[发明专利]直接由连续铸轧的超薄热轧带制造压制或深冲成品的工艺和有关生产线

说明书

本发明涉及直接由连续铸轧的超薄热轧带制造压制或深冲成品的工艺和有关生产线。

全世界用于制造冷轧带的热轧带生产占到了目前约为750百万吨/年的全世界钢产量的约40％。但是，工业国家的冷轧带生产所占的份额接近一半，由此可以推断出，热轧带或冷轧带生产的发展潜力在全世界的范围内是强劲的。

同时必须记住的是，传统生产线的投资成本很高，在生产能力为4百万吨/年的轧钢机的总生产周期的基础上，如果以单位投资成本来表示，投资成本则高达约1000美金/每吨冷轧带。

制造0.6毫米-0.1毫米厚冷轧带(带涂层或无涂层)的传统工艺与生产线例如在图1中与现有技术有关地所示的那样由以下部分构成：

-高炉生产(1)；

-吹氧冶炼车间(2)-转炉；

-铸造200毫米-250毫米厚、800毫米-2600毫米宽的连续铸坯设备(3)；

-由一台炉子(4.1)、一台粗轧机(4.2)和一台精轧机(4.3)组成的并用于制造4毫米-2毫米厚、最大宽度为1800毫米的热轧带以供冷轧带生产使用的热轧机(4)；

-连续酸洗(5)；

-冷轧机(6)，例如是一台用于制造0.6毫米-0.3毫米厚带材的连续式或可逆式轧机；

-连续式或钟罩式退火(7)；

-进行温度调节和控制的冷轧机(光整轧机)(8)。

这种在厚度、凸度和平整度方面受到控制的冷轧带有选择地供给一条镀锡线(9)或镀锌线(10)，或者在没有表面涂层的情况下被直接供给这样一个修整中心(11)，在这里，它将根据用户要求并取决于定单情况转变成带材或薄板摞，随后通过公路、铁路和/或水路运输离开工厂(12)。成品冷轧带的传统销售形式还牵涉到由进行后续加工的设备(14)产生的加工废料(16)的运输。这种废料例如是来自压制或深冲制造成品，如组装部件(箱子、车和容器件等)。这种目前约占全世界钢产量的15％的加工废料(16)可以被视作是“钢皮重(steel tare)”，它毫无用处地从钢厂(12)转运给用户并又回到钢厂(12)，因而，这意味着在时间、能量和环境污染方面的运输成本。

用户(14)通常从轧钢机中得到适用于深冲或压制的板材或卷材，其含碳量最好低于0.06％。用户打开卷材并例如将其送入压机(15)中以便获得如压制加工件、深冲件(如小汽车或卡车结构的内外部件)的产品(17)。

从加工(16)中得到的也被称为“下脚料”的废料是由用户或使用者(14)压制板材而形成的并且是皮重的一部分，它已经达到了总废料产量的约30％，而总废料产量目前约等于全世界钢产量的50％，这些废料必须被送回钢厂，如送回吹氧冶炼厂(2)或电冶炼厂(2.1)，这造成随之而来的成本。这意味着，废料又回到钢生产厂家手中进行回收使用。

另外，这种生产线的特点是，当从连续铸造设备(3)到卷状(11.1)或薄板摞状(11.2)冷轧产品出货(11)计算时，纵向长度约为1500米-2000米，横向宽度约为50米。另外，每个工段通常配备有开卷站和收卷站，这额外造成了人工费用、能量与材料的损失以及可能有的工作异常，并且这也需要空间用于在前后生产工段之间储运带卷。

通过引入连续精轧机和薄板生产技术而可以获得铸造和轧制过程的最初缩短和进而约50％的成本降低/每吨热轧带。与此有关地要指出尤其是所谓的“ISP”(连续式带材生产)工艺通过铸轧技术，即在凝固阶段之后或凝固时的减薄薄板坯的技术(DE3840812、DE3818077、DE4403048、DE4403049)。与没有表现出减薄特点的其它薄板坯技术相比，这种技术导致了在凝固阶段内高达50％的压下率以及在凝固后高达80％的压下率以及更高的表面质量，同时获得了更细的结晶组织、改善的内部质量和因而在终产品中显著提高的材料性能。

在图2部分示出的ISP工艺(23.4)中，例如，在薄板坯铸造设备(18)中的薄板坯铸造厚度(18.3)在凝固过程中在辊道(18.2)中从离开结晶器(18.1)的65毫米厚减小到30毫米最小厚度。就在凝固后，薄板坯厚度通过轧制工艺，例如以0.666米/秒到最高0.15米/秒的入轧速度通过三个小型机架(19)而被减小到6毫米。

这些在凝固中或凝固后的铸轧技术利用从30毫米到6毫米最小厚度的最小板坯变形率或者纵向延伸5倍而生产出了具有很好的表面性能、如在6毫米-25毫米的板坯上为1.0％-1.5％的中心对称的控制凸度以及良好的平整度和均匀的晶粒尺寸的薄板坯。