[发明专利]用于金属带材和板材的多模式制造的设备和工艺

说明书

一种用于无头或批量生产厚度为0.6mm至50mm的热轧钢带材和板材的设备，包括薄板坯的具有液芯压下的连铸机(1)，随后是感应加热器(2)，在连铸机(1)和感应加热器(2)之间具有第一剪切机(3)，然后是轧机(4)，随后是第二剪切机(5)和具有冷却装置(6)和板材的推进器/堆垛机(7)的输出辊道，然后是第三剪切机(8)和多个卷取机(9)，并且所述设备还包括布置在连铸机(1)和第一剪切机(3)之间的最小压下轧制机架(10)，所述最小压下轧制机架(10)设计成执行仅约10％且在任何情况下不超过20％的板坯厚度压下量。

技术领域

本发明涉及一种在宽尺寸范围内连续或批量生产热轧带材和板材的设备和工艺，具有高的设备生产率和成本效益以及高的产品质量。

背景技术

众所周知，在钢铁工业中，考虑到原材料和所用能源的成本不断上升，全球市场需要更大的竞争力，以及污染方面日益严格的法规，特别需要一种高质量热轧钢带材和钢板材的制造方法，这种方法需要更低的投资和生产成本以及更大的生产灵活性。因此，最终产品加工业可以获得更大的竞争力和更低的能耗，这样也可以将对环境的负面影响降低到最低。

现有技术基本上是由同一发明人在他的在先专利中描述的，特别是为获得进一步的细节而参考的EP 1558408和EP 1868748。在EP 1558408中，使用了所谓的“铸轧”技术，该技术将薄板坯的连铸与液芯压下(LCR)结合到通过高压下轧机(HRM)或粗轧机的第一粗轧步骤，该粗轧步骤获得中间产品，在感应加热器中的加热阶段和随后的除鳞之后，该中间产品在精轧的第二阶段中进一步加工。

在上述专利EP 1558408中还预见到，在粗轧机下游的设备部分出现问题的情况下，作为应急系统在第一粗轧步骤之后提取粗轧板材的可能性，以防止连铸工艺和因此防止生产线上的生产的中断。由于没有生产优质板材所需的受控冷却系统，这些板材不能出售，并且必须必然地变成废料，以重新引入生产循环。

在EP 1558408和现有技术的其它设备中，在粗轧机的出口和精轧机的入口之间，中间产品显示出约230℃的温度下降，这必须通过感应加热器来补偿，使得在精轧机的出口处，产品仍然具有大于约820-850℃的温度，这对应于奥氏体温度范围的下限。

EP 1868748从设备紧凑性和节能的角度教导了一些改进，规定连铸在单个制造步骤中与轧制步骤直接相连，而没有连续性解决方案。实际上，不再有粗轧和精轧两个单独的轧制步骤，而是单个轧制步骤，为了限制板坯的温度损失，连铸出口和轧机的第一机架之间的距离将不大于50m。EP 1868748也只提供了“无头”模式的板材的生产，并且使用了用于卷材的相同冷却系统，这种解决方案被证明对于板材的生产不是最佳的，因为“无头”模式对于卷材更有效，并且板材的最佳冷却参数与卷材的冷却参数显著不同。

WO 2007/045988和DE 102011004245中描述了其他现有技术的铸造和轧制设备。在第一种实例中，铸造板坯在液芯压下到40mm之前具有50mm的最大厚度，并且经历通过位于铸造机下游紧邻处的夹送辊执行的3mm的最大厚度压下。在第二种实例中，粗轧机被布置在铸造机下游紧邻处，以执行达到70％的板坯厚度压下，但是在沿着后续轧制线出现问题的情况下，所述厚度压下可以暂时减小到零。

尽管就产品质量而言是最佳的，特别是对于钢带而言，但是利用上述专利的教导迄今所获得的结果表明在技术、设备、生产率和生产灵活性方面仍有改进的余地。以下领域已被确定为迫切需要的改进：

1.引入以在铸造机和轧机之间的铸造板坯中断的情况下的“批量”模式或“组合”模式生产的可能性，换句话说，进入轧机的板坯是分离的，并且具有不同于连续铸造机中存在的板坯的速度。这种可能性提供了重要的设备和生产灵活性，因为：

·在厚度大于3mm的卷材的制造中，使用“批量”模式而不是“无头”模式避免了在两个连续卷材之间的公差范围之外的具有重量较大的带材件，由于生产调度要求，这两个卷材必须必然地具有不同的厚度。