专利名称：用于轧制薄轧带材的热带材生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造热轧扁平产品的生产设备，该设备包括一条由许多轧机机架构成的轧机机列和一条输出辊道，该输出辊道带有用于冷却热带材的设备和用于卷取带材的卷取机，该卷取机位于该冷却设备后。
如今，用于制造热轧带材的轧制设备大体上的结构和工作是在每个机架中进行奥氏体加工，也就是说，保证每个机架中的变形温度高于铁-碳相图的GOS线。只在最后轧制道次之后，温度冷却至伴随着在冷却路程和卷成的带卷的晶体组织转变的卷取温度，为了获得细晶最终组织，该最后轧制道次应该尽可能接近GOS线。
在低合金碳钢情况下，对于根据上述工艺的轧制而言，终轧温度(即在轧机机列的最后一个轧机机架中的温度)大约为840-920℃，该温度取决于碳含量。通过改变终轧速率而保持上述终轧温度，其中，轧机机架的驱动功率能控制在轧机机列中的带材自然冷却和热量输入。这种工艺可毫无问题地用于大于一个最小带厚的带厚，根据轧机类型，该最小带厚位于1.3mm数量级内。如果带材厚度小于上述带厚，所需轧制速率在带材头部达到12m/s以上，该速率是如此之高，以致带材在通向轧机机列后的辊道上不能被再加工。
尽管有上述困难，发展趋势仍然是发展更薄的最终厚度，这意味着，该发展趋势是降低终轧温度以便达到低速轧制。这种轧制工艺在描述铁素体轧制时已经披露了，由于这种工艺的加工温度低于GOS线，也就是说，在α-γ双晶区或在低于GPS线的铁素体区内实现上述加工。
根据一种优选方法，在奥氏体区开坯轧制出2-8mm的中间厚度和在铁素体区精轧出小于1.3mm的最薄成品厚度。在这两个加工步骤之间，轧件必须从奥氏体区的终轧温度冷却到铁素体区的轧制温度。这意味着，由840-920℃的温度区冷却至600-780℃的温度区。
在第二加工步骤后的终轧温度也是600-780℃，因此，该终轧温度处于一个数量级内，在该数量级内，晶体组织在卷成的带卷中发生再结晶。由此形成了一种便于在使用产品时不需要进一步冷加工或热处理的晶体组织。
一个好的最终组织所需的基本条件是，保持从奥氏体区冷却至铁素体区的最短冷却时间。为了能实现从奥氏体充分转变成铁素体，就必须保持最短冷却时间。根据所选择的温度和合金成分，进入第一次铁素体转变的最短冷却时间在几秒-几分钟的数量级内。
在传统的用于热轧宽带钢的连轧机中，实施上述工艺有很大困难。由奥氏体向铁素体的转变应该在2-8mm的带厚范围内完成，也就是说，在该厚度范围内，轧件大致位于传统精轧机列的中间。由于在精轧机列中部的相邻机架之间的穿过时间只有几秒钟，所以实施冷却只是理论上可行，而不可能实现转变所需时间。因此，根据上述方法的铁素体轧制不可能用于传统的用于热轧宽带钢的连轧机。
因此，本发明的首要任务在于提供一种用于轧制热带材并消除了上述缺陷和问题的生产设备。另外，在所要求的输出速率极限下，在铁素体区内可以进行一可选择的使带材变薄的阶段。
根据本发明，至少轧机机列的第一架轧机机架是可逆式机架。在该可逆式机架的前和后各设置至少一个的卷炉，在该可逆式机架和该可逆式机架前的卷炉之间设置一个可控制的冷却装置。
根据本发明设计的生产设备和在传统设备中的情况一样能在奥氏体区内操作。为此，由粗轧机或薄坯连铸机提供的，其厚度通常是50-100mm的轧件在一个加热炉中被加热到大约1100℃，在由一个或多个机架构成的可逆式或斯蒂克尔轧机中通过调整一个或多个机架而对轧件进行轧制；随后，在斯蒂克尔轧机后的斯蒂克尔炉或卷炉中卷取轧件。在使斯蒂克尔轧机反转后，从斯蒂克尔炉中抽出带材，然后在斯蒂克尔轧机的一个或多个机架中将其压下到5-15mm，随后在输入侧的斯蒂克尔炉内卷取带材。带材在该位置处的温度仍高于850℃。现在，在输入侧的斯蒂克尔炉内进行带材的开卷，在斯蒂克尔轧机或轧机机列的剩余机架中将带材压下到大约1mm，接着由卷取机将带材卷起来。
根据本发明的另一个特征，可以在斯蒂克尔轧机和轧机机列的剩余机架之间设置一个加热装置以保证带材温降不会太大。
也可以在输入侧的斯蒂克尔炉内卷取轧带的位置之前设置一个冷却装置，其中，该冷却装置将厚度大约是5-15mm的带材冷却到850℃以下。在完成铁素体转变后，带材能在斯蒂克尔轧机或剩余轧机机列中被轧制成厚度大约是1mm的带材。
可以省略在斯蒂克尔轧机后的并且位于剩余轧机机列之前的加热装置，只要轧机机列的所有机架都是可逆式机架。这种轧机机列还可以只在奥氏体区轧制和在奥氏体和铁素体区内轧制。在这种生产设备中，只在第一轧制道次中调整可逆式机架的数目以便获得能在出口侧卷炉中被卷取的所需带材厚度。在第二道次中，如此进行调整以使可逆式机列加工出的带材厚度为5-15mm。同样在这种情况下，在入口侧的卷炉中卷取带材之前，通过接通或关闭冷却装置以决定下一道次的轧制是在铁素体区进行还是在奥氏体区进行。
根据另一个特点，还可以省略出口侧的卷炉。而取代它的结构是，如此设置一条输出辊道以使连铸坯最好在没有于可逆式机列中轧制之前能放置在输出辊道上。在反向后，带材在可逆式机列中被压至5-15mm厚，其中还是在这种情况下，在入口侧的卷炉中卷取带材之前，通过接通或关闭冷却装置以决定在下一道次中的轧制是在铁素体区进行还是在奥氏体区进行。
根据另一个特征，两个卷炉可以设置在可逆式机列的入口侧。这时，能调节其中一个卷炉到奥氏体区轧制所需温度，而能调节另一个卷炉到铁素体区轧制所需温度。但是，还可以使两个卷炉都保持在铁素体区所需温度并轮流使用卷炉，从而不会因铁素体转变所需的可能较长的时间而导致设备的停车。
表示本发明新颖性的不同特征在附带的权利要求中特别指出并且构成文件的一部分。为了更好地理解本发明、其工作优点、通过应用而达到的特殊目的，必须参考附图和描述方式，其中画出和披露了本发明的优选实施例。
附图中
图1是一种根据本发明具有一个可逆式机列(其中，其它轧机机列是一个连续式轧机)的生产设备的示意性侧视图；图2是一种根据本发明的生产设备的侧视图，其中所有机架都是可逆式机架；图3是一种根据本发明的生产设备的侧视图，其中所有机架都是可逆式机架，但是，设置一条具有合适长度的输出辊道以代替一个出口侧的卷炉。
图1画出一套后随着一台剪切机2、一个加热炉3、一台剪切机4和一套除鳞装置5的连铸设备1。剪切机4只用于紧急状况下的切断。该连铸设备还包括一个斯蒂克尔炉或卷炉6，如果需要的话，炉6后随有一套当必要时将带材冷却到铁素体区的可控制的冷却设备。随后是两个可逆式机架8、9，如果需要，在出口侧连接另一套除鳞装置10和另一个斯蒂克尔炉或卷炉11。
如上所示，连铸粗坯在可逆式机架8，9中被轧制到5-15mm厚的带材，该带材在卷炉6中被卷取。在该位置上，该带材可以具有奥氏体温度，或经过冷却设备7的冷却后，带材温度可以只处于铁素体区内。
该可逆式机架后随着一套最好是一个感应加热炉的加热设备12，该加热设备在必要时将带材加热到剩余轧机机列所需的铁素体区或奥氏体区内的温度。加热设备12后随着另一台剪切机13、一套除鳞装置14、轧机机列15、一套冷却设备16、一段冷却路程17和另一套冷却设备18。
在如图2所示的设备中，省略加热设备12，而在可逆式机列的终端设置卷炉11。这时，卷炉6后随一套冷却装置和/或除鳞装置19，该冷却装置和/或除鳞装置19后随着可逆式机列20。另一套后随有卷炉11的冷却装置和/或除鳞装置21设置在可逆式机列20的出口侧。
图3画出了一套与图2中的设备相似的设备。在图3中，在紧急剪切机4的后面设置卷炉6，其后随有冷却装置和/或除鳞装置19、可逆式机列20′、除鳞装置14、可逆式机列20″、和一条辊道22。
设置在图2和3所示的生产设备的出口和入口侧的其它装置与图1所示装置相同。
虽然具体地画出和描述本发明的特殊实施例是为了说明本发明的主旨，但很容易理解，在不脱离上述主旨的情况下也可以实施本发明。
权利要求
1.一种制造热轧扁平带状产品的生产设备，该设备包括一条由许多轧机机架构成的轧机机列和一条输出辊道，该输出辊道带有用于冷却热带材的设备和用于卷取带材的卷取机，该卷取机位于该冷却设备后，其特征在于，至少所述轧机机列的第一个机架是可逆式机架，还包括至少一个分别设置在所述可逆式轧机机架前和后的卷炉，其中，在所述可逆式机架和所述可逆式机架前的卷炉之间设置一个可控制的冷却装置。
2.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，包括一个设置在所述可逆式机架和在所述可逆式机架后的一个轧机机列的机架之间的加热装置。
3.如权利要求1所述的生产设备，其特征在，所述轧机机列的第二个机架是可逆式机架，其中在所述第二个可逆式机架和在所述第二个可逆式机架后的轧机机列的一个机架之间设置一个加热装置。
4.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，包括一个设置在所述可逆式机架和在所述可逆式机架后的一个轧机机列的机架之间的冷却装置。
5.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述轧机机列的第二个机架是可逆式机架，其中在所述第二个可逆式机架和在所述第二个可逆式机架后的一个轧机机列的机架之间设置一个冷却装置。
6.如权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述冷却装置包括除鳞机构。
7.如权利要求4所述的生产设备，其特征在于，所述加热装置包括除鳞机构。
8.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述轧机机列的所有机架都是可逆式机架。
9.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述输出辊道的长度与一段未轧制的铸坯部分的长度相适应。
10.如权利要求8所述的生产设备，其特征在于，包括一个在所述轧机机列之后的卷取机。
11.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，包括一个设计用于在一定炉温下起作用的、设置在所述第一个轧机机架之前的卷炉。
12.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，包括两个设置在所述第一个轧机机架之前的卷炉，其中所述卷炉是设计用于在不同温度下起作用的。
全文摘要
一种制造热轧扁平带状产品的生产设备，该设备包括一条由许多轧机机架构成的轧机机列和一条输出辊道，该输出辊道带有用于冷却热带材的设备和用于卷取带材的卷取机，该卷取机位于该冷却设备后，至少轧机机列的第一个轧机机架是可逆式机架。至少在该可逆式机架前和后各设置一个卷炉。在该可逆式机架和该可逆式机架前的卷炉之间设置一个可控制的冷却装置。
文档编号B21B1/46GK1150554SQ96113308
公开日1997年5月28日 申请日期1996年9月6日 优先权日1995年9月6日
发明者G·克内普, D·罗森塔尔, S·克兰马 申请人:Sms舒路曼-斯玛公司