用于制造长形金属轧制产品的铸造及连续轧制的方法与设备技术

本发明专利技术涉及用于制造长形金属轧制产品的铸造及连续轧制的方法与设备。该方法包括步骤：以高小时生产率，通过定义了铸造轴的单铸造机(11)来连续铸造具有矩形或等效的截面的产品；将铸造产品剪切至应有尺寸，以定义节段；将所述节段引入维持和/或可能的加热炉(14)，所述维持和/或可能的加热炉(14)包括用于使铸造产品移动的第一段(20a)，所述第一段(20a)布置成与所述铸造轴同轴；横向传送所述炉(14)内的所述节段，以便将其布置在用于使所述铸造产品移动的第二段(20b)中，所述第二段(20b)布置成相对于第一移动段(20a)平行且不重合，并且与相对于所述铸造轴平行且偏置的轧制轴对准；在定义所述轧制轴的轧制机(16)中减少所述截面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种以半不停机模式(semi-endless mode)由以高速和高生产率连续地铸造的材料来制造长形金属轧制产品如棒材、盘条、梁、轨道或段(section)的方法和铸造及连续轧制设备。
技术介绍
用于生产长形轧制产品所公知的现有技术的单线的连续铸造设备具有相当大的局限，因为由于与操作约束和部件的性能固有地相关的原因，连续铸造设备的生产能力通常不超过25-40吨/小时。因此，为了获得更高的生产能力，必须增加与相同轧制线连接的铸造线的数量，该数量可以是高达8条线或更多。除了别的以外，这导致需要在加热炉的单一的入口端上使从各种铸造线离去的方坯(billet)或坯料(bloom)平移，因此在传送中具有温度的损失。这样的结果是需要对加热炉供给相当大量的能量，所述能量必须补偿温度损失， 并且把温度从包括在650°C和750°C之间的入口值变为适合于轧制的值，其等于约1100°C。此外，需要把方坯或坯料的节段从各种铸造线传送至它们被引入炉中的位置，这对长度强加了限制，并因此对重量强加了限制方坯或坯料的长度包括在Urn至Hm之间， 直至16m的最大值，并且重量平均等于2-3吨。这些过程必要性和限制是加热方坯或坯料所需能量增加的主要原因，并且是妨碍实现最大生产能力的主要原因，所述必要性和限制二者都是因为用于多个铸造线所需的大型中间包而且还由于在生产的相同的吨/小时数下将要处理的方坯或坯料的庞大数量，以及由此造成的切头，即进入磨的支架的入口中的头部，的高数量，以及具有非商业性尺寸的亚长度。因此，本专利技术的一个目的是获得用于长形产品的半不停机模式(即，从剪切至应有尺寸的铸造产品的节段开始)的铸造和连续轧制工艺，并且完善相关的生产设备，所述相关的生产设备仅使用一条铸造线而允许与现有技术中的类似设备相比较增加生产率。本专利技术的另一个目的是沿着整个生产线，最大程度地利用最初的液态钢所具有的热含量，减少了在把铸件剪切到应有的尺寸和将其送至轧制步骤之间的时间内的温度损失，从而获得与常规工艺相比可观的能量节约和运行成本的减少。本专利技术更多的目的是处理轧制机的中断，同时不必打断铸造，且因此没有生产损失和没有使上游的钢铁设备不利。本专利技术的另一目的是在紧急情况下或在规程的停止期间(programmedstoppage) 将废料减少至最小或将其消除，并因此完全回收在这些情况下被临时积聚在沿生产线上的中间点的产品。本专利技术更多的目的是-由于在相同的生产率下铸造线数量的减少而减少投资费用；-保证更高的收率，等于成品的重量与生产1吨的液态钢的重量之间的比；-由于减少在支架中的进口水头数量而降低轧制期间废品的风险；-获得轧制机更大的稳定性和成品更好的维度质量(dimensionalquality)；-使半不停机工艺的性能更接近不停机工艺的性能，即，在连续铸造机和轧制单元之间没有连续性的中断；-保证在不停止连续铸造的情况下在生产的维度和类型上改变的可能性，获得较高的设备利用率。申请人:已经设计、测试并实施了本专利技术，以克服现有技术的缺点并获得上述目的和优点以及其他目的和优点。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提出并且表明特征，而从属权利要求描述了本专利技术的其他特征或主要专利技术创意的变体。根据本专利技术，用于生产长形轧制产品的半不停机类型的铸造和连续轧制设备包括单个连续铸造机，所述单个连续铸造机具有适于以高速和高生产率(例如且仅为说明性的，从35吨/小时高至200吨/小时)铸造液态钢的结晶器。对于高速铸造，意指所述连续铸造机可以相对于厚度在从3m/min至9m/min变化的速度来铸造产品。有利地，结晶器产生基本上矩形的截面，或无论如何具有加宽的形状，S卩，一个尺寸大于另一个尺寸，此后通常定义为坯料。在说明书和权利要求中，对于术语坯料，意指具有矩形截面的产品，其中长边和短边之间的比率包括在1.02和4之间，S卩，刚刚高于方截面而高至矩形截面，在所述矩形截面中，长边是短边的4倍。在本专利技术中，铸造产品的截面不限制于具有直的并且两两平行的边的四边形截面，而是还包括具有至少一条弯曲的，凹的或凸的边的截面，有利地但不必是两两相对且镜像的截面，或是上述几何形状的组合。矩形截面比具有相同高度的方截面具有更大的表面，所以铸造这种类型的截面， 假定相同的铸造速度，将在单位时间内获得更大数量的材料吨数。根据本专利技术，基本上矩形的铸造截面(cast section)具有与具有包括在IOOmm和 300mm之间的等边的正方形相等的表面。仅为了给出实例，通过根据本专利技术的连续铸造生产的坯料具有在约 IOOmmX 140mm、IOOmmX 160mm、130mmX 180mm、130mmX 210mm、140mmX 190mm、 160mmX 210mm、160mmX 280mm、180mmX 300mm、200mmX 320mm 或中间尺寸之间变化的尺寸。 在生产通常的轮廓(average profile)的情况下，甚至可使用更大尺寸的截面，例如约 300mm X 400mm及类似尺寸。因此，根据本专利技术的铸造机允许在给定的相同生产率下将设备所需的铸造线的数量减少至仅有1条，从而由于可以使用具有较少耐火材料消耗的更小的中间包的事实，而允许获得更好的收率或满负荷生产量。在连续铸造的下游，轧制线还包括剪切工具，所述剪切工具适于将坯料切割至所期望长度的节段的应有尺寸。对于节段的所期望长度，意指包括在16米和150米之间的值，优选地在16米和80米之间的值，更优选地在40和60米之间的值。在每种情况下，节段的最适宜尺寸是基于产品的类型和处理模式，以下文更详细地说明的方式而确定。维持和/或可能的加热单元位于铸造机的下游，剪切至应有尺寸的所述节段在至少1000°C的平均温度下，优选地在包括在约1100°C和约1150°c之间的温度下，直接进入所述维持和/或可能的加热单元。坯料离开所述炉的平均温度包括在约1050°c和1180°C之间。在某些实施方案中，不限于本专利技术的范围内，在维持和/或可能的加热炉的出口处，或无论如何在其下游，存在电感器，所述电感器具有使坯料节段的温度成为适于轧制的值的功能，至少在它们从所述炉离开的温度为约1050°C或更低时。电感器可存在于或还存在于轧制机的支架之间的中间位置。根据本专利技术的特征，铸造机和轧制机的轴是相对于彼此偏置且平行的，这是这种构型为什么适于形成半不停机型工艺的原因。根据本专利技术的另一特征，维持和/或可能的加热单元由连接铸造线与轧制线的横向传送炉(lateral transfer furnace)组成，所述铸造线位于第一轴上，而所述轧制线位于如所述地与第一轴偏置并平行的第二轴上。配置所述横向传送炉以便补偿连续铸造机和轧制机的不同生产率。横向传送炉的长度可至少从16米到150米变化，优选地从16米至80米变化，但在特定情况下，根据本专利技术的进一步的特征，所述长度基于每种情况而确定，以便最优化工艺的特性，如将在下文更详细地说明。特别地，所述的炉的长度是调整所述线的尺寸时决定性的设计因素，因为它是允许确定生产率、节能、积聚能力、体积以及更多参数之间的最佳折衷办法的参数，如将在说明书下文中可看出的。在本专利技术的优选的形式中，横向传送炉细分为两个段，即第一入口段和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．制造长形金属轧制产品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：以从３５吨／小时至２００吨／小时的高小时生产率，通过定义了铸造轴的单铸造机（１１）来连续铸造具有矩形或等效的截面的产品，所述截面的较长的边与较短的边之间的比高于或等于１．０２且低于或等于４；将铸造产品剪切至应有尺寸，以定义具有包括在１６ｍ与１５０ｍ之间的长度且具有包括在１０吨与１００吨之间的重量的节段；将具有至少１０００℃的平均温度的所述节段引入维持和／或可能的加热炉（１４），所述维持和／或可能的加热炉（１４）包括用于使铸造产品移动的第一段（２０ａ），所述第一段（２０ａ）布置成与所述铸造轴同轴；横向传送所述炉（１４）内的所述节段，以便将所述节段布置在用于使铸造产品移动的第二段（２０ｂ）中，所述第二段（２０ｂ）布置成相对于第一移动段（２０ａ）平行且不重合，并且与相对于所述铸造轴平行且偏置的轧制轴对准；在定义所述轧制轴的轧制机（１６）中减少所述截面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹皮托·本得特，
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：IT