CN101454098A - 通过连铸制造金属带的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过连铸制造金属带的装置和方法。本发明涉及一种通过连铸来制造金属带(1)的装置，它具有一个铸造机(2)，在这铸造机中铸造板坯(3)，优选是一种薄板坯，其中在板坯(3)的输送方向(F)上在铸造机(2)后至少布置了一个铣床(4)，在这铣床里至少可以对板坯(3)的一个表面，优选是二个相互对置着的表面进行铣削。为了使得在板坯处理或加工时的温度损失较小，本发明规定：铣床(4)至少有一个铣刀(5，6)，优选是整个铣床(4)布置成在一个横交垂直于板坯(3)的输送方向(F)的方向(Q)上可以移动。此外本发明还涉及一种制造金属带的方法。

Description

通过连铸制造金属带的装置和方法

本发明涉及一种用来通过连铸制造金属带的装置，它具有一个铸造机，在这铸造机里铸造一种板坯，优选是薄板坯，其中在板坯的输送方向上在铸造机后至少布置了一个铣床，在此铣床里至少可以对板坯的一个表面，优选是二个相互对置着的表面进行铣削。此外本发明还涉及一种制造金属带的方法。

在一个连铸设备里连续铸造板坯时可能产生表面误差，例如象振荡标记、保护渣误差或者纵向和横向的表面裂缝。这些误差在通常的和薄板坯铸造机里都出现。根据成品带使用目的的不同因此对通常的板坯局部进行火焰清除。髭板坯通常要按照用户意愿进行火焰火焰清除。对于薄坯板设备的表面质量的要求不断地在提高。

用于表面加工的有火焰清理、磨削或者铣削。

火焰清除的缺点在于：熔化的材料由于高的含氧量不能又没有制备地再熔化。在磨削时金属碎片混入了砂轮细末，因此必须将磨屑清除掉。二种方法都难于适应给定的运输速度。

因此可以通过铣削来加工表面。将热的铣削切屑收集起来并且可以叠装并无需制备地又不成问题地再熔化并因此给生产过程又进行添加。此外可以方便地将铣刀转速调整到运输速度(浇铸速度、精轧机列-喂料速度)。开头所述类型的发明对象的装置因此适合于铣削。

具有一个布置在连铸设备之后的铸造机的开头所述种类的装置是已知的。这里可以参见CH 584 085和DE 199 50 886 A1。

一种类似的装置也在DE 71 11 221 U1中公开了。该文献说明了在充分利用铸造热的情况下对铝带的加工，其中机器与铸造设备连接起来。

也建议过，紧靠在轧机机列前，在上边和下边，或者只是一边对薄板坯的一个表面进行在线去除(火焰清除，铣削，等等)，对此可参见EP 1 093 866 A2。

DE 197 17 200 A1说明了一种表面铣床的另一种设计方案。这里此外还说明了铣削装置的铣削轮廓的可变性，这铣削装置布置在连铸设备之后或者在一个轧机机列之前。

EP 0 790 093 B1，EP 1 213 076 B1和EP 1 213 077 B1建议了在线铣床在一个通常的热轧带钢机列里的另一种布局和它的设计方案，该热轧带材机列用于加工带材坯。

在一种所谓CSP-设备中对薄板坯进行表面加工时应该在加工线里(“在线”)，取决于探测到的表面误差单面或者双面地从热的板坯表面上去除掉大约0.1-2.5mm。为了使产出不至于减少太多，推荐用尽可能厚的薄板坯(H＝60-120mm)。

在线铣床一般并不使用于一个轧制计列中的所有产品，而只是对于提出了较高的表面要求的产品。这由于产出的原因是有利的并减小了铣床的磨损，因此是合理的。

在线铣床需要有结构空间。在机器范围里板坯的温度损失是有妨碍的。这是指使用在铸造机之后，这是因为浇铸速度(质量流)一般是低的。但是在精轧机列之前温度损失也是不利的，因为特别是在薄带时，从精轧机列里的带材出料速度为可接受时力求有一个高的终轧温度。

因而本发明的任务是在使用铣床的情况下改进用于通过连铸来制造金属带的装置和方法，从而即使在有各种不同的工艺技术方面的要求时也可以实现最佳的板坯加工。尤其是要使在板坯处理或加工时的温度损失保持较小。

该任务通过本发明来解决的方案的特征在于：铣床的至少一个铣刀，优选是整个铣床在横向于板坯的输送方向的方向上可以移动地布置。

设备的热预算(Haushalt)正如还要详细见到的那样可以实现最优化。

横向于输送方向的方向优选为水平方向。

至少可以设有一个具有隔热性能的遮盖元件，它在横向于输送方向的方向上可以移动地布置。隔热材料优选为热稳定的。例如已经有一种金属板或由防火的非金属材料制成的板可以达到此目的。

还可以设计规定：可加热地设计所述至少一个遮盖元件。在这种情况下遮盖部件也就是具有一个炉子的功能。

在输送方向上在铣床前可以设有一个炉子。为了对板坯的上面和下面进行加工可以分别设有一把铣刀。优选地设计：二把铣刀在输送方向上相互间隔地布置。此外业已证明有效的是：每把铣刀与一个布置在板坯的另外一面上的支承辊共同作用。

在二个对板坯的上面或下面进行加工的铣刀之间可以布置一个炉子。

在输送方向上在铣床后面可以布置一台去氧化皮设备。可以设计在铣床和去氧化皮设备之间布置一个炉子。

本发明的一种备选设计方案规定：在相同高度上在输送方向上看，在铣床旁边布置了一台去氧化皮设备，其中铣床和去氧化皮设备可以有选择地通过运动装置在横向于输送方向的方向上移动进入加工生产线或者移出。

在输送方向上在铣床之后至少布置了一个轧机机列。

铣床可以分成二个部分机床，它们相互间隔开例如铣削板坯的不同的面。

此外有利的是：铣床或铣床的部分集成于一个去氧化皮设备里，这样可以使结构紧凑。

使一个用于通过连铸制造金属带的装置实现运行的方法，其特征在于，借助于一个在机器控制装置里运行的模拟模型根据所求出或者预先规定的板坯表面性能来决定：是否在板坯的一个轧制之前使用铣床。模拟模型优选是一种过程模型或者一种所谓水平-3-系统(level-3-system)，这种系统作为这种系统在现有技术中是已知的。

因此可以设计自动的最佳的加工方式。对于表面关键的产品来说就是说在轧制之前进行铣削作业，而对于正常产品来说则无需通过铣削对表面加工地进行轧制。

用所建议的解决方案可以在板坯处理或加工时使温度损失能够保持较小，并且达到可接受的精轧机列进料温。这使板坯，尤其是薄板坯的制造质量得以改善。

从加工生产线移出的铣床一般可以用一个其它的功能元件来替代，其中优选考虑一种去氧化皮装置。但是例如也可以代替铣床将一个炉子部分移入到加工生产线里。如前所述当然也可以，只移入一个隔离元件用于阻止带的冷却，它代替了铣床或者说铣刀。

用所建议的方式还可以，优选为自动地，进行一种最佳的，按具体的使用情况调定的运行方式。

在此达到一种可接受的精轧机列进料温度。

附图中表示了本发明的实施例。所示为：

图1a：一个用于通过连铸来制造金属带的装置的侧视简图，在此装置中可以使用一个铣床；

图1b：对应于图1a的装置的俯视图；

图2a：对图1a来说一种备选的用于制造金属带的装置的侧视图；

图2b：对应于图2a的装置的俯视图；

图3：类似于图1的一个铣床的放大简图并具有示出的阻隔元件；

图4：另一个对于图1a来说备选的装置的侧视图，其中铣削单元在位置上相互分开布置并且铣削不同的板坯面；

图5：一个对图4来说备选的装置的侧视图；

图6：另一个对于图1a来说备选的装置的侧视图，在铣床和轧机机列之间具有一个炉子。

在图1a和1b中表示了一个用于通过连铸来制造金属带1的装置。金属带1或对应的板坯3在一个铸造机2里以已知的方式进行连铸。板坯3优选是指薄板坯。紧靠在铸造机2之后在一个清洁设备15里对板坯3进行清洁。接着借助于一个表面测量仪16进行表面检测。接着板坯3进入一个炉子8，从而可以使它保持在一个所希望的过程温度上。接着这炉子的是一个转运段()17。

如在图1b中可见，二个连铸坯同时进行铸制，也就是说设计有二个平行的浇铸条带。

在炉子8或转运段17之后板坯3进入一个铣床4。在这铣床里，在输送方向F上略间距开地布置有二把铣刀5和6，用这些铣刀可以对板坯3的下或上表面进行铣削。各自对置着的板坯3的表面，也就是说板坯的上面或下面，由支承辊9支承。

在铣床4之后是一个去氧化皮设备11，用此设备可以将氧化皮从带表面上除去。在去除氧化皮设备11之后金属带1最终进入一个轧机机列里，其中示出轧机机座13和14。

在铣床4之下有一个收集容器18，其中收集了铣削下的材料。

重要的是：铣床4的铣刀5或6中的至少一把，然而优选是整个铣床4在横向于板坯3的输送方向F的方向Q上可以移动地布置。

正如最好从图1b看见的那样，铣床4因此定位于第一位置上(用实线表示)，在这位置上它进入到加工生产线里并可以对板坯铣削。但是它也可以布置在第二位置上(用虚线表示)，在这位置它没有被使用。

在这种情况下为了不产生热损失，设计规定：同时地随着铣床4从加工生产线里移出使一个遮盖元件7(见图1b)移入到加工生产线里，这遮盖元件实现热隔离并因此阻止了板坯冷却过大。遮盖元件7也可以设计成炉子部件，也就是说它可以进行加热。

为了从铣削运行变换成非铣削运行及反之，因此可以使这由铣床4和遮盖元件7组成的单元同时地在横向垂直于输送方向A的方向Q上移动。

在图2a和2b中简略表示了一种备选的解决方案。这里设计了：在铣削运行和去氧化皮运行之间可以二者取其一地进行选择。这里设有至少一个上部去氧化皮单元11’，当铣床4进入加工位置时，就使这单元11’脱开作用。然而如果铣床4通过在Q方向上的运动而脱开作用的话，就使去氧化皮单元11’进入加工生产线。

整套的去氧化皮设备11因此可以从加工生产线上摆动出来或者取出，以便用铣床4来替代及反过来。一种优选的设计方案规定：去氧化皮设备11和铣床4相互叠置并在需要时使所希望的单元进入或运动到轧制线(加工生产线)里。

在图3中再次详细地，但只是示意地表示出：系统可以如何构成。这里可以看到有二个机架19，在其中分别布置了一个铣刀5或6，以及一个对应的支承辊9，以便对在输送方向F上通过的板坯3在其上面和底面上进行铣削。具有良好隔热性能的遮盖元件7’可以固定地布置在机架19旁边，而设计规定：在板坯3之上所示的元件9和6(支承辊和铣刀)可以布置在一边，而另一边则可选择和备选地布置遮盖元件7。如果上支承辊9和铣刀6正在工作的话，那么遮盖元件7就不在所示的位置上。相应地，如果支承元件7如所示那样定位，那么上支承辊9和铣刀6不在位置上。

类似地适合于板坯底面。这里支承辊9和铣刀5可以用遮盖元件7和辊道辊子22来交换。

按图4所示的本发明的对图1或图2来说另一个备选的设计方案规定了：铣床4分成二个部分机床4’和4”。在位于输送方向F上的第一个铣床4’中这里对板坯3的上面进行铣削，铣床4”则铣削板坯3的底面。在二个铣床4’，4”之间设有一个炉子10。

在第一铣床4’之前还设有一个轮廓测量仪20。

按图5的实施形式规定：在第二个铣床4”里集成有去氧化皮喷嘴梁21，以便能够节省占地地将去除氧化皮与铣削结合。

本发明的另一种备选实施形式按图6规定了：在铣床4和去氧化皮设备11之间设有一个炉子12。因此可以实现在铣削之后使板坯3保持或调整到所希望的最佳过程温度上。

所提出的在线铣削装置4，4’，4”因此可以按使用情况进行调整并具有以下任务：尽可能最佳地在用于接着的轧制过程的高的温度时进行温度控制或者具有小的温度损失。铣床4，4’，4”为此按照使用情况的不同只是在需要时才进入轧制线或运输线里并这样来布置，从而产生最小的温度损失。所述的图1和2表示了铣床、炉子和氧化皮清洗设备在一个精轧机列之前的有利地布置和匹配的方式。在图1中，如前所述，在一种双列CSP设备中炉子的后部或者辊道盖设计成横向可移动，从而有一个炉子段或者在线铣床可以在位于轧制生产线中。备选地也可以考虑使氧化皮清洗设备横向移动或者将整套的氧化皮清洗设备取出并因此用在线铣床交换。此外也可以使上部的氧化皮清洗设备-喷嘴梁向上摆动，如在图2b中所示那样。在线铣床紧邻地布置在精轧机列之前布置的优点在于：可以避免重新去除氧化皮，或者可以减小压力和水量或者使一个整套的喷射梁关闭，这是因为表面被铣床清洁了。此外这样就使温度损失最小化。在这里所设置的铣床和轧机机列之间也可以考虑注入惰性气体(Intergaseinhausung)。

不用使整套的铣床、炉子段或者氧化皮清洗设备横向移动，而也可以备选地使铣床的部位设计成具有一个被动的辊道盖(阻隔装置)，并因此使铣床范围里的温度损失减小，如在图3中所示那样。这里在铣床不起作用时只是铣削辊(

)和有时地支承辊移出生产线并在这个范围里摆入或移入辊道盖。

为了使精轧机列之前的温度损失最小化，有利的是将上面和底面上的表面加工在位置上分配，见图4和5。可以在转送段17之后(炉子部位的中间)加工板坯的上面并在炉子10之后加工板坯底面，从而使轧机机列之前的铣削部位尽可能较短。

备选地可以使底面上的铣削单元集成在氧化皮清洗设备里，如图5中简略所示。在炉子后面在底面上的铣床不仅排除了浇注误差，而且也排除了由于炉辊对板坯表面可能造成的损伤。

以前所述的措施可以单独采用或者也可以组合起来。

在炉子之前(直接在铸造机之后)两侧或者只是在上面进行表面加工也可以考虑，但在一个双列设备中花费就翻倍了。

一种就温度控制来说有利的铣床4的布置即将整个铣床4(从上和从下铣削)布置在转送段17之后(炉子部位中间)，如图6所示那样。在铣床4部位中的温度损失因此可以以有利的方式在炉子后部又得以补偿。也可以采用在铣床之后的一种感应式加热装置来代替一种通常的气体加热炉。

标号表

1             金属带

2             铸造机

3             板坯

4，4’，4”   铣床

5，6          铣刀

7，7’        遮盖元件

8             炉子

9             支承辊

10            炉子

11            去除氧化皮设备

11’          去氧化皮单元(去氧化皮喷嘴梁)

12            炉子

13，14        轧机机座

15            清洁设备

16            表面测量仪

17            转送段

18            收集容器

19            机架

20            轮廓测量仪

21            去氧化皮喷嘴梁

22            辊道辊子

F             输送方向

Q             横向方向

Claims (16)

1.用于通过连铸制造金属带(1)的装置，具有铸造机(2)，在该铸造机里铸造板坯(3)，优选是薄板坯，其中在板坯(3)的输送方向(F)上在铸造机(2)之后布置有至少一台铣床(4)，在该铣床里可以对板坯(3)的至少一个表面，优选对两个相互对置的表面进行铣削，其特征在于，铣床(4)的至少一把铣刀(5，6)、优选是整个铣床(4)在一横向于板坯(3)的输送方向(F)的方向(Q)上可移动地布置。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横向于输送方向(F)的方向(Q)是水平定向的。

3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，存在至少一个具有隔热性能的遮盖元件(7)，它横向于输送方向(F)的方向(Q)可移动地布置。

4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个遮盖元件(7)构造成可加热的。

5.按权利要求1至4中之一所述的装置，其特征在于，在输送方向(F)上在铣床(4)之前布置了炉子(8)。

6.按权利要求1至5中之一所述的装置，其特征在于，为了加工板坯(3)的上面和底面分别布置了铣刀(5，6)。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两个铣刀(5，6)在输送方向(F)上相互间隔开布置。

8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，每个铣刀(5，6)与布置在板坯(3)另一侧的支承辊(9)共同作用。

9.按权利要求7或8所述的装置，其特征在于，在所述两个对板坯(3)的上面或底面进行加工的铣刀(5，6)之间设有炉子(10)。

10.按权利要求1至9中之一所述的装置，其特征在于，在输送方向(F)上在铣床(4)之后布置了去除氧化皮设备(11)。

11.按权利要求10所述的装置，其特征在于，在铣床(4)和去除氧化皮设备(11)之间布置了炉子(12)。

12.按权利要求1至9中之一所述的装置，其特征在于，在相同的高度上在输送方向(F)上看在铣床(4)旁边布置了去氧化皮设备(11)，其中铣床(4)和去氧化皮设备(11)可以选择地可以通过运动装置在横向于输送方向(F)的方向(Q)上移入或者移出加工生产线。

13.按权利要求1至12中之一所述的装置，其特征在于，在输送方向(F)上在铣床(4)之后布置了轧机机列(13，14)。

14.使按照权利要求1至13中之一所述的通过连铸制造金属带(1)的装置运行的方法，所述装置具有铸造机(2)，在该铸造机里铸造板坯(3)，优选是薄板坯，其中在板坯(3)的输送方向(F)上在铸造机(2)之后布置了至少一台铣床(4)，在所述铣床里可以对板坯(3)的至少一个表面，优选是两个相互对置的表面进行铣削，其特征在于，借助于在机器控制装置里运行的模拟模型根据所求出的或者预先规定的板坯(3)表面性能来决定：是否在轧制板坯(3)之前使用铣床(4)。

15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，所述模拟模型是一种工艺模型。

16.按权利要求14所述的方法，其特征在于，所述模拟模型是一种Level-3-系统。

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