热轧薄带钢的方法技术

薄带钢（１１）经由一包括各夹送轧辊（１３）的夹送轧辊台（１２）被传向一包括一对工作轧辊（１７）和上、下支承轧辊（１８）的轧机（１６）。带钢（１７）穿过两工作轧辊（１７）之间的辊缝，而带钢挤压力施加在两工作轧辊之间以压缩带钢的厚度。各夹送轧辊（１３）施加拉力于传向两工作轧辊（１７）的带钢。为了在带钢中生成的弯皱缺陷最少，由各夹送轧辊施加的拉力大到足以确保进入两工作轧辊的带钢任何部分不处在纵向压力之下以致超过带钢的屈曲应力。施加的拉力充分地小，以便产生不大于１％的由于蠕变造成的带钢伸长率。带钢可以在７００℃到１２００℃范围之内的温度下由两工作轧辊（１７）予以热轧。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一般在700℃以上的热和温轧薄带钢。它特别但并非唯独地适用于以一成双滚轧铸塑机通过直接铸塑生产的薄带钢的纵向滚轧，此时带钢的形状校正是很重要的。成对轧辊带钢铸塑方面的最新进展已经使得带钢能够生产到小于5mm和一般3mm及以下量级的厚度。这种带钢可以随着它从铸塑机生产出来而通过在一纵向热轧机中予以压缩来进一步减小厚度。已经发现，当热轧这种带钢以进一步减小厚度时，由于带钢材料在进入轧机的各工作轧辊的弯皱，在带钢中可以生成一些显著的缺陷。这种弯皱缺陷可能较小而表现为在带钢表面上可见的许多曲线。不过，特别是当滚轧很薄带钢时，带钢的各弯皱的部分可能在滚轧之前成为折叠的，以致带钢的一些部分成为剧烈受压缩的并分裂开来而造成非常严重的缺陷。这种弯皱缺陷已经发现是由于带钢厚度方面的变异和最终遍及带钢宽度的压缩所造成的。一般，带钢的中心部分可能承受比各带钢边缘较大百分比的压缩，或者可能遍及带钢宽度出现“一些波纹”。后者显现为沿着带钢长度的“一些波纹”。通过轧机的压缩作用相对于带钢各较薄部位的带钢各较厚部位上造成较多的向后滑动。带钢的各较厚部分将因此承受长度方向上的压缩，而各较薄部分将承受拉伸，并因此会导致皱褶。皱褶随后被滚轧到带钢里面形成下游形状缺陷。在极端情况下，带钢可以在各皱褶处完全折叠起来，而折叠起来的材料被卷进而产生严重的缺陷。在遍及带钢宽度的带钢厚度上的变异局限于带钢宽度的一些微小部分的场合下，后果可以局限于带钢的弯皱。弯皱的程度关系于遍及带钢宽度的厚度上差别的大小和带钢宽度受到压缩量上差别影响的程度。我们已经发现，在热轧小于大约3mm厚的薄带钢期间，弯皱可以通过确保进入轧机的带钢承受在规定限度之内的拉力而基本上予以控制。更为具体地说，我们已经发现，有可能通过施加一定的拉力避免将引发弯皱的那种带钢的屈曲，而同时保持此拉力低于一上限以避免将损坏带钢的过度带钢蠕变(导致颈缩或撕裂)。本专利技术的一项图示实施例提供一种通过热轧那种最为曲型地采用一双滚筒浇板机直接浇铸生产的类型的薄带钢来从事形状校正的方法，包括通过一对工作轧辊之间的一轧缝给进带钢、在两工作轧辊之间施加带钢挤压力以减小带钢的厚度，以及向通向两工作轧辊的带钢施加拉力，该拉力大到足以确保在进入两工作轧辊的带钢任何部分不处在纵向压力之下以致超过带钢的屈曲应力，而且小到足以产生不大于1％的由于蠕变造成的带钢伸长率。允许产生不大于1％的由于蠕变造成的伸长率的拉力，一如以下文章中所述那样予以确定，此文章是“高温下碳含量对普通碳钢塑性流动的影响”(“Effect of Carbon Content on Plastic Flow of Plain Carbon Steel at ElevatedTemperatures”)，P.J.Wray，American Society for Metals and the MetallurgicalSociety of AIME，Vol 13(Jan 1982)。虽然带钢在滚轧之前可以是超过2.5mm厚，但也可以具有低至大约0.5mm或更低的滚轧前厚度。带钢可以在至少大约700℃的温度下予以热轧。带钢也可以在高达大约1200℃的温度下予以热轧。通过两工作轧辊后带钢厚度减小的程度一般是大约35％或更小，而通常是由用户对成品带钢厚度的选择来确定的。施加的拉力可以是将由于蠕变造成的带钢伸长率限制为为不大于0.5％者。最好是，由两工作轧辊施予的横跨带钢的带钢厚度减小方面的变化小到足以防止大于200I-单位的两工作轧辊下游的带钢形状缺陷和表面褶皱。不过，在一些情况下，减小方面的变化可以是允许下游形状缺陷和表面褶皱高达400I-单位者。生产出来的带钢横跨其宽度在形状缺陷方面会有变化；这些I-单位数字是最坏情况的带钢形状缺陷和表面褶皱。如此生产的轧制带钢一般在冷却之后在商用表皮光轧机上另外加工处理以产生形状缺陷和表面褶皱低于100I-单位的较平带钢。I-单位是所生产带钢的不平度的量度。I-单位由以下方程确定I-单位＝(h/l)2×24.649其中“h”是带钢中形状缺陷的正负峰间幅值，而“l”是峰值间距离(即波长)。有时习惯上在运算中使用此方程确定I-单位时把24.649圆整为25。拉力一般是通过使其穿过两工作轧辊前方的一对夹送轧辊而施加给带钢的，但在两工作轧辊下游也可以采用另外一些夹送轧辊而保持横跨工作轧辊的拉力。在两工作轧辊处的拉力越大，达到一给定减小量的滚轧负荷越小。为了可以较为完整地解释本专利技术，将参照所附各图详细地说明适当的带钢拉力的确定和按照本专利技术用于从事运作的一种形式的滚轧设备，各图中附图说明图1示意性地表明在热轧通过采用一双滚筒浇板机进行直接浇铸而制成的小于3mm的薄带钢时弯皱缺陷的典型构形；图2是一图线，画出对于某一给定的带钢厚度与宽度比值和带钢温度所必需的屈曲压缩应力；图3画出按照本专利技术在850℃到1200℃的温度下热轧时典型薄带钢的上和下进口拉力极限；图4表明部分带钢轧制设施，可按照本专利技术予以操作以热轧薄带钢。图1示意性地表明在轧机的一对工作轧辊2之间的辊缝通过的带钢1，此时情况是，在部位3处出现上游屈曲，这些部位会被卷进而产生下游缺陷4(形状缺陷和表面中断，或者弯皱)。这表明本专利技术致力解决的问题所在。由于滚轧之后横向伸长偏差也是下游形状缺陷，所以可以证明，一如附录之中所述，弯皱(crimping)的大小必须小于这种形状缺陷。特别是，此说明书的附录表明，在轧机进口处的“弯皱”带钢应变|dεo|由下式给出|dεo|≤|dεs| (1)其中|dεs|是表述为一种伸长应变的下游形状缺陷大小。亦即，上游弯皱应变总是在大小上小于下游形状缺陷应变。下游形状缺陷比弯皱应变容易测定，而为下游加工所允许的最大形状缺陷较好地确定下来，一般小于200I单位(I-Units)，虽然在某些情况下，下游形状缺陷的偏差可以高达400I单位。由于上游弯皱应变必须在大小上小于下游带钢形状应变(shape strain)，这本身就又给出了在正常滚轧条件下这种带钢的最大期望弯皱应变。应当指出，本专利技术所致力解决的问题是针对诸如用一双滚筒浇板机(twin roll caster)浇铸制成的薄带钢，此时形状缺陷横跨带钢的宽度是不均匀的。如果带钢足够厚，则由于带钢的挠曲刚性，尽管横向伸长偏差，也不会发生屈曲。最小的屈曲应变在形状缺陷情况下与带钢厚度和宽度的实验关系原先已经由Somers等人在以下出版物中提出Somers R.R.等人(1984)，“一种预测热带钢外形、中间凸起和不平度的模型的确定和应用”(Verification and Applications of a Model for Predicting Hot Strip Profile，Crownand Flatners)，Iron and Steel Engineer，Sept PP35-44。同一理论可以用于上游“弯皱”。图2表明对于一给定带钢厚宽比和带钢温度的相应必要的屈曲应力。对于厚度小于2.5mm和宽度大小1000mm的带钢，必要的压缩应力小于2Mpa(即兆帕)。对于一般出现的形状缺陷来说，在应力方面具有5至10Mpa量级的屈曲应力容易被超过，对于较厚的10mm带钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧薄带钢的方法，包括： 通过一对工作轧辊之间的一辊缝给进带钢； 在两工作轧辊之间施加带钢挤压力以压缩带钢的厚度；以及 向走向两工作轧辊的带钢施加拉力，该拉力足够大以避免进入两工作轧辊的带钢中的屈曲应力，并且足够小而由于蠕变产生不大于１％的带钢伸长率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰A齐格拉尔，迈克尔A洛佩兹，安德鲁E狄克逊，
申请(专利权)人：卡斯特里普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]