專利名稱：將連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在精軋機列前后相繼的工序中將連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的方法和設備，其中，在一臺或多臺鑄造機中連續澆注的坯料凝固后，將其分切成條塊，這些條塊通過補償爐運行，在加熱區中加熱到軋制溫度，接著輸入緩沖區，并在這之后輸入存儲區和從存儲區進入精軋機列，在精軋機列中進行精軋。
在當代的CSP制造設備中，作為精軋機列的坯料，采用連續澆注的薄板坯，它的厚度例如小于70毫米，最好為50毫米。薄板坯從連續澆注機制出的連續鑄條上分切下來，而且總是具有與所要求的成品熱軋寬帶鋼的卷材重量相應的長度。薄板坯鑄條連續澆注機的澆注速度比較小，而與之相配的連續式熱軋寬帶鋼精軋機列的喂料速度，大約高于它2至4倍。因此，一臺連續式精軋機列，至少配兩臺澆注機，帶來的優點是，薄板坯輪流地從兩個連續鑄條的每一個切出，并接著輸入精軋機列進行軋制。借助于例如兩個縱向/橫向/縱向輸送系統，即所謂的“渡船”，將薄板坯從澆注線移出，與熱軋寬帶鋼的精軋機列排成一直線，于是薄板坯可以被拉入精軋機列中。在此類設備現有的方案中，兩個單排CSP澆注機，各具有一臺補償爐，各有一個渡船，以及在CSP軋機機列前，兩排共有一個保持爐。在每臺補償爐中，前后相繼地設有一個加熱區，一個系統緩沖器和一個存儲爐部分。在加熱區中，薄板坯被加熱到軋制溫度。接在它后面的系統緩沖器是必要的，以便在薄板坯從兩個澆注機向軋機機列輪流地橫向輸送時，協調所需要的傳輸時間。存儲爐提供在連續不斷制造鑄條的情況下，協調例如由于更換軋輥或故障引起的軋機機列有限的停車時間的可能性。
在這樣一種設備中，例如薄板坯厚為50毫米，寬為1550毫米，薄板坯長為44米，澆注速度5.5米/分，以及連續式熱軋寬帶鋼精軋機列的喂料速度為0.29米/秒，即17.4米/分。因此，喂料速度比澆注速度約高3.2倍。加熱區的長度約40米，系統緩沖器和存儲爐的長度共約105米，渡船長為49米，保持爐的長度為49米。對于此作為舉例而假設的CSP設備，爐子長度約145米，包括渡船在內為194米，再加上設在軋機機列前的保持爐，則總長度共243米。一種具有如此長度的設備成本極高，并要求很大的廠房面積。
為避免這一缺點，在EPO413169A1中提出了一種制造帶鋼的設備方案。為降低投資費用和減小面積需求，以及改善溫度控制，此已知的精軋機列與帶鋼澆注設備輸出方向相反的方向設置，并有側向移動機構，此時，在沿帶鋼澆注設備的排出方向輸送的補償爐旁，在中央設一臺沿精軋機列相反方向輸送的溫度補償爐，這三臺并列和平行的補償爐，通過側端的橫向輸送裝置連系起來。
通過薄板坯輸送方向的一次轉向帶來的缺點是，薄板坯在補償爐中，開始和結束的停留時間差別很大，并因而沿薄板坯長度產生不應有的溫度分布。這種已知設備方案的另一個缺點是，爐子設備必須在澆注設備下面穿行。
本發明的目的是對本文開始所述類型的、從連續澆注的坯料制成熱軋帶材和型材的方法和設備作下文所述的改進，從而能在避免產生上述缺點和問題的條件下，使之具有較短的爐子設備，并因而降低對廠房面積和投資費用的需求。
此目的以與本發明在前序部分所述類型相應的方法采取以下措施來達到，即從緩沖區來的鑄件條塊送入渡船中，并通過渡船的橫向傳送，將它從澆注線送入軋制線，在軋制線中通過使用一臺在軋制線中、補償爐旁的存儲爐，將條塊朝著與連續澆注坯料輸送方向相反的方向沿縱向輸送，進入此存儲爐儲存，并在從存儲爐調出后，經渡船并有時還經過一臺設在渡船后和軋機機列前的保持爐，進入軋機機列中，并在那里精軋為成品。
使條塊不是儲存在一臺在澆注線內的存儲爐部分中，而是在使用一臺在補償爐旁設在軋制線中的存儲爐的情況下，將條塊朝連續澆注坯料輸送方向相反的方向，沿縱向輸送進入此存儲爐，這樣做的結果是，為此方法使用的補償爐至少縮短存儲爐部分的長度約55米，其總長度例如從147米縮短為92米。因此在避免產生上述缺點和問題的情況下，由于較小的面積需求，此設備所需的投資費用亦較低。
按本發明為實施此方法，在精軋機機列前后相繼的工序中，從連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的設備，包括兩個CSP澆注機或澆注線，它們各有一臺補償爐和一個渡船，以及包括一個相對于澆注線側向錯開的具有一臺保持爐的CSP軋機機列，其中，每一臺補償爐設有一個加熱區、一個系統緩沖器和一個設計作為存儲器爐子部分，它用來在連續不斷制造連續澆注材料的情況下，協調軋機機列的停車時間，設計作為存儲器的爐子部分設在軋制線內、澆注線補償爐旁，并與之相隔一個側向距離。本發明的細節，特征和優點在下文對附圖中示意表示的實施例所作的說明中給出。
圖1一臺CSP設備，它有兩臺澆注機和設在它后面沿縱向延伸的補償爐，以及有一條設在兩條澆注線之間具有一臺CSP軋機機列的軋制線;
圖2一臺CSP設備，它有兩條平行具有縮短了的補償爐的澆注線，和一臺設在CSP軋機機列的線內的存儲爐;
圖3按圖2所示設備，制成距離/時間網絡圖形式的工作圖表。
圖1所示之CSP設備有兩條相同的澆注線(X-X)和一條軋制線(Y-Y)。在每條澆注線(X-X)中都有一臺鑄造機(1a、1b)和一臺裝在它后面的剪切機(2a、2b)，剪切機將鑄條分切成一個薄板坯。與剪切機連接的是一套長的爐子設備，其中包括一個加熱區(3a、3b)、一個系統緩沖器(4a，4b)和一個存儲爐(5a、5b)。在圖示的舉例中，加熱區(3)的長度約40米，系統緩沖器(4)的長度同樣約40米，以及存儲爐部分(5a、5b)的長度約67米。這兩臺平行的補償爐總長約147米。在這些爐子的后面設置各有一個渡船(6a、6b)的橫向輸送裝置，渡船長度約49米。軋制線(Y-Y)設在這兩條澆注線(X-X)之間，軋制線上有長度約49米的保持爐(7)和精軋機列(8)。后者包括三臺預精軋機和三臺最終精軋機，以及，在入口端有一臺除磷設備(9)。按圖2所示之本發明設計的CSP設備，在兩條澆注線(X-X)中有兩臺縮短了的補償爐，它僅有加熱區(3a、3b)和系統緩沖器(4a、4b)。加熱區(3a、3b)的長度約40米，系統緩沖器(4a、4b)的長度約50米。因此爐子設備的長度從按圖1的147米縮短到按圖2的92米。按本發明設計為存儲器的爐子部分(5)在軋制線(Y-Y)內，設在補償爐(3a、4a;3b、4b)側旁隔開一定距離處。因此，總起來看，從剪切機(2a、2b)到保持爐(7)末端計算，設備的長度從245米縮短為190米。此時，其結構設計為，存儲爐部分(5)大體平行于補償爐的加熱區和緩沖區(3、4)延伸。由圖2同樣可以看出，在設備的這種排列中還有另一個優點是系統緩沖器(4a、4b)從40米加長到約50米，以及存儲爐(5)從67米加長到80米。有關于渡船(6a、6b)、保持爐(7)和精軋機列(8)的配置情況，按圖2的設備與按圖1的設備相比沒有什么改變。
在一種設計中規定，在至少一條最好兩條澆注線(X-X)中，可以設一個附加的存儲爐部分(20a、20b)。通過此附加的爐子部分，在不增加爐子設備長度的情況下，例如由于更換軋輥或發生故障，軋機機列停車時可能的搭接時間，延長了一個澆注長度約50米，亦即約9分鐘的2倍。
圖3表示了距離/時間的網絡圖。在首行中注明了總長度為190米的各相應部分的長度數據，它們是加熱區(3)，系統緩沖器(4)，渡船(6a和6b)，澆注線(X-X)上附加的存儲爐(20a和20b)，以及軋制線(Y-Y)的存儲爐(5)和保持爐(7)。在這個例子中表示，在時間為0時，兩個薄板坯(2a、2b)在加熱區(3a和3b)端頭，兩個薄板坯(1a、1b)在系統緩沖區(4a、4b)內。在時間t＝70秒時，薄板坯(1a、1b)在輸送速度0.75米/秒的情況下，向前推進約52.5米，進入渡船(6a、6b)。在時間t＝110秒時，薄板坯(1a)在行駛速度為0.25米/秒的渡船(6a)中，經40秒后移動了約10米，從澆注線移入軋制線(Y-Y)，在此期間渡船(66)在第二條澆注線(X-X)中停止不動。當時間t＝180秒時，薄板坯(1a)繼續移動了約52.5米，從渡船(6a)輸送到保持爐(7)中。在保持爐中繼續輸送距離30米后，在時間t＝220秒時，到達軋機機列的入口。當進料速度為0.29米/秒時，薄板坯(1a)在約152秒后通過精軋機列(8)。在澆注速度約為0.1米/秒和薄板坯長度為44米的情況下，生產44米長的鑄條需要440秒。因為在兩條澆注線中各連續生產出一個鑄條，所以每一個周期220秒可提供一個薄板坯(1a、1b)。當每一個薄板坯的制造時間為220秒，而總的軋制時間為152秒時，單純通過計算便可得出，在每個軋制周期152秒后產生一個約68秒的間歇時間。此時，形成這樣的循環順序，即在t＝450秒時完成一個循環，在此期間制造出兩個薄板坯，并軋制為成品。由圖線可以看出，在t＝0和t＝440秒之間，總是澆注出一對薄板坯(1a、1b)或(2a、2b)，并向前推移約45米，從加熱區(3a、3b)移入系統緩沖器(4a、4b)。在t＝180秒和t＝220秒之間，薄板坯(16)通過渡船(6b)，從澆注線(X-X)駛入軋制線(Y-Y)，并在這之后，在t＝220秒和t＝290秒之間，亦即經70秒約52.5米后，從一個渡船(6a、6b)，或往回駛輸入存儲爐(5)，或向前駛輸入保持爐(7)。薄板坯(16)在它里面停留40秒，亦即至t＝330秒，接著，在t＝330秒和t＝370秒之間，繼續輸送約30米，到達精軋機列(8)的進口。在t＝450秒＝t零秒的情況下，循環再次重復進行，在這當兒，經過450秒周期后，與約0.1米/秒澆注速度相應，約44米長的薄板坯(3a、3b)和(2a、2b)，已向前推進到(2a、2b)或(1a、1b)的位置上。
由圖3的圖表可以推知，按本發明設計的工藝過程具有順暢無阻的過程，在純粹計算得出共為304秒的每兩個軋制行程之間，余下136秒即2×86秒的間隔時間。由此而產生的空轉時間，允許精軋機機架的驅動機組，在持續152秒的每個軋制過程期間，可處于高功率級運行，而不會發生電機溫度過高的情況。但此圖線另一方面還指出，不再適合在工作過程中接通第三條澆注線。通過在設備內設置足夠的存儲器容量，按本發明設計的爐子設備，在縮短了結構的情況下，有足夠的搭接時間，以便在更換軋輥或由于其它原因而產生軋機機列停機時間的情況下，保證鑄造機至少不間斷地生產，直到一個或兩個鑄造周期的結束。
權利要求
1.在精軋機列前后相繼的工序中，將連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的方法，其中，在一臺或多臺鑄造機中連續澆注的坯料凝固后，將其分切成條塊，這些條塊通過補償爐運行，首先在加熱區中加熱到軋制溫度，接著輸入緩沖區，并在這之后輸入存儲區，并從存儲區進入精軋機列，在精軋機列中進行精軋，其特征為從緩沖區來的鑄件條塊送入渡船中，并通過渡船的橫向傳送，將它從澆注線送入軋制線，在軋制線中，通過使用一臺在軋制線中、并位于補償爐旁的存儲爐，將條塊朝著與連續澆注坯料輸送方向相反的方向沿縱向輸送，進入此存儲爐儲存，并在從存儲爐調出后，經渡船并有時還經過一臺設在渡船后和軋機機列前的保持爐，送入軋機機列中，并在那里精軋為成品。
2.按照權利要求1所述之方法，其特征為條塊從緩沖區取出后，首先在澆注線內沿縱向通過渡船輸送入一臺存儲爐中，從存儲爐調出后重新送回渡船中，通過渡船的橫向輸送，從澆注線駛入軋制線，并在那里沿縱向向前輸送，經過保持爐進入軋機機列進行精軋。
3.按照權利要求1所述之方法，其特征為條塊從緩沖區取出后，首先在澆注線內沿縱向通過渡船輸入一臺存儲爐中，從存儲爐調出后重新送回渡船中，通過渡船的橫向輸送，從澆注線駛入軋制線，在那里首先沿縱向往后輸送，儲存在一臺存儲爐中，并在從此存儲爐調出后，沿縱向向前輸送，經過渡船和保持爐，進入軋機機列進行精軋。
4.實施按照上述諸權利要求之一項或多項所述之方法的、在精軋機機列前后相繼的工序中，從連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的設備，包括兩個CSP澆注機或澆注線，它們各有一臺補償爐和一個渡船，以及包括一個相對于澆注線側向錯開的、具有一臺保持爐的CSP軋機機列，其中，每一臺補償爐設有一個加熱區、一個系統緩沖器和一個設計作為存儲器的爐子部分，它用來在連續不斷制造連續澆注材料的情況下，協調軋機機列的停車時間，其特征為設計作為存儲器的爐子部分(5)設在軋制線(Y-Y)內、澆注線(X-X)的補償爐(3a、3b;4a、4b)旁，與之相隔一個側向距離。
5.按照權利要求4所述之設備，其特征為存儲爐部分(5)大體上平行于補償爐的加熱區和緩沖區(3a、3b或4a、4b)延伸。
6.按照權利要求4或5所述之設備，其特征為在雖少一條最好兩條澆注線(X-X)中，設一個附加的存儲爐部分(20a)或(20b)，通過一個與渡船(6a或6b)長度相應的縱向距離，與補償爐(3，4)分開。
7.按照權利要求6所述之設備，其特征為附加的存儲爐部分(20a)或(20b)在澆注線內，大體上平行于位于軋制線(Y-Y)內的保持爐(7)延伸。
全文摘要
一種將連續澆注的坯料制成熱軋帶材或型材的方法，它通過采取以下措施顯著縮短所使用的爐子設備的長度，即，從緩沖區來的鑄件條塊送入渡船中，并通過渡船的橫向傳送，將它從澆注線送入軋制線，在軋制線中，通過使用一臺在軋制線中、補償爐旁的存儲爐，將條塊朝著與連續澆注坯料輸送方向相反的方向沿縱向輸送，進入此存儲爐儲存，并在存儲爐調出后，經渡船并有時還經過一臺設在軋機機列前的保持爐，送入軋機機列中，并在那里精軋為成品。
文檔編號C21D9/00GK1086466SQ93119200
公開日1994年5月11日 申請日期1993年10月13日 優先權日1992年10月13日
發明者B·克呂格 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司