[发明专利]一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法及其装置，能够高效率、低成本地生产出高质量的厚板和特厚板材。该方法的步骤包括钢坯加热及除鳞；钢坯表面氧化铁皮还原；钢坯的定位和组合；钢坯的轧制复合；复合钢坯的多道次轧制。该方法采用的装置包括入口段、密封段炉体、还原段炉体、组合段炉体和轧制复合段。本发明利用两块或两块以上的连铸坯或轧制坯经高温还原和叠加组合后由轧机直接轧制复合生产厚板和特厚板，与现有的采用模铸钢锭、电渣重熔钢锭和真空轧制复合生产厚板和特厚板的方法相比，氧化烧损少，表面处理及坯料组合简单，压缩比大，对现有厚板生产线简单改造后即可生产特厚板，改造成本低，节能环保，生产效率高，产品质量好。

主权项

一种还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法，该方法包括以下步骤：a.钢坯加热及除鳞：以普通的连铸钢坯或热轧钢坯为原料，将钢坯置于常规的轧钢加热炉内按照常规的加热工艺加热到950℃‑1350℃，加热的钢坯出炉后利用常规的高压水除鳞装置除去钢坯表面因加热产生的氧化铁皮；b.钢坯表面氧化铁皮还原：经过高压水除鳞之后的钢坯被运送到还原段炉体内，在还原段炉体内通入还原性气体，经过1～30min的还原反应，钢坯表面的次生氧化铁皮被还原性气体还原成金属铁；c.钢坯的定位和组合：表面氧化铁皮被还原成金属铁的钢坯运送到充满惰性气体的组合段炉体内，在组合段炉体内，利用辊道将第一块钢坯运送到指定的位置定位后，由钢坯托起架夹住钢坯，并将钢坯托起，置于运输辊道的上方，此时，第二块钢坯被运送到托起的第一块钢坯正下方，托起架带着被托起的第一块钢坯下落，落在第二块钢坯上面，与第二块钢坯叠加组合在一起，完成两块钢坯的定位和组合，按此方法能够将第三块及三块以上的钢坯叠加组合在一起；d.钢坯的轧制复合：组合好的两块或三块以上的钢坯运送到组合段炉体出口位置，调整轧机辊缝至合适的程度，利用导卫装置将组合钢坯直接导入轧机辊缝进行轧制压合；e.复合钢坯的多道次轧制：组合钢坯经轧制复合后便可初步复合在一起，形成复合钢坯，为消除复合界面，进一步提高界面结合强度，使复合钢坯形成完整的一个整体，再利用轧机对复合钢坯进行常规的多道次控制轧制，直至达到符合要求的厚度及性能为止；实现还原轧制复合生产厚板和特厚板的方法采用的装置，其特征是，该装置包括：入口段、密封段炉体、还原段炉体、组合段炉体和轧制复合段，所述的入口段在起始位置，紧接着的是密封段炉体，中间是还原段炉体，还原段炉体之后是组合段炉体，最后是轧制复合段，各段之间均采用连接螺栓密封连接；所述的密封段炉体和还原段炉体之间采用密封段挡板(10)隔开，还原段炉体与组合段炉体之间采用还原段挡板(15)隔开；所述的入口段由入口导辊(2)和入口密封导嘴(3)组成，入口导辊(2)将钢坯(1)导入入口密封导嘴(3)，并与钢坯(1)配合对密封段炉体内的惰性气体进行密封；所述的密封段炉体由密封段炉壳(7)、炉内运输辊道(8)、密封段惰性气体入口(9)、保温层(5)、加热元件(6)和密封段挡板(10)组成，密封段炉体内部充填惰性气体，对还原段炉体内部的还原性气体进行阻隔和密封，密封段炉壳(7)采用钢板焊接制成，内部采用耐火材料做保温层(5)，密封段惰性气体入口(9)设置在密封段炉壳(7)上部，加热元件(6)和炉内运输辊道(8)设置在密封段炉体内，加热元件(6)控制炉膛温度，炉内运输辊道(8)完成钢坯(1)在炉体内的运输，密封段炉体和还原段炉体之间的密封段挡板(10)的开口与钢坯(1)断面尺寸相同，密封段挡板(10)与钢坯(1)配合阻隔还原段炉体内的气体通过密封段炉体，密封段炉体长度为2‑30米，高度为0.05‑3.0米，密封段炉体与入口密封导嘴(3)之间采用连接螺栓紧密连接；所述的还原段炉体由还原段炉壳(12)、还原气体入口(14)、还原气体出口(11)、保温层(5)、加热元件(6)、炉内运输辊道(8)、还原段挡板(15)和测温元件(13)组成，还原段炉体内部充满还原性气体，将钢坯(1)表面的氧化铁皮还原成金属铁，还原段炉体内的温度由加热元件(6)控制，钢坯在炉体内的走行由炉内运输辊道(8)控制，还原段炉壳(12)采用钢板焊接制成，内部采用耐火材料做保温层(5)，还原气体入口(14)设置在还原段炉壳上部，还原气体出口(11)设置在还原段炉壳下部，还原性气体由还原气体入口(14)进入，由还原气体出口(11)排出，还原段炉体与组合段炉体之间的还原段挡板(15)的开口与钢坯(1)断面尺寸相同，还原段挡板(15)与钢坯(1)配合阻隔还原段炉体内的气体通过组合段炉体，还原段炉体长度为5‑100米，高度为0.05‑3.0米，还原段炉体与密封段炉体之间采用连接螺栓紧密连接；所述的组合段炉体由组合段炉壳(16)、夹头(17)、丝杠(18)、组合段惰性气体入口(19)、液压缸(20)、燕尾槽(21)、推杆(22)、定位杆(23)、保温层(5)、加热元件(6)和炉内运输辊道(8)组成，组合段炉体内部充填惰性气体，组合段炉体内的温度由加热元件(6)控制，钢坯在炉体内的走行由炉内运输辊道(8)控制，组合段炉壳(16)采用钢板焊接制成，内部采用耐火材料做保温层(5)，定位杆(23)设置在组合段炉体下部，定位杆(23)上端凸出炉内运输辊道(8)平面，阻止钢坯向前运动，对钢坯(1)头部进行定位，当定位杆(23)上端退回到炉内运输辊道(8)平面以下时，则允许组合后的钢坯(1)向前运行，丝杠(18)顺时针旋转时，使推杆(22)的端部在燕尾槽(21)内相向滑动，带动夹头(17)夹住钢坯(1)的侧边，并使钢坯(1)自动对中，液压缸(20)向上运动，推动燕尾槽(21)连同推杆(22)、夹头(17)和钢坯(1)一起向上运动，下一块钢坯(1)通过炉内运输辊道(8)运至被托起的钢坯(1)下面，经定位杆(23)对头部定位，此时，液压缸(20)下降，被托起的钢坯(1)落在下一块钢坯(1)之上，丝杠(18)反时针旋转时，夹头(17)放开钢坯(1)，完成两块钢坯(1)的叠加组合和头部及边部对齐，惰性气体从组合段惰性气体入口(19)进入组合段炉体内，对还原段炉体进行气体密封，组合段炉体长度为2‑50米，高度为0.1‑8.0米，组合段炉体与还原段炉体之间采用连接螺栓紧密连接；所述的轧制复合段由出口密封导嘴(24)和轧机(25)组成，出口密封导嘴(24)与组合段炉体之间采用连接螺栓密封连接，出口密封导嘴(24)出口紧贴在轧机(25)的工作辊上，对组合段炉体内的惰性气体进行密封，并将组合的钢坯(1)导出炉体，导入轧机(25)的辊缝。