CN111148581A - 用于运行铸轧复合设备的方法和铸轧复合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行铸轧复合设备的方法和一种铸轧复合设备。通过本发明应当减少氧化皮在铸坯(30)上的附着,因而铸坯(30)要么能完全在没有去氧化皮的情况被精轧,要么至少能减少去氧化皮步骤的数量或降低去氧化皮的强度。该任务由此解决,即,铸坯(30)的两个宽侧要么在连铸机(1)中要么在离开连铸机(1)后用涂层材料涂层,其中,铸坯(30)在涂层时具有1150℃>TSurf>900℃的表面温度TSurf,并且涂层材料阻止了氧气(O2)扩散到铸坯(30)中或减小了热的宽侧的反应性,并且其中,经涂层的铸坯(30)未去氧化皮地进入预轧机(6)中。
Description
技术领域
本发明涉及铸轧复合设备的技术领域并且涉及在铸轧复合设备上生产钢制扁平金属产品。
本发明具体涉及一种用于运行铸轧复合设备的方法,其中,在连铸机中将钢水浇铸成有板坯横截面、优选薄板坯横截面的连续的铸坯,所述铸坯在预轧机中预轧成预制带,预制带在精轧机中精轧成精制带,并且精制带在冷却之后作为板或卷轴输出。
此外,本发明还涉及一种用于执行按本发明的方法的铸轧复合设备,其具有
- 用于将钢水铸造成有板坯横截面、优选薄板坯横截面的连续的铸坯的连铸机;
- 用于将铸坯预轧成预制带的预轧机;
- 用于将预制带精轧成精制带的精轧机;
- 用于冷却精制带的冷却段;和
- 用于将经冷却的精制带作为板或卷轴输出的输出装置。
背景技术
铸轧复合设备、如Arvedi-ESP设备、CSP设备或QSP-DUE设备,就生产钢制扁平产品而言已经在市场上被普遍接受。
由于所浇铸的铸坯在离开连铸机时典型较高的表面温度或者由于在连铸机后使用隧道式炉,铸坯在很短的时间内较为强烈地起氧化皮。尽管由文献已知使用惰性炉,但它们的高昂的运行成本目前还是不够经济实用。通过给起氧化皮的表面去氧化皮,还强烈降低了铸坯或预制带的温度,由此需要在精轧之前耗能地加热预制带。因此铸轧复合设备的能效降低并且运行成本升高。
由EP 916 414已知在铸轧复合设备中将所谓的试剂施加到预制带上。金属粉末、碳以及金属氧化物是所述试剂的示例。
由M. Sartor等的公开文献“Materialverlust durch Zunder beim Wiedererwärmen mit Beschichtungen verringern(用涂层减小再加热时由于氧化皮造成的材料损失)”(钢铁,136,第2号,2016年)已知使用硅基的无机化合物作为涂层材料。通过涂层应当减小氧化皮引起的材料损失。
发明内容
本发明的任务是,不是禁止氧化皮的形成,而是减小氧化皮附着到铸坯上或薄板坯上,因而要么能在没有去氧化皮的情况下精轧氧化皮,要么至少能减少去氧化皮的次数和/或降低去氧化皮的强度。在运行去氧化皮装置时,尤其应当能相比现有技术明显减少能量投入,而不会使其对精制带的质量有负面影响。
该技术问题通过权利要求1的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
具体而言,通过一种方法来来解决任务,其中,铸坯或板坯的两个宽侧要么已经在连铸机中要么在离开连铸机之后用涂层材料涂层。但不管怎样都在可能的中间加热铸坯或板坯之前并且在预轧之前进行涂层。铸坯或板坯在涂层时具有1150℃>TSurf>900℃的表面温度TSurf。通过所施加的涂层材料阻止了氧气O2扩散到铸坯中或者减小了热的宽侧的反应性。经涂层的铸坯或板坯紧接着未去氧化皮地进入预轧机中。因此本发明既适用于连续运行的铸轧复合设备也适用于分批的或半连续的运行。
通过在连铸机中或优选在离开连铸机后用涂层材料对铸坯的热的宽侧进行浸渍,达到了在铸坯和涂层材料之间的紧密的连接。通过涂层材料、例如粉末状的硼酸盐,阻止了氧气扩散进入铸坯或减小了热的宽侧的反应性。通过在预轧机中直接预轧经涂层的铸坯,这就是说,没有对铸坯事先去氧化皮,大幅提高了铸轧方法的能效。
涂层材料可以要么以固态、例如作为粉末存在,要么以液态存在,要么也作为乳浊液、例如作为溶解在载体材料(例如水)中的粉末存在。
涂层材料尤其可以和液态的或气态的载体材料、特别是水或空气一起喷涂到宽侧上,或者对涂层材料进行滚压或涂刷。
当涂层材料是硼酸盐、特别是硼酸的盐类、特别优选是硼酸的钠盐、完全特别优选是有或没有结晶水的硼砂,如无水硼砂(Na2B4O7)、五水硼砂(Na2B4O7·5H2O)或十水硼砂(Na2B4O7·10H2O),或者当涂层材料包含这些化合物中的至少一种时,达到了氧化皮的特别小的附着。
为了均匀化铸坯中的温度曲线或为了补偿温度下降,有利的是,经涂层的铸坯在进入预轧机之前在隧道式炉中被加热,因此铸坯或板坯的温度在厚度上被均匀化和/或补偿温度下降。隧道式炉可以例如也用氧化的或还原的大气运行。
在薄的精制带材厚度下尤为有利的是,铸坯、预制带和精制带未经切割地穿过连铸机、预轧机和精轧机。
为了防止在预轧机或精轧机中轧入氧化皮,适宜的是,氧化皮具有高延展性。当氧化皮例如由4-6%的FeO、30-40%的Fe3O4和55-65%的Fe2O3的相成分组成,这得到实现。
视钢质或表面要求而定,可能适宜的是,经预轧的预制带的宽侧在进入精轧机之前、优选紧接在进入精轧机之前被去氧化皮。
然而在大多数情况下,预制带未去氧化皮地进入精轧机中并且精制带在离开铸轧复合设备后进行酸洗就足够了。
按本发明的任务同样通过一种按照权利要求15所述的铸轧复合设备解决,其中,在连铸机的铸坯引导机构中或在连铸机之后并且在预轧机之前布置用于用涂层材料对铸坯的两个宽侧涂层的涂层机,并且经涂层的铸坯未去氧化皮地进入预轧机中。
涂层机优选具有用于将固态的或液态的涂层材料与液态的或气态的载体材料紧密地混合的混合器,其中,涂层材料通过喷嘴被喷涂到铸坯的宽侧上。
作为对此的备选,涂层机可以具有用于滚压涂层材料的辊或用于涂刷涂层材料到铸坯的宽侧上的刷。
为了保护人不与涂层材料接触,有利的是,在负压下进行涂层,其中,没有附着在宽侧上的涂层材料通过抽吸装置被吸走。
如已经在上文中提出的那样,可能适宜的是,沿运输方向在涂层机之后并且在预轧机之前布置着隧道式炉。
附图说明
本发明的其它优点和特征由对未受限制的实施例的说明得出。随后的示意性示出的附图中:
图1示出了按现有技术的铸轧复合设备;
图2示出了按本发明的铸轧复合设备;
图3示出了带有图2的按本发明的铸轧复合设备的第一种变型方案;
图4示出了用于涂层装置的水循环图;
图5示出了带有抽吸结构的涂层装置;
图6示出了带有图2的按本发明的铸轧复合设备的第二种变型方案。
具体实施方式
图1示出了一种按照现有技术的铸轧复合设备,其带有连铸机1、隧道式炉4、预轧机6、精轧机8、冷却段9以及至少一个卷扬设备10。在连铸机1的结晶器2中形成了有薄板坯16的横截面的部分硬化的铸坯30。连续的铸坯30可选可以用剪刀3切割成板坯。铸坯30或薄板坯16紧接着在隧道式炉4中加热,由此均匀化温度曲线或均衡了温度损失。在预轧机6中预轧之前,铸坯30或薄板坯16通过去氧化皮机5去氧化皮,由此使表面温度下降了约50至100℃。在预轧之后,通过感应式炉7将所谓的预制带材加热到轧制温度。为了防止氧化皮在精轧机8中轧入,通过另一个去氧化皮机5对预制带材去氧化皮,由此使表面温度再次下降了约50至100℃。在精轧之后,精制带材在冷却段9中被冷却到卷扬温度并且通过卷扬设备10卷扬。必要时通过剪刀3将精制带材切割成捆扎长度。
辊轧复合设备的能效由于两次去氧化皮而下降。因为精轧典型地必须在预先确定的温度下或在奥氏体质量下在所谓的奥氏体温度范围内进行,所以必须通过感应式炉7补偿温度下降。
图2示出了第一种按本发明的辊轧复合设备。与图1不同的是,铸坯30的宽侧已经在连铸机1中或者在连铸机1后通过涂层机11用涂层材料涂层。在此,有薄板坯横截面的铸坯30或薄板坯16具有在900和1150℃之间的表面温度。例如有或没有结晶水的硼砂,如无水硼砂(Na2B4O7)、五水硼砂(Na2B4O7·5H2O)或十水硼砂(Na2B4O7·10H2O)可以用作涂层材料。粉末状的涂层材料在涂层机11中和载体材料、例如水或空气一起喷涂或涂刷到宽侧上。涂层材料由于高表面温度附着在宽侧上并且负责阻止氧气扩散进入铸坯或薄板坯或者减小热的宽侧的反应性。在涂层之后,未去氧化皮的铸坯30在预轧机6中预轧。紧接着将预制带材通过感应式炉7加热到轧制温度。视对精制带材的质量要求通过去氧化皮机5对加热的预制带材去氧化皮或不去氧化皮。因为去氧化皮机5是可选的,所以它用虚线示出。在精轧机8中精轧之后,精制带材如在现有技术中那样被冷却和卷扬。
在对精制带材的表面质量的平均要求中强调指出的是,经常可以省去精轧前的去氧化皮,特别是当精制带材在卷扬之后被酸洗时。特别是在这种情况下,但也在精轧前进行一次性去氧化皮的情况下,大幅提高了铸轧过程的能效。
在图3中示出了第二种按本发明的铸轧复合设备。与图2不同的是,铸坯30或薄板坯16在涂层后在隧道式炉4中加热。通过所述加热提高铸坯30或薄板坯16的温度、均匀化温度曲线并且补偿温度下降。尽管有涂层,但特别是在隧道式炉4中仍然形成了氧化皮层。在经涂层的铸坯或经涂层的薄板坯上形成了具有4-6%的FeO、30-40%的Fe3O4和55-65%的Fe2O3的相成分的极为可延展的初级氧化皮,由此防止了该初级氧化皮在预轧机6和精轧机8中轧入。中间加热、冷却和卷扬与图2类似地完成。
图6最后示出了按本发明的铸轧复合设备的一种极为有利的实施方式,其中,轧制不仅完全在没有去氧化皮的情况下发生,而且也可以省去在预轧机和精轧机之间的轧机机座的分配。与图3不同的是,经涂层的、优选连续的铸坯30在隧道式炉4中预热之后未去氧化皮地进入七个机架的轧机8a中并且在那里精轧成精制带材。冷却和卷扬与图2类似地完成。当连铸机1能以高铸造速度vC(例如vC>6m/min)运行时,这种运行方式在连续运行中极为有利。在分批的或半连续的运行中,铸坯30被剪刀30切割成薄板坯16并且紧接着在没有中间加热或去氧化皮的情况下精轧。薄板坯16优选在剪刀3和轧机8a之间的辊道上加速,因而薄板坯承受空气氧气的时间减少了。通过用涂层材料对铸坯涂层,防止了氧气扩散到铸坯或薄板坯中或者降低了热的宽侧的反应性。通过所说明的措施,不仅改进了铸轧方法的能效,而且也大大降低了铸轧复合设备的复杂性。两种措施允许了利于成本地生产高质量的精制带材。
图4示出了用于喷射有液态的载体材料的涂层材料的涂层机11的横截面。为此,泵14从料箱19抽吸载体材料、在此是水。为了防止泵14受损,在泵吸前对水进行过滤。涂层材料12,在此是粉末状的硼砂(同样可能的是由水和硼砂构成的乳浊液),通过文丘里混合器13从容器12抽吸并且与压力水混合以及紧接着通过喷嘴17喷射到薄板坯铸坯30或薄板坯16的宽侧上。由水和硼砂构成的多余的乳浊液在涂层机11的最深的部位处通过回流管路18再次输送给料箱19。
与图4不同的是,图5示出了用于喷涂有气态的载体材料的涂层材料的涂层机11的横截面。为此,压缩机20抽吸空气。涂层材料12,在此又是粉末状的硼砂,通过文丘里混合器13从容器12抽吸,与压缩空气混合并且紧接着通过喷嘴17喷涂到薄板坯铸坯或薄板坯16的宽侧上。为了阻止硼砂蒸汽,涂层机11的内室通过鼓风机21被保持在负压下,因而不会造成在铸轧复合设备上的操作人员与硼砂之间的接触。
尽管本发明详细地通过优选的实施例加以详细图示和说明,但本发明并不局限于所公开的示例并且也能由本领域技术人员由此推导出其它的变型方案,而不会脱离本发明的保护范围。
附图标记列表:
1 连铸机
2 结晶器
3 剪刀
4 隧道式炉
5 去氧化皮机
6 预轧机
7 感应式炉
8 精轧机
8a 轧机
9 冷却段
10 卷扬设备
11 涂层机
12 用于涂层材料的容器
13 文丘里混合器
14 泵
15 过滤器
16 板坯或薄板坯
17 喷嘴
18 回流管路
19 料箱
20 压缩机
21 鼓风机
30 铸坯。
Claims (18)
1.用于运行铸轧复合设备的方法,
其中,在连铸机(1)中将钢水浇铸成有板坯横截面、优选薄板坯横截面的连续的铸坯(30),
铸坯(30)在预轧机(6)中预轧成预制带,
预制带在精轧机(8)中精轧成精制带,并且
精制带在冷却之后作为板或卷轴输出,其特征在于,铸坯(30)的两个宽侧要么在连铸机中要么在离开连铸机(1)后用涂层材料涂层,其中,铸坯在涂层时具有1150℃>TSurf>900℃的表面温度TSurf,并且涂层材料阻止了氧气(O2)扩散到铸坯中或减小了热的宽侧的反应性,并且其中,经涂层的铸坯(30)未去氧化皮地进入预轧机(6)中。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述涂层材料是固态的或液态的。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,所述涂层材料通过液态的或气态的载体材料、特别是水或空气喷涂到所述宽侧上,或者对所述涂层材料进行滚压或涂刷。
4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述涂层材料是硼酸盐、特别是硼酸的盐类、特别优选是硼酸的钠盐、完全特别优选是有或没有结晶水的硼砂,如无水硼砂(Na2B4O7)、五水硼砂(Na2B4O7·5H2O)或十水硼砂(Na2B4O7·10H2O),或者所述涂层材料包含这些化合物中的至少一种。
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,经涂层的铸坯(30)在进入所述预轧机(6)之前在隧道式炉(4)中被加热,由此将所述铸坯(30)的温度在整个厚度上均匀化和/或补偿温度下降。
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述隧道式炉(4)具有氧化的大气。
7.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述隧道式炉(4)具有还原的大气。
8.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述铸坯(30)、预制带和精制带未经切割地穿过所述连铸机(1)、所述预轧机(6)和所述精轧机(8)。
9.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述氧化皮在所述铸坯(30)进入所述预轧机(6)时具有高延展性,因而氧化皮在所述预轧机(6)中没有轧入。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于,所述氧化皮例如由4-6%的FeO、30-40%的Fe3O4和55-65%的Fe2O3的相成分组成。
11.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述预制带的宽侧在进入精轧机之前、优选紧接在进入精轧机之前被去氧化皮。
12.按照权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述氧化皮在预制带进入所述精轧机(8)时具有高延展性,因而氧化皮在所述精轧机(8)中没有轧入。
13.按照权利要求12所述的方法,其特征在于,所述氧化皮例如由4-6%的FeO、30-40%的Fe3O4和55-65%的Fe2O3的相成分组成。
14.按照权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述预制带未去氧化皮地进入所述精轧机(8),并且所述精制带在离开铸轧复合设备后被酸洗。
15.用于执行按照前述权利要求中任一项所述的方法的铸轧复合设备,其具有
- 用于将钢水铸造成有板坯横截面、优选薄板坯横截面的连续的铸坯(30)的连铸机(1);
- 用于将铸坯(30)预轧成预制带的预轧机(6);
- 用于将预制带精轧成精制带的精轧机(8);
- 用于冷却精制带的冷却段(9);和
- 用于将经冷却的精制带作为板或卷轴输出的输出装置(10);
其特征在于,在连铸机(1)的铸坯引导机构中或在连铸机(1)之后并且在预轧机(6)之前布置用于用涂层材料对铸坯(30)的两个宽侧涂层的涂层机(11),并且经涂层的铸坯(30)未去氧化皮地进入预轧机(6)中。
16.按照权利要求15所述的铸轧复合设备,其特征在于,所述涂层机(11)具有用于将固态的或液态的涂层材料与液态的或气态的载体材料紧密混合的混合器(13),并且涂层材料通过喷嘴(17)喷涂到所述铸坯(30)的宽侧上。
17.按照权利要求15所述的铸轧复合设备,其特征在于,所述涂层机具有用于滚压涂层材料的辊或用于将涂层材料涂刷到所述铸坯的宽侧上的刷。
18.按照权利要求16或17所述的铸轧复合设备,其特征在于,在负压下进行涂层,其中,没有附着在宽侧上的涂层材料由抽吸装置(21)吸走。
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