(jù)處理裝置21連接于總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置121和引入和收集數(shù)據(jù)的裝置27。
控制和數(shù)據(jù)處理裝置21和/或控制調(diào)整操作的總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置121，以連鑄機操作者設(shè)定的監(jiān)控程度為基礎(chǔ)調(diào)整(例如)構(gòu)成預(yù)軋組件10的輥對14—16的輥的往復(fù)位置。
上述控制和調(diào)整系統(tǒng)可使板坯20的厚度減少10％至50％。
按照一種變型，按照本發(fā)明的預(yù)軋組件10配置有板坯20的二次冷卻裝置，在本實施例中是許多噴嘴30。噴嘴30的流動速率和供送壓力最好是由控制和數(shù)據(jù)處理裝置21和/或總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置121控制，從而保證對板坯20狀況的連續(xù)控制。噴嘴30的調(diào)節(jié)可由沿預(yù)軋組件10布置的薄板坯溫度監(jiān)測器25b控制。
按照一個變型，本發(fā)明的預(yù)軋組件10配置有至少一個例如聲納型的監(jiān)測器28以確定板坯20中液相錐的實際閉合點。所述至少一個監(jiān)測器20最好連接于總體控制和數(shù)據(jù)處理裝置121以調(diào)節(jié)二次冷卻裝置29。
這里舉一個實例，使用本發(fā)明預(yù)軋方法，可以使以每分4.5米的鑄造速度移動的板坯20，在一個介于0.8至2.5米長的長程中，最好在一個介于1.2至1.5米長的行程中從70—75mm的厚度減至50mm。
取決于控制和數(shù)據(jù)處理裝置21和121中設(shè)置的程序，厚度的減小能以恒定值逐漸進行，或分步進行，但是最好在最后的終軋部分是逐漸進行的。
在本實施例中，在底輥12下游裝有除鱗裝置23以便生產(chǎn)具有良好表面質(zhì)量的薄板坯20，其目的是除去緊靠本發(fā)明預(yù)軋組件10下游的板坯20的表面上形成的氧化層。
按照一個變型，可設(shè)置一個以上的除鱗裝置，放置在一個輥14—16對和下一個輥對之間。
按照另一個變型，配有除鱗裝置23的輥對14—16包括預(yù)軋輥14—16的內(nèi)冷卻裝置，例如用冷卻液體內(nèi)部循環(huán)；其目的是防止除鱗裝置23從板坯20表面除下的氧化鱗片由于高溫附著在輥的表面，從而避免了為保持輥面光滑而必須經(jīng)常進行的維護和清理作業(yè)。
圖5表示外皮31逐漸增加的情況和同時兩相區(qū)32逐漸增強并在板坯20離開預(yù)軋組件10之前閉合(兩相區(qū)32主要是由于預(yù)軋組件10的壓力而形成的)，從而使液相錐33保持被包圍在預(yù)軋組件10中。
權(quán)利要求
1.離開連鑄設(shè)備的薄板坯(20)的受控預(yù)軋方法，其中預(yù)軋是由在一個或多個預(yù)軋組件(10)中設(shè)置的許多輥對(14—16)進行的，第一預(yù)軋組件(10)緊靠鑄模(11)的底輥(12)的下游，在輥對(14—16)中設(shè)有至少一個可位移的輥(16)，輥對(14—16)配置有壓力傳感器(18)和液力膜式測力計(17)，設(shè)有位置傳感器(24)，壓力傳感器(18)和位置傳感器(24)與數(shù)據(jù)處理裝置(21)配合工作，至少第一輥對(14—16)加工剛從鑄模(11)出來的，具有薄的固化外皮(31)的板坯(20)，所述方法的特征在于所述數(shù)據(jù)處理裝置(21)還與監(jiān)測澆口盤中液槽的溫度的監(jiān)測裝置(25a)以及監(jiān)測正離開鑄模(11)而又在預(yù)軋組件(10)之內(nèi)的板坯(20)的溫度的監(jiān)測裝置(25b)配合工作，而且所述數(shù)據(jù)處理裝置(21)還在監(jiān)控程序的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)至少部分輥對(14—16)的往復(fù)位置，以便實行預(yù)軋，使離開最后輥對(14—16)的板坯(20)的厚度減小至少10％，以便消除液相池(33)并使處于兩相狀態(tài)的區(qū)域接觸，從而使中央固化結(jié)構(gòu)晶粒細(xì)化并使中央分凝和孔隙減至最小。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理裝置(21)進行所述預(yù)軋方法的動態(tài)控制，使鑄造的開始和停止的過渡期的處置最佳化。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述板坯(20)厚度的減小是在從鑄模(11)的出口開始的0.8至7米長的行程中實現(xiàn)的。
4.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述板坯(20)厚度的減小量以恒定值逐漸進行的。
5.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述板坯(20)厚度的減小是分步進行的，其最后的終軋壓下是逐漸進行的。
6.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于至少在進入第一預(yù)軋組件(10)之前，板坯(20)要經(jīng)過除鱗工序。
7.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于，在運行中的板坯(20)的液相錐(33)的閉合點由監(jiān)測液相錐閉合點的監(jiān)測裝置(28)進行控制，所述監(jiān)測裝置(28)與控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)配合工作。
8.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述噴嘴(30)的流動速率由控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)控制，而控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)至少由監(jiān)測板坯(20)溫度的監(jiān)測裝置(25b)監(jiān)控。
9.如權(quán)利要求1所述的預(yù)軋方法，其特征在于所述噴嘴(30)的壓力由控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)控制，而控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)至少由監(jiān)測板坯(20)溫度的監(jiān)測裝置(25b)監(jiān)控。
10.對離開連鑄設(shè)備的薄板坯(20)實施受控預(yù)軋的裝置，在所述裝置中，預(yù)軋是由在一個或多個預(yù)軋組件(10)中設(shè)置的許多輥對(14—16)進行的，第一個預(yù)軋組件(10)緊靠鑄模(11)的底輥(12)的下游，在輥對(14—16)中設(shè)有至少一個可位移的輥(16)，輥對(14—16)配置有壓力傳感器(18)和液力膜式測力計(17)，設(shè)有位置傳感器(24)，壓力傳感器(18)和位置傳感器(24)與數(shù)據(jù)處理裝置(21)配合工作，至少第一輥對(14—16)加工剛剛離開鑄模(11)的且具有薄的固化外皮(31)的板坯(20)，其特征在于還設(shè)有監(jiān)測澆口盤中液槽溫度的監(jiān)測裝置(25a)，監(jiān)測板坯(20)的溫度的監(jiān)測裝置(25b)，監(jiān)濁板坯速度的監(jiān)測裝置(26)和監(jiān)測液相池是否存在的監(jiān)測裝置(28)。
11.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于每個輥對(14—16)配置有各自的位置傳感器(24)。
12.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于監(jiān)測預(yù)軋組件(10)的位置的傳感器(124—124a—124b)與許多輥對(14—16)相配置。
13.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于所述控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)調(diào)節(jié)至少控制由噴嘴(30)所供冷卻水的壓力的裝置。
14.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于所述控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)調(diào)節(jié)至少控制由噴嘴(30)所供冷卻水的流動速率的裝置。
15.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于還包括一個引入和收集數(shù)據(jù)的裝置(27)。
16.如權(quán)利要求10所述的預(yù)軋裝置，其特征在于輥對(14—16)的預(yù)軋輥配置有內(nèi)冷卻裝置。
17.離開連鑄模(11)的薄板坯(20)的受控預(yù)軋組件(10)，所述組件(10)緊靠鑄模(11)的底輥(12)的下游，因而穿過所述組件(10)的板坯(20)具有一個液相芯(33)，所述組件(10)具有至少一個部分，該部分具有一個臨近于板坯(20)第一主要表面的，且具有許多輥(14,114,214)的靜止部分(13)；以及一個臨近于板坯(20)第二主要表面的，且具有許多輥(16—116—216)的可位移的部分，這些輥(16，116，216)配置有至少一個由伺服閥(19)控制的液力膜式測力計(17)，用于使可位移部分(22)的輥(16，116，126)定位。
18.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于靜止部分(13)的許多輥(14，114，214)配置有至少一個測力儀(15)。
19.如權(quán)利要求18所述的組件，其特征在于每個液力膜式測力計(17)配置有一個壓力傳感器(18)和位置傳感器(24)。
20.如權(quán)利要求19所述的組件，其特征在于所述測力儀(15)，伺服閥(19)及壓力傳感器(18)和位置傳感器(24)與一個控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)配合工作，所述控制和數(shù)據(jù)處理裝置(21)具有插入/輸入預(yù)軋參數(shù)(27)和板坯(20)的液相芯(33)的特征的裝置。
21.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于，每個靜止部分(13)和可位移的部分(22)上的輥(14—16)是連續(xù)的輥(14—16)。；
22.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于每個靜止部分(13)和可位移的部分(22)上的輥(14—16)由獨立的部分(114—116)構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于每個靜止部分(13)和可位移部分(22)上的輥(14—16)支承著一環(huán)形帶(214—216)。
24.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于所述可位移的部分(22)的輥(16)配置有由一伺服閥(19)控制的液力膜式測力計(17)。；25.如權(quán)利要求17所述的組件，其特征在于所述可位移的部分(22)的輥(16)成組地布置，每組配置有一個由一伺服閥(19)控制的液力膜式測力計(17)。
26.用于生產(chǎn)帶液相芯(33)的薄板坯(20)的包括底輥(12)的連鑄模(11)和用于受控預(yù)軋離開所述連鑄模(11)的薄板坯(20)的組件的組合，所述組件(10)緊靠底輥(12)的下游，因而穿過組件(10)的板坯(20)具有液相芯(33)，組件(10)具有至少一個部分，每個部分具有設(shè)在臨近板坯(20)第一主要表面且具有許多輥(14，114，214)的靜止部分(13)；以及設(shè)在臨近板坯(20)第二主要表面且具有許多輥(16，116，216)配置有至少一個由一伺服閥(19)控制的液力膜式測力計(17)，用于使可位移部分(22)的輥(16，116，216)定位。
27.如權(quán)利要求26所述的組合，其特征在于所述靜止部分(13)的許多輥(14，114，214)配置有至少一個測力儀(15)。
28.如權(quán)利要求27所述的組合，其特征在于所述組件(10)相對于所述底輥(12)定位，且其長度使得離開所述組件(10)的板坯(20)具有不完全固化的芯(33)。
29.受控預(yù)軋離開包括底輥(12)的連鑄模(11)的薄板坯(20)的方法，具有以下步驟當(dāng)薄板坯(20)具有液相芯(33)時從所述連鑄模(11)的所述底輥(12)移開薄板坯(20)；當(dāng)從所述連鑄模移開的薄板坯(20)具有液相芯(33)時，使薄板坯(20)穿過至少一個預(yù)軋組件(10)的一靜止部分(13)的和一相對的可位移部分(22)和輥對(14—16)之間，所述靜止部分(13)具有許多輥(14，114，214)，所述可位移部分(22)具有許多與至少一個液力膜式測力計(17)配合工作的輥(16，116，216)，所述液力膜式測力計(17)由一伺服閥(19)控制，用于使可位移部分(22)的輥(16，116，216)定位；以及使所述可位移部分(22)的輥(16，116，216)定位，以實現(xiàn)具有液相芯(33)的薄板坯(20)的受控預(yù)軋。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述靜止部分(13)的許多輥(14，1124，214)與至少一個測力儀(15)配合工作。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述預(yù)軋組件(10)的長度和所述可位移部分(22)的所述定位受到控制，以便實現(xiàn)大約10％至50％的板坯(20)厚度的減少。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述預(yù)軋組件(10)的長度和所述可位移部分(22)的所述定位受到控制，使得離開所述預(yù)軋組件(10)的薄板坯(20)含有不完全固化的芯(33)。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于離開所述預(yù)軋組件(10)的薄板坯(20)的固體部分為大約67.5％至97.5％。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于離開所述預(yù)軋組件(10)的薄板坯(20)具有兩相狀態(tài)的中央芯(33)，從而使中央固化結(jié)構(gòu)晶粒細(xì)化并使中央分凝減至最小。
全文摘要
離開連鑄模的薄板坯的受控預(yù)軋方法，其中預(yù)軋是由設(shè)在預(yù)軋組件中的許多輥對進行的，第一預(yù)軋組件緊靠底輥下游，輥對中至少有一可位移輥，輥對配有壓力傳感器和液力膜式測力計，設(shè)有位置傳感器，壓力和位置傳感器可配合數(shù)據(jù)處理裝置工作，至少第一輥對加工剛離開鑄模帶薄固化外皮的板坯。本方法使離開最后預(yù)軋輥的板坯減厚至少10％以消除液相芯并使兩相區(qū)接觸，使中央固化結(jié)構(gòu)晶粒細(xì)化并使中央分凝減至最小。本發(fā)明還包括實施上述方法的裝置。
文檔編號B22D11/12GK1118719SQ9410466
公開日1996年3月20日 申請日期1994年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月17日
發(fā)明者沃格爾·魯澤, 米爾克·斯楚利, 阿爾弗雷多·拉威扎, 安德烈·卡爾伯尼, 吉奧威尼·科興 申請人:丹尼利機械廠聯(lián)合股票公司