[發明專利]用于在連鑄裝置中制造鋼長材產品的工藝和設備

有效

• 申請號: 201280034028.6
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN103648686A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 弗蘭科·米拉尼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B22D11/12
• 分類號: B22D11/12;B22D11/128;B22D11/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;吳煥芳

技術領域

本發明涉及用于在連鑄裝置中制造長材產品的工藝和設備。

背景技術

在本文中術語“長材產品”指的是大方坯、小方坯或一般指呈離開連鑄機的模具時的物理形式的所有產品，其中產品由諸如電弧爐（EAF）或類似的煉鋼爐進料。

為了使煉鋼裝置的產率最大化，已知的是使用直接連接至軋機下游的連鑄原理。

然而，這種類型的裝置的產生具有很大問題，這是由于長材產品離開模具的速度（通常小于5m/min）和將長材進料至斷裂軋機、或第一系列的軋鋼機架所必須達到的速度（通常至少6m/min）的差異所引起的。

如果一方面不能夠遵循使鑄造速度增加到超過特定末端的策略（以便于沒有產生廢品的風險），另一方面使軋機的進料速度降低至低于特定數值甚至是不可想象的（主要由于軋機受到的過高熱量和用于每單個層板產品過高的裝置花費）。

為克服這些缺點已應用了各種技術：例如在薄平板（帶）的情況中，依靠位于斷裂軋機上游存在的兩個卷取臺以制造膨脹效應從而允許考慮兩不同的速度。

即使這種解決方法有效，但它也具有需要大量安裝成本的缺點。

文獻EP1187686描述了概念相似于上述方法但應用于大方坯和小方坯領域的另一解決方法：至軋機的主進料線路與一個或更多個平行輔助線路一起離開連鑄機，從輔助線路將進料的粗制品輸送至主線路以進行加工；簡而言之，這些輔助線路再次僅用作進料至軋機的“緩沖件”。

該解決方法的第一缺點涉及如下事實：為了實現從輔助線路到主線路的通路必須創建合適的橫向輸送系統。

此外，必須特別精確地控制進料粗制品的輸送速率（對于主線路和輔助線路是不同的）以允許規則的連續進料至軋機。

還已知諸如在專利EP0603330或申請US2009/0056906中描述的工藝過程，這些工藝過程能夠稍微增加長形產品從離開模具到進入拉坯/矯直單元（通常由首字母指示為W.S.U.）的速度。

應當會很快注意到粗制品速度增加是本文所述工藝的必然結果，而不是該工藝的主要目的，該工藝已認為用于其它目的。

在對這些解決方法進行具體描述之前，應當指出在這些類型的裝置中產品P豎直地離開錠模之后沿圓周的一個段變形直到產品到達水平位置和直的軌跡處，以限制裝置的豎直阻礙。

因此，在所有這些裝置中產品P所依照的軌跡包括第一部分和水平延伸的第二部分、第一部分緊靠模具段的下游并按照開口為大約90°（從豎直到水平）的圓形截面延伸：兩軌跡（曲線和直線）的接合部由術語“過渡區域”指示。

W.S.U.（拉坯矯直單元）通常設置為對應于該區域，該單元將產品P從曲線形式矯直為直線形式并且允許控制拉坯速度。

W.S.U.顯然在位于緊靠過渡區域上游和下游的軌跡的段使用它的輥作用。

為了理解文獻EP0603330中描述的工藝，應當參照圖1：圖1示出了產品P離開的連鑄的模具L的終端部分。

根據EP0603330的教導，必須修改裝置并將其尺寸加工成使得產品P的“冶金長度”全部包括在曲線段內（從錠模到W.S.U.的輥），即圖1中以附圖標記ZT示出的過渡區域的上游。

“冶金長度”指的是產品P中具有還未完全固化的中央核部（在液態基質中懸浮的固態晶粒共存于核部中）的部分。

另外，在此情況中W.S.U.不是傳統的單元，而特定地制造為使得其僅在過渡區域ZT下游的直線部分作用：這種特定的W.S.U.實際上包括一系列輥，這些輥全部定位在過渡區域ZT的下游并且具有彼此平行的旋轉軸線且大體定位在距產品P相同距離處。

緊靠模具下游的產品P通過軋鋼機架R，該軋鋼機架P構造為使產品產生變形從而引起通過保持產品P周長恒定而獲得截面改變。

這種變形在技術領域通常定義為“軟芯壓下”并且具有提高成品質量的主要目的。

在某些條件下，產品P的截面改變可明顯有益于增加產品的前進速度。

然而，按照專利EP0603330所提供的教導，這種速度的增加太有限而不能允許在不使用上述權益方法（即“緩沖件”解決方案）的情況下直接進料至軋機RM。

此外，除了不能用于這些目的外，EP0603330示出的解決方法還具有各種缺點。

首先，裝置的創建費用極其昂貴，由于軋制機架R必須制造為具有適于打開和關閉的“鉗板”殼體以允許所謂的“引錠桿頭部”在裝置初期啟動階段通過，該頭部具有等于模具出口截面的固定截面。

為了允許引錠桿頭部通過，軋制機架R不能具有錐形的通路截面，否則頭部（具有固定尺寸）將不能通過。