CN105473247A - 铸造轧制设备和用于制造扁坯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有带材铸造机的铸造轧制设备和一种用于制造预制带材的方法。除了用于铸造铸坯的带材铸造机之外，铸造轧制设备包括：剪切机(130)，其用于将铸坯分割成预定长度的扁坯；温度均衡装置(140)；以及炉卷轧机，其用于将扁坯轧制成具有预定厚度的预制带材。为了可将铸造轧制设备构造得更加紧凑并且可同时将制造方法设计得更节约时间和能量，本发明提出，在铸造轧制设备中在带材铸造机(110)的输出部和温度均衡装置(140)之间布置有多辊子整平装置(120)，并且在温度均衡装置的输出部和炉卷轧机之间设置有辊道以将扁坯直接输送到炉卷轧机(160)中。

Description

铸造轧制设备和用于制造扁坯的方法

技术领域

本发明涉及一种具有带材铸造机的铸造轧制设备和一种用于制造预制带材的方法。具体而言，本发明涉及一种小型铸造轧制设备，即所谓的微型轧机设备，其用于制造年产量在350000t和700000t碳钢之间的扁钢。根据本发明的设备方案的特征在于低的投资和生产成本、具有迅速的投资回报的快速的项目可实现性和紧凑的设备布局。根据本发明的设备特别适合于这样的地区中的钢铁制造商，在那里到目前为止没有生产过扁钢和应针对本地的要求进行专门化设置。

背景技术

具有带材铸造机的铸造轧制设备在现有技术中原则上是已知的。Spitzer等人的文章“EntwicklungsstandbeimDSC-Bandgieβverfahren(DSC带材铸造工艺的发展现状)”,StahlundEisen121(2001)Nr.5(钢与铁121(2001)第5期)给出了关于带材铸造基础的目前仍还有效的全面的概述。DSC表示带钢直接铸造(DirectStripCasting)。由该文章已知具有冷却的运输带的带材铸造机，并且其中，从钢交付直至热轧的区域用壳体围住，使得可调节保护气环境。在此说明的铸造机具有最高60m/min的铸造速度并且制成具有8mm至15mm的铸造厚度的铸坯。带材铸造机之后连接有辊道，并且在辊道之后进行连续的在线轧制。轧机机架使得能够实现将厚度降低到例如8mm上。在轧制之后将钢带卷成卷材。

例如在文献DE19758108C1或WO2011/061262A1中找到关于具有带材铸造机的铸造轧制设备的其他现有技术。

同样地，文献WO2010/066412A1公开了一种具有带材铸造机的铸造轧制设备。在铸造方向上跟着带材铸造机的是具有温度均衡区的辊道、温度调节装置、质量流调节部、第二温度调节装置以及轧机机架、剪切机和卷取机。连续直列式轧制装置的缺点是，扁坯在其作为预制带材卷在卷取机上之前，在轧机机架中仅可经受仅仅一次道次并且因此经受仅仅一次厚度减小。

由欧洲专利文献EP1827720B1已知具有带材铸造机的替代的设备方案。具体而言，该专利文献公开了一种铸造轧制设备，在其中在带材铸造机之后在铸造方向上有温度均衡装置、粗轧机架、剪切机和第一卷起装置。为了进一步减小厚度，在铸造方向上在下游设置有炉卷轧机，以及紧跟炉卷轧机之后设置有冷却段，以及最后设置有卷取装置。为了运行炉卷轧机，需要在卷材的金属带可为了第一道次而首次经过炉卷轧机之前将借助于第一卷起装置生成的卷材转移至位于炉卷轧机上游的第一卷取炉中。卷材或金属带的转移虽然能够将卷材或金属带暂存在贮藏区中；然而由于中断了铸造轧制过程而损失了时间和能量，能量的损失尤其是因为卷材在进入到炉卷轧机中之前可能必须再次在卷取炉中加热。

发明内容

基于现有技术，本发明的目的是，借助于带材铸造机改进铸造轧制设备和用于制造扁坯的方法，使得铸造轧制设备可构造得更加紧凑，并且在制造方法中可节省时间和能量。

在装置方面，该目的通过在权利要求1中要求保护的铸造轧制设备来实现。铸造轧制设备的特征在于，在带材铸造机的输出部和温度均衡装置之间布置有多辊子整平装置，并且一个辊道设置在温度均衡装置的输出部和炉卷轧机之间以将扁坯直接输送到炉卷轧机中。

在本说明书的范畴中，词“铸坯”用于在结晶器和剪切机之间的铸造产品，词“扁坯”用于在剪切机和炉卷轧机之间的铸造产品，并且词“预制带材”用于在炉卷轧机和卷取机之间的铸造产品。扁坯通过分割铸坯形成；预制带材通过利用至少一个道次减小扁坯的厚度形成。

要求保护的设备方案提供的优点是，在温度均衡装置之后将扁坯直接引入到炉卷轧机中并且在此可经受第一道次，而不需要事先将扁坯卷起。没有设置并且不需要粗轧机架。通过省去粗轧机架和用于将来自温度均衡装置的扁坯卷起的卷起装置可将设备构造得更加紧凑并且可节省投资成本。此外，该设备方案非常节能，因为在温度均衡装置和炉卷轧机之间没有出现值得注意的温度损失，例如由于卷材的暂存或移挂，如由现有技术已知的那样。

根据本发明的第一实施例，分别参考铸造方向来看，在炉卷轧机的上游和下游配有卷取炉，所谓的斯特克尔式炉。两个斯特克尔式炉分别具有仅仅一个卷绕装置，并且还分别仅构造成在炉卷轧机的一个道次之后卷起预制带材并且将预制带材交给炉卷轧机用于下一道次。尤其布置在上游的卷取炉不构造成用于接收例如来自温度均衡装置的扁坯。为此目的，上游的卷取炉不具有第二卷绕装置或第二工位，该第二卷绕装置或第二工位能够实现将来自温度均衡装置的扁坯卷起并且还能够实现将如此制成的卷材转移以将扁坯输送至炉卷轧机。

用于将由铸造机铸造的铸坯分割成预定长度的扁坯的剪切机可布置在多辊子整平装置和温度均衡装置的输入部之间或布置在温度均衡装置的输出部和炉卷轧机之间。

在温度均衡装置的输出部和炉卷轧机之间优选地布置有感应加热装置以将扁坯加热到适合于炉卷轧机轧制的温度。

本发明的上述提到的目的还通过在权利要求9中要求保护的方法实现。关于方法的解决方案的优点对应于上面参考所要求保护的铸造轧制设备提及的优点。

所述方法规定，以5m/min至25m/min的带材铸造速度来铸造铸坯。根据本发明的方法和相关的根据本发明的铸造轧制设备尤其设置成由碳钢制造预制带材。

要求保护的铸造轧制设备和要求保护的方法的其他有利设计方案为从属权利要求的对象。

附图说明

本发明总共附有2幅附图，其中：

图1示出了根据本发明的铸造轧制设备；并且

图2详细示出了根据本发明的带材铸造机。

具体实施方式

下面参考所提到的附图以实施例的形式详细说明本发明。在两幅附图中，相同的技术元件以相同的附图标记表示。

图1示出了根据本发明的铸造轧制设备100。在铸造方向R上来看，该铸造轧制设备包括熔融物交付系统105、带材铸造机110、多辊子整平装置120、剪切机130、温度均衡炉140、可选的感应加热装置150、辊道155、炉卷轧机160、冷却段170以及例如卷取装置180。下面至少部分地详细说明铸造轧制设备的各个构件。

熔融物交付系统105主要包括利用耐火材料衬砌的可单独地或可在倾斜的位置中加热的熔融物容器，熔融物容器利用重力通过流出喷嘴将液态金属、即熔融物引导到带材铸造机110的运输带118上，参见图2。在图1中未示出的液位测量系统确保在熔融物容器中恒定的熔融物液位且因此确保熔融物恒定地流到带材铸造机110上。熔融物在铸造宽度上的分配通过在熔融物交付系统105中的流动引导元件(在图1中未示出)或通过布置的引导系统实现。引导系统可在电磁行波场的辅助下或通过使用经由喷嘴导引到熔融物表面上的气体来引导熔融物。多个熔融物容器彼此的组合是可行的。流动引导元件还延伸越过熔融物交付系统直到带材铸造机110的环绕而行的运输带118的区域中。

如在图2中示出的那样，带材铸造机110主要包括围绕三个辊子环绕的、必要时具有某种纹理或具有涂层的运输带118。运输带118优选由厚度小于3mm的钢制成。在图2中示出的三个辊子115中的较小的辊子负责均匀地张紧带。两个水平环行的水冷的坝块链承担对带材铸造设备的侧向限制作用，在图2中未示出。从下方通过在图2中同样未示出的喷射喷嘴在熔融物交付区域中以在80l/s/m²和300l/s/m²之间的水加载比密度对运输带进行冷却。直至带材出口，水加载密度降到在10l/s/m²和100l/s/m²之间的值上。通过几乎气密地布置在带材下方的喷射冷却容器(其包括辊子115和支撑格栅)，带材冷却以优选>100m/bar的负压进行。因此，外部存在的空气压力引起将金属带平整地压靠到在两个大辊子115之间的支撑装置上。

根据本发明的带材铸造机110具有小于7.5m的带材接触长度，其中，带材接触长度测得为两个大辊子115的中心的间距。通过带材铸造机110实现的铸造速度根据铸造厚度在5m/min和25m/min之间。

在铸造方向R上在带材铸造机110之后布置有多辊子整平装置120。在多辊子整平装置120中引导铸坯，以利用至少三个辊子对124改善铸坯的平整度。辊子对优选地单个地驱动。在多辊子整平装置中原则上并未发生铸坯的厚度减小。

例如紧接着的剪切机130将铸坯切割成预定长度的扁坯并且将到目前为止进行的铸造工艺与随后进行的轧制工艺分开。

在铸造方向R上在多辊子整平装置120之后、优选还在剪切机130之后布置有温度均衡装置140，温度均衡装置典型地构造为隧道式炉。仅仅可选地设置的、连接在炉之后的感应式加热装置必要时负责提高扁坯的温度和/或在扁坯进入到随后的炉卷轧机160中之前沿扁坯长度均衡温度。炉卷轧机利用三个、五个、七个或更多个道次产生期望的最终厚度。如上面已经提到的那样，在铸造方向上在炉卷轧机160之后有冷却段170和卷取机180以将预制带材卷成卷250。

在方法方面，如此构造的根据本发明的铸造轧制设备提供的优点是，扁坯在经过温度均衡装置140之后可基本上没有时间和能量损失或没有热损失地直接进入到炉卷轧机160中以进行第一道次，而不必事先被卷起。在任何情况下，在温度均衡装置140和炉卷轧机160之间还布置有感应加热装置150和/或剪切机130。

附图标记列表：

100铸造轧制设备

105熔融物交付系统

110带材铸造机

115大辊子

118具有涂层的运输带

120多辊子整平装置

124三个辊子对

130剪切机

140温度均衡装置

150感应加热装置

155辊道

160炉卷轧机

162卷取炉

164卷取炉

170冷却段

180卷取装置

200铸坯

210扁坯

220预制带材

250卷

R铸造方向

Claims (16)

1.一种铸造轧制设备(100)，具有：

带材铸造机(110)，其用于铸造铸坯(200)；

剪切机(130)，其用于将铸坯分割成预定长度的扁坯(210)；

温度均衡装置(140)；和

炉卷轧机(160)，其用于将扁坯轧制成预定厚度的预制带材(220)；

其特征在于，

在所述带材铸造机(110)的输出部和所述温度均衡装置(140)之间布置有多辊子整平装置(120)；并且

在所述温度均衡装置的输出部和所述炉卷轧机之间设置有辊道以将扁坯直接输送到所述炉卷轧机(160)中。

2.根据权利要求1所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，分配在所述炉卷轧机(160)上游和下游的卷取炉(162、164)分别具有仅仅一个卷绕装置并且分别仅构造成将来自所述炉卷轧机(160)的预制带材卷起并且将所述预制带材送出给所述炉卷轧机。

3.根据上述权利要求中任一项所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，在所述温度均衡装置(140)的输出部和所述炉卷轧机(160)之间布置有感应加热装置(150)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，所述多辊子整平装置(120)具有至少3个辊子对(124)，其中的至少一个辊子对受到驱动。

5.根据上述权利要求中任一项所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，冷却段(170)在所述炉卷轧机的下游。

6.根据权利要求5所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，卷取装置(180)在所述冷却段(170)的下游。

7.根据上述权利要求中任一项所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，所述带材铸造机(110)具有小于7.5m的带材接触长度。

8.根据上述权利要求中任一项所述的铸造轧制设备(100)，其特征在于，用于将铸坯分割成预定长度的扁坯的所述剪切机(130)布置在所述多辊子整平装置(120)和所述温度均衡装置(140)的输入部之间或布置在所述温度均衡装置(140)的输出部和所述炉卷轧机(160)之间。

9.一种用于制造扁坯的方法，具有以下步骤：

通过带材铸造制成铸坯(200)；

均衡所述铸坯(200)的温度；

在均衡之前或之后将铸坯分割成扁坯；

将所述扁坯引入到炉卷轧机(160)中；并且

在所述炉卷轧机中利用至少3个道次使扁坯厚度减小到期望的厚度上以形成预制带材(220)；

其特征在于，

所述铸坯(200)在其温度均衡之前被弄平；并且

在温度均衡之后将所述扁坯直接引入到炉卷轧机(160)中，并且在此在扁坯首次被输送给所述炉卷轧机的卷取炉之前经受第一道次。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，铸坯的铸造速度在5m/min和25m/min之间。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述扁坯在温度均衡之后、但在该扁坯进入到所述炉卷轧机(160)之前被再次优选地感应加热。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述铸坯在其进入到所述炉卷轧机中之前被分割成预定长度的扁坯。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述铸坯(200)由碳钢制成。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述铸坯(200)铸造成具有在10mm和20mm之间的铸造厚度。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述预制带材在其从所述炉卷轧机出来之后进行冷却。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述预制带材在其冷却之后被卷成卷(250)。