專利名稱：用于熱軋鋼帶的方法和熱軋機(jī)列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在多個相繼的軋機(jī)機(jī)架中熱軋鋼帶的方法，其中所述鋼帶首先在奧氏體狀態(tài)中并且隨后在強(qiáng)制的中間機(jī)架液體冷卻之后在鐵素體狀態(tài)中在一個或者多個軋機(jī)機(jī)架中精軋到最終厚度，以及涉及一種相應(yīng)的熱軋機(jī)列。
背景技術(shù)：
當(dāng)軋件在軋制時具有高于其再結(jié)晶溫度的溫度時稱為熱軋。對于鋼來說所述溫度為高于大約780°C的范圍，一般在溫度高達(dá)1200°C時進(jìn)行熱軋。在熱軋鋼時金屬多處于奧氏體狀態(tài)中，在所述奧氏體狀態(tài)中鐵原子布置為面心立方。在此，變形程度也就是說從輸出厚度與輸入厚度的比例可能高達(dá)I :200 :例如在寬帶熱 軋機(jī)列中能夠從一般240_的板還厚度達(dá)到I. 2mm-15mm的最終厚度。當(dāng)不僅軋制開始溫度而且軋制結(jié)束溫度都處在相應(yīng)的鋼的奧氏體區(qū)域中時稱為在奧氏體狀態(tài)中的軋制。所述鋼的奧氏體區(qū)域取決于鋼的成分，但一般高于800 V。如果由于規(guī)定的材料特性僅僅在奧氏體區(qū)域中軋制，如此所述最終厚度不能選擇得任意小，因?yàn)檐埣诿總€軋制過程中冷卻并且最終從所述奧氏體區(qū)域離開。應(yīng)對所述現(xiàn)象，只能通過軋件以已經(jīng)減小的厚度到達(dá)熱軋機(jī)架，也就是說，或者在粗軋機(jī)列中相應(yīng)地減小厚度或者在脫耦的薄帶鋼澆注設(shè)備中制造，因?yàn)楸т摑沧⒃O(shè)備的產(chǎn)量一般不足夠用于耦合的運(yùn)行。在熱軋前減小軋件厚度因此導(dǎo)致巨大的產(chǎn)量損失，所述熱軋機(jī)架與連鑄設(shè)備或者帶鋼澆注設(shè)備的、具有用于實(shí)施所謂的直接耦合的或者無端運(yùn)行的更高產(chǎn)量的直接耦合大多是不可能的。然而，替代在奧氏體狀態(tài)中熱軋，鋼也可以在鐵素體狀態(tài)中熱軋。在鐵素體狀態(tài)中鐵原子布置為體心立方，這種鋼比在奧氏體狀態(tài)中更軟并且能夠更容易地變形。雖然在鐵素體狀態(tài)(鐵素體區(qū)域)中的鋼的溫度比在奧氏體區(qū)域中低，卻需要更小的軋制力使鋼變形。此外利用所述特性在成品鋼帶時達(dá)到更小的厚度和/或更大的寬度。但是，鐵素體較低的變形阻力優(yōu)選限制在相對狹窄的溫度范圍100°c -150°c內(nèi)，低于發(fā)生從奧氏體到鐵素體完全的平衡相變的溫度。在此感興趣的鋼的平衡奧氏體極限溫度根據(jù)鋼的成分在800°C到900°C之間并且對于大多數(shù)鋼成分是已知的。其在鐵碳圖中作為在點(diǎn)G和P之間的曲線標(biāo)識出，在所述鐵碳圖中在X軸上以重量百分比表示碳含量并且在y軸上表示溫度。在曲線G-P以上不僅有奧氏體(所謂的γ混晶)而且有鐵素體(所謂的α混晶)存在，在曲線G-P以下，也就是說在所述的平衡奧氏體極限溫度以下只有更多鐵素體(α混晶)存在。由背景技術(shù)已知在奧氏體狀態(tài)中的熱軋與隨后在鐵素體狀態(tài)中的熱軋的結(jié)合。DE196 00 990 Al為此提出，鋼帶在奧氏體的熱軋之后在僅有的冷卻步驟中冷卻到2_12mm的中間厚度并且然后在一個或者多個步驟中，也就是說在一個或者多個軋機(jī)機(jī)架中最終以鐵素體精軋。但是，單獨(dú)通過這些措施不能保證對鋼帶進(jìn)行有控制的冷卻并且所述鋼帶根據(jù)鋼帶的帶寬、厚度、冷卻前的溫度等等在冷卻之后實(shí)際上達(dá)到鐵素體狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明 的任務(wù)是，提供一種方法，對不同帶寬、厚度和冷卻前溫度的鋼帶保證所述鋼帶在冷卻之后處于鐵素體狀態(tài)中，其中在此對于鐵素體的組織部分>90%的情況已經(jīng)可以認(rèn)為存在鐵素體狀態(tài)。該任務(wù)通過以下解決，即所述鋼帶的最終厚度小于3mm，特別小于2. 5mm，優(yōu)選小于I. 49mm，將所述鋼帶從液體冷卻之前的最后一個軋機(jī)機(jī)架出來的出口溫度和平衡奧氏體極限溫度之間的差通過預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述出口溫度來調(diào)整到不大于70K，優(yōu)選不大于50K，優(yōu)選小于25K，并且兩個軋機(jī)機(jī)架之間的液體冷卻根據(jù)冷卻區(qū)段的長度Lc實(shí)行，其措施是在所述冷卻區(qū)段中在鋼帶的兩側(cè)至少各施加液體量QU>284/(Lc142)升每分鐘且每米帶寬，特別Qu>2X284/(Lc142)升每分鐘且每米帶寬，但是不大于Qu=7X284/(Lc142)升每分鐘且每米帶寬，優(yōu)選Qu〈4 X 284/ (Lcl 42)升每分鐘且每米帶寬。根據(jù)本發(fā)明的方法只有在所述最終厚度小于3mm時很好的應(yīng)用，因?yàn)橹挥性谀菚r能夠在所述冷卻區(qū)段中進(jìn)行充分的冷卻(全部鋼帶橫截面的冷卻)。這就是說，對帶寬為Im的鋼帶且長度Lc為Im的冷卻區(qū)段來說在所述冷卻區(qū)段上在帶的每一側(cè)上施加至少284升每分鐘的液體,一般來說是水,優(yōu)選568 Ι/min且鋼帶每偵U。如果所述鋼帶寬度只有O. 5m且所述冷卻區(qū)段的長度保持不變，那么在所述冷卻區(qū)段上在鋼帶的上側(cè)面和下側(cè)面至少各施加142 Ι/min,優(yōu)選284 Ι/min。如果鋼帶寬度為Im,所述冷卻區(qū)段的長度僅為O. 5m長，在所述較短的冷卻區(qū)段上施加明顯更大的水量，也就是說不僅在上側(cè)面而且在下側(cè)面各760 Ι/min,優(yōu)選甚至1520 1/min。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠在調(diào)節(jié)和預(yù)控制所述鋼帶從液體冷卻之前的最后一個軋機(jī)機(jī)架出來的出口溫度時應(yīng)用。調(diào)節(jié)溫度的前提是測量實(shí)際值，但這在多數(shù)情況中不適用，因?yàn)樗鰷囟仁歉鶕?jù)模型計(jì)算的。在預(yù)控制時所述出口溫度根據(jù)其他已知的數(shù)據(jù)確定，例如借助過程模型。但是也可以設(shè)置，所述預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述鋼帶從液體冷卻之前的最后一個軋機(jī)機(jī)架出來的出口溫度基于依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的表格或者基于單位寬度的質(zhì)量生產(chǎn)率(或者帶速和帶厚)和進(jìn)入第一軋機(jī)機(jī)架的入口溫度之間的簡單的依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的數(shù)學(xué)關(guān)系來進(jìn)行。在此由這種表格的摘用示例性地列舉了適用于較小生產(chǎn)率的五機(jī)架的熱軋機(jī)列(精軋機(jī)列)。對于不同的帶厚(在此只給出在表I中的8mm和在表2中的IOmm)并且對于進(jìn)到熱軋機(jī)列的不同的入口溫度(在此只給出1070°C)來說，對于帶進(jìn)入到熱軋機(jī)列的不同的入口速度(V_band)給出在第三個軋機(jī)機(jī)架之后的帶溫度(T_3)和在第四個軋機(jī)機(jī)架之后的帶溫度(Τ_4)
權(quán)利要求
1.用于在多個相繼的軋機(jī)機(jī)架(F1-F5)中熱軋鋼帶(3)的方法，其中所述鋼帶首先在奧氏體狀態(tài)中并且隨后在強(qiáng)制的中間機(jī)架液體冷卻之后在鐵素體狀態(tài)中在一個或者多個軋機(jī)機(jī)架中精軋到最終厚度，其特征在于，所述鋼帶(3)的最終厚度小于3mm，特別小于2. 5mm,優(yōu)選小于I. 49mm,將所述鋼帶從液體冷卻之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的出ロ溫度和平衡奧氏體極限溫度之間的差通過預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述出ロ溫度來調(diào)整到不大于70K，優(yōu)選不大于50K，優(yōu)選小于25K，并且兩個軋機(jī)機(jī)架之間的液體冷卻根據(jù)冷卻區(qū)段(I)的長度Lc實(shí)行，其措施是在所述冷卻區(qū)段中在鋼帶(3)的兩側(cè)至少各施加液體量Qu>284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬，特別QU>2X284/(Lc142)升毎分鐘且每米帶寬，但是不大于Qu=7X284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬，優(yōu)選Qu〈4 X 284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬。
2.按權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，通過所述軋機(jī)機(jī)架的單位寬度的生產(chǎn)率小于 1 2mm m/s,優(yōu)選小于 9. 5mm m/s。
3.按權(quán)利要求I或者2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述鋼帶從液體冷卻之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的出ロ溫度基于依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的表格或者基于單位寬度的質(zhì)量生產(chǎn)率和進(jìn)入第一軋機(jī)機(jī)架(Fl)的入口溫度之間的簡單的依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的數(shù)學(xué)關(guān)系來進(jìn)行。
4.按權(quán)利要求I到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，調(diào)整在具有長度L。的冷卻區(qū)段(I)的液體冷卻之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)和液體冷卻之后的第一個軋機(jī)機(jī)架(F4)之間的平均冷卻率T’ =AXBXvm/Lc, 其中適用A=
X40+(Tm-Ta)，具有鋼帶(3)從液體冷卻之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的平均出ロ溫度Tm以及平衡奧氏體極限溫度Ta， 其中適用B=O. 95+0. 5X (IOO-Fe)，具有以質(zhì)量的百分比表示的鋼的鐵含量Fe， 并且其中Vm表示在所提到的兩個軋機(jī)機(jī)架(F3、F4 )之間的當(dāng)前的帶材速度。
5.按權(quán)利要求I到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，冷卻液是具有在15°C到60°C之間，優(yōu)選在25 °C到40 0C之間的使用溫度的水。
6.按權(quán)利要求I到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)和最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F5)之間進(jìn)行冷卻和/或在倒數(shù)第三個軋機(jī)機(jī)架(F3)和倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)之間進(jìn)行冷卻。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在倒數(shù)第三個軋機(jī)機(jī)架(F3)和倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)之間進(jìn)行冷卻并且所述倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)在不足夠冷卻的情況下打開。
8.按權(quán)利要求I到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)的長度Lc占在前的軋機(jī)機(jī)架(F3)和隨后的軋機(jī)機(jī)架(F4)之間的距離的5%到30%之間。
9.按權(quán)利要求I到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)布置得相比隨后的軋機(jī)機(jī)架(F4)更靠近于在前的軋機(jī)機(jī)架(F3)，特別地相比隨后的軋機(jī)機(jī)架更靠近于在前的軋機(jī)機(jī)架至少20%。
10.按權(quán)利要求I到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在其之間進(jìn)行所述冷卻的相繼的軋機(jī)機(jī)架(F3、F4)之間的距離(Lg)在3. 5m到7m之間。
11.按權(quán)利要求I到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述鋼帶(3)的帶寬在800mm 到 2200mm 之間。
12.按權(quán)利要求I到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述冷卻區(qū)段(I)之前所述鋼帶(3)的帶厚有I. 2mm到5mm,特別是I. 5mm到3. 5mm,優(yōu)選I. 8mm到3. 5mm。
13.按權(quán)利要求I到12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述鋼帶(3)由連鑄的半成品在直接相繼的工作步驟中精軋而成。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征在干，所述鋼帶(3)首先在一到四個步驟中粗車し然后再次加熱到至少1100°C并且隨后在三到五個步驟中精軋。
15.用于實(shí)施按權(quán)利要求I到12中任一項(xiàng)所述的方法的多機(jī)架的熱軋機(jī)列，其特征在于，在兩個相繼的軋機(jī)機(jī)架(F3、F4)之間設(shè)置用于對鋼帶(3)從兩側(cè)加載液體的冷卻區(qū)段 (O以及從屬的預(yù)控制裝置或者調(diào)節(jié)裝置，其設(shè)置成在所述冷卻區(qū)段(I)中在鋼帶的兩側(cè)根據(jù)所述冷卻區(qū)段的長度Lc至少各施加液體量Qu>284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬，特別Qu>2X284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬，但是不大于Qu=7 X 284バLc142)升毎分鐘且每米帶寬，優(yōu)選Qu〈4X284/(Lc142)升毎分鐘且每米帶寬；并且設(shè)置預(yù)控制或者調(diào)節(jié)，其將所述鋼帶(3)從所述冷卻區(qū)段(I)之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的出口溫度和平衡奧氏體極限溫度之間的差通過調(diào)節(jié)所述出ロ溫度調(diào)整到不大于70K，優(yōu)選不大于50K，優(yōu)選小于25K。
16.按權(quán)利要求15所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述鋼帶(3)從冷卻區(qū)段(I)之前的最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的出口溫度基于依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的表格或者基于單位寬度的質(zhì)量生產(chǎn)率和進(jìn)入第一軋機(jī)機(jī)架(Fl)的入口溫度之間的簡單的依賴質(zhì)量和/或依賴減縮率的數(shù)學(xué)關(guān)系來進(jìn)行。
17.按權(quán)利要求15或者16所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)布置在倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)和最后ー個軋機(jī)機(jī)架(F5)之間和/或在倒數(shù)第三個軋機(jī)機(jī)架(F3)和倒數(shù)第二個軋機(jī)機(jī)架(F4)之間。
18.按權(quán)利要求15到17中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)的長度Lc占在前的軋機(jī)機(jī)架(F3)和隨后的軋機(jī)機(jī)架(F4)之間的距離的5%到30%之間。
19.按權(quán)利要求15到18中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)布置得相比隨后的軋機(jī)機(jī)架(F4)更靠近于在前的軋機(jī)機(jī)架(F3)，特別地相比隨后的軋機(jī)機(jī)架更靠近于在前的軋機(jī)機(jī)架至少20%。
20.按權(quán)利要求15到19中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，在其之間布置有冷卻區(qū)段(I)的相繼的軋機(jī)機(jī)架(F3、F4)之間的距離(Lg)在3. 5m到7m之間。
21.按權(quán)利要求15到20中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述熱軋機(jī)列(F1-F5)以及冷卻區(qū)段(I)的寬度設(shè)計(jì)用于鋼帶(3)的在800mm到2200mm之間的帶寬。
22.按權(quán)利要求15到21中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述冷卻區(qū)段(I)設(shè)計(jì)得能夠使用具有在15°C到60°C之間，優(yōu)選在25°C到40°C之間的使用溫度的水作為冷卻液。
23.按權(quán)利要求15到22中任一項(xiàng)所述的熱軋機(jī)列，其特征在于，所述熱軋機(jī)列與連鑄設(shè)備連接，從而使所述鋼帶(3)能夠由連鑄的半成品在直接相繼的工作步驟中精軋而成。
24.具有按權(quán)利要求23所述的熱軋機(jī)列的復(fù)合軋制設(shè)備，其特征在于，所述復(fù)合軋制設(shè)備具有帶有一到四個軋機(jī)機(jī)架的粗軋機(jī)列、用于將由所述粗軋機(jī)列中出來的鋼帶加熱到超過1100C的加熱裝置以及具有三到五個軋機(jī)機(jī)架(F1-F5)用于精軋的熱軋機(jī)列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多個相繼的軋機(jī)機(jī)架(F1-F5)中熱軋鋼帶(3)的裝置和方法，其中所述鋼帶首先在奧氏體狀態(tài)中并且隨后在強(qiáng)制的中間機(jī)架液體冷卻之后在鐵素體狀態(tài)中在一個或者多個軋機(jī)機(jī)架中精軋到最終厚度。為了保證所述鋼帶在冷卻之后實(shí)際上達(dá)到了鐵素體狀態(tài)，設(shè)置所述鋼帶(3)的最終厚度小于3mm，將所述鋼帶從液體冷卻之前的最后一個軋機(jī)機(jī)架(F3)出來的出口溫度和平衡奧氏體極限溫度之間的差通過預(yù)控制或者調(diào)節(jié)所述出口溫度調(diào)整到不大于70K，優(yōu)選不大于50K，優(yōu)選小于25K，并且兩個軋機(jī)機(jī)架之間的液體冷卻根據(jù)冷卻區(qū)段(1)的長度Lc實(shí)行，其措施是在所述冷卻區(qū)段中在鋼帶(3)的兩側(cè)至少各施加液體量Qu>284/(Lc1.42)升每分鐘且每米帶寬，特別Qu>2×284/(Lc1.42)升每分鐘且每米帶寬，但是不大于Qu=7×284/(Lc1.42)升每分鐘且每米帶寬，優(yōu)選Qu<4×284/(Lc1.42)升每分鐘且每米帶寬。
文檔編號C21D11/00GK102859009SQ201180022294
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者G.霍亨比希勒, G.?？耸┩匈M(fèi)爾, B.林策 申請人:西門子 Vai 金屬科技有限責(zé)任公司