專利名稱：熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過減少帶材熱精軋時(shí)氧化皮的生成在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法和裝置。
在帶材軋制時(shí)，在高溫下鐵與氧或空氣等氣體接觸時(shí)，在帶材表面會(huì)形成反應(yīng)產(chǎn)物的薄膜，也就是氧化皮。由于有氧化皮，帶材可能有壞的影響，如氧化，因此氧化皮必須除去。去除帶材上的氧化皮的通常做法是把高壓水流噴到帶材的表面。
圖4示出了普通熱精軋機(jī)系統(tǒng)中氧化皮去除裝置的示意圖。圖5是示出普通熱精軋機(jī)系統(tǒng)中軋制材料的溫度與氧化皮厚度的關(guān)系圖。
在圖4所示的普通熱精軋機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)精軋機(jī)，也就是第一至第七精軋機(jī)101-107沿著粗軋機(jī)(未示出)下游的軋制材料傳送方向排成一行。各精軋機(jī)101-107各有一對(上、下)工作輥201-207。這樣構(gòu)成了精軋機(jī)組100。在精軋機(jī)組100的進(jìn)口側(cè)，設(shè)有一氧化皮破碎機(jī)301用來移去軋制材料S上形成的氧化皮。氧化皮破碎機(jī)301有噴嘴302安排在軋制材料S的上下方。噴嘴把高壓(如200kgf/cm2)的水噴到軋制材料的上下表面去除氧化皮。
因此，在板坯由粗軋機(jī)粗軋后傳送出的軋制材料被送到精軋機(jī)組100的進(jìn)口側(cè)，在該處在精軋前由氧化皮破碎機(jī)301把軋制材料表面上的氧化皮除去。詳細(xì)地說，高壓(例如200kgf/cm2)的水通過上下噴嘴噴出噴到傳送的軋制材料S的上下表面去除粘著的氧化皮。去除氧化皮的軋制材料S送到精軋機(jī)組100，由第一至第七精軋機(jī)101-107的工作輥201-207進(jìn)行精軋，精軋到預(yù)定的厚度。
圖5示出軋制材料S去除氧化皮和精軋時(shí)軋制材料S的溫度和氧化皮厚度的關(guān)系圖。圖中A表示由氧化皮破碎機(jī)301去除氧化皮的時(shí)間，B、C、D、E、F、G和H代表第一至第七精軋機(jī)101-107精軋的時(shí)間。該圖表明在氧化皮破碎機(jī)301去除氧化皮的時(shí)間，軋制材料S的氧化皮的厚度迅速降低，在精軋時(shí)間B、C、D、E、F、G和H該值也下降。同時(shí)，氧化皮減薄或除去。
采用這種精軋機(jī)系統(tǒng)，要求以高速傳送軋制材料以便提高工作效率。但是，當(dāng)軋制材料高速傳送時(shí)，當(dāng)嚙合進(jìn)入精軋機(jī)101-107中時(shí)其前端與工作輥201-207的外周邊碰撞。結(jié)果，工作輥201-207會(huì)變形或損壞。因此采用這種精軋機(jī)系統(tǒng)，軋制材料S必須以低速傳送，因此軋制材料S要比較長的時(shí)間才能嚙合進(jìn)入工作輥201-207中，促進(jìn)了氧化皮的生成。因此，在軋制后軋制材料S的氧化皮的厚度超過5μm的限制。在精軋時(shí)，氧化皮卷入軋制材料S的表面中，造成缺陷。這樣顯著地惡化了軋制材料S的質(zhì)量。
因此，本發(fā)明是要解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在熱精軋機(jī)系統(tǒng)中抑制氧化皮生成的方法及裝置。通過可靠地減少在軋制材料上生成氧化皮改進(jìn)最終產(chǎn)品的質(zhì)量可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述及其它目的。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種在使用設(shè)置成一行的多臺(tái)精軋機(jī)熱精軋帶材時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法，包括在沿帶材傳送方向各預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的上游的一位置冷卻帶材的表面部分，所述的位置為從各預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的中心向上游1.8至3.0m的距離處，軋制材料順序地反復(fù)地表面冷卻及精軋直到到達(dá)預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中的最后一個(gè)，因此抑制了帶材表面的氧化皮缺陷的生成。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了類似第一方面的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中的最后一個(gè)是第三精軋機(jī)。
按照本發(fā)明的第三方面提供了一種在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置，包括一個(gè)精軋機(jī)組具有排成一行的多臺(tái)精軋機(jī)，用來精軋帶材；用來冷卻帶材表面的表面冷卻器，所述的表面冷卻器設(shè)在沿帶材的傳送方向預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中各個(gè)的上游側(cè)的一個(gè)位置，所述的位置為從預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中各個(gè)的中心的上游側(cè)的1.8至3.0m處。
按照本發(fā)明的第四方面，提供了一種類似第三方面的抑制氧化皮缺陷生成的裝置，其中所述的預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)包括第一、第二和第三精軋機(jī)，所述的表面冷卻器包括用來冷卻帶材的上下表面的第一、第二和第三表面冷卻器，所述的第一、第二和第三表面冷卻器分別設(shè)在相對第一至第三精軋機(jī)的所述的位置。


圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法的抑制氧化皮缺陷生成的裝置的示意圖；圖2是示出按照本實(shí)施例的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置熱精軋時(shí)軋制材料的溫度和氧化皮厚度的關(guān)系圖；圖3是示出采用按照本實(shí)施例的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置氧化皮生成速率和軋制材料表面溫度的關(guān)系曲線圖；圖4是普通熱精軋機(jī)系統(tǒng)的去氧化皮裝置的示意圖；和圖5是普通熱精軋機(jī)系統(tǒng)熱精軋時(shí)軋制材料的溫度和氧化皮厚度的關(guān)系曲線圖。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷的生成的方法的抑制氧化皮缺陷生成的裝置的示意圖；圖2是示出按照本實(shí)施例的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷的生成的裝置熱精軋時(shí)軋制材料的溫度和氧化皮厚度的關(guān)系圖；圖3是示出采用按照本實(shí)施例的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置氧化皮生成速率和軋制材料表面溫度的關(guān)系曲線圖。
采用按照本實(shí)施例的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置(如圖1所示)，多個(gè)精軋機(jī)，也就是第一精軋機(jī)11、第二精軋機(jī)12、第三精軋機(jī)13、第四精軋機(jī)14……沿著粗軋機(jī)(未示出)的下游輸送軋制材料S的方向排成一行。這些精軋機(jī)11、12、13、14各有一對(上、下)工作輥21、22、23、24……，這樣構(gòu)成精軋機(jī)組10。在精軋機(jī)組10的進(jìn)口側(cè)，設(shè)有一臺(tái)氧化皮破碎機(jī)31去除軋制材料S上形成的氧化皮。氧化皮破碎機(jī)31具有一對(上、下)噴嘴32，設(shè)在軋制材料S的上下方。噴嘴32把高壓(例如180kgf/cm2)的水噴在軋制材料S的上下表面以去除氧化皮。
在第一至第三精軋機(jī)11-13的進(jìn)口側(cè)分別設(shè)有第一至第三表面冷卻器41-43，用來冷卻軋制材料S的上下表面。第一至第三表面冷卻器各有一對(上、下)噴嘴44-46。噴嘴44-46把冷卻水噴到軋制材料的上下表面冷卻軋制材料使其表面溫度降低。
把冷卻水噴到軋制材料S上的第一至第三表面冷卻器41-43的噴嘴44-46要求設(shè)在區(qū)域E1,E2,E3=0.3-1.5m范圍內(nèi)，該區(qū)域E1、E2、E3分別從精軋機(jī)41、42、43的工作輥21、22、23的中心C1、C2、C3向進(jìn)口側(cè)(圖1的左方)的一段距離L1、L2、L3=1.5m或更小的一位置的上游側(cè)。
因此，當(dāng)精軋材料S由上述實(shí)施例的熱精軋機(jī)系統(tǒng)精軋時(shí)，在板坯由粗軋機(jī)粗軋后傳送的軋制材料S傳送到精軋機(jī)組10的進(jìn)口側(cè)。在該處，在精軋前由氧化皮破碎機(jī)31去除軋制材料S表面上形成的氧化皮。詳細(xì)說，例如180kgf/cm2的高壓水通過氧化皮破碎機(jī)31的上下噴嘴32噴在傳送的軋制材料S的上下表面去除粘著的氧化皮。已去除氧化皮的軋制材料S送到精軋機(jī)組10，由第一精軋機(jī)11、第二精軋機(jī)12、第三精軋機(jī)13、第四精軋機(jī)14……的工作輥21、22、23、24……軋制。這時(shí)，在由表面冷卻器41、42、43冷卻下，軋制材料S順序精軋到預(yù)定的厚度。
也就是說，在由第一精軋機(jī)11軋制前，冷卻水以例如7200升/分的水量通過第一表面冷卻器41的噴嘴44噴在軋制材料S上，使軋制材料S冷卻。經(jīng)冷卻的軋制材料S由第一精軋機(jī)11的工作輥21軋制。隨后，同樣水量的冷卻水通過第二表面冷卻器42的噴嘴45噴在軋制材料S的表面，使軋制材料S冷卻。經(jīng)冷卻的軋制材料S由第二精軋機(jī)12的工作輥22軋制。隨后，同樣水量的冷卻水通過第三表面冷卻器43的噴嘴46噴在軋制材料S的表面，使軋制材料S冷卻。經(jīng)冷卻的軋制材料S由第三精軋機(jī)13的工作輥23軋制。隨后由第四精軋機(jī)14……的工作輥24……軋制，直到把它軋到預(yù)定的厚度。
圖2是示出軋制材料在去除氧化皮及精軋時(shí)軋制材料S的溫度和氧化皮的關(guān)系圖。在圖中，A代表氧化皮破碎機(jī)31去除氧化皮的時(shí)期，B、C、D、E、F、G、H分別代表第一至第七精軋機(jī)11-17精軋的時(shí)間，x,y,z代表由第一至第三表面冷卻器41-43冷卻的時(shí)間。
如該圖所示，在由氧化皮破碎機(jī)31去除氧化皮時(shí)間A，軋制材料S的表面溫度降到630℃，大多數(shù)氧化皮已去除。但是，內(nèi)部顯熱傾向回復(fù)原始溫度的、升高軋制材料S的表面溫度，形成氧化皮。在由第一表面冷卻器41冷卻的時(shí)間x，軋制材料S的表面溫度降到620℃，把氧化皮的厚度降到4μm。隨后，基于軋制材料S的內(nèi)部的熱量，傾向回復(fù)到原始溫度，使軋制材料S的表面溫度升高。但是，在第一精軋機(jī)11精軋時(shí)間B，軋制材料S的表面溫度降到720℃，使氧化皮厚度減小到2μm。在由第二冷卻器42冷卻的時(shí)間Y，軋制材料S的表面溫度降到820℃，氧化皮的厚度限制在5μm。隨后，溫度升高。但是，在第二精軋機(jī)12精軋時(shí)間C，軋制材料S的表面溫度降到730℃，使氧化皮厚度降到3μm。隨后，在由第三表面冷卻器43冷卻的時(shí)間Z，軋制材料S的表面溫度降到820℃，氧化皮的厚度限制在5μm。隨后，溫度升高，但是在第三精軋機(jī)13精軋時(shí)間D，軋制材料S的表面溫度再降低，氧化皮厚度減小到3μm。
通過如此反復(fù)的冷卻及軋制，本專業(yè)技術(shù)人員可明白軋制材料S的氧化皮厚度可最終限制在5μm或更小。在由第四精軋機(jī)14及其后的精軋機(jī)精軋時(shí)間，軋制材料S的表面溫度為900℃或更低。因此不需要冷卻。
圖3是示出氧化皮生成速率與軋制材料S的表面溫度的關(guān)系圖。如圖中所示，軋制材料S的氧化皮生成速率隨著軋制材料表面溫度的增加成二階曲線增加。在同樣的時(shí)間中，可看到在表面溫度為1050℃或850℃時(shí)，最終的氧化皮厚度有較大差別。
按照上述實(shí)施例，第一、二、三表面冷卻器41、42、43分別設(shè)在第一、二、三精軋機(jī)11、12、13的進(jìn)口側(cè)。但是設(shè)置的表面冷卻器的數(shù)目并不限于該實(shí)施例中的數(shù)目。由于軋制材料S的表面溫度要求降到900℃或更低，第四精軋機(jī)14和其后的精軋機(jī)也可設(shè)表面冷卻器。另外，在相鄰的精軋機(jī)11-14之間也可設(shè)多個(gè)表面冷卻器。另外，表面冷卻器可以設(shè)置一些或全部精軋機(jī)11-14之前。
如通過上述實(shí)施例詳細(xì)說明的，按照本發(fā)明的在軋制材料精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法使用基于軋機(jī)設(shè)置成一行的方法，在軋制材料精軋時(shí)，在從各精軋機(jī)的工作輥的中心向各第一預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)的1.5m或更小的距離的上游側(cè)的0.3-1.5m的區(qū)域內(nèi)對帶材的上下表面冷卻，這樣順序地反復(fù)冷卻及和精軋帶材直到到達(dá)預(yù)定數(shù)目的軋機(jī)中的最后一個(gè)，因此抑制了在帶材的表面氧化皮缺陷的生成。由于順序地反復(fù)冷卻及精軋帶材，帶材的溫度最后減小到預(yù)定溫度或更低。因此可以可靠地抑制氧化皮缺陷的生成，改善了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
按照本發(fā)明的在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置，精軋機(jī)組包括多個(gè)順序設(shè)置的對帶材精軋的精軋機(jī)，用來冷卻帶材的上下表面的表面冷卻器，表面冷卻器設(shè)在精軋機(jī)的各第一預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)，其中由表面冷卻器冷卻的區(qū)域在從各精軋機(jī)的工作輥的中心向各精軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)的1.5m或更小的距離的上游側(cè)的0.3-1.5m的范圍內(nèi)。因此，順序反復(fù)冷卻和精軋帶材，使帶材的溫度最終為預(yù)定溫度或更小。因此可以可靠地抑制氧化皮缺陷的生成，改善了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
雖然上述實(shí)施例包括三臺(tái)精軋機(jī)及相配的表面冷卻器，但可使用各有多于或少于三個(gè)。另外，表面冷卻器的數(shù)目也可大于或小于精軋機(jī)的數(shù)目。
權(quán)利要求
1．一種在使用設(shè)置成一行的多臺(tái)精軋機(jī)熱精軋帶材時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法，包括在沿帶材傳送方向各預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的上游的一位置冷卻帶材的表面部分，所述的位置為從各預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)的中心向上游1.8至3.0m的距離處，因此抑制了帶材表面的氧化皮缺陷的生成。
2．按照權(quán)利要求1的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于所述的冷卻是一系列順序精軋過程前或之間實(shí)施的，直到到達(dá)預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中的最后一個(gè)。
3．按照權(quán)利要求2的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中的最后一個(gè)是第三精軋機(jī)。
4．按照權(quán)利要求1的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于所述的冷卻包括對帶材的上下表面的冷卻。
5．一種在熱精軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的裝置，包括一個(gè)精軋機(jī)組具有排成一行的多臺(tái)精軋機(jī)，用來精軋帶材；用來冷卻帶材表面的表面冷卻器，所述的表面冷卻器設(shè)在沿帶材的傳送方向預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中各個(gè)的上游側(cè)的一個(gè)位置，所述的位置為從預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)中各個(gè)的中心的上游側(cè)的1.8至3.0m處。
6．按照權(quán)利要求5的抑制氧化皮缺陷生成的裝置，其特征在于所述的表面冷卻器冷卻帶材的上下表面。
7．按照權(quán)利要求5的抑制氧化皮缺陷生成的裝置，其特征在于所述的預(yù)定數(shù)目的精軋機(jī)包括第一、第二和第三精軋機(jī)，所述的表面冷卻器包括用來冷卻帶材的上下表面的第一、第二和第三表面冷卻器，所述的第一、第二和第三表面冷卻器分別設(shè)在相對第一至第三精軋機(jī)的所述的位置。
全文摘要
熱軋時(shí)抑制氧化皮缺陷生成的方法及裝置。精軋帶材的多個(gè)精軋機(jī)設(shè)在一行構(gòu)成精軋機(jī)組,用來冷卻帶材的上下表面的第一至第三表面冷卻器設(shè)在精軋機(jī)組的第一至第三精軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)。表面冷卻器冷卻帶材的區(qū)域設(shè)在從各精軋機(jī)的工作輥的中心朝著各精軋機(jī)的進(jìn)口側(cè)的1.5m或更小的距離的位置的上游側(cè)0.3—1.5m處。
文檔編號(hào)B21B45/02GK1218724SQ98122768
公開日1999年6月9日 申請日期1998年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月5日
發(fā)明者賀屋章, 水田桂司, 福森淳三, 閔庚浚, 李載榮, 徐榮吉, 樸正道 申請人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社