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制造熱軋鋼帶的方法和設(shè)備的制作方法

文檔序號:3040699閱讀:261來源:國知局
專利名稱:制造熱軋鋼帶的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及由連鑄半成品在彼此直接相繼的工序中生產(chǎn)熱軋鋼帶的方法和設(shè)備。
制造熱軋帶材例如這樣進行,即,一種鑄造的其重量通過成品未來的鋼卷重量確定的半成品,通過一個或多個軋制過程,變形到所期望的幾何尺寸。通常這些過程前后相繼而不是同時進行的。但是這種順序的工藝流程造成長的工作時間、昂貴的軋制設(shè)備以及在工作過程中顯著的能量損失。除此以外,由于這種不連續(xù)式的工作,降低了生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
在文獻中已多次提到全連續(xù)式工作的連續(xù)鑄軋設(shè)備。但是實踐中不斷表明這些結(jié)構(gòu)型式無法使用,因為未能說明借助于此類設(shè)備為調(diào)整所期望的熱軋帶材性質(zhì)必要的終軋溫度。由于澆注速度低帶材迅速冷卻,以致沒有中間加熱就不可能工作,然而借助于必要的昂貴的加熱設(shè)備來工作是不經(jīng)濟的。
由于在制造熱軋帶材時將產(chǎn)品的終軋嚴(yán)格限制在奧氏體范圍(≥880℃)內(nèi),所以選擇恰當(dāng)?shù)臐沧?shù)有特別重要的意義。其中,澆注厚度和澆注速度起重要作用,因為在連續(xù)式運行時通過它們確定了經(jīng)由整個設(shè)備的溫度控制。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種由連鑄半成品生產(chǎn)熱軋帶材的方法和設(shè)備,這種方法和在這種設(shè)備中,熱軋帶材在一個連續(xù)循環(huán)的過程中直接從熔體出發(fā)至軋制為成品,其中,終軋在奧氏體溫度范圍內(nèi)進行。在制造熱軋帶材時可利用澆注過程的過程熱,所以這種方法和設(shè)備比傳統(tǒng)的非連續(xù)式方法和設(shè)備能更經(jīng)濟地工作。
為達到此目的擬定了在專利權(quán)利要求1中所規(guī)定的方法。
通過恰當(dāng)?shù)剡x擇澆注參數(shù),即澆注厚度ho和澆注速度Vc,可以克服熱軋帶材制造時最嚴(yán)格限制的困難,亦即產(chǎn)品應(yīng)在奧氏體范圍終軋。業(yè)已證實,當(dāng)板坯厚度[m]和澆注速度[m/min]的乘積大于0.487m2/min時,對于終軋溫度在奧氏體范圍內(nèi)的熱軋帶材,只要與此同時在軋機內(nèi)變形步驟的次數(shù)n遵循在權(quán)利要求1中所說明的公式,便可以實施卓有成效的生產(chǎn)過程。
一種實施由連鑄半成品在彼此直接相繼的工序中生產(chǎn)熱軋鋼帶的方法所用的設(shè)備,其特征在于,軋機由與變形步驟數(shù)量一致的軋機機架組成,所有機架它們的工作輥直徑小于或等于600mm。采用這樣的工作輥直徑可以使軋件獲得必要的變形,這種變形是為了通過設(shè)備時達到期望的溫度控制所需要的。
特別有利的是,工作輥直徑至少在最后兩個機架內(nèi)<450mm。因為所建議的設(shè)備和方法的方案特別適用于生產(chǎn)最薄的熱軋帶材,所以基于在輥縫內(nèi)有更有利的變形條件,小直徑的工作輥是有優(yōu)點的。
為了沿半成品整個橫截面具有均勻的溫度,按本發(fā)明另一項特征規(guī)定,在連鑄機與軋機之間設(shè)一均熱段,用于改善板坯內(nèi)的溫度均勻性。這種均熱段可以由一臺已知結(jié)構(gòu)型式的均熱爐組成,在均熱爐中必要時向板坯供熱,作為替換形式,均熱段也可以由已知結(jié)構(gòu)類型的有蓋輥道或由有蓋輥道加上感應(yīng)爐組成。感應(yīng)爐不僅可布置在輥道上游也可連接在輥道下游。
為了在帶材通過軋機時進一步控制溫度,按本發(fā)明另一項特征規(guī)定,在兩個或多個機架之間設(shè)加熱和/或冷卻裝置,用于在加工期間任意調(diào)整帶材的溫度變化。通過適當(dāng)?shù)乜刂七@些裝置可以在設(shè)備內(nèi)調(diào)整為任意的溫度變化,借助于此設(shè)備也可以滿足用于鐵素體軋制的不同方法的先決條件。
按本發(fā)明的一項設(shè)計特征規(guī)定,澆注設(shè)備配備有連鑄坯冷卻的自動調(diào)節(jié)裝置,它將液心端部“在任何時刻”定位在盡可能靠近連鑄機的端部。因此進入軋機內(nèi)的板坯含有的能量最大。
最好在軋機的機架內(nèi)設(shè)用于軋輥正彎曲和負彎曲的裝置。借助于此類裝置,可以在加工過程中根據(jù)既定條件和目的影響帶材的軋制斷面。
在本發(fā)明的另一項設(shè)計中規(guī)定,在至少一個機架內(nèi)違反咬入條件α<μ。因為所建議的設(shè)備和方法設(shè)計可以實施一種在一定程度上為連續(xù)的澆注和軋制過程,所以不必滿足要不然對于軋制強制存在的引入條件α<μ。只是保證實現(xiàn)維持軋制過程的拉拔條件α<2μ在這種方法中必須滿足。由于允許違反引入條件,所以帶來明顯的技術(shù)和經(jīng)濟方面的優(yōu)點,因為可以利用較小直徑的工作輥,因此降低了軋制力和軋制力矩。其結(jié)果是導(dǎo)致較小和較輕的軋機機架以及較小的主傳動裝置。
此外規(guī)定,至少一個機架的主傳動裝置通過最小拉力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)。此裝置可有利地使用在如這里所建議的其中產(chǎn)生大的軋制力矩和大的軋件厚度的方法中。因此可以取消機架之間復(fù)雜的活套的挑裝置。
最后,按本發(fā)明的一項補充規(guī)定,在第一臺軋機機架前設(shè)一立軋機架,借助于此可以立軋澆注的半成品的邊緣。在第一臺水平機架前通過一個立式道次,既改善了邊緣的幾何尺寸又提高了邊緣的質(zhì)量。除此以外可以在第一臺水平機架內(nèi)實現(xiàn)更大的壓下量。在立軋道次時邊緣的成型和再結(jié)晶,是帶來這些優(yōu)點的原因。
在其他的從屬權(quán)利要求中說明了進一步改進和設(shè)計本發(fā)明的特征。
附圖
中表示了本發(fā)明的實施例并在下面說明。
唯一的圖表示了按本發(fā)明的設(shè)備,用于制造成品帶鋼厚度為1mm的熱軋鋼帶。用1表示已知的鋼包轉(zhuǎn)塔,它通過中間罐2向薄板坯澆注設(shè)備的結(jié)晶器3給料。用4表示此薄板坯澆注設(shè)備的導(dǎo)向機架,在導(dǎo)向機架4上連接薄板坯澆注設(shè)備的弧形段5與反彎曲裝置6。用7表示均熱爐,連鑄半成品沿橫截面的溫度在均熱爐內(nèi)均勻化。用8表示接在均熱爐后面的半成品高壓水除鱗裝置,在此高壓水除鱗裝置上直接連接具有七個四輥式軋機機架9至11和14至17的熱軋機。在機架11和14之間設(shè)有一個可根據(jù)選擇加熱或冷卻(主動的和被動的)帶材的溫度調(diào)節(jié)裝置12以及另一個用于除鱗的裝置13。
如圖的上部所示,半成品以速度0.09m/s和厚度ho為100mm離開連鑄結(jié)晶器3。在連鑄機的弧形段4末端處半成品溫度為1240℃。半成品通過均熱爐7和高壓水除鱗裝置8,在高壓水除鱗裝置后溫度為1188℃。半成品以此溫度進入第一個四輥式軋機機架9,半成品的厚度在其中減至58mm,因此與此同時它的速度提高到0.16m/s。此時半成品的溫度降為1131℃。離開第二個機架10時,軋件的厚度減小至29mm,速度提高到0.33m/s。軋件進一步冷卻,亦即冷卻到溫度為1075℃。離開機架11時,軋件厚度現(xiàn)在為12mm和帶材的排出速度為0.79m/s。在帶材離開機架11后便進入溫度調(diào)節(jié)段12,在其中帶材的溫度可按照軋制過程的要求有選擇地升高或降低。在進入下一個機架14之前帶材在13中除鱗。帶材以1018℃的溫度進入機架14。在機架15中喂入厚度為4.8mm的軋件,在溫度為983℃時喂入速度為1.97m/s。通過在機架15內(nèi)進一步減縮,軋件厚度降至2.1mm,速度提高到4.51m/s。軋件以溫度為949℃進入機架16,在機架16中厚度減至1.2mm以及速度提高到7.88m/s。在最后一個機架17中軋件以溫度為902℃喂入并軋制到最終厚度為1.0mm。在溫度為880℃的情況下排出速度為9.46m/s。因此滿足這里所考慮的鋼st37的奧氏體軋制的條件。在輥道18上冷卻后,軋件按選擇卷繞在兩臺熱軋帶鋼卷取機20之一上,并在達到期望的鋼卷重量后用橫剪機19剪斷。
本發(fā)明的措施在于,帶材系在一個連續(xù)不斷的過程中直接從熔體開始制成,也就是說無需進行半成品板坯的分切。只是成品熱軋帶材按照鋼卷重量切斷。因此在全套設(shè)備中將澆注熱的全部容量充分利用于后續(xù)的變形過程。在相應(yīng)地調(diào)整設(shè)備例如協(xié)調(diào)工作輥尺寸的情況下,板坯或帶材的中間加熱并不是絕對需要的。但終軋溫度應(yīng)在流水線內(nèi)附加地通過溫度調(diào)節(jié)段(加熱和/或冷卻)加以影響。
權(quán)利要求
1.由連鑄的半成品在彼此直接相繼的工序中制造熱軋鋼帶的方法,按此方法當(dāng)鋼水在一個穩(wěn)定的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)檫B鑄的半成品后,此半成品不事先切斷地從連鑄機排出直接進入連續(xù)式熱軋機內(nèi),以及,在采用下列參數(shù)的情況下直接從一次熱出發(fā)生產(chǎn)出任意厚薄的具有工藝技術(shù)上常用的終軋溫度的連續(xù)鋼帶-板坯厚度ho[m]與澆注速度Vc[m/min]滿足關(guān)系式ho·Vc>0.487m2/min-在軋機內(nèi)的變形在至少n個變形步驟中進行,其中n=0.51+3.29lg10(ho)
2.實施按照權(quán)利要求1所述的由連鑄的半成品在彼此直接相繼的工序中生產(chǎn)熱軋鋼帶的方法所用的設(shè)備,其特征為軋機由其數(shù)量與變形步驟的數(shù)量n相應(yīng)的軋機機架(8至15)組成,它們所有機架(8至15)的工作輥直徑≤600mm。
3.按照權(quán)利要求2所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為至少在最后兩個機架(14和15)內(nèi)的工作輥直徑小于450mm。
4.按照權(quán)利要求2和3所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在連鑄機(3至6)與軋機(9至17)之間設(shè)有一均熱段(7),用于改善板坯的溫度均勻性。
5.按照權(quán)利要求2至4所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在兩個或多個機架(9至11和14至17)之間設(shè)有加熱和/或冷卻裝置,用于在加工過程中調(diào)整帶材任意的溫度變化。
6.按照權(quán)利要求2至5所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為連鑄機(3至6)配備有連鑄坯冷卻的自動調(diào)節(jié)裝置,它與澆注速度無關(guān)地將連鑄坯的液心端部定位在盡可能靠近連鑄機(6)的末端處。
7.按照權(quán)利要求2至6所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在機架(9至11和14至17)中設(shè)有用于軋輥正彎曲和軋輥負彎曲的裝置。
8.按照權(quán)利要求2至7所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在至少機架(9至11和14至17)之一中違反咬入條件α<μ。
9.按照權(quán)利要求2至8所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為至少一個機架(9至11和14至17)的主傳動裝置通過最小拉力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)。
10.按照權(quán)利要求1至9所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在第一個機架(9)前設(shè)置一立軋機架。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一項或多項所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在跟隨著第一個機架(9)的其他機架前設(shè)帶鋼除鱗的裝置(13)。
12.按照前列諸權(quán)利要求之一項或多項所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為在連鑄機后設(shè)應(yīng)急剪。
13.按照前列諸權(quán)利要求之一項或多項所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為芯部仍為液態(tài)的連鑄坯在凝固過程中其厚度被減小。
14.按照前列諸權(quán)利要求之一項或多項所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為一個或多個機架(9至17)配備有軋輥磨削裝置,用于校正在長時間澆注過程中的軋輥磨損。
15.按照前列諸權(quán)利要求之一項或多項所述生產(chǎn)熱軋鋼帶的設(shè)備,其特征為一個或多個機架(9至17)配備有換輥裝置,用于在運行期間換輥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由連鑄的半成品在彼此直接相繼的工序中制造熱軋鋼帶的方法,按此方法,當(dāng)鋼水在一個穩(wěn)定的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)檫B鑄的半成品后,此半成品不事先切斷地從連鑄機排出直接進入連續(xù)式熱軋機內(nèi),以及,在采用規(guī)定的參數(shù)的情況下直接從一次熱出發(fā)生產(chǎn)出任意厚薄的具有工藝技術(shù)上常用的終軋溫度的連續(xù)鋼帶。
文檔編號B21B45/04GK1214642SQ97193377
公開日1999年4月21日 申請日期1997年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月28日
發(fā)明者約阿希姆·舍恩貝克 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司
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