基于薄板技术来制造超薄热轧带材的方法和生产线技术

一种用于由通过连续铸造处理获得的薄板连续制造超薄热轧带材的方法和生产线，包括辅助冷却系统，通过在连续铸造后立即对薄板进行粗轧（５）而进行预变形，感应加热（８）以便使中间带材的温度固定在选定的１０００和１４００℃之间，通过不超过六个道次的轧制来使热轧带材精轧（１８）的厚度最小达到０．４ｍｍ，同时使从精轧机的最后台架中出来的热轧带材保持高于７５０℃的控制温度。还考虑用于钢质量和带材厚度的特定Ｔ．Ｔ．Ｔ．曲线图（时间－温度－变形）而在精轧机的最后台架和卷绕之间对带材（１３）进行冷却（１４）。还提供了处理控制系统，它具有主系统和六个外围子系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造超薄热轧带材的方法以及相应的生产线，该热轧带材基于薄板技术而通过热-机械装置轧制成厚度降低至最小0.4mm。已知用于制造热轧带材的所谓“薄板”技术从在美国和意大利于1990和1992年开始有第一个该类型设备以来已经有了很大的发展。目前，通过该薄板技术已经可以在碳钢领域和不锈钢领域中制造任何质量的热轧带材该技术的说明例如在DE 3840812C2、EP 0415987B1、DE19520832A1和WO00/20141中所述。通过更注意的检查，显然可控制的硬参数是温度在4-6m/min铸造速度和热轧带材厚度＜2mm的情况下，在粗轧机出口处测量时，中间带材的温度＜900℃(AC3)而在精轧机的出口处时，带材温度＜750℃(AC1)，这会引起质量缺陷，以致于影响材料特性和生产安全性。无论避免降低至低于临界温度，在4-6m/min的铸造速度下，在粗轧机或大压下量轧机HRM之后的中间带材的厚度不能小于20mm。例如在通过感应加热区域和在炉出口使带材温度达到大约1200℃之后，中间带材厚度的该值再次导致热精轧带材的限制，限制为不能过低，同时还不能使温度低于AC1温度750℃，例如当为具有0.06％C的碳钢时，将导致钢质量的缺点。还已知在薄板技术的生产试验和开发进行了10年之后，要满足的市场要求是以更好质量和更低成本来制造热轧带材。热轧带材的市场要求特别涉及0.4mm的最小厚度，同时在平均T.T.T.曲线中进行热-机械辊轧，从而导致材料有所希望和改进的机械特征。在本文中，在通过薄板技术的最佳技术方法中考虑了Dual Phase，TRIP和TWIP钢产品的低成本制造。本专利技术的目的是发展一种基于薄板技术的方法和生产线的组合，通过热轧带材精轧机，例如为了能够制造超薄热轧带材，在根据T.T.T曲线的热-机械方法中，作为最小值的厚度为0.4mm，且最大值的宽度为2.2m，有控制结晶结构和相应的材料控制特性。除了缠绕成比重为大约20Kg/mm宽度的材料卷的热轧带材标准生产，本专利技术的另一目的是上述高质量热轧带材的所谓“连续轧制”，其可用于任何重量的材料卷，且还与随后的加工步骤直接相连。本专利技术的另一目的是提供一种在液芯减小过程中在铸造机器中的辅助冷却系统。上述目的特别通过独立权利要求1和13中限定的特征而实现，该特征并不为本领域显然所知。下面将参考附图并通过非限定实例来介绍本专利技术，附图中附图说明图1a和1b组合在一起示意表示了用于本专利技术方法的生产线的优选实例；图2示意表示了控制该方法的相同的优选实施例；图3表示了带材温度作为带材厚度或道次轧制次数的函数的曲线图；图4表示了带材温度作为道次轧制时间顺序的函数的曲线图；以及图5表示了考虑Dual Phase，TRIP或TWIP钢的制造的、用于钢分析的T.T.T.曲线图。参考图1a和1b，根据本专利技术的优选生产线(能够执行本专利技术方法)表示成它的部件。在生产线的开始处有连续铸造系统1，该连续铸造系统1有振动模具2，它在出口以10m/min的最大铸造速度供给宽度为800-1200mm且厚度为100-70mm的薄板。模具的下游提供有轧辊通路(或台板)3，该轧辊机械布置成在固化过程中在区域3.1内使薄板厚度最大减小60％，并在区域3.2中等于80-40mm，同时铸造速度应当保持在它的最大值，以便获得最大生产率，并使铸造机的出口处的薄板温度最高。已经发现，优选是模具的几何形状为这样，即薄板在离开它时并不为完全矩形截面形状，而是有中心冠，该中心冠的值优选是在各侧2.2为0.5和5mm之间。在固体芯轧制之后，随后的预制带材优选是仍然有中心冠，该中心冠在各侧5.3处为0.4mm。可以提供具有相关软件的专用硬件装置，以便获得该带材所需的几何公差，从而使得离开连续铸造机的薄板的厚度变化在±1mm值的范围内，而不管辊隙和磨损。因此，可以提供与铸造机的第一部分组合的主动位置促动器/调节器和平行控制。这意味着在区域3.3中在连续铸造机的端部将发现固化结束。在固化过程中上述薄板厚度减小认为是该处理的最重要的技术优点，相关量称为参数V1，也表示为控制系统的数据22.1，参考图2。实际上，由于所述厚度值减小，因此获得细结晶结构和减少内部裂纹和分离，从而导致材料特征提高。而且，薄板厚度减小可以选择为优化整个制造处理中的条件。在该处理阶段的要点是形成特殊类型的空气/水辅助冷却3B，专门研究了与点3的液芯减少处理的组合。该处理的目的是为了使沿与铸造辊3b接触的两个外表面的温度差±30℃，以便获得尽可能均匀的温度分布，特别是获得如上述的内部质量条件，因为上面所述都为了在高铸造速度(直到8m/min)和出口温度低于1200℃时使膨胀效应3A-3c减至最小，以便防止由于奥氏体晶粒增大的现象而在轧制过程中对产品质量的不利影响。对于强度，必须保证合适比容的水，可用数量表示为0.6-31/kg产品，同时冷却强度(1/min每m2)必须在铸造机的上部更大，在该处薄板温度更高，冷却水的蒸发更强，且皮层还相对较薄，因此便于通过液芯传热。优选是使用“气雾”型喷嘴3a。可以通过合适选择在每对相对轧辊之间的空间内的喷嘴3a数目和它们的喷雾图形而使各横截面周边上的温度均匀。还必须提供喷嘴在薄板前侧和后侧之间的选择控制供给，通过增加后侧供给，以便补偿在轧辊前侧和薄板之间的凹形区域内的停滞现象缺乏。由于相同原因，还将对在连续轧辊之间的各区域中的某些喷嘴进行选择的气动控制，同时例如通过红外线扫描仪来观察在横截面上的上部和/或底部薄板表面温度。为了沿纵向截面的温度均匀，必须进行总体传送和/或沿铸造机的冷却强度分布的动态控制，以便在沿铸造机的一个或多个检测点处保持薄板表面的恒定合适温度。还应当知道，沿该方向的温度可能受到多个参数的影响，例如铸造速度、液态钢铸造温度、在模具中的整个换热以及铸钢的化学成分。预定薄板表面温度通过合适固化模型来计算，该固化模型考虑了钢的化学组分；钢对内部变形(膨胀)的敏感性；钢对热梯度(可以引起沿横向或纵向方向的内部或表面裂纹)的敏感性；铸造机的几何特征；预计铸造速度；预计冶金长度。因此，辅助冷却系统具有由用于水和/或空气(当为气雾时)区域阀控制的多个喷嘴区域，在铸造机上部的喷嘴区域可以包括在前侧和后侧的喷嘴，而在底部的喷嘴区域可以在前侧和后侧不同。这些阀可以只控制在轧辊之间的各空间内的某些喷嘴，以便进行沿横向方向冷却的多于一个的主动控制。在连续铸造装置的出口处，薄板2.2直接供给粗轧机(或HRM)5，以便在不超过4个道次次数的情况下轧制成厚度为30-8mm。通过轧制获得的厚度减小也确定为使得整个处理有最佳条件。而且，当进入5.1时，相对较低的速度4-10m/min(即0.066-0.166m/s)使得轧制产品或“薄板”5.2明显变宽，因此大大改进了型面，沿横向对称的偏差小于1％。中间带材5.3的这样良好型面实际上是使厚度为1.5-0.4mm的最终产品13(即薄的热轧带材)具有良好型面的基础条件。当进入HRM 5时在5.1处的较低轧制速度条件下，中间带材5.3型面的良好质量可以作为处理的第二技术优点V2，能够对整个方法的柔性以及产品质量产生很大的影响。相同数据也可以在控制系统22中表示为参数22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由通过连续铸造获得的薄板连续制造超薄热轧带材的方法，包括以下处理步骤：连续铸造步骤（１）；在连续铸造步骤（１）之后的预变形（５）；感应加热（８）；以及最后变形（１８），该最后变形通过预先塑性拉伸（１７ ）、除氧化皮（１７ａ）并随后冷却和卷绕，其特征在于：离开模具的薄板具有中心冠，该中心冠的值在各侧优选是在０．５和５．０ｍｍ之间；在连续铸造时在固化（３．１）过程中减小薄板厚度的最大６０％，从１００至７０ｍｍ减小到８０ 至４０ｍｍ；在液态钢芯减少步骤（３Ｂ）中的辅助冷却，该辅助冷却仅通过喷射喷嘴（３ａ）来进行，具有以下特征：水的供给比例在０．６和３．０升之间每ｋｇ铸钢；由于液态芯减少，因此沿薄板前进的方向降低冷却强度；选择控 制在薄板前侧和后侧之间的冷却流体的流量；所述预变形是薄板在固化时在薄板表面温度＞１１００℃的情况下进行的粗轧（５）步骤，同时不超过四个道次，以便获得中间带材（５．３），该中间带材有从３０至８ｍｍ范围内选择的不同厚度，同时中心冠在各侧 达到０．４ｍｍ；所述感应加热（８）用于固定中间带材的各个温度，该温度在１０００和１４００℃之间选择，并使头部和尾部过热；所述塑性拉伸（１７）与除氧化皮（１７ａ）组合，以从中间带材的表面上除去氧化皮；所述最终变形（１８ ）是使精轧带材的厚度降低至最小０．４ｍｍ的辊轧步骤，同时不超过六个道次，且热轧带材在出口处的控制温度＞７５０℃（ＡＣ１）；以及根据专用于带材厚度的钢质量的相应Ｔ．Ｔ．Ｔ．曲线图（１４．１），带材（１３）在精轧（１８）结束和卷绕之间时 进行控制冷却（１４），直到最小温度２００℃。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔维尼阿维迪，
申请(专利权)人：乔维尼阿维迪，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]