[发明专利]中厚度板坯连铸机和直列热轧带板材作业线的方法及装置

说明书

本发明涉及板坯的连续铸造和轧制，并特别是关于一种整合式中等厚度连铸机和一热可逆轧机。

由于钢铁工业中板坯的连续铸造的出现，公司一直试图经由一直列的设置方式将热轧带材辊轧机结合于连续铸造机，以便加大产能并减少设备和所需的资金投资。在此方面初期的努力，为将产制出等级在6英寸到10英寸的板坯的连续铸造机整合于既有的连续或半连续热轧带材辊轧机。此等既有的热轧带材辊轧机包括一再加热炉、一粗轧机组(或一可逆式粗轧机座)以及一六或七个机座的精轧机，具每年1.5到5百万吨的产能。此辊轧机设置方式为现今大型钢铁公司辊轧厂的设计，并且由于高资金费用，新的此种设计热轧带材辊轧机将不太可能会再被建造。然而，对于低价位整合式连续铸造机—热轧带材辊轧机的需求，并无法为现有的设计所解决。甚者，此种前技辊轧机就产品混合以及因而就市场需求来看，是极度不具弹性。

此等困难点导致了所谓的薄板坯连续热轧带材辊轧机的发展，其典型地可产制出每年1,000,000吨钢铁的特定化产品。这些热轧带材辊轧机已被整合于等级在2英寸(1英寸＝25.4毫米)或更小的薄板坯连铸机。此等薄板坯连铸机机现正受到欢迎，但是其并非没有本身的严重缺点。重大的缺点包括与所谓的薄板坯连铸机有关的品质和数量限制。特别是，提供用于制造薄板坯的金属所需要的所喇叭(管)式模，会沿着薄壁板坯的表面造成高摩擦力和应力，致使产生出较差表面品质的成品。甚者，由于该喇叭式模子的有限的金属能力，2英寸带材连铸机是受限于大约7次加热的单一个中间包(tundish)寿命。

更重要的是，该薄连铸机因于需要而必须在高速下铸造，以防止金属在目前的铁水包设计中冷却。此乃要求位在板坯连铸机正下游处的隧道式烘炉需特别长，通常在500英尺(1英尺＝0.30米)的等级，以适应配合板坯的速率并仍然可提供热能输入至一在非常高速率下损失热能的薄板坯(2英寸)。由于所述板坯亦在一高速率下离开该隧道式烘炉，因此要求多机座连续热轧带材辊轧机可适应配合于快速移动的带材并将其轧制成平板和板片厚度。然而，此一系统在一般常态宽度下仍然不均衡，因为板坯连铸机有一每年大约800,000吨的产能，而连续辊轧机有一每年大约2.4百万吨的产能。资金费用则几近其所欲取代的早先前技系统。

此外，此薄带材程序仅可以一连续方式操作，意谓操作中任何位置的崩溃将停止整个作业线，其通常造成当时所被处理整个产品的刮除。

本发明的一目的，在于整合一中厚度板坯连铸机与一热轧可逆辊轧机。本发明的另一目的，在于采用一种平衡了板坯连铸机的速率以及辊轧机的速率的系统。本发明的又一目的，在于采用一种使用较少热能和电能的系统。本发明的再一目的，在于采用一种自动化系统，其具少量资金投资、合理的地面空间需求、合理电能供应的辊轧设备以及低操作费用。

本发明提供出一种多样化的整合式铸造机和小型辊轧机，其可产制出每年650,000或更高成品吨数等级。此设备可产制出24”到120”宽的产品，并可例行地产制出800PIW(1PIW＝0.18kg/mm)的产品，1000PIW的产品亦可能。其达成是利用一种有一固定式和可调式宽度模子(具一平直的矩形截面)而无喇叭式模子的铸造设备。此铸造机有一模子，其含足够的液体容积，以提供足够的时间作快速率的中间包更换，因而不会限制该铸造机于一次中间包寿命。本发明提供出一板坯概略两倍于该薄板坯连铸机所处理板坯的厚度，因而损失更少的热能且需要更好焦耳(1焦耳＝948BTU)能量的输入。本发明由于单位体积所减小的表面面积而可提供一具有较少尺寸损失的板坯，并且可容许一需要最少保养的再加热器或均衡炉的使用。甚者，本发明提供了一种可在传统铸造机速率和传统氧化皮清除技术下操作的铸造机。本发明提供了被并同使用于一热可逆辊轧机的最佳化厚度铸造板坯的选取，以提供出一平衡的产制能力。本发明有将铸造作业与辊轧作业分离的能力，若在任一端有一延迟的话。此外，本发明提供了当铸造机中熔融金属化性改变或厚度改变时所形成过渡板坯的简易移除。

本发明是可达成上述所有优点，并同时保有一薄板坯连铸机的优点，包括低铁水静压头、低板坯重量、平直模子、较短长度的模子、较小所需模子半径、低冷却需求、低燃烧费用或剪切能力、以及简单的机器构造。