[发明专利]冷轧方法及其装置

说明书

本发明涉及一种金属带材的冷轧方法和装置，尤其适合于年平均产量例如在300000和1百万吨之间。

本发明特别适用于对通过热轧或薄板连续铸造获得的钢板或钢带去除锈皮和进行轧制。

众所周知，生产金属产品首先需要通过如下方式准备原材料：钢锭模铸或连续铸造，通过锻造和/或热轧进行热变形和包括各种步骤的冷变形，这些步骤根据例如铁素体钢或奥氏体钢等金属的特性以及所要生产的例如普通钢、不锈钢和合金钢等产品而变化。

通常，热变形后的产品依次通过去除锈皮来进行去皮处理以及进行冷轧制直到获得所需厚度，还可能根据所要加工的钢板类型进行精整处理，例如退火、镀锌或其它表面处理。

冷轧通常以几个顺序轧制道次的方式进行，例如在可逆式轧机的两个对立的方向，或者在几个串联工作的轧钢机架上。

到目前为止，各种冷处理都是在不同的装置内以非连续方式进行的，因此为了能将产品传送到下个步骤，在每个步骤结尾最好将产品卷成一个带卷。因此这些不连续的方式需要几个带卷的开卷和卷取操作，以及中间的储存阶段，这些无疑都会浪费相当的成本并且需要一些必需的处理工具和人员。

另外，在可逆式轧制的过程中，在每个带卷上必须有一段最小长度的带保持卷曲而不被轧制。这些公差之外的部分不能被出售，因此必须被除去。

为了克服这些缺点，最近几年对连续作业线生产方法进行了发展，这些方法至少在某些中间步骤中免除了卷取操作。特别是，我们已经知道一些能够在一个单一作业线上连续进行冷变形操作的方法。例如，将酸洗和冷轧制结合起来可以大大减少上述的缺点。

这种联合作业装置通常包括一个入口段，其包括一个用于连续对需处理的带卷进行开卷的装置；一个将钢带浸入化学酸洗液以便去除锈皮的酸洗段；和一个出口段，其包括用于将轧制后的钢带卷取成带卷的装置。

为了对钢带进行连续操作，上述入口段包括连接装置，该装置在带卷的运行方向上焊接或用钩钉固定住第一带卷的下游末端和下一带卷的上游末端。这样，我们就获得了一个顺序通过作业线的不同区段的一个连续带材。

在通常的操作中，需要保持同一的运行速度，例如400m/min或者更快，直到进入轧机的入口处，随后运行速度随着厚度的减少而增加。

然而，由于各种原因，必须分别相对于相邻区段的上游和下游明显地改变一个区段的速度。

例如在两个连续带卷的末端连接所需的时间内，入口段停止工作，但是带材必须仍然在酸洗段工作，而酸洗段的停止会使金属的缺陷进一步在酸液中停留过长的时间。

类似地，在某些情况下，例如为了维修操作，需要停止或者至少是减慢轧机的运行。确实，工作辊磨损得非常迅速，必须定期地更换成新轧辊。在需要替换的时间内，这些轧辊会从带材拿开，即使对带材的加工并未完全停止，为了减少未被轧制的带材(随后会被除去)的长度，它的运行至少应该减速。

另一方面，在轧制后，为了形成一个带卷，带材会再次被卷取，当上述带材达到其最大长度时，该带材必须被剪切以便允许移走带卷。为了避免在剪切中完全停止对带材加工，最好使用所谓的“飞剪”刀(“flying”shears)，该“飞剪”刀包括两个分别安装在两个旋转圆筒上的刀片，但是带材的速度必须被减慢。

剪切后，带材必须被卷取到其末端，整个带卷必须被移走，然后在随后的带材上剪切下的末端必须连接到卷取装置上以便形成一个新的带卷。

为了做到这一点，可以利用一个转换系统来使用两个可交替工作的卷取机，该转换系统能在剪切完后将下一个带材的上游末端立即引导到第二卷取机以便卷取成新带卷，而在第一卷取机上带卷的移走是发生在隐蔽(hidden)的时间内。也可以使用一种所谓转盘式卷取机，它包括两个可交替工作的卷取轴。

这些布置能减少更换带卷所需的时间，但是被剪切后的带材应该以足够低的速度直接运行以便使其末端接合在卡盘上并开始卷取过程。

由此看来，即使理想的布置能减少某些操作阶段所需的时间，但由于在这些操作阶段中作业线的不同区段内工作速度必须相互独立地变化，一所以必须在某些区段间设置用于累积带材的装置。这样当工作过程停止或向下游方向被减慢时，带材能被累积在一个区段的出口处，反过来，当工作过程停止或在一个区段内被减慢时，可能继续向下游运行先前累积下的一段带材。