CN107107134A - 无头连续/间歇轧制转换连铸‑轧制设备及无头连续/间歇轧制转换连铸‑轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减少在铸造转换时或初期不可避免地作为废料处理的部分，从而提高工艺的实收率的无头连续/间歇轧制转换连铸‑轧制设备及方法，所述设备包括连铸部、至少两个以上的轧制部以及配置在所述轧制部之间的带卷开卷箱，所述方法包括：连铸步骤，生产钢坯；第一次轧制步骤，减少所述钢坯的厚度；切割步骤，在铸造初期从钢坯的前端部切割预定距离；通过步骤，连续供给的钢坯通过所述带卷开卷箱；以及第二次轧制步骤，减少通过的钢坯的厚度。

Description

无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备及无头连续/间歇轧 制转换连铸-轧制方法
技术领域
本发明涉及一种可在铸造转换时或初期铸造时，减少废料处理量，从而能够提高实收率的可转换无头连续轧制和间歇轧制的连铸及轧制设备及其方法。
背景技术
已知现有的连铸-轧制设备具有与专利文献1相同的结构，即，在铸造机与轧制线之间设有保温炉的方式，以及如专利文献2所示，在第一次轧制线与第二次轧制线之间设有卷取机或带卷开卷箱的方式。
尤其，如专利文献1所示，提出过根据钢种或根据作业情况，连铸后执行无头连续轧制，或者当未确保可轧制的温度时，连铸后切割钢坯，并执行间歇轧制的方法/设备。
在连铸速度低于可轧制的速度，从而从铸造到轧制钢坯连接在一起而执行的连铸和无头连续轧制的情况下，相比分别执行轧制和连铸的间歇轧制，只能缓慢进行轧制。并且，当轧制不能满足规定的温度条件时，难以进行轧制，因此，使连铸和无头连续轧制的温度满足最终轧机机架中的钢坯温度很重要。
由于这些原因，即使是可进行无头连续/间歇轧制的设备，在铸造初期，当钢坯的温度低时，难以执行无头连续轧制，从而存在应以间歇轧制开始的问题。
现有技术文献
(专利文献1)JP 2009-508691A
(专利文献2)EP 0841995A
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于，在无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备中，减少在铸造转换时或初期不可避免地作为废料处理的部分，从而提高工艺的实收率。
(二)技术方案
本发明为了实现如上所述的问题，作为一个实施例，提供一种无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其为包括连铸部、至少两个以上的轧制部以及配置在所述轧制部之间的带卷开卷箱的无头连续/间歇轧制转换设备的运行方法，包括以下步骤：连铸步骤，生产钢坯；第一次轧制步骤，减少所述钢坯的厚度；切割步骤，在铸造初期从钢坯的前端部切割预定距离；通过步骤，连续供给的钢坯通过所述带卷开卷箱；以及第二次轧制步骤，减少通过的钢坯的厚度。
此时，所述第一次轧制步骤可以以小于正常压下量的压下量来减少所述钢坯的厚度。
并且，在所述切割步骤与通过步骤之间，还可以执行增加钢坯的温度的加热步骤。
本发明的一个实施例中，所述加热步骤可以使钢坯的温度升高到高于正常升温温度。
本发明的一个实施例中，所述加热步骤可以使温度升高到比所述正常升温温度高出20～50℃。
并且，在所述第一次轧制步骤之后，可执行测定钢坯的温度的钢坯温度测定步骤，所述切割步骤也可以基于所述钢坯的温度切割钢坯。
并且，所述钢坯温度测定步骤可以测定通过所述第一轧制部的钢坯的温度。
本发明的一个实施例中，所述切割步骤可以预测所述钢坯通过第二轧制部时的温度，并切割钢坯至通过所述第二轧制部的温度达到可进行轧制的温度以上为止。
本发明的一个实施例中，所述第二轧制步骤可以以大于正常压下量的压下量来进行轧制。
本发明的一个实施例中，所述第一轧制步骤和第二轧制步骤经过预定时间后可以恢复正常压下量，第一次轧制步骤可以使压下量逐渐增大。
本发明的一个实施例中，一种无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其包括：连铸部；第一轧制部和第二轧制部，沿着由所述连铸部生产的钢坯的移动方向配置，并轧制所述钢坯；带卷开卷箱，配置在所述第一轧制部和第二轧制部之间，使得通过第一轧制部的钢坯在间歇轧制时被卷取或开卷，并在无头连续轧制时直接通过；切割机，配置在所述第一轧制部与所述带卷开卷箱之间；钢坯温度测定传感器，配置在所述第一轧制部后方；以及控制部，与所述第一轧制部、第二轧制部、带卷开卷箱、切割机和温度测定传感器连接，在初期铸造时，所述控制部控制所述切割机基于所述温度测定传感器测定值来切割初期铸造部，并控制所述带卷开卷箱以使与连铸部连接的钢坯通过。
此时，还可以包括配置在所述切割机与所述带卷开卷箱之间，并对通过的钢坯进行升温的加热部，所述控制部可以控制所述加热部以使所述钢坯的升温温度高于正常升温温度。
本发明的一个实施例中，所述控制部使所述第一轧制部的压下量小于正常压下量，并使所述第二轧制部的压下量大于正常压下量，从而可以保持最终厚度。
本发明的一个实施例中，所述带卷开卷箱以转盘式(carousel)构成，当钢坯通过所述带卷开卷箱时，所述带卷开卷箱的心轴可以位于将通过的钢坯的上侧。
本发明的一个实施例中，所述加热部包括一个侧面被开放的感应加热器，所述感应加热器可以以能够向钢坯的侧方向前移和后移的方式构成。
并且，本发明的一个实施例中，还可以包括配置在所述加热部与所述切割机之间，并从钢坯的路径上去除被切割的钢坯的推机和堆垛机。
(三)有益效果
本发明可以在无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备中减少在铸造转换时或初期不可避免地作为废料处理的部分，从而提高工艺的实收率。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中执行间歇轧制时的概略图。
图2是本发明的一个实施例中执行无头连续轧制时的概略图。
附图标记说明
10：连铸部 20：第一轧制部
30、40：切割机 50：加热部
60：带卷开卷箱 70：第二加热部
80：输出辊道 90：切割机
100：卷取机 110～114：温度测定传感器
120：控制部
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图1和图2示出了本发明的一个实施例，图1示出了本发明的实施例的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备执行间歇轧制的模样，图2示出了无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备执行无头连续轧制的模样。
如图1所示，本发明的一个实施例的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备包括：连铸部10；第一轧制部20，沿着由所述连铸部生产的钢坯的移动方向配置，并轧制所述钢坯；温度测定传感器110、、111、112、113、114，测定通过所述第一轧制部20的钢坯的温度；切割机30、40，能够切割通过第一轧制部20的钢坯；加热部50，对未切割的钢坯进行加热；带卷开卷箱60，使得通过第一轧制部20及加热部50的钢坯在间歇轧制时被卷取或开卷而在无头连续轧制时直接通过；第二轧制部70，以邻接于带卷开卷箱的方式配置；输出辊道80，对完成轧制而成为带钢的钢坯进行冷却；切割机90，切割相当于一个卷板的量；卷取机100；以及控制部120，与所述第一轧制部20、第二轧制部70、带卷开卷箱60、切割机30、40、90和温度测定传感器110、111、113、114连接。
本发明中，只要连铸部10是能够进行连铸的结构，就可以采用任何结构。在该实施例中，连铸部10的模具下方配置有多个组件(未图示)，并冷却钢坯。
第一轧制部20以邻接于连接板10的方式配置，并以目标厚度对通过连铸部的钢坯进行压下。图1和图2的实施例示出了具有三个机架的轧制部，但是，可以根据需要增加或减少机架的数量。第一轧制部20与控制部120相连，并可以根据控制部120的信号调节压下量。
温度测定传感器110配置在第一轧制部20的后端，并测定完成第一次轧制的钢坯的温度。温度测定传感器110可以以接触式或非接触式组成，其不仅设置在第一轧制部20的后端，还可以设置在加热部50的前后端、第二轧制部70的前后端以及连铸机10的后端等多个地点，并检测通过的钢坯的温度。
本发明的实施例中设有三个切割机30、40、90，在第一轧制部20的后端配置两个，在卷取机100的前端还配置一个。针对配置在第一轧制部20的后端的切割机30，可以根据钢坯的厚度配置多个，当然，也可以只使用一个切割机。
本实施例中，加热部50由一侧面被开放的感应加热器组成。即，由一侧面被开放，从而在前面观查时，整体上具有“匚”形状的加热部组成。该感应加热器与移动工具连接以可沿钢坯的侧方向前移和后移，当不需要加热时，可以脱离钢坯的移动路径。
并且，可以在加热部50的前后端配置温度测定传感器111、112，基于此，控制部120可以通过控制加热部50来升温至所需的温度。
另外，虽然未在图1和图2中示出，可以在切割机30、40与加热部50之间的空间上配置推机和堆垛机(未示出)。推机和堆垛机通过所述切割机30、40推掉被切割的钢坯，从而将其从钢坯的路径上去除，当然，也可以应用其他切割钢坯去除设备而不是推机和堆垛机。
本实施例中，带卷开卷箱60包括两个心轴61和62，并可以以沿圆形轨道旋转的同时，交替执行卷取/开卷的结构的转盘式(carousel)构成。并且，如图2所示，带卷开卷箱60可以具有上升的结构，以使多个心轴均位于将通过的钢坯的上侧，以在执行无头连续轧制时，不阻碍钢坯的移动路径，但是，并不限定于此，也可以具有其他结构，例如，通过心轴61与62之间的结构。
第二轧制部70以邻接于带卷开卷箱60的方式配置，并在该实施例中，表示为具有五个轧机机架，但是，并不限定于此，可以包括多个轧机机架。并且，轧机机架不仅以邻接方式配置，也可以以隔离的方式配置。
第二轧制部70通过多个轧机机架，，对通过第一轧制部20减少厚度的钢坯进行压下，以达到最终目标厚度。此时，控制部120可以通过配置在第二轧制部70的前后方的温度测定传感器113、114来管理在第二轧制部70中是否保持可进行轧制的温度。
输出辊道80使钢坯向辊轧上侧通过一定区间的同时，通过配置在上部的冷却水供给设备对成为带钢的钢坯进行冷却，针对无头连续轧制的情况，在钢坯被卷取机100卷绕之前，切割机90将切割通过输出辊道80的钢坯以使其成为一个卷板的量。
控制部120连接于各设备，并根据各设备的信息调节其他设备。尤其，本发明中，至少与第一轧制部20、切割机30、40、加热部50、带卷开卷箱60、第二轧制部70以及温度测定传感器110，并根据温度测定传感器110的温度值，控制第一轧制部20、切割机30、40、加热部50、带卷开卷箱60、第二轧制部70。
针对这种结构，当铸造初期以无头连续轧制开始时，铸造初期钢坯的温度低的部分在通过第二轧制部70的最后机架之前不可能确保可进行轧制的温度。并且，针对该实施例的结构，当间歇轧制转换为无头连续轧制时，需要在带卷开卷箱60中移动心轴61、62，因此，需要时间解除先前卷绕的卷板，由此，在解除卷板的期间，通过切割机30、40切割钢坯并将其处理为废料。这种在解除卷板的期间，将铸造的钢坯处理为废料时，将有十吨以上的钢坯被处理为废料，因此，对实收率有很大影响。
因此，本发明的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备通过控制部120在铸造初期以直接通过带卷开卷箱的无头连续轧制开始，并以预定距离切割钢坯的前端部。此时，切割距离可通过控制部120进行调节，以使通过第二轧制部70的最后机架之前的钢坯的温度达到可进行轧制的温度。
并且，为了缩短切割距离，本发明的实施例中，加热部50加热至高于正常状态时的钢坯升温温度，从而补偿初期的低温度。其中，正常状态是指铸造稳定的时候。
即，在铸造初期钢坯的温度相对低时，供给大于铸造过程中的加热量的热量。此时，使加热量，即钢坯升温的温度比正常状态高出20～50℃地进行加热，从而可以在初期确保第二轧制部70中的温度。当升温温度的差小于20℃时，附加加热的效果不足，当升温温度的差大于50℃时，可能对钢坯的质量产生影响，并劣化加热部50周边设备，可能对缩短寿命产生影响。
并且，操作控制部120在铸造初期使第一轧制部20的压下量小于正常状态的压下量，并使第二轧制部70的压下量大于正常状态的压下量，从而提高第二轧制部70中的钢坯的塑性能耗，并能够确保第二轧制部70中的温度。
尤其，就加热部50而言，钢坯的厚度越厚，加热效率就增大，因此，使第一轧制部20的压下量小于正常状态的压下量，从而可以增大加热部50的效率，并提高向钢坯提供的加热量。
就轧制部20、70而言，在正常状态下，为了防备中间的设备故障等问题，不使用压下能力的最大值，而是以保留一定程度的余地的方式操作。但是，在铸造初期，控制部120利用第二轧制部70的余裕压下量，降低第一轧制部20的压下量，并在第二轧制部70中进行更多的压下，从而应用第二轧制部70的塑性能耗来覆盖初期钢坯的较低的温度。
一方面，初期钢坯通过之后，确保钢坯的温度的同时，控制部120将第一轧制部20的压下量提高至正常状态的压下量，并将第二轧制部70的压下量降低至正常状态的压下量，从而控制使整个轧制部20、轧制部70具有余裕压下量。此时，可以使第一轧制部20和第二轧制部70的压下量逐渐变化。
但是，即使如上所述控制压下量、加热部50，铸造初期的部分区间也无法确保第二轧制部70中可进行轧制的温度。因此，控制部120通过配置在第一轧制部20的出口侧的温度测定传感器110测定通过第一轧制部20的钢坯的温度，并通过考虑测定的温度、从加热部50可提供的热量以及在通过加热部50、带卷开卷箱60、第二轧制部70期间，从钢坯损失的热量来预测通过第二轧制部70时的钢坯的温度，当该温度低于可进行轧制的温度时，钢坯的相应区间利用切割机30、40进行切割。
一方面，控制部120使第一轧制部20在初期钢坯的前端通过之后开始施加压下量，并控制以预防钢坯初期进入第一轧制部20时可能发生的碰撞。
对如上所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备的操作方法进行说明。
如图2所示，在铸造初期，带卷开卷箱60在向钢坯的移动路径上侧移动心轴61、62的状态下开始铸造，以从无头连续轧制开始。
在经过连铸机中连铸钢坯的连铸步骤之后，可以执行第一轧制部20在钢坯前端通过之后开始压下的第一轧制步骤，以防止在铸造初期发生轧制部20的进入问题。此时，执行通过温度测定传感器110测定通过第一轧制部20的钢坯的温度的温度测定步骤，并根据该温度，预测钢坯通过第二轧制部70时的温度，当该温度值小于可进行轧制的温度时，执行通过切割机30、40进行切割的切割步骤。切割步骤也可在没有温度测定步骤的情况下，根据由经验获得的距离进行一律切割，但是，当基于温度测定步骤的温度值时，可以缩短切割距离，从而能够提高实收率。
切割的钢坯从钢坯的路径上被去除，未被切割而与连铸部10连接的钢坯则执行通过加热部50升温的加热步骤。通过提高升温效率来提供更多的热量，并在第一轧制步骤中，所述第一轧制部20以低于正常状态的压下量的压下量执行压下，以在后端引起由塑性能耗导致的温度上升，在第一轧制部20中不足的压下是通过第二轧制部70以大于正常状态的压下量执行后续的第二轧制步骤来补偿。
加热步骤之后，执行钢坯直接通过带卷开卷箱60的通过步骤，之后，通过第二轧制部70执行第二轧制步骤。如上所述，第二轧制部步骤以大于正常状态的压下量的大压下量，对钢坯进行压下，并补偿第一轧制步骤中未压下的部分。
根据本实施例，控制带卷开卷箱以在铸造初期执行无头连续轧制，并切割不能执行无头连续轧制的部分，从而可以减少在转换无头连续/间歇时或在铸造初期发生的废料量，从而能够提高实收率。
并且，应用增大加热量和塑性耗能以减少不能执行无头连续轧制的部分，从而对比从间歇轧制转换无头连续轧制时发生的废料，在铸造初期只有发生约20～30％的废料，并可进行间歇/无头连续轧制的转换，从而对提高实收率有很大帮助。
实施例
下表1是对比以正常状态下的无头连续/间歇制造转换连铸-轧制设备条件，进行初期轧制与以本发明的方法执行的对比表。
相比正常状态，减少第一轧制部的压下量，取而代之，增大第二轧制部的压下量，使整体压下量相同，并且，加热部的升温量比正常状态提高了45℃。其结果，初期第二轧制部出口侧的温度存在20℃左右的温度差，由此，快速减少了丢弃的废料量，从而提高实收率。
表一
项目 比较例(正常状态) 实施例
第一轧制部压下量 60％ 55％
加热部升温量 100℃ 145℃
第二轧制部压下量 80％ 82％
初期第二轧制部出口侧温度 约780℃ 约800℃
废料量 15吨 5吨
进行一定程度的如上所述的初期铸造和轧制，例如，四个卷板左右，并确保稳定的出口侧温度时，再次恢复到正常状态，从而使个部件具有余裕操作范围。

Claims (17)

1.一种无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其为包括连铸部、至少两个以上的轧制部以及配置在所述轧制部之间的带卷开卷箱的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备的方法，包括如下步骤：
连铸步骤，生产钢坯；
第一次轧制步骤，减少所述钢坯的厚度；
切割步骤，在铸造初期从钢坯的前端部切割预定距离；
通过步骤，连续供给的钢坯通过所述带卷开卷箱；以及
第二次轧制步骤，减少通过的钢坯的厚度。
2.根据权利要求1所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述第一次轧制步骤以小于正常压下量的压下量来减少所述钢坯的厚度。
3.根据权利要求2所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，在所述切割步骤与通过步骤之间，还执行增加钢坯的温度的加热步骤。
4.根据权利要求3所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述加热步骤使钢坯的温度升高到高于正常升温温度。
5.根据权利要求4所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述加热步骤使温度升高到比所述正常升温温度高出20～50℃。
6.根据权利要求2所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，在所述第一次轧制步骤之后，执行测定钢坯的温度的钢坯温度测定步骤，
所述切割步骤基于所述钢坯的温度切割钢坯。
7.根据权利要求6所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述钢坯温度测定步骤测定通过所述第一轧制部的钢坯的温度。
8.根据权利要求7所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述切割步骤预测所述钢坯通过第二轧制部时的温度，并切割钢坯至通过所述第二轧制部的温度达到可进行轧制的温度以上为止。
9.根据权利要求6所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述第二轧制步骤以大于正常压下量的压下量来进行轧制。
10.根据权利要求9所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述第一轧制步骤和第二轧制步骤经过预定时间后恢复正常压下量。
11.根据权利要求2所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制方法，其特征在于，所述第一次轧制步骤使压下量逐渐增大。
12.一种无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其包括：
连铸部；
第一轧制部和第二轧制部，沿着由所述连铸部生产的钢坯的移动方向配置，并轧制所述钢坯；
带卷开卷箱，配置在所述第一轧制部和第二轧制部之间，使得通过第一轧制部的钢坯在间歇轧制时被卷取或开卷而在无头连续轧制时直接通过；
切割机，配置在所述第一轧制部与所述带卷开卷箱之间；
钢坯温度测定传感器，配置在所述第一轧制部后方；以及
控制部，与所述第一轧制部、第二轧制部、带卷开卷箱、切割机和温度测定传感器连接，
在初期铸造时，所述控制部控制所述切割机基于所述温度测定传感器测定值切割初期铸造部，并控制所述带卷开卷箱以使与连铸部连接的钢坯通过。
13.根据权利要求12所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其特征在于，还包括配置在所述切割机与所述带卷开卷箱之间，并对通过的钢坯进行升温的加热部，
所述控制部控制所述加热部以使所述钢坯的升温温度高于正常升温温度。
14.根据权利要求13所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其特征在于，所述控制部使所述第一轧制部的压下量小于正常压下量，并使所述第二轧制部的压下量大于正常压下量，从而保持最终厚度。
15.根据权利要求12所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其特征在于，所述带卷开卷箱以包括多个心轴的转盘式(carousel)构成，
当钢坯通过所述带卷开卷箱时，所述带卷开卷箱的心轴位于将通过的钢坯的上侧。
16.根据权利要求13所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其特征在于，所述加热部包括一个侧面被开放的感应加热器，所述感应加热器以可向钢坯的侧方向前移和后移的方式构成。
17.根据权利要求13所述的无头连续/间歇轧制转换连铸-轧制设备，其特征在于，还包括配置在所述加热部与所述切割机之间，并从钢坯的路径上去除被切割的钢坯的推机和堆垛机。
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