CN1047110C - 与连续铸造机联机的热轧设备及其轧制方法 - Google Patents

与连续铸造机联机的热轧设备及其轧制方法 Download PDF

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Abstract

是与连铸机联机的热轧设备，轧制厚度80mm以下的扁坯，能抑制轧制件的温度降低与鳞片的发生并能低速轧制，能实现真正的小型热轧设备。将连铸机1铸出的厚80mm以下的扁坯2升温与除鳞，由4辊双联轧机即粗轧机7粗轧至板厚20-60mm，再升温与除鳞，由具有直径500mm以下小径工作辊的精轧机19-21精轧成板厚1.6-15mm的薄板或3-40mm的厚度。精轧机19-21出侧的轧制速度为350m/min以下的低速，生产规模小，设备长100m以下，设备量小。

Description

与连续铸造机联机的热轧设备及其轧制方法
本发明涉及从连续铸造到精轧联机进行的热轧设备，特别是涉及能以小规模的设备实现制品的小规模生产的与连续铸造机联机的热轧设备及其轧制方法。
以往有代表性的热轧设备(以下称hot strip mill，带钢热轧设备)，例如《日本最近的带钢热轧制造技术》(社团法人日本铁钢协会，1987年8月10日发行)的第6页-第10页与第176页所示那样，是用1台或多台粗轧机将厚度200mm的扁钢坯轧制成板厚20-40mm的扁型材，然后在由6-7台组成的串列式精轧机上进行精轧的大规模的设备，产量也是300-400万吨/年程度的大量生产设备(以下称之为第1以往技术)。另外，再大的是300-600万吨/年左右。
与此相反，生产规模小，与其相应地使设备量也减少的小规模生产方式是否能实现，这一要求当然从早就已存在。到了近年，由于铁碎屑的大量产生，再循环受到重视，为了集聚上的便利，比起极度集中型的大规模带钢热轧设备，还是应该分散地设置小规模带钢热轧设备，这样的想法正在成为世界的主流。这种小规模带钢热轧设备一般略称为小型热轧设备(mini-hot)，购买最佳的小型热轧设备的要求正在变得极其强烈。
作为小规模生产方式来说，例如《日立评论》第70卷第6号(1988年6月25日发行)第67页-第72页中所述，有可逆式粗轧机1台与前后配置卷取炉的所谓可逆式炉卷轧机(Steckel mill)，在不锈钢板等不易发生鳞片的钢材轧制上广为利用(以下称为第2以往技术)。
另一方面，送入粗轧机的板钢片(以下称为扁钢坯)以往一般是厚度200mm左右，但是，最近由于薄扁钢坯连续铸造法的开发，可以制作厚度80mm以下，例如厚度50mm左右的扁钢坯。在使用这种扁钢坯的情况下，也有不用粗轧机，只用精轧机群就能够成带钢热轧设备的例子。
例如《Ein Jahr Betriebser fahrung mit der CSP-Anlage fuerWarmbereitband bei Nucor Steel》(Stahl u.Eisen 111(1991)Nr.1)所示的利用薄扁钢坯连续铸造法的带钢热轧设备，是以不用粗轧机而实现小型热轧设备为目标的例子，是将薄扁钢坯分割成40m左右的长度，在加热保温后进行轧制。该带钢热轧设备的精轧机群具有5-7台轧机，是沿用以往方式的产物，关于精轧机群出侧的轧制速度，在2.5mm的加工厚度时为300m/min以上；在1.6mm的加工厚度时为600m/min以上的高速，另外，设备长约为250m左右(以下称为第3以往技术)。
另外，在《First Mini Mill With ISP》中，是利用3台粗轧机、感应加热器、中间卷绕机与4台精轧机大体上实现了轧制未凝固压下后的40mm厚度薄扁钢坯的小型热轧设备。对于该带钢轧设备来说，是将在粗轧机上轧制成板厚15mm的扁型材暂且卷取成卷材状，通过分批供给到精轧机上，因此使连续铸造机与精轧机分开，以补偿两者速度上的大的差异，同时维持着所要的轧制件温度。在此，精轧机也是沿以往的方式，因此，为了维持所要的轧制件温度，精轧机出侧的轧制速度为500m/min以上的高速，另外，尽管使用中间卷取机，设备长不是需要150m以上(以下称为第4以往技术)。
第1以往技术有代表性的带钢热轧设备精轧速度为700-1600m/min，台数也多，因此设备长度也长，电动机输出功率也是巨大的。另一方面，一般小型热轧设备所要求的产量为100万吨/年左右，如果是这种程度的产量时，精轧速度在理论上即使240m/min左右的低速也是足够的。因此，第1以往技术虽说是理所当然的，但是不能用以作为小型热轧设备。
另外，对于第2以往技术来说，存在的问题是轧制件的温度维持与表面除鳞难以两全。就是说，在将该带钢热轧设备应用于普通钢材的情况下，必须用除鳞射流水除去在卷取炉内发生的轧制件表面鳞片，存在轧制件温度过于降低的问题。如此，由于必须牺牲质量，制品的用途受到限制，其用例在世界上也是少有的。
另外，第3与第4以往技术虽然是使用薄扁钢坯以小型热轧设备为目标，但是精轧机群是沿用以往的方式，台数多。因此，为了避免轧制件的温度降低，不得不使精轧机出侧的轧制速度至少在300m/min以上。再有，为了适用于实际设备上，必须使其在约800m/min以上的情形也不少。其结果，由于与制造速度缓慢的连续铸造机不协调，实际上是在进入精轧之前的某处将轧制件进行分割。反之，如果从连续铸造机到精轧机的出侧不将轧制件分割开，而是要连续进行轧制时，则轧制速度就会变成低速，如果不顾轧制件的温度，虽能实现与小型热轧设备所要求的产量相称的轧制速度，但是，由于在多台轧机上进行低速轧制，轧制件的温度就会降低，实际上，不仅得不到所希望的精轧温度，而且表面上还要发生很多鳞片，不能确保实用上所需的制品质量。
美国专利No.5,307,864在现有技术部分说明了用6台轧机连续地轧制由连续铸造机制造的50mm厚的薄扁钢坯的方法和剪切扁钢坯并进行再加热的方法。对于前一方面的方法，轧制速度受到铸造机的铸造速度的限制，在最后一台轧机处温度下降显著，从经济的角度看不具有实用性。对于后一方面的方法，再加热的设备费用和设置空间都增加了，对薄扁钢坯的厚度也有限制，扁钢坯的厚度为25mm而不是50mm，扁钢坯的切断长度为100mm，加热炉的长度为300mm，从经济的角度看不具有实用性。该美国专利的目的是解决上述问题，其中一个实施例是把25mm的扁钢坯轧制成4.05mm的薄带钢。该目的是通过如此的技术方案实现的，即：首先在1100℃以上的温度下进行粗轧；再加热至1100℃左右进行精轧根据特定的轧制速度关系继续进行轧制。
欧洲专利No.0369555A2也公开了一种与连续铸造机联机的热轧设备和热轧方法，其目的是为了提高连续铸造和轧制的效率，主要技术方案是把多组轧辊部件组装在一个机架内。
美国专利No.5,307,864和欧洲专利No.0369555A2的共同缺点是精轧过程的路径总长度大，在轧制过程中轧制件的放热多，轧制件和工作轧辊之间的接触面积大，在轧制过程中轧制件的热量损失多，精轧过程中轧制件的温度降低显著，必须设置加热器，对节能和设备小型化都不利。
本发明的目的在于提供与连续铸造机联机的热轧设备及其轧制方法，由于这是在把连续铸造机与热轧机直接连接起来的设备上轧制厚度为80mm以下的扁钢坯，能抑制轧制件的温度降低与鳞片的发生，并且可以进行低速轧制，能实现真正的小型热轧设备。
为了达到上述目的，本发明提供了一种与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其包括下列步骤：利用连续铸造机铸造厚度为80mm以下的高温扁钢坯；通过粗轧机和精轧机依次连续地对所述扁钢坯进行轧制；获得所需板厚的带钢，其特征在于：上述粗轧机将多组轧辊部件组装在一个机架内，通过上述多组轧辊部件依次进行轧制，通过这样的轧机将上述扁钢坯由粗轧机轧制成扁型材；上述精轧机具有3-4台热轧机，该热轧机具有辊径为500mm以下的工作轧辊，通过该精轧机将上述扁型材在强压下并且以低速进行精轧。
特别是，通过上述粗轧机将上述扁钢坯轧制成板厚为20-60mm的扁型材；通过上述精轧机将上述扁型材轧制成板厚15mm以下的带钢。
特别是，上述精轧机出口侧的带钢的温度在820～920℃之间。
特别是，在上述粗轧机和上述精轧机之间，所述扁型材被加热至1050～1200℃之间。
特别是，在用上述粗轧机进行粗轧之前，要利用第一加热器使由于铸造后的散热而过冷的上述扁钢坯的体部表面与边缘部分升温。
特别是，在用上述精轧机进行精轧之前，要利用第二加热器使粗轧后冷却了的扁型材升温。
特别是，当上述精轧机为3台的情况下，使其出侧的轧制速度为350m/min以下；当上述精轧机为4台的情况下，使其出侧的轧制速度为500m/min以下。
特别是，在用上述粗轧机进行粗轧之前，要用除鳞机清除铸造时在上述扁钢坯表面上产生的鳞片。
特别是，在用上述精轧机进行精轧之前，要用除鳞机清除在粗轧后的扁型材表面上产生的鳞片。
根据本发明，还提供了一种与连续铸造机联机的热轧设备，其利用连续铸造机铸造厚度为80mm以下的高温扁钢坯；通过粗轧机和精轧机依次连续地对所述扁钢坯进行轧制；获得所需板厚的带钢，其特征在于：上述热轧设备的粗轧机的多组轧辊部件组装在一个机架内，通过上述多组轧辊部件依次进行轧制；上述热轧设备的精轧机具有3-4台热轧机，该热轧机具有辊径为500mm以下的工作轧辊。
特别是，通过上述粗轧机将上述扁钢坯轧制成板厚为20-60mm的扁型材；通过上述精轧机将上述扁型材轧制成板厚15mm以下的带钢。
特别是，上述精轧机出口侧的带钢的温度在820～920℃之间。
特别是，在上述粗轧机和上述精轧机之间，上述扁型材被加热至1050～1200℃之间。
特别是，当上述精轧机为3台的情况下，使其出侧的轧制速度为350m/min以下；当上述精轧机为4台的情况下，使其出侧的轧制速度为500m/min以下。
特别是，上述连续铸造机、上述粗轧机、上述精轧机与上述卷取机配置成：由上述连续铸造机的配设位置到上述粗轧机的中央位置的距离在水平方向为10-15m的范围；由上述精轧机的最上游侧台入口到最终台出口的距离在水平方向为10-15m的范围；由上述连续铸造机到配置在上述精轧机出侧用于卷绕上述带钢的卷取机的距离在水平方向为100m以内。
特别是，上述粗轧机具有直径500mm以下的小直径工作轧辊，其工作轧辊由支撑轧辊或中间轧辊间接驱动。
特别是，上述精轧机的工作轧辊是由支撑轧辊或中间轧辊间接驱动。
特别是，上述粗轧机是将2组4辊轧辊部件组装在一个轧机机架内的4辊双联轧机。
特别是，上述粗轧机是将2组2辊轧辊部件组装在一个轧机机架内的2辊双联轧机。
特别是，在上述粗轧机的入侧，配置第一加热器，以便使由于铸造后的散热而过冷的上述扁钢坯的体部表面与边缘部分升温。
特别是，在上述第一加热器的出侧并且是上述粗轧机的入侧，还设置除鳞机，以便除去铸造时在上述扁钢坯表面产生的鳞片。
特别是，上述第一加热器出口与上述粗轧机的轧辊咬入区之间的距离为3m以下。
特别是，在上述粗轧机与上述精轧机之间，还设置第二加热器，以便使粗轧后冷却的扁型材升温。
特别是，在上述第二加热器的出侧并且是上述精轧机的入侧，还设置除鳞机，以便除去粗轧后的扁型材表面上产生的鳞片。
特别是，上述第二加热器出口与上述精轧机的最初的轧辊咬入区之间的距离为5m以下。
特别是，上述精轧机是将粗轧后的扁型材轧制成板厚为15mm以下的薄板的轧机。
特别是，在上述精轧机的下游，还设置用于冷却在上述精轧机上的轧制出的上述带钢的冷却装置、将冷却了的上述带钢进行分割的剪切机、以及将分割后的上述带钢卷绕成卷材状的卷取机。
特别是，由上述连续铸造机到上述卷取机的长度为100m以下。
特别是，上述卷取机是回转车型卷取机。
特别是，上述精轧机是将粗轧后的扁型材轧制成板厚为40mm以下的厚板的轧机。
特别是，在上述粗轧机的出侧，还设置剪切机，用于切断粗轧后的扁型材的前端与后端的切料头部分同时兼用于上述扁型材的分割。
特别是，在上述精轧机的下游，还设置用于冷却在上述精轧机上轧制出来的上述带钢的冷却装置、用于分割冷却了的上述带钢的剪切机、以及将分割后的上述带钢输送到精轧场的输送辊道。
特别是，由上述连续铸造机到上述输送辊道出口的长度为100m以下。
特别是，上述精轧机，在其工作轧辊与中间轧辊的至少一方上设置轧辊预弯装置，以调整该轧辊的挠曲，是能控制板面凸起的轧机。
特别是，上述轧机还是能使中间轧辊沿轧辊轴向移动的轧机。
特别是，上述精轧机，其上工作轧辊与上支撑轧辊的一对同下工作轧辊与下支撑轧辊的一对互相交叉，是能控制板面凸起的轧机。
特别是，上述精轧机是6辊轧机，其工作轧辊、中间轧辊、支撑轧辊之中的至少一方是异形轧辊，该异形轧辊具有相对于轧机的轧道中心为非对称而且上下为点对称的曲线，并且该异形轧辊能沿轧辊轴向移动，以便使轧辊间的间隙轮廓变化。
特别是，上述精轧机是4辊轧机，其工作轧辊、支撑轧辊之中的至少一方是异形轧辊，该异形轧辊具有相对于轧机的轧道中心为非对称而且上下为点对称的曲线，并且该异形轧辊能沿轧辊轴向移动，以便使轧辊间的间隙轮廓变化。
特别是，上述精轧机是能使其工作轧辊沿轧辊轴向移动以便减小由于工作轧辊磨损引起轧辊间隙变化的轧机。
特别是，上述精轧机由多个支撑轧辊支持工作轧辊的多辊式轧机。
特别是，上述精轧机，其上下工作轧辊的轴心相对于上下中间轧辊或上下支撑轧辊的轴心向轧制方向出侧偏置，是通过作用于工作轧辊上的轧制负荷的水平分力使作用于该工作轧辊上的驱动切向力减轻的轧机。
特别是，在上述精轧机之中的至少一个工作轧辊上设置轧辊冷却装置，该轧辊冷却装置具有向轧辊上喷射冷却水的多个喷嘴、防止上述冷却水飞溅与泄漏的防护罩、用于密封轧辊表面与上述防护罩之间的密封装置、以及回收冷却轧辊后的上述冷却水的回收装置。
特别是，在上述粗轧机与上述精轧机之中的至少一台的工作轧辊上设置轧辊磨削装置，用以在线磨削轧制中的工作轧辊。
特别是，上述除鳞机，是利用回转式喷嘴喷射高压水以除鳞的回转喷嘴式高压射流除鳞机。
特别是，上述除鳞机是以机械方式除鳞的圆盘回转式砂轮装置，或是使用耐热刷的回转刷除鳞机。
特别是，上述精轧机包括上工作辊和上支撑辊、下工作辊和下支撑辊；上述上工作辊和上支撑辊的轴线相对于上述下工作辊和下支撑辊的轴线是倾斜的，该两轴线在水平面上的投影是交叉的，以控制板面凸起。
将由加工速度缓慢的连续铸造到精轧联机进行轧制，因此，精轧速度变为低速。这对于为实现当前最需求的100万吨/年左右的产量的小型热轧设备是合适的。但是，使精轧速度成为低速轧制时，对于台数多的以往方式来说，轧制件的精轧温度就会降低，为了防其温度降低，就必须减少精轧的台数。再有，为了即使减少台数仍要获得相同板厚的带钢，必须在精轧时进行强压下(高压压下)。对于本发明来说，注意到这一问题，作为精轧机是使用具有小径工作轧辊的轧机，并且将台数定为4台以下。因此，强压下成为可能，另外，以4台以下的比以往少的台数进行轧制的作法成为可能，即使是低速也能将轧制件的精轧温度维持在所要求的温度。另外，在这样的精轧机上，减少台数并且进行强压下时，会招致轧制负荷与轧制动力增大，但是由于减小轧辊直径，能谋求节能与设备小型化。
另外，在粗轧时，轧制件的温度高，轧制速度受到连续铸造机的速度所限制，成为10m/min左右的极低速，因此，鳞片容易发生，在台间由于轧制件的散热，温度显著降低。因此，对于粗轧机来说，希望力求缩短台间隔。在本发明中，由于粗轧机是作成将2组轧辊部件组装在一个机架中的构造(以下称为双联轧机)，缩短了台间距离，能将鳞片的发生与轧制件的温度降低控制在最小限度。
另外，在本发明中，由于扁钢坯的厚度在80mm以下，能减少包括粗轧机与精轧机在内的总台数。并且，如上述那样，粗轧机是作成将2组轧辊部件组装在一个机架之中的双联轧机，能缩短粗轧机上的台间距离，并且在精轧机上具有小径工作轧辊，能进行强压下，因此能减少精轧机的台数。其结果，能减短设备长度，能控制轧制件的温度降低与鳞片的发生，并且能低速轧制，能减小生产规模。
再有，在本发明中，由于扁钢坯的厚度在80mm以下，使总台数减少，取得轧机的小型化，同时也谋求连续铸造机自身的小型化，取得设备总体的小型化。另外，由于是将连续铸造机与热轧机直接连接起来的设备，设备的构造简化，极力利用钢液温度，能大幅度地节能，这一结果，能减少设备量。
在此，在本发明中，所谓小径的轧辊，是指不能直接驱动的直径的轧辊，例如使直径为Dw，板幅为B时，是指其比值Dw/B约为0.3以下，直径为500mm以下的轧辊。作为本发明的精轧机的工作轧辊，是使用这样比以往小径的直径为500mm以下的工作轧辊，因此，不仅强压下成为可能，同时从轧制件中吸取的热量减少，还能防止其温度降低。
作为粗轧机也使用同样的小径工作轧辊，因此可以获得同样的作用，但是从轧制效率的角度来看，由于粗轧时的板厚较厚，不一定象精轧机那样必须使用小径的工作轧辊。然而为了作成双联轧机，由于希望尽可能轧制负荷小，轧制转矩小，直径500mm以下的比以往小径的工作轧辊是有效果的。再有，由于使用这样小径轧辊，能实现小型化，如果必要，与精轧机同样的强压下也是可能的。
另外，在精轧机与粗轧机上，由于使用上述比以往小径的直径在500mm以下的工作轧辊，工作轧辊不是直接驱动，而是作成由支撑轧辊或中间轧辊间接驱动。
另外，由连续铸造机铸造出的扁钢坯，由于铸造过程中的冷却，温度降低，并且由其体部表面与边缘部分由于散热容易过冷，因此利用配置在粗轧机入侧的第1加热器补偿扁钢坯的温度降低，以校正体部表面与边缘部分的不均匀的温度分布。
再有，粗轧后的扁型材也是在精轧之前温度降低，因此利用配置在粗轧机与精轧机之间的第2加热器将扁型材升温。
另外，铸造时在扁钢坯表面上发生的鳞片是用配置在第1加热器的出侧并且在粗轧机的入侧的除鳞机除去。再有，在粗轧后的扁型材表面上发生的鳞片是用配置在第2加热器的出侧并且在精轧机的入侧的除鳞机除去。
另外，第1加热器出口与粗轧机的轧辊咬入区之间的距离为3m以下，或第2加热器与精轧机的最初的轧辊咬入区之间的距离为5m以下，因此升温了的轧制件在到达被轧制的时间内可以避免温度降低与鳞片的发生。
另外，利用本发明的与连续铸造联机机的热轧设备可获得板厚为15mm以下的薄板或板厚为40mm以下的厚板。精轧后，连续轧制出的带钢由冷却装置进行冷却，由剪切机进行分割，在薄板的情况下，用卷取机卷绕成卷材状，在厚板的情况下，不供给到卷取机上，而是由输送辊道输送到精制厂。
另外，对于本发明来说，是同时抑制轧制件的温度降低与鳞片的发生，可以不降低质量地由连续铸造到精轧联机进行轧制。因此，可以将由连续铸造机到上述卷取机或由连续铸造机到上述输出辊道出口配置在100m以下的长度范围内，因而能谋求设备的小型化，可以实现真正的小型热轧设备。
另外，利用配置在粗轧机的出侧的剪切机，能将粗轧后的扁型材料的前端与右端的切料头部分进行切断，由于该剪切机能兼用于分割扁型材，能以分批方式进行精轧。
另外，在工作轧辊与中间轧辊的至少一方上设置轧辊弯曲装置，使精轧机成为能调整该轧辊挠曲的轧机，因此能控制板面凸起。再使该轧机的中间轧辊沿轧辊轴向移动，借此，板面凸起控制的效果能进一步加强。
另外，将精轧机作成上工作轧辊与上支撑轧辊的一对同下工作轧辊与下支撑轧辊的一对互相交叉的轧机，也可能控制板面凸起。
另外，把精轧机作成6辊轧机，将工作轧辊、中间轧辊、支撑轧辊之中的至少一方作成异形轧辊，即作成具有相对于轧机的轨道中心为且对称并且上下为点对称的曲线，通过使该异形轧辊沿轧辊轴向移动，可能使轧辊间的间隙轮廓变化。另外，将其作成工作轧辊、支撑轧辊之中的至少一方是上述异径轧辊的4辊轧机也是同样的。
另外，通过将精轧机作成使工作轧辊沿轧辊轴向移动的轧机，可能减少由于工作轧辊的磨损引起的轧辊间隙的变化。
另外，对于具有间接驱动小径工作轧辊的轧机来说，工作轧辊的水平挠曲成为问题，但是，在本发明中，通过把精轧机作成用多个支撑轧辊支持工作轧辊的多辊式轧机，能防止这一问题的发生。
另外，将精轧机作成上下工作轧辊的轴心相对于上下中间轧辊或上下支撑轧辊的轴心向轧制方向出侧偏离的轧机，借此，可能通过作用于工作轧辊上的轧制负荷的水平分力来减轻作用于该工作轧辊上的驱动切向力。因此，能使工作轧辊的水平挠曲为最小。
另外，对于本发明来说，根据来自轧制件的热量输入与由于轧制产生的摩擦热可以估计到会有高的热负荷作用于轧辊上，特别是由于在本发明中是由连续铸造到精轧进行联机，是比以往进行分批式轧制的情形在热方面条件苛刻。为了有效的除去输入该轧辊的热量，在与轧制件接触的工作轧辊上设置轧辊冷却装置。在该轧辊冷却装置上，用多个喷嘴向轧辊上喷射冷却水，用防护罩防止冷却水的飞溅与泄漏，用密封装置密封轧辊表面与防护罩之间，用回收装置回收冷却轧辊后的冷却水。
另外，在粗轧机与精轧机之中的至少1台的工作轧辊上设置轧辊磨削装置，通过联机在线磨削轧制中的工作轧辊，可以修正工作轧辊表面的轧辊磨损与热负荷造成的轧辊表面粗糙等。因此，能延缓工作轧辊的更换周期。
另外，在本发明中，为了极力避免轧制件的温度降低，设置回转喷嘴式高压射流除鳞机作为除鳞机，它是用回转式喷嘴喷射高压水进行除鳞，与以往的使用高压射流水的除鳞装置相比，能以较少流量的高压水除鳞。另外，利用不用水的机械方式可以除鳞的圆盘回转式砂轮装置，或是使用耐热刷的回转刷除鳞机，也能防止压制件的温度降低。当然，机械方式除鳞的圆盘回转式砂轮装置或回转刷除鳞机与用水的除鳞机同时并用是无妨的。
另外，在本发明中，关于精轧机出侧的轧制速度，例如精轧机为3台的情况下，其出侧的轧制速度为350m/min以下的低速；精轧机为4台的情况下，其出侧的轧制速度为500m/min以下的低速，根据上述的理由，也能防止轧制件的温度降低与鳞片的发生。因此，能使生产规模缩小。
附图的简要说明
图1是表示本发明的一个实施例的与连续铸造机联机的轧制设备的概略构成的图，是表示制造薄板的情形；
图2是表示利用图1的与连续铸造机联机的热轧设备制造薄板时的轧制件的温度变化的一例；
图3是表示利用图1的与连续铸造机联机的热轧设备制造厚板时的情况；
图4是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示使中间轧辊移位的6辊轧机；
图5是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示使轧辊交叉的4辊轧机；
图6是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示具有葫芦型的异径轧辊的6辊轧机；
图7是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示具有葫芦型的异径轧辊的4辊轧机；
图8是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示使工作轧辊移位的轧机；
图9是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示用多个支撑轧辊支持工作轧辊的多辊式轧机；
图10是表示作为图1或图3的精轧机而应用的轧机的一例，是表示使工作轧辊相对于轧辊轴心沿轧制方向偏离的轧机；
图11是表示对于图1与图3的精轧机设置的轧辊冷却装置的剖视图；
图12是表示对于图1与图3的精轧机设置的轧辊磨削装置的剖视图；
图13是表示可以作为图1与图3的除鳞装置而应用的回转喷嘴式高压射流除鳞机；
图14是表示可以作为图1与图3的除鳞装置而应用的盘形回转式砂轮装置；
图15是表示可以作为图1与图3的除鳞装置而应用的回转刷除鳞机；
图16是带钢板年生产量和必要轧制速度关系图；
图17是精轧机台数和带钢板精加工温度关系图；
图18是精轧机工作辊径和总功率及最大轧制载荷关系图。
下面根据图1-图18说明本发明的与连续铸造机联机的热轧设备及轧制方法。
首先，在详细说明本实施例之前，说明本发明的基本的考虑问题的方法。
作为现在最需求的年产100万吨上下的热轧制设备(mini-het)，例如仅从图16所示年生产量和必需的轧制速度关系来看，只要其轧制速度是200m/min左右即可，但是，若将精轧作为低速轧制，则由轧机间的放热、由轧辊的吸热会使轧制品精加工温度降低，不能得到所要求制品质量，故，轧制速度必须是在过去实际轧制设备具有的800m/min以上的高速。
所以，本发明为实现从连续铸造到精轧的联机、在低速下进行轧制的小型轧制设备，有必要使用小直径轧辊，在精轧时强压下，减少精轧机台数，防止精加工温度降低。则由图17的计算结果可知，由于减少精轧台数，能抑制轧制件精轧温度的降低。图17是轧制速度240m/min，最初的轧机入侧(除鳞后)温度920℃，将板厚20mm，板宽1300mm的轧制件轧制成2.0mm板厚时，对使用轧辊直径为700mm与300mm的轧辊的情况下的精轧温度进行测定所得到的试验结果。
象这样，在精轧机上，减少台数并且进行强压下时，会招致轧制负荷与轧制功率的增大，由图18的计算结果可知，从同一台数来看时，通过减小轧辊直径，能减低总功率与最大轧制负荷，节省能源，同时能实现设备的小型化。图18是将台数设定为2、3、5，求变化轧辊直径时的总功率N(KW)(表示轧制功率)与最大轧制负荷P(吨)所得到的试验结果。图中()内的数字表示台数，例如(2)的轧制负荷P是表示2台的情况下的轧制负荷大的台的负荷，另外，(3)的轧制负荷P是表示3台的情况下的最大的负荷。根据以上的观点，在本发明中，是使用4台以下具有小径工作轧辊的精轧机
另外，在粗轧时，轧制件的温度高，轧制速度受限于连续铸造机的速度，为10m/min左右的极低速，因此，容易发生鳞片，在台间，由于轧制件的散热引起的温度降低是显著的。因此，对于粗轧机来说，希望极力缩短台间隔。根据这一观点，在本发明中，是采取将2组轧辊部件组装在一个机架内的双联轧机，使台间缩短，将鳞片的发生与轧制件的温度降低控制在最小限度。例如对于不使用双联轧机的以往的所谓的回转车粗轧机来说，台间约12m左右，但通过采用本发明那样的双联轧机，能缩短到1.5m左右。
本实施例是使用台间距离极短的粗轧机即双联轧机，一面尽量控制温度降低与鳞片的发生一面粗轧80mm以下例如70mm厚度的薄扁钢坯，使其成为精轧机上所必要的厚度的扁型材，利用加热器加热到1000-1200℃，在4台以下例如3台具有小径的工作轧辊的精轧机上，为得到所要的精轧温度，进行强压下轧制，在精轧机为3台的情况下以350m/min以下；在4台的情况下以500m/min以下的低速进行精轧，因此，使制品的连续制造成为可能。
下面，说明本实施例的详细情况。
如图1所示，本实施例的与连续铸造机联机的热轧设备具有：连续铸造机1、矫正辊3、由体表加热器与边缘加热器组合而成的粗轧机入侧加热器4、使用高压射流水的除鳞装置6、粗轧机7、飞剪分割与切料头机8、感应加热器9、均热炉10、扁钢坯前端预成形机27、使用高压射流水的除鳞装置11、由精轧机19-21构成的精轧机群12、输出辊道13、夹送辊15、分割剪切机16、所谓的回转车卷取机14与输送辊道28。
首先，就使用上述与连续铸造机联机的热轧设备连续地依次轧制由连续铸造机铸造出的扁钢坯，连续地制造板厚1.6mm-15mm程度的薄板的情形进行说明。
在图1中，由连续铸造机1出来的厚度约70mm温度1100-1200℃程度的扁钢坯2借助矫正辊3修正翘曲之后，进入粗轧机入侧加热器4，对于在铸造过程中的冷却导致的温度降低进行补偿以及矫正由于主体表面与边缘部分的过冷引起的温度分布不均匀。借此，扁钢坯2被升温加热到1200℃左右，同时宽度方向与厚度方向的温度不均匀地实现正常化。在上述连续铸造机1上的连续铸造速度约为2-5m/min。
由于粗轧机入侧加热器4的加热与均热所发生的扁钢坯表面的鳞片是利用除鳞装置6去除。除去了表面鳞片的扁钢坯2接着送入粗轧机7。该粗轧机7是将2组小径工作轧辊与支撑轧辊构成的4辊轧辊部件5组装在一个机架中的4H-twin mill(4辊双联粗轧机)，约70mm的扁钢坯轧制成在精轧机群12上必要的板厚20-60mm，成为型材2a。该精轧机7出侧的轧制速度为4-18m/min，型材2a的温度为900-1000℃左右。另外，以往的粗轧制速度为150m/min左右。另外，粗轧机入侧加热器4出口与粗轧机7的轧辊咬入区之间的距离为3m以下。因此，由粗轧机入侧加热器4升温的扁钢坯2，在其粗轧之前的时间内，可以避免温度降低与发生鳞片。再有，也可以将粗轧机7作成2辊双联轧机，即将2辊轧辊部件组装在一个轧机机架内。
将由粗轧机7出来的型材2a送至切料头机8内，除去扁钢坯前后端的切头部分。另外，在本实施例中，基本上是由连续铸造直到精轧的联机，在连续铸造机1内的绕铸速度变动与必须降低铸造速度等情况下，在必须调整规范时，能使连续铸造速度与轧制速度分开，各自独立地进行运转，在粗轧机7的出侧，为了将型材2a分割成规定长度，也可以使用切料头机8。在这时，切料头机8作为缓冲器发挥作用，精轧成为分批式。另外，在本实施例的厚板制造(后面说明)时，型材2a是用该切料头机8进行分割。
由粗轧机7出来的扁型材2a的温度降低成为1000-900℃，如果在此温度下直接进行精轧时，则温度过低，因此要用感应加热器9将型材2a的温度提高到1050-1200℃。再有，代替上述感应加热器9也可以使用隧道式燃气炉。另外，在连续地依次轧制扁钢坯的情况下，不特别使用均热炉10。
升温的板厚60-20mm的型材2a，利用除鳞装置11将其表面的鳞片清除之后，利用输入辊道26输送到精轧机群12，轧制成板厚1.6-15mm的制品，成为带钢2b，。
在该精轧机群12上配置精轧机19、20、21，它们具有小径的工作轧辊并且由支撑轧辊与中间轧辊来驱动工作轧辊。扁型材2a是由这3台精轧机19、20、21强压下而且以低速进行轧制。精轧机19、20、21在4ft轧机(轧制4英尺宽度的轧制件的轧机)的情况下，是具有500mm以下，例如300-400mm程度的小径工作轧辊的4辊轧机或6辊轧机，其工作轧辊是由支撑轧辊或中间轧辊间接地驱动。在图1中，精轧机19、20、21是表示为6辊轧机，但是不用说也可以使用4辊轧机(下面，图3也是同样的)。
在本实施中所用的小径工作轧辊，如上所述是不能直接驱动的直径的轧辊，例如直径Dw与板宽B的比值Dw/B约为0.3以下，是直径500mm以下的轧辊。对于精轧机来说，由于使用这样的比以往还要小径的直径500mm以下的工作轧辊，使强压下成为可能，并且从轧制件吸取的热量也少，能防止其温度降低。
对于粗轧机来说也是由于使用同样的小径工作轧辊而能获得同样的作用，但是从轧制效率方面考虑，由于粗轧时的板厚比较厚，不一定象精轧机19、20、21那样需要小径的工作轧辊。但是，由于是双联轧机，希望尽可能使轧制负荷小并且转矩小，因此，上述那样的小径工作轧辊是有效果的。另外，由于使用这样的小径轧辊，能实现小型化，必要时强压下也是可能的。
上述精轧机群12出侧的轧制速度为350m/min以下的低速。但是，对于本实施例的精轧机19、20、21来说，是使用小径轧辊作为工作轧辊进行强压下，将台数定为3台，台数也比以往减少，因此，即使是这样的低速，也能防止轧制件的温度降低与鳞片的发生。精轧机群12出侧的带钢温度，与轧制件的相变点相对应，需要820-920℃程度，对于本实施例来说，能实现该加工温度。
另外，感应加热器9出口与精轧机群R的第1台精轧机19的轧辊咬入区之间的距离为5m以下。因此，由感应加热器9升温的扁型材2a在其精轧之前的时间内可以避免温度降低与鳞片的发生。
由精轧机群12出来的带钢2b是利用设置在输出辊道13上的冷却装置22进行水冷，在冷却到规定的温度之后，用设置在所谓回转车型卷取机14入例的夹送辊15进行张紧，为使连续轧制出来的带钢2b成为规定重量的卷材，是利用分割剪切机16按适当的长度进行分割。分割后的带钢2b前端进入所谓回转车型卷取机14，利用链条助卷机23卷绕在心轴18上。在该带钢2b卷绕在心轴18上并且进行张紧之前的时间内，夹送辊15继续对来自精轧机群12出侧的带钢2b给予张紧。然后，带钢2b依次被卷绕而形成卷材17。卷绕完毕后的卷材17由卷材移动台车24运出。
在上述的过程中，由连续铸造到精轧(卷绕前)可以实现连续流水的制造，没有必要在中途切断轧制件。
图2表示按照上述的生产过程制造薄板时轧制件温度变化的一例。图2表示将厚度为70mm的扁钢坯粗轧到板厚20mm，再精轧成制品板厚的情形，横轴表示由连续铸造机的液面算起的距离(m)。(a)为制品板厚1.6mm,(b)为2.3mm的情形，都是表示由粗轧机入侧加热器4的出侧(除鳞装置6入侧)到精轧机群12出侧为止的温度变化。由图2可知，采用本实施例的与连续铸造机联机的热轧设备时，即使是与各机器配置和铸造速度相称的低速轧制也能在确保所希望的加工温度(在图2中约为900℃)的情况下进行轧制。
下面，说明的是使用上述与连续铸造机联机的热轧设备，将用连续铸造机铸造的扁钢坯粗轧后，利用切料头机8分割成规定的长度，然后进行精轧，轧制板厚为3mm-40mm程度的厚板或薄板件。
在图3中，与图1同样地进行铸造，并粗轧成板厚20-60mm的扁型材2c，是利用设置在粗轧机7出侧的飞剪分割与切料头机8分割成规定的长度，利用感应加热器9加热到1050-1200℃，再在均热炉10内使温度分布正常化。扁型材2c是利用输入辊道26输送到精轧机群12的入侧。
在本实施例中，精轧机19、20、21，为了能强压下并且以低速进行轧制，具有小径的工作轧辊，因此，在需要大的压下量时，有时难以咬入。为了解决这样的咬入问题，在精轧机群12之前设置扁型材前端预成形机27。就是说，在精轧之前，用扁型材前端预成形机27将扁型材2c的前端部减厚，其后用精轧机群12强压下并且以低速进行轧制。
在此，对轧制件的咬入条件与咬入后的轧制进行条件进行说明。一般，两者由下述关系式来表示。
Δhg=μ2R-P/K    ...(1)
Δhr=4μ2R       ...(2)
式中：Δhg是受咬入限制的最大压下量；Δhr是轧制件咬入轧辊后的可能轧制的压下量；μ是轧制件与轧辊之间的摩擦系数；p是轧制负荷；k是轧机的弹簧常数；R是工作轧辊半径。根据(1)与(2)式可知Δhr是Δhg的4倍以上。就是说，可知轧制件前端是否顺利地咬入是重要的，限制压下量的是咬入条件。因此，在咬入精轧机群12之前，利用扁型材前端预成型机27使扁型材2c的前端部分减薄咬入上所必要的量时，则即使是大的压下量也能顺利地咬入。
在精轧机群12上轧制成制品板厚的带钢2d是利用设置在输出辊道13上的冷却装置22冷却到规定的温度。另外，输送辊道28是开闭自如地设置在所谓回转车卷取机14上部，通过安置在所谓回转车型卷取机14上，能将带钢2d输送到精制工厂的冷却床29上。该带钢2d还要在冷却床29上进行空气冷却，接受均化及其他处理，成为制品的厚板。
如上所述，本实施例的与连续铸造机联机的热轧设备作成能加工薄板与厚板两种钢板。就是说，如图1与图3所示，在精轧机群12为3台的本实施例的情况下，包括薄板与厚板，可以在350m/min以下的低精轧速度下加工板厚为1.6mm-40mm程度的制品。另外，考虑轧制速度与板厚等还可以使精轧机群为4台，这时的精轧速度能在500m/min以下，可以加工板厚为1.2mm-15mm程度的制品。
另外，在本实施例中，由于能够同时控制轧制件的温度降低与鳞片的发生，不降低质量地由连续铸造到精轧的联机轧制，例如，由连续铸造机1到粗轧机7的大致中央约为10-15m以下，由粗轧机7到精轧机群12的入侧约为30-45m以下，由精轧机群12的入侧到出侧为10-15m以下，精轧机群12以后约为30-45m以下时，能比以往还要短。就是说，能将由连续铸造机1到所谓回转车卷取机14为止，或由连续铸造机1到输送辊道28出口为止配置在100m以下的长度范围内，因此能取得设备的小型化，实现真正的小型热轧设备。
另外，为了谋求连续铸造1的出侧速度、粗轧机7的出侧速度与精轧机群12的出侧速度的协调，可以通过分别控制粗轧机7与精轧机群12的各精轧机19、20、21的轧制速度，即轧辊驱动速度来取得适应。
下面，仅就适用于图1与图3的精轧机19、20、21的轧机进行说明。
作为适用于精轧机的轧机有例如图4所示的能使中间轧辊移位的6辊轧机。图4所示的轧机具有上下一对工作轧辊32、33与上下一对中间轧辊34、35以及上下一对支撑轧辊36、37，通过使中间轧辊34、35沿轧辊轴向移动，同时使弯曲力作用于工作轧辊32、33上，是控制轧制件31的板宽方向的板厚分布，以控制轧制件31的板面凸起与形状(平面性)。在这种类型的轧机上，使中间轧辊34、35在轧辊轴向移动，支撑轧辊36、37支持着各辊。
但是，这种类型的轧机，也可以是不使中间轧辊沿轧辊轴向移动的型式，而是使工作轧辊沿轴向移动的型式或是支撑轧辊沿轴向移动的型式。还可以再使弯曲力作用于中间轧辊上，以更加提高凸面控制能力。
另外，作为适用于精轧机的轧机有如图5所示的使轧辊交叉的4辊轧机。象这样使轧辊交叉以控制板面凸起的方式也在最近得到广泛利用。图5所示的轧机具有上下一对工作轧辊42、43与支持它们各辊的上下一对的支撑轧辊44、45，是使工作轧辊42与支撑轧辊44的一对同工作轧辊43与支撑轧辊45的一对在水平面内互相交叉，这种方式也是对于轧制件41的板面凸起控制与形状控制有效的。在这种情况下，可以通过驱动支撑轧辊的方式来实现。
另外，作为适用于精轧机的轧机有如图6与图7所示的具有异形(葫芦型)轧辊的轧机。这种具有作成葫芦型凸起形状的轧辊的轧机是近年开发的型式，使用这种型式的轧机也是有效果的。图6所示轧机是6辊轧机，具有上下一对工作轧辊52、53与呈现互相点对称的葫芦型凸起形状的上下一对中间轧辊54、55以及上下一对支撑轧辊56、57，葫芦型中间轧辊54、55可沿轧辊轴向移动，是通过使中间轧辊54、55沿着相反的方向互相移动，来控制轧制件51的板宽度方向的板厚分布。但是，在这种型式的轧机上，在图6所示的以外，也可以把工作轧辊、支撑轧辊中的某一方或是工作轧辊与中间轧辊的双方或是工作轧辊、中间轧辊与支撑轧辊的全部作成上述那样的葫芦型轧辊。
另一方面，图7所示的轧机是4辊轧机，具有呈现互相点对称的葫芦型凸面形状的上下一对工作轧辊62、63与上下一对支撑轧辊64、65，葫芦型的工作轧辊62、63可沿轧辊轴向移动，是通过使工作轧辊62、63沿相反方向互相移动，来控制轧制件61的板宽方向的板厚分布。但是，在这种型式的轧机上，在图7所示的以外，也可以只将支撑轧辊，或工作轧辊与支撑轧辊的双方作成上述那样的葫芦型轧辊。
另外，作为适用于精轧机的轧机有例如图8所示的使工作轧辊移位的轧机。图8所示的轧机是4辊轧机，具有上下一对工作轧辊72、73与上下一对支撑轧辊74、75，利用电动力缸等构成的移位机构76、77使工作轧辊72、73沿轧辊轴向移动，以分散由轧制引起的轧辊的磨损，能使因磨损引起的轧辊间隙的变化减小。该轧机是利用未予图示的电动机分别通过轴78、79来驱动支撑轧辊74、75。
以上，图4-图8的精轧机是用于补救由于小径工作轧辊的挠曲刚性不足引起的板面凸起控制与形状控制不足。
另外，作为适用于精轧机的轧机有例如图9所示的由多个支撑轧辊来支持工作轧辊的多辊式轧机。图9所示的轧机是利用多个支撑轧辊84-87支持上下一对工作轧辊82、83的型式的多辊式轧机。在间接驱动小径工作轧辊的轧机上，工作轧辊的水平挠曲是一个问题，但是该多辊式轧辊是通过多个支撑轧辊84-87来防止其挠曲。
另外，作为适用于精轧机的轧机有例如图10所示的使工作轧辊相对于轧辊轴心沿轧制方向偏置的型式。图10所示的轧机是4辊轧机，具有上下一对工作轧辊91、92与由电动机93、94分别驱动的上下一对支撑轧辊95、96，利用动力缸97-100使工作轧辊91、92相对于支撑轧辊95、96的轧辊轴心各自沿轧制方向偏置。
工作轧辊91、92的偏置量σ应如下进行调整：根据驱动支撑轧辊95、96的电动机93、94的轧制转矩(电动机93的转矩TU与电动机94的转矩TL之和)求工作轧辊91、92的驱动切向力F，使该驱动切向力F与因工作轧辊91、92的偏置引起的轧制负荷的水平分力大致平衡。另外，该偏置量σ的调整量要与轧制条件对应地变更。因此，通过工作轧辊91、92的偏置所决定的轧制负荷的水平分力能使作用于该工作轧辊91、92上的驱动切向力F减轻，能使工作轧辊91、92的水平挠曲为最小。另外，因此，工作轧辊91、92在辊体部上任何辅助设备也不需设置即能作成小径。
以上，图9与图10的精轧机解决了由于将工作轧辊作成小径而容易引起水平挠曲的问题。
下面，根据图11说明对于图1与图3的精轧机19、20、21所设置的轧辊冷却装置。
工作轧辊由于来自约近1000℃的轧制件的热量输入与来自轧辊咬入部由于轧制引起的摩擦热而受有高的热负荷，升温是可以预想到的。尤其是对于本实施例来说，由于将由连续铸造到精轧进行联机，比以往的采取分批式轧制的情形在热方面还要形成过于苛刻的条件。
为了有效地去除输入该轧辊的热量，在与轧制件接触的工作轧辊上设置例如如图11所示的多喷嘴式轧辊冷却装置110。在轧辊冷却装置110上，利用供水管103a将冷却水供给到多个喷嘴103内，由喷嘴103将冷却水喷射到工作轧辊102上。这时，需要尽量防止轧制件101自身的温度降低，并且要防止冷却水施加在轧机的导向部(guide)与轴承或凸出部分等上面，发生腐蚀等。因此，设置有防止冷却水飞溅与泄漏的防护罩104。密封工作轧辊102表面与防护罩104之间的密封装置105以及回收冷却后的冷却水的回收口106。这样的轧辊冷却装置110可以设置在精轧机19、20、21中的任一台上，但最好是对全部精轧机进行设置。
下面，根据图12说明对于图1与图3的粗轧机7与精轧机19、20、21设置的轧辊磨削装置的一例。
图12所示的轧辊磨削装置一般叫作轧辊修整机(RSM)，对于轧制中的工作轧辊111、112进行联机在线磨削。在图12的轧辊修整机127、128上，圆盘状的磨削砂轮113、114是利用油压马达115、116进行回转驱动，利用马达119、120推压砂轮架117、118，借此使圆盘状磨削砂轮113、114压在工作轧辊111、112上。其推压力一面由测力传感器121、122进行测定，一方受到控制。磨削砂轮113、114，油压马达115、116，砂轮架117、118，马达119、120，测力传感器121、122各自安装在框架123、124上，由于框架123、124能围绕着轴125、126回转，能调整磨削砂轮113、114的推压方向。
利用该轧辊修整机127、128可以修整工作轧辊111、112表面的轧辊磨损或由热负荷引起的表面粗糙，能延缓工作轧辊111、112的更换周期。另外，通过检测轧辊修整机127、128上的磨削砂轮113、114的推压力与推压位置，能测定轧辊外形，因此，根据该结果能进行凸面的控制即轧辊弯曲力的控制等。这样的轧辊修整机127、128对于粗轧机7与精轧机19、20、21中的任一台的工作轧辊都能设置。
下面，仅就可以用作图1与图3的除鳞装置6与11的除鳞装置进行说明。
能用作除鳞装置的装置有例如图13所示的回转喷嘴式高压射流除鳞机。该回转喷嘴式高压射流除鳞机130是互相对向地安装在工作轧辊132、133入侧的轧制件131的上下两面，来自除鳞水箱134的除鳞水以高压泵135加压到300kg/cm2以上，基高压水是送至除鳞机头136内。在除鳞机头136上设置喷嘴头139，该喷嘴头139能借助马达137进行回转，并且其上装有多个喷嘴138，送入除鳞机头136内的高压水，一面在平行于轧制件131表面的面内回转，一面由安装在喷嘴头139上的喷嘴138喷射到轧制件131的表面上，以除去附着的鳞片。
象这样，一面使喷嘴138回转，一面使高压水对于进行的轧制件131进行冲击，借此，能使高压水从不同的角度对于鳞片进行冲击，能有效地除鳞。另外，以往的使用高压射流水的除鳞装置的水压为200kg/cm2左右，而且喷嘴是固定式，但是图13的回转喷嘴式高压射流除鳞相比以往装置的水压高，并且由于喷嘴是回转式，除鳞能力优异。就是说，为了极力避免轧制件的温度降低，能以较少流量的高压水除鳞。
另外，能用作除鳞装置的装置有例如图14所示的圆盘回转式砂轮装置。该圆盘回转式砂轮装置140具有圆盘型砂轮机142a-142c，在剥除轧制件141表面上的鳞片的同时，利用水喷射器143去除鳞片。去除了鳞片的轧制件141由夹送辊144送至精轧机19。图14的装置是用圆盘型砂轮机142a-142c机械地除鳞与用水喷射器143除鳞的同时运用，能可靠地除鳞。另外，圆盘型砂轮机142a-142c可以不用水地机械地除鳞，因此，在单独使用该装置的情况下，也能防止轧制件141的温度降低。
另外，能用作除鳞装置的装置有例如图15所示的回转刷除鳞机。该回转刷除鳞机150具有由耐热刷构成的刷滚152d、152b，在刷滚152a、152b的对侧分别有弯曲辊153a、153b。将弯曲给予轧制件151，以使其表面的鳞片发生裂缝，然后利用刷滚153a、153b将鳞片除去。另外，为了回收除去的鳞片，在刷滚153a、152b的附近分别设置鳞片回收装置154a、154b。当然，在图15的装置上可以同时使用水喷射器。
如果采用上述那样的本实施例时，由于在精轧机19-21上具有直径为500mm以下的小径工作轧辊，强压下成为可能，再有，能以4台以下的少台数进行轧制，即使进行低速轧制，带钢2b、2d的加工温度也能维持在所要求的温度。另外，由于粗轧机7是4辊双联轧辊，台间距离缩短，能将鳞片的发生与轧制件的温度降低控制在最小限度。另外，由于使用小径工作轧辊，从轧制件吸收的热量少，还能防止其温度降低。再有，由于在粗轧机7上是使用这样的小径工作轧辊，为了采取双联轧机是合适的，还能实现小型化。另外，对于本实施例来说，能制作薄板与厚板两种制品。
另外，在本实施例中，由于扁钢坯的厚度为80mm以下，能减少包括粗轧机7与精轧机19-21的总台数。并且如上述那样由于将粗轧机作成双联轧机，能缩短台间距离，另外由于能将精轧机19-21的台数减少到4台以下，能抑制轧制件的温度降低与鳞片的发生，并且可以进行低速轧制，能实现与小型热轧设备所要求的生产规模相称的低速的轧制速度。
另外，由于扁钢坯的厚度为80mm以下，能减少总台数，同时还可取得连续铸造机1自身的小型化以全部设备的小型化。另外，由于是由连续铸造机1到所谓回转车型卷取机14或是到输送辊道28出口的联机设备，能将由连续铸造机1到所谓回转车型卷取机14或由连续铸造机1到输送辊道28出口配置在100m以下的长度范围内，因此，设备简化，可取得其小型化，实现真正的小型热轧设备。再有，由于是联机设备，能极力利用钢液温度，因此能大幅度节省能源。
另外，由于将精轧机19-21作成使中间轧辊移位的轧机，或是使轧辊交叉的轧机，或是具有期芦型轧辊的轧机，或是使工作轧辊移位的轧机，能弥补由于小径工作轧辊的挠曲刚性不足造成的板面凸起控制与形状控制不足。再有，由于将精轧机19-21作成多辊式轧机，或是使工作轧辊相对于轧辊轴心沿着轧制方向偏置的轧机，能解决在小径工作轧辊上容易引起的水平挠曲的问题。
另外，采用本实施例时，从材料的观点来看，也是不会造成事故或质量降低，能制作出优质的制品。就是说，在扁钢坯凝固后到轧制的时间内，在2-5m/min的铸造速度下，对于1100℃以上的温度能取得1min以上的保温时间，因此，由粗轧机压下到40-50％程度，能在轧制件上不发生裂缝地进行轧制。并且在粗轧机7上至少进行10％以上的压下时，能使组织细化，因此，在精轧机19-21上轧制时，即使是进行强压下，在那时也不会发生裂缝等，能实现不发生事故的操作。另外，精加工温度需要与轧制件的相变点相对应，应为820-920℃程度，对于本实施来说，能实现该精加工温度，能实现所要求的材料特性。
再有，即使在中途不切断轧制件，也能由连续铸造到精轧进行连续的加工，因此，以往成为问题的成为咬入等事故的起因的通板操作的必要性减少了，要求熟练的操作几乎没有了，操作变得容易，操作性显著提高。另外，能连续地加工，这是由于能减少以往经常发生的伴随着咬入与抛尾而形成的前后端的厚度不均一的问题，能使材料利用率提高。并且，由于咬入与抛尾时的负荷变动等以往在轧制上存在困难的薄板宽幅制品的制作也成为可能。
采用本发明时，由于在精轧机上具有小径的工作轧辊，强压下成为可能，并且用4台以下的少台数进行轧制成为可能，即使进行低速轧制也能将轧制件的精轧温度维持在所要的温度。另外，由于粗轧机是双联轧机，台间的距离缩短，能将鳞片的发生与轧制件的温度降低控制在最小限度。
另外，由于是在连续铸造机与热轧机的联机设备上轧制厚度80mm以下的扁钢坯，能抑制轧制件的温度降低与鳞片的发生，并且可以进行低速轧制，能使生产规模小。另外，由于设备长度降低，能实现设备量的小型化。因此，能实现真正的小型热轧设备。再有，本发明是从铸造到精轧进行连续流水联机作业，能极力地利用钢液温度，因此能大幅度地节省能源。
另外，由于将精轧机作成使中间轧辊移位的轧机，或是使轧辊交叉的轧机，或是具有葫芦型轧辊的轧机，或是使工作轧辊移位的轧机，能弥补由于小径工件轧辊的弯曲刚度不足造成的板面凸起控制与形状控制不足。再有，由于是多辊式轧机或是使工作轧辊相对于轧辊轴心沿着轧制方向偏置的轧机，还能消除在小径工作轧辊上容易发生的水平挠曲问题。
另外，采用本发明时，从材料方面的观点来看，不会发生事故和质量降低，能制作优质的制品。

Claims (46)

1．一种与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，包括下列步骤：利用连续铸造机铸造厚度为80mm以下的高温扁钢坯；通过粗轧机和精轧机依次连续地对所述扁钢坯进行轧制；获得所需板厚的带钢，其特征在于：
上述粗轧机将多组轧辊部件组装在一个机架内，通过上述多组轧辊部件依次进行轧制，通过这样的轧机将上述扁钢坯由粗轧机轧制成扁型材；上述精轧机具有3-4台热轧机，该热轧机具有辊径为500mm以下的工作轧辊，通过该精轧机将上述扁型材在强压下并且以低速进行精轧。
2．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：通过上述粗轧机将上述扁钢坯轧制成板厚为20-60mm的扁型材；通过上述精轧机将上述扁型材轧制成板厚15mm以下的带钢。
3．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：上述精轧机出口侧的带钢的温度在820～920℃之间。
4．如权利要求3所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：在上述粗轧机和上述精轧机之间，所述扁型材被加热至1050～1200℃之间。
5．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：在用上述粗轧机进行粗轧之前，要利用第一加热器使由于铸造后的散热而过冷的上述扁钢坯的体部表面与边缘部分升温。
6．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：在用上述精轧机进行精轧之前，要利用第二加热器使粗轧后冷却了的扁型材升温。
7．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：当上述精轧机为3台的情况下，使其出侧的轧制速度为350m/min以下；当上述精轧机为4台的情况下，使其出侧的轧制速度为500m/min以下。
8．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：在用上述粗轧机进行粗轧之前，要用除鳞机清除铸造时在上述扁钢坯表面上产生的鳞片。
9．如权利要求1所述的与连续铸造机联机的热轧设备的轧制方法，其特征在于：在用上述精轧机进行精轧之前，要用除鳞机清除在粗轧后的扁型材表面上产生的鳞片。
10．一种与连续铸造机联机的热轧设备，利用连续铸造机铸造厚度为80mm以下的高温扁钢坯；通过粗轧机和精轧机依次连续地对所述扁钢坯进行轧制；获得所需板厚的带钢，其特征在于：
上述热轧设备的粗轧机的多组轧辊部件组装在一个机架内，通过上述多组轧辊部件依次进行轧制；上述热轧设备的精轧机具有3-4台热轧机，该热轧机具有辊径为500mm以下的工作轧辊。
11．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：通过上述粗轧机将上述扁钢坯轧制成板厚为20-60mm的扁型材；通过上述精轧机将上述扁型材轧制成板厚15mm以下的带钢。
12．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机出口侧的带钢的温度在820～920℃之间。
13．如权利要求12所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述粗轧机和上述精轧机之间，上述扁型材被加热至1050～1200℃之间。
14．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：当上述精轧机为3台的情况下，使其出侧的轧制速度为350m/min以下；当上述精轧机为4台的情况下，使其出侧的轧制速度为500m/min以下。
15．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述连续铸造机、上述粗轧机、上述精轧机与上述卷取机配置成：由上述连续铸造机的配设位置到上述粗轧机的中央位置的距离在水平方向为10-15m的范围；由上述精轧机的最上游侧台入口到最终台出口的距离在水平方向为10-15m的范围；由上述连续铸造机到配置在上述精轧机出侧用于卷绕上述带钢的卷取机的距离在水平方向为100m以内。
16．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述粗轧机具有直径500mm以下的小直径工作轧辊，其工作轧辊由支撑轧辊或中间轧辊间接驱动。
17．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机的工作轧辊是由支撑轧辊或中间轧辊间接驱动。
18．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述粗轧机是将2组4辊轧辊部件组装在一个轧机机架内的4辊双联轧机。
19．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述粗轧机是将2组2辊轧辊部件组装在一个轧机机架内的2辊双联轧机。
20．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述粗轧机的入侧，配置第一加热器，以便使由于铸造后的散热而过冷的上述扁钢坯的体部表面与边缘部分升温。
21．如权利要求20所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述第一加热器的出侧并且是上述粗轧机的入侧，还设置除鳞机，以便除去铸造时在上述扁钢坯表面产生的鳞片。
22．如权利要求20所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述第一加热器出口与上述粗轧机的轧辊咬入区之间的距离为3m以下。
23．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述粗轧机与上述精轧机之间，还设置第二加热器，以便使粗轧后冷却的扁型材升温。
24．如权利要求23所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述第二加热器的出侧并且是上述精轧机的入侧，还设置除鳞机，以便除去粗轧后的扁型材表面上产生的鳞片。
25．如权利要求23所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述第二加热器出口与上述精轧机的最初的轧辊咬入区之间的距离为5m以下。
26．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机是将粗轧后的扁型材轧制成板厚为15mm以下的薄板的轧机。
27．如权利要求26所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述精轧机的下游，还设置用于冷却在上述精轧机上的轧制出的上述带钢的冷却装置、将冷却了的上述带钢进行分割的剪切机、以及将分割后的上述带钢卷绕成卷材状的卷取机。
28．如权利要求27所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：由上述连续铸造机到上述卷取机的长度为100m以下。
29．如权利要求27所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述卷取机是回转车型卷取机。
30．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机是将粗轧后的扁型材轧制成板厚为40mm以下的厚板的轧机。
31．如权利要求30所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述粗轧机的出侧，还设置剪切机，用于切断粗轧后的扁型材的前端与后端的切料头部分同时兼用于上述扁型材的分割。
32．如权利要求30所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述精轧机的下游，还设置用于冷却在上述精轧机上轧制出来的上述带钢的冷却装置、用于分割冷却了的上述带钢的剪切机、以及将分割后的上述带钢输送到精轧场的输送辊道。
33．如权利要求32所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：由上述连续铸造机到上述输送辊道出口的长度为100m以下。
34．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机，在其工作轧辊与中间轧辊的至少一方上设置轧辊预弯装置，以调整该轧辊的挠曲，是能控制板面凸起的轧机。
35．如权利要求34所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述轧机还是能使中间轧辊沿轧辊轴向移动的轧机。
36．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机，其上工作轧辊与上支撑轧辊的一对同下工作轧辊与下支撑轧辊的一对互相交叉，是能控制板面凸起的轧机。
37．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机是6辊轧机，其工作轧辊、中间轧辊、支撑轧辊之中的至少一方是异形轧辊，该异形轧辊具有相对于轧机的轧道中心为非对称而且上下为点对称的曲线，并且该异形轧辊能沿轧辊轴向移动，以便使轧辊间的间隙轮廓变化。
38．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机是4辊轧机，其工作轧辊、支撑轧辊之中的至少一方是异形轧辊，该异形轧辊具有相对于轧机的轧道中心为非对称而且上下为点对称的曲线，并且该异形轧辊能沿轧辊轴向移动，以便使轧辊间的间隙轮廓变化。
39．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机是能使其工作轧辊沿轧辊轴向移动以便减小由于工作轧辊磨损引起轧辊间隙变化的轧机。
40．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机由多个支撑轧辊支持工作轧辊的多辊式轧机。
41．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机，其上下工作轧辊的轴心相对于上下中间轧辊或上下支撑轧辊的轴心向轧制方向出侧偏置，是通过作用于工作轧辊上的轧制负荷的水平分力使作用于该工作轧辊上的驱动切向力减轻的轧机。
42．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述精轧机之中的至少一个工作轧辊上设置轧辊冷却装置，该轧辊冷却装置具有向轧辊上喷射冷却水的多个喷嘴、防止上述冷却水飞溅与泄漏的防护罩、用于密封轧辊表面与上述防护罩之间的密封装置、以及回收冷却轧辊后的上述冷却水的回收装置。
43．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：在上述粗轧机与上述精轧机之中的至少一台的工作轧辊上设置轧辊磨削装置，用以在线磨削轧制中的工作轧辊。
44．如权利要求21所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述除鳞机，是利用回转式喷嘴喷射高压水以除鳞的回转喷嘴式高压射流除鳞机。
45．如权利要求21所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述除鳞机是以机械方式除鳞的圆盘回转式砂轮装置，或是使用耐热刷的回转刷除鳞机。
46．如权利要求10所述的与连续铸造机联机的热轧设备，其特征在于：上述精轧机包括上工作辊和上支撑辊、下工作辊和下支撑辊；上述上工作辊和上支撑辊的轴线相对于上述下工作辊和下支撑辊的轴线是倾斜的，该两轴线在水平面上的投影是交叉的，以控制板面凸起。
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