[发明专利]用于轧制薄轧带材的热带材生产设备

说明书

本发明涉及一种用于制造热轧扁平产品的生产设备，该设备包括一条由许多轧机机架构成的轧机机列和一条输出辊道，该输出辊道带有用于冷却热带材的设备和用于卷取带材的卷取机，该卷取机位于该冷却设备后。

如今，用于制造热轧带材的轧制设备大体上的结构和工作是：在每个机架中进行奥氏体加工，也就是说，保证每个机架中的变形温度高于铁-碳相图的GOS线。只在最后轧制道次之后，温度冷却至伴随着在冷却路程和卷成的带卷的晶体组织转变的卷取温度，为了获得细晶最终组织，该最后轧制道次应该尽可能接近GOS线。

在低合金碳钢情况下，对于根据上述工艺的轧制而言，终轧温度(即在轧机机列的最后一个轧机机架中的温度)大约为840-920℃，该温度取决于碳含量。通过改变终轧速率而保持上述终轧温度，其中，轧机机架的驱动功率能控制在轧机机列中的带材自然冷却和热量输入。这种工艺可毫无问题地用于大于一个最小带厚的带厚，根据轧机类型，该最小带厚位于1.3mm数量级内。如果带材厚度小于上述带厚，所需轧制速率在带材头部达到12m/s以上，该速率是如此之高，以致带材在通向轧机机列后的辊道上不能被再加工。

尽管有上述困难，发展趋势仍然是发展更薄的最终厚度，这意味着，该发展趋势是降低终轧温度以便达到低速轧制。这种轧制工艺在描述铁素体轧制时已经披露了，由于这种工艺的加工温度低于GOS线，也就是说，在α-γ双晶区或在低于GPS线的铁素体区内实现上述加工。

根据一种优选方法，在奥氏体区开坯轧制出2-8mm的中间厚度和在铁素体区精轧出小于1.3mm的最薄成品厚度。在这两个加工步骤之间，轧件必须从奥氏体区的终轧温度冷却到铁素体区的轧制温度。这意味着，由840-920℃的温度区冷却至600-780℃的温度区。

在第二加工步骤后的终轧温度也是600-780℃，因此，该终轧温度处于一个数量级内，在该数量级内，晶体组织在卷成的带卷中发生再结晶。由此形成了一种便于在使用产品时不需要进一步冷加工或热处理的晶体组织。

一个好的最终组织所需的基本条件是，保持从奥氏体区冷却至铁素体区的最短冷却时间。为了能实现从奥氏体充分转变成铁素体，就必须保持最短冷却时间。根据所选择的温度和合金成分，进入第一次铁素体转变的最短冷却时间在几秒-几分钟的数量级内。

在传统的用于热轧宽带钢的连轧机中，实施上述工艺有很大困难。由奥氏体向铁素体的转变应该在2-8mm的带厚范围内完成，也就是说，在该厚度范围内，轧件大致位于传统精轧机列的中间。由于在精轧机列中部的相邻机架之间的穿过时间只有几秒钟，所以实施冷却只是理论上可行，而不可能实现转变所需时间。因此，根据上述方法的铁素体轧制不可能用于传统的用于热轧宽带钢的连轧机。

因此，本发明的首要任务在于提供一种用于轧制热带材并消除了上述缺陷和问题的生产设备。另外，在所要求的输出速率极限下，在铁素体区内可以进行一可选择的使带材变薄的阶段。

根据本发明，至少轧机机列的第一架轧机机架是可逆式机架。在该可逆式机架的前和后各设置至少一个的卷炉，在该可逆式机架和该可逆式机架前的卷炉之间设置一个可控制的冷却装置。

根据本发明设计的生产设备和在传统设备中的情况一样能在奥氏体区内操作。为此，由粗轧机或薄坯连铸机提供的，其厚度通常是50-100mm的轧件在一个加热炉中被加热到大约1100℃，在由一个或多个机架构成的可逆式或斯蒂克尔轧机中通过调整一个或多个机架而对轧件进行轧制；随后，在斯蒂克尔轧机后的斯蒂克尔炉或卷炉中卷取轧件。在使斯蒂克尔轧机反转后，从斯蒂克尔炉中抽出带材，然后在斯蒂克尔轧机的一个或多个机架中将其压下到5-15mm，随后在输入侧的斯蒂克尔炉内卷取带材。带材在该位置处的温度仍高于850℃。现在，在输入侧的斯蒂克尔炉内进行带材的开卷，在斯蒂克尔轧机或轧机机列的剩余机架中将带材压下到大约1mm，接着由卷取机将带材卷起来。

根据本发明的另一个特征，可以在斯蒂克尔轧机和轧机机列的剩余机架之间设置一个加热装置以保证带材温降不会太大。

也可以在输入侧的斯蒂克尔炉内卷取轧带的位置之前设置一个冷却装置，其中，该冷却装置将厚度大约是5-15mm的带材冷却到850℃以下。在完成铁素体转变后，带材能在斯蒂克尔轧机或剩余轧机机列中被轧制成厚度大约是1mm的带材。