專利名稱：用于生產(chǎn)不銹鋼帶材的方法和整體式軋機(jī)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)不銹鋼帶材的方法，該方法包括對(duì)帶材進(jìn)行冷軋，所述帶材為在前面的工序中利用鑄造帶材和/或?qū)Р臒彳埶a(chǎn)的帶材。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施所述方法的軋機(jī)線。
對(duì)不銹鋼帶材進(jìn)行冷軋具有一個(gè)或幾個(gè)目的?；灸康耐ǔＪ菫榱藴p小原始帶材的厚度，所述原始帶材通常在前面一個(gè)熱軋線中被軋至熱軋帶材所具有的一個(gè)厚度，該厚度不小于1.5毫米，通常在2-4毫米的范圍內(nèi)，但是也可達(dá)到6毫米。提高帶材的強(qiáng)度也可作為冷軋的主要目的或者一個(gè)附帶的目的。
通常還為了在整體式軋機(jī)線中對(duì)鋼帶進(jìn)行處理以獲得具有一定表面特征的帶材。冷軋、退火和酸洗在這個(gè)方面相互配合并且在多方面影響最終的結(jié)果。在此應(yīng)該指出的是，與所需表面相關(guān)的想法可能會(huì)改變?cè)S多。在一些情況下，需要光潔度高的表面，即一種所謂的2B表面或更好的表面。在另外一些情況下，需要一種比較粗糙的表面，即一種被過(guò)度酸洗的表面。氧化物皮的去除和酸洗在這個(gè)方面也是重要的，無(wú)論目的是為了生產(chǎn)一種表面質(zhì)量很好的高光潔度的帶材還是為了生產(chǎn)具有在酸洗后但不經(jīng)過(guò)后續(xù)表面光軋而達(dá)到的表面特征的最終產(chǎn)品。特別重要的是，在不利用劇烈的噴丸的情況下容易地去除氧化物皮。如果在酸洗之前對(duì)帶材進(jìn)行劇烈的噴丸處理，可大大地?fù)p害所述表面結(jié)構(gòu)。
通常，在對(duì)帶材進(jìn)行冷軋之前，在一個(gè)或多個(gè)步驟中需要對(duì)帶材進(jìn)行一次退火、冷卻、除鱗和噴丸以及酸洗以形成用于冷軋的一種原始材料，該原始材料沒(méi)有從前面的熱軋工序中所形成的氧化物皮和鱗狀殘留，但經(jīng)常由于劇烈的噴丸處理來(lái)去除所述缺陷。作為一種選擇，也可利用鑄造方法生產(chǎn)帶材以完全或部分取代對(duì)帶材的熱軋，利用鑄造方法所生產(chǎn)的帶材厚度可達(dá)到熱軋帶材的常規(guī)厚度或者比其厚幾毫米，而且在這種情況下，在對(duì)所述帶材進(jìn)行冷軋之前通常進(jìn)行一次退火、冷卻、除鱗噴丸以及酸洗，目前這種技術(shù)已被全面采用。在冷軋時(shí)，所述冷軋通常是在多個(gè)連續(xù)冷軋工序中進(jìn)行，也可穿插退火、冷卻、除鱗和酸洗的工序，帶材的厚度可被降至1毫米，在一些情況下甚至可更薄。同時(shí)，如果利用熱處理、酸洗以及表面光軋的工藝完成所述軋制，在這些常規(guī)的冷軋機(jī)中所能夠生產(chǎn)的帶材可具有非常好的表面，一種所謂的2B表面，如果使用光亮退火的工藝甚至能夠獲得更好的表面。US 5 197 179和EP 0 837 147中披露了一種冷軋方法，其中，在對(duì)帶材進(jìn)行熱處理、酸洗以及可能實(shí)施的進(jìn)一步冷軋之前，對(duì)冷卻的熱軋帶材進(jìn)行至少一次初冷軋以使所述帶材能夠達(dá)到最終所需的尺寸。但是，目前已知的這些方法和軋機(jī)線過(guò)于昂貴和/或難以滿足關(guān)于最終產(chǎn)品的帶厚、表面情況和強(qiáng)度這些完全不同的需要。特別是在熱軋后接著冷軋的情況下以及當(dāng)熱軋工序和冷軋工序相關(guān)的工藝作為一個(gè)整體的生產(chǎn)工序時(shí)，更是如此。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于解決上述復(fù)雜的問(wèn)題。特別是，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)在除鱗和酸洗之前對(duì)不銹鋼鑄帶和/或熱軋不銹鋼帶材的處理，促進(jìn)在鑄帶和/或熱軋帶材上的氧化物皮的去除，在該工序中酸洗是其中的一個(gè)部分，所述處理是本發(fā)明的特征。但是，本發(fā)明沒(méi)有與任何具體的酸洗工序技術(shù)聯(lián)系在一起。通常，適用于不銹鋼帶材的酸洗的任何酸洗技術(shù)都可用于本發(fā)明所涉及的方法和軋機(jī)線中。
這些和其它目的可通過(guò)下面的方案來(lái)完成，其中，對(duì)一種帶材的冷軋，所述帶材是在前面的工序中利用對(duì)一種熔體的鑄造而形成的鑄帶和/或已經(jīng)經(jīng)過(guò)熱軋的帶材，所述鑄帶和/或熱軋帶材的表面上具有氧化物黑皮，所述鑄帶和/或熱軋帶材與其表面上的氧化物黑皮一起在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)冷軋道次中被冷軋，所述帶材的厚度總共減小10％-75％，并且使氧化物皮開(kāi)裂，即在所述氧化物皮中產(chǎn)生裂紋，接著在一個(gè)爐中對(duì)所述帶材進(jìn)行退火，所述爐中的爐內(nèi)氣氛可通過(guò)這樣的方式來(lái)獲得，即利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱，并且利用一種含有體積百分比至少為85％的氧以及體積百分比至多為10％的氮的氣體使所述燃料燃燒。接著使所述帶材冷卻并且至少經(jīng)過(guò)除鱗處理和酸洗。
對(duì)所述不銹鋼所進(jìn)行的一次冷軋可被認(rèn)為是一種初始除鱗工序，其中帶材的兩面上都具有從前面利用鑄造和/或熱軋的方法生產(chǎn)帶材上所形成的氧化物黑皮，這有利于后面在對(duì)所述帶材進(jìn)行退火后和酸洗之前所進(jìn)行的有效除鱗。為了能夠有效地利用所述初始開(kāi)裂以利于后面的除鱗和酸洗，希望盡可能地不消除與退火相關(guān)的所述初始開(kāi)裂，即，使所述氧化物層中的裂紋或裂縫在退火時(shí)不會(huì)合攏。所需的效果在很大程度上是通過(guò)在一個(gè)退火爐中的特定氣氛下對(duì)所述帶材進(jìn)行退火達(dá)到的，所述爐中的爐內(nèi)氣氛含有體積百分比最大為10％，最好最大為6％的氧，盡管其中的主要成分是二氧化碳、水蒸氣和微量的氮，所述氮主要來(lái)自滲入其中的空氣。例如可利用在WO95/24509中所披露的技術(shù)獲得所述爐內(nèi)氣氛，所述文獻(xiàn)在這里作為參考。所述帶材在所述缺氧的爐內(nèi)氣氛下以在1050攝氏度至1200攝氏度的溫度范圍內(nèi)的一個(gè)溫度在足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行退火以使所述帶材被完全加熱和再結(jié)晶，同時(shí)可在不使因所述裂紋而露出的金屬表面被氧化的情況下被退火，否則將會(huì)對(duì)后續(xù)的除鱗和酸洗帶來(lái)困難。
可使用不同的不損傷帶材表面的除鱗技術(shù)，這是由于在帶材的一次冷軋中氧化物皮的開(kāi)裂與在缺氧的爐內(nèi)氣氛下進(jìn)行退火相結(jié)合。通常，在一個(gè)或多個(gè)步驟中利用強(qiáng)有力的噴丸對(duì)所述帶材進(jìn)行除鱗，但是這樣一種處理方式會(huì)對(duì)帶材表面帶來(lái)不希望的傷害。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，而是通過(guò)使所述帶材圍繞輥?zhàn)友刂煌姆较驈澢鷰状芜M(jìn)行所述除鱗處理，同時(shí)所述帶材受到冷拉伸以致于所述帶材在酸洗之前被永久拉伸2％-10％，這種方法如EP 0738 781中所披露的，是一種已知技術(shù)。利用這種處理方式能夠在不對(duì)帶材表面造成損傷的前提下達(dá)到一種有效的除鱗效果。這種除鱗可利用一種輕柔的噴丸來(lái)完成，在除鱗前或除鱗后實(shí)施所述輕柔的噴丸，最好是在利用氧化物的聚集按順序地去除松脫氧化物之前進(jìn)行所述輕柔的噴丸，并且不影響后面的除鱗。如果在除鱗后進(jìn)行噴丸而達(dá)到去除松脫氧化物的目的，在每一種情況下都應(yīng)該以一種不會(huì)損傷金屬表面的輕柔方式進(jìn)行噴丸處理。因此在退火后通常利用冷拉伸進(jìn)行除鱗，其中所述帶材重復(fù)地圍繞輥?zhàn)訌澢?，并在冷拉伸之前或之后結(jié)合一種輕柔且不傷害表面的噴丸處理。由于在退火后所述氧化物皮仍然是開(kāi)裂的，因此容易破碎，還可僅利用一種輕柔的噴丸和清刷或者利用對(duì)帶材的冷拉伸結(jié)合清刷或者僅利用清刷完成除鱗處理。
從下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述和附帶的權(quán)利要求中可以明顯地看出本發(fā)明的其它特征和方面。在下面的說(shuō)明中，描述了如何利用所述軋機(jī)線的多個(gè)不同變型實(shí)施本發(fā)明，其中熱軋帶材或相應(yīng)帶材的一次冷軋和在所述一次冷軋和酸洗之間的處理，如前面所述是一個(gè)整體部分。但是應(yīng)該指出的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不僅限于所描述的關(guān)于不銹鋼帶材冷軋的內(nèi)容。


圖1示意性地示出了本發(fā)明以及所述整體軋機(jī)線。圖2示意性地示出了本發(fā)明所涉及的用于生產(chǎn)冷軋不銹鋼帶材方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中示出本發(fā)明所涉及的方法的一整體部分。
在附圖中，圖1A示意性地示出了用于生產(chǎn)不銹鋼帶(最好是奧氏體不銹鋼帶或鐵素體不銹鋼帶)的一些不同方法，所述鋼帶構(gòu)成了需要在后面圖1B中的軋機(jī)線中進(jìn)行處理的原始材料，圖1B所述軋機(jī)線B用于實(shí)施本發(fā)明所涉及的方法。也可以是鐵素體-奧氏體鋼帶材。三種用于生產(chǎn)所述原始材料的方法示出在圖1A中。根據(jù)方法I，在一個(gè)熱軋機(jī)線中對(duì)板坯1進(jìn)行熱軋以生產(chǎn)熱軋帶材，所生產(chǎn)的熱軋帶材的厚度為熱軋帶材的常規(guī)厚度，即1.5-6毫米。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在厚度降至2.5毫米之前或者最遲在厚度降至2.5毫米時(shí)停止熱軋，即，以獲得厚度在3-6毫米之間的帶材，所述厚度最好在3毫米至5毫米之間。在一個(gè)驟冷段3中可利用激冷使所述熱軋帶材以至少15攝氏度/秒的冷卻速度被驟冷到一個(gè)低于500攝氏度的溫度下，最好利用激烈地噴水來(lái)激冷。然后帶材被冷卻并卷成卷4，其被進(jìn)一步冷卻到100攝氏度以下。通過(guò)快速冷卻到500攝氏度以下，可基本上避免不銹鋼帶中的晶界碳化物析出?？焖倮鋮s所達(dá)到的另一個(gè)效果是，不可避免地形成在鋼帶表面上的氧化物層會(huì)比在熱軋和較慢的冷卻(特別是在一個(gè)較高的溫度下將帶材卷繞成帶材卷后進(jìn)行冷卻)過(guò)程中所獲得的氧化物層薄。
根據(jù)方法II，利用任何公知的技術(shù)將不銹鋼鑄成帶材，所述鑄造技術(shù)在這里只是涉及其特定的工作模式，不是本發(fā)明的一部分，因此不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的描述。例如，可利用所謂的雙輥鑄造方法生產(chǎn)不銹鋼帶，這對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是一種公知技術(shù)。不銹鋼鑄帶在一個(gè)熱軋機(jī)線2′中被熱軋，軋制后的帶材厚度為不銹鋼熱軋帶材的常規(guī)厚度或者稍大些，如上所述，為3-6毫米，所述熱軋帶材立即在一個(gè)冷卻段3中被驟冷并且被卷繞成一個(gè)帶材卷4。
根據(jù)方法III，不銹鋼被鑄成帶材，所得到的鑄帶厚度為不銹鋼帶材的常規(guī)厚度或者稍大些，即大約2.5-6毫米，所述帶材在一個(gè)冷卻段3′中以一個(gè)足以基本上避免形成晶界碳化物和避免在帶材表面上形成不希望的厚氧化物皮的冷卻速度(即，以至少為15攝氏度/秒的冷卻速度)被驟冷到一個(gè)低于500攝氏度的溫度。所生產(chǎn)的帶材被卷繞成帶材卷4′。
在軋機(jī)線B中用于后面工序的原始材料包括不銹鋼鑄帶和/或熱軋不銹鋼帶4、4′。附圖中所示的這樣一個(gè)不銹鋼帶的帶材卷4、4′可通過(guò)一個(gè)開(kāi)卷機(jī)6被以機(jī)械方式開(kāi)卷。一個(gè)輔助開(kāi)卷機(jī)用6A表示。一個(gè)用于接合帶材的焊接設(shè)備、一個(gè)第一帶材活套和一個(gè)第一多輥森吉米爾軋機(jī)(S-mill)分別用7、8和9表示。接下來(lái)是一個(gè)一次冷軋段10，它包括三個(gè)冷軋機(jī)11、12和13，這些軋機(jī)為所謂的之字形軋機(jī)或六輥軋機(jī)，即所述每一個(gè)軋機(jī)都具有一對(duì)工作輥，在每一個(gè)工作輥的上方和下方具有兩個(gè)支承輥。
在所述一次冷軋段10后面具有一個(gè)脫脂設(shè)備14、一個(gè)第二多輥森吉米爾軋機(jī)15和一個(gè)第二帶材活套16。
已經(jīng)由所述帶材卷6開(kāi)卷成的帶材在附圖中用5表示。在經(jīng)過(guò)所述一次冷軋段10后，所述帶材用5′表示。在被輸送到一個(gè)退火爐18中并通過(guò)所述退火爐18和一個(gè)包括兩個(gè)冷卻腔19和20的冷卻段之前，來(lái)自帶材活套16的所述帶材5′首先通過(guò)一個(gè)清洗設(shè)備17。接下來(lái)是一個(gè)第三多輥森吉米爾軋機(jī)21、一個(gè)噴丸處理段22和一個(gè)除鱗機(jī)24。在除鱗機(jī)24的每一側(cè)上分別具有一個(gè)第四多輥森吉米爾軋機(jī)23和第五多輥森吉米爾軋機(jī)25。
所述爐18中的爐內(nèi)氣氛可包含例如體積百分比最大為10％的氧，最好包含體積百分比最大為6％的氧?？衫貌煌姆绞将@得并維持具有上述特征的爐內(nèi)氣氛，例如，如在WO95/24509中所述的，利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱，利用一種含有體積百分比至少為85％的氧以及體積百分比至多為10％的氮的氣體使所述燃料燃燒。最好根據(jù)已知技術(shù)，所述燃燒氣體含有體積百分比為99.5％的氧。如果丙烷用作燃料并且利用一種含有體積百分比為99.5％的氧的氣體使其燃燒，那么可獲得這樣一個(gè)爐內(nèi)氣氛，即含有體積百分比大約為40％的二氧化碳、體積百分比大約為50％的水蒸氣以及體積百分比總共為10％的氮和氧。在根據(jù)這種公知技術(shù)所能夠達(dá)到一種爐內(nèi)氣氛可包含體積百分比大約為39％的二氧化碳、體積百分比大約為51％的水蒸氣以及體積百分比為6％的氮，其中所述氮來(lái)自于滲入的空氣。
所述除鱗機(jī)24包括一個(gè)冷拉伸軋機(jī)，在EP 0 738 781中的圖3中示出這種軋機(jī)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，在這里作為參考。這種類(lèi)型的冷拉伸軋機(jī)包括一系列輥?zhàn)樱@些輥?zhàn)悠仁顾鰩Р难刂煌较虮唤惶娴貜澢?，同時(shí)利用冷拉伸使所述帶材被永久地拉延?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，利用這種類(lèi)型的冷拉伸軋機(jī)能夠在不損害位于氧化物層下方的帶材表面的情況下進(jìn)行有效地除鱗。
在所述除鱗機(jī)24的后面具有一個(gè)酸洗段，所述酸洗段例如包括一個(gè)一次neolyte或其它電解酸洗段26和一個(gè)混合酸洗段27。所述酸的混合物例如可包括一種由硝酸(HNO3)和氫氟酸(HF)構(gòu)成的混合物。所述經(jīng)過(guò)酸洗的帶材用5″表示，可被儲(chǔ)放在一個(gè)第三帶材活套28中。
另一個(gè)終冷軋機(jī)用32表示。根據(jù)本實(shí)施例，這種軋機(jī)包括一種四輥軋機(jī)，即所述軋機(jī)具有一對(duì)工作輥并且在每一個(gè)工作輥的上方和下方具有一個(gè)支承輥，根據(jù)不銹鋼的類(lèi)型(奧氏體或鐵素體，鐵素體鋼能夠以大于奧氏體鋼的壓下量進(jìn)行軋制)以接近15％至20％的壓下量進(jìn)行軋制。所述終冷軋機(jī)或者可包括一種僅用于表面光軋的雙輥軋機(jī)。在所述軋機(jī)32的后面，在帶材5在一個(gè)卷取機(jī)38上被卷繞成帶材卷40之前，依次設(shè)有一個(gè)第六多輥森吉米爾軋機(jī)33、矯直軋機(jī)34、一個(gè)干燥裝置36、一個(gè)第七森吉米爾軋機(jī)36和切邊裝置37。一個(gè)輔助卷取機(jī)用38A表示。
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，所述不銹鋼帶可通過(guò)軋機(jī)線B一次或兩次?，F(xiàn)將參照?qǐng)D2對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的描述，圖2中僅示出了最基本的設(shè)備，而其它部分，諸如一個(gè)焊接設(shè)備、森吉米爾軋機(jī)、轉(zhuǎn)向和導(dǎo)向輥、活套等被省略以便能夠使本發(fā)明的原理更清楚。括號(hào)中的附圖標(biāo)記表示當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過(guò)所述軋機(jī)線B時(shí)正在被處理的帶材。
在軋機(jī)線B中的軋制是從使帶材卷4、4′上的熱軋不銹鋼帶或者不銹鋼鑄帶5開(kāi)卷開(kāi)始的。所述帶材仍然具有在圖1A中所示的前面工序中所形成的氧化物黑皮。所述帶材在一次冷軋段10中的一個(gè)、兩個(gè)或所有三個(gè)軋機(jī)11、12、13中以至少為10％并且最大為75％的厚度減小量被冷軋，所述厚度減小量最好為20％至50％。在熱軋或鑄造后進(jìn)行驟冷而在帶材表面上所形成的較薄氧化物黑皮具有延展性以致于它們?cè)诮?jīng)過(guò)所述一次冷軋段10中的冷軋后不能分裂到能夠從所述基體(即，金屬表面)上松脫的程度。但是，在氧化物層中形成了裂紋，即鋼帶上的氧化皮破裂。這對(duì)于后面的酸洗是很重要的，這能夠提高酸洗的效率，而提高酸洗的效率對(duì)于獲得具有良好表面的最終產(chǎn)品是重要的。
在所述退火爐18中，經(jīng)過(guò)冷軋的帶材5′被加熱到在1050攝氏度至1200攝氏度的溫度范圍內(nèi)的一個(gè)溫度并且在該溫度下在足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行退火以使所述帶材被完全加熱和再結(jié)晶。如上所述，所述爐包含體積百分比最大為10％的氧，最好包含體積百分比最大為6％的氧，但同時(shí)還有少量的氮。特別是，由于是利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱，并且利用一種含有體積百分比至少為85％的氧以及體積百分比至多為10％的氮的氣體使所述燃料燃燒，因此所述爐內(nèi)氣氛還包括大量的二氧化碳和水蒸氣。在所述爐18中的這種爐內(nèi)氣氛中，所述鋼帶中透過(guò)氧化皮中的裂紋而露出的表面在所述爐18中僅有少量被氧化，這有利于后面的處理，所述氧化皮中的裂紋形成在一次冷軋段10中的冷軋過(guò)程中。
在使所述帶材5′在噴丸段22中受到輕柔地噴丸處理之前，所述帶材5′在冷卻腔20中被冷卻到100攝氏度以下，所述噴丸處理是對(duì)帶材表面上氧化皮的去除所作的第一次方法。為了不影響后續(xù)的利用氧化物的聚集進(jìn)行除鱗的效果，因此最好利用噴丸處理去除已經(jīng)松脫的氧化物。
所述帶材在重復(fù)彎曲的作用下通過(guò)在多個(gè)輥?zhàn)又g的除鱗機(jī)24中并且在所述除鱗機(jī)24中被拉延，在除鱗過(guò)程中所述氧化皮被破壞，所述除鱗工序作為在所述酸洗裝置26和27中對(duì)所述帶材進(jìn)行酸洗之前的另一次預(yù)備性的方法，在所述酸洗裝置26和27中所述氧化皮可被完全去除。
接著，經(jīng)過(guò)酸洗的帶材5″在所述終冷軋機(jī)32中被冷軋，所述帶材在所述終冷軋機(jī)32中的厚度減小量可達(dá)到20％。所述帶材在終冷軋機(jī)32中的壓下量至少為2％并且通常不大于15％較好，所述壓下量至少為8％并且最大為12％更佳。接著，所述帶材5被卷繞以形成一個(gè)帶材卷40。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述帶材可沿著與第一次通過(guò)所述軋機(jī)線相同的方向不止一次地通過(guò)所述軋機(jī)線。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所得到的產(chǎn)品可是最終產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述帶材卷40經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后(所述時(shí)間特別取決于工廠中預(yù)先安排的生產(chǎn)計(jì)劃)被輸送到位于所述軋機(jī)線的起始位置處的開(kāi)卷機(jī)6或6A，所述帶材(5)在所述開(kāi)卷機(jī)6或6A處再次被開(kāi)卷以便使所述帶材第二次通過(guò)所述軋機(jī)線B。盡管所述帶材在第一次通過(guò)所述軋機(jī)線B時(shí)可能僅在一次冷軋段10中的軋機(jī)11-13中的一個(gè)或兩個(gè)中被軋制，但是在這次通過(guò)所述軋機(jī)線B時(shí)，所述帶材在軋機(jī)11-13中的兩個(gè)或三個(gè)中被軋制以使其基本上能夠達(dá)到最終帶材所需尺寸。所述帶材第二次通過(guò)所述一次冷軋段10時(shí)的厚度總壓下量取決于最終帶材所需尺寸，所述總壓下量可達(dá)到60％并且至少為20％，最好至少為30％。在第二次通過(guò)所述一次冷軋段10后，完成對(duì)所述帶材的冷軋(現(xiàn)用(5IV)表示所述帶材)。最終的處理包括所述帶材再次通過(guò)所述退火爐18、冷卻腔19和20以及所述酸洗段26和27。但是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，這次所述帶材根本沒(méi)有在所述噴丸段22或除鱗機(jī)24中進(jìn)行處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在所述帶材第二次通過(guò)所述軋機(jī)線時(shí)也在除鱗機(jī)24中受到處理，這是為了利用冷拉伸增大所述帶材的屈服強(qiáng)度。在所述終冷軋機(jī)32中，所述帶材可以不止一次地被軋制，但是為了提供所需的優(yōu)良表面，這次僅是對(duì)其進(jìn)行表面光軋，其厚度減小量為0.2％-1.5％，最好大約為0.5％。接著完成對(duì)帶材(5VI)的處理并且再次將所述帶材卷繞成卷。作為一種選擇，如果為了生產(chǎn)一種具有很高屈服強(qiáng)度的帶材，可以不采用表面光軋的方式對(duì)帶材(5V)進(jìn)行軋制，而是以與在所述帶材第一次在所述終冷軋機(jī)32中被軋制時(shí)相同的厚度減小量對(duì)帶材(5V)進(jìn)行軋制。
上述內(nèi)容描述了根據(jù)使用所述軋機(jī)線B的方法的不同方面而采用的優(yōu)選實(shí)施例。所設(shè)計(jì)的軋機(jī)線B的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)是，所述軋機(jī)線或者其中一部分不僅能夠用于生產(chǎn)表面平整光滑的帶材而且能夠用于生產(chǎn)具有在某些情況下比平整光滑的表面更重要的特征的帶材，諸如生產(chǎn)高強(qiáng)度帶材或生產(chǎn)改進(jìn)較少但在成本上具有優(yōu)勢(shì)的帶材。為了能夠生產(chǎn)改進(jìn)較少但在成本上具有優(yōu)勢(shì)的帶材，例如，在帶材第一次通過(guò)所述一次冷軋段10、退火和冷卻段以及酸洗段之后，在帶材5″已經(jīng)通過(guò)所述酸洗段26、27后停止對(duì)其進(jìn)行處理。所述帶材在除鱗機(jī)24中可以2-10％的拉伸率被冷拉伸，從而大大地提高了強(qiáng)度。但是，如果不需要提高強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度，也可省略該處理步驟。作為一種選擇，當(dāng)所述帶材第一次通過(guò)所述終冷軋機(jī)32時(shí)，可在所述終冷軋機(jī)32中以2％-20％的壓下量進(jìn)行冷軋代替或完成所述冷拉伸，在這種情況下所述冷軋是在非潤(rùn)滑表面上進(jìn)行的，之后通過(guò)對(duì)所述帶材進(jìn)行卷繞來(lái)結(jié)束所述過(guò)程。這些實(shí)施例和變型說(shuō)明軋機(jī)線具有通用性和適應(yīng)性并且能夠滿足各種關(guān)于最終產(chǎn)品的需要。
示例在一個(gè)斯特克爾式軋機(jī)中對(duì)一種鋼號(hào)為ASTM 304的奧氏體不銹鋼板坯進(jìn)行熱軋以制成一種寬度為1530毫米、厚度為4.0毫米的帶材。軋制后以噴水的方式對(duì)所述帶材進(jìn)行驟冷，在10秒的時(shí)間內(nèi)使所述帶材從大約900攝氏度的最終軋制溫度降至500攝氏度以下，然后使帶材被卷繞。在卷繞之前進(jìn)行快速冷卻能夠基本上避免形成晶界碳化物。同時(shí)，帶材表面上的氧化物黑皮變得較薄。
接著將帶材卷輸送到本發(fā)明所涉及的軋機(jī)線，使之開(kāi)卷并且在所述一次冷軋段10中的軋機(jī)11-13中的兩個(gè)中對(duì)帶有氧化物黑皮的帶材進(jìn)行第一次冷軋，使其厚度達(dá)到2.05毫米，其中所述氧化物層開(kāi)裂但沒(méi)有松脫。然后，在退火爐18中在如前面所述的缺氧的爐內(nèi)氣氛下對(duì)所述帶材進(jìn)行退火，在1120攝氏度的溫度下使所述帶材在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火以使其被完全再結(jié)晶，接著在冷卻腔19和20中使所述帶材被冷卻到100攝氏度以下。然后，在噴丸設(shè)備中利用鋼丸以非常輕柔的方式對(duì)所述帶材的表面進(jìn)行噴丸處理，接著在對(duì)所述帶材進(jìn)行酸洗之前使所述帶材在拉伸軋機(jī)24中受到除鱗處理，在酸洗時(shí)，首先在酸洗段26中對(duì)所述帶材進(jìn)行電解酸洗，然后在酸洗段27中利用混合酸(硝酸(HNO3)和氫氟酸(HF)的混合物)進(jìn)行酸洗。接著，在所述終冷軋機(jī)32中以9.8％的厚度減小量對(duì)經(jīng)過(guò)酸洗的帶材進(jìn)行冷軋，使其厚度達(dá)到1.85毫米，然后將所述帶材卷繞成卷。
再將所述帶材送回到所述起始位置。由于所述帶材在軋機(jī)32中的終冷軋工序中已經(jīng)受到了很大程度的冷軋，因此其變形已經(jīng)被大大地強(qiáng)化并且不容易被受到損壞，因而在輸送和處理過(guò)程中不存在帶材表面被破壞的危險(xiǎn)。這樣，使所述帶材再次被開(kāi)卷，這次使所述帶材在一次冷軋段10中的所有三個(gè)軋機(jī)11-13中以45.9％的厚度減小量被軋制，其厚度達(dá)到1毫米。與第一次通過(guò)所述軋機(jī)線的過(guò)程相同，所述帶材被退火、冷卻并且接著被酸洗，但是在本示例中，在酸洗之前所述帶材沒(méi)有受到噴丸處理或冷拉伸處理。最后，在所述終冷軋機(jī)32中對(duì)所述帶材進(jìn)行表面光軋，其厚度減小量大約為0.5％，其中所述帶材的表面光潔度Ra達(dá)到0.12微米，即非常符合2B表面。
從前面描述的內(nèi)容中可以明顯地看出，本發(fā)明所涉及的軋機(jī)線具有很好的通用性，它適用于生產(chǎn)表面質(zhì)量很好的不銹鋼帶和/或用于生產(chǎn)具有其它所需質(zhì)量或所需特征的帶材。在下面的表中列出了利用所述軋機(jī)線中的各種厚度減小設(shè)備生產(chǎn)帶材的多種方法，所述設(shè)備即，一次冷軋機(jī)、除鱗機(jī)/冷拉伸軋機(jī)(也可用于減小帶材的厚度)以及用于結(jié)束所述軋機(jī)線的冷軋機(jī)(或者采用多個(gè)冷軋機(jī))。
關(guān)于冷軋機(jī)線的使用以及帶材厚度減小量的不同實(shí)施例
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)不銹鋼帶的方法，所述方法包括對(duì)一種帶材的冷軋，所述帶材是在前面的工序中利用對(duì)一種熔體的鑄造而形成的鑄帶和/或已經(jīng)經(jīng)過(guò)熱軋的帶材，其特征在于，所述鑄帶和/或熱軋帶材的表面上具有氧化物黑皮，所述鑄帶和/或熱軋帶材與其表面上的氧化物黑皮一起在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)冷軋道次(11-13)中被冷軋，所述帶材的厚度總共減小10％-75％并且使氧化物皮開(kāi)裂，即在所述氧化物皮中產(chǎn)生裂紋，接著在一個(gè)爐(18)中對(duì)所述帶材進(jìn)行退火，所述爐(18)中的爐內(nèi)氣氛可通過(guò)這樣的方式來(lái)獲得，即利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱，并且利用一種含有體積百分比至少為85％的氧以及體積百分比至多為10％的氮的氣體使所述燃料燃燒。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述爐內(nèi)氣氛含有體積百分比最大為10％，最好最大為6％的氧。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述帶材在所述爐內(nèi)氣氛下以在1050攝氏度至1200攝氏度的溫度范圍內(nèi)的溫度下在足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行退火以使所述帶材被完全加熱和再結(jié)晶。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述一次冷軋段(10)中，所述帶材的厚度減小了20％-50％。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述帶材在退火后被冷卻并且在至少一個(gè)除鱗設(shè)備(24)中受到除鱗處理，所述帶材在所述除鱗設(shè)備(24)中圍繞輥?zhàn)友刂煌姆较虮粡澢啻?，同時(shí)受到冷拉伸以使所述帶材被永久地拉伸，在對(duì)所述帶材進(jìn)行酸洗之前使所述氧化物皮破裂。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述帶材在所述至少一個(gè)除鱗設(shè)備(24)中受到冷拉伸，使其被永久地拉伸了2％-10％。
7.整體式軋機(jī)線包括至少一個(gè)退火段(18)、至少一個(gè)酸洗段(26，27)以及至少一個(gè)冷軋機(jī)(11，12，13)，其特征在于，在所述軋機(jī)線的起始部分中具有至少一個(gè)冷軋機(jī)(11-13)，所述冷軋機(jī)(11-13)用于對(duì)帶有在前面對(duì)不銹鋼帶鑄造和/或熱軋的工序中所形成的氧化物黑皮的不銹鋼帶材進(jìn)行一次冷軋；在所述一次冷軋機(jī)后面具有所述退火段，所述退火段包括一個(gè)退火爐(18)，利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱，并且利用一種含有體積百分比至少為85％的氧以及體積百分比至多為10％的氮的氣體使所述燃料燃燒；以及在所述退火段的后面具有至少一個(gè)酸洗段。
8.整體式軋機(jī)線，其特征在于，在所述軋機(jī)線的起始部分中具有一個(gè)冷軋線(10)，所述冷軋線(10)包括至少兩個(gè)串聯(lián)的冷軋機(jī)(11-13)。
9.如權(quán)利要求8所述的整體式軋機(jī)線，其特征在于，所述一次冷軋線(10)包括串聯(lián)的冷軋機(jī)(11-13)。
10.如權(quán)利要求7-8中任何一項(xiàng)所述的整體式軋機(jī)線，其特征在于，所述至少一個(gè)一次冷軋機(jī)或至少兩個(gè)以串聯(lián)的方式設(shè)置的一次冷軋機(jī)能夠使一個(gè)熱軋帶材和/或鑄帶的厚度總共減小至少10％、最好至少減小20％以及最大減小75％。
11.如權(quán)利要求7-10中任何一項(xiàng)所述的整體式軋機(jī)線，其特征在于，位于所述軋機(jī)線的初始部分中的每一個(gè)冷軋機(jī)都包括一對(duì)工作輥和至少兩個(gè)位于每一個(gè)所述工作輥上方和下方的支承輥。
12.如權(quán)利要求7-11中任何一項(xiàng)所述的整體式軋機(jī)線，其特征在于，一個(gè)除鱗機(jī)(24)以一種冷拉伸軋機(jī)的形式設(shè)置在所述退火段和酸洗段之間，所述帶材是以這樣的方式設(shè)置在其中的，即，使所述帶材能夠圍繞多個(gè)輥?zhàn)友刂煌姆较蚪惶娴貜澢瑫r(shí)使所述帶材被永久地拉伸。
13.如權(quán)利要求7-12中任何一項(xiàng)所述的整體式軋機(jī)線，其特征在于，在所述軋機(jī)線的終止部分中具有至少一個(gè)終冷軋機(jī)，所述終冷軋機(jī)包括一種四輥式軋機(jī)或一種用于表面光軋的雙輥式軋機(jī)，所述四輥式軋機(jī)包括一對(duì)工作輥和至少一個(gè)位于每一個(gè)所述工作輥上方和下方的支承輥。
全文摘要
一種不銹鋼帶,是在前面的工序中利用對(duì)一種熔體的鑄造而形成的鑄帶和/或已經(jīng)經(jīng)過(guò)熱軋的帶材,所述鑄帶和/或熱軋帶材的表面上具有氧化物黑皮,所述鑄帶和/或熱軋帶材與其表面上的氧化物黑皮一起在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)冷軋道次(11－13)中被冷軋,所述帶材的厚度總共減小10%－75%并且使氧化物皮開(kāi)裂,即在所述氧化物皮中產(chǎn)生裂紋。接著在一個(gè)爐(18)中對(duì)所述帶材進(jìn)行退火,所述爐(18)中的爐內(nèi)氣氛可通過(guò)這樣的方式來(lái)獲得,即利用一個(gè)消耗一種液體燃料或氣體燃料的燃燒器對(duì)所述爐加熱,并且利用一種含有體積百分比至少為85%的氧以及體積百分比至多為10%的氮的氣體使所述燃料燃燒,所述帶材在所述爐內(nèi)氣氛下可在不使透過(guò)所述裂紋而露出的金屬表面被氧化的情況下被退火,否則將會(huì)對(duì)后續(xù)的除鱗和酸洗帶來(lái)困難。
文檔編號(hào)C21D8/02GK1334757SQ9981437
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期1999年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者斯滕·揚(yáng)加斯 申請(qǐng)人:埃維斯塔波拉里特公司