CN101631630A - 金属板和带的热机械控制轧制方法及装置 - Google Patents

Abstract

将金属坯热机械控制地轧制成板或带的方法，其中，对于两个连续的受轧坯，它们的轧制阶段1的开始之间的时间间隙总小于轧制规程的所有轧制阶段与所有冷却阶段的持续时间的总和，且在轧制该批次期间，施加给一个坯或板或带的轧制阶段被施加给另一个坯或板或带的不同轧制阶段接替的情况在至少一个轧机座上发生了几次。在根据该方法的热机械控制轧制装置中，存储位置的数量是被执行的轧制规程的交错深度向上取整的一半。

Description

金属板和带的热机械控制轧制方法及装置

技术领域

本发明涉及在轧机中将金属坯热机械控制地轧制为板或带的一般领域，特别涉及交错技术以及执行这一技术的装置。

背景技术

热机械控制轧制涉及特定温度下金属坯、板或带的轧制，以便实现特定的冶金微组织和机械属性。它通常涉及两个或两个以上的轧制阶段。在两个连续的轧制阶段之间，允许将板或带在冷却阶段内冷却至下一轧制阶段所需的特定温度。例如，当执行两个轧制阶段时，首先在第一轧制阶段内，在高温下轧制若干道次，随后在第二轧制阶段之前，将获得的板或带在冷却阶段内冷却至特定温度。类似地，在三个轧制阶段间有两个冷却阶段，第一冷却阶段在轧制阶段1和轧制阶段2之间，且第二冷却阶段在轧制阶段2和轧制阶段3之间。

采用交错技术来增加热机械控制轧机的生产能力。它包括在轧机中同时处理一个以上的金属坯、板或带。

如果在热机械控制轧制中没有采用交错技术，在另一个新坯的轧制能够开始之前，必须完成前一个板或带的轧制，即该板或带必须经过所有的轧制阶段。当板或带在两个轧制阶段间的冷却阶段内冷却时，轧机是完全闲置的。相反，采用了交错技术，当之前经过轧制阶段1的板或带在冷却阶段内冷却时，新坯的轧制已经开始。从而在一个板或带的冷却阶段内，轧机并不总是完全闲置的，因为它正在同时处理其他板或带。因此通过应用交错技术，轧机的生产能力大大提高。交错深度是采用交错技术的热机械控制轧制的特征参数。为了通过交错技术的热机械轧制获得特殊产品，特殊的轧制规程应用在待处理批次的每一个坯上。轧制规程是将坯处理成板或带时施加的所有轧制阶段和冷却阶段的时间顺序和持续时间。轧制规程包括至少两个轧制阶段，以及两个连续轧制阶段之间的冷却阶段。对于轧制阶段持续时间不等的轧制规程，交错深度定义为通过对由冷却阶段持续时间和最长轧制阶段持续时间之商组成的数值组中的最小值向下取整而获得的整数。对于轧制阶段持续时间相等的轧制规程，交错深度定义为通过对由冷却阶段持续时间和轧制阶段持续时间之商组成的数值组中的最小值向下取整而获得的整数。

例如，在由2.30、1.98和1.95组成的数值组中，最小值是1.95。1.95向下取整是1。因此，交错深度为1。如果最小值是整数，定义交错深度的整数就等于该整数。

例如，对于具有相等持续时间的两个轧制阶段，交错深度定义为对由冷却阶段持续时间和一个轧制阶段持续时间之商向下取整而获得的整数。

在最常用的交错方法中，在板或带的冷却阶段内，将它们存储在用于轧制的相同辊道上。

这种技术在图1-6中以具有交错深度为2的两阶段板轧制的单座轧机的简化平面图例示。待轧制的第一坯在炉1中被加热，随后出料到辊道2上，并传送到轧机座3上，在该处进行多个相反轧制道次，直至完成其轧制阶段1。由此获得的板5随后从辊道4向下移至存储位置6，在该处板5在冷却阶段内存储。图1显示了在存储位置6的板5。

然后第二坯从炉1出料，并与第一坯同样的方式被轧制，直至其轧制阶段1完成。由此获得的板7随后从辊道4向下移至存储位置8，在该处板7在冷却阶段内存储。图2显示了在存储位置8的板7。

随后第三坯从炉1出料并被轧制，直至其轧制阶段1完成以产生板9。图3显示了轧制阶段1完成后的板9。

然后所有三个板由辊道4和2传回到辊轧机座的进料侧，具有多个相反轧制道次的轧制阶段2由板5开始。图4显示了当板5开始轧制阶段2时，板5、7和9的位置。

图5例示了在板5的轧制阶段2的倒数第二个轧制道次之后的情况。图6例示了板5的最后道次之后的情况。

冷却阶段内在用于轧制的相同辊道上存储板的缺点是辊道的附加长度和容纳辊道的建筑物的附加长度，相比于无交错技术的热机械轧制，这是所需要的。在图5例示的例子中，交错深度为2，轧机座3进料侧的辊道2需要具有的至少长度是等于轧制阶段1后板长的两倍加上轧制阶段2后倒数第二道次的板长。轧机座3出料侧的辊道4需要具有的长度至少等于下述两值的较大者：轧制阶段1后板长的三倍，轧制阶段2后的板长。

现代板级别往往需要很长的冷却时间，因此交错深度可达12甚至更多。类似于图1-6中示出的例子，对于12的交错深度，轧机座进料侧的辊道需要具有的至少长度等于轧制阶段1后板长的12倍加上轧制阶段2的倒数第二道次之后的板长。轧制阶段1后的板长约10米，轧制阶段2的倒数第二道次之后的板长高达48米，轧制阶段2之后的板长达50米，处理交错深度12需要轧机座的进料侧有约170米的辊道长度和出料侧的120米，而当执行无交错技术的热机械控制轧制时，其每侧只需约50米。

在板的冷却阶段内，将它们存储在更短全长的轧机中的一种解决方案如GB1396946所示，其中公开了可在轧制线外横向移动的侧移辊道部。冷却阶段开始时，一个板位于一个侧移辊道上，然后横向移离轧制线进入存储位置。侧移辊道的这种横向移动将适于进行下次轧制阶段的被冷却板带入轧制线内，或者它将空的侧移辊道带回到轧制线内。由于板并不成行的存储，而是并排存储，因此所需辊道和建筑物的长度大大减少。然而，为了应付12的交错深度，需要12个侧移辊道，它们会占据极大的横向面积，其并不适于标准轧机的建筑物。

在冷却阶段期间存储大量板的问题的另一解决方案是使用一个或更多的存储辊道，其与轧制线辊道和移动设备并行工作，以在轧制线和保持线之间移动板。轧制阶段1完成后，移动设备将板移动到辊道上。冷却阶段完成后，该板移回轧制线内进行轧制阶段2。

然而根据上述的例子，为了处理12的交错深度，与轧制线辊道平行的存储辊道仍需约120米长。为了缩短每个单个附加台的所需长度，使用两个或两个以上带移动设备的存储台将增加设备复杂性，并需要更大的横向空间。

冷却阶段内存储大量板的问题的另一解决方案是将板提举到轧制线辊道以上。这种方法类似于使用侧移辊道，但该运动是垂直而不是水平的。同样，处理较大的交错深度将增加必要设备的复杂性以及轧机的壳体尺寸。

现有技术交错方法的另一缺点是坯的炉出料规程并不理想。

图7简示了现有技术交错方法中，一个两阶段轧制的轧制规程时序图，其交错深度为2，轧制阶段的持续时间相等，冷却阶段为轧制阶段的两倍长。时序图描述了施加在不同坯上的轧制阶段和冷却阶段的顺序关系，板或带来自这些坯。

所处理的批次包含产生板1-6的6个坯。根据图7中前三坯的轧制规程，轧制阶段1在两倍于轧制阶段持续时间的时间段内。在第三坯的轧制阶段1开始后，相当于轧制阶段1、冷却阶段、以及轧制阶段2持续时间的总和的时间段流逝，直到第四坯的轧制阶段1开始。这意味着炉必须在很短的时间内出料前三坯，然后不得不等待很长时间，直到下三坯在短时间内出料。因此，图7的炉出料规程包括三次出料，这三次出料的时间间隔都是一个轧制阶段的持续时间，接着是四个轧制阶段的持续时间的间隙，在该时间间隙期间没有坯出料，然后是具有另外三次坯出料，这另外三次出料的时间间隔也是一个轧制阶段的持续时间。在交错深度为12和轧制阶段持续时间相等的情况下，炉出料规程将包括13次出料，这13次出料的时间间隔都是一个轧制阶段的持续时间，接着是14个轧制阶段的持续时间的间隙。

在跟随有长时间空隙的短间隔内，大量的坯出料导致坯温度控制及炉温控制问题。由于不规则的、不平均的炉出料规程，一些坯将比其他坯在炉内停留更长时间，不平均的停留时间造成不同坯的不同温度，从而对冶金及产量造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供交错技术热机械控制轧制的一种方法和一种装置，其允许更平均的炉出料规程，并需要比现有技术更少的空间和设备。

解决这个目的的方法是根据轧制规程在轧机上将金属坯批次热机械控制地轧制为板或带，该轧机至少一个轧机座，该轧制规程包括至少两个具有至少一个轧制道次的轧制阶段以及处在连续轧制阶段之间的冷却阶段，其中，轧制规程施加在该批次的每一个坯上，在轧制该批次期间，在至少一个轧机座上，施加给一个坯或板或带的轧制阶段被施加给另一个坯或板或带的不同轧制阶段接替的情况发生了几次，且对于两个连续被轧制坯，在它们的轧制阶段1的开始之间的时间间隙总是小于轧制规程的所有轧制阶段和所有冷却阶段的持续时间的总和。

这种方法允许应用比现有技术更平均的炉出料规程。从图7中可看出，当处理大于轧制规程交错深度的批次时，现有技术中两个连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙至少有一次等于轧制规程的所有轧制阶段和所有冷却阶段的持续时间的总和。由于两个连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙约束着来自炉中的坯出料，因此更小的时间间隙允许更平均的炉出料规程。

优选地，在这批次的第一坯的第一轧制阶段完成后，直到最后的板或带的最后轧制阶段的开始，总是有至少一个其他的板或带在其冷却阶段中。

更优选地，对于大于交错深度加一的批次情况，该方法轧制规程的交错深度定义为：

对于具有轧制阶段持续时间不等的轧制规程，通过对由冷却阶段持续时间与最长轧制阶段持续时间之商组成的数值组中的最小值向下求整所获得的整数，以及

对于具有相等轧制阶段持续时间的轧制规程，通过对由冷却阶段持续时间与一个轧制阶段持续时间之商组成的数值组中的最小值向下取整获得的整数。

在本发明的一个实施中，轧制阶段的数目是2，即由一个冷却阶段分开的轧制阶段1和轧制阶段2。

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程优选采用偶数的交错深度以及相等的轧制阶段持续时间，其中，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段持续时间的整数倍

-以及剩余时间，

对于连续被轧制坯，在它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙等于一个轧制阶段持续时间的两倍与剩余时间之和。在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与一个轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤(2·Drp)+Rt

Cpd＝(Wn·Drp)+Rt

Tg  …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Drp …轧制阶段持续时间

Rt  …剩余时间

Cpd …冷却阶段持续时间

Wn  …整数，其为(Cpd/Drp)的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制在这个值内，使更均匀的炉出料规程成为可能。

对于两阶段的热机械控制轧制方法，轧制规程优选采用偶数的交错深度以及不等的轧制阶段持续时间，在这里，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍

-以及剩余时间；

对于连续被轧制的坯，在它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于最长轧制阶段的持续时间的两倍与剩余时间之和。在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与最长轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤(2·Dlp)+Rt

Cpd＝(Wn·Dlp)+Rt

Tg  …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Dlp …最长轧制阶段的持续时间

Rt  …剩余时间

Cpd …冷却阶段持续时间

Wn  …整数，其为(Cpd/Dlp)的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制到这个值，更均匀的炉出料规程就成为可能。

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程优选采用奇数的交错深度以及相等的轧制阶段持续时间，在这里，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段持续时间的整数倍

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，在它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于一个轧制阶段持续时间的三倍与其余时间之和。在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与一个轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤(3·Drp)+Rt

Cpd＝(Wn·Drp)+Rt

Tg  …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Drp …轧制阶段持续时间

Rt  …其余时间

Cpd …冷却阶段持续时间

Wn  …整数，其为(Cpd/Drp)的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制在这个值，更均匀的炉出料规程就成为可能。

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程优选采用奇数的交错深度以及不等的轧制阶段持续时间，在这里，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，在它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于最长轧制阶段的持续时间的三倍与其余时间之和。在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与最长轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤(3·Dlp)+Rt

Cpd＝(Wn·Dlp)+Rt

Tg  …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Dlp …最长轧制阶段的持续时间

Rt  …其余时间

Cpd …冷却阶段持续时间

Wn  …整数，其为(Cpd/Dlp)的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制在这个值，更均匀的炉出料规程就成为可能。

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程优选具有相等的轧制阶段持续时间，其中，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段持续时间的整数倍

-以及其余时间，

在这批次的第一板或带轧制完成后，轧制阶段1与轧制阶段2在轧制该批次期间以一种间隔交替，该间隔取决于轧制阶段持续时间的交错深度倍与其余时间的总和。

在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与一个轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Int≤(Id·Drp)+Rt

Cpd＝(Wn·Drp)+Rt

Int  …在轧制这批次期间，轧制阶段1与轧制阶段2交替的间隔

Id   …交错深度

Drp  …轧制阶段持续时间

Rt   …其余时间

Cpd …冷却阶段持续时间

Wn  …整数，其为(Cpd/Drp)的整数

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程具有不等的轧制阶段持续时间，在这里，冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

优选在这批次的第一板或带轧制完成后，轧制阶段1与轧制阶段2在轧制该批次期间以一种间隔交替，该间隔取决于最长轧制阶段的持续时间的交错深度倍与其余时间的总和。

在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与最长轧制阶段持续时间之商的整数。

以数学式表示，这是：

Int≤(Id·Dlp)+Rt

Cpd＝(Wn·Drp)+Rt

Int  …在轧制批次期间，轧制阶段1与轧制阶段2交替的间隔

Id   …交错深度

Dlp  …最长轧制阶段的持续时间

Rt   …其余时间

Cpd  …冷却阶段持续时间

Wn   …整数，其为(Cpd/Drp)的整数

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程具有不等的轧制阶段持续时间，以及具有等于或大于两个轧制阶段持续时间的总和、或该总和的整数倍的冷却阶段持续时间，

优选是，在批次的第一板或带轧制完成后，在等于冷却阶段持续时间的时间段内，轧制阶段1的执行次数与轧制阶段2相同。

在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与两个轧制阶段持续时间总和之商的整数，以数学术语表示即是：

Drp1 …轧制阶段1持续时间

Drp2 …轧制阶段2持续时间

Cpd  …冷却阶段持续时间

Wn   …整数，其为(Cpd/(Drp1+Drp2))的整数

对于两阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程具有不等的轧制阶段持续时间，以及具有等于或大于下列数值之和的冷却阶段持续时间：

-两个轧制阶段的持续时间

-以及轧制阶段1或轧制阶段2的持续时间，

或该和的整数倍，

优选是，在冷却阶段持续时间内，轧制阶段1的执行次数等于轧制阶段2的执行次数加1或减1。

在这种情况下，整数是冷却阶段持续时间与两个轧制阶段持续时间加上轧制阶段1或轧制阶段2的持续时间的总和之商的整数，以数学术语表示即是：

Drp1 …轧制阶段1持续时间

Drp2 …轧制阶段2持续时间

Cpd  …冷却阶段持续时间

Wn   …整数，其为(Cpd/(Drp1+Drp2+(Drp1或Drp2)))的整数

在本发明另一个实施例中，轧制阶段的数目是3，即轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3，轧制阶段1和轧制阶段2由冷却阶段1分开，轧制阶段2和轧制阶段3由冷却阶段2分开。

对于三阶段的热机械控制轧制方法，优选具有的轧制规程的冷却阶段1的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间的总和的整数A倍，

-以及其余时间1；

且冷却阶段2的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间的总和的整数B倍

-以及其余时间2；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于三个轧制阶段持续时间加上其余时间1与其余时间2中较大者的总和。在这种情况下，整数A是冷却阶段1的持续时间与所有三个轧制阶段持续时间总和之商的整数，整数B是冷却阶段2的持续时间与所有三个轧制阶段持续时间总和之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤Sdr+(Rt1和Rt2的较大者)

Cpd1＝(WnA·Sdr)+Rt1

Cpd2＝(WnB·Sdr)+Rt2

Tg   …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Drp1 …轧制阶段1的持续时间

Drp2 …轧制阶段2的持续时间

Drp3 …轧制阶段3的持续时间

Rt1  …其余时间1

Rt2  …其余时间2

Cpd1 …冷却阶段1的持续时间

Cpd2 …冷却阶段2的持续时间

Sdr  …所有三个轧制阶段持续时间之和，(Drp1+Drp2+Drp3)

WnA  …整数A，其为(Cpd1/Sdr)的整数

WnB  …整数B，其为(Cpd2/Sdr)的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制到这个值，更均匀的炉出料规程便成为可能。

优选采用三阶段的热机械控制轧制方法，其具有的轧制规程的冷却阶段1的持续时间等于下列数值之和：

-整数C乘以以下的总和：

-三个轧制阶段的持续时间

-以及轧制阶段3的持续时间，

-以及其余时间3；

且冷却阶段2的持续时间等于下列数值之和：

-整数D乘以以下的总和：

-三个轧制阶段的持续时间

-以及轧制阶段1的持续时间，

-以及其余时间4，

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于三个轧制阶段持续时间加上其余时间3与其余时间4中较大者的总和。

在这种情况下，整数C是冷却阶段1的持续时间与所有三个轧制阶段的持续时间加上轧制阶段3的持续时间的总和之商的整数，整数D是冷却阶段2的持续时间与所有三个轧制阶段的持续时间加上轧制阶段1的持续时间的总和之商的整数。

以数学式表示，这是：

Tg≤Sdr+(Rt1和Rt2的较大者)

Cpd1＝(WnC·(Sdr+Drp3))+Rt3

Cpd2＝(WnD·(Sdr+Drp1))+Rt4

Tg   …连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙

Drp1 …轧制阶段1的持续时间

Drp2 …轧制阶段2的持续时间

Drp3 …轧制阶段3的持续时间

Rt3  …其余时间3

Rt4  …其余时间4

Cpd1 …冷却阶段1的持续时间

Cpd2 …冷却阶段2的持续时间

Sdr  …所有三个冷却阶段的持续时间之和，(Drp1+Drp2+Drp3)

WnC  …整数C，其为(Cpd1/(Sdr+Drp3))的整数

WnD  …整数D，其为(Cpd2/(Sdr+Drp1))的整数

通过将连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙限制到这个值，更均匀的炉出料规程便成为可能。

对于三阶段的热机械控制轧制方法，优选的是在批次轧制期间，从该批次的第一板或带轧制完成之后，直到该批次的最后的板或带的轧制阶段3开始，

轧制阶段1总是被轧制阶段2接替，轧制阶段2总是被轧制阶段3接替，轧制阶段3总是被轧制阶段1接替。

这种规程使非常平均的炉出料规程成为可能。

对于三阶段的热机械控制轧制方法，同样优选的是在批次轧制期间，从该批次的第一板或带轧制完成之后，直到该批次的最后的板或带的轧制阶段3开始，

轧制阶段1总是被轧制阶段3接替，且轧制阶段3总是被轧制阶段2接替，轧制阶段2总是被轧制阶段1接替。

这种规程使非常平均的炉出料规程成为可能。

对于三阶段的热机械控制轧制方法，优选是在等于冷却阶段1的持续时间的时间内，以相等次数执行轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3。

在另一个三阶段的热机械控制轧制方法的优选实施方式中，在等于冷却阶段1的持续时间的时间内，以不等次数执行轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3。

更优选地，在等于冷却阶段1的持续时间的时间内，执行轧制阶段3的次数大于执行轧制阶段1的次数，并大于执行轧制阶段2的次数，且在等于冷却阶段2的持续时间的时间内，执行轧制阶段1的次数大于执行轧制阶段2的次数，并大于执行轧制阶段3的次数。

更优选地，在由冷却阶段接替的轧制阶段完成后，所获得的板或带通过至少一个移动设备被从轧机的轧制线转移到轧制线外的存储位置，然后在冷却阶段完成后，通过移动设备被从存储位置转移到轧制线。

因为板或带由此在冷却阶段内不再留在轧制线上，所以减少了执行交错方法所需的轧制线长度。

在特别优选的实施例中，在批次轧制期间，下面的情况至少发生一次：当一个板或带被转移到其存储位置或轧制线时，另一板或带通过相同的移动设备同时转移至轧制线或其存储位置。

在这种情况下，两个板或带通过移动设备的一次移动来转移。从而减少轧制批次期间移动设备所需数量的移动，其导致了监管以及磨损的减少。此外，需要更少的移动设备。

本发明的目的由通过用于权利要求1至22所述方法的热机械控制轧制装置进一步解决，

其包括至少一个轧机座，轧制线，轧制线外的存储位置，以及将板或带从轧制线移动至存储位置的至少一个移动设备，其特征在于存储位置的数目是被执行的轧制规程的交错深度向上取整后的一半。

相比于交错方法轧制规程所需存储位置的数目等于轧制规程的交错深度的现有技术，根据本发明只需要较少的存储位置。这导致空间和维修需要的减少，以及不太复杂的热机械控制轧制装置。

移动设备可为侧移辊道、提举辊道或起重臂。存储位置可位于一个或更多侧移辊道、提举辊道、或存储辊道上，其可平行于轧制线。在几个平行存储辊道的情况下，这些可错开。

在优选实施例中，至少一个移动设备可同时将一个板或带转移到轧制线或存储位置，并将另一板或带转移至存储位置或轧制线。

这是侧移辊道情况的例子，其在允许将一个板或带移入轧制线的同时，移动另一个板或带至存储位置。

附图说明

现在通过例子单独说明本发明，并参考附图，其中：

图1-6以单台轧机的平面简图显示了两阶段轧制、交错深度为2的现有技术的交错深度方法。

图7简示了两阶段轧制的现有技术交错深度方法的轧制规程时序图，其在具有一个轧机座的轧机上，交错深度为2，轧制阶段持续时间相等，冷却阶段是轧制时间的两倍长。

图8-16涉及本发明的实施方式，并显示了单台轧机的平面简图，其在交错深度为4、轧制阶段持续时间相等的两阶段轧制方法执行期间，包括具有两个横向位置的两个侧移辊道。

图17显示了图8-16中描述的轧制规程时序图。

图18显示了现有技术交错深度为4的轧制规程时序图。

图19显示了本发明交错深度为3、相等长度轧制阶段的两阶段轧制规程时序图。

图20显示了现有技术交错深度为1、不同轧制阶段持续时间的两阶段轧制规程时序图。

图21显示了本发明交错深度为1、不同轧制阶段持续时间的两阶段轧制规程时序图。

图22显示了现有技术交错深度为3、不同轧制阶段持续时间的两阶段轧制规程时序图。

图23显示了本发明交错深度为3、不同轧制阶段持续时间的两阶段轧制规程时序图。

图24显示了本发明交错深度为2、不同持续时间的三阶段轧制规程时序图。

具体实施方式

图7显示了两个轧制阶段和一个冷却阶段。图7中，轧制阶段1和轧制阶段2的顺序是1-1-1-2-2-2-1-1-1-2-2-2。因此，尽管一种轧制阶段由另一种轧制阶段接替的情况发生了三次，但是两个连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙并不总小于轧制规程的所有轧制阶段与所有冷却阶段持续时间的总和。在3号坯和4号坯的轧制阶段1的开始之间，时间间隙等于轧制规程的两个轧制阶段与一个冷却阶段持续时间的总和。

图8显示了热机械控制轧制的轧机装置的平面简图，其具有一个轧机座3，由辊道2和4组成的轧制线，轧制前加热坯的炉1，以及两个位于辊道4中的轧机座3的出料侧上的侧移辊道10和11。每一个侧移辊道可在两个位置之间移动。图8显示了当待处理批次的第一坯已完成轧制阶段1时，由此产生的板12被输送到处于下位中的侧移辊道10上。在那之后，侧移辊道10移入它的上位，从而从轧制线移走板12并将它转移到它的存储位置。图9显示了在存储位置的板12。当从板12的轧制阶段1的结束开始，在等于一个轧制阶段持续时间的时间段过去后，第二坯的轧制阶段1开始。由此产生的板13被输送到在处于下位中的侧移辊道11上。图10显示了处于下位中的侧移辊道11上的板13。在那之后，侧移辊道11移入它的上位，从而从轧制线移走板13并将它转移到其存储位置。图11显示了在存储位置中的板12。当从板13的轧制阶段1的结束开始，在等于一个轧制阶段持续时间的时间段过去后，第三坯的轧制阶段1开始。由此产生的板14被输送到处于上位的侧移辊道10上。图12显示了在上位中的侧移辊道10上的板14。在那之后，侧移辊道10移动到它的下位中，从而从轧制线移走板14并将板转移到它的存储位置，并同时将板12从它的存储位置转移至轧制线。图13显示了处于下位中的侧移辊道10上的板12和14。在那之后，板12的轧制阶段2开始。图14显示了轧制阶段2完成后的板12。当从轧机上清除板12时，第四坯15的轧制阶段1开始，其同样显示在图14，由此产生板16。当板16完成轧制阶段1时，它移动到处于上位中的侧移辊道11上。图15显示了处于上位中的侧移辊道11上的板16。在那之后，侧移辊道11移动到其下位中，从而从轧制线移走板16并将它转移到存储位置，并同时将板13从其存储位置转移到轧制线。图16显示了处于下位中的侧移辊道11上的板13和16。随后，板13的轧制阶段2开始。

如果待处理批次的金属坯大于4，当从轧机上清除板13时，另一个坯将开始其轧制阶段1，有效重复的情况如图14所示。由此产生的板类似于图15和16而进行处理。同样对于每个坯，图14至16显示的规程可类似地重复。

在图8-16概括的交错深度为4的例子中，只需要两个侧移辊道。

图17显示了图8-16中描述的轧制规程的时序图。为了比较，现有技术中交错深度为4的轧制规程时序图如图18所示。

图17显示了两个轧制阶段和一个冷却阶段。图17中，轧制阶段1和轧制阶段2的顺序是1-1-1-2-1-2-1-2-1-2-2-2。因此，一种轧制阶段继之以另一种轧制阶段的情况发生了7次。两个连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙总是小于轧制规程的轧制阶段1、轧制阶段2和冷却阶段持续时间的总和。

根据图18，对于交错深度为4的情况，总共需要4个侧移辊道，以在第五坯的轧制阶段1开始前从轧制线移走前四板。因此，本发明减少了需要的侧移辊道数目。图18显示了两个轧制阶段和一个冷却阶段。在图18中，轧制阶段1和轧制阶段2的顺序是1-1-1-1-1-2-2-2-2-2-1。因此，一种轧制阶段被另一种轧制阶段接替的情况发生了2次。两个连续被轧制坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙并不总是小于轧制规程的所有轧制阶段和所有冷却阶段的持续时间的总和。在5号坯和6号坯的轧制阶段1的开始之间的时间间隙等于轧制规程的两个轧制阶段和冷却阶段持续时间的总和。

此外，在图8-17中所构画的本发明减少了所需侧移移动的次数，因为在前两次之后的所有侧移移动都是在将一个板转移到存储位置中的同时，将另一个板转移回轧制线。如图18所示的现有技术中，没有这样的同时转移发生。

此外，图8-17中概括的本发明允许更均匀的炉出料规程，因为在一个坯的轧制阶段1完成之后，即结束时，新坯总是在等于一个轧制阶段持续时间的时间段之后开始其轧制阶段1。当轧制阶段1均匀开始时，炉出料规程也可均匀。在图18所示的现有技术中，前五个轧制阶段1先后开始，而在一个坯的轧制阶段1的结束与连续轧制坯的轧制阶段1的开始之间不存在时间间隙，接着却是第五坯的轧制阶段1的开始与第六坯的轧制阶段1的开始之间的长时间间隙。该长时间间隙持续的时限等于所有轧制阶段和冷却阶段持续时间的总和。

因此，相比现有技术，本发明的优点是，它提供了使用更均匀炉出料规程的可能性，以减少所需的存储位置数目，并减少了在轧制线与存储位置之间来回转移板的移动设备的移动次数。

尽管图8-17涉及具有一个轧机座、交错深度为4的轧机上的两阶段轧制规程，对于具有更多轧制阶段的轧制规程，具有不同交错深度的轧制规程，以及具有一个以上轧机座的轧机同样可获得上述优点。

在图19的时序图中例示了本发明的交错深度为3、相等长度轧制阶段的两阶段轧制规程。连续轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙等于三个轧制阶段持续时间的时间，而在交错深度为3的现有技术交错规程中，最大时间间隙将等于五个轧制阶段的持续时间。此外，在本发明的轧制规程中，两个侧移台就足够了，而现有技术轧制规程则需要三个侧移台。

本发明的另一优点由图20和21例示。图20显示了两阶段轧制规程的现有技术时序图，其具有不同的轧制阶段持续时间以及交错深度1。在该轧制规程中，它需要等于轧制阶段1持续时间的8倍的时间来产生2个板，并在此期间内，该轧机轧制时间只等于轧制阶段1持续时间的6倍。图21显示了本发明轧制规程的时序图，其具有与图20的现有技术轧制规程相同的轧制阶段和冷却阶段持续时间，以及因此相同的交错深度。使用本发明图21的规程，在第一板轧制阶段2完成后，轧机不间断运行并在轧制阶段1持续时间的三倍后产生1个板。生产量因此比图20所示的规程大33％。

在实践中，轧机的不间断运行无法实现，因为冷却时间并不一定是轧制阶段持续时间的确切倍数，并需要一段时间将板从其存储位置间移进移出。

生产量中相似的改善由图22和23中交错深度为3的两阶段轧制规程例示。在这些图中，冷却阶段持续时间是轧制阶段1持续时间的6倍，且轧制阶段2持续时间是轧制阶段1持续时间的2倍。使用图22中例示的现有技术轧制规程，在等于轧制阶段1持续时间15倍的时间内产生四个板，并在此期间，该轧机运行时间等于轧制阶段1持续时间的12倍。使用图23中例示的本发明轧制规程，轧机在前两板后连续运行，并在轧制阶段1持续时间的三倍后产生一个板。

图24显示了三阶段轧制规程，其具有相等的轧制阶段持续时间，不同冷却阶段持续时间和交错深度2。在根据该轧制规程的第一板的轧制阶段3完成后，在每一个等于轧制阶段持续时间13倍的时间内产生4个板。现有技术的传统交错规程在每11个时间段内产生3个板，使得本发明的交错规程导致吞吐量有13％的增加。

图17-24中，只显示了待处理的小批次时序图。如果这些批次更大，时序图将继续以与小批次同样的方式显示。

Claims (25)

1.在轧机上按照轧制规程将金属坯批次热机械控制地轧制为板或带的方法，该轧机包括至少一个轧机座，该轧制规程包括至少两个具有至少一个轧制道次的轧制阶段和处于连续轧制阶段之间的冷却阶段，该轧制规程施加在该批次的每一个坯上，

其特征在于：

在轧制该批次期间，在至少一个轧机座上，施加给一个坯或板或带的轧制阶段被施加给另一个坯或板或带的不同轧制阶段接替发生了多次，以及

对于两个连续被轧制的坯，在它们轧制阶段1的开始之间的时间间隙总是小于轧制规程的所有轧制阶段和所有冷却阶段的持续时间的总和。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述批次的第一个坯的第一轧制阶段完成之后，直到最后板或带的最后轧制阶段开始，总是有至少一个其他板或带处在它的冷却阶段。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，该方法的轧制规程的交错深度定义为：

对于轧制阶段持续时间不等的轧制规程，是通过对由所述冷却阶段的持续时间与最长轧制阶段的持续时间之商组成的数值组中的最小值向下取整获得的整数；以及

对于轧制阶段持续时间相等的轧制规程，是通过对由所述冷却阶段的持续时间与轧制阶段的持续时间之商组成的数值组中的最小值向下取整获得的整数，

其特征在于：

对于大于交错深度加一的批次，在该批次第一坯的第一轧制阶段完成之后，直到最后的板或带的最后轧制阶段的开始，总是有至少一个其他板或带处在它的冷却阶段。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于：

轧制阶段的数目为两个，即轧制阶段1和轧制阶段2，它们由一个冷却阶段分开。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

对于具有偶数交错深度和轧制阶段持续时间相等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段的持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于一个轧制阶段的持续时间的两倍与所述其余时间的总和。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于

对于具有偶数交错深度和轧制阶段持续时间不等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于最长轧制阶段的持续时间的两倍与其余时间的总和。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

对于具有奇数交错深度和轧制阶段持续时间相等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于一个轧制阶段持续时间的三倍与其余时间的总和。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

对于具有奇数交错深度和轧制阶段持续时间不等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙等于最长轧制阶段持续时间的三倍与其余时间的总和。

9.如权利要求4，5或7任一项所述的方法，其特征在于：

在所述批次的第一板或带轧制完成后，

对于轧制阶段持续时间相等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-轧制阶段的持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

在轧制该批次期间，轧制阶段1与轧制阶段2交替的间隔等于轧制阶段持续时间的交错深度倍与其余时间的总和。

10.如权利要求4，6和8任一项所述的方法，其特征在于：

在所述批次的第一板或带轧制完成后，

对于轧制阶段持续时间不等的轧制规程，

冷却阶段的持续时间等于下列数值之和：

-最长轧制阶段的持续时间的整数倍，

-以及其余时间；

在轧制所述批次期间，轧制阶段1与轧制阶段2交替的间隔等于最长轧制阶段持续时间的交错深度倍与其余时间的总和。

11.如权利要求4，6，8和10任一项所述的方法，其特征在于：

对于具有持续时间不等的轧制阶段和持续时间等于或大于两个轧制阶段持续时间的和或该和的整数倍的冷却阶段的轧制规程，

在所述批次的第一板或带轧制完成后，

在等于冷却阶段持续时间的时间段内，

轧制阶段1的执行次数与轧制阶段2相同。

12.如权利要求4，6，8和10任一项所述的方法，其特征在于：

对于这样的轧制规程，即轧制阶段持续时间不等，以及冷却阶段持续时间等于或大于下列数值之和：

-两个轧制阶段持续时间，

-以及轧制阶段1或轧制阶段2的持续时间；

或该和的整数倍，

在冷却阶段持续时间内，轧制阶段1的执行次数等于轧制阶段2的执行次数加1或减1。

13.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于：

轧制阶段的数目是3，即轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3，轧制阶段1和轧制阶段2由冷却阶段1分开，轧制阶段2和轧制阶段3由冷却阶段2分开。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

对于这样的轧制规程，即冷却阶段1的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间之和的整数A倍，

-以及其余时间1；

且冷却阶段2的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间之和的整数B倍

-以及其余时间2；

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于三个轧制阶段持续时间加上其余时间1与其余时间2中较大者的总和。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

对于这样的轧制规程，即冷却阶段1的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间与轧制阶段3的持续时间之和的整数C倍，

-以及其余时间3；

且冷却阶段2的持续时间等于下列数值之和：

-三个轧制阶段持续时间与轧制阶段1的持续时间之和的整数D倍，

-以及其余时间4，

对于连续被轧制的坯，它们的轧制阶段1的开始之间的最大时间间隙取决于三个轧制阶段持续时间加上其余时间3与其余时间4中较大者的总和。

16.如权利要求13至14任一项所述的方法，其特征在于：在轧制所述批次期间，

从该批次的第一板或带轧制完成之后，直到该批次的最后的板或带的轧制阶段3开始，

轧制阶段2总是接替轧制阶段1，轧制阶段3总是接替轧制阶段2，且轧制阶段1总是接替轧制阶段3。

17.如权利要求13或15所述的方法，其特征在于：在轧制所述批次期间，

从该批次的第一板或带轧制完成之后，直到该批次的最后的板或带的轧制阶段3开始，

轧制阶段3总是接替轧制阶段1，轧制阶段2总是接替轧制阶段3，且轧制阶段1总是接替轧制阶段2。

18.如权利要求14或16所述的方法，其特征在于：

在等于冷却阶段1的持续时间的时间段内，

轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3的执行次数相同。

19.如权利要求15或17所述的方法，其特征在于：

在等于冷却阶段1的持续时间的时间段内，

轧制阶段1、轧制阶段2和轧制阶段3执行次数不同。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：

在等于冷却阶段1的持续时间的时间段内，执行轧制阶段3的次数大于执行轧制阶段1的次数，并大于执行轧制阶段2的次数，

以及在等于冷却阶段2的持续时间的时间段内，执行轧制阶段1的次数大于执行轧制阶段2的次数，并大于执行轧制阶段3的次数。

21.如权利要求1至20任一项所述的方法，其特征在于：

在由冷却阶段接替的轧制阶段完成之后，所产生的板或带通过至少一个移动设备从轧机的轧制线转移到位于轧制线外侧的存储位置，然后在冷却阶段完成之后，通过该移动设备从存储位置转移到轧制线。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：

在轧制所述批次期间，至少发生一次的情况是当一个板或带转移到其存储位置或轧制线时，另一个板或带通过相同的移动设备同时转移至轧制线或其存储位置。

23.用于如权利要求1至22所述方法的热机械控制轧制装置，

包括至少一个轧机座(3)，一个轧制线，位于轧制线外侧的存储位置(6，8)，以及将板或带从轧制线移动至存储位置(6，8)的至少一个移动设备，其特征在于：

存储位置(6，8)的数目是被执行的轧制规程的交错深度向上取整后的一半。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于：

至少一个移动设备可将一个板或带转移到轧制线或存储位置(6，8)，并同时将另一个板或带转移至存储位置(6，8)或轧制线。

25.根据权利要求1-22任一项所述的在轧机上将金属坯批次热机械控制地轧制成板或带的方法的使用，所述轧机包括至少一个轧机座。

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