CN1085834A - 热轧金属带的制造装置及方法 - Google Patents

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Union Construction AS
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Abstract

本发明涉及一种生产热轧金属带材的轧制设备 及方法。这种轧制设备和方法可以轧制厚、薄两种板 坯，而在板坯间的时间延误最短，在临界转变温度以 下进行的棒材或带材的完工轧制可以在任何速度下 完成，而在带材或棒材的未轧部分没有热量损失。

Description

本发明涉及热轧金属带的制造装置及方法，更具体来说，涉及生产薄板的方法以及采用该方法的结构紧凑的轧制设备。
本发明也涉及能轧制厚、薄板坯，板坯间延时最少的轧机和轧制方法。另外，本发明也涉及以任意速度在临界变形温度范围以下完全轧制棒材或带材而棒材或带材的非轧制部分无热损失的轧机和轧制方法。
本发明适于在连铸机下游使用，用来生产厚度为1毫米或更小的薄板。
按照本发明的轧制方法和紧凑的轧制设备，能使至少相同质量的设备制造得与同类型已知设备相比外型尺寸大大减小。这种外型尺寸的减小可高达30%以上。
生产薄板的轧制设备为人们熟知并广泛地应用于现有技术中。
通常，在生产厚度大约在1毫米左右带材的这种设备中，离开连铸机的厚度约200至250毫米的铸件被剪成约长12至15米的板坯。
这些板坯一般要在等温炉中经受后加热工序，然后例如通过立辊减小其宽度。
最好在经过一或多次除去热处理中形成氧化鳞的工序之后，板坯经过至少一个可逆式轧机机座的加工。
通常所采用的轧制循环，例如象美国专利第4，430，874号和第4，505，697号所述，使板坯承受在一或多个可逆式轧机机座内正、反两个方向交替的许多相继的轧制以形成一根输送棒材或具有大约25至30mm厚度的带材。
这样得到的棒材或带材最后送至一连续的，半连续的或可逆的精轧机将其厚度减小至要求的值。
在精轧机下游的精轧带材在卷绕机上绕成卷。
现有技术的设备具有一系列缺陷。首先，轧制的道数一般较小，因而每道减小的厚度大，从而增加了每单位轧制钢材的能耗。
另外，这种设备中，位于下游的精轧机座在上游可逆式轧制机座轧制过程中未被使用。因而在工作中，下游机座的轧辊温度与上游机座的轧辊温度相差很大，这会引起带材平整度及轮廓问题。
最后，为了能实施这种方法，在可逆式轧制机座上、下游，通常使用的轧制设备需要很长的轧制线。事实上，板坯厚度逐渐减小使板坯的长度相应增加，这就要求设备足够大以便处理相当长的带材。
显然，正在轧制的棒材在可逆式轧制中改变其送进的方向前，以及由可逆式轧制机座进行下一道轧制前，其整个长度都进行到可逆式轧制机座之外。由于这个原因以及前面提到的带材尺寸值，在等温炉和轧制机座之间必须提供至少50至70米的自由空间，在轧制机座和精轧机座之间必须提供至少80至120米的自由空间。显然这就对厂房，能量消费及设备的调整和维修提出很大要求。
在1986年4月的行业杂志《钢铁工程师》中，Vladimir    B.Ginzburg和Winfried    F.Schmiedberg的论文公开的一种方法中，在获得最后的厚度前，在正、逆两方向上采用了许多轧制机座，但是，没有公开如何克服下游机座的轧辊磨损过大的问题及如何减少热量损失。
现有技术的轧制设备的问题还在于，这些设备可接受生产厚度基本相同的板坯的两个或更多连铸机的板坯，因而这种轧制设备局限于生产那些能从特定板坯厚度生产的等级的钢材。另外，从一连铸机接受单一厚度的板坯的轧制设备一般局限于轧制板材或带材。因此，就需要一种轧制设备，这种设备包括至少两台生产不同厚度板坯的连链机和一台可以轧制不同厚度板坯的轧机，从而增加设备所能生产的钢材的等级数目，并减少板坯处理间的时间延误。
在普通的可逆式轧制设备中，在轧制中的形变热处理是由普通热轧，受控轧制，低温精轧或连续轧制完成的。在普通的热轧中，钢的热轧是连续进行的，并且通常在高于上部冷却转变温度Ar3的温度下完成。上部冷却转变温度Ar3是钢中奥氏体（γ相）开始变成铁素体的温度，从而钢中具有奥氏体和铁素体的混合物（γ-α两相的混合物）。出现这种转变的精确温度取决于钢中的碳含量，但通常在大约720℃至大约920℃范围内。高于上部冷却转变温度Ar3的温度范围本说明书中称为“γ区”。
在受控轧制中，金属的轧制被一、二次时间延迟所中断，从而使金属首先在γ区变形，然后再在一个介于上部冷却转变温度Ar3和下部转变温度Ar1之间的温度范围内（γ-α两相区）变形。在下部冷却转变温度时，所有奥氏体都已转变成铁素体，因此，在钢中只有铁素体。同样，上述转变的精确温度取决于钢中的含碳量，但通常为大约720℃。
在低温精轧中，精轧的道次是在介于室温和低于下部冷却转变温度Ar1的温度范围内（α区）进行的，通常的温度范围是大约600℃至大约720℃（α区的上端）。当钢的温度进入α区时，铁素体开始转变为珠光体。
当轧制设备能在γ区，γ-α区和α区完成变形时，该轧制设备即能够进行连续轧制。普通的可逆式带材热轧机还不能在α区的下端，在大约20℃至大约400℃的温度范围内生产薄钢板，因为进入精轧机座的棒材一般都太厚，介于20至30mm;这就要求要么大大增加轧辊功率，要么增加轧制机座的数目，或者满足上述两个要求，才能在低温下轧制薄钢板。对于这个问题，现有技术的解决方案是将产品运至一冷轧设备进行精加工。这显然要增加成品的成本并增加制造时间。
因此需要一种可逆式轧制设备，该设备能够在γ区，γ-α区以及α区的上、下端都能进行轧制。也就是说，需要一种可逆式热轧设备，该设备能直接生产大约8mm至大约4mm的卷形带材以保存热量，并将这种带材轧成精确的厚度，同时保持对机械形变的精确控制，这是通过受控地减小厚度、轧制速度和带材的冷却速率来完成的，从而使这种设备能够轧制目前由冷轧机生产的多种不同钢材。
本发明人已经研究、试验并研制出本发明以克服上述现有技术中的缺点，并获得了进一步的优点，阅读上文及下面的详细说明后将清楚地了解这些优点。
本发明的一个方面是从需要长度的板坯开始生产薄带材的方法，板材加热后，减小其宽度，然后除鳞，在一系列轧制机座中进行轧制，下游有一冷却辊道，上游有一第一卷绕机，下游有一第二卷绕机，其改进在于，从厚、薄板坯生产薄带材包括以下步骤;首先在一系列轧制机座中逐步轧制每个厚板坯，这些机座为上述第一轧制的第一系列减厚进行过预先调整;再次调整轧制机座以便进行第二系列减厚;以逆向使第一逐步轧制的板坯再次通过那一系列轧制机座以生产可卷绕的棒材;在一卷绕炉中卷绕并加热上述棒材;再次重新调整轧制机座以便进行第三系列减厚以便生产成品带材;通过系列轧制机座开绕并再次轧制棒材;以及在经过预调以便由每个机座进行单道次减厚的系列轧制机座中逐步轧制每个薄板坯，以便生产成品带材;在系列轧制机座中，在第一预定数目的机座中进行的厚度减小大于在第二预定数目的机座中进行的厚度减小。
在本发明中也规定，将可卷绕的棒材的温度保持在α区的临界温度以上，在该临界温度时，在棒材中的金属开始从铁素体转变为珠光体。开绕后的棒材最好经冷却，同时再次轧制通过轧制机座，从而使棒材处于α区的温度。
本发明的一个有关方面是生产金属薄带的一种结构紧凑的轧制设备，该设备在连铸机的下游具有一个加热等温炉，一个减小板坯宽度的装置，一个除鳞装置，一个带有加热装置的卷绕-开绕组件，以及包括三至七个轧制机座的轧制机座系列，每个轧制机座具有至少三个调整步骤，在每个轧制机座中的每个调整步骤是与下一机座的相应轧制步骤一起调整的，在通过轧制机座系列的头两道轧制中，紧靠卷绕-开绕装置的第一预定数目的轧制机座的减厚步骤，在这些机座的每一机座中都介于大约24%和大约60%，其余轧制机座中的每一个机座的减厚步骤则介于大约4%和大约15%。
本发明的目的在于提供一种生产薄板的方法及实施这种方法的结构紧凑的轧制设备。该方法及设备与现有技术的轧制设备相比占据的空间大大减少。
本发明的另一个目的是提供轧制方法及设备，它能减少每单位轧制钢材的能耗，下游机座的轧辊的磨损得到控制，在所有轧制机座上的轧辊的表面热度均匀，而且在各轧制步骤中减少带材的热损失。
因此，本发明能大大节约能量，维修及设备成本，同时能够轧制出薄的成品厚度。
对照附图阅读下面对本发明推荐实施例的详细说明将更清楚地理解本发明。在附图中相同的标号表示相同的部件。图中所示是为说明本发明的推荐实施例。但是，显然本发明并不局限于这些图示实施例。
图1是按照本发明第一推荐实施例的第一轧制设备;
图2a和2b所示为在两个加工步骤中图1所示轧制设备的细节;
图3表示图1所示轧制设备的工作循环;
图4所示图表为每个轧制道次后板坯厚度减少的百分数的实例;
图5所示图表为在每个道次中，施加在每个轧辊上的轧制压力值的实例;
图6所示曲线图表示板坯离开每个道次时的温度减少;
图7所示曲线图表示按照操作第一轧制设备的第二种推荐方法中，当板坯通过每个轧制机座时的板坯温度;
图8所示条线图表示按照操作第一轧制设备的第二种推荐方法中，当板坯通过每个轧制机座时作用在板坯上的轧辊分离力;
图9是按照本发明第二推荐实施例的第二轧制设备的示意图;
图10A-10B中的示意图表示图9轧制设备的轧制程序。
附图中标号10表示按照本发明的生产薄板的结构紧凑的轧制设备。
如图所示，铸件20正在离开连铸机11，取决于对连铸机按已知方式所作的调整，铸件20可以是厚铸件，也可以是薄铸件。厚铸件的厚度为大约75mm至大约250mm，推荐值为大约100mm至大约200mm，最好为大约130mm至160mm。薄铸件的厚度为大约25mm至大约75mm，一般为大约40mm至大约60mm。
虽然图1示出一台连铸机11作为整个设备的一部分，但也可使用一台以上的连铸机，以及适当的辊道，炉和其它附件以生产厚、薄铸件。既然设备可以分阶段制造，其结构和安装费可控，故铸件可以从卖主或存货中取得，再通过再热炉或类似装置加热至适当的温度。
铸件经过一剪切步骤由剪切机12剪成板坯形式的工件，其厚度与铸件相同，具有预定的长度，对厚板坯来说，例如可长大约10mm至大约20m，最好为大约10m至大约15米。板坯被一次一件地送入等温炉13，然后由减少其宽度，修整其边缘的装置14处理。
在本实例中在减小宽度的装置14下游具有至少一个除鳞装置15。
其后，板坯被送过一个四辊式轧制机座系列，在本实例中由5个机座18即18a，18b，18c，18d和18e构成。
在本实例中，5个轧制机座以下述方式调整，即，在第一预定数目的机座，如称为上游机座29的头两个机座18a和18b中得到较大的减厚，而在第二预定数目的机座，如称为下游机座30的其余3个机座18c，18d和18e中得到较小的减厚。
在本实施例中，“上游”机座29和“下游”机座30的定义应理解为只是用于在机座18中进行区分，因为当厚板坯20以逆向通过四辊轧制机座系列17时，板坯20先经过“下游”机座30而后经过“上游”机座29。
厚板坯通过四辊轧制机座系列17的第一道轧制使板坯20的厚度逐步减至部位19所示的一输送棒材20′，其厚度为大约60mm至大约70mm，其长度为大约30m至大约40m。最好在此区域装设在轧制线上的冷却装置21。
当原为厚板坯的工件（其形式为板坯20或输送棒材20′）已经完全从四辊轧制机座中送出，例如，当在图1中从左至右运行时，输送棒材20′的送进方向被反向，使输送棒材20′以逆向通过机座系列17，此时，机座系列已被调整，以便作反方向的轧制。
此时，使第一道轧制无障碍进行的一个缸-活塞致动器22现被启动作用在门23上。在逆向轧制道次中，例如，当输送棒材在图1中从右向左运行时，与导辊配合工作的门23使离开四辊轧制机座系列17的输送棒材向被向上导向，并被卷在一个卷绕-开绕装置24（如一卷筒）上，该装置24设置在卷绕-开绕工位16（图2b）的卷绕炉中。
任何公知的加热装置27在与卷绕-开卷装置24配合工作中，将卷绕-开绕工位16的卷绕炉中的温度保持在任何需要的水平上。
在卷绕-开绕工位16，减厚了的输送棒材可以认为是带材。如果在高于下部冷却转变温度的温度下进行第三道轧制，输送棒材20′的厚度为大约10mm至大约20mm，其长度为大约120m至大约180mm。另一方面，如果在低于下部冷却转变温度的温度下进行第三道轧制。输送棒材20′的厚度为大约8mm至大约4mm。
卷绕-开绕工位16最好紧邻于四辊轧制机座系列17以便把轧制线的总长减至最短并避免输送棒材20′或带材的过大的热损失。
当输送棒材20′或带材已完全卷在卷绕-开绕装置24上时，可能当输送棒材20′或带材的首端或尾端部分已被飞剪机25剪去后，卷绕-开绕装置24反向转动，并使原来为厚板坯的输送棒材20′或带材开绕，以便进行新的即第三道通过四辊轧制机座系列17的轧制，轧制机座系列已经过再次调整以轧制成所需要的成品厚度。通过调整该道次的时间或者如果需要的话通过独立的公知冷却装置（未画）同时进行输送棒材20′或带材的冷却。
这个进一步的轧制道次使输送棒材20′或带材达到成品带材的需要厚度，该厚度可薄至大约1mm。如果输送棒材20′的两端在卷绕-开绕装置24上的卷绕过程中未被切掉的话，当最后轧制道次进行时可在从装置24的开绕过程中切掉。
成品带材20′可能仍由冷却装置21冷却，被一卷绕装置26卷绕起来，并最后从轧制设备10上卸下。
从薄板坯只要通过四辊轧制机座系列17的一个道次的轧制就能轧成成品厚度的带材，上述四辊轧制机座经调整具有适当的轧制力。
最好先加工厚、薄板坯之一，然后再加工厚、薄板坯中的另一个。最好，这种交替的加工反复进行，使用一个能形成不同厚度铸件的铸造机，最好使用两个独立的连铸机，一个形成厚铸件，另一个形成薄铸件。最好厚、薄板坯之一先加工，然后加工厚、薄板坯中的另一个。
下面描述轧制设备10操作的一个实施例
先将离开连铸机的，厚度为大约100mm至大约200mm，最好为大约130mm至大约160mm的厚铸件切成预定长度的板坯，例如长度为大约10m大约20m，最好大约10m至15m，再经加热，使其温度均化，减小其宽度并进行除鳞工作。
接着使厚板坯通过四辊轧制机座进行第一道轧制，这些机座经调整逐步减小板坯厚度。
第一道轧制使板坯厚度减小至输送棒材的厚度值，大约50mm至大约70mm，最好为大约60mm至大约70mm，相应的长度为大约30m至大约40m。
接着，如果第三道轧制是在高于下部冷却较变温度的温度下进行，那么，四辊轧制机座系列的调整在反向中重新设定使带材的送进方向反向，在逆向中再次轧制带材直至其厚度达到大约10mm至大约20mm，最好达到大约10mm至大约15mm，而其长度则达到大约100m至大约200m，最好为大约180m至大约200m。如果第三道轧制是在低于下部冷却转变温度时进行，那么，在反向中再次设定四辊轧制机座系列的逐步调整，使带材的送进方向反向，并以反向再次轧制带材直至其厚度达到大约8mm至大约4mm。
在相反方向的两道轧制中，四辊轧制相应系列以下述方式调整，在系列的头几个机座中产生大的减厚，例如，在头两个机座中的每一个座中使减厚值介于大约24%至大约60%.而在系列的其余机座中产生的减厚值介大于约4%至15%。
接着在卷绕-开绕装置将离开四辊轧制机座系列的板坯卷绕起来，飞剪机与卷绕-开绕装置配合工作，剪去带材的首、尾端。
板坯被轧制成厚度为大约10mm至大约20mm的输送棒材时，当输送棒材卷在卷绕-开绕装置上时经受加热作用，其目的是使输送带材的温度达到需要值;加热作用可延长超过卷绕期，因而防止在轧制过程中的热损失，除非如上面提到的那样，需要冷却至低于下部冷却转变温度。
减小热损失的目标也可以通过选择通过四辊轧制机座第一道轧制的出口处的板坯或输送棒材的厚度来实现，使输送棒材的上述厚度与辐射时间的比值大于每秒大约0.5mm至大约0.75mm，最好是大于每秒大约0.75mm。
辐射时间的意思是输送棒材保持与轧辊脱离接触而又未被卷在卷绕-开绕装置上的时间。
当卷起的输送棒材被加热至所需要的值时，使卷绕-开绕装置反向转动，并使形成的卷开绕，取决于所需要的产品，经冷却或不经冷却，在四辊轧制机座系列中进行下一道次的轧制。
下一道次使输送棒材达到需要的厚度，即大约1mm厚的特别薄的带材。
下面对照图10B描述将薄板坯单道次轧制成需要的成品厚度的薄带材的一个实例。
根据本发明的特征，由于可实现道次数目的增加，保持热量或控制冷却，轧辊表面温度均匀而且减小了轧辊的磨员，因而可达到特别薄的厚度。
通过轧制机座最后道次（或薄板坯的第一道次）轧出的成品带材，可选择的并非典型的作法是在轧制线上的冷却步骤之后，被卷在卷绕机上，从轧制线上卸下。
可以清楚地看出，本发明能够使四辊轧制机座系列上游所需的空间减至最小。
按照本发明，四辊轧制机座系列包括3至7个机座，但最好是5个机座。同样，轧制机座可从两辊至六辊轧制机座任意选定而并不超出本发明的范围。
图3表示按照本发明的轧制设备10的工作步骤，及表示原为厚铸件或板坯的板坯20或输送棒材20′通过四辊轧制机座的相继的轧制道次以便生产需要厚度的成品带材。
图4，5和6表示使用按照本发明的方法时厚板坯20进行轧制的一个实例，板坯20的最初厚度为150mm，最初长度为12.22m，最后轧成1.5mm厚，1，250mm宽的成品带材。
图4和5分别表示通过每个轧制机座18的每个轧制道次之后的减厚百分数和在每个道次中作用在每个轧制机座18上的负荷的相对值。
在头两个轧制机座18a-18b，即“上游”机座29中当以一方向（道次1和2）或相反方向（道次9和10）通过机座29时，比起在其余轧制机座18c，18d和18e，即“下游”机座来说，更强调减厚百数得多。
在本实例中，每个道次的相对值大致如下：
向前：26-27%;25-26%;10-11%;10%;9%
向后：5-6%;6%;8-9%;49%;43-44%
卷绕和加热
向前：52-53%;44-45%;31-32%;27-28%;21-22%
图5显示在“上游”轧制机座29中比在“下游”轧制机座30中的轧制负荷大，以便获得所需的减厚。
图6显示在轧制过程中工件温度的情况，图中分别表示板坯20的首端，中部及尾部的温度，从大约1，250℃的再热炉温度开始直至第三（最后）道次当离开最后一轧制机座18e时大约850℃的温度。
图6也表示在每个轧制机座中轧制的温度值以及通过组成轧制线的其它装置时温度值，其中：
A，B，C，D代表在等温炉13和轧制设备的第一机座18a之间的温度降程。
现在参阅图3，7和8描述操纵按照本发明的第一轧制设备10的第二种推荐方法。在第二种推荐方法中，前十个通过轧制机座系列17的道次轧制厚板坯按照前述方式（图3）进行的。取决于所生产的产品等级，在前十个道次中工件20，20′的温度最好至少与第一温度一样高，从而使轧制在γ区，γ-α区或α-γ区的上端中进行。推荐的初始厚度为大约100mm至大约160mm的工件20，20′通过轧制机座系列17轧制时，其温度最好至少为大约900℃。当通过轧制机座系列17的轧制道次10完成地，二件呈棒封20′的形式，其厚度为大约20mm至大约10mm，或者大约8mm至大约4mm，这取决于在第三道次中工件20，20′分别高于或低于下部冷却转变温度，这时工件的韧性足以卷绕在卷绕-开绕工位16的卷绕炉中的卷绕-开绕装置上。
在棒材20′完成道次10后，卷绕在卷绕炉中的卷绕滚筒24上。与卷绕炉配合的加热装置27将卷绕炉中的卷绕起来的棒材20′保持在一个高于一临界转变温度的基本恒定的温度上，在该临界转变温度，棒材20′内的金属开始从铁素体转变成珠光体。在本实施例中，临界转变温度介于γ-α区和α区的下部冷却转变温度。上述基本恒定的温度的推荐值是在大约1000℃至大约720℃范围内的一个温度，最好是大约1000℃至800℃范围内的一个温度。如图1所示，卷绕-开绕工位16的卷绕炉临近于第一轧制机座18a因此，当棒材20′从卷绕炉出来并进入第一轧制机座18a的时间内没有很大的热量损失。
接着，棒材20′从卷绕滚筒24上以预定速率开绕，而棒材在卷绕炉中的部分保持在一个高于临界转变温度的基本恒定的温度上，因此，棒材20′以其整个长度上基本恒定的温度进入每个机座18a，18b，18c，18d，18e。基本恒定的温度最好处于α区，在大约720℃至20℃的范围内，具体对某些产品来说，通过最后的轧制机座18e的道次是在α区的低温范围内进行的，为大约400℃至接近室温的大约20℃的范围内。
需要选择带材的预定的轧制和冷却速率和上述基本恒定的温度，因此连续地位于紧靠每个轧制机座进口前方的棒材20′的部分处于基本恒定的温度上，以便在成品厚度为1mm的棒材20′内形成需要的特性和适当的机械变形。当棒材20′通过轧制机座18a，18b，18c，18d，18e时，通过使用（例如）高压喷水的方法使其冷却至α区的低温。这一点示于图7中，图7显示通过最后5个道次的棒材20′的温度从大约760℃降至260℃。如图所示，在最后三个道次中轧制是在α区的下端完成的。
由于卷绕炉24将其内的棒材20′保持在一恒定的温度上，从而实现了轧制设备10对棒材20′温度的精确控制。如上面提到的那样，这一点与普通轧制设备的情况形成对照，普通轧制设备一般是在高得多的完工温度下生产厚得多的带材。（图7和8中的数据相应于厚120m，宽950mm的板材，轧出4的厚度为1.0mm。
虽然上面对第二种推荐方法的描述适用于轧制设备10，但是本专业技术人员根据这些描述却清楚第二种推荐方法同样适用于其它可逆式轧制设备，其它轧制设备（例如）可包括在第五轧制机座后的出口卷绕装置或包括不同数目的轧制机座，如2个或7个。
现在参阅图9，10A和10B，图中示出按照本发明的生产热轧金属带材的第二种轧制制设备110。轧制设备110包括一个第一金属连铸机112，用于铸造第一组具有第一预定厚度的铸件114。在本实施例中，第一连铸机112生产薄的铸件，其厚度在大约25mm至大约75mm的范围内，而最好为50mm。
在第一连铸机112下游是一第一剪切机116，用于将第一铸件112a切成许多第一板坯114a。第一炉118位于剪切机116下游，用于接受来自第一连铸机112的第一板坯114。在本实施例中，第一炉118最好是一隧道式炉。然而，本专业技术人员显然知道也可以使用其它种炉而并不超出本发明的范围。
一条板坯卸道20位于第一炉119下游。板坯卸道120接受第一板坯114，并使其送入四辊轧制机座系列117。在本实施例中，四辊轧制机座系列具有第一，第二，第三，第四和第五相继排列的四辊轧制机座118a，118b，118c，118d和118e。
虽然推荐使用具有5个四辊轧制机座的系列，但是本专业技术人员显然知道，可以使用任意个数的轧制机座，并不超出本发明的范围。例如，可以使用2至7个轧制机座，在每个系列中粗轧和精轧机座的具体数目可以变化而并不超出本发明的范围。另外，一些机座可得到较大的减厚，而其它机座则可得到较小的减厚，这与对照图1所作的描述相同。
位于轧制机座系列117和板坯卸道120之间有一卷绕炉124和一个飞剪机125，飞剪机125以本专业技术人员熟知的方式切掉第一板坯114的首、尾端部分。卷绕炉124，飞剪机125，轧制机座系列117以及轧制机座117下游的轧制设备110的其余部分与对照图1描述的轧制设备10基本相同。因此，为简便不再对其作进一步的描述。
如图9所示，轧制设备110还包括一台第二连铸机122，用于生产铸件122a，铸件122a被分成许多第二板坯128，第二板坯128具有大于第一板坯114的第一预定厚度的第二预定厚度。具体来说，第二连铸机122所铸造的第二铸件厚度在大约75mm至大约250mm的范围内。位于第二连铸机122下游有一割炬或其它装置130，用于将第二连铸机122的较厚的第二铸件122a分成第二板坯128。第二板坯卸道132位于割炬130下游，用于接受分开后的第二板坯128。
一步进式再热炉134位于第二板坯卸道132的下游，用于在横向上从第二板坯卸道132接受一个或多个第二板坯128。再热炉134位于第一板坯卸道120和第二板坯卸道132之间，再热一个或多个第二板坯128，然后有选择地将其送至第一板坯卸道120，以便在轧制机座系列117中进行轧制。
一板坯场136位于第一板坯卸道132和再热炉134附近，用于存放许多第一和第二板坯114，128，可以存放任何来源的板坯。因此，即使轧制设备中不包括连铸机112或122，也可以使用图9，10A和19B所示的本发明的那个方面，这是由于不同厚度的板坯可以从卖主哪里买到。根据需要，板坯可取自板坯场136，并放入再热炉134或隧道炉118，以便以本专业技术人员可很好理解的方式由轧制机座系列117加工。
在轧制设备110中，轧制机座系列117最好设定位置以便从第一和第二连铸机112，122接受第一和第二板坯114，128，使轧制设备110可以从第一和第二板坯轧制不同等级的带材。具体来说，轧制机座系列117最好交替地以重复性循环从第一和第二连铸机112，122接受第一和第二板坯114，128。上述重复性循环包括轧制机座系列117以推荐的1分钟的最大时间延滞接受板坯，上述最大时间延滞是在轧制机座系列交替接受第一和第二板坯114，128之间，这一点下文将详述。
本发明的轧制设备10并不限于使用5个机座，一台卷绕炉及一台飞剪机来加工第一和第二板坯114，128。在轧制设备110中可加入任意数目的其它加工设备而并不超出本发明的范围。例如，在第五轧制机座118e之后可加入一台第二轧边机（未画），在卷绕炉124之前可加入一个除鳞箱（未画）。
现在参阅图9，10A和10B描述一种类似于轧制设备110的轧制设备的操作，不同之处在于该设备是六辊轧制机座。例如，第一连铸机112可以铸造第一铸件112a，以便形成厚度为大约50mm的第一板坯114，而第二连铸机122可铸造第二铸件128，以便形成厚度大约为250mm的第二板坯128。
此例的重复性循环以第一连铸机112在每分钟5.5m的铸造速度下连续铸造较薄的铸件112a为开始。第一剪切机116为生产较薄的第一板坯114，每500秒分切来自第一连铸机112的铸件112。这样形成的第一板坯114厚度为大约50mm，宽度为大约1，135mm，重量大约为20.3吨。第二连铸机122大约在第一连铸机112开始铸造第一铸件112a后205秒开始铸造较厚的第二铸件122a。第二连铸机122的铸造速度为每分钟1.12m。割炬130每500秒切割来自第二连铸机122的铸件122a，所形成的第二板坯128厚度为大约250mm，宽度为大约1，112mm，重量为大约20.3吨。因此，第一和第二连铸机的生产率都为大约每小时146吨。
第一板坯114按顺序从第一剪切机116进入第一炉118。当第一板坯114的首端从隧道式炉118中出来时，它花费大约29秒走过第一板坯卸道120并与轧制机座系列117的第一轧制机座118a相接合。然后第一板坯114通过轧制机座系列117的每一轧制机座。在第一板坯114的首端接合第一轧制机座118a后大约119秒，第一板坯114的尾端从最后一个即第六轧制机座）通过轧制机座系列117生产出需要厚度的成品带材，一般厚于大约2.5mm。
大约57秒后，割炬130从第二铸件122a上割下一个第二板坯128。第二板坯128按顺序沿第二板坯卸道进入再热炉134。因此，第一剪切机116和割炬130都是每500秒启动的，只是割炬130是在第一剪切机116启动大约205秒后才被启动。
第二板坯128经过大约53秒后从再热炉134中排出并沿第一板坯卸道120运行，从而使第二板坯128的首端接合轧制机座系列的第一轧制机座118a。然后，第二板坯128在大约26秒时间内通过轧制机座系列117的六个轧制机座，如图10所示（不同之处在于图10A中只是示意地画出五个轧制机座）。然后，第二板坯128反向并以图10A所示方式以相反的顺序通过轧制机座系列117，然后卷绕在卷绕炉124中。这个第二道次的轧制需时大约52秒。然后，第二板坯从卷绕炉124开绕并如图10A所示通过轧制机座系列117。完成该道次需时大约106秒。因此，从第二板坯128从再热炉134排出直至按照图10A所示程序其尾端离开轧制机座系列117的最后一个轧制机座18e，大约需时237秒。
根据上述定时，生产一个第一板坯114需时大约500秒，而使第一板坯114通过轧制机座系列117需时148秒。在第一剪切机116工作后205秒，割炬130工作时，在第一板坯114之一的尾端从轧制机座系列117出来后57秒（即：间隙时间），第二板坯128之一的首端才从再热炉134中出来。同样，从一块第二板坯128的尾端从轧制机座117的最后轧制机座18e出来直至一块第一板坯114的首端从第一炉116出来的间隙时间大约为58秒。取决于是否第一或第二板坯114，128被最后轧制，间隙时间在57秒和58秒之间交替。前述重复性循环在板坯间形成的时间延误最短，提高了轧制设备的生产率。
本专业技术人员阅读以上内容后显然懂得，取决于所采用的铸件，成品类型及轧制机座数目，轧制设备110工作时可有不同的间隙时间，这并不超出本发明的范围。
本专业技术人员可以对上述各实施例作出修改而并不涉及创造性，因此，本发明显然并不局限于上述具体实施例。

Claims (24)

1、一种从需要厚度的板坯生产薄带材的方法，其中，板坯加热后减小宽度，然后除鳞并在轧制机座系列中轧制，该系列在下游具有一冷却辊道，上游有一第一卷绕装置以及下游有一第二卷绕装置，其改进之处在于：从厚、薄板坯生产薄带材包括以下步骤：
(a)在轧制机座系列中第一次逐步轧制每个厚板坯，各机座为所述第一次轧制的第一系列减厚进行过预调；
(b)为第二系列减厚对各轧制机座再次调整；
(c)以逆向使第一次逐步轧过的板坯再次通过轧制机座系列以形成可卷绕的棒材；
(d)在一卷绕加热炉内卷绕并加热所述棒材；
(e)为第三系列减厚再次重调各轧制机座；
(f)开绕并再次通过轧制机座系列轧制所述棒材以形成成品带材；以及
(g)在轧制机座系列中逐步轧制每个薄板坯，各轧制机座为单道次减厚经过预调；
在第一预定数目的轧制机座中的减厚较大，而在所述轧制机座系列的其余轧制机座中的减厚较小。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述轧制机座系列最少包括3个轧制机座，而最多包括7个轧制机座。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：形成较大减厚的所述第一预定数目的轧制机座经调整使减厚介于大约24%和60%之间。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（a）和（c）中，形成较小减厚的所述第二预定数目的轧制机座经调整使减厚介于大约4%和大约15%之间。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：离开轧制机座系列第一道次轧制的板坯厚度和该厚度的辐射时间之间的比值大于大约每秒0.75mm。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在厚板坯最初厚度为150mm，成品带材厚度为1.5mm以及成品带材宽大约1，250mm的情况下，由形成较大减厚的两个第一机座和形成较小减厚的三个第二机座构成的五轧制机座系列的减厚大致如下：
步骤（a）：26-27%;25-26%;10-11%;10%;9%;
步骤（b）：5-6%;6%;8-9%;49%;43-44%;
步骤（f）：52-53%;44-45%;31-32%;27-28%;21-22%。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述厚板坯的厚度为大约75mm至大约250mm。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述薄板坯的厚度为大约25mm至大约75mm。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（c）之后，板坯的厚度为大约10mm至大约20mm。
10、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（c）之后，板坯的厚度为大约4mm至大约8mm。
11、如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（d）中，所述棒材保持高于一临界转变温度的基本恒定的温度，在所述临界转变温度时棒材中的金属开始从铁素体转变成珠光体。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于：步骤（f）还包括以下分步骤：
（f）（1）：从所述卷绕装置开绕棒材;以及
（f）（2）：冷却并同时再次通过轧制机座系列轧制棒材，从而使棒材的温度低于所述临界变温度。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述分步骤（f）（2）是在所述轧制机座系列中至少一个机座中，在大约400℃至大约20℃温度范围内的一个温度下进行的。
14、如权利要求11所述的方法，其特征在于：步骤（d）的所述基本恒定的温度是在大约1000℃至大约720℃范围内的一个温度。
15、如权利要求11所述的方法，其特征在于：步骤（a）和（c）是在至少为900℃的一个温度下进行的。
16、如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述临界转变温度是在大约720℃至大约600℃的范围内。
17、如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述临界转变温度是在大约720℃至大约600℃的范围内。
18、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（a）至（f）和步骤（g）在重复性循环中是交替进行的。
19、如权利要求18所述的方法，其特征在于：在步骤（f）完成和步骤（g）的停止和交替的步骤（g）的完成和步骤（a）的停止之间有一个大约1分钟的最大间隙时间。
20、一种生产薄金属带材的结构紧凑的轧制设备，它在连铸机下游具有至少一加热和等温炉，一个减少板坯宽度的装置，一个除鳞装置，一带有加热装置的卷绕一开绕装置，以及包括3至7个轧制机座的轧制机座系列，每个轧制机座具有至少三个调整步骤，在一个轧制机座中的每一步骤相应于下一轧制机座的轧制步骤作调整，紧邻卷绕-开绕装置的第一预定数目的轧制机座的减厚步骤介于大约24%和大约60%之间，其余轧制机座的减厚步骤介于大约4%和大约15%之间。
21、如权利要求20所述的设备，其特征在于：还具有完成轧制时卷绕金属带材的最后的卷绕装置。
22、如权利要求20所述的设备，其特征在于：所述带有加热装置的卷绕一开绕装置具有一个不卷绕工件的非工作位置和一个卷绕一开绕工作位置，带有加热装置的卷绕-开绕装置的温度保持在一个温度上以防止在卷绕-开绕装置上卷绕的工件的不合需要的冷却。
23、如权利要求20所述的设备，其特征在于：共有5个轧制机座，形成大约24%至大约60%减厚的第一预定数目的机座有两个，其余三个机座形成大约4%至大约15%的减厚。
24、如权利要求22所述的设备，其特征在于：调整被轧制工件的送进速度，使其工件厚度的和离开第一轧制道次的辐射时间的比值大于大约每秒0.75mm。
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