專利名稱:沿寬度方向減小初軋板坯的方法
統一初軋板坯的寬度，對于在連鑄作業中基于強化連續鑄模的節約能源和簡化工序來說具有很大的價值。近來還提出通過統一連鑄板坯的寬度使連鑄和熱帶軋鋼機同步。
為了統一板坯寬度，有必要在作為初步工序的熱粗軋制過程中將板坯的寬度減小到最小制造寬度。下面敘述減小板坯寬度而又滿足上述要求的方法。
已經有用大尺寸軋輥或大尺寸帶孔型軋輥來大大減小板坯寬度的已知方法，這種方法是根據傳統的減寬方法提出來的，它利用垂直軋鋼機作為寬度減小調節機構。
然而在這種方法中，由于板坯是用軋輥大量減寬的，所以在減寬板的頭端和尾端處的金屬會特別朝其頭端和尾端流動，結果產生大量的所謂料頭，極大地降低了成品率。
另一方面，日本公開專利No.59-101201提出了一種在寬度方向的連續壓制方法，其中，將板坯送入一對加壓工具之間，該加壓工具以預定的最小間隔相互接近和分開，從而在加壓工具的傾斜部分之間逐漸減小板坯寬度，并在加壓工具的平行部分之間使板坯達到給定的板坯寬度。為使頭端料頭最小，日本公開專利No.61-135402特別提出，送入加壓工具之間的板坯頭端部分的量應大于均勻部分的量，并且為了防止板坯頭端肩部處的毛面變形，約50～100mm長的頭端部分應比均勻部分寬。
當這樣處理后的板坯被軋制生產熱帶材卷時，可防止肩部的毛面變形，料頭損失也較少，但引起了另一個問題，即從頭端向里處的鋼帶寬度很快縮小。這種寬度較窄部分在頭端一側尤其明顯，在尾端也會產生這種問題，端部因為寬度不足而被切去，從而大大降低了成品率。
本發明的目的是提供一種用壓機沿寬度方向減小板坯的方法，以生產一種沿帶材卷的整個縱向長度上都有良好的寬度精度的熱帶材卷，這種方法可以有效地防止熱帶材卷在頭端有較大的部分和尾端有稍小的部分產生的寬度急劇縮小，這種熱帶材卷是軋制用加壓工具減寬的板坯而生產的，并且其寬度不足容易在尾端形成。
根據本發明，提供了沿寬度方向減小板坯的方法，該法逐次把板坯送入一對具有給定間隔的并周期性相互接近和分開的加壓工具之間，以逐漸減小板坯寬度，方法的特征在于減小長度為150～2000mm的在板坯頭端和尾端部分的寬度，在端部減寬后的寬度比端部以外的板坯的均勻部分寬，并且與以后扁平孔型軋制加工的端部和均勻部分之間的寬度回復量之差相適應。
在實際中，板坯端部通過調節寬度減小量而使其寬度比均勻部分寬，其頭端側比尾端側長，而且寬度減小的差δ通常不超過70mm，一般應根據板坯的尺寸適當選擇。
下面參照附圖描述本發明，其中圖1是根據本發明的寬度被調整的板坯的實施例平面圖;
圖2a至2d是示意圖，分別示出了根據本發明沿寬度方向減小板坯的步驟;
圖3是曲線圖，示出了根據本發明或先有技術將板坯減寬，然后進行精軋制而生產的帶材卷縱向寬度分布;
圖4是示意圖，示出了壓制后要進行扁平孔型軋制時板坯的平面形狀;
圖5是壓制后板坯的橫向斷面圖;
圖6是示意性平面圖，示出了當lLE太長時產生的板坯的寬度局部凸出部;
圖7示出了對于各種板坯的頭端(LE)和尾端(TE)處寬度不足部分的鋼帶長度，其中各種板坯的減寬條件列于表1。
圖1中示出了一種寬度被調整的板坯2′的平面形狀，該板坯2′是根據本發明沿寬度方向減小板坯的方法而得到的，其中lLE，lTE分別是從板坯的頭端和尾端算起的頭端和尾端部分的長度，WLE，WTE，是板坯相應端部分的寬度，WM是板坯均勻部分的寬度。
下面按圖2所示步驟的順序具體描述如何沿寬度方向減小板坯。
圖2中序號1是一對加壓工具，序號2是一個處于沿寬度方向被減小狀態的板坯。
如圖2a所示，逐次將板坯2送入周期性重復接近和分開動作的加壓工具1、1之間，板坯2的寬度便被減小到由平行部分1″和1″間的最小間隔所定的板坯寬度WLE，該最小間隔由加壓工具1、1的入口側的傾斜部分1′、1′和平行部分1″、1″所確定。然后，當板坯的頭端部分從加壓工具1、1的出口側1′″、1′″向前僅移動一段距離lLE時，如圖2b所示，加壓工具1、1之間的最小間隔便進一步減小到對應于寬度WM的值，從而完成板坯均勻部分的減寬。當板坯2的尾端部分接近加壓工具1、1入口側的傾斜部分1′、1′時，如圖2c所示，最小間隔再次增寬到寬度值WTE，從而沿寬度方向減小尾端部分，如圖2d所示。在這種情況下，減寬后的尾端部分的長度是lTE。
用這種方法可得到寬度被調整的板坯2′，其中在頭端和尾端長度lLE、lTE部分的端部寬度均比均勻部分要寬，如圖1所示。
當加壓工具以相同的最小間隔從頭端到尾端壓制板坯(傳統壓制過程)，然后再軋制到大約等于或小于原始板坯的厚度時，則板坯的頭端和尾端的平面形狀則如圖4所示，則頭端和尾端的長度lf和lr部分在寬度上較均勻部分窄。如果這樣一種板坯被軋制成帶材卷，則長度lf和lr會隨著厚度的減小而進一步增大，從而導致較大的成品率損失。
頭端和尾端處這種寬度不足的機理可分析如下。即，壓制后頭端和尾端部分及均勻部分沿寬度方向的斷面形狀是不同的，如圖5a和5b所示。在頭端和尾端部分的金屬傾向于沿長度方向流動，所以它們只表現出一個隆起部，其中在寬度的中部相對較厚。而另一方面，在均勻部分則限制了金屬沿長度方向的流動，因此有二個隆起部，其中兩側邊緣較厚。當該板坯承受扁平孔型軋制時，厚度相對較厚的部分被強烈地軋制，在此期間，金屬沿長度方向和寬度方向移動。在這種情況下，均勻部分幾乎不能使金屬沿長度方向移動，所以與頭端和尾端部分比較，金屬易于沿寬度方向流動。而且，均勻部分的較厚部分位于兩個側邊緣上，所以寬度回復較容易。由于這個原因，出現了均勻部分的寬度較寬的現象，換句話說，頭端和尾端的寬度相對較窄。
所以，根據頭端和尾端及均勻部分的寬度回復估計量使被壓制的板坯在頭端和尾端處較寬是很重要的。為此目的，必須與均勻部分的這些值比較，定出待壓制的頭端和尾端部分的量(f)和長度(lLE，lTE)δ的確定是基于壓制后對板坯進行扁平孔型軋制時均勻部分寬度回復量的估計(△Wo＝Wo-Wp，其中Wo是扁平孔型軋制后的寬度，Wp是壓制后板坯的寬度)。△Wo的確定與板坯在壓制前的尺寸(厚度H，寬度W)有關，與板坯壓制后的寬度(Wp)和扁平孔型軋制條件(輥子直徑D，壓下量r)有關。即，△Wo可由下面的方程表示△Wo＝f(H，W，Wp，D，r)……(1)
而且，要實際測量的δ和△Wo經驗上由下式表示δ＝α·△Wo……(2)在這種情況下，α是一個比例因子，其值為0.8～0.9。當減寬的量不超過350mm時，如果板坯寬度較窄，小于1300mm，則δ的值為10-40mm，而如果板坯的寬度大于1600mm，則δ的值為20-70mm。而且，頭端和尾端的δ值大致相等，這樣便能防止頭端和尾端處的寬度不足。
下面討論lLE和lTE，進一步描述本發明。lLE和lLE是始于頭端和尾端的距離，在壓制后沿寬度方向上的斷面形狀變得與均勻部分的形狀相等，lLE和lTE作為板坯尺寸和壓制條件的函數可用下面方程表示
lLE和lTE的各種實驗的結果表明，在板坯寬度較窄的情況下，lLE＝400～1500mm，lLE＝150～1000mm，而在板坯寬度較寬的情況下，lLE＝1000～2000mm，lTE＝700～1500mm。當lLE和lTE太長時，在扁平孔型軋制后，如圖6所示，由于斷面形狀不同(圖5所示)，在這些區域會形成局部凸出部分5，所以應當控制lLE和lTE值的增大。在以后的粗軋制工序中可以通過垂直軋輥來減小該凸出部分，但是如果它超過了垂直軋輥的軋制能力，則凸出部分會原樣保留下來，或者使垂直軋輥損壞。
例子現在參照下面的例子來描述本發明，并與傳統的方法進行比較。
將下面表1所示的厚215mm、寬1，600mm的熱鋼初軋板坯逐步送入水平壓力機中相對的加壓工具之間，從而沿寬度方向減小板坯，使均勻部分的寬度WM＝1430mm，與此同時相應改變lLE、lTE、WLE和WTE，緊接著在粗軋機和精軋機上進行軋制，生產出厚度為2.8mm、寬度為1420mm、長度為400m的熱帶材卷。
由于從(2)式計算出的δ值是40mm，所以表1中材料A4的寬度WLE和WTE為1470mm，這是用均勻部分的寬度加δ得到的，其lLE和lTE是由式(3)計算出的，在A1和A2中，WLE和WTE比A4的小，而A3的WLE與A4的WLE相等，但其WTE比A4的WTE小。特別是，A3頭端較寬部分的長度lLE是A4頭端部分長度的1.5倍。另一方面，在傳統的方法中，WLE＝WM＝WTE＝1430mm的板坯(代號B)是在這樣條件下沿寬度方向逐次減小寬度而獲得的，即從頭端到尾端其最小間隔是不變的。在帶材卷A4和B中，從頭端到尾端的整個長度上的寬度分布示于圖3。從圖3可以看出，在傳統帶材卷頭端和尾端處有部分長度沒有達到標準寬度，而A4的寬度在整個長度上比標準寬度大。圖7示出了在材料A1～A4和B中未達到標準寬度的頭端(LE)和尾端(TE)部分的長度，從這里可以明顯看出，當WLE和WTE小時，上述的長度就大。A3的lLE值是這樣一種情況，即lLE的值取得比式(3)計算的值大，所以在頭端造成凸出部分，從而在初軋過程中在開始階段增加了垂直軋輥負荷，但是，在粗軋機出口一側沒有形成凸出部分，從而沒有生產出寬度不足的帶材卷。
因此，由本發明的寬度被調整的板坯A生產出的A4帶材卷在整個長度上都可以被制成成品，而在傳統材料B中，由于寬度不足，占總數14.8%的頭端和尾端部分要被初去，從而大大降低了成品率。
在這種傳統方法中，頭、尾端部分的長度及寬度不足量比用其它傳統的方法由垂直軋機生產的沿寬度方向減小的產品中產生的寬度不足大得多，對于用壓制法得到的沿寬度方向減小的材料來說，這是固有的現象。另外，在前述的日本公開專利No.61-135 402中，從頭端起的50-100mm長的部分通過壓制使其寬度加寬，以便利用薄板坯來減少料頭損失，但該部在精軋工序前被切去，這涉及到除圖3所示頭端和尾端以外的部分的料頭損失，完全不同于上述傳統方法的寬度不足。
這樣，本發明的基本點是板坯的頭端和尾端處的寬度沿寬度方向比均勻部分寬，這樣可以防止用傳統壓制方法生產的帶材卷在大范圍內的寬度不足，減寬方法當然不限于圖2所示的從頭端起逐次壓制的方法。
為了防止用傳統壓制方法減寬而造成的寬度不足，板坯在全長上的寬度可以縮小成頭端較寬部分的寬度WLE。然而在這種情況下，在扁平孔型軋制后均勻部分的寬度會變得太寬，在以后的工序中用垂直軋鋼機進行軋制時軋制工作量也變大，而且產生諸如皺拆、垂直軋鋼機過載之類的問題。一般來說，在粗軋機機組中的垂直軋鋼機規格較小，隨著軋制寬度變小時，寬度被減小的材料在寬度方向的邊部附近會隆起，生成狗骨狀。在以后的水平軋鋼機中該狗骨狀基本上沿寬度方向回復，因此成品帶材卷的寬度較寬，引起成品率損失。從這點出發，頭端和尾端較寬部分的長度最多2000m就夠了。如果大于此值，則會產生如圖6所示的凸出部分。
根據本發明，采用沿寬度方向減小的板坯可以防止在減寬材料的頭端和尾端處產生的寬度不足，即使連鑄板坯的寬度是統一的，也可以通過壓制使板坯在寬度方向大大減小，由于節省能源和簡化工序，這對生產熱鋼帶有很大價值。
權利要求
1.一種將板坯逐次送入一對加壓工具之間從而沿寬度方向減小板坯的方法，加壓工具周期性地以給定的間隔相互接近和分離，從而逐步減小板坯寬度，方法的特征在于減小長度為150～2，000mm的板坯頭端和尾端部的寬度，使其減寬后的寬度比板坯上除了該端部外的均勻部分寬，并且與以后扁平孔型軋制時的端部和均勻部分之間的寬度回復量之差相適應。
專利摘要
板坯逐次地被送入周期性運動的加壓工具之間使其沿寬度方向減小。在這種方法中，板坯上給定長度的頭端和尾端部分被減寬，減寬后的寬度比其余的均勻部分寬。
文檔編號B21B1/02GK87108070SQ87108070
公開日1988年7月13日 申請日期1987年11月30日
發明者磯邊邦夫, 比良隆明, 直井孝之, 二階堂英幸, 藤原煌三, 植木茂, 石川好藏, 花田敏博 申請人:川崎制鐵株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan