组合式连铸及金属带材热轧设备制造技术

技术编号:23056963 阅读:36 留言:0更新日期:2020-01-07 16:03
一种用于金属带材的组合式连铸及无头轧制设备,包括:‑用于铸造板坯的连铸线(1);‑第一轧机(6),其用于粗加工板坯并获得中间坯;‑第二轧机(11),其用于精加工中间坯并获得带材;‑第三轧机(18),其包括至少两个第一轧制机架(17),用于进一步减小带材的厚度;‑在所述第三轧机(18)下游的带材累积机构(20),该带材累积机构包括至少一个第一大容量卷轴(37,37′),该至少一个第一大容量卷轴的尺寸被设定成适于缠绕和退绕重量为80至250吨和/或直径高达6米的卷,称为巨型卷;‑飞速切割机构(13),其布置在所述第三轧机(18)和所述累积机构(20)之间,被配置为在所述巨型卷已经在所述至少一个第一卷轴(37,37’)上缠绕好之后切割带材;‑切割和缠绕线(22),其位于所述累积机构(20)的下游,用于切割巨型卷的带材和将巨型卷的所述带材的部分缠绕到预定的重量限值或卷直径限值,以产生多个卷;其中所述切割和缠绕线(22)设置有可逆轧机,用于在产生所述多个卷之前执行至少一次带材轧制。

Combined continuous casting and hot rolling equipment for metal strip

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合式连铸及金属带材热轧设备专利
本专利技术涉及奥氏体范围或铁素体范围内的组合式连铸及金属带材热轧设备,其能够生产卷形式的轧制带材。现有技术薄板坯连铸设备技术的发展带动了铸造与热轧相结合的组合设备的显著发展。文件EP0980723A2中描述了这种设备的一个示例。关于设备的布置和安装的辅助设备,现有技术中已知三种类型的轧制设备和方法,其特征是不同的尺寸和冶金性能(后者意味着可以在设备出口获得的产品),即:-卷对卷式(coiltocoil),其中连铸的板坯被切割成一定尺寸的板坯段,使得在轧制过程结束时每个板坯段获得一卷缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的带材;-半无头式(semi-endless),其中连铸板坯被切割成一定尺寸的板坯段,使得在轧制过程结束时,每个板坯段获得对应于多个所需尺寸卷(例如3至7个卷)的带材长度;飞剪剪切机被连续使用以获得缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的卷。-无头式,其中连铸板坯无缝地穿过轧机,飞剪剪切机被连续地使用以获得缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的带材卷。为了克服每个先前配置的局限性,制造并配置了一种能够根据上述三种方法进行生产的系统,以便增加生产灵活性并最大化每种生产方法可以获得的益处。尽管该技术有所发展,但在低碳钢的情况下,仍然存在阻止用热轧产品完全替代冷轧产品的局限性。这意味着,为了获得高质量的产品,低碳钢板坯必须冷轧,因此不可能仅在连铸后立即热轧。这意味着在现有技术中,一旦产品完成热轧步骤,就必须对其进行酸洗以去除残留的氧化皮,然后进行冷轧。随后进行退火处理和可能的进一步回火轧制,以最终确定表面,即冷轧,从而在产品表面上赋予所需的粗糙度,消除从弹性到塑性行为转变的不稳定性,并提高带材的平面度。最后,产品被涂覆,例如通过锌或锡,并且可能被涂漆(图7)。在一个步骤和下一个步骤之间,在每次处理结束时被缠绕的产品甚至可以在仓库中保持几天不动。从铸造板坯到带材准备出售,大约需要两个月的时间。因此,不利的是,需要两条专用轧制线,一条用于热轧,另一条用于冷轧,并且产品加工完成时间非常长。此外,虽然尺寸约束不再是限制,因为可以获得0.6-0.8mm数量级的最小厚度,公差与冷轧带材的公差相当,但是与机械性能相关的限制仍然存在。不利的是,从尺寸的角度来看,切割和缠绕厚度小于0.6-0.8mm的带材的可能性也非常复杂,因为在操作头部并将其引入时,存在高的堵塞风险,从而阻碍了整个铸造和轧制过程。此外,在奥氏体范围内轧制时,存在与机械性能相关的限制。这一限制条件与变形各向异性系数“r”有关,而变形各向异性系数比冷轧后退火通常所实现的要低得多,这是由其演变出来的不同的织构所致的。此外,随着最终厚度的减小,微观结构有所细化,这导致强度增加和延展性降低。这将热轧带材的使用限制于仅用于弯曲用途,并且通常限制于模塑过程中变形非常小的用途。因此,用热轧产品代替冷轧产品的可能性受到上述问题的限制。最后,可通过已知系统获得的先进高强度钢(AHSS)的当前范围是有限的,由此减少了可通过这些设备获得的各种钢的生产组合。因此,需要提供一种能够克服上述缺点的创新的组合式连铸及金属带材热轧设备。专利技术概述本专利技术的主要目标是提供一种组合式连铸及金属带材热轧设备,其能够轧制较宽范围的产品,并获得甚至比0.8mm更薄的输出厚度,从而相对于现有技术的解决方案避免了处理薄带材的困难。本专利技术的另一个目标是提供一种设备,该设备还允许对根据现有技术必须冷轧的产品进行连续热轧,以获得良好的机械性能,从而显著降低新产品的加工成本和通过整个设备的跨越时间,该新产品在热轧后可以替代那些使用冷轧循环制造的产品。因此,本专利技术的目的在于借助于组合式连铸及金属带材无头轧制设备来达到上文讨论的目的,该设备包括:-用于铸造板坯的连铸线;-第一轧机,其用于粗加工板坯并获得中间坯(transferbar);-第二轧机,其用于精加工中间坯并获得带材;-第三轧机,其包括至少两个第一轧制机架,用于进一步减小带材的厚度;-在所述第三轧机下游的带材累积机构(accumulationmeans),该累积机构包括至少一个第一大容量卷轴,该至少一个第一大容量卷轴的尺寸设定成适于缠绕和退绕重80至250公吨和/或直径高达6米的卷,称为巨型卷(megacoil);-切割机构,其布置在所述第三轧机和所述累积机构之间,被配置为在巨型卷已经缠绕在至少一个第一卷轴上之后切割带材;-切割和缠绕线,其位于所述累积机构的下游,用于切割巨型卷的带材和缠绕巨型卷的所述带材的部分,直至预定重量限值或卷直径限值,以产生多个卷;其中所述切割和缠绕线设置有可逆轧机,用于在产生所述多个卷之前执行带材的至少一次轧制。本专利技术的第二方面提供了一种金属带材的连铸及无头轧制工艺,该工艺通过上述设备进行,包括以下步骤:a)通过连铸线铸造板坯;b)通过第一轧机粗加工板坯以获得中间坯;c)通过第二轧机精加工中间坯以获得带材;d)借助于第三轧机的至少两个轧制机架进一步减小带材的厚度;e)通过累积机构的至少一个第一大容量卷轴缠绕带材,以形成重量为80至250公吨和/或直径高达6米的卷,称为巨型卷;f)在巨型卷已经缠绕在至少一个第一卷轴上之后,通过切割机构切割带材;g)将带材从至少一个第一卷轴退绕,并在可逆轧机中执行带材的至少一个第一轧制步骤;h)切割带材并缠绕所述带材的部分,直到预定重量限值或卷直径限值,以产生多个卷。在本说明书中,巨型卷是指重80至250公吨和/或直径高达6米优选3至6米的带材卷。有利的是,通过应用根据本专利技术的巨型卷缠绕概念,尽管带材前进速度很快,但是由于以薄于0.8mm优选薄于0.7mm的部分引入带材,堵塞风险为零。事实上,在利用与热轧工艺相关的铸造工艺的无头轧机中,铸造速度决定了热轧机的带材输出速度。例如,对于110mm厚的板坯和6m/min的铸造速度,精轧机的输出速度等于660m/min,以便获得1.0mm厚的带材。通过进一步减小输出带材的厚度,例如减小到0.5mm,带材的速度达到1320m/min。因此,通过将所需带材厚度减半,轧机出口处的带材缠绕速度也必定加倍。在这样的前进和缠绕速度下,用普通的导向装置来控制快速地切割的带材的头部以避免堵塞实际上是不可能的。因此,为了提高连续轧制过程的可靠性,在本专利技术的设备中提供用于缠绕巨型卷的大容量累积机构是非常有利的。另一个优点在于,可以获得更加紧凑和通用的生产线,这使得简化现有技术的工艺(图7)成为可能,由此减少产品加工完成时间,该时间可以从大约两个月到一个月。特别地,一旦已经越过了包括三个热轧机的本专利技术设备的单一轧制布局,为了准备销售,带材只需要连续酸洗,并且可能通过回火轧制、涂覆和/或预涂漆进行表面加工(图8)。实际上,所有剩余的加热和轧制处理都是在单一轧制布局上进行的。这使得缩短产品铸造和鉴于销售的其最终确定之间的时间成为可能,而这一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属带材的组合式连铸及无头轧制设备,包括:/n-用于铸造板坯的连铸线(1);/n-第一轧机(6),其用于粗加工所述板坯并获得中间坯;/n-第二轧机(11),其用于精加工所述中间坯并获得带材;/n-带材的累积机构(20),其包括至少一个第一大容量卷轴(37,37’),所述第一大容量卷轴的尺寸被设定为缠绕和退绕重量为80至250公吨和/或直径高达6米的卷,称为巨型卷;/n其特征在于,提供了:/n-第三轧机(18),其包括至少两个第一轧制机架(17),用于进一步减小所述带材的厚度;所述带材的累积机构(20)布置在所述第三轧机(18)的下游;/n-切割机构(13),其布置在所述第三轧机(18)和所述累积机构(20)之间,所述切割机构被配置为在所述巨型卷已经缠绕在所述至少一个第一卷轴(37,37’)上之后切割所述带材;/n-切割和缠绕线(22),其位于所述累积机构(20)的下游,用于切割所述巨型卷的所述带材和缠绕所述巨型卷的所述带材的部分,直到预定重量限值或卷直径限值,以产生多个卷;/n其中所述切割和缠绕线(22)设置有可逆轧机,用于在产生所述多个卷之前执行对所述带材的至少一次轧制。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170315 IT 1020170000287681.一种用于金属带材的组合式连铸及无头轧制设备,包括:
-用于铸造板坯的连铸线(1);
-第一轧机(6),其用于粗加工所述板坯并获得中间坯;
-第二轧机(11),其用于精加工所述中间坯并获得带材;
-带材的累积机构(20),其包括至少一个第一大容量卷轴(37,37’),所述第一大容量卷轴的尺寸被设定为缠绕和退绕重量为80至250公吨和/或直径高达6米的卷,称为巨型卷;
其特征在于,提供了:
-第三轧机(18),其包括至少两个第一轧制机架(17),用于进一步减小所述带材的厚度;所述带材的累积机构(20)布置在所述第三轧机(18)的下游;
-切割机构(13),其布置在所述第三轧机(18)和所述累积机构(20)之间,所述切割机构被配置为在所述巨型卷已经缠绕在所述至少一个第一卷轴(37,37’)上之后切割所述带材;
-切割和缠绕线(22),其位于所述累积机构(20)的下游,用于切割所述巨型卷的所述带材和缠绕所述巨型卷的所述带材的部分,直到预定重量限值或卷直径限值,以产生多个卷;
其中所述切割和缠绕线(22)设置有可逆轧机,用于在产生所述多个卷之前执行对所述带材的至少一次轧制。


2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述切割和缠绕线(22)还包括:
-布置在所述可逆轧机的下游的第二大容量卷轴(25),用于在所述可逆轧机中轧制的至少一个奇数步骤之后缠绕所述带材,所述第二卷轴(25)的尺寸设定成缠绕巨型卷;
-至少一个远端中间卷轴(27),其远离所述累积机构(20),并且布置在所述可逆轧机和所述第二卷轴(25)之间,并且所述至少一个远端中间卷轴(27)的尺寸设定为在所述可逆轧机中的至少一个奇数步骤之后缠绕所述带材的至少一部分,直到预定重量限值或卷直径限值;
-远端切割机构(29),其远离所述累积机构(20),并布置在所述可逆轧机和所述至少一个远端中间卷轴(27)之间,适于每当缠绕在所述至少一个远端中间卷轴(27)上的带材的一部分达到所述预定重量限值或卷直径限值时切割所述带材;
-至少一个近端中间卷轴(26),其靠近所述累积机构(20),并且布置在所述累积机构(20)和所述可逆轧机之间,用于在所述可逆轧机中轧制的至少一个偶数步骤之后缠绕所述带材的至少一部分,所述偶数步骤与所述奇数步骤的指向相反,所述至少一个近端中间卷轴(26)的尺寸设定成缠绕带材部分,直到所述预定重量限值或卷直径限值;
-近端切割机构(29’),其靠近所述累积机构(20),并布置在所述至少一个近端中间卷轴(26)和所述可逆轧机之间,并且适于每当缠绕在所述至少一个近端中间卷轴(26)上的带材的一部分达到所述预定重量限值或卷直径限值时切割轧制的带材。


3.根据权利要求1或2所述的设备,其中,所述可逆轧机具有至少两个第二轧制机架(28)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,在所述第二轧机(11)和所述第三轧机(18)之间设置了第一快速加热装置(15)和/或第一快速冷却装置(16);所述第一快速加热装置(15)适于在轧制保持在奥氏体范围内时启动,并且所述第一快速冷却装置(16)适于在轧制从奥氏体范围变为铁素体范围时启动;
优选地,其中操纵装置被设置,用于交替地在线插入或离线撤回所述第一快速加热装置(15)和所述第一快速冷却装置(16);
优选地,其中第二快速加热装置(8)设置在所述第一轧机(6)和所述第二轧机(11)之间;
优选地,其中第二快速冷却装置(19)紧接所述第三轧机(18)的下游设置,优选地布置在所述第三轧机(18)和层流冷却装置(12)之间。


5.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述累积机构(20)包括与可旋转平台(38)成一体的两个第一大容量卷轴(37,37′),所述可旋转平台适于绕垂直轴线旋转,使得交替地,所述两个第一卷轴中的一个卷轴(37)被用作来自所述第三轧机(18)的所述带材的缠绕卷轴,并且所述两个第一卷轴中的另一个卷轴(37’)被用作所述带材的退绕卷轴以将所述带材向所述可逆轧机供给,优选地,所述累积机构包括至少一个金属带助卷器(46),以更好地接收待缠绕在所述两个第一卷轴(37,37’)中的一个上的带材的头部。


6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,层流冷却装置(12)设置在所述第三轧机(18)和所述第一切割机构(13)之间。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的设备,其中,入口快速加热装置(24)和/或入口快速冷却装置(23)设置在所述累积机构(20)和所述至少一个近端中间卷轴(26)之间并且布置在所述可逆轧机的入口处,并且其中出口快速加热装置(23’)和/或出口快速冷却装置(24’)设置在所述至少一个远端中间卷轴(27)和所述第二大容量卷轴(25)之间并且布置在所述可逆轧机的出口处。


8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,自动调节装置被设置以调节所述第三轧机(18)和所述可逆轧机的轧制机架的工作辊之间的间隙,从而产生厚度互不相同的带材段,优选地,所述带材段具有带材的多个第一段和紧接所述第一段的带材的多个第二段,所述带材的多个第一段的厚度从第一段到后续的第一段减小,所述带材的多个第二段的厚度从第二段到后续的第二段增加。


9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述调节装置包括适于检测带材厚度的跳跃的至少一个带材厚度计,以及自动控制系统,所述自动控制系统与所述至少一个厚度计协作,并被配置为使带材的包括厚度跳跃的部分在所述远端切割机构(29)或所述第三近端切割机构(29’)处停止。


10.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,至少两个缠绕系统(14)设置成布置在所述切割机构(13)和所述累积机构(20)之间。


11.一种借助于根据权利要求1所述的设备的金属带材的连铸及无头轧制工艺,包括以下步骤:
a)通过所述连铸线(1)铸造板坯;
b)通过所述第一轧机(6)粗加工所述板坯以获得中间坯;
c)通过所述第二轧机(11)精加工所述中间坯以获得带材;
d)通过所述第三轧机(18)的至少两个轧制机架(17)进一步减小所述带材的厚度;
e)通过所述累积机构(20)的至少一个第一大容量卷轴(37,37’)缠绕所述带材,以形成重量为80至250公吨和/或直径高达6米的卷,被称为巨型卷;
f)一旦所述巨型卷已经缠绕在所述至少一个第一卷轴(37,37’)上,就通过所述切割机构(13)切割所述带材;
g)将所述带材从所述至少一个第一卷轴(37,37’)退绕,并在所述可逆轧机中执行所述带材的至少一个第一轧制步骤;
h)切割所述带材并且缠绕所述带材的部分...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢西亚诺·维尼奥洛莫罗·瓜内利
申请(专利权)人:丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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