CN101484593A - 基于薄板坯生产硅钢热轧带轧制材料的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产硅合金钢热轧带材的方法和设备，该热轧带材用于继续加工成例如为电工钢片的晶粒取向钢片，其中，铸坯，这里例如最大厚度为120mm的薄板坯，在热轧机列中先经受热预处理，接着经受轧制过程，以调整期望的再结晶状态。在这里，按照本发明进行如下设计：在热预处理的过程中，铸坯(2)进入热轧机列(9a或9b)的进料温度(Tein)通过至少一个预热阶段(3)和一个强化加热阶段(6)调整为至少1200℃，优选高于1250℃，以调整最终轧制温度(TWE)。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产硅合金钢热轧带(热轧带预制材料)的方法和设备，该热轧带(热轧带预制材料)用于继续加工成例如为电工钢片的晶粒取向钢片。该继续加工不是本发明的内容；它是在冷轧车间进行的。
背景技术
现有技术中已公开了这种类型的多种不同的方法和设备；对此，作为范例，可参见下面两篇文献：
已经公开了借助铸造热对带材和板材进行轧制的方法和设备，例如在期刊Stahl & Eisen，第2卷，1993年，第37页及以下中有所描述。在此处所描述的设备中，薄板坯借助带有专门设计的金属铸模的连铸机生产、分割成单位长度并输送至辊底式加热炉进行温度补偿。接着，板坯被加速至随后的轧机机列的明显更高的进料速度、被去除氧化皮并被输送至轧机机列。在铸造速度为5.5米/分钟的稳定生产运行中，薄板坯以1080℃的平均温度到达辊底式加热炉。从辊底式加热炉出来的出料温度大约为1100℃。因此，轧制过程所需的能量几乎完全由在铸成的连铸坯中含有的热量提供。在轧钢车间中，通过改变轧制速度、通过冷却以及通过轧辊接触来控制温度，从而调整到880℃的最终轧制温度。随后，在冷却段中缓慢冷却，以及接着被卷取。
EP 1 469 954公开了用于在铸坯进入轧机机列前对铸坯进行加热的多级温度调整系统。
另外，EP 0 415 987 B2公开了一种用于由厚度约为50mm的薄板坯连续生产钢带或钢板的方法，其中，薄板坯是在出料方向为水平方向的弧形连铸设备中进行制造。该方法包括下列方法步骤：在弧形的导向槽中凝固连铸坯之后，在高于1100℃的温度下轧制薄板坯，在喷射或去氧化皮的过程中冷却薄板坯，再次将薄板坯感应加热至约为1100℃的温度，以及在至少一个轧机机列中轧制薄板坯。通过加热来调整板坯中的温度，因此在轧机机列的变形装置处会出现温度落差，但是在进入最后的轧机机架时，温度位于对于良好变形来说仍然足够的大小数量级内。在这里，在轧机机列的第三个和最后的轧机机架中，轧制材料温度已经下降到例如为988℃且对于最后的变形步骤来说作为起始温度是足够的。轧制材料以953℃或更低的温度离开最后的轧机机架，然后在温度还进一步降低的情况下被分割成期望的长度、被堆叠或被卷取。如果需要的话，在各个轧机机架之间可以设置一个或多个感应式中间加热阶段。
两种已知方法的共同点在于，调整进入精轧阶段的进料温度，使得能够保持确定的最终轧制温度。
发明内容
从EP 0 415 987 B2出发，本发明的目的在于提高用来生产用于继续加工成晶粒取向钢片的硅合金钢热轧预制材料的已知方法和已知设备的热处理效率。
该目的是通过在权利要求1中要求保护的方法得以解决。
借助本发明的方法，首先以简单的方式调整精轧机列的进料温度，该温度确保了轧制材料的有利析出形态。在现有技术中已知的单级温度调整系统不能将铸坯加热到对于调整在这里期望/要求的再结晶状态所需的高的温度，该温度优选高于1250℃的轧机机列的进料温度。这样高的温度在所要求保护的方法中有利地通过如下方式来实现：对铸坯实施两级预热，该两级预热包括一个初级能源加热阶段和感应加热阶段。此外，要求保护的两级热预处理具有这样的优点：不仅可以将铸坯加热至高于1250℃的温度(如果需要的话)，而且在为了调整其他的期望组织或再结晶状态而需要的时候，也可以将其加热至较低的进料温度；在这一点上，要求保护的方法的应用非常广泛。
在后续的精轧机列中的温度控制是按照待实现的最终组织来进行且通过轧制速度和利用机架间的冷却相结合来调整。
在本发明方法的一种优选的实施方式中，将轧制材料的最终轧制温度(TWE)和最终轧制速度调整到钢不发生完全再结晶的数值上，以及经过在热轧机列中的最后道次之后，将轧制材料从最终轧制温度(TWE)淬火至确保在整个带厚上的调整或凝固为期望再结晶状态的温度(TA)。在这里，根据本发明的另一种设计特征，有利的是，将轧制材料的最终轧制温度(TWE)调整到至少为950℃，优选高于1000℃的温度，接着，优选是紧接着，在10秒钟之内，将轧制材料淬火至最高为650℃，优选低于600℃，特别优选低于450℃的温度。在这里，热轧带的完全再结晶被抑制。通过选择卷取温度，可以调整再结晶组织在整个带厚上的份额。
根据本发明的另一种设计特征，进行如下设计：在预热阶段中，将铸坯的温度调整到1000℃到1100℃之间的数值上，而在随后的强化加热阶段中，将该温度提高至1250℃的数值上。在这里，在优选的设计方案中，预热阶段是在气体或油加热炉中进行，而随后的强化加热阶段是在感应式加热阶段中进行。这具有特别的优势，即预热可以在辊底式加热炉中进行，而将加热至高于1200℃的温度的加热步骤转移到感应式加热区中。因此，可以防止辊底式加热炉承受过高负载，从而会导致该加热炉热损坏。
为了避免经过剧烈加热的氧化皮层对轧制材料的表面质量产生负面影响，对板坯表面进行去氧化皮。为此，根据本发明的另一种设计特征，在预热阶段与强化加热阶段之间，在去氧化皮装置中进行去氧化皮。然后，通过感应式加热阶段完成精轧阶段进料温度的调整。在这里，精轧阶段可以由单机架或多机架的预备级和多机架的末级组成。此外，在这两个级之间可以通过辊道或已加热过的加热通道来连接。
为了进一步改善表面质量，根据本发明的另一种设计特征进行如下设计：经过强化加热阶段之后，在第二去氧化皮阶段中进行另一次去氧化皮处理。
另外，除了提到的去氧化皮步骤之外，附加地或单独地，在辊底式加热炉之前就已进行了氧化皮的去除，以防止加热炉的辊发生氧化皮增长，并借此防止板坯底面出现不想要的斑痕和改善进入板坯的热传递。
此外，上述的本发明目的还通过在权利要求8中要求保护的设备实现。为了避免重复，有关在此产生的优点可参阅本发明方法的上述优点。
在本发明设备的一种优选实施方式中，进行如下设计：用于冷却轧制材料的装置包括用于将轧制材料淬火至低于600℃的，优选低于450℃的温度的部件。
根据本发明的另一种设计特征，有利的是，热轧机列被设计成紧凑式精轧机列。根据一种替代的设计特征，将热轧机列设计成由至少一个粗轧级和至少一个精轧级构成。
本发明的其他优点和细节可由从属权利要求和后面的描述中得出，在后面的描述中对在附图中示出的本发明的实施方式进行详细说明。在这里，除了上述的特征组合之外，单独实施或以其他组合方式实施的特征也是本发明的内容。
附图说明
图1示出了用于实施本发明方法的设备的示意图。
具体实施方式
图1示出了用硅合金钢生产形式为板材或带材的轧制材料的设备1，这些轧制材料用于继续加工成例如为电工钢片的晶粒取向钢片，在没有进行中间冷却至室温的条件下对这些板材或带材进行热处理和轧制，从而在这以后便可提供具有期望的组织特性的轧制材料。设备1包括连铸设备1a。在辊底式加热炉3之前，借助剪切机将形式为铸坯2的接近最终尺寸而铸成的连铸坯切成板坯，这些板坯然后从铸造热中出来直接进入辊底式加热炉3，以被加热至1000到1100℃的温度或者获得温度补偿。板坯优选是厚度最大为120mm的薄板坯。之后，经过加热的板坯优选经过去氧化皮装置5并接着进入强化加热阶段。这里，板坯在一个短且快的加热过程中被加热至1100到1300℃，优选高于1250℃的进料温度。在这里，预热阶段3是在比如为辊底式加热炉3的气体或油加热炉中进行，而随后的强化加热阶段6是在感应式加热阶段中进行。在这里必须设计强化加热阶段6，以便保证铸坯2进入轧钢车间的进料温度Tein高于1200℃。预热阶段3和强化加热阶段6构成温度调整系统7。用于实施热处理的措施包括预热阶段3、强化加热阶段6和机架间冷却装置10。
在经过强化加热阶段6之后，铸坯2再次被去氧化皮(第二去氧化皮阶段8)并被输送到热轧机列9a或9b中。热轧机列9a或9b可以是紧凑式精轧机列9a，或者分为粗轧级和精轧级9b。在这两个子级中的每一级中的机架数量不是固定的。
在本发明的方法中，现在进行如下设计：为了调整最终轧制温度TWE，通过多级热处理将铸坯2进入轧钢车间的热轧机列9a或9b的进料温度Tein调整为至少1200℃，优选高于1250℃，其中，铸坯从铸造热中出来直接被输送至热预处理工序中。该多级热预处理是借助温度调整系统7来实现的，该温度调整系统7包括用于预热铸坯的预热阶段3和用于调整铸坯2进入热轧机列的进料温度Tein的强化加热阶段6。
在本发明的方法中，轧制材料的最终轧制温度TWE和最终轧制速度被调整到钢不会发生完全再结晶的数值上。轧制材料在经过热轧机列中的最后道次之后，在热后处理过程中从最终轧制温度TWE被淬火至温度TA，由此确保在热轧机列的末端处，轧制材料在整个带厚上获得期望的再结晶状态。在这里，将轧制材料的最终轧制温度调整到至少为950℃，优选高于1000℃的温度，接着在10秒钟内，将轧制材料淬火至最高为650℃，优选低于600℃，特别优选低于450℃的温度TA。(图1)
在轧制之后的热后处理装置是快速冷却装置12和带有水冷却装置的普通冷却架13的组合。经过冷却的轧制材料随后被卷绕在卷取装置14上。
附图标记清单：
1 用于生产热轧带的设备
1a 连铸设备
2 铸坯(连铸坯)
3 用于预热的装置(辊底式加热炉)
4 剪切机
5 去氧化皮装置
6 强化加热阶段
7 温度调整系统
8 第二去氧化皮阶段
9a 作为热轧机列的紧凑式精轧机列
9b 热轧机列的粗轧级和精轧级
10 机架间冷却装置
11 用于冷却的装置(冷却区段)
12 快速冷却装置
13 带有水冷却装置的冷却架
14 卷取装置
Claims (11)
1.用硅合金钢铸坯，例如为薄板坯，来生产热轧带轧制材料的方法，该热轧带轧制材料用于继续加工成例如为电工钢片的晶粒取向钢片，其中，铸坯(2)在第一步骤中经受热预处理，而在第二步骤中，该经过预热的铸坯在热轧机列中经过轧制过程；轧制材料在期望的最终轧制温度(TWE)下转变成适合于以后的继续加工的再结晶状态，其特征在于，
所述铸坯(2)在热预处理的过程中，为了调整轧制材料在热轧机列中的最终轧制温度(TWE)而至少经过预热阶段(3)和强化加热阶段(6)，并由此被预热到进入热轧机列(9a或9b)的至少为1200℃的进料温度(Tein)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述轧制材料的最终轧制温度(TWE)和最终轧制速度调整到钢不会发生完全再结晶的数值上，而经过在热轧机列中的最后道次之后，将轧制材料从最终轧制温度(TWE)淬火至一温度(TA)，该温度确保了在热轧机列的末端处调整出的期望再结晶状态在整个带厚上凝固。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述轧制材料的最终轧制温度(TWE)调整到至少为950℃，优选高于1000℃的温度；在经过热轧之后，在10秒钟内，将轧制材料淬火至最高为650℃，优选低于600℃，特别优选低于450℃的温度(TA)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在预热阶段(3)中，将铸坯(2)的温度调整到1000℃到1100℃之间的数值上；而在随后的强化加热阶段(6)中，将该温度提高至1250℃的数值上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述预热阶段(3)是在气体或油加热炉中进行，而随后的强化加热阶段(6)是在感应式加热阶段中进行。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在预热阶段(3)与强化加热阶段(6)之间，在去氧化皮装置(5)中进行去氧化皮处理。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，经过强化加热阶段(6)之后，在第二去氧化皮阶段(8)中进行另一次去氧化皮处理。
8.通过应用权利要求1至7中任一项所述的方法，用形式为硅合金钢的铸坯生产热轧带轧制材料的设备，该热轧带轧制材料用于以后继续加工成例如为电工钢片的晶粒取向钢片，其中，该设备包括：
连铸设备(1a)，其用于生产铸坯(2)；
温度调整系统(7)，其用于预热铸坯；以及
设置在温度调整系统(7)之后的轧机(9a，9b)，其中，温度调整系统(7)和轧机(9)用于将铸坯(2)在确定的最终轧制温度(TWE)下转变成轧制材料，该轧制材料具有适合于以后的继续加工的再结晶状态；其特征在于，
所述温度调整系统(7)为了调整轧制材料在热轧机列中的最终轧制温度(TWE)而包括预热阶段(3)和强化加热阶段(6)，该预热阶段用于预热铸坯(2)，而该强化加热阶段用于将铸坯(2)强化加热到进入热轧机列的高于1200℃，优选高于1250℃的进料温度(Tein)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，用于冷却轧制材料的装置(11)包括用于将轧制材料淬火至低于600℃，优选低于450℃的部件。
10.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述热轧机列是紧凑式精轧机列(9a)。
11.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述热轧机列分为至少一个粗轧级和至少一个精轧级(9b)。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |