CN1132670A - 连续铸造铸件的直接传输式轧制方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种方法和装置，该方法和装置可以在工业上实际地进行厚度在100毫米以下的薄铸件的连续直接传输式轧制过程。在铸件表面温度为1200℃下，900℃以上的温度域上，在变形速度为10-3-10°秒-1，板坯表层平均为10毫米，总压下率为20％的条件下，进行一次轧制以后，再进行热轧轧制。

Description

连续铸造铸件的直接 传输式轧制方法与装置
本发明涉及为了防止热轧轧制时表面出现裂纹的连续铸造铸件的直接传输式轧制方法和装置。
更详细地说，本发明涉及在连续铸造装置中铸造铝镇静钢，硅-铝镇静钢，或含有铌、钒等的低合金钢，将所得到的铸件直接，或者使热铸件的温度均匀地稍微加热后进行轧制的热轧轧制方法中(以下称为“直接传输式轧制”或“直接传输式轧制工艺”)，防止热轧轧制时的铸件产生裂纹的方法和装置。
以往，用热轧轧制法制造的钢板，是将在连续铸造装置中得到的铸件一次性冷却至常温，之后，在加热炉中进行高温长时间的均匀加热，再热轧轧制而成。但是，近年来，作为热轧轧制过程的节省能源的措施，一直在开发出一种将刚刚由连续铸造装置得到的铸件，即热铸件直接或者使热铸件的温度均匀地稍微加热后进行热轧轧制的直接传输式轧制工艺。利用这种直接传输式轧制工艺，由于可以省略在高温下将冷铸件再加热的工序，这不但可以节约再加热时所必需的巨大的能源，而且可以有效防止由于产生氧化皮造成成品合格率降低，及防止由氧化皮引起的缺陷。
然而，利用这种直接传输式轧制工艺，在采用均匀加热工序的以往方法中没有问题，但是在热轧轧制时，铸件表面的裂纹会成为问题，即，假如采用直接传输式轧制工艺，则在从溶融状态开始凝固的中途冷却过程中，铸件的温度不会降低至Ar3点以下。因此，当在凝固以后的仍存在粗大的奥氏体结晶粒状态下轧制，加之在冷却过程中，在奥氏体晶粒边界上会有硫、氧、磷等不纯物质元素偏析或析出，当热轧加工产生的应力被施加时，就会产生晶粒边界裂纹，在铸件上产生表面缺陷(以下称为“表面裂纹”)。特别是，铸件的热轧延展性降低的温度域在800-1200℃范围内，这个温度域与通常的热轧轧制的温度域是一致的，有关表面缺陷的产生成为工业上的大问题，这成为直接传输式轧制工艺普及的一个大障碍。
这里，因为表面缺陷产生的原因为上述那样，作为提高铸件的热轧延展性，防止热轧轧制时产生表面裂纹的方法可考虑有①减少不纯物质元素，②使奥氏体晶粒细化、③使析出物凝聚变粗大，降低向晶粒边界的析出密度等方法。实际上，基于这个观点，目前已提出了几种方法作为防止直接传输式轧制工艺表面产生裂纹的方法。
然而，如利用降低不纯物质的方法，在精炼工序中，虽可采用脱硫或脱磷过程，然而进行不必要地降低硫、磷，会使得生产成本提高。
另外，为了使奥氏体晶粒细化，有一种在比对热轧加工性能有害的元素析出开始温度还高的温度下进行强化加工的方法。利用这种强化加工，可以同时进行析出物的形态控制，使热轧加工性能提高。但是，在通常的连续铸造法中，例如，要将热铸件保温在1200℃以上，并同时供给所有的轧钢机，作为一个实际问题是困难的，例如，为了防止后端轧钢机上的铸件温度降低，必需要有特殊的保热设备，这样设备费容易提高，工业上未必是合算的措施。
另外，为了达到使析出物凝聚变粗大的目的，要在有害元素析出的温度域内长时间的保温，或者进行与此相当的缓慢冷却。如果采用等温保持，例如采用“Met.Sci.Tech.1(1985)p.111所述的方法，必需保温10分钟以上，但这样就大大降低了生产效率，也不是工业上最好的方法。
这样，以往提出的方法，不管哪一种都不能满足工业的需要，因此，在普及直接传输式轧制工艺时，希望有一种可防止产生表面裂纹的实用的方法出现。
在特公平5-68525号公报中提出了一种“在连续铸造铸件直接传输式轧制前，以进行5％以下的轻压下，再进行1-5分钟的保温为特征的方法”。根据这种方法，的确可以促进有害析出物的析出，接着由于可在热轧轧制前完成使析出物变粗大和无害化，因此可以防止表面产生裂纹、是目前提出的方法中最实用的方法。
然而，从近年来降低成本的观点出发，已尝试提出了一种将比100毫米厚度还要薄的板坯，用比较高的速度进行铸造，根据情况的不同，不将之切断，而是保持原状地轧制成最终的热轧钢带的直接传输式轧制方法。但是，在那种近年出现的直接传输式轧制方法中，多数情况下，要进行1分钟以上的保温在操作上很困难，或者不可能实现，因此不可能采用上述的防止表面产生裂纹的方法。因而，强烈希望确立一种即使在那样的场合也能完全防止出现表面裂纹的方法。
如上所述，对于连续直接传输式轧制工艺中的热轧轧制时铸件的表面裂纹还未必确立了一种完全的防止方法，这是目前的现状。
本发明的目的是要解决上述以往技术的问题，特别是要开发一种工业上能够实际进行100毫米以下厚度的薄铸件的连续直接传输式轧制工艺的技术方法。
更详细地说，本发明的目的是提供一种方法和装置，这种方法和装置，例如即使在将铸造速度为5米/分的连续铸造部分与热轧轧制速度为100米/分的热轧轧制部分直接连结的情况下，也能有效地防止在热轧轧制上述薄铸件时产生表面裂纹。
本发明的另一个目的是要提供一种直接传输式轧制装置，该装置能更实际地进行上述的厚度为100毫米以下的薄铸件的连续直接传输式轧制工艺。
本发明的发明者们积极钻研有关防止在直接传输式轧制过程中的轧制中铸件表面产生裂纹问题，获得了如下成果，即，在通常的用连续铸造获得热铸件的温度域，换言之，即利用热轧轧制最容易产生裂纹的温度域内，如果限制那时的轧制条件，即可防止铸件表面产生裂纹。从而完成了本发明。
即，在冶金学方面，本发明与以往的见解不同，它是基于这样一种见解，索性在奥氏体晶粒粗大的情况下，进行给定的一次轧制，通过积极地将原有不纯物质析出至奥氏体晶粒内，可有效地防止表面产生裂纹。
即，本发明发现，当在热轧轧制之前，在铸件表面温度为1200-900℃的温度域内，以10-3-100秒-1的变形速度，进行总压下率为小于20％以下的一次轧制时，在没有保温时间的情况下，可以有效地防止裂纹产生，不需要根据经验降低铸造速度，提高热轧轧制速度等使效率降低，或使轧钢机的轧制时间利用率降低的措施。
因此，本发明的要点如下。
(1)钢的连续铸造铸件的直接传输式轧制方法，它是钢的连续铸造铸件的直接传输式轧制方法，包括将钢水连续注入铸型形成铸件的工序；在上述铸件上，在铸件表面温度为1200-900℃，变形速度为10-3-100秒-1，而且总压下率为5％至20％的条件下进行一次轧制的工序；进行一次轧制铸件的热轧轧制工序。
(2)上述(1)所述的直接传输式轧制方法，它是将一次轧制的铸件卷绕，然后卷开，再进行接着上述一次轧制的热轧轧制。
(3)上述(1)或(2)所述的直接传输式轧制方法，上述一次轧制前的上述铸件表面温度为1150-1050℃。
(4)上述(1)至(3)中任何一项所述的直接传输式轧制方法，上述变形速度为10-2-10-1秒-1。
(5)上述(1)至(4)的任何一项所述的直接传输式轧制方法，上述总压下率为7％-15％。
(6)上述(1)至(5)的任何一项所述的直接传输式轧制方法，上述连续铸造铸件的厚度为100毫米以下。
(7)直接传输式轧制装置由连续铸造部分、一次轧制部分和热轧轧制部分构成；连续铸造部分进行铸件的连续铸造；一次轧制部分设在该连续铸造部分的下游，在上述铸造铸件上进行一次轧制，在该一次轧制部分中、铸件表面温度保持在Ac3点以上，一次轧制部分具有夹送辊、设在该夹送辊上且使总压下率为5％至20％的轧辊间隙控制装置，与该夹送辊连接、调整夹送辊回转数的电机；热轧轧制部分由设在上述夹送辊下游的一系列热轧轧制轧辊组成。
(8)上述(7)项所述的直接传输式轧制装置，在上述一次轧制部分和热轧轧制部分之间具有卷绕机部分。
(9)上述(8)项所述的直接传输式轧制装置，上述卷绕机部分为具有板坯卷绕装置和开卷装置。
(10)上述(7)-(9)中任何一项所述的直接传输式轧制装置，上述夹送辊为由2Hi或4Hi辊子构成。
这里，所谓“直接传输式轧制”是指将在连续铸造机上得到的热铸件，不降温至比Ar3点低的温度，而直接或在进行再加热后，或者在使铸件的温度均匀地稍微加热后进行热轧轧制的方法。把连续铸造与热轧轧制，特别是热轧轧制的一次轧制、二次轧制直接连接起来、进行连续化作业的方法称为“连续直接传输式轧制(工艺)。
铸件内部一般为高温，各处的变形阻力不同，故局部的压下率也不同，本文中所说总压下率是指整体平均值。
另外，铸件内部一般是高温，故，“铸件表面温度”是指不论是铸件的中间部分表层或拐角处表层，表层部分纵向横向深度各为10毫米部分的平均温度。但是，根据铸造速度、铸件厚度、冷却方法可由计算推出其内部温差，故上述的10mm部分的平均温度为计算值。
下面，对在本发明中，如上所述，限制制造条件的理由与其作用一起进行说明。
根据本发明，在上述直接传输式轧制中，将热轧轧制工序分为一次轧制和二次轧制，一次轧制时，轧制温度条件限制在1200℃以下，900℃以上。这是由于当轧制温度超过1200℃时，有害元素不能析出，热轧轧制时的裂纹不成为问题。而利用通常的连续铸造法时，将铸件的温度保持在超过1200℃的温度很困难，加上难以实现由于有害析出物的凝聚，变粗大而使之无害化，因此，在二次轧制工序中，恐怕会产生裂纹。另一方面，当温度降至比900℃低的温度时，铝或铌等元素以氮化铝(AlN)或碳化铌(NbC)等形态析出。为了确保产品的性质，以后必需再将这些元素固溶，这样，就需要再加热至1150℃以上，在采用这种工序的情况下，作为直接传输式轧制工艺目的的节省能源的效果会受到损害。因此，最好在1150℃-1050℃下进行一次轧制。
其次，根据本发明，在上述一次轧制中，变形速度限制在10-3-100秒-1(sec-1)，在与二次轧制时的裂纹不直接连接部分，总压下率限制在5％至20％。其目的是，在促进不纯物质向奥氏体晶粒内析出的同时，使晶粒边界的析出物变得粗大，降低析出物的密度。
总压下率的上限取20％是因为，超过此值，即使进行压下，在继续进行的保温中，有害析出物生成促进作用会趋于饱和，或是一次轧制时裂纹产生的危险性会增加。另一方面，使压下率超过5％，则与以往的预想相反，当将轧制温度提高至900℃以上时，作为硫化锰(MnS)等析出的核的位错的产生的结果，会促进析出物和凝聚及析出物变为粗大，结果，可以进一步把保温时间缩短。
而且，在上述的特公平5-68525号公报中，在压下率为15-20％下轧制，保温2-5分钟的情况下，可发现产生裂纹。然而，以后研究开发的结果表明，在提高压下量的情况下，相反地延长保温时间时，称为碳化铌(NbC)或者氮化钒(VN)的碳氮化物在γ晶粒边界连续析出，出现由别的机理引起的热轧脆化现象，因此，与其不要保持定型，倒不如是在给定的条件下进行轻微压下更重要，这样可以完全防止二次轧制时的裂纹出现。
即，由于在轻微压下时的比较低的变形速度变形中，硫化物等有害析出物的析出几乎完结，并且析出物已变粗大，因此，在以后进行二次轧制时，不会生成引起裂纹的微细析出物。
其次，一次轧制时的变形速度的上限取为100秒-1，是因为，当超过此值时，存在着产生裂纹的可能性。在这种良好的状态下，如前所述，为了防止一次轧制时表面产生裂纹，变形速度的上限取为100秒-1。下限没有特别的限制，但是由于当变形速度过份缓慢时，生产效率降低，轧制中的温度降低增大，二次轧制时的作业性能降低，因此取下限为10-3秒-1。最好为10-2-10-1秒。
因而，在本发明中，如上所述，对一次轧制的压下量R和变形速度进行限制，假如从变形速度来考察压下量，则本发明的一次轧制的总压下量，意味着在变形速度为100秒-1时不产生裂纹的条件，即要取20％以下。
从实际的观点来看，在本发明中，最好总压下量R为7％＜R＜15(％)，变形速度为10-2-10-1秒-1。
其次，对上述的本发明的良好样态，按下述方式进行说明。
即，在本发明的良好样态下，在有害析出物的析出温度域为1150-1050℃时，将凝固冷却中的板坯进行一次轧制。一次轧制，可用强力的夹送辊(例：2Hi(双联)夹送辊)进行，然后，也可用专用的轧钢机进行。这时的变形速度为10-2-10-1秒-1，总压下量取5％至20％以下。
一次轧制终了之后，不进行保温，可以立即开始二次轧制，但在这种情况下，为了确保最终产品的品质，二次轧制的开始温度应在1000℃以上，最好在1100℃以上。
在近年的高速连续铸造中，从节省能源的观点出发，很多时候是在板坯整体的凝固还未完成的情况下进行轧制，即进行所谓的未凝固轧制，但是，重要的是控制二次轧制时产生裂纹的板坯表层上的非金属夹杂物的析出形态，最好是在表层厚度10毫米内平均压下率为7-15％的给定条件下进行一次轧制。
这样，遵循根据本发明的上述条件，如果在低变形速度下进行给定的压下，则即使在以往的热轧轧制时产生裂纹的温度域内，即使在达到该温度域之前不进行保温，也可抑制铸件表面的裂纹，作为其后进行的二次轧制，即使在通常的热轧轧制条件下进行，也可抑制轧制时表面产生裂纹。
图1表示将表1所示组成的硅-铝镇静钢进行真空熔炼，制成厚度为50毫米，宽度为100毫米，长度为150毫米的钢块，当表面温度为1100℃时，在变形速度为5×10-2秒-1，各种压下率下进行一次轧制，接着，在1000℃，变形速度5×100秒-1，压下率50％下进行二次轧制时所产生的裂纹与一次轧制时的压下率的关系，可以看出，在这个例子的情况下，要防止在二次轧制时产生裂纹，应在压下率超过5％的情况下进行一次轧制。
另外，裂纹的评价如下：
评价点1：没有裂纹，
评价点2：长度为板厚的1/20以下的裂纹，
评价点3：长度为板厚的1/10以下的裂纹，
评价点4：长度为板厚的1/5以下的裂纹，
评价点5：长度为板厚的1/5以上的裂纹。
〔表1〕
*表1
元素   C   Si   Mn    P     S    Al     N     Fe
量(重量％) 0.03 0.02 0.24 0.010 0.014 0.035 0.0035 平衡
其次，图2表示从表1所示组成的钢块上取下平行部分直径为10毫米的拉伸试验片，加热至1350℃后，降温至1000℃，在变形速度为5×10-2秒-1，压下率为10％下给予相当于一次轧制的预变形，仍然在1000℃下，经过不同时间的等温保持后，在与二次轧制相当的条件，即变形速度等于5秒-1下，变形至断裂时的延展性。从图中可看出，通过进行预变形，可使与二次轧制相当的变形时的延展性大大提高。参考用“·”表示的图形。它是表示由于上述的有害析出物变粗大而变成无害的情况，从中可以确认这样的事实，即，遵循以往的方法，不产生预变形而要获得这样的效果，必需等温保持10分钟(参考图2中用○表示的图形)。
这里，根据本发明，通过在一次轧制时施加预变形，可使二次轧制时的延展性恢复，抑制裂纹的产生，但有关其冶金学上的意思将按下述方式进行详细说明。
热轧轧制中的奥氏体晶粒边界脆化在轧制中，是由固熔硫向晶粒边界和晶粒内进行动态析出造成的。即，由于晶粒内部析出造成晶粒内部硬化，变形集中在晶粒边界上，产生晶粒边界析出物与奥氏体相的界面剥离。因而，假如在热轧轧制前，在特定条件下进行一次轧制，由于固溶硫作为硫化锰(MnS)析出，变粗大，从而将不复存在，这样就不能引起上述动态析出，因此，不会产生脆化。
如已经说明的那样，与一次轧制连续进行的二次轧制的轧制条件没有特别的限制，可以采用通常的热轧轧制条件。有代表性的是，在每一个道次的压下率为10-50％，变形速度为100-103秒-1的条件下，进行5-10个道次的轧制。
这样，根据本发明，总之，成为当前目标的厚度在100毫米以下的薄铸件的连续处理、铸造速度5米/分、热轧轧制速度100米/分都能被很好地满足，实用上的意义很大。
〔附图简单说明〕
图1为表示一次轧制时的压下率(R)与二次轧制的热轧轧制时的裂纹评价点的相关关系的图。
图2为表示预变形后的保温时间(秒、分)与断面减小率(RA.％)的相关关系的图。
图3为实施本发明的连续铸造铸件的直接传输式轧制装置的示意图。
图4中的(a)-(c)为表示板坯卷绕装置种类的说明图。
图5为以另一样式实施本发明的连续铸造铸件的直接传输式轧制装置的示意图。
〔符号说明〕
1—铸型；2—钢水；3—滚子群；4—板坯；5—凝固点；6—轴承；7—液压压下装置；9—电机；10—回转数传感器；11—减速器；12—强力夹送辊；14—板坯剪断机；15—板坯卷绕装置；16—卷开装置；17—校正装置；18—轧钢机；19—输出辊道；20—冷却装置；21—夹送辊；22—剪断装置；23—卷绕装置；25—卷绕装置
现在利用以下的实施例更详细地说明本发明，这些实施例是仅仅是为了说明本发明而示出的，当然没有利用它们来限制本发明的意思。
〔实施例1〕
对表2所示的三种钢，在各组成范围内的一系列钢板，经过连续铸造后，在从凝固开始的冷却过程中，在各种条件下进行一次轧制，接着进行通常的热轧轧制的二次轧制。此时，研究在一次轧制和二次轧制时的铸件表面裂纹发生的状况。
结果与轧制条件归纳表示在同一表2中。表面裂纹的评价是，即使只产生微小的裂纹也算产生了裂纹。
铸件为以转炉熔炼的钢水，在连续铸造机中以5米/分的铸造速度铸出的厚度为90毫米，宽度为1000毫米的铸件，凝固后，用气体切断成供试验用的10米长度，以大约0.15℃/秒的速度冷却到给定的轧制温度的，供给轧钢机。这时的保温由致冷操作代替。一次轧制时的变形速度可通过改变轧钢机轧辊的直径等进行控制，在保温时间不满1分钟的条件下，可以连续地供给进行二次轧制。
从表2所示的结果可看出，当不进行一次轧制，而在通常的轧制条件下直接轧制热铸件时，无论哪一种钢在轧制时都会产生裂纹。另外，当一次轧制的条件在本发明的范围之外时，一次轧制时，也产生裂纹。以一次轧制就产生裂纹的情况下，就结束实验。因此，根据本发明，不论在什么情况下都未发现产生裂纹。
表2
钢种                                         化学成分(重量％)          一次轧制条件 保温时间致冷时间(秒) 二次轧制条件 表面裂纹状况 备注
碳 硅 锰 磷 硫 铝 氮 其他 开始温度(℃ ) 变形速度(秒-1) 压下率(％)
低碳铝镇静钢  0.01∫0.08   ≤0.05  0.15∫0.25  0.015∫0.028  0.015∫0.025  0.020∫0.072  0.0020∫0.0075     - 1080  2×10-1 18     10 压下率15～40％条件下，在8道次下轧制至3.2毫米厚     没有 本发明例
1120  8×10-1 7     30     没有
1070 2×10-1 25* - 一次轧制时裂纹 比较例
1100  2×10-1 18     5* 二次轧制时裂纹
-* -* -* -* 二次轧制时裂纹
中碳硅-铝镇静钢  0.10∫0.18     007∫0.25  0.45∫1.20  0.010∫0.018  0.008∫0.018  0.018∫0.042  0.0018∫0.0120 钙0～0.0030 1060  3×10-2 12     20     同上     没有 本发明例
1080  6×10-1 8     30     没有
1070  2×102* 18     - 一次轧制时裂纹 比较例
1070 1×100 25* - 一次轧制时裂纹
-* -* -* -* 二次轧制时裂纹
低合金钢  0.08∫0.12     0.07∫0.25  0.80∫1.52  0.012∫0.018  0.005∫0.018  0.015∫0.052  0.002∫0.0110 铌0～0.04V：0～0.08Ti：0～0.05 1070  3×102 10     30 同上     没有 本发明例
1150  5×10-1 15     12     没有
1070 1×101* 20 - 一次轧制时裂纹 比较例
1080 1×100 25*     - 一次轧制时裂纹
-* -* -* -* 二次轧制时裂纹
注*：本发明范围以外压下率：铸件表层10毫米内的平均值
〔实施例2〕
对表3所示的三种钢，在各组成范围内的一系列钢板上，经过连续铸造后，在从凝固开始的冷却过程中，在各种条件下进行一次轧制，接着进行通常的热轧轧制的二次轧制。研究此时的一次轧制和二次轧制时铸件表面裂纹产生的状况。
结果与轧制条件一起，归纳表示在同一表3中。表面裂纹的评价是，即使产生微小的裂纹，也算产生裂纹。
铸件是以转炉熔炼的钢水，在连续铸造机中，以5米/分的铸造速度铸成的厚度为90毫米、宽度为1000毫米的铸件，凝固后，用气体切断成供试验用的10米的长度。以大约0.15℃/秒的速度冷却，到给定轧制温度后供给轧钢机。这种情况下的保温由致冷操作代替。一次轧制时的变形速度通过改变轧钢机的轧辊直径等进行控制，在保持定型时间不满1分钟的情况下，可以连续地供给进行二次轧制。
从表3所示的结果可看出，当不进行一次轧制，而在通常的热轧轧制条件下，直接轧制热铸件时，无论哪种钢在轧制时都会产生裂纹。另外，当一次轧制的条件在本发明的范围之外时，一次轧制时也会产生裂纹。在一次轧制时即产生裂纹的情况下，实验宣告结束。因此，根据本发明，不论在什么情况下都不会产生裂纹。
〔实施例3〕
图3为由连续铸造部分I、一次轧制部分II和与II连接的热轧轧制部分III组成的有关本发明的直接传输式轧制装置的一个例子；连续铸造部分I具有连续铸造装置，一次轧制部分II包括有设在连续铸造部分I下游的强力夹送辊。在本实施例的情况下，在一次轧制部分II和热轧轧制部分III之间设有卷绕机部分IV。
在连续铸造部分I中，连续注入连续铸造装置的铸型1中的钢水被冷却，成为表面凝固而内部未凝固的铸件(以下称为板坯)，连续地送往铸型的下部，进入相对于板坯4的表面和里面配置的连续铸造装置的滚子群3中。在进入滚子群3的过程中进一步冷却的板坯，在越过凝固点5的时候，凝固至中心。
                                    表3
钢种                                  化学成分(重量％)          一次轧制条件 致冷时间(秒) 二次轧制条件 表面裂纹状况 备注
碳 硅 锰 磷 硫 铝 氰 其他 开始温度(℃) 变形速度(秒-1) 压下率(％) 开始温度(℃) 压下条件
低碳铝镇静钢  0.01∫0.08   ≤0.05  0.15∫0.30  0.010∫0.028  0.004∫0.025  0.020∫0.072  0.0015∫0.0075 铌≤0.03钛≤0.04  1080107011001070115010901100-*1090     0.050.050.500.010.700.052*-*0.70     181071515620-*28*  -5050------  1000980980100010901020-1050- 15-40％条件下8个道次轧制成为3.2毫米的热轧钢带     没有没有没有没有没有没有一次轧制时裂纹二次轧制时裂纹一次轧制时裂纹 本发明例本发明例本发明例本发明例本发明例本发明例比较例比较例比较例
中碳硅一铝镇静钢  0.10∫0.18     0.07∫0.25  0.45∫1.20  0.010∫0.025  0.008∫0.020  0.018∫0.042  0.0018∫0.0120 钙≤0.0030  10601100107010801150-*     0.030.702*0.850.05-*     15102430*7-*  ----50-  10901010--10601000 同上     没有没有一次轧制时裂纹二次轧制时裂纹没有二次轧制时裂纹 本发明例本发明例比较例比较例本发明例比较例
低合金钢  0.08∫0.15     0.07∫0.50  0.80∫1.80  0.010∫0.025  0.005∫0.018  0.015∫0.052  0.002∫0.0110 铌≤0.05钒≤0.08钛≤0.05  115011601100-*     0.050.050.008-*     151530*-*  -50--  10901070-1000 同上     没有没有一次轧制时裂纹二次轧制时裂纹 本发明例本发明例比较例比较例
注*：本发明的范围以外
压下率：铸件表层10毫米内的平均值
支承在轴承6上的强力夹送辊12设置在一次轧制部分II中，一次轧制部分II是连续地设置在滚子群3的最后部分处的。虽然在通常的连续铸造装置中也配置夹送辊，但这种夹送辊将拔出力附加到板坯上，将滚子群内的板坯拔出，而不能使板坯厚度减小。然而，在本发明中所使用的强力夹送辊12可使板坯厚度减小。就是说，在这个阶段进行一次轧制。
在本实施例中，板坯厚度为60毫米，利用强力夹送辊12压下至54毫米。即，强力夹送辊12与通常的夹送辊有以下几点不同。
第一，它具有液压压下装置7。在连续铸造浇铸开始阶段，为使铸型1内的板坯顶端部的钢水不流出来，同时为了将板坯前端拔出引导至滚子群3和强力夹送辊12中，可使用标准样件杆。标准样件用钢制成，在本实施例中，其厚度为60毫米。由于这样，与强力夹送辊12相对的轧辊间隙要使标准样件杆通过，在板坯的前端达到强力夹送辊12的出口侧之前，此间隙保持60毫米，之后，必需压下至54毫米。这是用液压压下装置7实现的。
第二，它具有转数可变的夹送辊用的电机9，该电机通过减速器11与夹送辊12连接。由于在将板坯从60毫米压下至54毫米的过程中，要增加强力夹送辊12的回转数，因此夹送辊用的电机9是回转数可变的。另外，作为机器的构成部分，设有检测液压压下位置的传感器(图中没有示出)、检测强力夹送辊12的回转数的回转数传感器10、计算机(图中没有示出)，利用计算机计算压下量与回转数的关系，当利用液压压下装置7逐渐使夹送辊间隙变窄时，同时使夹送辊转数升高，而且利用上述二种传感器测出与计算机指令值的差，将这时的测出量反馈回去。
尽管在通常的夹送辊中也有调整轧辊间隙的机能和改变速度的机能，然而，这种通常的轧辊间隙调整机能是与从铸型出来的板坯厚度对应的，压下装置能承受的负载也低，另外，速度可变机能是加减速用的，它与从浇铸开始的增速、铸型内钢水液面高度的变化相对应的，与本发明的机能根本上是不同的。
强力夹送辊12出口侧的辊道用可变速电机驱动，当用图3来说明时，从连续铸造浇铸开始到，标准样件杆和板坯前端在通过强力夹送辊12之前，与强力夹送辊12的入口端，即滚子群和出口端的辊道滚子的圆周速度是相同的。但是，当驱动强力夹送辊12的液压压下动作，使轧辊间隙从60毫米变化为54毫米时，随着这个变化，使出口端辊道滚子的圆周速度，从入口端的滚子群开始依次增加。这时，利用计算机可以计算和控制与轧辊间隙变化值相应的最优回转数。
在板坯厚度达到54毫米的时候，使入口端以每分钟4.5米的圆周速度回转的情况下，出口端辊道以每分钟5米的圆周速度回转。
如已说明的那样，在本实施例中没有由板坯卷绕装置15和开卷装置16构成的卷绕机部分IV。因而，在本实施例的情况下，可以利用设在出口端辊道后端的板坯剪断机14将板坯前端的标准杆件杆切断，同时，在此之后，将正在连续铸造的板坯剪断成给定的热轧卷材重量决定的长度。另外在后面有板坯卷绕装置15，例如，可以卷成半径为250-1500毫米的卷材。再后面有开卷装置16，卷绕在板坯卷绕装置15上的一次轧制铸件，以后再利用开卷装置16把卷材展开。
卷绕装置15可以为图4(a)的那种通常的线圈盒式，也可为同图(b)的上卷机式，也可为同图(c)的地下卷绕机式，也可为这些以外的形式。另外，卷绕时，卷材内圆周内可以插入心轴，也可以不插心轴。
由开卷装置16把卷打开的板坯通过为了大致使板坯平坦而配置的校正装置17，再通过多台轧钢机18，轧制成给定的板厚，在通过配置在轧钢机后端的输出辊道19时，利用适当的冷却装置20进行水冷或空气冷却，再用后端的卷绕装置23卷绕，结果热轧工序。
在本实施例中，利用6台轧钢机，将54毫米的板坯轧制成1.2毫米，第一轧钢机入口的板坯速度为每分钟15米，最后一台轧钢机出口的轧材速度为每分钟675米。
〔实施例4〕
图5为本发明的直接传输式轧制装置的另一实施例的示意图，它由连续铸造部分I、安装有强力夹送辊的一次轧制部分II和与一次轧制部分直接连接的热轧轧制部分III构成；连续铸造部分I由连续铸造装置构成。
与实施例3的图3比较，省略了板坯卷绕装置15，开卷装置16和使被打开卷的板坯大致变得平坦的校正装置17。另外，在构成热轧轧制部分的轧钢机群18和最后部分的卷绕装置25之间配备了夹送辊21和剪断装置22。最后的输出端的卷绕装置25有多台，这是因为用1台不能确保在卷绕成卷材后，将卷材送出，又进行下一个卷材卷绕的准备所需的时间。
但是，从注入铸型1中的钢水2到从强力夹送辊12送出，其工序，装置，配置顺序，控制与图3的相应部分完全相同。
因而，在本实施例中，在连续铸造工序中也是从标准样件杆的板坯4的前端通过强力夹送辊12开始，压下强力夹送辊、直至压下铸造成60毫米厚的板坯4，变成厚度为54毫米为止。强力夹送辊12的入口端的板坯速度为每分钟4.5米，出口端为每分钟5米。在强力夹送辊12的下流设有剪断装置14，它将板坯前端的标准样件杆切断。
其次，这样连续铸造、一次轧制出来的板坯，在热轧轧制部分通过多台轧钢机18，轧制成规定的板厚，在通过配置在轧钢机后方的输出辊道19时，利用适当的冷却装置20进行水冷或空气冷却，再由剪断装置22将连续轧制出的轧材剪断成给定重量的卷材所决定的长度，再由后方输出端的卷绕装置25卷绕起来，这样热轧工序就结束了。
在本实施例中，利用4台轧钢机，将54毫米的板坯轧制成2.7毫米，第一轧制机入口的板坯速度为每分钟5米，最后的轧钢机出口的轧材速度为每分钟100米。
此外，图3和图5实施例中，去除轧制钢板鳞屑器和厚度计、温度计等测量仪器、标准样件杆取出装置等在通常的连续铸造装置、热轧设备上常见的装置的说明从略，然而，这些装置的配置等要适当考虑。
另外，强力夹送辊12的框架也与轧钢机的机架类似，辊子驱动电机为1台也可以，再者，一台夹送辊的辊子数目不管为2个、4个或更多都可以。
通过在连续铸造后附加本发明的压下机能，因为可以省略为了防止热轧轧制时铸件表面产生裂纹的必要的再加热和保温，因此可以节省能源、装置建设费可以削减、节省空间，可用实用的装置得到今天所要求的厚度为100毫米以下的薄铸件的连续处理，由于可能实现，因此具有很大的实用意义。

Claims (10)

1.一种钢的连续铸造铸件的直接传输式轧制方法，其特征在于：包括将钢水连续地注入铸型内的铸件制造工序；在上述铸件上，在铸件表面温度为1200-900℃，变形速度为10-3-100秒-1，总压下率为5％至20％的条件下，进行一次轧制的工序；进行一次轧制铸件的热轧轧制的工序。
2.权利要求1所述的直接传输式轧制方法，其特征为，卷绕一次轧制的铸件，然后在卷开上述铸件，进行与上述一次轧制连续的上述热轧轧制。
3.权利要求1或2所述的直接传输式轧制方法，其特征为，在上述一次轧制前，上述铸件的表面温度为1150-1050℃。
4.权利要求1至3中任何一条所述的直接传输式轧制方法，其特征为，上述变形速度为10-2-10-1秒-1。
5.权利要求1至4的任何一条所述的直接传输式轧制方法，其特征为，上述总压下率为7％-15％。
6.权利要求1至5中任何一条所述的直接传输式轧制方法，其特征为，上述连续铸造铸件的厚度为100毫米以下。
7.一种直接传输式轧制装置，它由连续铸造部分、一次轧制部分和热轧制部分构成；连续铸造部分进行铸件的连续铸造；一次轧制部分设在该连续铸造部分的下游，对上述铸造铸件进行一次轧制，在该一次轧制部分中，铸件的表面温度保持在Ar3点以上，该一次轧制部分具有夹送辊，设在夹送辊上且使总压下率为5％至20％的轧辊间隙控制装置和与夹送辊连接、调整夹送辊回转数的电机；而所述的热轧轧制部分由设在上述夹送辊下游的一系列热轧轧辊组成。
8.权利要求7所述的直接传输式轧制方法，其特征为，该装置在上述一次轧制部分和热轧轧制部分之间具有卷绕机部分。
9.权利要求8所述的直接传输式轧制方法，其特征为，上述卷绕机部分具有板坯卷绕装置和卷开装置。
10.权利要求7-9中任何一条所述的直接传输式轧制方法，其特征为，上述夹送辊为由2Hi或4Hi的辊子构成。
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