CN1606630A - 用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带尤其是钢带或板材的方法和装置 - Google Patents

用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带尤其是钢带或板材的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带、尤其是钢带(1)或板材的方法和装置，使用在带移动方向(2)上设置在垂直双辊(3，4)后面的横向辊(5)，横向辊产生在纵向上起作用的拉应力(6)，由此能够使传统的钢板冷却装置在增强冷却效果的情况下使钢带(1)实现更高的平整度，使位于前置的矫正机(7)与喷淋冷却(8)之间的金属带(1)或钢板通过调节拉应力(6)置于确定的拉应力(6)下并在前后相继的横向辊副(5a)之间的喷淋冷却(8)内部进行冷却并附加地监控拉应力(6)。

Description

用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带 尤其是钢带或板材的方法和装置
本发明涉及一种用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带、尤其是钢带或板材的方法和装置，使用在带移动方向上设置在垂直双辊后面的横向辊，横向辊产生在纵向上起作用的拉应力。
由DE 33 13 024 A1基本已知这种形式的方法和装置。其中涉及一个方法和装置，用于在同时可控地矫正的条件下对通过的钢板、尤其是厚板和中板进行淬火，其中在淬火前钢板在热态通过至少两个前后设置的垂直双辊在一个平面里进行矫正。接着将钢板在可控地拉应力下由至少一个双辊穿过一个淬火装置拉出。这种方法能够使通过的钢板精确地淬火到预先给定的机械特性，而不会产生卷曲和偏斜，其中同时能够减小原先已经存在的不平度。尽管采取这种措施也总是又产生钢板的不平整，这源于施加的拉应力不够、有缺陷的冷却和其它不利的调节措施。在实践中所应用的冷却装置几乎不再能够进行改进，它们由喷嘴部件或为了再冷却由层流水帘构成。对于层流冷却单元在原则上使用一个U形细管。但是通过喷嘴在选择相应参数的情况下可以实现可达到的最高冷却效率。缺陷是，在一般情况下且尤其是在较低通流量的情况下还起到不良控制和调节特性的作用。
本发明的目的是，使传统的钢板冷却装置的使用范围拓宽到在增强冷却效果的情况下使钢板实现更高的平整性。
按照本发明上述目的由此得以实现，使位于一个前置矫正机与一个喷淋冷却之间的所述金属带或板材通过调整拉应力置于确定的拉应力下并在前后相继的横向辊副之间的喷淋冷却内部进行冷却并附加地监控拉应力。由此在金属带或钢板在进入冷却之前直接起到塑性变形的作用。这种塑性变形减小了进入的金属带或钢板的不平度。优点还在于在冷却前直接设置矫正过程，由此避免由于对金属带或钢板表面的不均匀冷却而引起重新产生固有应力和变形。
所述冷却效果在实际中受到应力的影响和与此相关的板材中的变形的限制，这是由于冷却介质(水)对板材表面不均匀冷却作用引起的。这种(不良)效果对于薄的同时宽的金属板使用更高冷却功率时表现尤其明显。一个设备的临界生产条件通过以最小厚度的板材在最大宽度同时较高冷却强度条件下给出。冷却强度通过对于较短冷却时间时的起始温度与冷却结束温度之间的温差来决定。在实践中横向辊会阻碍这种变形效应。但是这种补偿形式的影响是有限的。按照本发明的在冷却之前前置矫正机的布置起到塑性变形的作用并直接在冷却前减小进入的变形和应力。
特别有效的是变形可以在进入冷却时被克服，通过对各下一个、最后的、承载的横向辊转换速度以金属带或板材步进地通过来调节拉应力。
一个改进方案在于，所述横向辊通过一个间距固定，其中在两个横向辊之间根据该间距构成一个冷却单元。
在本发明的改进方案中可以规定，这个间距为最小厚度的带或板材在最大宽度和较大冷却强度时所引起的自身形状的一半长度。
一种用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带、尤其是钢带或板材的装置设有垂直的双辊副和在带移动方向上前后相继的横向辊副，在其间分别设置冷却装置。
对于这种装置的目的按照本发明由此得以实现，一个前置矫正机设置在具有冷却单元的横向辊副之前，在横向辊副之间可以产生一个可控的拉应力。由此可以在冷却前已经传递一个拉应力，由此在这里已经减小现有变形的大小。因此在冷却单元内部更精确地确定拉应力。
按照另一特征规定，所述冷却单元分别按照一个高的和一个中等的冷却强度进行设计。
通过在金属带排出过程中对冷却单元设有可细调的冷却部件，还可以增加冷却的流入。
此外使所述冷却单元按照一个高的和/或中等冷却功率在给定的产品系列意义上进行设计，可以进一步加强冷却。
本发明的改进还在于，在金属带或板材终端上的最后的、承载的横向辊或矫正辊与金属带或板材始端上的横向辊或矫正辊之间同样可以产生拉应力。
在附图中示出本发明的实施例并在下面详细予以描述。
图1示出具有产生拉应力的横向辊和驱动控制的冷却系统图，
图2a示出具有中间波纹形式偏斜的钢带或板材的立体图，
图2b示出两个以间距设置的横向辊副的侧视图，
图3示出用于各冷却强度的冷却装置结构，
图4示出用于矫正和冷却的整个装置的视图。
为了可控地冷却和矫正在使用沿带移动方向2上设置在垂直双辊3和4后面的横向辊5的条件下通过一个作用于纵向(带移动方向2)的拉应力6输送金属、尤其是钢带1或板材。在此使位于前置的矫正机7与喷淋冷却8之间的金属带1通过调整拉应力(通过矫正机的旋转驱动电机)置于确定的拉应力6下并使金属带1在前后相继的横向辊5a之间的喷淋冷却8内部进行冷却并附加地控制拉应力6。所述喷淋冷却8由分别设置在两个横向辊副5a之间的冷却单元9(见图1)组成。当以辊进给速度10作用于金属带1时拉应力6在一个相应的旋转转矩11上通过一个响应控制12进行控制，以(A)表示横向辊5(i)至(i+nc)的作用。一旦带终端1a通过以(B)表示的横向辊5(i+1)至(i+nc+1)的作用，则将相应的拉应力6传递到带终端1a并在带终端1a外部只还测量相对速度，而不加入响应控制12。不仅对于带终端1a而且对于带始端1b通过对各下一个、最后的、承载的横向辊5转换速度以金属带1步进的通过来调节拉应力6(参见图1)。
所述横向辊5以一定的间距13设置，其中在两个横向辊5之间根据间距13构成冷却单元9。因此间距13例如以最小厚度的金属带1在最大宽度和较高冷却强度时产生的波纹长度15的一半长度14为准。在钢带11中调节典型的波纹长度15(参见图2A)。
所述冷却单元9分别按照高的和中等的冷却强度进行设计(图2B)，其中间距13对应于一半波纹长度15(参见图2B)。波纹曲线16在图2A和2B中用点线17明显地表示。
在图3中示出各不同形式的冷却单元9的冷却效果。在温度-时间曲线图中实线表示带或板材中心的温度曲线20而虚线表示表面温度21。在区段(1)中投入喷淋冷却单元8a。在钢带1的排出过程18中由U形细管构成的冷却单元9具有单元22。
基于温度ΔT-中心(1)实现在钢带1中心的温度或温度ΔT-中心(2)。
还在喷淋冷却单元8a区域实现温度ΔT-表面。在使用U形细管单元22时所需的冷却停止温度以小的步伐通过U形细管单元22实现。在温度T-马氏体以上防止由于表面过冷形成马氏体。
在金属带1或板材的终端1a上的最后的、承载的横向辊5或矫正辊23与金属带1的始端1b上的矫正辊24之间可以以相同的方法产生拉应力6。
按照图4示出一个完整装置，在装置中在带移动方向2在前置矫正机7上衔接具有横向辊副5a和冷却单元9的喷淋冷却8并在其后接一个层流冷却装置25。
附图标记符号清单
1   金属带，钢带或板材
1a  带终端
1b  带始端
2   带移动方向
3   双辊
4   双辊
5   横向辊
5a  横向辊副
6   拉应力
7   前置矫正机
8   喷淋冷却
8a  喷淋冷却单元
9   冷却单元
10  辊进给速度
11  旋转转矩
12  响应调节
13  间距
14  半长
15  产生的波纹长度
16  波纹延伸
17  点线
18  排出过程
19  冷却部件
20  带或板材中心
21  表面温度
22  U形细管
23  矫正辊
24  矫正辊
25  层流冷却装置

Claims (9)

1.一种用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带、尤其是钢带或板材的方法，使用在带移动方向上设置在垂直双辊后面的横向辊，横向辊产生在纵向上起作用的拉应力，其特征在于，使位于前置的矫正机与喷淋冷却之间的金属带或钢板通过调节拉应力置于确定的拉应力下并在前后相继的横向辊副之间的喷淋冷却内部进行冷却并附加地监控拉应力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉应力通过对各下一个、最后的、承载的横向辊转换速度以金属带或钢板的步进通过进行调节。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述横向辊以一个间距固定，其中在两个横向辊之间根据该间距构成一个冷却单元。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，这个间距为最小厚度钢带或钢板在最大宽度和较高冷却强度时产生的自身形状的一半长度。
5.一种用于可控地矫正和冷却从热带轧机排出的宽金属带、尤其是钢带或板材的装置，具有垂直的双辊副和在带移动方向上相随的横向辊副，在其间分别设置一个冷却装置，其特征在于，一个前置矫正机(7)设置在具有冷却单元(9)的横向辊副(5a)之前，在横向辊副之间可产生可控的拉应力。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述冷却单元(9)分别按照一个高的和一个中等的冷却强度进行设计。
7.如权利要求5或6中任一项所述的装置，其特征在于，在金属带(1)的排出过程(18)中所述冷却单元(9)设有可细调的冷却部件(19)。
8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述冷却单元(9)按照一个高的和一个中等的冷却强度在给定产品系列的意义上进行设计。
9.如权利要求5至8中任一项所述的装置，其特征在于，在金属带(1)或板材的终端(1a)上的最后的、承载的横向辊(5)或矫正辊(23)与金属带(1)的始端上的矫正辊(24)之间同样可以产生拉应力(6)。
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