CN103624081B - 铸造轧制复合设备的中间轧机区域 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铸造轧制复合设备（1）的中间轧机区域（Z）。本发明的任务在于，给出一种紧凑的铸造轧制复合设备，通过所述设备能够减少所述铸造轧制复合设备的总长度，并且能够降低所述铸造轧制复合设备的投资和运行成本。该任务由以下方式解决，即在中间轧机区域（Z）中沿输送方向（7）前后布置辊道（4）的第一辊子（31）、第二辊子（32）和第三辊子（33），其中在第一辊子（31）与第二辊子（32）之间的区域中布置选自抬升装置（11）和输出装置（8）这个集合中的至少一个装置，并且在第二辊子（32）与第三辊子（33）之间的区域中布置感应炉（12）的至少一个加热模块（12a）。

Description

铸造轧制复合设备的中间轧机区域
技术领域
本发明涉及一种铸造轧制复合设备的所谓的中间轧机区域、即在铸造轧制设备中粗轧机与精轧机之间的区域。
一种设备称为铸造轧制复合设备，其中铸造设备（例如具有穿流模、轧模或履带式铸模的连铸机或者二辊式铸造机）与轧制设备耦接。所述铸造轧制复合设备能够要么在所谓的连续运行（英文endless）中要么在所谓的半连续运行（英文：semi-endless或者batch）中运行，其中在连续运行中由铸造设备产生的连铸坯未切割地在轧制设备中被加工成热轧产品。因此属于所述铸造轧制复合设备的有无头带钢生产线ESP（EndlessStripProduction）、紧凑式带钢生产线CSP（CompactStripProduction）和所谓的CSP-flex设备。
具体而言，本发明涉及一种用于制造热轧产品的铸造轧制复合设备，具有
-连铸机，用于连铸连续的预制材料的连铸坯；随后有
-粗轧机，用于将所述预制材料的连铸坯粗轧成粗轧带钢；随后有
-中间轧机区域，其包括用于切割所述粗轧带钢的剪切机、用于抬升连铸坯段的抬升装置、用于输出粗轧带钢段的输出装置、用于将所述粗轧带钢加热到轧制温度的感应炉和具有多个沿输送方向前后布置的辊子的辊道，其中所述辊子形成用于所述粗轧带钢的输送带；随后有
-精轧机，用于将所述粗轧带钢精轧成成品带钢；随后有
-冷却区段，用于冷却所述成品带钢；并且随后有
-储存装置，用于卷绕或堆叠所述成品带钢。
背景技术
由本申请人的WO2009/121678A1已知这种类型的铸造轧制复合设备，其具有连铸机2、粗轧机5、中间轧机区域、精轧机14、冷却区段15和储存装置17，其中所述中间轧机区域包括剪切机9、抬升装置11、输出装置8、感应炉12和辊道。尽管这种铸造轧制复合设备在实践中已经被证实为是非常良好的，但是其缺陷是，沿带钢的输送方向依次连续布置剪切机9、输出装置8、抬升装置11和感应炉12的结构具有约30米的总长度。由于所述长的结构长度，带钢在到精轧机的路径上剧烈地冷却，由此在所述带钢上产生更多氧化皮，并且增加投资成本（英文：CAPEX）和运行成本（英文：OPEX）。当然也能够通过去掉剪切机、输出装置和抬升装置而明显更紧凑地构造所述中间轧机区域。但是这可能导致，在剪切机之后的设备部件中断时必需中断铸造运行，由此大大降低了设备的运行可靠性。如何能够在运行可靠性相对较高的情况下降低铸造轧制复合设备的结构长度并且减少铸造轧制复合设备的投资和运行成本，该文献没有提出。
发明内容
本发明的任务在于，克服现有技术的缺陷并且给出一种紧凑的铸造轧制复合设备，通过所述设备
-能够克服在后置于中间轧机区域的设备部件中的故障，而同时无需中断连铸机的连续铸造运行，
-能够减少铸造轧制复合设备的总长度，并且
-能够降低铸造轧制复合设备的投资和运行成本。
该任务通过开头提到的铸造轧制复合设备由以下方式解决，在中间轧机区域中沿输送方向前后布置辊道的第一辊子、第二辊子和第三辊子，其中在第一辊子和第二辊子之间的区域中布置选自抬升装置和输出装置这个集合中的至少一个装置，并且在第二辊子与第三辊子之间的区域中布置感应炉的至少一个加热模块。
对所述辊道的称为第一辊子的辊子而言不必一定是中间轧机区域沿输送方向的第一个辊子。具体而言在此仅仅是一个辊子，其后跟随有两个其他的辊子（即第二辊子和第三辊子）。
此外，该任务还通过开头提到的铸造轧制复合设备通过以下方式实现，即在中间轧机区域中沿输送方向前后布置辊道的第n个辊子、第（n+1）个辊子和第（n+2）个辊子，其中在第n个辊子与第（n+1）个辊子之间的区域中布置感应炉的加热模块，并且在第（n+1）个辊子与第（n+2）个辊子之间的区域中布置选自抬升装置和输出装置这个集合中的至少一个装置。
通过权利要求1和2的组合进一步提高了铸造轧制复合设备的紧凑性。
通过按照本发明从空间上集成抬升装置、输出装置和感应炉，能够使中间轧机区域的总长度从约30米减小到约15米，而由此不会降低运行可靠性。由于更短的结构长度使得粗轧带钢没有那么剧烈地冷却从而在粗轧带钢上形成更少的氧化皮。此外由于更少的冷却无需在感应炉里面那么剧烈地加热粗轧带钢，这进一步降低了运行成本。此外，通过更少的氧化还改善了热轧带钢的质量。最后，由于更短的结构长度降低了投资成本。
对于本发明不重要的是，所述粗轧机或精轧机是否具有一个或多个轧制机架。
所述剪切机优选是摆式剪切机或者滚筒剪切机。
简单且具有鲁棒性的抬升装置包括至少一个升降缸和横向于输送方向对准的升降梁，其中所述升降梁通过所述升降缸能够沿垂直方向抬升和下降。
简单并且具有鲁棒性的输出装置包括至少一个横向于输送方向对准的移开缸，从而能够使粗轧带钢段通过移开缸沿水平方向从辊道移开。
有利的是，所述感应炉在两个沿输送方向前后布置的辊子之间具有在输送带上方的加热模块和配属的操纵装置，并且所述加热模块能够通过操纵装置从通过两个垂直平面限定输送带的区域运动出来。在出现故障以后由剪切机切断连铸坯并且加热模块通过操纵装置从输送带上方的区域运动出来。由此能够使所述切断的连铸坯段不受阻碍地通过抬升装置抬升。
对用于空出输送带上方区域的简单的机构而言，所述加热模块通过操纵装置能够横向于输送方向移出。在此所述加热模块例如通过轨道导引。在此所述操纵装置能够构造为例如气动缸。
替代方案是，所述加热模块通过操纵装置能够从所述区域中摆转出。在这种情况下所述操纵装置也能够构造为例如气动缸。
对于高的加热功率而言所述感应炉在两个沿输送方向前后布置的辊子之间具有在输送带下方的加热模块。
如果在中间轧机区域中在抬升装置的沿输送方向最后的升降元件之后布置夹紧装置，则连铸坯的切割、连铸坯段的抬升和粗轧带钢段的输出都能够特别简单地实现。
为了即使在粗轧带钢段的表面是油性的或脂性的情况下也保证运行可靠的夹紧，有利的是，所述夹紧装置包括夹紧缸并且在正交于输送方向的平面中包括两个辊子，其中至少一个辊子通过夹紧缸压紧到连铸坯段上。
在此有利的是，所述夹紧缸是液压缸或气动缸。
为了防止氧化皮进入轧辊有利的是，紧邻所述精轧机之前布置去氧化皮装置。
如果所述连铸机、粗轧机和精轧机布置在一条线（英文：in-line）上，则能够在特别短的路径上通过铸造轧制复合设备输送预制材料和粗轧带钢。短的输送路径引起更少的冷却和更少的氧化。
通常所述储存装置是用于将成品带钢卷绕成束的卷绕装置或者用于堆叠成品带钢的堆叠装置。
附图说明
由下面对不受局限的实施例的描述给出本发明的其他优点和特征，其中参照下列附图，其中：
图1示出用于完全连续的连续运行的铸造轧制设备的示意图，
图2示出按照现有技术的中间轧机区域的局部示意图，
图3a和3b以示意图示出中间轧机区域的按照本发明的实施方式的正视图和俯视图，
图4a至4h示出在中间轧机区域中用于克服生产中断的步骤的示意图，
图5示出感应炉的可掀起的加热模块的侧视图。
附图标记列表
1铸造轧制复合设备
2连铸机
3预制材料
4辊道
5粗轧机
6用于分开和输出的装置
7输送方向
8输出装置
9、9a、9b剪切机
10粗轧带钢段
11抬升装置
12感应炉
12a感应炉的加热模块
13去氧化皮设备
14精轧机
15冷却区段
16剪切机
17储存装置
18可下降的辊道
19废料块
20辊子
23升降缸
24移开缸
27升降梁
29旋转轴线
30粗轧带钢
21连铸坯段
25夹紧装置
31第一辊子
32第二辊子
33第三辊子
31’第n个辊子
32’第n+1个辊子
33’第n+2个辊子
40成品带钢
Z中间轧机区域。
具体实施方式
图1示出由WO2009/121678A1已知的铸造轧制复合设备1。在连续运行中连铸机2连续地产生形式为薄板连铸坯的预制材料3，其通过辊道4输送到粗轧机5。在粗轧机5里面粗轧之后，在粗轧带钢在单机架或多机架的精轧机14中被热轧成成品带钢40之前，粗轧带钢30不切割地、即作为连铸坯穿过包括感应炉12和去氧化皮设备13的中间轧机区域Z。随后，成品带钢40在冷却区段15中冷却、由剪切机16切割成确定的产品长度或者确定的产品重量并且随后构造为卷绕装置的储存装置17卷绕。辊道4连接了在连铸机2的水平的连铸坯导辊与储存装置17之间的所有设备部件；连铸机2、粗轧机5和精轧机14布置在一条线（英文：in-line）上。
在图2中示出图1的用于分开和输出的装置6，其包括第一剪切机9a、输出装置8、第二剪切机9b、可下降的辊道18和抬升装置11。在后置于所述用于分开和输出的装置6的设备部件（例如精轧机14或卷绕装置17）中出现故障以后，立刻由第二剪切机9b断开粗轧带钢30，由此在第二剪切机9b之后形成连铸坯段21。为了使连铸坯段21与继续连续生产的、来自粗轧机5的粗轧带钢30分离，由抬升装置11抬升连铸坯段21。经过第二剪切机9b的粗轧带钢30由剪切机9b分成废钢块19，所述废钢块通过可下降的辊道18输出。因为废钢块19通常难以利用，在出现故障以后粗轧带钢30被第一剪切机9a切割成粗轧带钢段10，所述粗轧带钢段分别具有8-14m的长度，其中粗轧带钢段10通过输出装置8横向于输送方向7输出。按照现有技术的中间轧机区域Z的缺陷是，所述区域具有约30m的总长度，由于所述结构长度使粗轧带钢30在连续运行中相对剧烈地冷却，由于在中间轧机区域Z中的滞留时间使粗轧带钢30相对剧烈地氧化，并且所述铸造轧制复合设备1的投资和运行成本相对较高。
图3a和3b示出铸造轧制复合设备1的按照本发明的中间轧机区域Z的实施方式，所述铸造轧制复合设备不再具有图2的解决方案的缺陷。除了更短的结构长度以外，中间轧机区域Z同样能够利用已知的图1的铸造轧制复合设备1。具体而言，中间轧机区域具有剪切机9，所述剪切机例如构造成摆式剪切机或者滚筒剪切机。沿输送方向7在所述剪切机9之后连接有辊道的第一辊子31和第二辊子32，其中在第一辊子与第二辊子之间布置抬升装置11和输出装置8。对于表述“在第一辊子与第二辊子之间布置”在本文中应该理解为元件的布置，即在两个垂直的、横向于输送方向7对准的平面之间布置，其中每个平面与辊子的旋转轴线相交。在图3a、3b中示出下降位置中的抬升装置11。在第二辊子32与第三辊子33之间布置感应炉12的加热模块12a，其能够横向于输送方向移出（在图3b中移出方向通过箭头表示）。在中间轧机区域Z的靠后的区域中布置第n个辊子31’和第n+1个辊子32’，在其之间又布置感应炉12的加热模块12a。在第n+1个辊子32’与第n+2个辊子33’之间布置抬升装置11和输出装置8。在第n+2个辊子33’之后布置用于夹紧连铸坯段21的夹紧装置23，所述夹紧装置构造成一对驱动辊（英文：pinchrolls）。通过夹紧装置23保证，通过抬升剪切机9拉出连铸坯段21，从而使连铸坯段21的末端与之后的粗轧带钢30具有足够的间距。每个抬升装置11具有两个升降缸24和一个横向于输送方向7对准的升降梁27。每个输出装置8具有至少一个横向于输送方向对准的移开缸25，从而通过移开缸25能够使粗轧带钢段21沿水平方向从辊道4移动到辊道4旁边的例如未示出的堆叠装置上。
在未示出的实施方式中，布置在辊道4上方的加热模块12a能够向上掀开，从而在抬升连铸坯段21之前（见图4c）掀开加热模块。由此也防止了在加热模块12a与抬升的连铸坯段21或抬升装置11之间的碰撞。
在图4a至4h中示出在中间轧机区域Z中在出现故障以后的方法步骤。在后置于中间轧机区域Z的设备部件出现故障之后短暂的时间或者立即使来自粗轧机5的连续生产的粗轧带钢30由构造为摆式剪切机的剪切机9切断（图4a示出切割前的状况）。
通过所述切断形成连铸坯段21，所述连铸坯段从剪切机9沿输送方向7延伸。随后所述连铸坯段21通过夹紧装置23夹紧（图4b示出就在夹紧连铸坯段21之前的状况），其中夹紧装置的两个辊子通过未示出的夹紧缸压紧连铸坯段21。
此外，至少布置在辊道4上方的加热模块12a横向于输送方向移出（通过箭头的侧视图表示加热模块12a的移出）。按照图4b将上面的和下面的加热模块12a都移出，其中在图4c中以虚线示出移出的加热模块。在图4c中切断的连铸坯段21通过两个抬升装置11沿垂直方向抬升。在此夹紧连铸坯段21保证了，连铸坯段21的末端通过抬升剪切机9拉出。抬升的连铸坯段21的末端与之后的粗轧带钢30具有垂直和水平的错置。图4d示出抬升后的状况，其中从粗轧机5连续地出来粗轧带钢30，所述粗轧带钢通过辊道4支撑。
在粗轧带钢30的头端与剪切机9具有确定的间距（例如10m）之后，剪切机9将粗轧带钢30切割成粗轧带钢段10。在所述切割之后粗轧带钢段10通过至少一个驱动的辊子20沿输送方向7加速，从而使粗轧带钢段10与剪切机9具有水平距离（图4f示出在粗轧带钢段10加速时的状况）。
最后，粗轧带钢段10由两个输出装置8从图面中移出，从而空出在两个输出装置8之间的辊道4。在再投入连续运行之前，例如通过吊车将连铸坯段21取出。
图5示出感应炉的可掀开的加热模块，所述加热模块能够通过未示出的操纵装置关于平行于输送方向7对准的水平旋转轴线从粗轧带钢30上方的区域被掀开。在附图中以虚线表示掀开的位置。
在本发明的实施方式中，粗轧带钢段10在正视图中观察由输出装置8从图面输出。当然同样很好的是，能够这样改变输出装置8，使粗轧带钢段10被送入到图面中。由WO2009/121678A1已知适合于此的装置。
尽管在细节上通过优选的实施例详细示出并且描述了本发明，但是本发明不局限于公开的实施例并且能够由本领域技术人员由此推导出其他变体，而不离开本发明的保护范围。

Claims (15)

1.用于制造热轧产品的铸造轧制复合设备（1），具有
-连铸机（2），用于连铸连续的预制材料（3）的连铸坯；随后有
-粗轧机（5），用于将所述预制材料（3）的连铸坯粗轧成粗轧带钢（30）；随后有
-中间轧机区域（Z），其包括用于切割所述粗轧带钢（30）的剪切机（9）、用于抬升连铸坯段（21）的抬升装置（11）、用于输出粗轧带钢段（10）的输出装置（8）、用于将所述粗轧带钢（30）加热到轧制温度的感应炉（12）和具有多个沿输送方向前后布置的辊子（31、32、33）的辊道（4），其中所述辊子形成用于所述粗轧带钢（30）的输送带；随后有
-精轧机（14），用于将所述粗轧带钢（30）精轧成成品带钢（40）；随后有
-冷却区段（15），用于冷却所述成品带钢（40）；并且随后有
-储存装置（17），用于卷绕或堆叠所述成品带钢（40），
其特征在于，
在所述中间轧机区域（Z）中沿输送方向（7）前后布置所述辊道（4）的第一辊子（31）、第二辊子（32）和第三辊子（33），其中在所述第一辊子（31）与所述第二辊子（32）之间的区域中布置选自下列集合中的至少一个装置：
-抬升装置（11），和
-输出装置（8），
并且在所述第二辊子（32）与所述第三辊子（33）之间的区域中布置所述感应炉（12）的至少一个加热模块（12a），
其中“在所述第一辊子（31）与所述第二辊子（32）之间的区域中布置”以及“在所述第二辊子（32）与所述第三辊子（33）之间的区域中布置”在此分别是指在两个垂直的、横向于输送方向（7）对准的平面之间布置，其中每个平面与相应辊子的旋转轴线相交。
2.用于制造热轧产品的铸造轧制复合设备（1），具有
-连铸机（2），用于连铸连续的预制材料（3）的连铸坯；随后有
-粗轧机（5），用于将所述预制材料（3）的连铸坯粗轧成粗轧带钢（30）；随后有
-中间轧机区域（Z），其包括用于切割所述粗轧带钢（30）的剪切机（9）、用于抬升连铸坯段（21）的抬升装置（11）、用于输出粗轧带钢段（10）的输出装置（8）、用于将所述粗轧带钢（30）加热到轧制温度的感应炉（12）和具有多个沿输送方向前后布置的辊子（31、32、33）的辊道（4），其中所述辊子形成用于所述粗轧带钢（30）的输送带；随后有
-精轧机（14），用于将所述粗轧带钢（30）精轧成成品带钢（40）；随后有
-冷却区段（15），用于冷却所述成品带钢（40）；并且随后有
-储存装置（17），用于卷绕或堆叠所述成品带钢（40），
其特征在于，
在所述中间轧机区域（Z）中还附加地沿输送方向（7）前后布置所述辊道（4）的第n个辊子（31’）、第（n+1）个辊子（32’）和第（n+2）个辊子（33’），其中在所述第n个辊子（31’）与所述第（n+1）个辊子（32’）之间的区域中布置所述感应炉（12）的加热模块（12a），并且在所述第（n+1）个辊子（32’）与所述第（n+2）个辊子（33’）之间的区域中布置选自下列集合中的至少一个装置：
-抬升装置（11），和
-输出装置（8），
其中“在所述第n个辊子（31’）与所述第（n+1）个辊子（32’）之间的区域中布置”以及“在所述第（n+1）个辊子（32’）与所述第（n+2）个辊子（33’）之间的区域中布置”在此分别是指在两个垂直的、横向于输送方向（7）对准的平面之间布置，其中每个平面与相应辊子的旋转轴线相交。
3.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述粗轧机（5）具有一个或多个轧制机架。
4.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述剪切机（9）是摆式剪切机或者滚筒剪切机。
5.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述抬升装置（11）包括至少一个升降缸（24）和横向于所述输送方向对准的升降梁（27），其中所述升降梁（27）通过所述升降缸（24）能够沿垂直方向抬升和下降。
6.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述输出装置（8）包括至少一个横向于所述输送方向对准的移开缸（25），从而能够使所述粗轧带钢段（21）通过所述移开缸（25）沿水平方向从所述辊道（4）移开。
7.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述感应炉（12）在两个沿输送方向前后布置的辊子（31、32、33）之间具有在所述输送带上方的加热模块（12a）和配属的操纵装置，并且所述加热模块（12a）能够通过所述操纵装置从通过两个垂直平面限定所述输送带的区域运动出来。
8.如权利要求7所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述加热模块（12a）通过所述操纵装置能够横向于所述输送方向（7）移出。
9.如权利要求7所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述加热模块（12a）通过所述操纵装置能够从所述区域摆转出。
10.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述感应炉（12）在两个沿输送方向前后布置的辊子（31、32、33）之间具有在所述输送带下方的加热模块（12a）。
11.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，在所述中间轧机区域（Z）中布置至少一个抬升装置（11），其中在所述中间轧机区域（Z）中在沿所述输送方向（7）最后的抬升装置（11）之后布置夹紧装置（23）。
12.如权利要求11所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述夹紧装置（23）包括夹紧缸并且在正交于所述输送方向（7）的平面中包括两个辊子（20），其中至少一个辊子通过所述夹紧缸能够压紧到所述连铸坯段（21）上。
13.如权利要求12所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述夹紧缸是液压缸。
14.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述连铸机（2）、所述粗轧机（5）和所述精轧机（14）布置在一条线上。
15.如权利要求1或2所述的铸造轧制复合设备，其特征在于，所述储存装置（17）是用于将所述成品带钢卷绕成束的卷绕装置或者用于堆叠所述成品带钢的堆叠装置。
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