CN102341198A - 用于铸造和轧制金属的设备和方法 - Google Patents

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CN102341198A CN2010800106538A CN201080010653A CN102341198A CN 102341198 A CN102341198 A CN 102341198A CN 2010800106538 A CN2010800106538 A CN 2010800106538A CN 201080010653 A CN201080010653 A CN 201080010653A CN 102341198 A CN102341198 A CN 102341198A
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Abstract

本发明大体涉及一种用于铸造和轧制金属的装置和方法，其中，设置有用于铸造板坯的至少一个第一和一个第二铸造线以及用于轧制所铸造的板坯的轧机机组，并且第一铸造线构造成水平的薄板坯铸造设备(1)，其包括用于熔体的至少一个作业容器(5)和在铸造方向上在该至少一个作业容器(5)后面水平伸延的传送带(6)，并且第二铸造设备同样构造成水平的薄板坯铸造设备(1)和/或竖直的薄板坯铸造设备(2)，其至少包括用于竖直地铸造板坯的铸模(4)以及用于将竖直铸造的板坯弯曲并矫正到水平的位置中的弯曲和矫正装置(7)，其中，用于轧制所铸造的板坯的轧机机组(11)后置于该至少两个铸造线，并且该至少两个铸造线如此地构造，即相应地利用该至少两个铸造线中的一个所铸造的板坯可被输送给轧机机组(11)。

Description

用于铸造和轧制金属的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助于铸造设备和排在后面的轧机机组铸造和轧制金属(尤其钢)的装置和方法。
为了清楚起见，在该位置处首先澄清一些概念，其在本说明书的范围中意义相同地来使用。概念“薄板坯”(Duennbramme)和“板坯”相应地表示最薄板坯(5-35mm厚度)、薄板坯(35-90mm厚度)、中等厚的板坯(90-150mm厚度)或前带(Vorband)(20-50mm厚度)。
概念“水平的薄板坯铸造设备”在本说明书的范围中与水平的带铸造设备、尤其BCT设备(带铸造技术)或DSC设备(直接条带铸造)意义相同。
概念“竖直的薄板坯铸造设备”在本说明书的范围中尤其覆盖了下列的设备类型：在“紧凑式条带生产”的意义上的薄板坯铸造设备，带有后续的用于带有仍为液态的集水包(Sumpf)的坯料(Strang)的弯曲和矫正装置的竖直铸造设备，带有后续的用于完全固化的坯料的弯曲和矫正装置的竖直铸造设备(例如CSP设备)或圆弧铸造设备。
背景技术
文件EP1 708 830 B1显示了一种CSP设备，其设计用于生产带有大约50mm的厚度的薄板坯。尤其地，在该文件中示出了双坯料(zweistraengig)的设备。在该设备中生产的坯料被输送给共同的轧机机组。在此，坯料的运输通过所谓的摆动梭(Schwenkfaehre)来实现。附加地，平行地布置有用于传统的厚的板坯或还有中等厚的板坯的轧制设备，双机架的粗轧机组前置于该轧制设备，利用该粗轧机组，待进入到CSP线上的坯料被减小到大约50mm的厚度。为了使板坯进入到CSP线中，前置有粗轧机架或板轧机架(Blechwalzgeruest)。
在专利文件EP 1 318 876 B1中设置有两个CSP设备，轧机机组排在这两个CSP设备后面。该设备中的一个用于碳钢的生产，而另一个用于优质钢的生产。钢板坯在该CSP设备中弯曲。
鉴于上面所说明的现有技术，提出了技术上的目的，即，将用于铸造和轧制金属的已知的装置和已知的方法改进成使得它也适合于高合金钢或最高合金钢以及薄带的生产。
发明内容
该技术上的目的通过根据本发明的用于铸造和轧制金属的装置来实现，该装置包括用于铸造板坯的至少一个第一和一个第二铸造线和用于将在第一铸造线中铸造的板坯运输到第二铸造线中的器件和用于轧制所铸造的板坯的轧机机组，其中，第一铸造线构造成水平的薄板坯铸造设备，其包括用于熔体的至少一个作业容器和在铸造方向上在该至少一个作业容器后面水平伸延的传送带，并且其中第二铸造线同样构造成水平的薄板坯铸造设备或者构造成竖直的薄板坯铸造设备，其至少包括用于竖直地铸造板坯的铸模(Kokille)以及用于将竖直铸造的板坯弯曲到水平的位置中的弯曲和矫正装置，并且其中，用于轧制所铸造的板坯的轧机机组后置于这两个铸造线中的一个，并且该至少两个铸造线和用于运输的器件如此地构造，即相应地利用该至少两个铸造线中的一个所铸造的板坯可被输送给轧机机组。
通过根据本发明的该装置可更好地充分利用轧机机组。此外，通过扩展有附加的铸造线还可更好地充分利用已经存在的轧机机组。此外，通过水平的薄板坯铸造设备的设置可能的是，也如对于裂纹敏感的钢和尤其带有高的铝含量的钢一样来生产高合金钢和最高合金钢，这是因为薄板坯在水平的薄板坯铸造设备中通过随带的铸模或传送带而不与铸造粉末接触。通过与水平的薄板坯铸造设备的组合，细的晶粒结构通过快速的固化以及微小的熔析倾向同样实现。此外，在铸造产品上的振荡痕迹通过随带的铸模被避免。可能的裂纹损伤、弯曲损伤或矫正损伤同样被避免。此外，通过附加设置的薄板坯铸造设备也可制造标准钢。总体上，即生产程序或生产型谱相对于已知的装置被明显地扩展。通过薄板坯技术的应用，还可直接生产带有在15mm以下的厚度的带，由此轧机机组中的轧制费用明显减少。
在该装置的一个优选的实施形式中，该至少两个铸造线中的每一个构造成薄板坯铸造设备，排在其后面有用于轧制在水平的薄板坯铸造设备中铸造的板坯的轧机机组。通过该布置甚至可成本有效地来运行仅包括水平的薄板坯铸造设备的装置。
在该装置的另一优选的实施形式中，该至少两个铸造线构造成铸造如此小厚度的板坯，使得对于所铸造的板坯，用于在进入轧机机组中之前轧制板坯的粗轧机组是不必要的。通过这种布置可节省空间、能量和成本。
在该装置的另一优选的实施形式中，构造有用于铸造和轧制带有在40mm与120mm之间的厚度的板坯的薄板坯铸造设备，并且/或者构造有用于铸造和轧制带有在5mm与35mm(优选地10mm与20mm)之间的厚度的板坯的水平的薄板坯铸造设备。
在该装置的另一优选的实施形式中，构造有用于铸造高合金钢和最高合金钢的至少一个水平的薄板坯铸造设备。
在该装置的另一优选的实施形式中，在铸造方向上在该至少一个薄板坯铸造设备的传送带后面布置有至少一个调温装置、尤其炉，并且/或者在铸造方向上在该至少一个薄板坯铸造设备的弯曲装置的后面布置有至少一个调温装置、尤其炉。
在该装置的另一优选的实施形式中，用于将在该至少两个铸造线中的一个中铸造的板坯运输到该至少两个铸造线中的另一个中的器件通过梭子、尤其摆动梭形成，并且/或者该梭子如此构造，即实现了到该至少两个铸造线中的另一个铸造线的调温装置的截段中的运输。
在该装置的另一优选的实施形式中，该至少两个铸造线彼此平行地和/或彼此并排地布置。
在该装置的另一优选的实施形式中，该装置包括总共三个铸造线，其平行地彼此并排布置，其中在铸造方向上在该三个铸造线的中间的一个后面布置有用于轧制在铸造线中所铸造的板坯的轧机机组。
另外，本发明包括一种用于铸造和轧制金属的方法，其利用至少两个用于铸造板坯的铸造线，下面也称作第一和第二铸造线，尤其利用根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，在铸造线中的至少一个中，薄板坯被水平地铸造，而在至少一个另外的铸造线中，薄板坯同样被水平地铸造，并且/或者板坯被竖直地和/或在弧形中铸造，并且在铸造期间或在铸造后被弯曲到水平的方向上，其中，所铸造的板坯随后准确地被输送给轧机机组。根据本发明的方法的优点尽可能地对应于根据本发明的装置的优点。
在一个优选的实施形式中，在该方法中，水平铸造的薄板坯由带有直至10％的铝含量的钢制成。
在该方法的另一优选的实施形式中，水平铸造的薄板坯由带有在1％至3％之间的铝含量的钢制成。
在该方法的另一优选的实施形式中，水平铸造的薄板坯由碳钢、低合金钢、高合金钢或包晶钢制成。
附图说明
接下来简短地说明实施例的附图。另外的细节可从实施例的详细的说明中得悉。其中：
图1a显示了根据本发明的装置的实施例的示意性的俯视图，在其中，水平的薄板坯铸造设备可通过摆动梭与双坯料的薄板坯铸造设备相连接；
图1b显示了根据图1a的装置的透视图，然而带有用于双坯料的竖直的薄板坯铸造设备的共同的分配槽；
图1c显示了类似于图1a的根据本发明的装置的实施例的示意性的俯视图，然而带有更短的调温截段；
图1d显示了根据图1c的装置的透视图；
图2a显示了带有薄板坯铸造设备连同排在后面的轧机机组和与该设备可通过摆动梭连接的两个水平的薄板坯铸造设备的根据本发明的实施例的示意性的俯视图；
图2b显示了根据图2a的装置的透视图；
图3a显示了带有水平的薄板坯铸造设备连同排在后面的轧机机组和与该设备可通过摆动梭连接的另两个水平的薄板坯铸造设备的根据本发明的实施例的示意性的俯视图；
图3b显示了根据图3a的装置的透视图；
图4a显示了三个水平的铸造设备的根据本发明的实施例的示意性的俯视图，其通过共同的分配槽被供给并且可通过摆动梭彼此相连接并且排在其后有共同的轧机机组；
图4b显示了根据图4b的装置的透视图；
具体实施方式
图1a显示了带有两个CSP设备2或竖直的薄板坯铸造设备2的装置的根据本发明的实施例。该竖直的薄板坯铸造设备2是已知的。在该设备2中，坯料首先利用铸模4竖直地铸造，并且接着借助于弯曲装置7被弯曲，并且随后利用矫正单元来矫正。可选地，在铸造方向上另外设置有分离装置8或剪切机8。紧接着板坯到达排在后面的调温装置9、尤其炉9中。在那里，板坯例如被加热，或者保持在一定的温度上。
除了两个CSP铸造线2之外，布置有水平的薄板坯铸造设备1。它优选地平行地处于竖直的薄板坯铸造设备2旁边。上面在图1a中所显示的设备1具有用于熔体(Schmelze)的作业容器5以及传送带6，液态的熔体被引导到传送带6上，并且在其上，金属带开始固化。排在其后面在图1a中设置有调温区域或调温装置9。
在图1中所显示的实施例中，设置有另外的摆动梭10，以便将板坯从两个处于外部的铸造线的端部向布置在中间的铸造线运输。摆动梭10的结构对于专业人员是已知的。替代地，根据本发明也可设置有平行梭，如它同样通常是已知的那样。可选地，调温区域9构造成辊底式炉(Rollenherdofen)，尤其地，梭子10构造成(隧道梭)炉梭。通过梭子10的相应的应用，板坯从三个设备1、2中的每一个被输送给排在后面的轧机机组11。尤其地，如显示的那样，总计三个铸造线或设备1、2彼此并排地布置。轧机机组11优选地与该三个铸造线中的中间一个成直线。那么，由外面的线生产的板坯可借助于梭子10运输到调温装置9的截段中，调温装置与轧机机组11成直线。通常，也可能的是，对于铸造线中的一个或多个设置成，板坯从外面进入到铸造线中的一个中。此外，在铸造线中的一个中也可设置有附加的粗轧机架，以便轧制进入的板坯。排在铸造设备1、2后面的轧机机组11的结构，优选地包括多个轧机机架12在内，不是本发明的焦点，而以已知的方式实现。
图1b显示了根据图1a的装置，其中，竖直的薄板坯铸造轧制设备2的铸模4通过共同的分配槽3被供应有熔体。
通过根据图1a和1b的装置，水平的薄板坯铸造设备1的优点可与竖直的薄板坯铸造设备2的优点相组合。轧机机组11良好地被充分利用，这是因为三个铸造线供应轧机机组11。如果从本身来看设置有薄板坯铸造设备1，那么用于轧机机组11的投资在薄板坯铸造设备11的所生产的量处来衡量相对高。如果在运行中已经存在有竖直的薄板坯铸造设备2，那么它根据本发明通过水平的薄板坯铸造设备1可被扩展，由此也提高了已经存在的轧机机组11的经济性并扩展了生产型谱。
图1c和1d显示了与图1a和1b类似的根据本发明的装置的实施例。与图1a和1b所示出的装置相比，水平的薄板坯铸造设备1(上面在图1b和1c中示出)而利用更短的调温装置9来实施。这种设备目前也可更经济地运行，尽管它仅具有用于中间存放薄板坯和最薄板坯的相对短的调温区域9。剩余的布置等效于在图1a和1b所示出的布置。
图2a显示了竖直的薄板坯铸造设备2，成直线地排在其后有轧机机组11。除了该设备之外，在两侧布置有一种水平的薄板坯铸造设备1，如它已经在图1b和图1c所示出的那样。类似于之前描述的实施例，板坯可借助于梭子10从两个处于外面的薄板坯铸造设备1或铸造线通过梭子10，优选地从相应的调温装置9的端部运输或引导到中间的铸造线或薄板坯铸造设备2的调温区域9的截段中。该截段优选地(从铸造方向上观察)处于竖直的薄板坯铸造设备2的调温装置9的中间的区域中。如果薄板坯从外面的铸造线到达该截段中，则它优选地还通过调温区域9的一部分并且然后被输送给轧机机组11。
而图2b在透视图中显示了如图2a的相同的布置。附图标记可类似于图1a至1d中的标记来理解。
图3a和3b在俯视图和在透视图中显示了根据本发明的装置的另一实施例。在该实施例中，三个水平的薄板坯铸造设备1彼此并排地布置，其中，轧机机组11成直线地或成同一列地后置于布置在三个设备的中间的薄板坯铸造设备1。类似于之前的实施例，设置有用于将板坯从处于外面的设备向布置在中间的设备或铸造线运输的梭系统10。
图4a和4b可看作类似于图3a和3b，其中，然而所有的铸造线通过共同的分配槽3被供应有熔体。在这种情况中也可提到三坯料或多坯料的设备，其供应轧机机组11。
通常，来自于所有附图的特征可彼此相组合，或者各个结构上的细节可由专业人员匹配相应的应用。
附图标记列表
1：水平的薄板坯铸造设备
2：竖直的薄板坯铸造设备
3：分配槽
4：铸模
5：作业容器
6：传送带
7：弯曲装置/矫正装置
8：分离装置
9：调温装置
10：摆动梭
11：轧机机组
12：轧机机架

Claims (13)

1.一种用于铸造和轧制金属的装置，其具有下列的：
用于铸造板坯的至少一个第一和至少一个第二铸造线；
用于将在所述第一铸造线中所铸造的板坯运输到所述第二铸造线的器件；和
用于轧制所铸造的板坯的轧机机组；
其特征在于，
所述第一铸造线构造成水平的薄板坯铸造设备(1)，其包括用于熔体的至少一个作业容器(5)和在铸造方向上在所述至少一个作业容器(5)后面水平地伸延的传送带(6)；并且，所述第二铸造线同样构造成水平的薄板坯铸造设备(1)或者构造成竖直的薄板坯铸造设备(2)，其包括用于竖直地铸造板坯的至少一个铸模(4)以及用于将竖直铸造的板坯弯曲并矫正到水平的位置中的弯曲和矫正装置(7)，并且
用于轧制所铸造的板坯的轧机机组(11)后置于所述两个铸造线中的一个，并且所述至少两个铸造线和所述用于运输的器件如此地构造，即相应地利用所述至少两个铸造线中的一个所铸造的板坯能够被输送给所述轧机机组(11)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两个铸造线中的每个构造成水平的薄板坯铸造设备(1)，用于轧制在所述水平的薄板坯铸造设备(1)中所铸造的板坯的所述轧机机组(11)后置于所述铸造线。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少两个铸造线构造成铸造如此小的厚度的板坯，使得对于所铸造的板坯，用于在进入所述轧机机组(11)中之前轧制所述板坯的粗轧机组是不必要的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，构造有用于铸造带有在40mm与120mm之间的厚度的板坯的所述竖直的薄板坯铸造设备(2)，并且/或者构造有用于铸造带有在5mm与35mm之间、优选地在10mm与20mm之间的厚度的板坯的所述水平的薄板坯铸造设备(1)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，构造有用于铸造高合金钢和最高合金钢的至少一个所述水平的薄板坯铸造设备(1)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在铸造方向上在至少一个所述薄板坯铸造设备(1)的传送带(6)后面布置有至少一个调温装置(9)，尤其炉(9)，并且/或者在铸造方向上在至少一个所述竖直的薄板坯铸造设备(2)的弯曲和矫正装置(7)后面构造有至少一个调温装置(9)，尤其炉(9)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于将在所述至少两个铸造线中的一个中铸造的板坯运输到所述至少两个铸造线中的另一个的所述器件由梭子(10)、尤其摆动梭(10)形成，并且/或者所述梭子如此地设计，使得实现到所述至少两个铸造线中的另一个铸造线的调温装置(9)的截段中的运输。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少两个铸造线彼此平行地和/或彼此并排地布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括总共三个铸造线，其平行地彼此并排布置，其中，用于轧制在所述铸造线中所铸造的板坯的所述轧机机组(11)在铸造方向上布置在所述三个铸造线中的中间一个后面并且/或者与其成直线布置。
10.一种用于铸造和轧制金属的方法，其利用用于铸造板坯的至少两个铸造线，尤其利用根据前述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在所述铸造线中的至少一个中薄板坯被水平地铸造，并且在至少一个另外的铸造线中薄板坯同样被水平地铸造，并且/或者板坯被竖直地铸造并且被弯曲到水平的方向上，其中，所铸造的所述板坯随后准确地被输送给所述轧机机组(11)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述水平铸造的薄板坯由带有直至10％的铝含量的钢形成。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述水平铸造的薄板坯由带有在1％与3％之间的铝含量的钢形成。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述水平铸造的薄板坯由碳钢、低合金钢、高合金钢或包晶钢形成。
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