生产扁平轧制产品的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种生产扁平轧制产品的方法和设备，以获得具有多冠部横向型面的带材(S)，该带材随后须被纵向分割成较小宽度的带材；该方法提供了在轧机中进行的轧制步骤，该轧机包括配备有相应的工作辊(24a，24b)的粗加工机架(14a，14b，14c)和精加工机架(16a，16b，16c，16d，16e)，以供应确定宽度的带材(S)。以供应确定宽度的带材(S)。以供应确定宽度的带材(S)。

【技术实现步骤摘要】
生产扁平轧制产品的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种生产扁平轧制产品(如带材)的方法和相应的生产设备。特别地，本专利技术涉及一种方法和设备，其用于获得具有最终横向型面(profile)的带材，所述最终横向型面具有多冠部并且在带材的型面和平面度方面具有最佳的几何特征，即使在带材随后被分割成多个纵向部分的情况下。
[0002]本专利技术可应用于热轧和冷轧工艺，用于生产任何类型的黑色金属或有色金属材料带材。

技术介绍

[0003]轧制设备是已知的，其包括多机架轧机，通常分为第一粗轧机架和第二精轧机架。在粗轧机架和精轧机架之间可以有温度恢复系统。
[0004]轧机可以与生产薄板的连铸机(即所谓的“薄板铸造机”)设置在一起，或者可以不与其设置在一起。
[0005]这些设备可以设计和构造为用于基本上连续的轧制工艺，即所谓的“无头”工艺，其中铸造产品在位于连铸机下游的轧机中轧制，轧机与连铸机直接接合。
[0006]该工艺也可以是半无头型，其设置为切割铸坯以形成多个卷材，或者也可以是卷对卷型，其设置为每执行一次板坯的切割来生产一个卷材。
[0007]已知的是，取决于轧制材料的预期用途，在这种类型的设备中获得的带材通常具有可以从600mm至2500mm变化的宽度。
[0008]然而，为了满足市场要求，往往需要生产宽度比轧辊的辊身窄的卷材，随之而来的是设备生产率的降低。
[0009]例如，如果希望在能够生产最大宽度上至2000mm的带材轧制设备上获得800或1000mm的带材宽度，铸造800或1000mm宽度的板坯，那么设备的生产率基本上将会降低一半，这是应当避免的缺点。
[0010]因此，例如从JPS 58
‑
68405或JP 57
‑
175003已知，加工一个标准宽度(例如1600mm)的带材，然后沿着轧机在机架间的空间在纵向方向上进行切割，以得到两个一半的带材，例如800mm宽，然后将所述两个一半的带材绕在各自的卷材上。
[0011]这种解决方案虽然在保持生产率方面有效，但也有一些缺点。第一个缺点涉及到两个一半的带材的冠部。
[0012]从热轧工艺中出来的产品的尺寸质量随着其焦点而具有沿着轧制带材的宽度的厚度分布的控制。沿着轧制产品宽度的厚度的几何形状被称为型面。进行分析用于评估轧制产品的型面的主要参数是冠部。冠部代表了轧制产品中心的厚度和边缘的平均厚度之间的差异。
[0013]通常优选的是获得中心比边缘厚的轧制产品；因此，从截面上看，它呈现出相对于中心线对称的透镜形状，如图2a所示。
[0014]在热轧过程中创建准确的型面是非常重要的，因为这个型面不能在下游工序中修
改，因为任何可能的修改都会导致平面度的缺陷，以及在执行生产周期的后续步骤中存在困难。
[0015]相反，轧制产品的平面度被限定为其追随理论平面的能力，并且因此，非平面度是理论平面和轧制产品之间的差异。
[0016]在轧制过程中，确定的冠部通过轧辊会在整个宽度上施加给带材，但如果随后将这样符合要求的带材分割成两半，则每个一半的带材就不再具有对称的冠部，如图2b所示：事实上，一半的带材的型面具有在两侧的边缘厚度不同的梯形(楔形)。
[0017]然而，这种不对称的型面不太适合所述一半的带材的后续加工，使其下游处理不稳定，可能出现偏离(drift)和卷绕困难。因此，为了得到两块成品的一半的带材，每块都有自身规则的型面，JP'405设置为在另一个机架上进行了另一个轧制步骤，以便通过使切割边缘逐渐变窄来恢复型面的对称性。
[0018]此外，在JP'405中，由于涉及到高速，所以在机架间的空间中进行纵向切割会存在问题，而控制两个一半的带材的问题就更大了，特别是在处理薄的厚度时。
[0019]JP'405的解决方案在实践中不允许控制两个一半的带材的冠部，因为在单个轧制机架上，一半的带材的型面仅仅通过边缘处的赫兹压力(Hertzian pressure)而恢复到差不多对称的状态。
[0020]因此，可以理解的是，如果随后须将轧制带材在卷绕前、卷绕中、甚至卷绕后纵向地分割成两个一半的带材，则在目前的技术状态下，还不存在精确控制冠部的技术方案。
[0021]在这种背景下，应当注意的是，近年来，市场对扁平产品，特别是热轧带材的要求在冶金质量方面和尺寸质量方面均越来越严格。
[0022]此外，设备制造商和钢铁生产商不断寻求降低转变成本，同时保持(如果无法改善)热轧产品的机械特性和后续可加工性。
[0023]以下方面与热轧带材的尺寸质量的重要性相关联：
[0024]‑
在一些产品的生产中，用热轧带材逐步取代冷轧带材；
[0025]‑
热轧带材转变为成品的生产工艺的简化；
[0026]‑
厚度、型面和平面度方面的几何特性的改善。事实上，更好的几何条件使下游工艺更加可靠和自动化，同时也提高了最终产品的质量。
[0027]以上几点导致了对“极端”几何特征的要求，例如：
[0028]·
取决于产品的类型，带材的冠部目标可以从70μm到10μm变化。对于一些产品(特别是薄和超薄的厚度)，冠部须包含在带材的标称厚度的1.0
‑
1.2％之内。换句话说，对于厚度为1.0mm的带材，需要10μm的冠部；
[0029]·
根据带材的厚度和宽度，带材的平面度低于12和30IU(I
‑
Unit)。
[0030]·
带材的边缘处的厚度下降(边缘减薄)的减小。
[0031]因此，在提供薄和超薄厚度的热轧带材的生产过程中，在无头模式或半头模式以及卷对卷模式中，都需要轧制机架具有足够的能力在整个生产组合中控制带材的型面和平面度。
[0032]因此，已知的是，使用具有呈某种形状的工作辊，即具有由数学函数描述的外形或型面，使得通过轧辊沿着相反方向的轴向移动可以改变轧制间隙的形状。
[0033]关于冠部，还须考虑到，轧辊的加热是热轧和冷轧都要面临的基本问题之一。被轧
制的带材与工作辊的直接接触决定了热流，通过向轧辊本身的热量传递以及随后对其的加热；这就需要在轧辊本身的尺寸(直径)和型面上进行变化。
[0034]为了将上述加热限制为与构成轧辊的材料的特性相适应的数值，并且例如为了将轧辊的表面的逐渐恶化包含在可接受的数值内，须使用冷却系统。
[0035]在热轧中通常采用的技术方案是采用安装在一些坡道(ramps)上的一系列喷嘴从外部来冷却工作辊。在用于热轧带材轧机的传统的4高辊轧机架中，通常使用四个冷却装置：两个在出口区，两个在入口区。每个装置均由一个或多个冷却坡道组成。为了防止从被轧制材料传递到轧辊上的热量从表面层向轧辊内部渗透(后续难以抽出积累在内部的热)，优选的是增加轧辊与轧制间隙出口区的冷却水之间的热交换，从而提高流速，并可能地提高热交换效率。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于生产扁平轧制产品的方法，以获得具有多正冠部横向型面的带材(S)，所述方法提供了在轧机(12)中进行的轧制步骤，所述轧机(12)包括配备有相应的工作辊(24a，24b)的精加工机架(16a，16b，16c，16d，16e)，以供应确定宽度的带材(S)，其特征在于，至少最后的所述精加工机架(16e)的所述工作辊(24a，24b)被设置为具有多负冠部的型面，其中，所述工作辊(24a，24b)的所述型面中具有的冠部的数量与随后将所生产的轧制的所述带材(S)沿纵向分割成的部分的数量相关联。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述工作辊(24a，24b)被设置为具有轴向移位运动，并且其中，所述轴向移位运动允许修改所述工作辊(24a，24b)的所述冠部相对于所述带材(S)的位置的位置。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，最后三个精加工机架(16a
‑
16e)具有相同直径和相同型面的工作辊(24a，24b)，并且其中，具有多负冠部的所述工作辊(24a，24b)的所述型面应用于所述最后三个精加工机架。4.如前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述工作辊(24a，24b)的定形的型面的曲线方程如下：D
t
(y)＝D
‑
C sinα/b(y
‑
δ
s
‑
δ0)+a1(y
‑
δ
s
‑
δ0)+a3(y
‑
δ
s
‑
δ0)3D
b
(y)＝D+C sinα/b(y+δ
s
+δ0)+a1(y+δ
s
+δ0)+a3(y+δ
s
+δ0)3其中，D
t
(y)是上工作辊的直径；D
b
(y)是下工作辊的直径；D是所述工作辊的标称直径；α是所述工作辊之间的间隙的曲线的可修改形状的角度；b是所述工作辊的辊身长度；C是正弦曲线的振幅；δ0是所述工作辊的定形的曲线的初级位移值；δ
s
是从初级位置开始的相对移动值；a1是第一系数；a3是第二系数；并且其中，通过作用于参数α和C，确定与所述带材(S)被分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹皮托，
申请(专利权)人：达涅利机械设备股份公司，
类型：发明
国别省市：