CN1466495A - 制造板带钢的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制造板带钢的方法，它具有以下加工步骤：在一台连铸机(4)上由碳钢或特殊钢浇注出一个按薄板坯规格的连铸坯(1)以及利用浇注热轧制该连铸产品。为了充分利用现有设备的尚未利用的生产能力或者为了给未满负荷工作的主要生产碳钢的设备补充其它钢种或以其它方式制成的连铸产品，应该在一个共同轧制表内与这些第一连铸产品(1)一起地轧制至少第二连铸产品(2)，其中当第一连铸薄板坯由碳钢铸成时，该第二连铸产品在第二生产线(II)上由特殊钢制成，而当第一连铸薄板坯由特殊钢铸成时，该第二连铸产品由碳钢制成。
Description
技术领域
本发明涉及具有以下加工步骤的制造板带钢的方法，即在一台连铸机中由碳钢和特殊钢浇注出一个按薄板坯规格的连铸坯，引导该连铸产品通过一个均热炉以获得均匀温度，在一个轧机机组中轧制该连铸产品，在一条输出辊道上冷却该轧制产品以及在一台卷取机上卷取该轧制产品。此外，本发明涉及实施该方法的设备。
背景技术
在本文中，薄板坯是指厚度为30毫米-130毫米且尤其是40毫米-60毫米的连铸产品。从EP0808672A1中公开了一种由连铸而成的薄板坯制造出特殊钢或碳钢的钢板的方法及设备。在这里，由特殊钢钢水或由碳钢钢水浇注而成的40毫米-100毫米厚薄板坯被定尺切分成段，输送这些板坯段通过一条加热线并随后进行连续轧制。
在《钢与铁》115(1995)第9期的第89-99页中，公开了其制备形式按照上述类型的方法的各种钢的产品，该方法也被称为CSP法，其中包括了特殊钢的直送，例如C≤0.10％且Cr≥13％的铬不锈钢系列材料以及C≤0.10％且Cr≥17％的铬镍不锈钢系列材料。
发明内容
本发明的任务是，如此改进上述类型的方法和上述类型的设备，即可以使特殊钢的板带钢制造经济化。
根据方法，如此完成该任务，即在一个共同轧制表内，与这些第一连铸产品一起轧制至少第二连铸产品，当第一连铸产品由碳钢铸成时，该第二连铸产品在另一条第二生产线中由特殊钢制成，而当第一连铸产品由特殊钢铸成时，第二连铸产品在第二生产线中由碳钢制成。因此，本发明的核心是，在上述类型的设备上，在一个共同轧机机组中结合两个钢种的产品并且在一个轧制表内进行轧制。术语“轧制表”通常是指在两次换辊之间的待轧板坯的预定顺序。
根据本发明，获得了设备的最佳满负荷工作，该设备在只生产其产量比碳钢低的特殊钢钢板时是非满负荷工作的。此外，通过附加轧制特殊钢，提高了生产碳钢的设备的产品多样化。原则上，本发明不局限于用于轧制由两个钢种构成的连铸产品的轧制表，也可以设想到，在一个轧制表中轧制其它的附加钢种，但在这里，碳钢和特殊钢总是一起轧制的。通过在一个共同轧制表内进行轧制的提议，可以与设备线的生产率或钢产量无关地加工两种截然不同的钢。
原则上，术语“特殊钢”在EN10020中定义了。在这里，它被分成非合金特殊钢和合金特殊钢。本发明的特殊钢例如可以是滚动轴承钢、工具钢、耐热钢和特殊结构钢。尤其是，高合金钢被认为含有在较低温度都能使奥氏体组织稳定的合金元素和合金量，尤其将高合金奥氏体铬镍钢算作是高合金钢。
为了避免成品质量下降，调整轧机机组以适应于在轧制表中的各自要加工的材料。这最好意味着，轧机机组已为轧制表中的随后要加工的材料做好准备，而在先材料尚在轧制中。这尤其意味着，因特殊钢轧制而对工作辊表面带来的负作用，这种负作用大多引起粗糙表面并且干扰随后的碳钢轧制，在作业中或在线地被消除掉。因碳钢轧制而引起的且成大量松弛氧化皮形式的负作用相似地在作业中或在线地在轧制碳钢时被除去，其中这些氧化皮会被压入随后的特殊钢产品的表面中。这样一来，轧机机组分别为后续轧制产品做了最好的准备。
作为取代方式或除此之外，还在轧制两条带材之间的轧制间歇期间内使轧机机组为各自的后续带材做好准备工作。
最好规定，在共同轧制表内，按薄板坯规格的第一连铸产品或第一连铸产品组和第二连铸产品或第二连铸产品组被交替地轧制。术语“交替”允许在一种钢种的板坯和另一种钢种的板坯之间进行定期或不定期地转换。如权利要求5优选规定的那样，一致的交替和进而一致的较软碳钢与较硬特殊钢的次序产生了用于工作辊驱动装置的较低平均负荷，在这里，又通过较低负荷立即平衡了高负荷。
与第一生产线的薄板坯一起在轧制表中进行轧制的第二连铸产品可以是薄板坯，或者是所谓的传统板坯，它们在粗轧后进入该共同的轧机机组。在第二连铸产品是在一条平行于第一生产线的第二生产线中浇注出并切断的薄板坯的情况下，这些薄板坯最好通过一个或许有的第二均热炉和一个渡台被送入一个共同的均热炉并随后送入该轧机机组。在第二连铸产品是传统制造的板坯即浇注厚度高达250毫米的连铸产品的情况下，在一个传统的热带钢轧机的可逆式机架中完成粗轧。随后冷却的板坯在被送往也处于第一生产线中的装置后在一个板坯炉中从冷态起被重新加热并且通过一个渡台被送入第一生产线的均热炉或按照根据轧制表规定的顺序被送入轧机机组。原则上，也可以设想到这样的方式，即没有经过冷却地直接输送一个粗轧板坯，以便随后将其整合到该共同的轧制表中。在这种情况下，在加入板坯前进行均温是有意义的。
本发明不局限于上述的加入薄板坯或传统连铸粗轧板坯的可行方案，还可以想象到的是，加入例如通过带钢连铸而制成的连铸产品，在这里，这样制成的预制品当然具有很小的输出厚度。
在设备方面规定了，给上述类型的设备配备一个用于送入至少第二连铸产品的整合装置以及一个用于碳钢连铸产品和特殊钢连铸产品的组合轧制表的轧机机组以及最好配备使该轧机机组为各自随后的另一钢种的轧制产品做好准备的装置，其中当来自第一生产线的第一连铸产品由碳钢铸成时，第二连铸产品由特殊钢制成，而当来自第一生产线的第一连铸产品由特殊钢铸成时，第二连铸产品由碳钢制成。
根据所述使该轧机机组做好准备工作的装置的一个优选实施形式，在此设置一个用于至少一架轧机的工作辊的磨削和/或抛光装置，所述装置在轧制特殊钢产品时和/或在轧制间歇期内克服粗糙的轧辊表面。例如成压在工作辊上的磨削装置形式的该装置被安置在该轧机机组所有机架的入口侧。同时，该轧机机组具有一个冲洗装置，它尤其是或更强烈地在轧制碳钢产品时和/或在随后的轧制间歇期内工作并且使该轧机机组没有松弛的碳钢氧化皮。在权利要求15、16中，提议设置其它装置，它们单独地或附加地设置在轧机机组中，这样做的目的是，尽管是在轧辊性能不同且对轧机机组和进而对后续产品的表面性能产生负面影响的情况下轧制第二钢种，但仍能获得良好的表面质量。作为替代方式或除此之外，还规定使用特别耐磨的轧辊。尤其是提议使用这样的轧辊，它们是按照HIP法通过粉末冶金方式制成的或由高速钢制成的。
附图说明
从从属权利要求和以下说明中得到本发明的其它细节和优点，在以下说明中，详细描述了附图所示的本发明实施形式。在这里，出来上述特征的组合外，对本发明来说，这些特征单独地或按照其它组合形式都是很重要的，其中：
图1示意表示根据第一实施形式的连铸并轧制薄板坯的设备，该设备具有两条连铸线和一个共同轧机机组；
图2以曲线图形式表示轧制表的类型和顺序；
图3示意表示一个根据第二实施形式的连铸并轧制薄板坯的设备，它具有一用于薄板坯的连铸线和一用于传统连铸产品的生产线；
图4示意表示一个根据第三实施形式的连铸并轧制薄板坯的设备，它具有两条连铸线和一个共同轧机机组。
具体实施形式
图1示出了具有两个连铸坯或两条连铸线1、2的设备，其中第一生产线I包括一个带有前置连铸机4的轧机机组3。第一连铸机4具有一个中间包5和一个用于浇注出40毫米-100毫米厚的薄板坯的漏斗型薄板坯连铸结晶器(在此示意放大示出了)。在这个例子中，连铸机4本身由钢包7来供应特殊钢钢水，其中钢水例如借助高炉-转炉生产线(用8表示)或利用一个具有后续的二次冶炼功能的电炉钢炉制造而成并且在钢包7中被送往连铸机(输送步骤用9表示)。
成连铸坯形式的连铸产品通过辊10a、10b从垂直方向被弯入水平方向并且在这个实施例中借助第一横向切断剪11被切分开。随后，这些薄板坯段进入第一均热炉12例如辊底式炉或步进式炉中，以便获得均匀的薄板坯温度。接着，这些薄板坯在经过一个除鳞装置13后被送入轧机机组，以便获得所需的最终尺寸。在这里，该轧机机组的精轧机14由六架分别有两个工作辊16a、16b和两个支承辊17a、17b的轧机如15a构成。随后是一条带有冷却装置的输出辊道18和一个将带材卷成带卷的卷取机19。
图1所示的设备在一条平行的第二生产线II中示出了成碳钢连铸坯2形式的第二连铸产品。这条生产线除均热炉21外地由与上述生产线I一样的组成部分构成，因而在此就不详细描述了。第一生产线作为用于来自第二生产线II的薄板坯的整合装置包括一个渡台22，它可以横向接入第一均热炉12的一个可移向另一侧的部分22a中。
根据本发明，在轧机机组3中进行一个共同的轧制表，其中通过图2示出了这样的轧制表的一个例子。在这里，相对带数画出了各钢种。在这个例子中，轧制表在更换上特殊钢连铸坯用工作辊后开始，接着是碳钢连铸坯等。接着，第6-8板坯由碳钢构成，而第12-16板坯是特殊钢组。图2只是可能有的共同轧制表的一个例子。
由于轧制了特殊钢，出现了粗糙的轧辊表面，这种粗糙辊面干扰了随后的碳钢轧制，例如因轧入氧化皮以及造成带材表面粗糙。因此，轧机机组具有磨削和/或抛光装置，它们设置在每个机架上。例如，用23表示一个这样的装置，它作用于上、下工作辊。长，设有一个边缘加热装置24，它设置在除鳞装置13的前面。这种加热装置例如可以是感应加热装置或燃气加热装置。
此外，为了减小工作辊之间的摩擦，设有润滑辊缝的装置，在此用25示意表示。它们尤其只设置在轧机入口侧上。还建议使用耐磨轧辊例如按照粉末冶金法(HIP法)或由高速钢制成的工作辊。还建议，在轧机机组后，将带材表面监测仪26紧邻地安装在卷取机20前面，并且安装一个摄象机来监测带材粗糙度和轧辊粗糙度。借助这种监测装置，可以在线或在作业中监测产品质量并且据此从时间意义上来确定轧制表长度，质量越高，则轧制表越长。在这种情况下，表面监测的目的最好是检查氧化皮轧入和带钢粗糙度。
在轧制碳钢时出现的松弛氧化皮可能被压入随后轧制的特殊钢带材的表面中，这些氧化皮通过在带钢侧导板中的冲洗装置(示意地用27表示)被除去。该冲洗装置最好如此工作，即冲洗装置的刮板(未示出)定时摆入，并且在这个时刻，高压喷射介质借助相应的高压喷嘴(未示出)被喷到轧辊表面上以及机架之间，以便冲掉或许有的氧化皮或磨削颗粒。
此外，当然也可以通过使用和可调节地控制用于移动工作辊的辊形操作机构以及调整弯辊程度来改善带钢质量。
我们提议，由计算机支持地并根据作业模式来计算将即来自第一生产线I的一第一薄板坯或一组第一薄板坯、一个第二连铸产品或一组第二连铸产品输入轧机机组中的顺序以及共同轧制表的时间段即两次工作辊更换之间的时间。根据该作业模式，也控制磨削抛光装置及其它可改善带钢表面的装置的运用及工作时间。这样的控制单元用28示意表示。此外，在根据混合轧制的轧制表中，可以考虑随后要轧制的连铸产品的宽度的允许突变。总之，通过这样的作业模式，可以根据所希望的产品质量来优化轧制质量。
就第一生产线I而言，图3对应于图1所示的生产线I。与图1的区别在于，被整合到生产线I中的第二连铸产品(2)借助一台传统连铸机30被浇注成高达250毫米厚度，并且在或许冷却后以及在一个炉子31中重新加热后，所述连铸产品在一架粗轧机32中一直被减小到一个可以被整合到生产线I的共同轧机机组中的厚度。在这里，仅示意地示出了连铸和粗轧的传统过程。这些板坯段在冷状态下或或许尚热的状态下被送往一个在第一生产线I附近的板坯炉21，并且在该炉子中被加热或均热到适当的轧制温度并且通过一渡台22被送入均热炉12。
图4示意表示该设备的第三实施形式，通过该设备来进行一个共同的轧制表。在这个实施形式中，整合装置可以一个渡台220，该渡台不仅将被横向切断的第一连铸坯送入一个共同的轧机机组300中，而且将分别来自这两个均热炉120、210并进而来自两条生产线I和II的第二连铸坯100、200送入该轧机机组300中。
总之，借助在采用表面测量措施的情况下在一个共同轧制表中加工特殊钢和碳钢的本发明方法实现了，能够比现有技术更经济地制造特殊钢，这是因为，能够充分地利用现有设备的未利用的生产能力，或者能够充分利用主要用来制造碳钢的未满负荷工作的设备，以便可以补充其它钢种或者以其它方式制成的连铸产品。
Claims (21)
1、制造板带钢的方法，它具有以下加工步骤：在一台连铸机(4)中由碳钢或特殊钢浇注出一个按薄板坯规格的连铸坯，引导该连铸产品(1)经过一台均热炉(12)以便获得均匀的温度，在一个轧机机组(3)中轧制该连铸产品(1)，在一条输出辊道(18)上冷却该轧制产品，以及在一台卷取机(20)进行卷取，其特征在于，在一个共同轧制表内，与这些第一连铸产品(1)一起地轧制至少第二连铸产品(2)，其中当第一连铸产品是由碳钢铸成时，该第二连铸产品在另一条第二生产线(II)上由特殊钢制成，而当第一连铸产品是由特殊钢铸成时，该第二连铸产品在第二生产线(II)上由碳钢制成。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该轧机机组以适应于在轧制表中的各要加工的材料。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如此进行这种适应调整，即当在先的材料尚在加工时，该轧机机组已经为随后要加工的材料做好准备。
4、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如此进行这种适应调整，即该轧机机组在轧制两条不同材料带钢的轧制过程的暂停期间内按照后续材料预先做好准备。
5、如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，在所述的共同轧制表中，交替轧制所述第一连铸产品或第一连铸产品组以及第二连铸产品或第二连铸产品组。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述的共同轧制表中，几乎定期交替地轧制第一连铸产品和第二连铸产品或一组这样的连铸产品。
7、如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，使该轧机机组在碳钢产品轧制过程之中和/或之后以及使要加工的或已轧制的产品的表面没有氧化皮，在特殊钢产品的轧制过程之中和/或之后，减小所出现的轧辊表面粗糙度。
8、如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，第二连铸产品也是薄板坯，它们在一条平行于第一生产线(I)的第二生产线(II)中铸成并且随后被切分成板坯段，这些板坯段按照符合该共同轧制表的顺序在该共同轧机机组中与第一薄板坯一起进行轧制。
9、如权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，在第一生产线(I)中，在薄板坯连铸机(4)中浇注出这些第一薄板坯并且将它们送入该均热炉(12)，在第二生产线(II)中，借助一台连铸机(2)铸造出高达250毫米厚的第二连铸产品(2)并随后被轧制到大致等于连铸薄板坯(1)的厚度的厚度，这些第二连铸产品按照符合该共同轧制表的顺序在该共同轧机机组(3)中与那些第一薄板坯一起进行轧制。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述经过粗轧的板坯或许在被送往也处于第一生产线中的设备后在一个板坯炉(21)中被重新加热，或者直接在经过一粗轧机(32)的粗轧后通过一渡台(22)被送入该均热炉(12)或直接被送入该共同的轧机机组(3)。
11、如权利要求1-10之一所述的方法，其特征在于，计算并调整一个第一连铸产品、一组第一连铸产品、一个第二连铸产品或粗轧产品或一组第二连铸产品或粗轧产品进入该轧机机组的顺序以及该共同轧制表的时间以及使该轧制过程适应于各要加工材料的装置(23，24，25，26，27)的投入使用时间。
12、如权利要求1-11之一所述的方法，其特征在于，根据带钢表面质量来确定轧制表的处于工作的时间，这个时间借助一个带钢表面监测装置(26)来计算。
13、实施如权利要求1-12之一所述方法的设备，它具有一条生产线(I)，该设备包括一台由碳钢或特殊钢浇注出薄板坯规格的铸坯的连铸机(4)、一个加热和/或均热连铸产品的温度的装置(12)、一个具有至少一架用于获得理想最终尺寸的轧机的轧机机组(3)、至少一条冷却轧制产品的输出辊道(18)以及至少一台卷取机(20)，其特征在于，该设备具有至少一个使至少第二连铸产品(2)进入一条共同的作业线的整合装置(22，22a，220)，其中当第一连铸产品(1)由碳钢铸成时，该第二连铸产品由特殊钢制成，而当第一连铸产品(1)由特殊钢铸成时，该第二连铸产品由碳钢制成，该设备还具有一个具有一用于所述第一连铸产品(1)和第二连铸产品(2)的组合轧制表的轧机机组(3)。
14、如权利要求13所述的设备，其特征在于，该设备具有用于使该轧机机组为各自后续的另一钢种的连铸产品做好准备的装置(23，24，25，26，27)。
15、如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述的用于使该轧机机组为碳钢产品做好准备的装置包括一个用于至少一架轧机(15a)的工作辊的磨削和/或抛光装置(23)。
16、如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，所述的用于使该轧机机组为特殊钢产品做好准备的装置包括至少一个冲洗装置(27)，以便从带钢表面和工作辊表面上除掉氧化皮。
17、如权利要求16所述的设备，其特征在于，该冲洗装置具有刮板以及喷射高压喷射介质的喷嘴，所述刮板和喷嘴是交替使用的。
18、如权利要求14-17之一所述的设备，其特征在于，所述的用于使该轧机机组为碳钢产品做好准备的装置包括一个润滑辊缝的装置(25)，用于辊缝润滑的润滑介质针对碳钢和特殊钢是不同的。
19、如权利要求14-18之一所述的设备，其特征在于，所述的用于使该轧机机组为碳钢产品做好准备的装置包括至少一个带钢边缘加热装置(24)，它设置在第一架轧机(15a)前或设置在该轧机机组的靠前机架之间。
20、如权利要求14-19之一所述的设备，其特征在于，通过使用按照HIP法而以粉末冶金方式制成的轧辊或者通过使用由高速钢构成的轧辊，轧机的工作辊具有高耐磨强度。
21、如权利要求14-20之一所述的设备，其特征在于，该设备包括一个控制单元(28)，它用于控制在两条生产线(I，II)之间的整合装置(22，22a，220)以便调整使连铸产品(1，2)进入该共同轧机机组(3)的顺序以及用于控制所述装置(23，24，25，26，27)以使该轧机机组为另一钢种的各产品做好准备。
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