[发明专利]中间厚度板坯双路连铸机和串联式热轧带材和板材生产线

说明书

本发明涉及板坯的连续铸造和轧制，更具体地说，关系到一综合的中间厚度板坯双路连续机和可逆热轧机。

在钢铁工业中，随着连续浇注板坯开始出现，工业界已试图通过联机布置将热轧带钢机与板坯连铸机结合在一起，从而使生产能力达到最高，使所需的装备和投资减至最低。在这方面的初始尝试包括与现有的连续或半连续热轧机结合的可生产约6英寸(15.2cm)至10英寸(24.5cm)板坯的连铸机。这些现有的热轧带钢机包括一加热炉、一粗轧机组或一可逆式粗轧机和一年产150万至200万吨的6或7机座的精轧机。这些轧钢机布置为一大型钢铁公司的现状化设计，这一设计的新的热轧带钢机总是因与此有关的投资成本达到最高而成为不可能的。然而，低成本的综合连铸机—热轧带钢机的要求通过目前的设计是不能解决的。此外，这种现有技术综合轧机就产品配合比和市场需求而言是极其不相适应的。

这些困难导致通常每年生产100万吨或少于100万吨钢材的特定产品的所谓薄板坯连续热轧带钢机的发展。这些热轧机业已与生产约2英寸(5.1cm)或更小的板坯的板坯连铸机结合。这种结合式薄板坯连铸机正受到欢迎，但它们本身不是没严重缺陷。主要缺陷包括与所谓薄板坯连铸机有关的质量和数量的限制，作为提供用于浇铸薄板坯所需的浇口型模具会使沿着薄板表面产生高的摩擦力和应力，从而导致产品的低劣的表面质量。此外，2英寸(5.1cm)带材连铸机由于模具的有限金属容量而局限于约为七次熔炼的单一浇口盘(中间包)使用寿命。

更为重要的是，薄板坯连铸机因需必须在高速下浇注以防止金属在现有浇包的配置下凝固。所需钢的容量也需有相当高的浇注速度。浇口盘铸造嘴和相当高的浇注速度会引起板坯的表面质量问题。这种高的浇注速度需要很长的、正好位于板坯连铸机下面的隧道炉，这种炉子通常具有500英寸(152.4m)的长度，以便适合于板坯的速度，还可为在高速率下对2英寸(5.1cm)薄板坯所损失的热量提供热输入。很长的隧道炉会导致氧化皮(铁鳞)结痕的增加和板坯的表面缺陷(发纹)的较大损害。因为板坯以高速离开隧道炉，人们需要配置多机架连续热轧带钢轧机以适应快速移动的带钢并将其轧制成薄的片材和带材的厚度。但是，这样的系统仍旧是不平衡的，因为就各个设备的生产能力而言，按正常的板坯宽度、板坯连铸机具有每年8,00000吨的生产率，而连续轧钢机则具有每年1百万吨的生产力。于是，每年每吨的主要生产费用接近于将在先的现有技术系统替换的生产费用。

另外，作为2英寸(5.1cm)的浇注薄板坯的板坯厚度百分率的氧化皮损耗是相当大的。由于相当大的炉子，人们必须提供长的辊道床，该床因有暴露式旋转辊而成为非常难维修的。

典型的多机架热轧带钢轧机也需要在短时间内进行相当的作业，因此，它必须具有较大功率的轧制机架，在某些条件下，机架功率可超过供电地区(特别是发展小国家)的输出功率能量。薄板坯连铸机就产品宽度而言也是受到限制的，因为2英寸(5.1cm)板坯上是不能使用垂直修边机的。此外，这样的板坯连铸机目前局限于单一宽度。与薄板坯连铸机有关的另一些问题包括在炼钢过程中形成的各种夹杂物离开薄板坯的表面的有关的问题，在薄板坯中这些夹杂物如果暴露在大气中可导致表面缺陷。另外，因为薄钢板会很快地失去热量和受到通常用于分离氧化皮的高压水的不利影响使氧化皮的除去也受到限制。

常规的联机加工的板坯连铸机和已知的联机加工薄板坯连铸机未能提供广泛产品混合(配合)比的生产水平，高质量和资本费用的适当组合。

此外，现有技术的薄带材工艺能按连续方式运行，这意味着在工艺过程中，任何一处的故障会使整个生产线停止，而经常导致待加工的整个产品成为废品。

本发明的一个目的是双路板坯连铸机与连续加工生产线的组合。另一个目的是提供一使连铸机速率与轧钢机或轧机的速率相平衡的系统。本发明的还一个目的是提供一使用少量热能和电能的系统。本发明的再一目的为提供一年产达2百万吨的系统。又一个目的是使一自动的系统具有小的基本投资，广泛的产品配合比、适当的产量、质量水平、合理的占地空间需求、合理的机动轧制设备和低的运行费用。