专利名称：用于板坯的串联表面处理的方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过板坯的串联表面处理(Iniine-OberfIachenbehandlung)来改进表面质量的方法以及装置，在从连续铸造(StranggieBen)至热轧的连续的过程中例如根据带有布置在铸造机和热轧机组之间的加热炉(Wjirmeofen)的CSP方法制造该板还。
背景技术：
在连续铸造设备中、尤其地在板还铸造设备(Bra_engiefianlage)例如CSP设备中产生带有接近最终产品的尺寸的铸造坯料(Gussstrang)。由于板坯距最终产品仅仅还有很少的工作步骤，光滑的且无缺陷的板坯表面是重要的。在连续的连续铸造设备上产生的薄的和直至400mm厚度的厚的板坯可在表面附 近或在表面上具有小的不连续(Unghze)和铸造粉末残留物并且在表面附近的边缘区域中可具有化学成分的改变。不连续例如为波动标记(Oszillationsmarke),由于过程技术的原因，该波动特征不可避免，并且不连续例如同样为孔。可通过由于在结晶器中高温时的扩散过程(Diffusionsvorgang)而引起的在钢和铸造粉末之间的材料交换促使在表面附近的边缘区域中的钢成分的化学改变。在铸造和加热过程期间和通过辗轧(Auswalzen)板还尽可能地消除较小的不连续、铸造粉末残留物和表面附近的化学成分的改变。然而，在不适宜的情况中，“化妆性的(kosmetische) ”表面现象(Oberfljichenerscheinung)在酸洗的(gebeizt)热轧带材上保持可见，例如以波动标记阴影的形式。在文件EP 0 867 239 BI中描述了用于制造热轧宽带材(Warmbreitband)的方法，其中，将铸造的板还流(Brammenstrang)分割成区段并且当在连续式加热炉(Durchlaufofen)中热处理之后对板坯流进行辗轧。为了在轧制之前改进板坯区段的表面质量提出，中断有缺陷的板坯区段的热处理以用于在表面加工装置中通过磨削或火焰修整(Fljimmen)进行表面加工，并且利用与铸造速度脱稱的(abgekoppelt)可变的速度进行表面加工。如有需要，将板坯区段输送到连续式加热炉的侧向地布置在精加工机组(Fertigungslinie)旁边的区间(Segment)中以用于其表面加工。从文件EP I 093 866 A2中已知用于通过铸造还料表面的串联剥蚀(Abtragung)改进优选的板坯铸造设备的铸造坯料的表面的方法和装置。在通过加热炉之后在铸造坯料的串联轧制之前不远处进行剥蚀。在此应用电弧、激光光束或机械的器件、然而优选地应用利用带有或不带铸造还料表面的机械的再处理的串联火焰机(Fljimmmaschine)进行的热火焰修整(Heififiammen)。为了避免或至少基本上减少被处理的表面的二次氧化或二级氧化皮形成(Sekundjirzunderb i I dung),有利的是,紧接着热火焰修整直接进行轧制或将铸造还料保持在惯性气体或烟气(Rauchgas)下
发明内容
基于所阐述的现有技术，本发明的目的为，实现用于在连续的方法中、例如根据CSP方法制造的板坯的串联表面处理的方法和装置，利用其可制造带有高的产量和出色的表面质量的热轧带材，并且在其中完全防止开头阐述的保留的“化妆性的”表面现象。利用根据权利要求I的特征部分的特征通过以下方式实现所提出的目的，即通过借助于包含喷嘴或类似喷嘴(diisenamlich)的装置的氧化装置施加到板坯的上侧和下侧上的起氧化作用的火焰或起氧化作用的气体混合物，针对性地氧化出(aufoxidiern)带有每个板坯侧直至4_的层厚度的板坯的限定的表面层；在此，在板坯表面上的氧化产物可为固态的或液态的。为了针对性地产生氧化的层厚度，执行以下可单个地或组合地进行的调整
改变(Variation)为了氧化板还表面而施加到该板还表面上的火焰或所施加的气体混合物的氧化潜能(Oxidationspotential),
改变为了氧化而使用的气体的体积流量，
取决于过程参数例如板坯输送速度和钢质改变为了氧化而使用的气体的氧化潜能和/或体积流量，
改变喷嘴或类似喷嘴的装置相对于板坯表面的间距和角度，
喷嘴或类似喷嘴的装置的构造和数量(Anzahl)。根据本发明的利用氧化火焰或利用氧化气体混合物对板坯表面进行的串联氧化处理(其也可应用在极薄的、被称为薄板坯(Diinnbramme)的板坯中)与以下置于之前和之后的起加工作用的串联方法步骤相结合
在氧化处理之前为板坯表面除去毫无疑问存在的氧化皮。这通过氧化皮清洗器实现，可使其在低压或高压区域中行驶。在氧化处理之后，为了使形成的层(氧化层以及新形成的氧化皮)变脆(Bruchigmachen)，例如借助于水通过湿润喷嘴使其冷却下来。之后，通过随后的滚轮对使这些氧化层机械地胀裂(aufbrechen)，并且紧接着通过氧化皮清洗器将氧化层除去。取决于已有的空间情况，可在离开铸造机之后且进入加热炉之前或备选地在离开加热炉之后且在进入热轧机组之前进行板坯的串联表面处理。当在加热炉之前进行表面处理时，可应用低压氧化皮清洗器(带有〈lOObar的压力的Slab Rinser)或旋转去氧化皮器(Rotorentzunderer)以用于除去形成的层。当在加热炉之后进行表面处理时，那么紧接着表面处理装置，使用在热轧机组之前存在的传统的高压氧化皮清洗器(其在高压OlOObar)下运行)。在这种情况中，为了使形成的层机械地碎裂而使用的滚轮对也用作用于已有的高压氧化皮清洗器的传动滚轮对。根据本发明，有利地，可以单个地或共同地驶入生产线中或从生产线中驶出的方式构造所有用于表面处理所需的设备和装置，从而取决于过程参数例如钢类型、铸造速度、非稳态(No-Steady-State)过程状态,表面处理不限制在整个产量(Produktion)上,而是可选地限制在部分产量(Produktionsteilmenge)上。此外，这些设备和装置除了其可行驶性外如此构造并且如此布置在生产线之内，即可选地在整个板坯宽度上进行表面处理或者以针对性地限制于板坯宽度或长度的局部的或孤立的区段上的方式进行表面处理。
下面根据在示意性的图纸中示出的实施例详细解释本发明的其它细节和优点。其中
图I显示了带有布置在加热炉之前的表面处理的CSP生产线，
图2显示了带有表面处理装置的图I中的局部，
图3显示了带有表面处理装置的备选的布置方案的图I中的局部，
图4显示了带有布置在加热炉之后的表面处理的CSP生产线，
图5显示了带有表面处理装置的图4的局部。
具体实施方式
在图I中以透视的视图示出了带有其主设备部件(CSP铸造机2、加热炉3和热轧机组4)的CSP生产线I的设备工艺流程图(Anlagenfliefibild)，在CSP生产线I中，以生产方向11(在图纸中从左向右)铸造、加热并且之后热轧板坯5。在该设备工艺流程图中以点划线强调了在铸造机2和加热炉3之间的CSP生产线I的区域，在该区域中进行根据本发明的表面处理。图2以侧视图相应地放大地显示了图I的点划线的区域，从CSP铸造机2的出口校正传动部(Auslauf-Richttreibern)6开始,其随后布置有用于制造板还部分长度段(Teill^nge)的剪切机7。在生产方向11上，表面处理装置20位于剪切机7之后，表面处理装置20包括用于去除毫无疑问存在的氧化皮的低压或高压氧化皮清洗器22、带有喷嘴或类似喷嘴的装置的氧化装置21 (利用其针对性地将氧化火焰或氧化气体混合物施加到板坯5的表面上)以及用于利用例如水冷却且用于使已产生的氧化层以及新形成的氧化皮变脆的湿润喷嘴23。在生产方向11上，在该表面处理装置20之后布置有滚轮对8，其目的为使变脆的氧化产物机械地胀裂，随后通过附加的低压氧化皮清洗器9从板坯表面除去该氧化产物。在图2中以黑色加框的方式作为封闭的单元示出表面处理装置20，以用于表明，可作为整体使表面处理装置20从生产线I中驶出。图3显示了备选的在生产方向11上在剪切机7之前的表面处理装置20。相对于图2没有其它变化，从而在此使用的参考标号和在图2中描述的表面处理的执行方案也适用于图3。在图4和5中示出了表面处理装置20的另一可能的备选的移位。在图4(其显示了相应于图I的CSP生产线I’)中，同样以点划线强调了在加热炉3和热轧机组4之间的CSP生产线I’的区域，现在在该区域中进行根据本发明的表面处理。在图5中以侧视图放大地示出图4的该点划线的区域。在图纸中，左侧从加热炉3的出口开始，在产品方向11上，表面处理装置20位于加热炉3和剪切机7之间。与图2和3不同地，在该布置方案中，可应用在(在该图纸中未示出的)热轧机组4之前存在的传统的高压氧化皮清洗器10，从而可省去在图2和3中使用的低压氧化皮清洗器9。此外，有利地，用于使形成的表面层机械地胀裂所需的滚轮对8可用作用于已有的高压氧化皮清洗器10的传动滚轮对。除了所阐述的区别，其它设有相同的参考标号的装置以及表面处理的执行方案相应于图2的描述。
参考标号列表
I, I’ CSP生产线 2 CSP铸造机 3加热炉 4热轧机组 5板还
6铸造机的校正传动部 7剪切机 8滚轮对
9低压氧化皮清洗器 10高压氧化皮清洗器 11生产方向· 20表面处理装置
21带有喷嘴或类似喷嘴的装置的氧化装置 22低压或高压氧化皮清洗器 23湿润喷嘴
权利要求
1.一种用于通过板坯(5)的串联表面处理改进表面质量的方法，在从连续鋳造至热轧的连续的方法流程中例如根据带有布置在CSP鋳造机⑵和热轧机组⑷之间的加热炉(3)的CSP方法制造所述板坯(5)，其特征在于，通过借助于包含喷嘴或类似喷嘴的装置的氧化装置(21)施加到所述板坯(5)的上侧和下侧上的氧化火焰或氧化气体混合物针对性地氧化出带有每个板坯侧直至4_的层厚度的板坯(5)的限定的表面层；在此，在所述板坯表面上的氧化产物可为固态的或液态的。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述利用氧化火焰或利用氧化气体混合物对板坯表面进行的氧化处理与以下起加工作用的串联方法步骤相结合 在所述氧化处理之前通过低压或高压氧化皮清洗器(22)从板坯表面上除去毫无疑问存在的氧化皮， 在所述氧化处理之后，通过水湿润喷嘴(23)或其它合适的介质或介质供给冷却已产生的氧化层以及新形成的氧化皮，通过滚轮对(8)使已产生的氧化层以及新形成的氧化皮机械地胀裂，并且通过低压氧化皮清洗器(9)或已有的高压氧化皮清洗器(10)将已产生的氧化层以及新形成的氧化皮从板坯表面上除去。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，为了针对性地产生氧化的层厚度，执行以下可单个地或组合地对氧化装置(21)进行的调整 改变为了氧化所述板坯表面而施加到所述板坯表面上的火焰或所施加的气体混合物的氧化潜能， 改变为了氧化而使用的气体的体积流量， 取决于过程參数例如板坯输送速度和钢质改变为了氧化而使用的气体的氧化潜能和/或体积流量， 改变所述氧化装置(21)的喷嘴或类似喷嘴的装置相对于所述板坯表面的间距和角度， 所述喷嘴或类似喷嘴的装置的构造和数量。
4.根据权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，在整个的板坯宽度上进行所述表面处理。
5.根据权利要求1，2或3所述的方法，其特征在干，以针对性地可变地限制在所述板坯宽度或长度的局部的或孤立的区段上的方式进行所述表面处理。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，取决于过程參数例如钢类型、鋳造速度、非稳态过程状态，将所述表面处理限制在部分产量上。
7.根据权利要求4，5或6所述的方法，其特征在于，取决于已有的空间情況，在离开所述铸造机(2)之后且进入所述加热炉(3)之前或备选地在离开所述加热炉(3)之后且在进入所述热轧机组(4)之前串联地进行所述板坯(5)的表面处理。
8.一种用于通过板坯的串联表面处理改进表面质量的装置，在从连续鋳造至热轧的连续的过程中例如根据带有布置在CSP鋳造机(2)和热轧机组(4)之间的加热炉(3)的CSP方法制造所述板坯，该装置尤其地用于执行根据权利要求I至7中任一项所述的方法，其特征在于表面处理装置(20)，该表面处理装置(20)包含 可在低压或高压范围中运行的氧化皮清洗器(22)， 包含喷嘴或类似喷嘴的装置的氧化装置(21)以用于将氧化火焰或氧化气体混合物施加到所述板坯表面上， 用于冷却且用于使通过氧化装置(21)的喷嘴或类似喷嘴的装置而在所述板坯表面上通过氧化产生的层变脆的湿润喷嘴(23)； 以及布置在所述表面处理装置(20)之后的滚轮对(8)，该滚轮对(8)用于使所述变脆的层机械地胀裂；以及可在低压或高压范围中运行的氧化皮清洗器(9，10)以用于从所述板坯表面上除去破裂的层。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述表面处理装置(20)的所有设备和装置(21，22，23)以及所有布置在之后的装置(8，9)以可变的方式构造成可单个地或共同地驶入所述生产线中或从所述生产线中驶出。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，用于表面处理所需的设备和装置(21，22，23，8，9)除了其可行驶性之外如此构造且如此布置在所述生产线之内，即在整个板坯宽度上进行所述表面处理或者可选地针对板坯宽度或长度的局部的或孤立的区段进行所述表面处理。
全文摘要
为了通过串联表面处理改进在从连续铸造至热轧的连续的过程中例如根据CSP方法制造的直至400mm厚的板坯(5)的表面质量，根据本发明提出，通过借助于包含喷嘴或类似喷嘴的装置的氧化装置(21)施加到板坯(5)的上侧和下侧上的氧化火焰或氧化气体混合物，针对性地氧化出带有每个板坯侧直至4mm的层厚度的板坯(5)的限定的表面层，并且在其它过程进程中将表面层除去。在此，在板坯表面上的氧化产物可为固态的或液态的。
文档编号B21B45/00GK102791413SQ201180013923
公开日2012年11月21日 申请日期2011年1月10日 优先权日2010年1月14日
发明者C.克林肯伯格, C.比根, L.纽曼恩, M.加思曼恩, T.贝彻尔 申请人:Sms西马格股份公司