连铸与轧制之间非连续金属板片制造过程及系统技术方案

一种金属板片制造过程及系统，金属片的厚度为０．１４－２０ｍｍ，金属板的厚度为１０－１００ｍｍ，毛坯（１）的厚度为３０至３００ｍｍ，采用弓形连铸形式。毛坯（１）在铸造后在感应炉（１２）内加热，然后无连续地直接输送给轧制台（１１），没有任何中间产品。轧制后的产品经冷却后形成板材（２０），利用切割及抽丝装置（１４），或者卷绕到辊子上，从而形成连续片状盘圆（１５），可由冷却系统（１３）下游处的切割装置（１４’）来切割。可在轧制台之间设置表面冷却装置（１３’）。根据厚度减小与终端产品质量的关系，来逐步增加从连铸至轧制结束为止的输送速度，并调节相对下游方向的级联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种从金属连铸至最终轧制台为止的非连续金属板片制造过程及系统，尤其涉及一种无任何中间产品的钢产品的制造过程及系统。
技术介绍
在钢产业中，考虑到原材料成本及电耗的增大、全球市场竞争的加大以及防污标准的限制，需要采用一定的方法来制造高质量的热轧盘圆及板材，从而降低投资成本及产品成本，进而使板材厚度更为减小。提高竞争力，还可降低终端产品的电耗，从而使环境污染降至最低。近年来在这一方面已经有了长足的进步，如本专利申请人名下的专利EP0415987，0925132，0946316，1011896以及国际公布WO2004/0262497所示。然而，尽管产品质量达到了最佳(尤其是钢板)，但其结果在污染和能耗方面却不尽人意，而且会增加终端产品的体积。以上述的EP0415787所谓“铸轧”为例，其在弓形铸造机上只配有一台轧制机，从而使中间产品在加热后还需要第二次轧制。在近年来公开的WO2004/026497中，上述“铸轧技术”采用连续铸造，且进行第一次轧制，不超过四台装置，从而获得中间产品，其在切割后进行加热，然后再进行塑性拉伸，并进行第二次轧制。根据该出版物WO2004/026497，在第一次粗加工后，还可以拉成板材，但不采用高质量板材所需的冷却系统。在实际中，板材拉制在没有下游处理的情况下只具有缓冲作用，从而避免连铸及后续生产线的中止，但与板材生产的程序性无关。“铸轧”这一概念还见于EP0823294专利，其配有三个不同的制造步骤第一步是产生奥氏体毛坯，从而形成中间品；第二步是进一步加热该中间品至温度＜738℃，且按Fe/C图来进行金相组织转换；第三步是完成轧制，从而形成铁素体。该专利的主旨在于，采用铸轧概念，从而以三个不同的步骤来获得厚度较薄的板材，铁素体不采用最后一步，从而在所谓的“批量流动”(换言之，连铸出口处单位时间内的钢流量)之下，可通过一个制造步骤来获得超薄的奥氏体产品。专利EP0889762中公开了一种采用铸轧概念的方法，从而不连续地一步制造薄板，还公开了一种毛坯连铸方法，其为大流量(毛坯厚度乘以出口速度，单位为m/min＞0.487m2/min)，且连铸出口处为高温(约为1240℃)，在温度均匀后进行轧制。与EP0823294相同，EP0889762专利也在第一次粗加工与最后的精加工之间配用冷却步骤或加热步骤。试验证明，该专利不适用于工业场合。进行高温连铸(约1400℃)从而在轧制过程中尽量利用热能这一想法固然令人生趣，然而在实际中是行不通的，因为如果在如此高温下连铸，连铸出口处的表面温度将高达1150℃，从而会造成弯液区不规则，进而造成毛坯缺陷甚至断裂。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述不足，采用一种新型的第二次冷却系统，从而可适于高流量流动，并进行感应加热，从而使毛坯温度至少提高100℃。本专利技术的目的在于，提供一种制造过程，从而可在极小的设备上，通过连铸与轧制之间没有中间产品的一个连续步骤，来获得热轧板，甚至超薄热轧板，其最大厚度为20mm至0.14mm，还可获得高质量板材，其厚度为10与100mm之间，从而可最大限度地利用熔化金属的全部能量。本专利技术的过程的主要特征如权利要求1所述，包括一个连铸步骤及一个在线轧制步骤，直接连接而没有中间粗加工，在连铸与轧制之间进行感应加热。本专利技术的另一目的在于，提供一种用于招待上述过程的系统或设备，其中，在轧制台工作中，在模具及连续铸的下游材料不连续，在感应炉之后，连铸与第一轧制台之间的距离最小。该设备的主要特征如权利要求4所述。附图说明参照下列设备实施方式及附图，可进一步理解本专利技术的其它目的，其中图1表示本专利技术设备示例，用于制造卷成盘圆的钢板，最小厚度为1mm，板材的最大厚度为100mm；图2表示连铸模具，其尺寸符合本专利技术的要求；和图3表示从模具至最后轧制台为止的厚度减小量。具体实施例方式应注意的是，本说明用于碳钢或不锈钢钢板制造及/或薄和超薄板材，但本专利技术也适用于铝、铜或钛的板材生产。从钢水包向浇口盘倒入钢水(熔化钢)，然后再进入连铸模，出口处毛坯的厚度为相对模具入口的厚度而缩小，其处于30与300mm之间，其长度为600与4000mm之间。在液态下厚度持续减小，同时在同一铸造步骤中进行第二次冷却，在轧制台上直接与连铸相联，直到结束为止，从而最大限制利用液态钢的起始能量，直到达到所希望的厚度为止，其厚度对片材而言为0.14-20mm，而对板材则为10-100mm。本专利技术中的上述材料流量或“流量”的值较大，从而保证轧制所需的温度及速度，使终端产品具有所需的厚度及表面与内面质量，且模具内减小厚度。参见图3，厚度从模具本体开始减小，其中，毛坯的中心处首先减小，形成冠边，从而形成空心模具，液芯厚度减小，直到达到最后的轧制台为止。在铸造中的减小步骤中，材料的输送速度是一定的。参见图2，流量与输送速度及毛坯的剖面SB成比例，根据本专利技术，最佳比率取决于模具内液钢表面(或熔化钢)的面积SM，即对应于弯液区的水平剖面，减去浸入式喷口的表面面积ST，以及毛坯在连续铸造出口处的垂直剖面SB。该比率SM/SB必须为≥1.1，从而保证液态钢(或熔化钢)的流量受到限制，并使模具内及弯液波的涡动降低至最小。液态钢的流量如果较大，则需要加大毛坯的第二次冷却电能。传统技术的对策一般是增加冷却水流量。但冷却水流量如果过大，则难以排出水，易于停留在喷口前端，从而妨碍了优质终端产品所必需的冷却均匀性。如果水压处于15与40巴之间，而且喷口与毛坯之间的距离为＜150mm，则可以以以较小的“流量”来获得有效的毛坯冷却，并可获得优质终端产品所必需的温度(横向及纵向)均匀性。通过上述参数，来自喷口的水最好穿过蒸汽膜，从而在毛坯与冷却水之间形成隔绝(莱顿弗罗斯特现象效果)。第二次冷却如上所述，具有冷却毛坯表面的特殊效果，同时使毛坯的中间部分保持最大温度。其目的在于，使毛坯在连铸出口处的表面平均温度达到＜1150℃，从而避免所谓的“凸起”，即，在铸造辊之间产生毛坯膨胀，从而产生不规则的弯液区，并影响产品质量，并使铸机出口处毛坯中部的平均温度尽量高，且在任意场合下均为＞1300℃，从而在轧制时，以最小的分离力来获得最大的减缩。这对于降低投资(机台较小)及同一产品厚度所需的低电耗是有利的。根据本专利技术，与传统技术不同，无需过大的电耗便可降低最终厚度，且kW值与铸机出口处的毛坯厚度成比例(SpB)。比如，对1600mm的毛坯而言，前五个机台的所需电耗为 1号台kW＜SpB×202号台kW＜SpB×403号台kW＜SpB×704号台kW＜SpB×855号台kW＜SpB×100图3表示上述内容与厚度减缩的关系，以及与前五个轧制台的电耗增加的关系，如各机台的对应尺寸所示。通过采用上述铸机，其高度可低于立式铸机，固体毛坯内的铁素体对同一剖面及连铸出口速度而言是较低的，从而可避免膨胀或将其降至最低。图1表示本专利技术的布局图示例，从连铸出口处的毛坯1开始至模具10为止。毛坯1的厚度为30至300mm之间，宽度为600至4000mm之间，其通过感应炉12输送给轧机11，从而加热该机台的上游及除鳞机16。连铸机出口与第一轧机11之间的距离不大于50m，从而限制毛坯的温度损失，这样，可以减小机台的尺寸，以减小空间。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢片制造过程，其厚度为０．１４ｍｍ至２０ｍｍ，金属板的厚度为１０与１００ｍｍ之间，毛坯厚度为３０与３００ｍｍ之间，宽度为６００与４００ｍｍ之间，通过连铸而获得，出口处单位时间内有大流量的材料流通，其中，连续铸造（１０）为弓形模具，且在一个制造步骤中直接连接轧制步骤（１１）而不连续，其特征在于，减小厚度，从在模具内从开始起逐步增加，并在铸造及轧制中连续，在第二个冷却步骤中，在连铸出口获得一种毛坯，其剖面上具有转换温度梯度，毛坯的平均表面温度为＜１１５０℃，芯部的平均温度为＞１３５０℃，在铸造与轧制之间进行感应加热（１２），对板材（２０）进行切割及拉伸（１４’），在一定的冷却下，使轧制片形成盘圆（１５），还提供一种速度调节系统，相对从连续铸造开始的下游方向级联，其中，轧制端的上述输送速度对应于终端产品的厚度减少量而逐步增加，铸造与轧制之间的距离在过程中最后一个考虑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钢片制造过程，其厚度为0.14mm至20mm，金属板的厚度为10与100mm之间，毛坯厚度为30与300mm之间，宽度为600与400mm之间，通过连铸而获得，出口处单位时间内有大流量的材料流通，其中，连续铸造(10)为弓形模具，且在一个制造步骤中直接连接轧制步骤(11)而不连续，其特征在于，减小厚度，从在模具内从开始起逐步增加，并在铸造及轧制中连续，在第二个冷却步骤中，在连铸出口获得一种毛坯，其剖面上具有转换温度梯度，毛坯的平均表面温度为＜1150℃，芯部的平均温度为＞1350℃，在铸造与轧制之间进行感应加热(12)，对板材(20)进行切割及拉伸(14’)，在一定的冷却下，使轧制片形成盘圆(15)，还提供一种速度调节系统，相对从连续铸造开始的下游方向级联，其中，轧制端的上述输送速度对应于终端产品的厚度减少量而逐步增加，铸造与轧制之间的距离在过程中最后一个考虑。2.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，在上述轧制步骤之中/或之后，还提供至少一种冷却步骤(13，13)。3.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，上述大值流量，毛坯厚度为＞30mm，速度为＞4m/min。4.一种钢片制造过程，其厚度为0.14mm至20mm，金属板的厚度为10与100mm之间，连铸包括模具及弓形铸机，液芯从毛坯(1)开始减小，其厚度为3O与300mm之间，宽度为600与4000mm之间，其特征在于，上述模具表面SM之间在弯液区之比为≥1.1，减去浸入式喷口的面积ST，以及毛坯(1)在连铸出口处的剖面Sb，从而提供第二冷却系统，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔瓦尼阿尔韦迪，
申请(专利权)人：乔瓦尼阿尔韦迪，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]