CN116460140A - 在精轧热轧带时减少表面缺陷 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对热轧带(11)进行精轧的精轧机组(7)。本发明的任务在于，如此改变现存的精轧机组，从而改进所生产的热轧带(11)的表面质量，而没有在制造时显著地提高能量用量。由此，所制造的薄的热轧带(11)也应该能够用于对表面质量具有高要求的应用情况。该任务通过一种对出料台(15)的上侧面进行清洁的清洁喷嘴(17)来解决，从而将鳞皮(Z)和/或轧制粉尘从所述出料台(15)除去。

Description

在精轧热轧带时减少表面缺陷
技术领域
本发明涉及优选对于钢的热轧的技术领域。目前，大部分带状的预制材料由钢或铝通过热轧来成本低廉地制造；所述产品被称为热轧带。热轧典型地在所谓的热轧机或者铸轧复合装备中进行，在所述铸轧复合装备中连铸机串联地与所述热轧机相耦合。在此，在连铸机中典型地连续地所制造的连铸坯要么直接紧接着在精轧机中被精轧成成品带，要么所述连铸坯首先在预轧机中被预轧成预轧带并且所述预轧带随后立即在预轧机中被精轧成成品带。
背景技术
直到几年前无法通过热轧来制造薄的、非常薄的或者超薄的带材。尤其通过Arvedi ESP铸轧复合装备上的连续轧制在这期间能够实现的是，通过热轧在工业上制造厚度＜0.8mm或者甚至≤0.6mm的超薄钢带。此外，在材料方面的进一步开发使得能够制造具有高延展性的直接所制造的热轧带(也就是在没有随后还对所述热轧带进行冷轧的情况下)。由此，薄的、可延展的热轧带例如能够直接用于深冲。因此，现在热轧带能够直接用于许多产品，对于所述产品来说在过去只能使用冷轧带。
然而，在使用热轧带时成问题是其表面质量。因此，根据现有技术一如既往地有必要通过冷轧来制造具有高的或者非常高的表面质量的部件、如车身外部件。由此，用于制造的能量用量和成本显著升高。由现有技术无法得知如何能够改进热轧带的表面质量而不提高能量用量。
发明内容
本发明的任务在于，如此改变用于制造非常薄的热轧带的精轧机组，从而改进所生产的热轧带的表面质量，但没有显著地提高在制造时的能量用量。由此，所制造的薄的热轧带也能够用于对表面质量具有高要求的应用情况。
该任务一方面通过一种根据权利要求1所述的精轧机组来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
具体而言，所述解决方案通过一种用于对优选由钢制成的(薄的或者非常薄的)热轧带进行精轧的精轧机组来实现，其中所述精轧机组具有多个轧制机架，其中所述轧制机架分别具有下工作辊和上工作辊，并且所述工作辊分别形成辊缝，从而所述热轧带在精轧时沿着运送方向穿过辊缝并且在此被精轧，其中在精轧期间通过多个布置在轧制线的下方的冷却喷嘴来对沿着运送方向最后一个轧制机架的下工作辊的周面的至少一个出口侧的区域进行冷却，并且所述冷却喷嘴将液态冷却介质喷射到所述周面上，其中通过至少一个沿着竖直方向布置在冷却喷嘴与热轧带之间的刮除器使所述冷却介质保持远离热轧带，其中所述刮除器紧固在出料台(英语：exil table)上，并且其中设置了至少一个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴用于用液态的或气态的介质对出料台的上侧面进行清洁，从而将鳞皮和/或轧制粉尘至少从所述出料台的上侧面除去。
在对薄的热轧带进行精轧时，通过液态的冷却介质(例如冷却水)来对所述工作辊的周面进行冷却，以便一方面提高工作辊的使用寿命并且另一方面防止轧辊轮廓的由温度引起的变形。然而，为了尽可能少地对轧件或者热轧带进行冷却，通过刮除器来使所述冷却介质保持远离轧件/热轧带。
本申请人的研究已经表明，尤其厚度＜1.2mm的非常薄的热轧带有时在下侧面上具有表面刮痕，这应该归因于在精轧机组的最后一个轧制机架的出料区域中与鳞皮、轧制粉尘等的接触(参见图7)。尽管薄的热轧带本身在连续运行中夹紧在最后一个轧制机架的辊缝与在冷却段之后在“飞剪”之前的驱动辊之间，但在热轧带的中间区域中可能会出现波纹，从而所述热轧带的下侧面(尤其热轧带的下侧面上的波纹凸起)会被鳞皮、轧制粉尘等刮伤。在运行期间通过液态的或气态的介质对出料台的上侧面进行清洁，由此可靠地防止了鳞皮、轧制粉尘、脏物等积聚在那里并且这些残留物由于高温和高湿度而粘结。由此可靠地防止在最后一个轧制机架的出料区域中堆积鳞皮、轧制粉尘、脏物...，从而所述按照本发明的精轧机组能够确保热轧带的高的表面质量。下面借助于液态介质进行的清洁也被称为冲洗，借助于气态介质进行的清洁被称为吹洗。
对于所述出料台的清洁要么在热轧期间持续地进行要么根据对热轧带进行轧制的时间来进行。优选在热轧期间通过短脉冲用相对高的压力对所述出料台进行清洁。这实现了比用低的压力或中等的压力进行的连续的清洁或者冲洗/吹洗更好的清洁效果。所述脉冲例如能够通过布置在介质的输入管路中的阀来产生。
当然可能的是，所述一个或多个清洁喷嘴不仅能够被设置在精轧机组的最后一个轧制机架中，而且也能够被设置在其它的或者所有的轧制机架中。此外可能的是，不仅对所述出料台进行清洁，而且也对所谓的进料台(也就是处于入口侧上的台)进行清洁。
所述一个或多个清洁喷嘴基本上水平地(并且由此沿着热轧带的宽度方向)布置，从而可以将残留物沿着热轧带的宽度方向从出料台冲走或者吹走。
所述清洁喷嘴典型地用液态的冷却介质、优选用于对工作辊进行冷却的相同的冷却介质来加压。由此在所述喷嘴的前侧上构成射束，该射束对出料台的上侧面进行冲洗。作为替代方案，能够用气态介质(例如空气)在压力下运行所述清洁喷嘴。
如果至少一个第一清洁喷嘴布置在轧制机架的驱动侧上并且至少一个第二清洁喷嘴布置在轧制机架的操作侧上，则喷射效果得到改进。由此，从两侧对所述出料台清洁或者冲洗，从而也能够去除较大/较重的颗粒。
有利的是，所述清洁喷嘴被制作为扁平射束喷嘴，并且尤其所述驱动侧上的清洁喷嘴沿着运送方向相对于所述操作侧上的清洁喷嘴具有偏移。在第二种情况下，防止了喷束在热轧带的中心相遇，从而总是将颗粒从带去除。
此外有利的是，所述清洁喷嘴的排出口的宽度b大于所述排出口的高度h、优选至少大了3倍。换言之，b＞h或者优选b≥3.h。
最后有利的是，所述清洁喷嘴不是精确地水平地布置、而是相对于水平线倾斜了一角度α，从而对所述出料台的上侧面进行清洁或者冲洗，而没有向热轧带的下侧面加荷。
此外非常有利的是，沿着运送方向在最后一个轧制机架与用于对经精轧的热轧带进行冷却的冷却段之间布置了至少一个提升滚轮，所述提升滚轮沿着热轧带的宽度方向布置，并且所述提升滚轮在精轧期间将热轧带沿着竖直方向提升到轧制线的上方，使得所述热轧带的下侧面不接触出料台。
如果管道或软管管路将冷却喷嘴与至少一个清洁喷嘴流体连接起来，则实现所述一个或多个清洁喷嘴的简单的软管布设或者管道布设。
所述技术任务同样通过一种根据权利要求6所述的精轧机组来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
具体而言，所述解决方案通过一种用于对优选由钢制成的(薄的或者非常薄的)热轧带进行精轧的精轧机组来实现，其中所述精轧机组具有多个轧制机架，其中所述轧制机架分别具有下工作辊和上工作辊，并且所述工作辊分别形成辊缝，从而所述热轧带沿着运送方向穿过所述辊缝并且在此被精轧，其中在精轧期间通过多个布置在轧制线下方的冷却喷嘴来对所述沿着运送方向最后一个轧制机架的下工作辊的周面的至少一个出口侧的区域进行冷却，并且所述冷却喷嘴将液态的冷却介质喷射到所述周面上，其中通过至少一个沿着竖直方向布置在经精轧的热轧带与冷却喷嘴之间的刮除器来使所述冷却介质保持远离所述热轧带，其中所述刮除器紧固在出料台上，其中沿着运送方向在最后一个轧制机架与用于对经精轧的热轧带进行冷却的冷却段之间布置了至少一个沿着热轧带的宽度方向布置的提升滚轮，并且所述提升滚轮在精轧期间能够将所述热轧带沿着竖直方向提升到轧制线的上方，使得所述热轧带的下侧面不接触出料台。
在这种作为根据权利要求1所述的技术任务的解决方案的替代的解决方案中，也可靠地防止了热轧带的下侧面与出料台的上侧面之间的接触。所述提升滚轮是“普通的”滚轮并且不是能够用于对热轧带进行平整度检查的滚轮。用于进行平整度检查的滚轮昂贵并且敏感并且应当从保护范围中排除。所述平整度检查优选以光学方式来进行。
优选在提升滚轮与冷却段的第一冷却总成之间布置了优选光学的第一表面检查单元，其用于检查热轧带的上侧面。
根据另一种有利的实施方式，在最后一个轧制机架与所述第一表面检查单元之间布置了高温计和用于对所述热轧带的上侧面进行吹扫的第一吹扫设备。优选所述高温计沿着运送方向处于所述吹扫设备的前面。
根据另一种有利的实施方式，在所述冷却段的最后一个冷却总成与剪切机之间布置了优选光学的第二表面检查单元，其用于检查热轧带的下侧面。
有利的是，在所述第二表面检查单元与剪切机之间布置了高温计和用于对热轧带的上侧面进行吹扫的第二吹扫设备。优选所述吹扫设备沿着运送方向处于所述高温计的前面。
在一种典型的实施方式中，在所述第二吹扫设备与所述剪切机之间布置了驱动辊单元，该驱动辊单元具有至少一个可驱动的、可安放到热轧带上的驱动辊。
优选所述精轧机组包括调节器，该调节器与用于提升所述提升滚轮的驱动装置和用于对热轧带的下侧面进行检查的第二表面检查单元相连接，其中，一旦所述第二表面检查单元检测到热轧带的下侧面上的表面缺陷，所述调节器就进一步提升所述提升滚轮。在此，关于热轧带的下侧面上的表面缺陷的信息被自动地用于进一步提升所述提升滚轮并且于是提高热轧带与轧制线之间的间距。
作为替代方案，也能够手动地将所述提升滚轮进一步移出。
优选铸轧复合装备包括：用于对连铸坯进行连铸的连铸装备、可选地用于将所述连铸坯预轧成中间带的预轧机组、和按照本发明的精轧机组。在此，优选在所述典型的多机架的预轧机组与所述精轧机组之间布置了用于将中间带加热到轧制温度上的感应加热装置。
在另一种实施方式中，在所述预轧机组之前布置了隧道式炉，其用于对连铸坯进行完全加热并且/或者保持连铸坯的温度。
有利的是，所述预轧机组具有三个轧制机架，并且所述精轧机组具有五个轧制机架。这种配置在Arvedi ESP装备中已经得到证明并且对其它铸轧复合装备来说也是非常有利的。
附图说明
本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例所作的描述而变得更加清楚易懂，所述实施例结合附图来进行详细解释。在此：
图1示出了根据本发明所制成的铸轧复合装备的示意图，
图2示出了精轧机组的最后一个轧制机架的细节图，所述最后一个轧制机架具有一个提升滚轮以及多个用于对出料台的上侧面进行冲洗的清洁喷嘴，
图3示出了精轧机组的最后一个轧制机架的细节图，所述最后一个轧制机架具有多个用于对出料台的上侧面进行冲洗的清洁喷嘴，
图4示出了轧制机架的俯视图以及精轧机组的具有来自图3的清洁喷嘴的最后一个轧制机架的出料台的俯视图，
图5a示出了具有用于对出料台的上侧面进行冲洗的清洁喷嘴的前视图，
图5b示出了来自图5a的清洁喷嘴的侧视图，
图6示出了精轧机组的具有提升滚轮的最后一个轧制机架的细节图，所述提升滚轮用于提升热轧带，从而使得所述热轧带的下侧面不接触出料台，并且
图7示出了热轧带的下侧面上的表面缺陷的照片，所述热轧带在精轧之后已经被鳞皮刮伤。
具体实施方式
图1示出了一种用于由钢来制造薄的热轧带的铸轧复合装备的示意图。在所述连铸机1的铸模2中将液态钢浇铸成具有板坯横截面或薄板坯横截面的连铸坯并且连续地将其从铸模2中拉出。在弧形的连铸坯导引部3中对所述连铸坯进行支撑、导引以及进一步冷却并且随后将其反向弯曲到水平线中。接着，将完全凝固的连铸坯在预轧机组4中被预轧成预轧带。然后，通过炉5、优选具有多个感应模块的感应炉将所述预轧带加热到轧制温度并且在进入到精轧机组7中之前通过除鳞器6对其进行除鳞。在所述精轧机组7中将所述预轧带精轧成热轧带(也被称为成品带)。所述成品带典型地具有处于0.6与3.6mm之间的厚度。在精轧之后，在冷却段8中通过多个冷却总成将所述热轧带11冷却到卷绕温度。在卷绕之前不久，通过剪切机9将经冷却的热轧带11横向分割成带卷长度并且通过多个卷取装置或者卷绕装置10或者作为替代方案通过可旋转的旋转式卷取机将其卷绕起来。尤其在制造薄的或者非常薄的热轧带时有利的是，以连续运行的方式来运行所述铸轧复合装备。
根据本发明，在所述精轧机组7的最后一个轧制机架7e之后存在用于将成品带提升到轧制线P上方的提升滚轮18和/或至少一个用于用液态介质(例如冷却水)或者用气态介质(例如空气)对出料台15的上侧面进行清洁或者冲洗的清洁喷嘴17，从而将鳞皮和/或轧制粉尘从所述出料台15除去。
在所提到的第一种情况中，通过沿着热轧带11的宽度方向布置的提升滚轮18将经精轧的热轧带11提升到所述轧制线P上方，从而无论如何避免所述热轧带11的下侧面与出料台15之间的接触。
在所提到的第二种情况中，通过至少一个清洁喷嘴17为所述精轧机组7的至少最后一个轧制机架7e的至少所述出料台15、根据一种用于非常薄的带的变型方案也为进料台24除去鳞皮和/或轧制粉尘，从而没有污物可能会积聚在所述出料台15的上侧面上，所述污物可能会刮伤所述热轧带11的下侧面。
根据一种优选的实施方式将所提到的两种情况相组合，也就是说，在最后一个轧制机架7e之后存在提升滚轮18以及至少一个清洁喷嘴17。在图2中示出了这种情况。
图3和图4示出了这样的情况，在该情况下在所述出料台15上布置了三个清洁喷嘴17，其中一个清洁喷嘴布置在驱动侧A上并且两个清洁喷嘴布置在轧制机架7e的操作者侧B上。所述清洁喷嘴17沿着运送方向T分别具有偏移x。除了所述出料台15上的清洁喷嘴17之外，另外三个清洁喷嘴17布置在进料台24上。这些清洁喷嘴17也用于通过冲洗或者冲扫将鳞皮、轧制粉尘等从进料台的上侧面除去。
图5a和图5b示出了清洁喷嘴17的前视图和侧视图，该清洁喷嘴布置在出料台15的上侧面上。所述清洁喷嘴17是扁平射束喷嘴，其中射束的宽度大于高度。具体而言，所述清洁喷嘴17的排出口具有宽度b，该宽度至少是排出口的高度h的3倍宽。由此构成扁平的全射束。此外，所述清洁喷嘴17相对于水平线倾斜了角度α，从而冲洗所述出料台15的上侧面，而没有对未示出的热轧带的下侧面进行冷却。
图6示出了所述精轧机组7的最后一个轧制机架7e，其具有用于将经精轧的热轧带11提升到轧制线P的上方的提升滚轮18。具体而言，所述可旋转的、水平布置的提升滚轮18通过线性驱动装置23被提升，使得所述热轧带11处于轧制机架7e的轧制线P的上方。由此确保了在所述热轧带11的下侧面与所述出料台15之间不存在接触。能够以位置调节的和/或力调节的方式来提升所述热轧带11。通过位置调节来设定所述出料台15的上侧面与所述热轧带11的下侧面之间的沿着竖直方向的实际间距x。通过力调节防止了典型地较薄的或者非常薄的热轧带11被过度拉伸。优选所述两种调节相互叠加，从而以调节的方式不仅设定所述提升滚轮18的位置而且也设定所述热轧带11的拉伸。
图7中的照片示出了薄的热轧带11的下侧面上的表面缺陷，该薄的热轧带在精轧后已经被鳞皮Z刮伤。这些表面缺陷通过本发明得以避免，由此提高了热轧带的质量和产量(英语：yield)。
尽管在细节方面通过优选的实施例详细地图解并且描述了本发明，但是本发明不受所公开的实例的限制并且能够由本领域的技术人员从中推导出其他变型方案，而不离开本发明的保护范围。
附图标记列表：
1连铸机
2铸模
3连铸坯导引部
4预轧机组
5炉
6除鳞器
7精轧机组
7a...7e轧制机架
8冷却段
9剪切机
10卷取-或卷绕装置
11热轧带
12工作辊
13支承辊
14冷却喷嘴
15出料台
16刮除器
17清洁喷嘴
18提升滚轮
19冷却段的冷却总成
20驱动系
22厚度测量
23提升装置
24进料台
A驱动侧
α清洁喷嘴相对于水平线的倾斜角
B操作侧
B出口的宽度
H出口的高度
P轧制线
T运送方向
x偏移
Z鳞皮。

Claims (15)

1.用于对优选由钢制成的热轧带(11)进行精轧的精轧机组(7)，
其中所述精轧机组(7)具有多个轧制机架(7a...7e)，
其中所述轧制机架(7a...7e)分别具有下工作辊和上工作辊(12)，并且所述工作辊(12)分别形成辊缝，从而所述热轧带(11)在精轧时沿着运送方向(T)穿过所述辊缝并且被精轧，
其中在精轧期间通过多个布置在轧制线(P)下方的冷却喷嘴(14)来对沿着运送方向(T)最后一个轧制机架(7e)的下工作辊(12)的周面的至少一个出口侧的区域进行冷却，并且所述冷却喷嘴(14)将液态冷却介质喷射到所述周面上，
其中通过至少一个刮除器(16)来使所述冷却介质保持远离所述热轧带(11)，所述刮除器沿着竖直方向布置在所述冷却喷嘴(14)与所述热轧带(11)之间，
其中所述刮除器(16)紧固在出料台(15)上，
其中设置了至少一个用于对所述出料台(15)的上侧面进行清洁的清洁喷嘴(17)，从而除去鳞皮(Z)和/或轧制粉尘。
2.根据权利要求1所述的精轧机组，其特征在于，至少一个第一清洁喷嘴(17)布置在所述轧制机架(7e)的驱动侧(A)上，并且至少一个第二清洁喷嘴(17)布置在所述轧制机架(7e)的操作侧(B)上。
3.根据权利要求2所述的精轧机组，其特征在于，所述驱动侧(A)上的清洁喷嘴(17)沿着运送方向相对于所述操作侧(B)上的清洁喷嘴(17)具有偏移(x)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的精轧机组，其特征在于，沿着运送方向(T)在最后一个轧制机架(7e)的工作辊(12)与用于对经精轧的热轧带(11)进行冷却的冷却段(8)之间布置了至少一个沿着所述热轧带(11)的宽度方向布置的提升滚轮(18)，并且所述提升滚轮(18)在精轧期间将所述热轧带(11)沿着竖直方向提升到所述轧制线(P)的上方，从而所述热轧带(11)的下侧面不接触所述出料台(15)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的精轧机组，其特征在于，管道或软管管路将冷却喷嘴(14)与清洁喷嘴(17)流体连接起来。
6.用于对优选由钢制成的热轧带(11)进行精轧的精轧机组(7)，
其中所述精轧机组(7)具有多个轧制机架(7a...7e)，
其中所述轧制机架(7a...7e)分别具有下工作辊和上工作辊(12)，并且所述工作辊(12)分别形成辊缝，从而所述热轧带(11)在精轧时沿着运送方向(T)穿过所述辊缝并且被精轧，
其中在精轧期间通过多个布置在轧制线(P)下方的冷却喷嘴(14)来对沿着运送方向(T)最后一个轧制机架(7e)的下工作辊(12)的周面的至少一个出口侧的区域进行冷却，并且所述冷却喷嘴(14)将液态冷却介质喷射到所述周面上，
其中通过至少一个刮除器(16)来使所述冷却介质保持远离所述热轧带(11)，所述刮除器沿着竖直方向布置在所述冷却喷嘴(14)与所述热轧带(11)之间，
其中所述刮除器(16)紧固在出料台(15)上，
其中沿着运送方向(T)在最后一个轧制机架(7e)与用于对经精轧的热轧带(11)进行冷却的冷却段(8)之间布置了至少一个沿着所述热轧带(11)的宽度方向布置的提升滚轮(18)，并且所述提升滚轮(18)能够在精轧期间沿着竖直方向将所述热轧带(11)提升到所述轧制线(P)的上方，从而所述热轧带(11)的下侧面不接触所述出料台(15)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的精轧机组，其特征在于，在所述提升滚轮(18)与所述冷却段(8)的第一冷却总成(19)之间布置了优选光学的第一表面检查单元，该第一表面检查单元用于检查所述热轧带(11)的上侧面。
8.根据权利要求7所述的精轧机组，其特征在于，在最后一个轧制机架(7e)与所述第一表面检查单元之间布置了高温计和用于对所述热轧带(11)的上侧面进行吹扫的第一吹扫设备。
9.根据前述权利要求中任一项所述的精轧机组，其特征在于，在所述冷却段(8)的最后一个冷却总成(19)与剪切机(9)之间布置了优选光学的第二表面检查单元，该第二表面检查单元用于检查所述热轧带(11)的下侧面。
10.根据权利要求9所述的精轧机组，其特征在于，在所述第二表面检查单元与所述剪切机(9)之间布置了高温计和用于对所述热轧带(11)的上侧面进行吹扫的第二吹扫设备。
11.根据权利要求10所述的精轧机组，其特征在于，在所述第二吹扫设备与所述剪切机(9)之间布置了驱动辊单元，所述驱动辊单元具有至少一个可驱动的、可安放到热轧带上的驱动辊。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的精轧机组，其特征在于，调节器与用于提升所述提升滚轮(18)的驱动装置和用于对所述热轧带(11)的下侧面进行检查的第二表面检查单元相连接，其中一旦所述第二表面检查单元探测到所述热轧带的下侧面上的表面缺陷，所述调节器就进一步提升所述提升滚轮(18)。
13.铸轧复合装备，包括：
用于对连铸坯进行连铸的连铸装备(1)；
可选地用于将所述连铸坯预轧成中间带的预轧机组(4)；
可选地炉(5)、优选感应炉，其用于将所述中间带加热到轧制温度；以及
根据前述权利要求中任一项所述的精轧机组(7)。
14.根据权利要求13所述的铸轧复合装备，其特征在于，在所述预轧机组(4)之前布置了隧道式炉，其用于对连铸坯进行完全加热并且/或者保持连铸坯的温度。
15.根据权利要求13或14所述的铸轧复合装备，其特征在于，所述预轧机组(4)包括三个轧制机架，并且所述精轧机组(7)包括五个轧制机架。
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