[发明专利]带有钢坯储存和定序的中厚钢坯连铸机和多炉加工作业线

说明书

本发明涉及扁钢坯的连续铸造和轧制，更具体地说，关系到一种综合中厚扁钢坯(板坯)连铸机和一可逆热轧机，它们在钢坯来源、前后定序和储存上具有灵活性并具有轧制薄规格尺寸产品能力。

自从在钢铁工业中出现钢坯连续铸造之后，一些公司一直设法通过联机布置使热轧带材机与连续连铸机结合，以便使生产能力增至最大和使所需的装备和基建投资减至最小。在这方面的最初工作包括把生产相当于6至10英寸(152.4至254mm)的钢坯的连续连铸机和现有热轧带材机结合起来。这些现有热轧带材机包括一再加热炉、一粗轧钢机组(或可逆粗轧机)和一具有每年150至500万吨(140至450万公吨)生产能力的6或7机座精轧机。这种布置是现今大钢铁企业热轧机的设计，而由于高的基建成本这种设计的新热轧带材机从来不太可能建成过。寻求低成本综合铸造(装置)和热轧带材机并未通过现时设计得到解决。另外，这种已有技术综合轧机对产品混合比和现行市场需要量是不太可改变的。

这些难点导致所谓薄钢坯连续热轧带材机的发展，这种热轧带材机一般每年可按标准产品形式生产1.000,000吨(907.185公吨)钢。这些轧机已与约2英寸(50.8mm)或更小的薄钢坯连铸机相结合。这种结合的薄钢坯连铸机受到人们越来越多的欢迎，但它们自身并非设有严重缺陷。一些明显缺陷包括与薄钢坯连铸机有关的产品质量和数量限制。尤其是为薄钢坯提供金属所需要的喇叭形模具可引起沿着薄壁钢坯的表面的高摩擦力和应力，这会导致成品的不良表面质量。另外，由于模具的有限金属容量，两英寸(50.8mm)带材连铸机被限于约7次加热的一次浇口盘寿命。

最重要是由于必然性，薄钢坯连铸机必须以高速铸造来防止金属在通用盛钢桶装置中的凝结。这本身也需要隧道式退火炉，它正好在经常约500英尺(152.4米)的极长的钢坯连铸机的下游，以便调整钢坯的速度和仍然能对在很高速率下损失热量的薄钢坯(2英寸)(50.8mm)提供热量输入。因为钢坯也以高速经过炉子，它需要多机座连续热轧带材机来调节快速移动的带材并把它轧制成薄板和带材厚度。但是，由于连铸机具有每年约800,000吨(约725,750公吨)的生产能力和连续式轧机具有每年多达500万吨(454万公吨)的生产能力，故这种系统在规定宽度上仍是不平衡的。其次，这种系统的基建成本接近打算替代、前述已有技术的成本。

另外，作厚钢坯厚度百分比的氧化皮损耗对2英寸(50.8mm)的薄铸造钢坯来说是相当大的。由于极长的炉子，炉子必需具有一和的辊道炉床，此辊道炉床因外露的转动辊而成为很难彻底保养的。

有人曾建议用这些2英寸(50.8mm)钢坯轧制约0.040英寸(1.016mm)的小规格尺寸带钢。可是，在低碳钢情况下，在多机座连续式轧机上其热衰减太大，从而使它不能得到必需的终轧温度。而在高强度低合金钢的情况下，据报导两英寸厚钢坯并不产生对高强度低合金钢所需要的缩减量(率)，这种缩减率会引起粗粒微观结构，因而必须通过特别温度处理加以消除，而且这种温度处理大于同样级别的微量合金钢级的冷装料的，见1994年5月材料科学和技术杂志N·曾塔拉和R·凯斯派的“铌-钒(Nb-V)微合金钢薄钢坯直接装料的热轧工艺程序的最佳选择”。

一般多机座热轧带材机也要求大量的快速工作，它必需由较大功率轧制机座加以提供，在某些情况下，特别是在发展中国家，较大工力率轧制机座可超过某地区的能源容量。同样，就产品厚度而言，薄钢坯连铸机因对两英寸(50.8mm)钢坯在使用立辊轧边机的困难而受到限制。与薄带材连铸机有关的另一些问题包括使在炼钢过程中形成的各种夹杂物脱离薄钢坯的表面有关的一些问题，在这种场合如果夹杂物被暴露的话，这种夹杂物可导致一些表面缺陷。此外，因为薄钢坯很快散失热量并且通常用高压水来粉碎氧化皮会受到不利影响，所以现有系统的清除氧化皮上受到限制。

此外，这种薄带材加工仅能以连续方式操作，这意味着在加工中任何地方的故障都会使整条作业线停止运行，因而经常引起被加工的全部产品的报废。