專利名稱：運行連鑄設備的方法和設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種運行連鑄設備的方法，連鑄設備有一臺具有固定式結(jié)晶器的連鑄機，連鑄機通過輥道與均熱爐連接，以及本發(fā)明還涉及澆注帶材的設備。
由EP0 264 459B1已知一種用于由連續(xù)澆注的板坯制造熱軋鋼帶的方法，按此方法，已凝固的連鑄坯分切成等長的分段并將這些分段相繼輸入爐內(nèi)，它們在爐內(nèi)存放一段時間，最終轉(zhuǎn)送給精軋機列的輸出輥道。用于形成連鑄坯的液化材料在連鑄機的圍盤內(nèi)冷卻。在圍盤端頭處連鑄坯的出口溫度仍在1150℃以上。在從連鑄機出口到存儲爐進口的途中，連鑄坯被冷卻并從具有溫度約1150℃的輥道到達位于存儲爐內(nèi)的輥道上。
為實施此方法所需的設備受規(guī)定的鑄坯厚度和相應的澆注速度的約束。改變澆注參數(shù)通常影響產(chǎn)量、降低質(zhì)量和提高成本。
例如在凝固厚度不變時降低澆注速度，若不可能連續(xù)鑄軋，則由于扁坯在連鑄設備內(nèi)附加的冷卻以及由于連鑄坯在其去均熱爐途中長的滯留時間，導致嚴重的熱功率損失。
此外，由此文件已知的橫向切割設備由于工藝過程的時間長導致大的輻射耗損，因為在這里沒有使用剪切機。
本發(fā)明的目的是提供一種方法和相應的設備，其中借助于簡單的手段可以改變由連鑄機、均熱爐和軋機組成的給定生產(chǎn)鏈的澆注參數(shù)，并與此同時至少保持住鑄造生產(chǎn)率。
本發(fā)明基于此認識，即，在聯(lián)合連鑄階段和軋制階段的情況下，無論是鋼坯澆注、板坯澆注還尤其是薄扁坯澆注，在緊接在連鑄設備后面的均熱爐或橫向運送爐內(nèi)連鑄坯的內(nèi)含能量具有重要意義。使人驚異地發(fā)現(xiàn)，板坯內(nèi)的能量在進入均熱爐中時作為導納參數(shù)可利用來運行整個設備。在這種情況下板坯內(nèi)的能量在進入均熱爐時已具有生產(chǎn)熱軋帶所期望的軋制溫度。因此均熱爐可這樣運行，即不需要向連鑄坯供應任何能量，而是僅僅用于均衡板坯的溫度。
通過選擇進入均熱爐時的板坯溫度作基準點，煉鋼工可自由地改變上游設備部分中的參數(shù)。因此找到了一些意外的解決辦法，即，在基本參數(shù)例如澆注速度5米/分時凝固厚度為60毫米的情況下，除了影響因素如在連鑄機與爐之間的連鑄坯冷卻或隔熱外，可以減小板坯的凝固厚度和影響澆注速度。
與進入緊接在連鑄設備后的爐中時板坯有更大含熱量相聯(lián)系的鑄造生產(chǎn)率進一步提高的可能性，可以通過在連鑄機中連續(xù)鑄軋亦即在凝固期間減小鑄造厚度實現(xiàn)。
按本發(fā)明在規(guī)定了結(jié)晶器出口處的板坯尺寸后，將澆注參數(shù)調(diào)整為，使板坯在進入均熱爐時有要生產(chǎn)的熱軋帶材所期望的軋制溫度。此系統(tǒng)現(xiàn)在允許在鑄造厚度不變和澆注速度最大的情況下提高鑄造生產(chǎn)率以及控制進入均熱爐內(nèi)的板坯的含熱量。在這種情況下應將參數(shù)調(diào)整為，使液心端頭始終處于帶鋼連鑄機的出口區(qū)內(nèi)。取決于緊接在連鑄機后面的鑄坯實際的內(nèi)含能量，板坯通過有效冷卻排出可預定的熱量，或通過隔熱裝置基本上防止熱輻射。
當連鑄設備具有板坯的凝固厚度為60毫米和最大可能的澆注速度為5米/分的基本參數(shù)時，例如規(guī)定冶金長度為9.3米。若通過連續(xù)鑄軋或通過改造連鑄機凝固厚度從60降為50毫米，則在保持澆注速度不變并考慮到輻射損失隨板坯減小而增大以及與此同時鑄坯的凝固時間隨厚度減小以二分之一厚度的平方關系減少等因素，生產(chǎn)率將下降。
若與傳統(tǒng)的方式相反，在板坯的寬度相同時將澆注速度取決于厚度的減少最多提高到其最大值7.2米/分，則鑄造生產(chǎn)率可從2.31提高到2.77噸/分，也就是從100提高到120％。采取這一措施不僅可以保持鑄造生產(chǎn)率而且甚至可以提高。與此同時按此方法增加了內(nèi)含能量并因而在爐子進口處板坯相應的平均溫度從1110℃提升到1150℃。
這一溫度升高可以使板坯在均熱爐前的輥道區(qū)域內(nèi)有可能通過冷卻在爐子進口處調(diào)整為所期望的板坯溫度。
采用工藝過程控制技術(shù)，在保證板坯在爐子進口處有所期望的內(nèi)含能量和在爐出口處有相應的軋制溫度的情況下，使爐子可以是一種能量中立的運行方式。這種系統(tǒng)還允許從板坯到板坯有不同的軋制溫度，因為爐子基本上僅僅還作為均熱爐并因而中性地工作和不再需要進行加熱。
除了在能量方面的這些優(yōu)點外，還有其它一些優(yōu)點列舉如下-在凝固期間通過連續(xù)鑄軋過程改善了鑄件的宏觀組織；-在結(jié)晶器內(nèi)有更厚的渣潤滑膜，其結(jié)果是減少結(jié)晶器內(nèi)的蓄熱，并因而降低鑄坯外殼的熱負荷和減小了結(jié)晶器板的熱負荷前者使鑄坯外殼應力減小和避免裂紋，以及后者提高了結(jié)晶器的耐久性。
附圖表示了本發(fā)明的一種實施例。其中

圖1 連鑄設備的示意圖；圖2 板坯平均溫度與澆注速度之間關系的曲線圖。
圖1 表示帶固定式結(jié)晶器11的連鑄機10。在連鑄坯S內(nèi)液心端頭F一直延伸到連鑄機10的出口13。
輥道21與連鑄機10連接，輥道21構(gòu)成一個盡可能短的去均熱爐50的連接裝置，例如長度為10米。在此圖的上部設有一橫向運送爐51，在圖的下部設有一輥底式爐52。
此外，在輥道21區(qū)域內(nèi)，在圖的上部設有隔熱罩32以及在圖的下部設冷卻構(gòu)件31，用于影響板坯的含熱量。
連鑄機10具有冶金長度為9.3米，輥道21具有長度為10米，板坯由橫向切割裝置22分切成長度約為43米，所以橫向運送爐51具有約為45米的長度，以及輥底式爐52具有約150米的長度。
傳統(tǒng)的軋機60與均熱爐51或52連接，用于生產(chǎn)1毫米厚的熱軋帶材。軋機例如可由一個單機架或二機架的初級和與之相連的卷取機和精軋機組成。
在圖2中，在a)處設計為標準狀況，其基本參數(shù)為，在進入設置在離連鑄機端部10米遠處的均熱爐時的凝固厚度為60毫米和澆注速度為5米/分。在連鑄機中按每公斤鋼約0.3至0.5升水噴水冷卻，所以在連鑄機端部板坯具有的平均溫度為1325℃。在速度為5米/分時，板坯在均熱爐進口處具有的溫度為1111℃。
若板坯厚度減至50毫米則產(chǎn)生下列情況在通常將澆注速度從5米/分提高到6米/分和鑄造生產(chǎn)率不變時，板坯的表面溫度下降并僅以1067℃的溫度進入均熱爐(點g))。為了有可能提高板坯溫度，按本發(fā)明連鑄坯可以在輥道區(qū)內(nèi)隔熱并因而減少溫度的降低量(見點III方向的箭頭)。在這種情況下其結(jié)果是使生產(chǎn)量保持常數(shù)(見通過點a)和k)的直線)。
若反之，與板坯厚度不變時澆注速度的增加相比，將澆注速度更大程度地提高到約為其最大值并考慮到液心端頭調(diào)整在連鑄機的端部，則溫度提高，在本例中在進入均熱爐時預期為1150℃(點h))。若此溫度對于所期望的軋制工藝過高，則可以通過冷卻排除連鑄坯內(nèi)的熱量。
點i)表示在板坯厚度為55毫米和可能的澆注速度為6米/分時預期能達到的溫度升高。
總之表明，在最大速度為7.2米/分和必要時實施連續(xù)鑄軋使板坯厚度從60毫米成為50毫米的情況下，鑄造生產(chǎn)率從2.31噸/分提高到2.77噸/分。此時，在連鑄機與均熱爐之間經(jīng)自由輻射后，板坯在進入均熱爐時的溫度可從1111℃提高到1150℃。
直線D表示當時的板坯厚度狀況，其中數(shù)字分別表示厚度D的毫米數(shù)。
羅馬數(shù)字表示在各種板坯厚度時對板坯溫度加以影響的可能性，具體為I改變每公斤鋼的噴水量升水；II在連鑄機與爐子之間冷卻；III在連鑄機與均熱爐之間隔熱。
圓圈內(nèi)的數(shù)值表示相對的鑄造生產(chǎn)率。例如在點k)與在點a)處的鑄造生產(chǎn)率相比可以為1.2倍符號表10 連鑄機11 結(jié)晶器12 結(jié)晶器出口13 連鑄機出口
21 輥道22 橫向切割裝置/剪切機30 影響鑄坯含熱量的裝置31 冷卻構(gòu)件/噴嘴32 保溫構(gòu)件/罩41 溫度傳感器42 促動器50 均熱爐51 橫向運送爐52 輥底式爐60 軋機S 連鑄坯B 液心端頭
權(quán)利要求
1.運行一種連鑄設備的方法，連鑄設備有一臺具有固定式結(jié)晶器的連鑄機，連鑄機通過輥道與均熱爐連接，其特征為根據(jù)規(guī)定的在結(jié)晶器出口的板坯尺寸，至少將鑄造參數(shù)中的澆注速度調(diào)整為，使板坯在進入均熱爐時具有生產(chǎn)熱軋帶材所期望的軋制溫度以及使液心端頭始終處于連鑄機的出口區(qū)內(nèi)；以及，在板坯離開連鑄機后采取措施影響板坯的含熱量。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為在離開帶鋼連鑄機中的結(jié)晶器后，板坯尺寸通過連續(xù)鑄軋減小。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為通過冷卻劑從凝固透的連鑄坯中取出熱量。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為凝固透的鑄坯隔熱地輸送，所以熱量的輻射減到最低程度。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為在板坯厚度改變時將澆注速度改變一個量，這一量大于尺寸變換時橫截面積之(反)比。
6.用于實施按照權(quán)利要求1所述方法的連鑄設備，它有一臺具有固定式結(jié)晶器的連鑄機，連鑄機通過輥道與均熱爐連接，其特征為在輥道(21)的區(qū)域內(nèi)設有一個沿軸向圍繞連鑄坯(S)的裝置(30)，它有用于影響鑄坯(S)含熱量的裝置(31、32)。
7.按照權(quán)利要求6所述的連鑄設備，其特征為用于影響連鑄坯(S)含熱量的裝置(31)有一些噴水的噴嘴。
8.按照權(quán)利要求6所述的連鑄設備，其特征為用于影響鑄坯含熱量的裝置(32)是一個罩蓋式的隔熱裝置。
9.按照權(quán)利要求8所述的連鑄設備，其特征為罩(32)有一些結(jié)構(gòu)件(33)，通過它們易于拆卸這些罩。
10.按照權(quán)利要求7或8所述的連鑄設備，其特征為在輥道(21)的區(qū)域內(nèi)安裝了一些溫度傳感器(41)，它們與促動器(42)連接，借助于促動器控制冷卻劑的量或能輻射的熱量。
全文摘要
本發(fā)明涉及運行一種連鑄設備的方法。連鑄設備有一臺具有固定式結(jié)晶器的連鑄機,連鑄機通過輥道與均熱爐連接。按此方法,在結(jié)晶器出口的板坯尺寸確定后至少將鑄造參數(shù)中的澆注速度調(diào)整為,使板坯在進入均熱爐時具有生產(chǎn)熱軋帶材所期望的軋制溫度以及使液心端頭始終處于連鑄機的出口區(qū)內(nèi);以及在板坯離開連鑄機后采取措施影響板坯的含熱量。本發(fā)明還涉及實施此方法的連鑄機。
文檔編號B22C11/06GK1192171SQ96196018
公開日1998年9月2日 申請日期1996年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月31日
發(fā)明者弗里茨-彼得·普勒斯烏特施尼格 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司