CN101868313B - 用于连续地奥氏体轧制在连续的浇注过程中制造的带钢坯的方法以及用于实施所述方法的组合的浇注和轧制设备 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是一种用于通过厚度降低步骤在至少一台由多台彼此先后相随的机架形成的轧机中在浇注设备和轧机之间没有分开切割的情况下将在连铸机中在连续的浇注过程中以小于300毫米的浇注厚度制造的带钢坯连续地奥氏体轧制为具有处于0.5和15毫米之间的终轧厚度的热轧带钢的方法。为了在同时增加生产能力的情况下降低投资开销，在此提出，在布置在所述连铸机后面的每台轧机(W、W1、W2、W3)中用数目为n的变形步骤来降低带钢坯(6)的厚度，其中有待实施的厚度降低步骤的数目n通过条件(I)来确定。此外，本发明涉及一种用于运用所述方法的浇注和轧制设备。

Description

用于连续地奥氏体轧制在连续的浇注过程中制造的带钢坯的方法以及用于实施所述方法的组合的浇注和轧制设备

技术领域

本发明涉及一种用于通过厚度降低步骤在至少一台由多台彼此先后相随的机架构成的轧机中将在连铸机中在连续的浇注过程中以小于300毫米的浇注厚度优选以小于150毫米的浇注厚度制造的带钢坯连续地奥氏体轧制为具有处于0.5毫米与15毫米之间的终轧厚度的热轧带钢并且接下来在存储装置中卷绕之前将所轧制的热轧带钢横向切分为钢卷尺寸或者说钢卷长度的方法。

此外，本发明涉及一种用于在连续不断的浇注和轧制过程中制造奥氏体轧制的热轧带钢的组合的浇注和轧制设备，所述组合的浇注和轧制设备具有用于浇注具有小于300毫米的浇注厚度的连铸钢坯、优选用于浇注具有小于150毫米的浇注厚度的连铸钢坯的连铸机和至少一台包括多台彼此先后相随的机架的用于制造在奥氏体的温度范围内轧制的具有处于0.5与15毫米之间的终轧厚度的热轧带钢的轧机以及布置在最后的机架后面的剪切设备和带钢储存装置。

按本发明的用于连续地奥氏体轧制在连续的浇注过程中制造的带钢坯的方法是指一种这样的方法，在该方法中在没有带钢坯分开切割(Vorbandtrennschnitt)的情况下将在连铸机中制造的带钢坯以浇注速度导入到第一机架中或者第一轧机中并且以对所进行的厚度降低步骤加以考虑的输送速度将其导入到每台接下来的轧机中，用于制造热轧带钢。同样所述组合的浇注和轧制设备在其结构的构造方面如此配置，使得所浇注的带钢坯在没有带钢坯分开切割的情况下以浇注速度进入到第一轧机的第一机架中。

背景技术

从DE 38 40 812A1中公开了一种组合的浇注和轧制方法，对于该组合的浇注和轧制方法来说在两个变形步骤中直接地从浇注热中并且在浇注设备与布置在后面的轧制装置之间没有分开切割的情况下对在连铸机中所浇注的带钢进行轧制。所浇注的连铸钢坯的第一轧制变形紧接在具有一台单个的机架的连铸机的出口区域中进行完全凝固之后在连铸坯温度大约为1100℃时进行。在多机架的轧机中以依赖于最大为5米/分钟的浇注速度以及在第一机架中所达到的变形程度的轧制速度进行进一步轧制。为保证在奥氏体范围内进行终轧，务必需要在第一机架与接下来的轧机之间对带钢进行感应的再加热。也在所述轧机的各台机架之间设置了中间加热级。

此外，从WO 92/00815A1中公开了一种组合的浇注和轧制方法，对于该组合的浇注和轧制方法来说在没有先前的横向切分的情况下在两个彼此先后相随的变形阶段中将在连铸机中制造的所浇注的连铸钢坯轧制变形为能够卷绕的具有冷轧特性的物料。所浇注的连铸钢坯的第一次厚度降低还在连铸机内部在一个时刻进行，在该时刻连铸钢坯还具有液态的芯部(liquid core reduction)。接下来完全凝固的连铸钢坯的第二次厚度降低紧接在离开连铸机之后在多机架的轧制设备中在带钢温度大约为1100℃时在奥氏体范围内进行。在这两个变形阶段的过程中，将具有小于100毫米的浇注厚度的带钢热轧到具有10-30毫米的带钢厚度的能够卷绕的热轧带钢。

从WO 97/36699A1中公开了一种用于制造热轧的带钢的方法，对于该方法来说将所浇注的连铸钢坯在没有分开切割(Trennschnitt)的情况下直接输送给多机架的轧机并且在奥氏体范围内对其进行最终轧制。在此，对于特殊的相对于1.0米的板坯宽度的大于0.487平方米/分钟的体积流来说提出规定的最低数目的变形步骤，用于可靠地保证进行奥氏体终轧。由于运行原因，通过浇注过程中的不同的状况会在连铸机的末端存在一种带钢温度，该带钢温度不再保证在轧机的最后的机架中进行奥氏体轧制并且也无法在第一机架之前通过均匀化退火得到校正。因此，在工艺过程的改进方案中提出，在所述轧机的两台或者更多台机架之间设置额外的加热或冷却机组用于调节轧制带钢的任意的温度分布。用于相应的加热和/或冷却机组的定位的非常通用的定义不允许最佳的布局轧机以及规定机架的最佳可能的分组。

此外，从EP 0 823 294A1中说明了一种用于在连续的浇注和轧制过程中由低碳和超低碳的钢制造经过轧制的带钢的方法，对于该方法来说同样没有在浇注过程与轧制过程之间进行任何分开切割。所浇注的具有大于70毫米的凝固厚度的带钢在第一变形阶段中在1150℃-900℃的温度范围内进行奥氏体轧制直到小于20毫米的带钢厚度。随后加快冷却到小于738℃的范围内的温度上，随后在至少三个轧制道次中进行铁素体轧制。

发明内容

因此，本发明的任务是，避免现有技术的缺点并且提出用于以最小化的投资开销通过最大必需的机架数目、中间加热和/或中间加热功率的说明并且在依赖于所期望的生产及材料特征数的情况下连续地奥氏体轧制在连续的浇注过程中制造的带钢坯的一种方法和一种装置。这比如应该理解为(有待卷绕的带钢)的终轧厚度以及浇注厚度和通过化学分析来定义的奥氏体极限温度。

本发明的另一个任务是，在可期待的生产范围的基础上在附加条件下对整个设备配置进行优化以实施轧制方法，所述附加条件是板坯厚度应该为30到150毫米并且联合设备的针对宽度的生产率应该为2.5到4.5吨/分钟热轧带钢，优选3.0到3.6吨/分钟热轧带钢(对于典型的7.4吨/立方米的热板坯密度而言)。

该任务对于按本发明的方法来说通过以下方式得到解决，即在每台布置在连铸机后面的轧机中以数目为n_i的厚度降低步骤来降低带钢坯的厚度，其中有待实施的厚度降低步骤的数目n_i通过条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};$ n_i∈N

来确定，其中

T_VB，i[℃]是在浇注机的末端(在液心端部的区域中)或者说在第i台轧机前面安装的中间加热装置的末端按横截面求平均的带钢坯温度，

T_aust[℃]是依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度(奥氏体终轧温度)，

h_Br[mm]是在完全凝固时(＝液心端部)的板坯厚度/浇注厚度，

d_end，i[mm]是在第i台轧机的n_i个厚度降低步骤之后的带钢厚度，

m_vor是所有自板坯完全凝固起直到进入到接下来的第i台轧机的第一机架中之前进行的厚度降低步骤的数目，

v_g[m/min]是板坯浇注速度。

用这个计算准则可以在规定的输入和输出条件下(带钢规格、温度)以简单的方式为规定的钢质量求得轧机的所必要的厚度降低步骤或者说必需的机架的最大数目，其中也还能够在所述轧机的最后的厚度降低步骤或者说机架中在奥氏体范围内进行轧制。并且接下来由此确定，需要多少中间加热和什么样的中间加热功率，用于实现连续地奥氏体轧制规定的热轧带钢终轧厚度。

“轧机”这个概念是指多台机架的彼此先后相随的布置，其中相邻的机架的机架间距不超过5.6米，优选不超过4.9米，并且在相邻的机架之间没有布置中间加热级或者进行轧制带钢的中间加热。每台机架包括一个工作辊对。

此外，用这种计算准则也能够确定必要的厚度降低步骤的数目或者说多台先后布置的轧机的或者说机架组的必要的机架的数目，如果在各台轧机或者机架组之间设置了用于提高带钢温度的中间加热装置。在将计算准则运用到布置在连铸机后面的第二或者其它轧机上时，通过因数m_vor来考虑所有在第一轧机中已经完成的厚度降低步骤，其中仍然考虑原始的板坯厚度h_Br。由此对于多台轧机或者机架组来说也可以为这些机架组中的每一个求得厚度降低步骤的有意义的最大数目。对于直接布置在连铸机后面的第一轧机来说，适用m_vor＝0，因为还不存在着任何前置的厚度降低步骤。

优选在轧机内部激活的厚度降低步骤的数目n通过条件

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000}-2\≤n\≤$

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};$ n∈N

来确定。这意味着，在每台轧机内部根据针对产品的要求激活的厚度降低步骤的数目通过来自于从数学条件中产生的自然数N量中的两个最大的自然数N来确定并且可以从这些自然数中进行选择。

这个方法准则由此对于既有的用于对带钢进行连续的浇注及奥氏体轧制的浇注和轧制设备来说能够从存在的机架量中确定每台布置在浇注设备后面的轧机中的厚度降低步骤或者说机架的有待激活的最佳的数目。

从厚度降低步骤到厚度降低步骤出现了按横截面求平均的带钢坯温度的降低，其中所述带钢坯温度不得低于依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度。为了在轧机的最后的厚度降低步骤中也不低于所述依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度，在一台轧机中实施厚度降低步骤之后并且在一台紧随其后的轧机中实施厚度降低步骤之前对轧制带钢进行中间加热，其中将所述按横截面求平均的轧制带钢温度提高50K到450K，优选提高120K到350K。这种中间加热优选通过感应的横向场加热来进行。但是，尤其在依赖于中间带钢厚度的情况下也可以考虑其它已知的用于实施中间加热的方法。

对于小于45毫米的浇注厚度h_Br来说优选在一台轧机中实施所有的厚度降低步骤并且对于大于60毫米的浇注厚度h_Br来说在至少两台轧机中实施所有必要的厚度降低步骤。在处于45毫米与60毫米之间的浇注厚度范围内，在依赖于不同的影响因素的情况下不仅可以在一台轧机中而且可以在两台轧机中进行轧制。比如对于粗板制造来说优选在一台轧机中进行轧制并且对于热轧带钢制造来说优选在两台轧机中进行轧制。

证实有利的是，对于小于50毫米的浇注厚度h_Br来说所有的厚度降低步骤在没有中间加热的情况下在一台唯一的轧机中进行并且对于大于等于50毫米的浇注厚度h_Br来说在至少两台轧机中实施必要的厚度降低步骤。

对于低于50毫米的浇注厚度以及高于3.5毫米的轧制带钢终轧厚度来说，在多数情况下根据计算准则在浇注过程之后设置一台唯一的具有最大n台机架的轧机并且紧随其后在冷却段中对带钢进行冷却、根据预先给定的钢卷重量对其进行横向切分并且将其输送给卷绕***这种做法就已足够。在这种情况下额外的显著的带钢加热是不必要的。

对于带钢坯的50毫米及以上的浇注厚度来说，在规定必要的用于达到有待卷取的热轧带钢厚度的厚度降低步骤的数目时多数情况下产生这样的结果，即应该布置至少两组机架，其中用于每组机架的最大需要的机架数目满足计算准则的条件，也就是说绝不应该超过而应该倾向于低于算出的厚度降低步骤的数目。在所述两组机架之间将带钢坯中间加热至少50K直到一个明显高于奥氏体形成极限温度的带钢坯温度。无论如何对于所设想的针对宽度的2.5到4.5吨/分钟的、优选3.0到3.6吨/分钟的生产率来说在终轧厚度低于3.5毫米时分为至少两组机架的做法是有利的。

所述方法能够有利地加以运用，如果在连续的浇注过程中制造的带钢坯以至少30毫米的浇注厚度优选以至少60毫米的浇注厚度来制成。所述方法能够特别有利地加以运用，如果对于30到300毫米的浇注厚度来说优选对于60毫米到150毫米的浇注厚度来说应该达到0.5到15毫米优选0.8到12毫米并且尤其1.0到8毫米的终轧厚度。

为实施所述方法，有利的是，用于在条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},1}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};$ n_i∈N

的基础上或者在条件

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000}-2\≤n\≤$

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};$ n∈N

的基础上为每台轧机求得数目为n_i或者n的直接彼此先后相随的厚度降低步骤的计算准则作为数学模型分配给过程控制层面上的过程计算机并且由该过程计算机将相应的用于激活一台或者多台轧机的各台机架的激活信号传输给所述一台或者多台轧机的单个调节回路，其中关于所浇注的粗轧带钢的状态信息由前置的连铸机的过程计算机一同加以考虑并且可选尤其对必要的温度T_VB，i也就是在轧机前面的中间加热的末端的相应的带钢坯的平均的横截面温度一同加以考虑。

此外，本发明涉及一种用于在连续不断的浇注和轧制过程中制造奥氏体轧制的热轧带钢的组合的浇注和轧制设备，该浇注和轧制设备具有用于浇注具有小于300毫米的浇注厚度的连铸钢坯优选用于浇注具有小于150毫米的浇注厚度的连铸钢坯的连铸机，并且具有至少一台包括多台彼此先后相随的机架的用于制造在奥氏体温度范围内轧制的具有处于0.5与15.0毫米之间的终轧厚度的热轧带钢的轧机以及布置在最后的机架后面的剪切设备和带钢储存装置。

在布局所述组合的浇注和轧制设备时，应该以在将来可预料的由验收方确定的并且与此协调的想要的热轧带钢的生产程序为基础。主要的目的在于，用紧凑的覆盖广泛的生产范围的浇注和轧制设备来保证热轧带钢的连续的仅仅奥氏体的轧制。

为解决开头所提出的任务，所述至少一台轧机中的每台轧机包括数目为n_i的直接彼此相随的机架，其中机架的数目n_i通过条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}];$ n_i∈N

来确定，其中

T_VB，i[℃]是在浇注机的末端(在液心端部的区域中)或者说在第i台轧机前面安装的中间加热装置的末端的按横截面求平均的带钢坯温度，

T_aust[℃]是依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度(奥氏体终轧温度)，

h_Br[mm]是在完全凝固时(＝液心端部)的板坯厚度/浇注厚度，

d_end，i[mm]是在第i台轧机的n_i个机架/厚度降低步骤之后的带钢厚度，

m_vor是直到进入到接下来的第i台轧机的第一机架中之前所有自板坯完全凝固起激活的机架/进行的厚度降低步骤的数目。

优选所述在轧机内部安装的机架的数目n通过条件

$\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}]\}-1\≤n\≤$

$\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}];$ n∈N

来确定或者说限制。这意味着，在每台轧机的内部根据针对产品的要求设置的机架的数目通过来自从数学条件中产生的自然数N量的最大的自然数N来确定。将这个条件运用到在设备规划时作为基础的产品范围上能够实现整个设备的优化的布局。

为保证在每台所述必要时彼此先后相随的轧机的最后的机架中进行奥氏体轧制，相应地在两台彼此先后相随的轧机W_i-1与W_i之间布置了中间加热装置，用于将按横截面求平均的带钢坯温度T_VB，i提高到一个相应足够的温度水平。为了尽可能均匀地提高按横截面求平均的带钢坯温度，所述中间加热装置构造为用于进行感应的横向场加热的装置。

以所述组合的浇注和轧制设备为基础的浇注设备包括能够调节到不同的浇注厚度的直通式结晶器或者能够更换的直通式结晶器以及布置在后面的具有缝隙可调的连铸分段的连铸坯导引装置。有利的是，在使用调节到小于45毫米的浇注厚度h_Br的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下刚好激活一台具有n台机架的轧机并且在使用调节到大于60毫米的浇注厚度h_Br的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下激活至少两台各具有规定数目的机架的轧机。在处于45毫米与60毫米之间的浇注厚度范围内，在依赖于不同的影响因素的情况下不仅可以在一台轧机中而且可以在两台轧机中进行轧制，其中在彼此先后相随的轧机之间设置了中间加热装置。

根据本发明的另一种可能的设计方案，有利的是，在使用调节到小于等于50毫米的浇注厚度h_Br上的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下刚好激活一台具有n台机架的轧机并且否则激活至少两台各具有规定数目的机架的轧机。

在依赖于尤其在轧机的各台机架中所力求达到的厚度降低以及带钢坯或者说中间带钢的热的或者热力学的状态的情况下，有利的是，浇注设备后面的第一轧机中的工作辊的工作辊直径处于650毫米到980毫米的直径范围内，用于在板坯温度或者说带钢坯温度很高时最大可能地降低厚度。工作辊直径的优选的范围处于650毫米与800毫米之间。浇注设备后面的第二轧机中的工作辊的工作辊直径处于500毫米到870毫米的直径范围内，因为中间带钢厚度已经较小。工作辊直径的优选的范围对这种情况来说处于500毫米与720毫米之间。通常适用这一点，也就是如果轧件的入口厚度较小，那就应该降低工作辊直径。

附图说明

本发明的其它优点和特征从没有限制性的实施例的以下说明中获得，其中参照附图，附图示出：

图1是按本发明的第一实施方式的按本发明的组合的浇注和轧制设备的纵剖面，

图2是按本发明的第二实施方式的按本发明的组合的浇注和轧制设备的纵剖面，

图3是按本发明的第三实施方式的按本发明的组合的浇注和轧制设备的纵剖面，

图4是用于控制按本发明的组合的浇注和轧制设备的调节线路。

具体实施方式

在图1到3中示出了按本发明的组合的浇注和轧制设备的多种可能的实施方式，所述浇注和轧制设备包括用于连续地浇注具有薄板坯横截面或者中等板坯横截面的连铸钢坯的连铸机以及直接连接到该连铸机上的用于奥氏体轧制所浇注的连铸坯或者说带钢坯的轧机W。按现有技术的常规结构的连铸机G通过直通式结晶器3和具有连铸坯导辊5的连铸坯导引装置4来表示。连铸结晶器3连同随后的连铸坯导引装置确定了带钢坯6的浇注厚度h_Br，所述带钢坯6在从基本上垂直的浇注方向转向到水平的输送方向之后直接输送给轧机W或者可选事先穿过均匀化退火装置7，在所述均匀化退火装置7中可以力求在带钢坯中达到温度分布的均匀化。具有浇注厚度h_Br的带钢坯6在没有实施分开切割(Trennschnitt)的情况下以浇注速度v_g和按横截面求平均的带钢坯温度T_VB，1进入到轧机W的第一机架8a中。在轧机W中使用的机架8a、8b、...、8n的数目通过所期望的最终厚度d_end，1并且通过机架8n中的终轧温度来确定，所述终轧温度务必高于依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度T_aust。用于具有规定的几何方面的预先设定值的规定的钢质量的能够最多使用的机架的数目n₁在此根据通用公式

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},1}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\};$ n_i∈N，i＝1。

来确定。所述机架的数目在此通过在可能的结果值的范围内的最大自然数获得。

随后经过热轧的带钢穿过冷却段9，根据预先确定的钢卷重量用由横向切分剪切机构成的剪切设备10对其进行横向切分并且在带钢卷取装置11中将其卷绕成钢卷。

在连铸机中确定的原始连铸坯厚度以及卷绕成钢卷的热轧带钢的力求达到的终轧厚度除了钢质量之外非常重要地确定了必要的机架/厚度降低步骤的数目，用于获得具有所要求的材料特性和组织特性的最终产品。在浇注机的末端并且由此在进入到第一机架中之前的按横截面求平均的带钢坯温度T_VB，1仅仅在很窄的界限内变化并且依赖于连铸机的运行条件。依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度是材料常数，该材料常数对于每种钢质量来说基本上是确定的。在轧制过程中，一方面释放热量形式的变形能量，另一方面粗轧带钢在其通过机架的行程上将热量散发给环境。总之带钢坯温度通常连续地下降，并且轧制速度或者说在入口侧浇注速度越低，带钢坯温度下降得越厉害。上面所列举的展开的公式提供了机架或者说应该在轧机中进行的厚度降低步骤的有意义的最大数目的规定，其中在考虑所有的预变形步骤的情况下带钢温度不低于轧机中的奥氏体形成极限温度。如果用大于50毫米的板坯厚度致力于小于3.5毫米的轧制厚度，那就如在按图2和3的实施例中示出的一样有必要布置两台或者更多台轧机W1、W2、W3。

按图2的实施方式中的组合的浇注和轧制设备在基本方案方面与按图1的前面所说明的实施方式相一致。现在取代按图1的轧机W设置了两台彼此先后相随的通过中间加热装置12分开的轧机W1和W2。

所述轧机W1包括规定的最大数目的机架8a、8b、...、8n，所述数目应该用上面所说明的计算准则来求得。同样，所述轧机W2具有规定的最大数目的机架13a、13b、...、13m，所述数目同样用上面所说明的计算准则来求得，其中对于W2来说在计算准则中通过指数m_vor考虑了已经在轧机W1中进行的厚度降低步骤的数目。在中间加热装置12中又将按横截面求平均的带钢坯温度置于超过在轧机W1中经过厚度降低的粗轧带钢的奥氏体形成极限温度的足够高的温度水平，以便能够在奥氏体范围内实施有待在轧机W2中进行的轧制道次。用所述中间加热装置获得的温度提高程度在依赖于需求的情况下处于50K直到450K的范围内，优选处于120K到350K的范围内。

在图3中示意性地示出的组合的浇注和轧制设备设有三台轧机W1、W2和W3并且尤其在这样的情况中适合使用，即应该从比较大的浇注厚度(比如大于150毫米)和比较长的冶金的连铸坯导引装置长度或者说比较低的平均板坯温度T_VB出发制造具有非常小的终轧厚度(比如小于1.2毫米)的奥氏体轧制的热轧带钢。在具有机架8a、...、8n的轧机W1与具有机架13a、...、13m的轧机W2之间布置了中间加热装置12并且在轧机W2与具有机架15a、15b、...、15o的轧机W3之间布置了另一个中间加热装置14。与轧机W2中的机架的最大数目的求取相类似地求得轧机W3中所必需的机架的数目。当然在用于轧机W2的计算准则中应该在指数m_vor方面考虑轧机W1和W2中的所有预变形阶段。

在运行实践中必要的是，从具有不同的浇注厚度的连铸钢坯出发来生产具有不同的钢质量并且具有十分不同的终轧厚度的热轧带钢。各种不同层次的产品系列可以非常容易地在所述按本发明的类型的组合的浇注和轧制设备上生产，如果在设备制造的计划阶段就已经按照与这种产品系列相协调的方式来布置轧机。由此可以针对产品来激活必需的机架。因此设备通常在实际上将要包括每台轧机中的相应的最大数目的机架以及中间加热装置，所述最大数目按所展开的公式依赖于最大板坯厚度、最小带钢卷绕厚度、相应的中间带钢厚度d_end，i和中间加热温度T_VB，i。除此以外，在连铸机中制造粗轧带钢时由运行引起的温度波动可以通过轧机的相应的控制尤其通过最佳的机架配置的激活来实现。这可以在过程控制层面P上进行，所述过程控制层面P从前置的连铸机的过程计算机PS中得到相应的状态信息并且将激活信号传输给轧机W1和W2的单个调节回路PW1和PW2(图4)。在此将专门的计算准则作为数学模型分配给过程控制层面上的过程计算机，其中当前的中等的或者说稳定的针对宽度的质量流量应该作为乘数因子考虑进去。对于这种情况来说，按照条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};$ n_i∈N

来确定各台机架中的厚度降低步骤的数目，其中用于每台轧机的厚度降低步骤的数目能够从来自于自然数的数量中的两个最大的自然数中选择，所述自然数则从所述条件中获得。

所述中间加热装置12在过程控制层面P上集成到调节回路中。

Claims (18)

1.用于通过厚度降低步骤在至少一台由多台彼此先后相随的机架构成的轧机中将在连铸机中在连续的浇注过程中以小于300毫米的浇注厚度制造的带钢坯连续地奥氏体轧制为具有处于0.5与15毫米之间的终轧厚度的热轧带钢并且接下来在卷绕在储存装置中之前将所轧制的热轧带钢横向切分为钢卷尺寸或者说钢卷长度的方法，其特征在于，在每台布置在连铸机后面的轧机(W、W1、W2、W3)中以数目为n、n₁、n_i的厚度降低步骤来降低所述带钢坯(6)的厚度，其中有待实施的厚度降低步骤的数目n_i通过条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};n_i\∈N$

来确定，其中

T_VB，i[℃]是在浇注机的末端或者说在第i台轧机前面安装的中间加热装置的末端的按横截面求平均的带钢坯温度，

T_aust[℃]是依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度，

h_Br[mm]是在完全凝固时的浇注厚度，

d_end，i[mm]是在第i台轧机的n_i个厚度降低步骤之后的带钢厚度，

m_vor是所有自板坯完全凝固起直到进入到接下来的第i台轧机的第一机架中之前进行的厚度降低步骤的数目，

v_g[m/min]是板坯浇注速度。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在轧机内部激活的厚度降低步骤的数目n通过条件

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000}-2\≤n\≤$ $\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};n\∈N$

来确定。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在轧机(W1或者W2)中实施厚度降低步骤之后并且在紧随其后的轧机(W2或W3)中实施厚度降低步骤之前对轧制带钢进行中间加热，其中将按横截面求平均的轧制带钢温度提高50K到450K。

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中间加热通过感应的横向场加热来进行。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，对于小于45毫米的浇注厚度h_Br来说在一台轧机中实施所有的厚度降低步骤并且对于大于60毫米的浇注厚度h_Br来说在至少两台轧机中实施所有必要的厚度降低步骤。

6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，对于小于50毫米的浇注厚度h_Br来说在一台轧机中实施所有的厚度降低步骤，否则在至少两台轧机中实施必要的厚度降低步骤。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，热轧带钢的终轧厚度在0.8毫米与12毫米之间。

8.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在连续的浇注过程中制造的带钢坯以至少30毫米的浇注厚度来制造。

9.按权利要求1所述的方法，其特征在于，用于在条件

$n_i\≤\{\frac{T_{\mathrm{VB},1}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};n_i\∈N$

的基础上或者在条件

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000}-2\≤n\≤$

$\{\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}\left]\right\}\frac{7.4\·h_{\mathrm{Br}}\·v_g}{4000};n\∈N$

的基础上为每台轧机求得数目为n_i或者n的直接彼此先后相随的厚度降低步骤的计算准则作为数学模型分配给过程控制层面(P)上的过程计算机并且由该过程计算机将相应的用于激活一台或者多台轧机(W、W1、W2、W3)的各个机架(8a、8b、...、8n；13a、13b、...、13m；15a、15b、...、15o)的激活信号传输给所述一台或者多台轧机的单个调节回路(PW1、PW2)，其中关于所浇注的粗轧带钢的状态信息由前置的连铸机的过程计算机(PS)一同加以考虑。

10.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带钢坯以小于150毫米的浇注厚度制造。

11.用于在连续不断的浇注和轧制过程中制造奥氏体轧制的热轧带钢的组合的浇注和轧制设备，具有用于浇注具有小于300毫米的浇注厚度的连铸钢坯的连铸机(G)和至少一台包括多台彼此先后相随的机架(8a、8b、...、8n)的用于制造在奥氏体温度范围内轧制的具有处于0.5与15毫米之间的终轧厚度的热轧带钢的轧机(W)以及布置在最后的机架后面的剪切设备(10)和带钢储存装置(11)，其特征在于，

所述至少一台轧机(W、W1、W2、W3)中的每台轧机包括数目为n_i的直接彼此相随的机架(8a、8b、...、8n；13a、13b、...、13m；15a、15b、...、15o)，其中机架的数目n_i通过条件

$n_i\≤\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}];n_i\∈N$

来预先规定，其中

T_VB，i[℃]是在浇注机的末端或者说在轧机Wi前面安装的中间加热装置的末端的按横截面求平均的带钢坯温度，

T_aust[℃]是依赖于钢质量的奥氏体形成极限温度，

h_Br[mm]是在完全凝固时的浇注厚度，

d_end，i[mm]是在第i台轧机的n_i个厚度降低步骤之后的带钢厚度，

m_vor是所有自板坯完全凝固起直到进入到接下来的第i台轧机的第一机架中之前进行的厚度降低步骤的数目。

12.按权利要求11所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，在轧机内部安装的机架的数目n通过条件

$\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}]-1\≤n\≤$

$\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{75}+1.5\·{\log }_{10}[\frac{h_{\mathrm{Br}}}{2^{\mathrm{mvor}}}\·{\left(\frac{1.4}{d_{\mathrm{end},i}}\right)}^{2.2}\·\frac{T_{\mathrm{VB},i}-T_{\mathrm{aust}}}{T_{\mathrm{aust}}}];n\∈N$

来确定。

13.按权利要求11或12所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，在两台彼此先后相随的轧机(W1与W2或者W2与W3)之间布置了中间加热装置(12、14)。

14.按权利要求13所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，所述中间加热装置构造为用于进行感应的横向场加热的装置。

15.按权利要求11所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，所述浇注设备包括能够调节到不同的浇注厚度的直通式结晶器(3)或者能够更换的直通式结晶器(3)以及布置在后面的具有缝隙可调的连铸分段的连铸坯导引装置，并且在使用调节到小于45毫米的浇注厚度h_Br的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下刚好激活一台具有n台机架的轧机(W)，并且在使用调节到大于60毫米的浇注厚度h_Br的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下激活至少两台各具有数目n、m、o的机架(8a、8b、...、8n；13a、13b、...、13m；15a、15b、...、15o)的轧机。

16.按权利要求11所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，所述浇注设备包括能够调节到不同的浇注厚度的直通式结晶器(3)或者能够更换的直通式结晶器(3)以及布置在后面的具有缝隙可调的连铸分段的连铸坯导引装置，并且在使用调节到小于50毫米的浇注厚度hBr的直通式结晶器和连铸坯导引装置的情况下刚好激活一台具有n台机架(8a、8b、...、8n)的轧机(W)，否则激活至少两台各具有数目n、m、o的机架(8a、8b、...、8n；13a、13b、...、13m；15a、15b、...、15o))的轧机。

17.按权利要求11所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，为轧机中的机架分配了具有规定的工作辊直径的工作辊并且浇注设备后面的第一轧机中的工作辊的工作辊直径处于650毫米到980毫米的直径范围内，并且浇注设备后面的第二轧机中的工作辊的工作辊直径处于550毫米到870毫米的直径范围内。

18.按权利要求11所述的组合的浇注和轧制设备，其特征在于，所述连铸机(G)用于浇注具有小于150毫米的浇注厚度的连铸钢坯。

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