CN1316929A - 生产载荷优化带钢的方法 - Google Patents

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迪特尔·森克
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Abstract

为了生产由钢板制成的载荷优化的构件，在两个带有可变化的通过间隙的被冷却的轧辊之间浇注出一带钢，其中通过改变铸坯冷凝外壳和轧辊的接触时间或者通过改变轧辊对浇注在两个轧辊之间的楔形部分中钢水熔液的冷却来改变带钢的厚度。一个这样的带钢具有一均匀的组织结构并且能够随后通过热或冷轧以用于特定的应用场合。

Description

生产载荷优化带钢的方法
出于节省原料和能量的原因人们长久以来致力于：载荷优化地设计结构部件。这些努力首先在汽车上-其中重量对于燃料消耗起着重要的作用，从而导致在汽车的不同部位使用所说的由按不同要求定制的坯料制成的部件。这种部件由焊接在一起的不同厚度的板件组成。自然，这种部件由于其厚度跃变不会在每个部分都能得到随后的载荷的优化。
为了得到没有这种厚度跃变的载荷优化的部件，最近人们尝试着采用所说的柔性冷轧，也就是带材的冷轧，其中的轧制间隙在带材经过时与路程有关地进行变化(见B.Hachmann,R.Kopp,Aachen的“轧制载荷优化的纵向型材”，第4.2-1页到4.2-6页，变形技术，7 Aachener Stahlkolloquium,1992年3月26-27日，Institut fuerBildsame Formgebung der RWTH Aachen)。但是，这些尝试却还没有导出可实际应用的结果。除了要施加要求的高的轧制力的困难之外，还存在另一个困难，即带材在冷轧时在其纵向带段上经受不同的变形。对于大多数的应用场合由此而产生的不同的硬化是不希望的。
本发明的目的在于，提供一种生产载荷优化的带钢的方法，它可允许直接使用这种带钢，也可使其进一步变形而没有在冷轧时所述的缺点。
因此，本发明涉及一种生产带有在纵向不断变化的厚度的载荷优化的带钢的方法。按本发明这种方法的特征在于，在两个带有可变的通过间隙的被冷却的轧辊之间铸出钢带，其中与浇铸的带材的穿过路径有关地使作用在两轧辊之间的楔形部中注入的钢水上的轧辊的冷却以及从而还有钢带的厚度这样地变化，使得钢带具有纵向厚度变化为10％到40％。
使用按本发明的方法可生产出带有均匀组织结构的带钢，但它在其长度上却具有不同的厚度。这样一种带材为一个产生变形的进一步处理提供了一个最好的条件，这种进一步处理可通过热轧，特别是通过冷轧进行。若该带材被冷轧，则可以毫无问题地得到一个恒定的变形率。
按照本发明的方案得到了通过冷却轧辊来调整带材厚度的各种不同的可能性。因此按本发明的第一种方案通过(调节)轧辊和钢水熔液的接触时间来影响轧辊的冷却。具体地说这是通过调节轧辊的周向速度和/或通过钢水熔液的液面水平来进行的。但在另外一种选择方案中冷却也可以通过在轧辊和钢水熔液之间的热流而影响冷却。具体地说这可通过轧辊的表面结构和/或一个惰性气氛和/或铸造油(Giessoel)来进行(这种影响)。
因为带材的厚度通过轧辊的冷却和从而通过所形成的带材的铸坯冷凝外壳而受到影响，由此提供了一个支承力的简单的调节。轧辊也即可施加有一个恒定的直至稍微提高的支承力。若该带材要变得较厚，则冷却被加强，其后果是形成较厚的铸坯冷凝外壳。这就意味着，轨辊后退并且形成一个较大的通过间隙。相反当减少冷却并且从而使得铸坯冷凝外壳变薄时，重新调整支承辊。在各种情况下以这种方式均可以确保，铸坯冷凝外壳在所述的“接触点(kissing point)”，也就是轧辊相对的顶点(Scheitelpunkt)相互接触以及焊接在一起。
若铸出的带材应该在厚度上进一步变小，则可以进行热轧。此外以及特别是通过冷轧以及通过可能的再结晶退火可以影响带材的组织结构。
下面本发明将借助一个适用于本发明的方法的装置的实施例的附图进行进一步的描述。
两个相对驱动的被冷却的轧辊1,2在其之间形成一个通过间隙。在该通过间隙上部形成一个楔形部分，钢水从一个浇铸容器3中流入该楔形部分。钢水熔液在与被冷却的轧辊1,2相邻的区域冷凝，从而形成铸坯冷凝外壳4,5，它们在间隙的最窄的部位也即所述的“接触点(kissing point)”相碰。在此，铸坯冷凝外壳4,5焊合成一个带材7，它在一个箭头Z的方向被牵拉。
为了生产在其纵向具有不同厚度的一种带材7要求轧辊1,2的距离可以变化。此外还要求，通过作用在钢水熔液上的轧辊1,2的冷却形成不同厚度的铸坯冷凝外壳4,5。为了影响冷却有多种可能性。例如可以通过从被冷却的轧辊1,2到钢水溶液的热流来影响冷却。在实施例中示出了弧形分段的轧辊1,2，其圆弧段分别具有一个不同的表面结构。但是它们也能被不同强度地冷却。但是，也可以这样来影响上述的冷却，即改变浇注在其中进行的形成气氛的惰性气体。也可以被想到的是，可以通过位于轧辊外壳和熔液之间的铸造油(Giessoel)来对冷却进行影响。当然，特别有效和反应快的冷却也可以通过改变轧辊1,2和钢水熔液的接触时间来达到。这样可以通过一个用作挤压件的浸入体8来迅速地影响钢水液面。该浸入体应该是特别由陶瓷制成的绝热部件。最后也可以通过改变轧辊1,2的周向速度来(对冷却)施加影响。在后两种情况下通过轧辊1,2和熔液的接触时间来影响冷却效果。一个较长的接触时间相应于一个周向速度的减少，从而使得铸坯冷凝外壳变得较厚；而通过提高周向速度使接触时间变短从而使得铸坯冷凝外壳较薄。
轧辊1,2之间的距离可以通过未示出的调节元件来进行调节。所述的调节元件最好以一个恒定的或者在距离变大时也稍许变大的支承力进行工作。在这种情况下，正确的距离的调节特别简单，因为通过间隙的宽度在这种情况下自动地与铸坯冷凝外壳4,5有关地进行调整。原则上适用：在采用一种刚性机架时一个轧制力的大的变化量ΔK相应于一个较小的带材的厚度变化ΔS，以及在采用一种软性的机架时，一个小的ΔK对应于一个大的ΔS。
从铸带装置出来的在行走方向带有逐渐变大或变小厚度的带材7具有一个均匀的组织结构并且之后直接就可以投入使用或者通过进一步的变形如热或冷轧加以改变。但在各种情况下由于其均匀的组织结构为进一步的加工提供了一个条件。

Claims (9)

1．用于生产在其纵向具有不断变化的厚度的载荷优化的带钢的方法，其特征在于：所述的带钢通过在两个被冷却的且带有一个可变化的通过间隙的轧辊之间浇注而成，其中与经过的浇注出的带材的运行路径有关地使作用在浇注在两轧辊之间形成的楔形部中的钢水熔液上的轧辊的冷却从而还有带钢的厚度这样地变化，即，使得带钢具有一个纵向的10％-40％的厚度变化。
2．按权利要求1所述的方法，其特征在于，通过轧辊和钢水熔液的接触时间来影响轧辊的冷却。
3．按权利要求2所述的方法，其特征在于，通过轧辊的转速和/或通过钢水液面水平来调节所述的接触时间。
4．按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过在轧辊和钢水熔液之间的热流来影响所述的冷却。
5．按权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述轧辊的表面结构和/或惰性气氛和/或铸造油来影响所述的热流。
6．按权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述的轧辊施加有恒定的支承力。
7．按权利要求1～6之一所述的方法，其特征在于，所述的铸出的带钢由铸造热进行热轧。
8．按权利要求1～7之一所述的方法，其特征在于，所述的浇铸出的带钢直接地或者在热轧和/或再结晶退火之后进行冷轧。
9．按权利要求7或8所述的方法，其特征在于，必要时在先前的再结晶退火之后以恒定的变形率来进行所述的热和/或冷轧。
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