CN87106902A - 生产热轧带钢的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

为用连续铸造的扁坯4生产热轧带钢12，先把凝固后的扁坯分割成长度相等的坯料4a、4b，然后依次将其送入炉5存放并保持轧制温度，最后把坯料在轧制温度下依次送入轧机9轧制。其中具有延伸长度的坯料送入炉5后一直存放到它们被送去轧制。在轧制开始前已有许多坯料预先生产出来并存放在炉5中。当轧机运转后连铸机仍然连续工作，生产出的坯料仍送入炉5存放直到它们被送去轧制。

Description

生产热轧带钢的方法和设备
本发明涉及一种用经过连续铸造得到的扁坯生产热轧带钢的方法与设备。根据这种方法首先把铸造凝固后的扁坯分割成长度相等的坯料，然后把这些坯料依次送入一个炉中存放并达到轧制温度与保温，最后在轧制温度下把坯料依次送入轧机轧制。
本发明还包括实施上述方法的设备，这些设备包括生产扁坯的连续铸造机，把凝固后的扁坯横向切割成坯料的设备，使坯料均温并存放坯料的炉子及其后的轧机机列。在这个炉中有许多可以存放坯料的地方，这些存放位置可以借助横向传送装置移动。
通过DE-PS324175，人们已经熟悉了以直接的连续的生产步骤用连铸铸坯生产热轧带钢的方法，即在扁坯铸造与完全凝固后把扁坯以与铸造速度相同的速度卷成坯卷，当坯卷达到允许的或预定的重量后把它与扁坯切开，然后把在炉内经过中间存放后的坯卷送到开卷机旁，开卷机把坯卷打开后送入轧机轧成带钢。
实施这一方法的设备有生产扁坯的连铸机、在连铸机后面把扁坯卷成坯卷的卷取机、位于连铸机与卷取机之间的横向切割设备、把坯卷展平的开卷机、与开卷机在同一直线上的轧机，它把展平的扁坯轧成带钢。
德国专利DE-PS3241745试图提供一种用连铸扁坯生产带钢的节能的方法，因为它可以节约通常生产热轧带钢必须的重新加热板坯的设备，可以免除昂贵的中间传送设备与中间储存位置。此外，还可以节约通常轧制板坯必须耗费的大量加工费用与能量。
采用这一方法时，由于把铸坯卷成坯卷后，坯卷在一定程度上形成了一个位于连铸机与轧机之间的缓冲区域，避免了铸造速度与轧制速度的直接关联，因而解决了当铸造速度与轧制速度不同时产生的问题。
然而，采用上述现有技术在方法和设备上都有严重的缺点。由于不是所有的连铸扁坯在凝固后都能立即被卷成坯卷，一般还必须在连铸机与卷取机之间加入缩减铸坯截面的装置，以减小处于凝固温温度与通常的轧制温度之间的扁坯的横截面积，从而适合于卷带和随后在轧制温度下开卷。
此外，由于卷坯在炉中存放时，从凝固温度降到轧制温度的冷却是不均匀的，坯卷的表面比内部散热快，所以采用这一现有技术会产生有害的影响。
因为在打开坯卷进行轧制时沿坯料的纵向必然会形成不同的温度截面，在随后相对较短的轧制周期中，沿坯料的纵向实际上已不可能达到温度平衡，这可能使轧制出的带钢质量受到严重损害。
本发明针对上述问题提出了一种生产热轧带钢的方法和实施这一方法所需的设备，这种方法与前面所述，已为人们熟悉的方法类似，采用这种方法可以用连铸坯料轧制带钢，而且沿坯料的整个长度都有均匀的温度截面，因此最终轧制产品有很高的质量。
实现这一目标的生产工艺是，把具有延伸长度的连铸坯料送入一个炉中并在被轧制前存放于炉中。因此，在轧机开始运转前已有大量坯料预生产出来并存放在炉中。在轧机开始运转后连铸机仍然连续工作，这时生产出的坯料也送入炉中并在轧制前存放在炉中。
执行上述工艺步骤可以得到下列有益结果：每一个坯料在铸后轧前可以在炉中存放相当长的时间，在这期间当坯料从凝固温度达到需要的轧制温度时实际上不需要供给另外的能量，并能使坯料的温度保持在轧制温度上;因为在坯料进入炉中存放而尚未轧制前，总是有许多有一定的长度的坯料存放到炉中，所以沿坯料长度方向上各处实际上形成了均匀的温度截面，尤其是当轧机运转时从连铸机生产出的坯料还能送入炉中存放。
坯料在炉中存放期间要从它们离开连铸机时的温度（约1150℃）达到轧制温度（约1050℃），为此，要使坯料在炉中的存放时间为坯料铸造时间的若干整数倍。
例如铸造一个横截面积为50×1600平方毫米、长为50米的坯料需要的时间是12.5分钟，那么每个坯料在炉中的存放时间例如是4×12.5分钟，在这段时间内可以使坯料沿整个长度方向上达到尽可能均匀的轧制温度。
一个坯料的轧制周期等于它的铸造周期，并且在每个轧制周期中轧制时间相对较短而间歇时间较长，这样安排可以得到最佳的工艺效果。
如果一个长50米的坯料的铸造周期是12.5分钟，那么它的轧制周期也应是12.5分钟，其中实际轧制时间约为2.5分钟，而轧制后的间歇时间约为10分钟。
在轧机上进行的装配（换辊）操作安排在轧制周期中的间歇时间内完成，同时，如有必要可以把二个轧制周期中的间歇时间直接连接起来，在这段时间中，连铸机生产出的坯料仍然可以送入炉中存放。这些安排从工艺上考虑是十分有利的。
通常，在二个前后相继的轧制周期之间约为10分钟的间歇时间对在轧机上进行必要的装配（换辊）操作是足够的，但是也会出现这段间歇时间不完全够用的情况。在这种情况下，按照本发明把二次间歇时间直接连接起来是可行与有利的方法。这时为了设备以后能正常连续运行，也要把后面的轧制周期中的二次轧制时间直接连接在一起。
对实施上面评述了的本发明方法的设备，具有如下特点，即在连铸机之后设置了可以存放具有延伸长度的坯料、并装有横向传送装置的储存炉。
同时，储存炉中设有大量可以始终依次装入坯料的储存存放位置，存放位置的数量可以根据每个坯料在炉中必须的存放时间与铸造时间之差来确定，这也是本发明设备的优点。
因此，如果一个坯料的铸造时间约为12.5分钟并且必须在炉中存放约50分钟，那么，储存炉中按照4∶1的比例至少应设有四个储存存放坯料的位置。
本发明提出的生产热轧带钢设备的特别重要的特点是：储存炉中除了有储存存放坯料的位置外还有缓冲存放坯料的位置。于是，当连铸机连续运转时，在需要延长轧机在相继的二个轧制周期中二次轧制时间之间的间歇时间的情况下，可以把有延伸长度的坯料额外地存放到缓冲存放位置中。
同时，在储存炉中，储存存放位置是在基本水平的方向上并排排列的，而缓冲存放位置是沿垂直方向上一个在另一个之上排列并位于储存存放位置的旁边。
通常储存存放位置固定地并排排列在同一平面上，而在储存炉内的缓冲存放位置可以一个一个地依次移动到坯料传送与储存存放位置传送的平面上。
这样，在连铸机不停运转而轧机又必须延长间歇时间时生产出的坯料只要花费很少的消耗与空间就可以存储起来，而且不会影响储存炉内的储存存放位置，并可以在轧机间歇时间结束后通过相应增加前后相继的轧制循环顺利地轧成带钢。也即在保持轧制时间不变的条件下缩短相应的间歇时间从而缩短轧制周期。
因此，如果一个坯料的有效轧制时间是2.5分钟，在一个正常的轧制周期中剩余的间歇时间则约为10分钟，于是可以在这段间歇时间中顺利地额外轧制二个已经存放在缓冲存放位置中的坯料，这时二次轧制之间的实际间歇时间缩短为约107分钟。可以毫无问题地在二个正常的轧制周期中额外地轧制四个已经在缓冲存放位置存放的坯料，以便保证此后整个设备又能继续正常运转。
根据上述说明，应使储存炉中的缓冲存放位置的数量至少等于储存存放位置的数量。
为使上述设备正常运行的另一个重要之处是在坯料从连铸机送出沿其纵向传送、储存存放位置的横向移动及缓冲存放位置之间设有传递装置，这个装置在沿其纵向传送的坯料必须进入缓冲存放位置时或者坯料应该从缓冲存放位置进入储存存放位置的横向传送装置时发挥作用。
位于储存炉后的轧机是连续精轧机列，它们既可以装有一般的精机机架，也可以装有紧凑式精轧机架。
最后，位于储存炉后的轧机也可以是装有可逆式机架的轧机，特别是可以改为斯蒂克尔（可逆式炉卷带材）热轧机，这种轧机具有可以输出与输入的卷取机或卷取炉。
本发明的实施例表示在附图中，这些图是：
图1：用连铸扁坯生产热轧带钢的设备原理的侧视图。
图2：图1所示设备的俯视图。
图3：沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图。
图4：与图1相比略加变化的生产热轧带钢的设备侧视图。
图5：图4所示设备的俯视图。
图6：沿图5中Ⅵ-Ⅵ线的剖面图。
如图1、图2和图3、图4所示，生产热轧带钢的设备包括连铸机1。在连铸机出口处连接着辊道2，辊道上装有火焰切割器3，用来横向分割铸坯4。
构成铸坯4的熔融金属在连铸机的弧形导向装置上冷却，当铸坯到达导向装置的终点时它的温度仍在1150℃以上。
已经凝固、温度约为1150℃的铸坯4由辊道2送入储存炉5并首先放到与辊道连接的滑道上。在铸坯进入储存炉前由火焰切割器3按预定的长度，例如50米，分割成坯料4a。
在储存炉5内，送入的坯料4借助于横向传送装置6沿与坯料纵向垂直的方向步进式地移动。在横向传送装置上有许多，例如图示有四个，以一定间距并列的储存存放坯料的位置，其中第一个存放位置与输入辊道2在一条直线上，而最后一个存放位置与设置在储存炉5后面的输出辊道7在一条直线上。
在储存炉5内设有与输出辊道7相连的滑道，这样，通过横向传送装置6送到最后一个储存存放位置上的坯料4a可以从储存炉5送到输出辊道7上。
由上所述可知，如果连铸机1铸造长度为50米的坯料4a的时间为12.5分钟，那么储存炉5中的横向传送装置6每次就在这12.5分钟的间隔中完成坯料的一次步进传送，所以坯料4a在到达输出辊道7之前通过储存炉5的时间共计约为50分钟。通过空程也可以缩短坯料在炉中穿越的时间。坯料4a在炉5中保持长度不变，与进入炉中的温度1150℃相比，出炉时温度达到约1050℃的轧制温度。可以不从外部输入任何能量而使坯料的温度在炉中实际降低了约100℃，并且沿每个坯料长度方向上最终具有很均匀的温度截面。
坯料4a从储存炉5送出后经过输出辊道7首先送到清除氧化皮的装置8，然后到达连续精轧机列9，例如有六个四辊精轧机架的精轧机列。精轧机列9后面连接着冷却区域10，在那儿设有运输辊道11，精轧后的带钢12通过运输辊道11经传动装置13送到卷取机14上并由卷取机卷成带卷。
在储存炉5内与横向传送装置上最后一个储存存放位置连接的滑道也可以作为摆动滑道，进入炉5的尺寸有限的坯料4a到达此滑道后可以按需要的方式沿其纵向来回移动。
从图1和图2可以清楚地看出，在开始连续铸造后到轧制开始前已经预生产出了许多，例如图示为四个，有延伸长度的坯料4a并存放在储存炉5中。这样做的目的在于使铸坯4的凝固温度对坯料最后达到约为1050℃的轧制温度虽然不是完全没有、但至少不会有很大的外加影响。只要使坯料4a沿横向传送装置上的储存存放位置到达轧制前它的最后位置所需的时间相当于其铸造时间的若干倍，例如四倍，就很容易实现这一要求。
所以如果一个坯料的铸造时间是12.5分钟，在储存炉中达到约1050℃的轧制温度所需的存放时间则约为50分钟，当然必要时通过空程可以缩短。
当坯料4a在储存炉5中存放时，连铸机1自然还在进行连续铸造。
因为仅仅在约12.5分钟的间隔中，一个坯料4a从储存炉5出来经输出辊道7送到精轧机列9，所以对每个轧制周期来说也只有约12.5分钟的时间可以利用。但在连续精轧机列9中真正用于轧制一个坯料的时间比可以利用的时间短得多。例如，轧制一个横截面积为50×1600平方毫米、长为50米的坯料4a的时间只有约2.5分钟，所以在一个轧制周期中包含约为10分钟的间歇时间。在这段时间中连续精轧机列9及其后的设备可以停止运行。由于间歇时间是必须的轧制时间的若干整数倍，例如四倍，因此可以在精轧机列9上进行通常必须的装配与换辊操作，特别是在各个四辊精轧机架上进行换辊操作。
然而在某些情况下，在二个前后相继的轧制周期之间的正常间歇时间内可能来不及对储存炉5后的各设备进行必需的装配、换辊操作，特别是可能来不及在连续精轧机列9上完成这类操作。
这时不可避免地要相应延长储存炉5后各设备的间歇时间。
同时还应避免中断连铸机1的连续运转，也就是说，在位于储存炉5以后那些设备延长了的间歇时间内，从连铸机1中生产出的坯料4a必须也额外地送入储存炉5中并且不妨害设有储存存放位置的传送装置6的运行。
为此，在储存炉5中除了在基本位于水平方向的横向传送装置6上设有储存存放位置外还另外设有缓冲存放位置15，以便存放大量的坯料4b。缓冲存放位置位于储存炉5内的一个区域中，这个区域在横向传送装置的旁边。各个缓冲存放位置一般以一定间距一个在一个之上沿垂直方向依次排列，并可以借助升降设备16单独地依次到达运送坯料4a或4b的辊道2的传送平面上。
为了使缓冲存放位置15可以存放坯料4b，在炉5中的滑道与缓冲存放位置15之间设有特殊的传递装置，这一滑道是位于横向传送装置旁向辊道2的延伸处。特殊的传递装置就象横向传送装置6一样可以作为步进式传送设备工作，但横向传送装置只需要沿其传送方向上做步进传输，而移动缓冲存放位置的传递设备却要能根据需要沿二个彼此相反的方向工作。也就是说，当需要把坯料4b装入缓冲存放位置时，要完成从横向传送装置6向缓冲存放位置15的步进传送，而当要把坯料从缓冲存放位置15运出而卸空时，这个传递装置又必须向横向传送装置6做传送移动。
在储存炉后的设备特别是精轧机到9的间歇时间超过二个轧制循环之间正常的间歇时间时，缓冲存放位置15的数量至少等于储存存放位置的数量将能使储存炉与处于最佳工作状态。从图3可以看出，在实施例中缓冲存放位置15的数量比储存存放位置的数量还多，即缓冲存放位置15有五个而储存存放位置只有四个。
当因为换辊、维修和（或）装配操作的需要不得不延长储存炉后各设备的间歇时间时，由于这时铸造出的坯料4b可以毫无问题地送入储存炉5中的缓冲存放位置15存放，因此可以把二个相继的轧制循环中的间歇时间直接连在一起。然后当储存炉5后的设备重新开始运行时，二个相继的轧制循环中的轧制时间也可以连接在一起，因此短时间内将从储存炉5中相继地送出二个坯料4a。这时横向传送装置6上二个空的储存存放位置，例如可以将从连铸机1出发的辊道2上的坯料4a直接装入其中的一个位置，而位于缓冲存放位置15上的坯料4b可以送入另一个位置。
如果在位于储存炉5后面的设备的间歇时间内缓冲存放位置15接受的坯料4b多于1个，那么也可以在缩短间歇时间的情况下把二个以上的轧制循环短时间地连接在一起，以使炉5中的缓冲存放位置15又象原来那样卸空。
例如，在正常情况下轧制循环中的间歇时间是10分钟，如在其中插入2.5分钟的额外轧制时间并使间歇时间缩短为3.75分钟，就可以在二个前后相继的轧制循环中额外轧制二个坯料4a或4b，从而使储存炉5中横向传送装置6上的储存存放位置可以再存放来自缓冲存放位置15的坯料。
由上所述显而易见，本发明用连铸坯料4生产热轧带钢的设备保证了在连铸机运行时与精轧机列9的最佳配合，同时也保障了最终产品具有优良的质量。图4到图6所示的设备与图1到图3所示的设备的区别仅在于储存炉5后用具有四辊精轧机架的可逆式精轧机列17代替了具有四辊精轧机架的连续式精轧机列9，可逆式精轧机列作为斯蒂克尔（可逆式炉卷带材）热轧机与输出卷取机或卷取箱18及输入卷取机或卷取箱19一起工作。
而图4到图6中的连铸机1和储存炉5在构造与工作方式上与图1到图3中相应设备完全相同。

Claims (13)

1、用连续铸造扁坯生产热轧带钢的方法，在这种方法中铸坯凝固后首先把它们分割成长度相等的坯料，然后把这些坯料依次送入炉中存放，使它们达到轧制温度与保温，最后在轧制温度下把坯料依次送入轧机轧制，
其特征在于：
把具有一定长度的坯料(4a，4b)送入炉(5)，直到轧制前都存放在炉中(6和15)，
在轧制开始前已预生产并储存了大量坯料(4a)，在轧机机列(9)运转时，连续铸造(1)仍然继续进行，制成的坯料(4a)送入炉(5)并在送到轧机(9)轧制前存放在炉中。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于：
坯料（4a，4b）在炉（5）中从连铸机送出的温度（约1150℃）达到轧制温度（约1050℃），因此把坯料（4a，4b）在炉（5）中存放的时间控制为它们铸造时间（12.5分钟）的若干整数倍（50分钟）。
3、根据权利要求1和2的方法，
其特征在于，
一个坯料（4a，4b）的轧制周期（12.5分钟）等于它们的铸造周期（12.5分钟），同时在每一个轧制周期中规定了轧制时间（2.5分钟）相对较短而间歇时间（10分钟）相对较长。
4、根据权利要求1至3的方法，
其特征在于，
在轧机（9或17）上的装配操作，例如换辊，安排在轧制周期（12.5分钟）内的间歇时间（10分钟）中进行。同时必要时可以把二个轧制周期（各12.5分钟）中的间歇时间（各10分钟）前后相继地连在一起，这时已经生产出来的坯料4b额外地送入炉（5），并存放在炉中（15）。
5、实施权利要求1至4所述方法的设备，它包括生产扁坯的连续铸造设备，把凝固后的铸坯分割成坯料的横向切割设备，使坯料均温与存放的炉子以及在其后排列的轧机机列，在储存炉中有许多存放坯料的位置，它们可以通过横向传送装置移动。
其特征在于，
设有储存炉（5），炉中有可以接受有一定长度的坯料（4a，4b）的横向传送装置（6），
6、根据权利要求5的设备，
其特征在于，
储存炉（5）中有大量始终依次存放坯料（4a）的储存存放位置（6），它们的数量根据单个坯料（4a）在炉（5）中必须的存放时间（50分钟）与铸造时间（12.5分钟）之差来确定。
7、根据权利要求5或6的设备，
其特征在于，
储存炉（5）中除了设有存放坯料（4a）的储存存放位置外还有存放坯料（4b）的缓冲存放位置（15）（图3和图6），
8、根据权利要求5至7的设备，
其特征在于，
在储存炉（5）中，储存存放位置（6）在基本水平的方向上并列设置，而缓冲存放位置（15）沿垂直方向一个在另一个之上地排列并位于储存存放位置（16）的侧面（图3和图6），
9、根据权利要求5至8的设备，
其特征在于，
在储存炉（5）中，缓冲存放位置（15）可以一个一个地移动到坯料（4a，4b）和储存存放位置（6）的传输平面（2）上。
10、根据权利要求5至9的设备，
上其特征在于，
在储存炉（5）中，缓冲存放位置（15）的数量至少要等于储存存放位置（6）的数量（图3和图6）。
11、根据权利要求5至10的设备，
上其特征在于，
在坯料（4a和4b）的单个纵向传送、储存存放位置（6）的横向传送及缓冲存放位置（15）之间设有传递单个坯料（4b）的装置。
12、根据权利要求5至11的设备，
上其特征在于，
在储存炉（5）后排列的轧机机列是连续精轧机列（9）（图1和图2）。
13、根据权利要求5至11的设备，
其特征在于，
在储存炉（5）后排列的轧机机列也可以是可逆式轧机机列（17），特别是可以为带有输入与输出卷取机（18和19）或卷取箱的斯蒂克尔（可逆式炉卷带材）热轧机（图4和图5）。
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