CN1104566A - 带材和/或板材生产线 - Google Patents
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Abstract
生产带材和/或板材的生产线,或生产带材/板
材的联合生产线,是从至少一组连续铸造薄的或中等
厚度的板坯的连续铸造设备开始的,连续铸造设备按
顺序包括一台连铸机、至少一台剪切尺寸用的剪切
机、升温系统、轧机和可能的冷却带材/板材用的冷
却室、紧接着剪切机后面的加速进给板坯速度的运输
机,升温系统包括一台至少以一种工作频率加热板坯
表面和边缘的感应炉,其后设有低速氧化皮清除机和
隧道炉、一台应急剪切机以及隧道炉和轧机之间的高
速氧化皮清除机。
Description
本发明是关于带材和/或板材生产线的。
更确切地说,按照本发明的生产线适于使各种部件得到平衡、对从连续铸造薄的或中等厚度的板坯开始直到轧制带材和/或板材的设备的产出进行优选,同时也保证高的产量。
薄板坯指的是宽700-2500毫米、厚30-60毫米的板坯,中等厚度板坯指的是宽700-2500毫米、厚60-130毫米的板坯。
薄的和中等厚度带材或板材的轧制生产线在现有技术中已公开,现有技术所采用的生产线的类型基本上有两种。
第一种生产线是这样安排的:将连续铸造板坯剪切至规定尺寸后送入燃烧式升温炉。
板坯低速通过升温炉并在其中保持到使材料的温度达到最适于下一道工序所需的温度值。
使用大尺寸(150米或150米以上)炉子的这种方法,必然带来一系列问题:投资费用、加热采用的动力、设备的维护以及与设备生产率不理想有关的问题。
板坯段在燃烧炉出口处被加速并送去轧制。
第二种生产线,例如欧洲专利申请EP-A-0107991或美国专利US-A-5,156,800中公开的,提供一个快速加热装置,例如感应加热炉,它紧接着装在连铸机和剪切机的后面,并再接一个炉子其作用是使板坯的温度均匀相同。
板坯低速通过感应炉,以便限制对动力的需求,然后送入装在快速加热装置的出口的轧机中。
轧机低速工作,存在的问题是轧辊有热应力。
与设备的其他部件相比,这就要求采用过大尺寸的轧机。
这种方法亦必然造成生产线上工作装置的运行的不理想。
本发明的申请人设计了、试验了并概括出本发明,以克服现有技术的缺点并获得进一步的优点。
因此提出本发明,本发明的特点包含在独立权利要求中,而从属权利则要求说明主实施例思想的改型。
本发明的目的是建立一条使所有部件之间能得到极好平衡的带材或板材生产线,在所有的运转装置中不产生不平衡和/或尺寸过大的问题并缩短工作时间。
本发明的另一个目的是提供一条有限尺寸的生产线,特别使升温炉的长度减小。
本发明进一步的目的是减少轧机机座的数目和尺寸。
本发明的再一个目的是减少上述的动力需求。
本发明还有另一个目的是不必进行相当数量的工作、花费高的成本和长时间停机,就使双重连铸生产线成为可能。
按照本发明的生产线,在连铸机后设一台剪切机,它将板坯切成要求长度的段,典型的为40-50米。
离开连铸机的板坯的最初厚度基本上为30-150毫米。
本发明是这样安排的:对于厚度为30-80毫米的板坯,采用悬垂式机械剪切机进行剪切,而对于更厚的板坯,则采用带有氧气割炬的切割机进行切割。
适于将板坯快速升温的感应炉紧接着设在剪切机后面。
板坯在感应炉进口处的进给速度,与铸造速度一致,典型的约为3-6米/秒。
在这种低的进给速度之下,板坯温度的升温用一台适当长度的感应炉即可达到,当铸造速度达6米/秒时,感应炉所用的感应功率可达16-18兆瓦。
本发明的第一个实施例中,感应炉的基本作业是加热板坯的表面和边缘,在这种情况下紧接着还要一台加热炉。
按照本发明的另一个实施例,感应炉亦可有加热板坯心部的作用,并可设计成采用专门与板坯表面和心部有关的不同的频率进行工作。
按照进一步的实施例,感应炉可以由多个组元构成,其中至少一个组元用于加热板坯表面和边缘,和至少一个组元用于加热板坯心部。
紧接着感应炉还设一台隧道炉,其作用是当板坯离开感应炉时防止板坯降温和使板坯保温或者是将板坯加热至所需温度。
当板坯剪完发出信号时,板坯段被辊式运输机加速,速度可达40-60米/分或更快。
辊式运输机可以设在隧道炉内,也可设在炉外,并且与隔热套相配合,隔热套也可装有加热装置。
在辊式运输机上的加速,可使板坯剪切段的尾端与正在铸造中的下一个板坯的首端隔开一段距离。
按照第一实施例,板坯段在紧接着隧道炉通往轧机的途中进行除氧化皮工序。
按照一种改型,氧化皮清除机设在隧道炉的前面紧接着感应炉的后面,以便最大限度地利用由于加热板坯表面引起的氧化皮破裂效应。
氧化皮清除机带有活动喷咀,有利于使以低速通过的板坯的降温减到最小。
此外,氧化皮清除机亦有利地利用板坯剪切的信号加以控制,例如由炉子运输机辊轴加速率跟踪控制以及由此使氧化皮清除机清除动作最佳化。
按照一种改型,氧化皮清除机可带有固定喷咀。
带旋转式喷咀的氧化皮清除机适于紧接着设在感应炉后面,而带固定喷咀的氧化皮清除机可设在轧机的前面和隧道炉的后面,后者也可以是一台加热炉或保温炉。
按照另一种改型,很有利地,但不是必须地,带活动喷咀的氧化皮清除机可设在连铸机二级冷却室内或紧接着设在铸模外面。
按照一种改型,也起加热作用的板坯仓库-横向转送炉,可紧接着设在感应炉和氧化皮清除机的后面。
根据本发明,仓库-横向转送炉包括一沿与板坯正常进给方向横交的方向移动板坯的装置。
仓库-横向转送炉可起到把连铸机和不在同一条线上的轧机连在一起的作用。
当发生事故、遇到障碍、进行维修操作或更换轧辊使轧机停机,而连铸机仍在继续工作时,仓库-横向转送炉可用作缓冲仓库或应急仓库。
此外,仓库-横向转送炉,能与存放冷炉料和/或准备轧制的专门产品的仓库连在一起。
仓库-横向转送炉的进一步作用是能将两台连铸机和单台轧机交替连接起来。
仓库-横向转送炉至少包括一台与连铸机相连的进料辊式运输机,也至少包括一台与轧机相连的退料辊式运输机。
进料和退料辊式运输机可设在仓库-横向转送炉的外面,并且与送入和送出板坯横向配合。
按照一种改型,进料和退料辊式运输机设在炉内,并且与炉子在长度方向配合,以使板坯得以进入。
按照一种改型,仓库-横向转送炉包括一个可通到加热炉作用的区,这个区最好是与退料辊式运输机相配合的区。
轧机可以是可逆转式的双机座型的,轧辊可根据所要求厚度的减小进行调整。
生产带材时,可逆式轧机的前后可与缠卷/开卷装置相配合,离开轧机机座时带材分别卷到这台装置上和从这台装置中退卷下来,以便可在节省所占空间的情况下,能使进给方向倒转。
缠卷/开卷装置可以是加热成捆卷材的装置。
生产板材进,缠卷/开卷装置停止工作。
当达到所要求的成品厚度时,带材或板材应送入冷却装置,然后移出生产线。
生产带材时,一台打捆机应设在紧接着冷却装置的后面。
按照一种改型,轧机应为连续型,包括排列在生产线中的3-7个机座。
附图是作为非限制性实例给出的,并且示出本发明的一些最佳实施例如下:
图1是按照本发明的带材生产线的示意图;
图2是图1生线用于生产板材的示意图;
图3是轧机工作方法的示意图;
图4是图2生产线的一种改型;
图5a和图5b示出图4生产线的改型,示出两个工序;
图6是图4生产线一种改型的平面图;
图7是图6生产线一种改型的平面图。
附图中标号10代表按照本发明生产轧制产品的生产线。
图1特别示出一条生产线10,它适于生产带材,而图2和图4示出的生产线10,则适于生产薄板。
从连铸机12送来的薄板坯11,送往剪切机13,它可以是用于把板坯剪切到要求尺寸的悬垂式剪切机,也可以是带氧气割炬的切割机,这要根据铸造板坯11的厚度而定。
剪切机13是普通型的,与铸造速度同步。
连铸机12包括一个普通的浇包翻转装置25,和现时使用的可更换型的浇口盘26。
在生产周期内,剪切机13将薄板坯11切成要求长度的段,而该长度则与成品带卷的重量有关,但典型段的长度为40-50米。
在应急周期内,为与连铸机12的应急速度同步,剪切机13亦准备应急剪成长度为200-450毫米的短段,并将这些短段从生产线移出,或剪成尺寸为3-4米的短段。
在生产周期内,这些段以感应炉14中的铸造速度(基本上是速度Ⅵ,大约为3-6米/分)进给。
采用这种低的进给速度和感应炉14的特性、适度的功率和板坯在感应炉14中相当短时间的通过,足以使板坯11得到升温。感应炉14的长度基本上为3-12米。
对于最低的进给速度来说,感应炉14所使用的动力约为3-8兆瓦,而对于每分钟大约6米的进给速度来说,其动力可达16-18兆瓦。
感应炉14的作用基本上是加热板坯11的表面和边缘。
根据一种改型,设一台感应炉14,其长度至少与板坯11切成尺寸的段的长度相等,其作用是加热板坯11的心部。
按照另一种改型(图5a和图5b),感应炉14有3个顺序布置的组元,在这种情况下,它包括加热表面和边缘用的一个固定段14a,一个横向移动段14b和另一个固定段14c。横向移动段14b可固定在与轨道23配合的转送装置22上。
按照本发明,氧化皮清除机115设在用于加热表面和边缘的感应炉14的后固定段14c的出口处,并与低速进给的板坯11相配合。
氧化皮清除机115带有活动喷咀,供给大约7-9公斤/厘米2的高冲击压力和大约200-500升/分的低速水流,以便使以2.8-6米/分的低速通过的板坯11的温降减到最小程度。
在正常生产周期中,感应炉14的横向移动段14b装在与连铸线和轧机17-117相同的轴线上。
在应急周期中,当剪切机13把板坯应急剪切成3-4米长之后,将横向移动段14b移出生产线10,更确切地说,在这种情况下,当最后生产剪切已经完成,板坯的尾端已进入氧化皮清除机115的信号给出时,感应炉14的横向移动段14b被移出生产线,代之以转送装置22。
转送装置22适于收集在应急周期中由剪切机13剪切的长度为3-4米的短坯。
一台隧道炉16紧接着设在感应炉14的后面,并且当感应炉14只具有加热表面和边缘作用时它还具有加热炉的功能。
而当隧道炉16与既加热板坯11表面又加热板坯11心部的感应炉14配合时,它可以有保温炉的功能。在这种情况下,隧道炉16或许被加热和/或被绝热,和以防止板坯温降并保持与感应炉14出口处的温度大约相等的值。
保温炉或隧道炉16尺寸的选定,是使它能容纳板坯11段的全部长度。
板坯11的尾端一离开感应炉14,板坯段即被加速到在约60米/分的V2速度,由高速氧化皮清除机15清除氧化皮并送往轧机17-117。
按照一种改型,至少有一台液压型应急剪切机24适于安装在隧道炉16和氧化皮清除机15之间。
按照本发明,高速氧化皮清理机15最好配备固定喷咀,并获得大约4.5-8.5公斤/厘米2的冲击压力。
按照一种改型,氧化皮清除机215直接与二级冷却室配合,紧接着设在铸模后面,或与铸模本身的底座相配合。
图6和图7所示的改型,包括紧接着感应炉14后面的仓库-横向转送炉27。这台仓库-横向转送炉27至少与一台与连铸机12连接的进料辊式运输机28相配合,并且至少与台和轧机17连接的退料辊式运输机29相配合。
在图6的实施例中,仓库-横向转送炉27的一项作用是将连铸机12与和连铸机12不在一条线上的轧机17连接在一起。
当发生事故、遇到障碍、进行维修操作或更换轧辊而使轧机17-117停机时,仓库-横向转送炉27进一步的功能,是作为缓冲仓库将板坯段11收集起来。
仓库-横向转送炉27包括一个装卸装置,可将板坯11从进料辊式运输机28卸下,将这些板坯11横过板坯11正常进给方向移动,并将这些板坯11放在退料辊式运输机29上。
仓库-横向转送炉27的这个装卸板坯11的装置适用于使板坯11横过板坯正常进给方向进行移动,通常这种装置是普通步进式的。
按照本发明,与仓库-横向转送炉27连接的这个装卸板坯11的装置,在仓库-横向转送炉27内移动板坯11时,最好以大约为500-600毫米的适中的步幅进行工作。
该装卸装置也能以更大的、基本上等于板坯11宽度的步幅将板坯11进料辊式运输机28转送到退料辊式运输机29上,其目的在于通过一次位移即将板坯11从进料辊式运输机28卸下,并传送到退料辊式运输机29上。
在图6的实施例中,进料辊式运输机28和退料辊式运输机29都设在仓库-横向转送炉27的外边,板坯11是横过板坯11长轴方向进入储存-横向转送炉27的。
按照本发明的一种改型,仓库-横向转送炉27包括两个区:第一区127a,与进料辊式运输机28相连,作为轧机17的缓冲仓库和/或应急仓库;第二区127b,与退料辊式运输机29相连,用于待轧板坯的加热。
根据另一种改型,仓库-横向转送炉27可与多个仓库30相配合,仓库30中存储冷料和/或专门的产品,并与辊式运输机31相连,运输机31可向炉中送料,仓库30亦可用作应急仓库。
存储冷料和/或专门的产品的仓库30,可与进行坯料修整、剪切头尾、整个表面和快速加热的装置相配合。
在图7的一个改型中,仓库-横向转送炉27有一项作用,是将两条连铸线33a和33b分别与一个单台轧机117连接起来。
在这种情况下,仓库-横向转送炉27直接与隧道炉116连在一起,隧道炉116使板坯保温或加热,并将与两条连铸线33a和33b相配合的并排的辊式运输机连接起来。
每条连铸线33a和33b都包括有相应的感应炉14a和14b以及氧化皮清除机15a和15b。
隧道炉116包括一个转送装置32,可将板坯由一条连铸线33转送到另一条连铸线33b。
该实施例使两条连铸线33交替工作成为可能,该两条连铸线33a,33b可基本上连续地向仓库-横向转送炉27供料。
在图7的实施例中,仓库-横向转送炉27在炉体中包括进料辊式运输机128和退料辊式运输机129。板坯11是沿其正常的进给轴线送入炉27内的。
在图1、图2、图6的实例中,轧机17是双座可逆式的。
在带材和/或板材111典型的生产情况下,从厚度大约为50毫米的铸坯11开始,成品厚度大约为1.5-2毫米,轧机17中压薄的顺序典型地示于图3。
在第一轧机机座17a中的第一个道次,使板坯11的厚度减到大约25毫米,在第二轧机机座17b中的下一个道次将板坯11b的厚度减到大约14毫米。
在生产带材的过程中,离开第二机座17b的带材在第二缠卷/开卷机18上缠成卷,缠卷/开卷机18是紧接着安装在第二机座17b后面的。
然后带材/板材在第二个道次中进给方向是相反地通过轧机17。
通过第二机座17b的第二个道次,将板坯11c的厚度减到大约9毫米,而通过第一机座17a的道次,则将板坯11d减到大约5毫米。
在生产带材的这个步骤中,第一缠卷/开卷机18a安装在第一机座17a的前面,进行带材的缠卷。
缠卷/开卷机18a-18b与牵引机21相配合。
生产板材时,缠卷/开卷机18移出生产线,板材的全长从轧机17的一侧通过到另一侧。
带材/板材通过轧机17的第三个道次,进给方向又反过来了。
特别是,通过第一机座17a的第三个道次,将带材/板材11e的厚度减到大约3毫米,通过第二机座17b的第三个道次,将带材/板材减到要求的成品厚度,大约是1.5毫米。
最后,带材/板材111送到冷却室19,然后移出生产线10。
生产带材时,缠卷用的带材缠卷机20紧接着设在冷却室19的后面。
根据图4的一种改型,轧机117是连续型的,包括排成一行的5个机座。
Claims (22)
1、一种生产带材和/或板材的生产线,或生产带材/板材的联合生产线,它从至少一组连续铸造薄的或中等厚度的板坯的连续铸造设备开始的,连续铸造设备按顺序包括一台连铸机(12)、至少一台剪切到要求尺寸用的剪切机(13)、升温度系统、轧机(17-117)和可能的用于冷却带材/板材的冷却室(19)、紧接着剪切机(13)后面的加速进给板坯速度的装置,该生产线中所述的升温系统包括一台至少以一种工作频率加热板坯表面和边缘的感应炉(14)、其后设有一低速氧化皮清除机(115)、一隧道炉(16)、一台应急剪切机(24)以及隧道炉(16)和轧机(17-117)之间的一高速氧化皮清除机(15)。
2、按照权利要求的生产线,其特点在于所说的隧道炉包括一台仓库-横向转送炉(27)。
3、按照权利要求1或2的生产线,其特点在于所说的隧道炉包括与两条连铸线(33a-33b)相配的并排的辊式运输机。
4、按照权利要求3的生产线,其特点在于包括一个转移装置(32),它将所说的两条连铸线(33a-33b)和并列的两台辊式运输机连在一起,并将板坯进行转移。
5、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)的炉体外具有至少一台进料辊式运输机(28)和至少一台退料辊式运输机(29)。
6、按照权利要求1至4中任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)的炉体内包括进料辊式运输机(128)和退料辊式运输机(129)。
7、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)至少包括收集板坯(11)的一个区(127a)。
8、按照上述任何一项权利要求的生产线,其征点在于所说的仓库-横向转送炉(27)至少包括加热板坯(11)的一个区(127b)。
9、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)与冷料和/或专门产品仓库(30)相配合。
10、按照上述任何一种权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)将连铸线与位置和连铸线不在一条线上的轧机(17-117)连在一起。
11、按照权利要求1至9中任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的仓库-横向转送炉(27)将两条连铸线(33a-33b)与位置和连铸线不在一条线上的轧机(17-117)连在一起。
12、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特征在于还包括设在第二冷却室内的氧化皮清除机(215),其中至少一台氧化皮清除机(215)应直接与铸模底座相配合。
13、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所述的低速氧化皮清除机(115)提供大约7-9公斤/厘米2的高压冲击力和大约200-500升/分的低速水流。
14、按照权利要求13的生产线,其特点在于所说的低速氧化皮清除机(115)是旋转喷咀型的。
15、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所述的高速氧化皮清除机(15)提供大约4.5-8.5公斤/厘米2的冲击压力。
16、按照权利要求15的生产线,其特点在于所说的高速氧化皮清除机(15)是固定喷咀型的。
17、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的轧机(17)是非连续型的,并且包括两个可逆式的机座(17a-17b),轧机的轧辊可根据要求获得的压下量进行调整,并与前置缠卷/开卷机(18a)和后置缠卷/开卷机(18b)相配合。
18、按照权利要求1至16中任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的轧机(117)是连续型的,包括排列在生产线中的3-7个机座。
19、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的感应炉(14)由几个组元构成,其中至少一个组元(14c)用于加热板坯的表面和边缘。
20、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在所于所说的感应炉(14)或至少其中一部分(14b)是能从生产线(10)移出的。
21、按照权利要求10的生产线,其特点在于,至少在应急周期内,所说的感应炉(14)的横向移动段(14b)能被移出生产线(10)并代之以回收短坯的转送装置(22)。
22、按照上述任何一项权利要求的生产线,其特点在于所说的感应炉(14)中辊轴速度的增加,是由所说的剪切到要求尺寸的剪切机(13)已完成剪切的信号起动的。
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