CN1309506C

CN1309506C - 带板制造设备

Info

Publication number: CN1309506C
Application number: CNB038169819A
Authority: CN
Inventors: 本城恒
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: Nucor Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2004050220A; WO2004009272A1; US20060059679A1; DE10392898T5; DE10392898B4; CN1668405A; US7318267B2

Abstract

本发明包括：从配置于上部的漏斗(3)供应金属熔液(4)来连续铸造预定宽度的铸片(6)的双辊或者单辊的连续铸造机(1)；配置于连续铸造机(1)下游侧，修整铸片(6)的横向端部的修整器(16)；和配置于修整器(16)下游侧的轧制机(17)。

Description

带板制造设备

技术领域

本发明涉及一种带板制造设备，其使得即使在由连续铸造机制造的铸片的横向端上产生了由缺陷、边缘偏厚、边缘偏薄而引起的板厚不良，也不会在轧制中产生障碍或是在轧制后的板上产生平坦度不良。

背景技术

为了制造薄板的铸造带板，一直以来使用连续铸造设备。图1、图2中示出了通常的连续铸造设备，图中，1a、1b为水平地并列配置且相对侧可向下方旋转的前后一对铸造辊，铸造辊1a、1b通过使冷却流体在其内部流通而被冷却。由铸造辊1a、1b形成连续铸造机1。另外，在以往的连续铸造中，一般来说铸造板厚度为30mm以上，但最近由辊铸造而得到的铸造板厚度变薄了，有可能为15mm以下。

2为配置于在铸造辊1a、1b之间形成的熔液存留部上方的金属熔液喷嘴，3为配置于金属熔液喷嘴2上方、用于将金属熔液4供应至金属熔液喷嘴2的漏斗，5为侧堰，其配置成在铸造辊1a、1b的轴方向两个侧面上与铸造辊1a、1b的端面抵接，用于防止金属熔液4从熔液存留部泄漏，6为由铸造辊1a、1b冷却而形成的薄带板形的铸片，7为配置于铸造辊1a、1b的下方，用于拔出铸片6的夹送辊，2a为形成于金属熔液喷嘴2两侧部的侧部流路。

在上述连续铸造机1中，从金属熔液喷嘴2向铸造辊1a、1b彼此之间供应金属熔液4而形成熔液存留部，铸造辊1a、1b一边冷却金属熔液4一边旋转来将金属熔液4作成铸片6，并从其相互之间导出。

但是，当通过上述连续铸造机1进行连续铸造时，如图3所示，在旋转的铸造辊1a、1b、侧堰5、金属熔液4的三相点(三处重合点)8上，在铸造辊1a、1b的圆周面与侧堰5内表面上一体地生长有凝固壳9，由于该凝固壳9因铸造辊1a、1b的旋转而被撕去的现象，从而产生了在铸片6的横向端部产生缺失成不定形状的形状不良部分10，或者内部的还没有凝固的金属熔液4流出到外部，甚至铸片6破裂等三相点问题。

因此，近年来，采用了下述措施：将从金属熔液喷嘴2供应至熔液存留部的金属熔液4的一部分积极地从侧部流路2a流向三相点8的部分，从而防止在侧堰5上形成凝固壳9。并且，调节金属熔液4的供应量，使得所述熔液存留部的液面高度H与此时所铸造的铸片6的板厚、生产速度相对应而保持恒定。

但是，在上述以往方式中，如果供应至所述三相点8部分的金属熔液4的流量过多，则会熔到铸造辊1a、1b上的凝固壳9，在铸片6的横向端部产生小滴形的渗漏部或凸出等形状不良部分11，如果向三相点8的供应液量少则会产生所述三相点问题。

此外，如想调节供应至所述三相点8的金属熔液4的流量，则液面高度H发生变化，如果液面高度H变化了，则为防止三相点问题而向三相点8供应的金属熔液4的供应位置发生偏移，从而产生如上所述的形状不良部分10、11。

因此，在以往，进行将液面高度H保持恒定的调整，而金属熔液4向三相点8的供应量几乎不调整，从而由于如上所述的铸造条件的变化而在铸片6的横向端部上产生形状不良部分10、11，导致产品质量下降，且由于后面的轧制等作业变困难而引起成本上升等，而且特别是，由于在铸造开始时金属熔液喷嘴2的流路中金属熔液4凝固而使流路截面变窄，减少了流量，因而三相点问题的产生很显著，从而铸片6的成品率降低。

为了解决这种问题，提出了如特开昭63-317240号公报所示的连续铸造机。如图4所示，该连续铸造机通过连续铸造机1与两端部的侧堰5而形成熔液存留部，其中所述连续铸造机1由两个铸造辊1a、1b构成，在配置于熔液存留部上侧的漏斗3上设置主流路3a与侧部流路3b，其中所述侧部流路3b向所述熔液存留部中的两侧的三相点部分供应金属熔液4，流经各流路3a、3b的金属熔液4的流量由调整部件14、15而分别进行调整，其中所述调整部件14、15通过致动器12、13的作用而上下动作。

在图4的连续铸造机1中，当在铸片6的横向端面中产生了形状不良部分10时，通过调整部件15调整侧部流路3b的开度来调整供应至三相点部分的熔液量，从而消除铸片6的横向端面上的形状不良部分10，并且，由调整部件14调整主流路3a的开度来调整流过主流路3a的熔液量，由此吸收由供应至三相点8的熔液量的变化而引起的熔液面高度H的变化，从而保持一定的熔液面高度H。

如图4所示的漏斗3的侧部流路3b通常很窄而不稳定，当流通金属熔液4时有可能阻塞，整形在铸片6的横向端上产生的形状不良部分(缺陷)10的效果不充分。因此，当在下游的轧制机中轧制铸片6时，成为轧制铸片6而形成的带板的蜿蜒、断裂等频繁产生的原因。当铸造板厚度为15mm以下时，由于板厚很薄，在轧制时更容易产生蜿蜒，故障的次数增加，从而这种形状不良问题更是一个大问题。

而且，如图5所示，当铸造辊1a、1b受到热等的影响而变形为中间高的形状时，铸造的铸片6的截面形状如图6所示那样在横向两端上形成由于边缘偏厚而导致的凸部6a，当由于磨削而使铸造辊1a、1b变为如图7所示的中间低的形状时，铸片6的截面形状如图8所示那样在横向两端上形成由于边缘偏薄而形成的凹部6b。

因此，当用设置于下游的轧制机轧制铸片6时，有可能因板的延伸在横向上不均匀而产生形状不良部分。此外，边缘偏厚、边缘偏薄大多左右不均匀地产生。另外，被轧出的带板的塑性质量流在结构上板长度方向上的延伸率与板横向相比增大了，因而相对于板长度方向的板的平坦度不良变大。这点在铸造板厚为15mm以下的厚度上是个特别大的问题。

鉴于上述问题，本发明的目的在于使得即使在由连续铸造机制造的铸片的横向端上产生了由缺陷、边缘偏厚、边缘偏薄而引起的板厚不良，也不会在轧制中产生障碍或是在轧制后的板上产生平坦度不良。

发明内容

本发明在配置于备有双辊或者单辊的连续铸造机下游侧的轧制机的上游侧配有修整铸片的横向端部的修整器，其中所述连续铸造机从配置于上部的漏斗供应金属熔液来连续铸造预定宽度的铸片。

此外，本发明的带板制造设备包括：连续铸造生产线，备有从配置于上部的漏斗供应金属熔液来连续铸造预定宽度的铸片且具有双辊或者单辊的连续铸造机、以及用于卷取铸造的铸片的卷取机；轧制生产线，配置于该连续铸造生产线的下游侧且具有轧制机；在所述轧制生产线中的轧制机的上游测，配有修整铸片的横向端部的修整器。尤其是当铸造板厚度为15mm以下时，一般地通过以卷取装置进行处理，使得作业高效，因而在作业上优势很大。

另外，本发明在修整器上游侧备有用于检测的在板的横向端部产生的缺陷的缺陷检测器和用于测定板横向的板厚的厚度检测器，并设置了用于以所述缺陷检测器的输出和/或厚度检测器的输出为基础来调整修整器的刀片在板横向上的位置的装置。

因此，根据本发明，当在由连续铸造机制造的铸片的横向端上产生了缺陷等形状不良或板厚不良时，由于可以在调整这些部分之后进行轧制，因而可以防止由于带板的蜿蜒、断裂等而在轧制中产生故障，或者在轧制后的带板上产生由于长度方向上的塑性质量流而产生平坦度不良。

附图说明

图1是表示在带板制造设备中使用的通常的连续铸造机的概要的侧视图；

图2是从图1的右方看到的连续铸造机的立体图；

图3是用于说明由图1、图2所示的连续铸造机制造铸片时产生的形状不良部分的立体图；

图4是不产生如图3所示的形状不良部分的连续铸造机的部分剖切的主视图；

图5是表示连续铸造机中所使用的铸造辊的形状的一个例子的俯视图；

图6是以图5所示的铸造辊铸造的铸片的截面图；

图7是表示铸造辊的形状的另一个例子的俯视图；

图8是以图7所示的铸造辊铸造的铸片的截面图；

图9是表示本发明的带板制造设备的实施方式的一个例子的简略侧视图；

图10是本发明的带板制造设备中所使用的修整器及轧制机的局部立体图；

图11是本发明的带板制造设备中所使用的修整器的简略主视图；

图12是表示在本发明的带板制造设备中通过修整器来确定修整的铸片的宽度的概要的俯视图；

图13表示本发明的带板制造设备的实施方式的其他例子，是连续铸造生产线的简略侧视图；

图14表示本发明的带板制造设备的实施方式的其他例子，是设置于连续铸造生产线下游的冷轧生产线的简略侧视图；

图15是用于说明在铸片中产生的缺陷在铸片长度方向上的位置的俯视图；

图16是用于说明当修整产生了缺陷的铸片时，进行修整器的上刀片、下刀片的位置调整的铸片长度方向位置的俯视图。

具体实施方式

下面，与图示例子一起说明本发明的实施方式。

图9～图12是实施本发明的方式的一个例子。如图9所示的带板制造设备的连续铸造机与图1、图2所示的连续铸造机结构相同，在图9中，对与图1、图2所示的连续铸造机相同的部位标上了相同的标号。此外，16为设置于夹送辊7下游的修整器(trimmer)，17为设置于修整器16下游的轧制机，18为设置于轧制机17下游的升降辊，19为设置于升降辊18下游的卷取机。

另外，20为设置于连续铸造机1与夹送辊7之间的缺陷检测器，用于检测在铸片6的横向端部产生的形状不良部分即缺陷，21为邻近缺陷检测器20而设置的厚度检测器，用于检测铸片6的横向的厚度，22为修整量运算控制装置，其处理来自缺陷检测器20的缺陷信号23以及来自厚度检测器21的厚度信号24，当在铸片6的横向端部上具有缺陷时，或者是具有边缘偏厚、边缘偏薄等板厚不良时，向修整器16发出指令25。

如图10、图11所示，修整器16包括可由驱动装置26驱动的、位于左右的上刀片27及下刀片28，通过液压缸等横向位置调整装置29，可调整上刀片27及下刀片28在铸片6横向上的位置。上刀片27及下刀片28的横向位置修整可通过来自修整量运算控制装置22的指令25来进行。

上刀片27及下刀片被刀片支撑体49支承着。刀片支撑体49可通过横向位置调整装置29左右分别单独调整。而且，根据指令25的信号，刀片支撑体49可以移动相同的量。刀片支撑体49被图中未示出的导向面所导向，使其可向横向移动。另外，由于修整器16、指令25、驱动装置26、上刀片27、下刀片28、横向位置调整装置29、刀片支撑体49全部设置于右侧及左侧这两侧，因而在图11、图12中标上了数字-1、-2，以对右侧及左侧进行区分。

接着，说明上述图示例子的动作。

从漏斗3被供应至金属熔液喷嘴2的金属熔液4被从金属熔液喷嘴2供应至熔液存留部，被向箭头方向旋转的铸造辊1a、1b冷却凝固而形成凝固壳，凝固壳成长而形成铸片6。然后，铸片6被夹送辊7从铸造辊1a、1b之间拔出而向后方输送。缺陷检测器20如果检测到铸片6横向端上的缺陷，则向修整量运算控制装置22发送缺陷信号23，而且，由厚度检测器21检测到的铸片6的厚度信号24被发往修整量运算控制装置22。

例如，如图12所示，当缺陷30位于与铸片6的横向端相距尺寸Xa的位置时，将加上了预先在修整量运算控制装置22中设定的裕量(extramargin)Xb所得的宽度Xc作为铸片6横向端的应修整尺寸。因此，从修整量运算控制装置22向修整器16的横向位置调整装置29发出指令25，通过横向位置调整装置29来调整上刀片27及下刀片28在铸片6横向上的位置，对驱动装置26进行驱动，将铸片6的横向端修整宽度Xc。

另外，在图12中，由于一般在右侧及左侧上尺寸、裕量不同，因而在标号上标上-1、-2，以区分右侧及左侧。

当从厚度检测器21检测到的信号24得知在铸片6的横向产生了比预定板厚要厚的边缘偏厚或者是比预定板厚薄的边缘偏薄的板厚不良时，也从修整量运算控制装置22向修整器16的横向位置调整装置29发送在板厚不良部的铸片6的横向尺寸Xa上加上了裕量Xb所得的宽度Xc的指令25，通过横向位置调整装置29来调整上刀片27及下刀片28在铸片6上的横向位置，对驱动装置26进行驱动，将铸片6的横向端修整预定宽度。

当通过缺陷检测器20检测到缺陷，或者通过厚度检测器21检测到板厚不良时，使上刀片27及下刀片28向铸片6横向移动的时刻如下确定。

即，由于预知从缺陷检测器20及厚度检测器21到修整器16的铸片6前进方向中心为止的铸片6的移动长度1，铸片6的移动速度v也可以从夹送辊7的旋转速度得知，因而可以在修整量运算控制装置22中由1/v计算出从检测到的缺陷或者板厚不良部分到达修整器16为止所需的时间。因此，在经过了时间l/v的时刻进行修整器16的上刀片27及下刀片28在铸片6上的横向位置调整，使得包含检测到的缺陷或边缘偏厚或边缘偏薄的部分而将铸片6的横向端修整预定宽度。

割断了产生缺陷或者板厚不良的部分的铸片6被运送到轧制机17，被轧制而形成带板，带板经由升降辊18被卷取机19卷取。

根据上述图示例子，当在由连续铸造机1制造的铸片6的横向端上产生了缺陷或边缘偏厚、边缘偏薄这样的板厚不良部分时，由于在将这些部分修整之后进行轧制，因而可以防止由于带板的蜿蜒、断裂等而在轧制中产生故障，或者在轧制后的带板上产生由于长度方向上的塑性质量流而产生平坦度不良。

图13～图16是本发明的实施方式的另一个例子，是不将修整器设置于包含连续铸造机及卷取机的连续铸造生产线上，而将其设置在被设置于连续铸造生产线下游侧的冷轧生产线上的例子。图13是连续铸造生产线，图中，在与图9相同的部件上标注了相同的标号。此外，在图13中，31为与卷取机19的轴相连结，用于检测铸片6的长度方向位置的位置检测器，32为修整量运算确定装置，用于以来自缺陷检测器20的缺陷信号23、来自厚度检测器21的厚度信号24、来自位置检测器31的位置信号33为基础来确定板的修整量及长度方向修整位置。

图14是配置于连续铸造生产线下游侧的冷轧生产线，图中，34为退绕机，35为设置于退绕机34下游的升降辊，36为与所述修整器16结构相同的修整器，37为设置于修整器36下游的酸洗装置，38为设置于酸洗装置37的入口侧、中间部分、出口侧的导向辊，39为设置于酸洗装置37下游的轧制机，40为设置于轧制机39下游的升降辊，41为设置于升降辊40下游的卷取机，42为用于对修整器36的上刀片43、下刀片44的在板横向上的位置进行调整的横向位置调整装置，45为与退绕机34的轴相联结，用于检测被退绕的铸片6的长度方向位置的位置检测器，46为根据来自位置检测器45的位置信号47向横向位置调整装置42发出设定指令48的指令装置。

接着说明本图示例子的工作。

从漏斗3被供应至金属熔液喷嘴2的金属熔液4被从金属熔液喷嘴2供应至熔液存留部，被向箭头方向旋转的铸造辊1a、1b冷却凝固而形成凝固壳，凝固壳成长而形成铸片6，铸片6被夹送辊7从铸造辊1a、1b之间拔出而向后方输送，被卷取机19卷绕而形成卷。

此时，在缺陷检测器20中检测如图15所示的缺陷30，作为缺陷信号23发送至修整量运算确定装置32，并将由位置检测器31检测出了该缺陷30的铸片6的长度方向位置作为位置信号33发送至修整量确定装置32，运算确定修整量及修整位置。

即，如图15所示，当缺陷30位于与铸片6的横向端相距尺寸Xa的位置时，将预先加上了在修整量运算确定装置32中设定的裕量Xb所得的宽度Xc作为铸片6横向端应修整的尺寸。而且，将与铸片6相对的缺陷30离铸片6的顶端部的长度方向位置L1，L2，L3，L4…Ln发送至修整量运算确定装置32。L为铸片6的全长。

在连续铸造生产线中，铸片6被卷取机19卷取而形成的卷被送至冷轧生产线的卷取机34，退绕机34进行驱动而退绕铸片6，此时，在修整量运算确定装置32中得到的用于设定指令的数据被预先发送至指令装置46。

被退绕机34退绕的铸片6经由升降辊35被输向修整器36，通过上刀片43及下刀片44将铸片6横向端的具有缺陷30的部分或者具有板厚不良的部分修整宽度Xc，在酸洗装置37中被酸洗，输向轧制机39。在轧制机39中被冷轧后经由升降辊40被卷取机41卷取。

当由修整器36进行修整时，指令装置46通过检测出的位置信号47及预先发送来的用于设定指令的数据驱动横向位置调整装置42，调整上刀片43及下刀片44在铸片6上的横向位置。即，当通过退绕机34而退绕铸片6时，由于在连续铸造生产线中后端部分为顶端，因而当在如图15所示的长度方向位置上具有缺陷30时，在修整时如图16所示，调整上刀片43及下刀片44的位置，使得在铸片6退绕时从作为开头的顶端部分距离L-Ln…L-L4，L-L3，L-L2，L-L1的位置上修整的宽度为Xc。

在本图示例子中，当在由连续铸造机1制造的铸片6的横向端上产生了缺陷或板厚不良时，由于是在修整了这些部分之后进行轧制的，因而可以防止由于带板的蜿蜒、断裂等而在轧制中产生故障，或者在轧制后的带板上产生由于长度方向上的塑性质量流而产生平坦度不良。

另外，本发明的带板制造设备不仅限于上述图示例子，在不脱离本发明的主旨的范围内显然可以进行各种变化。

工业实用性

如上所述，根据本发明的带板制造设备，当在由连续铸造机制造的铸片的横向端上产生了缺陷或板厚不良时，可以在修整这些部分之后进行轧制，因而可以防止由于带板的蜿蜒、断裂等而在轧制中产生故障，或者在轧制后的带板上产生由于长度方向上的塑性质量流而产生平坦度不良，在一般的铸造板厚度或者尤其是铸造板厚度为15mm以下时，发挥出了很大的效果。

Claims

1.一种带板制造设备，其特征在于，在配置于备有双辊或者单辊的连续铸造机下游侧的轧制机的上游侧，配有修整铸片的横向端部的修整器，其中所述连续铸造机从配置于上部的漏斗供应金属熔液来连续铸造预定宽度的铸片。

2.一种带板制造设备，包括：

连续铸造生产线，备有从配置于上部的漏斗供应金属熔液来连续铸造预定宽度的铸片且具有双辊或者单辊的连续铸造机、以及用于卷取铸造的铸片的卷取机；

轧制生产线，配置于该连续铸造生产线的下游侧且具有轧制机；

在所述轧制生产线中的轧制机的上游测，配有修整铸片的横向端部的修整器。

3.如权利要求1所述的带板制造设备，其特征在于，在修整器上游侧备有用于检测在板的横向端部产生的缺陷的缺陷检测器和用于测定板横向的板厚的厚度检测器，并设置了用于以所述缺陷检测器的输出和/或厚度检测器的输出为基础来调整修整器的刀片在板横向上的位置的装置。

4.如权利要求2所述的带板制造设备，其特征在于，在修整器上游侧备有用于检测在板的横向端部产生的缺陷的缺陷检测器和用于测定板横向的板厚的厚度检测器，并设置了用于以所述缺陷检测器的输出和/或厚度检测器的输出为基础来调整修整器的刀片在板横向上的位置的装置。