PL180228B1

PL180228B1 - Sposób i instalacja do wytwarzania tasmy z odksztalcalnej plastycznie stali PL PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL180228B1
Application number: PL96324283A
Authority: PL
Inventors: Cornelis Pronk; Hartog Huibert Willem Den; Marcus Cornelis Ma Cornelissen
Original assignee: Hoogovens Staal Bv
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2001-01-31
Also published as: CZ290571B6; SK178997A3; CA2225752C; MX9800028A; KR100250074B1; AU6360096A; UA57707C2; ES2140874T3; WO1997001402A1; AU696987B2; NL1000694C2; EP0841993A1; JPH10511609A; SK283010B6; RU2138344C1; DE69605424T2; KR19990028657A; PL324283A1; BR9609459A; US6053996A

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali i instalacja do wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali.

W europejskim opisie patentowym nr EP-A-0 370 575 ujawniono sposób wytwarzania odkształcalnej taśmy stalowej, w którym stopiona stal odlewana jest w sposób ciągły we wlewek mniejszy niż 100 mm, po czym przy wykorzystaniu ciepła odlewania ten wlewek stalowy jest walcowany w zakresie austenitycznym we wlewek pośredni. Wlewek pośredni schładzany jest do temperatury poniżej Ar₃ i, przy temperaturze poniżej T_t, w której 75% materiału ulega przemianie w ferryt, a powyżej 200°C, jest walcowany w taśmę. Wadą tego sposobu jest to, że przy wykorzystaniu go do wytwarzania taśmy stalowej o dobrych właściwościach plastycznych wymaga zastosowania skomplikowanej instalacji, w niemałym stopniu z powodu zakładanego dużego stopnia przewalcowania w obszarze ferrytycznym, i pieców rekrystalizacyjnych potrzebnych do otrzymania pożądanej struktury.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali.

Celem wynalazku jest też instalacja do wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali.

Sposób wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali, polegający na tym, że odlewa się ciągle ciekłą stal do odkształcania plastycznego we wlewek o grubości nie większej, niż 100 mm, następnie walcuje się jeszcze gorący wlewek w obszarze austenitycznym we wlewek pośredni, po czym schładza się wlewek pośredni do temperatury poniżej temperatury Ar₃ stali, i walcuje się go w taśmę, przy co najmniej jednym przejściu przy temperaturze poniżej temperatury T_t, przy której 75% stali ulega przemianie w ferryt, według wynalazku charakteryzuje się tym, że po schłodzeniu wlewka pośredniego o grubości w zakresie od 5 do 20 mm przetrzymuje się go w obudowie dla ujednorodnienia w nim temperatury, po czym wlewek pośredni walcuje się w taśmę przy co najmniej jednym przejściu zmniejszając grubość powyżej 50% w temperaturze pomiędzy T_t a 200°C, a następnie taśmę zwija się w temperaturze powyżej 500°C.

Korzystnie w trakcie całego procesu począwszy od odlewania ciągłego ciekłej stali do zwijania taśmy w temperaturze powyżej 500°C stal jako całość nie poddaje się w zasadzie ponownemu nagrzewaniu, poza pewną ilością ciepła generowaną przy walcowaniu.

Korzystnie po schłodzeniu wlewka pośredniego o grubości w zakresie od 5 do 20 mm przetrzymuje się go w obudowie zawierającej co najmniej jedno urządzenie piecowe i urządzenie zwijające, w którym zwija się ten wlewek pośredni, dla ujednorodnienia w nim temperatury.

Korzystnie w czasie zmniejszania grubości odlewanej stali pozostawia się rdzeń w dalszym ciągu w stanie ciekłym.

Korzystnie wlewek pośredni walcuje się w taśmę o grubości od 0,7 mm do 1,5 mm.

Korzystnie wlewek pośredni walcuje się w taśmę przy co najmniej jednym przejściu walcowania ze smarowaniem.

Korzystnie walcuje się wlewek pośredni w taśmę przy temperaturze poniżej T_t a powyżej 200°C.

180 228

Instalacja do wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali, w której skład wchodzi maszyna do odlewania ciągłego, służąca do odlewania wlewka stalowego, urządzenie piecowe do odbierania stalowego wlewka i do regulacji temperatury wlewka stalowego, przy czym urządzenie piecowe ma okno wejściowe i okno wyjściowe dla wlewka, oraz trasę wewnątrz obudowy przebywaną przez wlewek od okna wejściowego do okna wyjściowego, urządzenie zwijające do odbierania stalowego wlewka z urządzenia piecowego, do zwijania i następnie rozwijania wlewka, które to urządzenie piecowe jest zaopatrzone w obudowę stanowiącą przestrzeń zamkniętą do zwijania wlewka i mającą okno wejściowe do wprowadzania wlewka do przestrzeni zamkniętej, za którym jest umieszczone urządzenie walcownicze do odbierania wlewka stalowego odwijanego urządzenia zwijającego i do walcowania wlewka w taśmę o pożądanej grubości, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada układ kondycjonujący do wytwarzania atmosfery gazu nieutleniającego w urządzeniu piecowym wokół jego trasy i w zamkniętej przestrzeni w urządzeniu zwijającym przy czym okno wyjściowe urządzenia piecowego jest gazoszczelnie połączone z oknem wejściowym urządzenia zwijającego.

Korzystnie urządzenie piecowe zaopatrzone jest w zespół do chłodzenia gazu wewnątrz atmosfery gazowej.

Korzystnie urządzenie zwijające posiada co najmniej jeden trzpień do zwijania na nim wlewka.

Korzystnie układ kondycjonujący, w skład którego wchodzi przewód ssący, pompa, urządzenie pomiarowo-płuczące oraz przewód powrotny są podłączone do obudowy urządzenia piecowego mającego elementy uszczelniające do gazoszczelnego połączenia okna wyjściowego urządzenia piecowego z oknem wejściowym urządzenia zwijającego wlewek.

Korzystnie urządzenie zwijające wlewek posiada elementy do gazoszczelnego łączenia okna wejściowego z oknem wyjściowym urządzenia piecowego.

Korzystnie co najmniej jedno urządzenie piecowe zawierające wlewek pośredni i urządzenie zwijające tworzą obudowę, w której jest trzymany wlewek przy ujednorodnianiu w nim temperatury.

Sposób według wynalazku nadaje się do pracy ciągłej i realizowanego za pomocą prostej instalacji, umożliwiającego otrzymywanie taśmy stalowej o dobrych właściwościach odkształcania plastycznego.

Sposób ten wymaga mniejszej liczby stopni procesu. Za pomocą tego sposobu można osiągnąć dobre właściwości kształtowania, bez konieczności stosowania starzenia rekrystalizacyjnego taśmy. Ciąg wykończeniowy, za pomocą którego wlewek pośredni jest walcowany w taśmę, może mieć prostą strukturę dzięki temu, że dokonuje się przewalcowania redukcyjnego tylko w stosunkowo niewielkim stopniu. Inna zaleta polega na tym, że ponieważ średnia temperatura podczas całego procesu jest średnio biorąc wyższa, to siły walcowania są średnio biorąc mniejsze. Instalacja do realizacji sposobu zatem może być konstruowana jako lżejsza i o mniejszej zainstalowanej wydajności.

Inna zaleta polega na tym, że magazynowanie dla homogenizacji zapewnia dostateczną ilość czasu na wytrącenie TiC w przypadku stali IF.

Korzystne jest, jeżeli taśma stalowa jest zwijana w temperaturze powyżej 600°C. Występuje wtedy w zwiniętym kręgu tak zwane samowystarzanie spowodowane ciepłym zawartym w taśmie stalowej.

Inną zaletą stosowania stosunkowo cienkiego wlewka pośredniego jest to, że stosunkowo niewielka jest redukcja grubości w obszarze ferrytycznym i że w związku z tym względnie niewielki jest stosunek prędkości wyjściowej do prędkości wejściowej. Prędkość wyjściową można dobrać w pobliżu wartości konwencjonalnej 600 m/min, dla której technologia jest dostępna. Prędkość wejściowa mimo to jest duża ze względu na to, że wlewek pośredni jest stosunkowo cienki. Zaletą jest to, że krótki jest czas, w którym wlewek pośredni jest wystawiony na działanie otaczającej atmosfery, umożliwiające powstawanie tlenków na powierzchni. Dzięki temu za pomocą niniejszego sposobu możliwe jest wykonywanie taśmy o bardzo niewielkiej łusce zgorzelinowej. Korzystne jest, jeżeli prędkość wejściowa jest większa od 0,8 m/s.

180 228

Poprawione właściwości plastyczne taśmy stalowej otrzymuje się dzięki stosowaniu dla wlewka pośredniego przynajmniej jednego przejścia o przewalcowaniu przynajmniej 50% w obszarze ferrytycznym. Taka deformacja jest zupełnie wystarczająca dla wywołania rekrystalizacji. Ponadto otrzymuje się zaletę polegającą na tym, że przy takiej deformacji spadek temperatury, spowodowany stratami cieplnymi do otoczenia i do walców, można w znacznym stopniu skompensować energią deformacji doprowadzaną do stali podczas walcowania. Przy zastosowaniu tej deformacji, w ciągu walcowniczym nie występują pozornie żadne straty ciepła, tak, że wlewek pośredni może być walcowany w pierwszych stanowiskach walcowniczych przy stosunkowo niewielkich wartościach temperatury i przy powstawaniu niewielkiej ilości tlenków.

Korzystne jest, jeżeli redukcja grubości w tym przejściu wynosi mniej, niż 60%, a korzystniej, mniej niż 55%. W przypadku przejść o dużej redukcji zaczynają odgrywać rolę nieliniowości, powodując utrudnienie kontroli walcowanej stali wewnątrz urządzenia walcowniczego, i poza nim.

Szczególnie skuteczna jest korzystna postać wykonania sposobu, w której realizuje się walcowanie ze smarowaniem w przynajmniej jednym przejściu w obszarze ferrytycznym. Walcowanie ze smarowaniem zmniejsza siły walcowania, zapewnia dobry stan powierzchni, a deformacja powodowana przez przejście ulega równomiernemu rozprowadzeniu w całym przekroju, dzięki czemu otrzymuje się materiał o wyrównanych właściwościach. To przejście walcowania ze smarowaniem jest ewentualnie tym przejściem, w którym realizuje się przewalcowanie powyżej 50%.

Korzystne dla walcowania ferrytycznego, strukturę krystaliczną i rozkład rozmiarów kryształów, otrzymuje się, jeżeli wlewek odlewany w procesie ciągłym zmniejsza grubość przy walcowaniu zachowując jeszcze ciekły rdzeń.

Korzystne jest, jeżeli taśma stalowa jest walcowana do grubości poniżej 1,0 mm.

Za pomocą instalacji według wynalazku osiąga się to, że wlewek od momentu, w którym wchodzi do urządzenia piecowego aż do wyprowadzenia go z urządzenia zwijającego, nie wchodzi w kontakt z powietrzem zewnętrznym, lecz jest w sposób ciągły otoczony atmosferą gazową o pożądanym składzie. Przy tym atmosfera gazowa w urządzeniu piecowym może być taka sama, jak w urządzeniu zwijającym, lub inna.

Atmosfera gazowa wytwarzana w urządzeniu piecowym, a korzystnie również w urządzeniu zwijającym, jest w zasadzie nieutleniająca, jakkolwiek w sposób nieunikniony może zawierać pewną ilość tlenu w wyniku przedostawania się powietrza. Korzystne jest, jeżeli zestawiona jest ona na podstawie azotu, jakkolwiek można stosować gaz obojętny, na przykład argon, jeżeli pozwala na to jego wysoki koszt. Azot może zawierać dodatek przeciwdziałający powstawaniu azotków na powierzchni stali, jak na przykład dodatek znany i stosowany przy wsadowym wyżarzaniu stali. Atmosfera gazowa może zawierać parę wodną.

Zwykle urządzenie piecowe buduje się jako piec elektryczny, w którym przez nagrzewanie oporowe lub indukcyjne doprowadza się energię, tak że powierzchnia wlewka jest ponownie nagrzewana po schłodzeniu w wyniku usuwania zgorzeliny wysokociśnieniowymi strumieniami wody i w wyniku utraty ciepła do otoczenia. W przypadku instalacji konwencjonalnych, podczas tego nagrzewania powierzchnia jest wystawiona na normalną temperaturę atmosfery zewnętrznej na stosunkowo długiej drodze a zatem w stosunkowo długim czasie, tak że na powrót powstaje cienka przyczepna warstwa zgorzeliny tlenkowej, która w praktyce jest nie do usunięcia przy dostępnych wartościach ciśnienia wody i która ostatecznie wymaga usuwania przez wytrawianie.

Urządzenie piecowe można wykorzystywać tylko do ujednorodniania temperatury wlewka stalowego, lub może być ono dostosowane konstrukcyjnie do zmiany temperatury przynajmniej rdzenia wlewka.

W instalacji według wynalazku zapobiega się wejściu wlewka w kontakt z otaczającą atmosferą podczas jego przechodzenia przez nawet stosunkowo długie urządzenie piecowe, tak że następuje minimalizacja zgorzeliny tlenkowej powstającej przy tym na powierzchni zewnętrznej.

180 228

Jak stwierdzono, urządzenie zwijające zaopatrzone jest w obudowę, to znaczy środek ekranujący, do utrzymywania pożądanej atmosfery gazowej w urządzeniu zwijającym. W przypadku instalacji konwencjonalnej, wlewek zwijany jest w stosunkowo wysokiej temperaturze urządzenia zwijającego i magazynowany w nim na pewien czas, dla wyrównania temperatury lub dla oczekiwania na dalsze przetwarzanie w urządzeniu walcowniczym. Według wynalazku, kiedy atmosfera w urządzeniu zwijającym jest nieutleniająca, wlewek jest zabezpieczony przed utlenianiem, lub dalszym utlenianiem podczas przebywania w urządzeniu zwijającym. Korzystne jest, jeżeli urządzenie zwijające zaopatrzone jest w środki uszczelniające, na przykład drzwiczki do zamykania jego okna wejściowego i utrzymywania w nim pożądanej atmosfery, podczas jego odłączania od urządzenia piecowego.

Jak wspomniano, wyjście z urządzenia piecowego jest sprzężone z urządzeniem zwijającym w zasadzie gazoszczelnie. Korzystne jest, jeżeli urządzenie piecowe i urządzenie zwijające połączone są w sposób odłączalny.

Dodatkowe możliwości osiąga się w przykładowej postaci wykonania, w której urządzenie piecowe zaopatrzone jest w środek chłodzący do schładzania gazu atmosfery gazowej. W tej odmianie wykonania możliwe jest chłodzenie wlewka w razie potrzeby po walcowaniu wstępnym w obszarze austenitycznym, w dół do obszaru ferrytycznego, korzystnie powyżej 200°C, lub do dolnej części dwufazowego obszaru austenityczno-ferrytycznego, i zwijanie wlewka w tej temperaturze bez powstawania tlenków na powierzchni w ilościach stanowiących problem. Kiedy wlewek pozostaje jeszcze w tym zakresie temperatury, może być poddany walcowaniu w urządzeniu walcowniczym w taśmę stalową o pożądanej grubości. Dzięki temu ta odmiana wykonania otwiera możliwość wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali o właściwościach taśmy do obróbki na zimno pod względem właściwości kształtowania i jakości powierzchni, w instalacji bardzo zwartej. Przy jeszcze bardziej podwyższonych wymaganiach na te właściwości, taśma może być w razie potrzeby poddawana dalszej obróbce w sposób konwencjonalny, w jednym ciągu lub nie, lub też w następnym procesie ciągłym.

Inna cecha zapewniająca elastyczność wykorzystania polega na tym, że urządzenie zwijające zaopatrzone jest w trzpień, na którym można zwijać krąg. Wlewek końcem przeznaczonym do obcięcia, walcowanym wstępnie lub nie, zostaje zaciśnięty na trzpieniu a następnie zwinięty w urządzeniu zwijającym w krąg po torze wyznaczonym przez trzpień. To wymuszenie toru umożliwia niezawodne zwijanie w szerokim zakresie grubości. Daje to dużą swobodę w tej części procesu, która zachodzi przed zwijaniem, jak również umożliwia zwijanie cienkich wlewków po walcowaniu. Takie wlewki mają stosunkowo dużą odsłoniętą powierzchnię. W przypadku instalacji według niniejszego wynalazku powierzchnia ta jest odseparowana od tlenu atmosfery zewnętrznej. Dzięki temu możliwe jest maksymalne wykorzystanie maszyny.

Wynalazek zapewnia również otrzymanie opisanych powyżej urządzeń, zwijającego i piecowego, nadających się do wykorzystania w charakterze części składowych instalacji według wynalazku.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym widoku z góry instalację według wynalazku, a fig. 2 w schematycznym widoku z boku instalację z fig. 1.

Na figurze 1 przedstawiono maszynę 1 do odlewania ciągłego dwóch pasm. Maszyna 1 do odlewania ciągłego zawiera rewolwerową głowicę kadziową 2 mieszczącą dwie kadzie 3 i 4. Każda z dwóch kadzi 3, 4 zawiera około 300 ton ciekłej stali. Maszyna 1 do odlewania ciągłego jest zaopatrzona w kadź pośrednią 5 napełnianą z kadzi 3 i 4, i utrzymywana jest w stanie napełnienia. Ciekła stal wypływa z kadzi pośredniej 5 do dwóch form (nie pokazane), skąd stal, obecnie już w postaci częściowo skrzepłego wlewka z ciekłym rdzeniem, jest przepuszczana między walcami stołów walcowniczych 6 i 7 (stoły z walcami krzywoliniowymi). W przypadku pewnych gatunków stali korzystne jest zmniejszenie grubości wlewka stalowego na stołach walcowniczych 6 i 7, kiedy rdzeń jest jeszcze płynny. Jest to tak zwane zgniatanie.

Po wyjściowej stronie dwóch stołów walcowniczych 6 i 7 rozmieszczone są dysze 8 do usuwania zgorzeliny, za pomocą których z wlewka zmiatana jest zgorzelina tlenkowa pod

180 228 ciśnieniem wody wynoszącym w przybliżeniu 20 MPa (200 barów). Począwszy od grubości odlewu, w przykładzie wynoszącym około 60 mm, wlewek po zgniataniu ma jeszcze zwykle grubość około 45 mm. Przez trój stanowiskowe ciągi walcownicze 9 i 10, wlewek zostaje przewalcowany do grubości wynoszącej od 10 mm do 15 mm. W razie potrzeby można odciąć nadlew początkowy i końcowy za pomocą nożyc 11 i 12, lub też dokonać pocięcia na części o potrzebnej długości.

Zamiast odlewania cienkiego wlewka, o grubości poniżej 100 mm, możliwe jest również odlewanie grubszego wlewka oraz, za pomocą walcowania, a zwłaszcza walcowania nawrotnego, zmniejszenie grubości wlewka do wartości w zakresie od 10 mm do 15 mm.

To urządzenie według wynalazku wykorzystuje się do wytwarzania taśmy walcowanej ferrytycznie. W niniejszym zgłoszeniu korzystne jest, jeżeli wlewki walcowane są w ciągach walcowniczych 9 i 10 do grubości około 10 mm.

Urządzenia piecowe 13 i 14 wykorzystuje się głównie w charakterze urządzenia chłodzącego, ewentualnie w połączeniu z dodatkowym ogrzewaniem, do kompensowania strat ciepła, lub w razie potrzeby do lokalnego nagrzewania wlewka. W uzupełnieniu lub zamiast urządzenia piecowego można zastosować chłodzenie wodne lub powietrzne. Dla osiągnięcia efektu ochładzania gaz zasysany jest z urządzenia piecowego przewodem ssącym 15 zestawiany pod względem odpowiedniego składu i chłodzony w urządzeniu kondycjonującym i następnie przenoszone z powrotem do urządzenia piecowego 13, 14 przewodem 21. Obydwa urządzenia piecowe 13, 14 wyposażone są w takie układy kondycjonujące. Odpowiednia wartość temperatury wlewka przy wyjściu z pieca wynosi 780°C.

Wlewek w sposób powyżej opisany zwijany jest w krąg, który przemieszczony zostaje do położenia stanowiska E zmagazynowania w jednym z urządzeń zwijających. Zapewnia to wyrównanie temperatury zwiniętego w krąg wlewka.

Urządzenia piecowe 13, 14 mają postać obudów i zaopatrzone są w środki kondycjonujące do wytwarzania i zabezpieczenia pożądanej nieutleniającej atmosfery gazowej w urządzeniu piecowym.

W przedstawionym przykładzie wykonania układ kondycjonujący składa się z przewodu ssącego 15, pompy 17, urządzenia pomiarowo-płuczącego 19 do gazu i przewodu zasilającego 21, którym gaz tłoczony jest do urządzenia piecowego 13, 14. W razie potrzeby urządzenie pomiarowo-płuczące 19 do gazu może zawierać również urządzenie nagrzewania gazu do kompensowania wszelkich strat ciepła. Tak więc możliwe jest stosowanie wymienników ciepła do regulacji temperatury gazu, z wykorzystaniem ciepła spalania gazu, i chłodzenia wodą.

Urządzenie piecowe 13, 14 zaopatrzone jest na wejściu i wyjściu w okna 23, 25 ze środkami uszczelniającymi, w zasadzie uniemożliwiającymi niepożądane przenikanie gazu z atmosfery zewnętrznej. Odpowiednia wartość temperatury przewalcowanego wlewka opuszczającego urządzenie piecowe wynosi 780°C. Urządzenie piecowe 13, 14 dołączone jest w zasadzie gazoszczelnie do urządzenia zwijającego 27, przy czym samo urządzenie zwijające 27 zawiera gazoszczelną obudowę, w której wlewek zwijany jest w krąg. Korzystne jest, jeżeli urządzenie zwijające 27, 28 zaopatrzone jest w trzpień 29, który podtrzymuje krąg podczas zwijania.

W niniejszym przykładzie wykonania, atmosfera gazowa wytworzona w urządzeniu piecowym 13, 14 jest wprowadzana również do dołączonego do niego urządzenia zwijającego 27, 28. W odróżnieniu od tego zarówno urządzenie piecowe 13, 14 jak i urządzenie zwijające 27, 28 może być zaopatrzone w układ kondycjonujący, na przykład taki jaki został opisany powyżej, dla zapewnienia pożądanej atmosfery.

W razie potrzeby, praktycznie synchronicznie ze zwijaniem wlewka na urządzeniu zwijającym 27, zwijany jest wlewek w drugim ciągu, w urządzeniu zwijającym 28 zaopatrzonym w trzpień 30 (nie przedstawiony na rysunku). Każde z urządzeń zwijających 27 i 28 oraz urządzeń piecowych 13 i 14 zaopatrzone jest w elementy uszczelniające, odpowiednio 33, 35, 34, 36, za pomocą których urządzenia zwijające 27, 28 i urządzenia piecowe 13, 14 mogą być zamykane szczelnie w przypadku odłączania. Dlatego też przy następnym odłączeniu nie występuje przenikanie gazów z otaczającej atmosfery i zabezpieczona jest atmosfera gazowa poszczególnych urządzeń zwijających 27, 28 i urządzeń piecowych 13, 14.

180 228

Elementy uszczelniające dla okien urządzeń piecowych i urządzeń zwijających stanowią odpowiednio dostosowane klapy stalowe, dociskane do położenia zamknięcia lub też stanowią ruchome drzwiczki. Dla zminimalizowania upływu gazu, można stosować dodatkowo elastyczne kurtyny.

Natomiast po napełnieniu urządzenia zwijającego 27 wlewkiem zwiniętym w krąg, urządzenie zwijające 27 zostaje odłączone od urządzenia piecowego 13 i przeniesione z położenia A (patrz fig. 1) przez położenie B do położenia C. W położeniu C znajduje się kołowrót 31 (nie przedstawiony), za pomocą którego w położeniu C urządzenie zwijające 27, może być obracane o 180° wokół osi pionowej. Po obrocie urządzenie zwijające 27, przestawiane jest poza położenie oczekiwania D do położenia wejściowego E. Podczas wędrówki urządzenia zwijającego 27, z położenia A do położenia E, puste urządzenie zwijające 27, z położenia E wędruje do kołowrotu 37 w położeniu F. Po obrocie o 180° wokół osi pionowej na kołowrocie 37 urządzenie zwijające 27, przenoszone jest przez położenie G do położenia początkowego A, gdzie czeka w gotowości na pobranie nowego wlewka.

Odpowiednio działa również drugi ciąg przy przenoszeniu urządzenia zwijającego 28 z kręgiem wlewka z położenia B do położenia C z następnym obrotem o 180° do położenia D. Urządzenie zwijające 28 pozostaje w tym położeniu spoczynkowym aż do opróżnienia się urządzenia zwijającego 27, znajdującego się w położeniu E, z którego aktualnie odbywa się odwijanie, na przykład z urządzenia zwijającego 27, i odprowadzenia go na już opróżnioną pozycję F. Kiedy tylko urządzenie zwijające 28 opuści położenie B, puste urządzenie zwijające 28 z położenia I, po obróceniu go o 180° wokół osi pionowej za pomocą kołowrotu 38, przechodzi przez położenie K dla zajęcia miejsca obecnie odprowadzanego urządzenia zwijającego 28. W puste urządzenie zwijające 28 może być zwinięty nowy wlewek wychodzący z urządzenia piecowego 14.

Wzdłuż torów, po których poruszają się urządzenia zwijające mogą być rozmieszczone urządzenia, korzystnie przewody prądu elektrycznego (nie przedstawione), do dostarczania mocy dla wewnętrznego nagrzewania urządzeń zwijających, odpowiednio do potrzeby. W tym celu urządzenie zwijające 27, 28 zaopatrzone jest w grzejniki elektryczne i styki do zdejmowania mocy z przewodów stałych. Tor B, C, D, E, jest wspólny i używany jest w opisany sposób przez urządzenia zwijające obu ciągów. Położenie C ma możliwość obracania się, a położenie D jest położeniem oczekiwania, w którym urządzenie zwijające zawierające krąg wlewka jest gotowe do przemieszczenia do położenia E, kiedy tylko to miejsce się zwolni. Położenia C i D mogą być zamienione miejscami, bądź mogą się pokrywać.

W opisany sposób urządzenie zwijające 27 dociera do położenia E z zamkniętymi swymi elementami uszczelniającymi 33 i wypełnione kręgiem wlewka o temperaturze około 780°C. Po otwarciu się elementu uszczelniającego 33, do ciągu walcowniczego podaje się koniec zwoju zewnętrznego odpowiadający końcowi zwiniętego wlewka. W razie potrzeby może nastąpić odcięcie początku za pomocą nożyc 41 do obcinania końców, jeżeli jego kształt lub skład nie jest odpowiedni do dalszej przeróbki. W przypadku występowania pewnej ilości tlenków, można je usunąć z łatwością przez wykorzystanie dyszy ciśnieniowej 42. W praktyce występowanie tlenków może być nieznaczne, ponieważ wlewek prawie stale znajduje się w kondycjonowanej atmosferze gazowej. Ze względu na to, że urządzenie obraca się o 180°, jego pierwotne położenie wprowadzania, które jest obecnie położeniem wyprowadzania, może być dosunięte bardzo blisko wejścia ciągu walcowniczego. To również zmniejsza tworzenie tlenków.

W przedstawionym przykładzie, ciąg walcowniczy 40 wyposażony jest w cztery stanowiska walcownicze, i zaprojektowany jest tak, że wlewek może być walcowany w obszarze ferrytycznym. W celu kontroli grubości, szerokości i temperatury, w ciąg walcowniczy 40 można włączyć urządzenie pomiarowo-kontrolne 43, za stanowiskami walcowniczymi lub pomiędzy nimi.

Jak to opisano powyżej, urządzenie według wynalazku zapewnia w rezultacie zmniejszenie ilości tlenków powstających podczas przeróbki wlewka i taśmy. Z tego powodu, i z powodu, mniejszej prędkości wprowadzania w ostatnim ciągu walcowniczym 40, co stanowi jego dodatkową zaletę, można osiągnąć niniejszą od konwencjonalnie otrzymywanej

180 228 grubość końcową stali walcowanej na gorąco. W opisanej instalacji można osiągnąć grubość wyjściową z ciągu walcowniczego 40 wynoszącą 1,0 mm lub poniżej.

Po wymaganym odcięciu końców odpadowych za pomocą nożyc 41 i w razie potrzeby po usunięciu tlenków za pomocą dysz wysokociśnieniowych 42, wlewek ferrytyczny walcowany jest w obszarze ferrytycznym, w ciągu walcowniczym 40 do pewnej grubości finalnej, która zwykle zawiera się w granicach od 0,7 mm do 1,5 mm. W przypadku większości gatunków dodatkowe chłodzenie jest konieczne, i taśma ferrytyczna może być zwijana w krąg na urządzeniu zwijającym 46, które może być umieszczone w niewielkiej odległości za ciągiem walcowniczym 40.

W szczególności, jedno ze stanowisk walcowniczych ciągu walcowniczego 40, nie będąc, korzystnie, pierwszym stanowiskiem walcowniczym, powoduje zmniejszenie grubości wlewka powyżej 50%, korzystnie nie więcej, niż 55%. Jedno ze stanowisk walcowniczych ciągu walcowniczego 40 realizuje walcowanie ze smarowaniem; również i w tym przypadku korzystne jest, jeżeli nie jest ono pierwszym stanowiskiem.

Zwijanie gotowej taśmy w urządzeniu zwijającym 46 odbywa się w temperaturze powyżej 500°C, korzystnie powyżej 600°C.

Zatem przy wykorzystaniu instalacji w ten sposób możliwe jest wykorzystanie ciepła odlewania do wytwarzania, w kolejnych seriach etapu procesu, walcowanej ferrytyczne taśmy stalowej o dobrych właściwościach, zwłaszcza w odniesieniu do jakości powierzchni. Można uniknąć konieczności zewnętrznego nagrzewania po odlewaniu (z wyjątkiem pewnej ilości ciepła powstającego podczas walcowania).

Proponowane trasy poruszania się urządzenia zwijającego między urządzeniem piecowym a ciągiem walcowniczym umożliwiają zastosowanie konstrukcji bardzo zwartej, zwłaszcza w kierunku prostopadłym do kierunku przechodzenia stali przez urządzenie. Umożliwia to odlewanie równocześnie dwóch pasm z tylko jednej kadzi, przy wykorzystaniu tylko jednego kołowrotu odlewniczego. Osiąga się tym samym znaczne zmniejszenie nakładów finansowych zainwestowanych w instalację.

180 228

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali, polegający na tym, że odlewa się ciągle ciekłą stal do odkształcania plastycznego we wlewek o grubości nie większej, niż 100 mm, następnie walcuje się jeszcze gorący wlewek w obszarze austenitycznym we wlewek pośredni, po czym schładza się wlewek pośredni do temperatury poniżej temperatury Ara stali, i walcuje się go w taśmę, przy co najmniej jednym przejściu przy temperaturze poniżej temperatury T_t, przy której 75% stali ulega przemianie w ferryt, znamienny tym, że po schłodzeniu wlewka pośredniego o grubości w zakresie od 5 do 20 mm przetrzymuje się go w obudowie dla ujednorodnienia w nim temperatury, po czym wlewek pośredni walcuje się w taśmę przy co najmniej jednym przejściu zmniejszając grubość powyżej 50% w temperaturze pomiędzy T_t a 200°C, a następnie taśmę zwija się w temperaturze powyżej 500°C.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie całego procesu począwszy od odlewania ciągłego ciekłej stali do zwijania taśmy w temperaturze powyżej 500°C stal jako całość nie poddaje się w zasadzie ponownemu nagrzewaniu, poza pewną ilością ciepła generowaną przy walcowaniu.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po schłodzeniu wlewka pośredniego o grubości w zakresie od 5 do 20 mm przetrzymuje się go w obudowie zawierającej co najmniej jedno urządzenie piecowe i urządzenie zwijające, w którym zwija się ten wlewek pośredni, dla ujednorodnienia w nim temperatury.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w czasie zmniejszania grubości odlewanej stali pozostawia się rdzeń w dalszym ciągu w stanie ciekłym.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wlewek pośredni walcuje się w taśmę o grubości od 0,7 mm do 1,5 mm.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wlewek pośredni walcuje się w taśmę przy co najmniej jednym przejściu walcowania ze smarowaniem.

7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że walcuje się wlewek pośredni w taśmę przy temperaturze poniżej T_t a powyżej 200°C.

8. Instalacja do wytwarzania taśmy z odkształcalnej plastycznie stali, w której skład wchodzi maszyna do odlewania ciągłego, służąca do odlewania wlewka stalowego, urządzenie piecowe do odbierania stalowego wlewka i do regulacji temperatury wlewka stalowego, przy czym urządzenie piecowe ma okno wejściowe i okno wyjściowe dla wlewka, oraz trasę wewnątrz obudowy przebywaną przez wlewek od okna wejściowego do okna wyjściowego, urządzenie zwijające do odbierania stalowego wlewka z urządzenia piecowego, do zwijania i następnie rozwijania wlewka, które to urządzenie piecowe jest zaopatrzone w obudowę stanowiącą przestrzeń zamkniętą do zwijania wlewka i mającą okno wejściowe do wprowadzania wlewka do przestrzeni zamkniętej, za którym jest umieszczone urządzenie walcownicze do odbierania wlewka stalowego odwijanego urządzenia zwijającego i do walcowania wlewka w taśmę o pożądanej grubości, znamienna tym, że posiada układ kondycjonujący (15, 17, 19, 21) do wytwarzania atmosfery gazu nieutleniającego w urządzeniu piecowym (13, 14) wokół jego trasy i w zamkniętej przestrzeni w urządzeniu zwijającym (27, 28) przy czym okno wyjściowe (25) urządzenia piecowego (13, 14) jest gazoszczelnie połączone z oknem wejściowym urządzenia zwijającego (27,28).

9. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że urządzenie piecowe (13,14) zaopatrzone jest w zespół do chłodzenia gazu wewnątrz atmosfery gazowej.

10. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że urządzenie zwijające (27, 28) posiada co najmniej jeden trzpień (29, 30) do zwijania na nim wlewka.

11. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że układ kondycjonujący (15,17,19,21), w skład którego wchodzi przewód ssący (15), pompa (17), urządzenie pomiarowo-płuczące (19)

180 228 oraz przewód powrotny (21) są podłączone do obudowy urządzenia piecowego (13, 14) mającego elementy uszczelniające (34, 35) do gazoszczelnego połączenia okna wyjściowego (25) urządzenia piecowego (13, 14) z oknem wejściowym urządzenia (27, 28) zwijającego wlewek.

12. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że urządzenie (27, 28) zwijające wlewek posiada elementy (33, 36) do gazoszczelnego łączenia okna wejściowego z oknem wyjściowym (25) urządzenia piecowego (13,14).

13. Instalacja według zastrz. 8, znamienna tym, że co najmniej jedno urządzenie piecowe (13,14) zawierające wlewek pośredni i urządzenie zwijające (27, 28) tworzą obudowę, w której jest trzymany wlewek przy ujednorodnianiu w nim temperatury.

* * *