发明领域
[0001] 本发明涉及奥氏体范围或
铁素体范围内的组合式连铸及金属带材热轧设备，其能够生产卷形式的
轧制带材。
现有技术[0002] 薄
板坯连铸设备技术的发展带动了
铸造与热轧相结合的组合设备的显著发展。文件EP0980723A2中描述了这种设备的一个示例。
[0003] 关于设备的布置和安装的辅助设备，现有技术中已知三种类型的轧制设备和方法，其特征是不同的尺寸和
冶金性能(后者意味着可以在设备出口获得的产品)，即：
[0004] -卷对卷式(coil to coil)，其中连铸的板坯被切割成一定尺寸的板
坯段，使得在轧制过程结束时每个板坯段获得一卷缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的带材；
[0005] -半无头式(semi-endless)，其中连铸板坯被切割成一定尺寸的板坯段，使得在轧制过程结束时，每个板坯段获得对应于多个所需尺寸卷(例如3至7个卷)的带材长度；飞剪剪切机被连续使用以获得缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的卷。
[0006] -无头式，其中连铸板坯无缝地穿过
轧机，飞剪剪切机被连续地使用以获得缠绕在缠绕卷轴上的所需尺寸的带材卷。
[0007] 为了克服每个先前配置的局限性，制造并配置了一种能够根据上述三种方法进行生产的系统，以便增加生产灵活性并最大化每种生产方法可以获得的益处。
[0008] 尽管该技术有所发展，但在低
碳钢的情况下，仍然存在阻止用热轧产品完全替代
冷轧产品的局限性。这意味着，为了获得高
质量的产品，低
碳钢板坯必须冷轧，因此不可能仅在连铸后立即热轧。这意味着在现有技术中，一旦产品完成热轧步骤，就必须对其进行
酸洗以去除残留的
氧化皮，然后进行冷轧。随后进行
退火处理和可能的进一步回火轧制，以最终确定表面，即冷轧，从而在产品表面上赋予所需的粗糙度，消除从弹性到塑性行为转变的不
稳定性，并提高带材的平面度。最后，产品被涂覆，例如通过锌或
锡，并且可能被涂漆(图7)。在一个步骤和下一个步骤之间，在每次处理结束时被缠绕的产品甚至可以在仓库中保持几天不动。从铸造板坯到带材准备出售，大约需要两个月的时间。因此，不利的是，需要两条专用
轧制线，一条用于热轧，另一条用于冷轧，并且产品加工完成时间非常长。
[0009] 此外，虽然尺寸约束不再是限制，因为可以获得0.6-0.8mm数量级的最小厚度，公差与冷轧带材的公差相当，但是与机械性能相关的限制仍然存在。
[0010] 不利的是，从尺寸的
角度来看，切割和缠绕厚度小于0.6-0.8mm的带材的可能性也非常复杂，因为在操作头部并将其引入时，存在高的堵塞
风险，从而阻碍了整个铸造和轧制过程。
[0011] 此外，在奥氏体范围内轧制时，存在与机械性能相关的限制。这一限制条件与
变形各向异性系数“r”有关，而变形各向异性系数比冷轧后退火通常所实现的要低得多，这是由其演变出来的不同的织构所致的。此外，随着最终厚度的减小，微观结构有所细化，这导致强度增加和延展性降低。这将热轧带材的使用限制于仅用于弯曲用途，并且通常限制于模塑过程中变形非常小的用途。因此，用热轧产品代替冷轧产品的可能性受到上述问题的限制。
[0012] 最后，可通过已知系统获得的先进高强度钢(AHSS)的当前范围是有限的，由此减少了可通过这些设备获得的各种钢的生产组合。
[0013] 因此，需要提供一种能够克服上述缺点的创新的组合式连铸及金属带材热轧设备。
[0014] 发明概述
[0015] 本发明的主要目标是提供一种组合式连铸及金属带材热轧设备，其能够轧制较宽范围的产品，并获得甚至比0.8mm更薄的输出厚度，从而相对于现有技术的解决方案避免了处理薄带材的困难。
[0016] 本发明的另一个目标是提供一种设备，该设备还允许对根据现有技术必须冷轧的产品进行连续热轧，以获得良好的机械性能，从而显著降低新产品的加工成本和通过整个设备的跨越时间，该新产品在热轧后可以替代那些使用冷轧循环制造的产品。
[0017] 因此，本发明的目的在于借助于组合式连铸及金属带材无头轧制设备来达到上文讨论的目的，该设备包括：
[0018] -用于铸造板坯的连铸线；
[0019] -第一轧机，其用于粗加工板坯并获得中间坯(transfer bar)；
[0020] -第二轧机，其用于精加工中间坯并获得带材；
[0021] -第三轧机，其包括至少两个第一轧制
机架，用于进一步减小带材的厚度；
[0022] -在所述第三轧机下游的带材累积机构(accumulation means)，该累积机构包括至少一个第一大容量卷轴，该至少一个第一大容量卷轴的尺寸设定成适于缠绕和退绕重80至250公吨和/或直径高达6米的卷，称为巨型卷(mega coil)；
[0023] -切割机构，其布置在所述第三轧机和所述累积机构之间，被配置为在巨型卷已经缠绕在至少一个第一卷轴上之后切割带材；
[0024] -切割和缠绕线，其位于所述累积机构的下游，用于切割巨型卷的带材和缠绕巨型卷的所述带材的部分，直至预定重量限值或卷直径限值，以产生多个卷；
[0025] 其中所述切割和缠绕线设置有可逆轧机，用于在产生所述多个卷之前执行带材的至少一次轧制。
[0026] 本发明的第二方面提供了一种金属带材的连铸及无头轧制工艺，该工艺通过上述设备进行，包括以下步骤：
[0027] a)通过连铸线铸造板坯；
[0028] b)通过第一轧机粗加工板坯以获得中间坯；
[0029] c)通过第二轧机精加工中间坯以获得带材；
[0030] d)借助于第三轧机的至少两个轧制机架进一步减小带材的厚度；
[0031] e)通过累积机构的至少一个第一大容量卷轴缠绕带材，以形成重量为80至250公吨和/或直径高达6米的卷，称为巨型卷；
[0032] f)在巨型卷已经缠绕在至少一个第一卷轴上之后，通过切割机构切割带材；
[0033] g)将带材从至少一个第一卷轴退绕，并在可逆轧机中执行带材的至少一个第一轧制步骤；
[0034] h)切割带材并缠绕所述带材的部分，直到预定重量限值或卷直径限值，以产生多个卷。
[0035] 在本
说明书中，巨型卷是指重80至250公吨和/或直径高达6米优选3至6米的带材卷。
[0036] 有利的是，通过应用根据本发明的巨型卷缠绕概念，尽管带材前进速度很快，但是由于以薄于0.8mm优选薄于0.7mm的部分引入带材，堵塞风险为零。事实上，在利用与热轧工艺相关的铸造工艺的无头轧机中，
铸造速度决定了热轧机的带材输出速度。例如，对于110mm厚的板坯和6m/min的铸造速度，精轧机的输出速度等于660m/min，以便获得1.0mm厚的带材。通过进一步减小输出带材的厚度，例如减小到0.5mm，带材的速度达到1320m/min。
因此，通过将所需带材厚度减半，轧机出口处的带材缠绕速度也必定加倍。在这样的前进和缠绕速度下，用普通的导向装置来控制快速地切割的带材的头部以避免堵塞实际上是不可能的。因此，为了提高连续轧制过程的可靠性，在本发明的设备中提供用于缠绕巨型卷的大容量累积机构是非常有利的。
[0037] 另一个优点在于，可以获得更加紧凑和通用的生产线，这使得简化现有技术的工艺(图7)成为可能，由此减少产品加工完成时间，该时间可以从大约两个月到一个月。特别地，一旦已经越过了包括三个热轧机的本发明设备的单一轧制布局，为了准备销售，带材只需要连续酸洗，并且可能通过回火轧制、涂覆和/或预涂漆进行表面加工(图8)。实际上，所有剩余的加热和轧制处理都是在单一轧制布局上进行的。这使得缩短产品铸造和鉴于销售的其最终确定之间的时间成为可能，而这一时间不到一个月。
[0038] 此外，通过为本发明的目的的布局，可以制造目前仅在冷轧设备上制造的DQ(
拉深级(Drawing Quality))、DDQ(深拉深级)和EDDQ(超深拉深级)产品，并且这些产品的性能至少与利用现有技术的设备制造的产品的性能相同。
[0039] 有利的是，本发明的设备在精轧机的下游提供具有至少两个另外的轧制机架的第三轧机，该另外的轧制机架使得进一步减小带材的厚度成为可能，并且在本发明的变型中，根据希望在奥氏体范围还是铁素体范围内工作，可以在前面加上快速加热装置或快速冷却装置。
[0040] 可以在精轧机的上游设置另一个快速加热装置，以便将轧制保持在奥氏体范围内。
[0041] 当用这两个额外的轧制机架轧制产品时，为了使其薄于0.8mm，就需要在切割和轧制过程中管理该产品。事实上，带材不是直接送到适合于缠绕厚度至少为1mm的带材的常规缠绕卷轴，而是在被
层流冷却线冷却后，其被送到巨型卷类型的累积站，该累积站又将带材送到具有在可逆轧机上游和下游的最终缠绕卷轴的温轧机。
[0042] 通过设置重量限值和可选的直径限值，最终缠绕卷轴上的最终卷的重量被固定在自动化
水平上。由重量和/或直径
传感器检测到的由最终卷达到的两个限值中的第一个开始使用剪切机切割。
[0043] 在本发明的设备的优选
实施例中，巨型卷类型的累积站连接到切割和缠绕线，该切割和缠绕线还包括可逆轧机，该可逆轧机具有至少两个轧制机架，例如仅两个，其设计成获得被称为“温轧”的轧制过程。该温轧机接收
温度为200至600℃且入口厚度为0.5至5mm的材料，并将其轧制至0.25至2.0mm的出口厚度。特别是，对于低碳
钢带材可以获得的厚度为0.25至2.0mm，且对于HSS带材可以获得的厚度为0.5至1.5mm。
[0044] 至少一个卷轴和相应的切割机构设置在可逆轧机的上游和下游。在最后一个轧制步骤(偶数或奇数)结束时，可选地具有不同厚度和重量的带材的部分或段通过相应的切割机构分离，并且具有10至20kg/mm的比重和高达35公吨(优选15至35公吨)的重量的相应带材卷被缠绕到相邻的卷轴上。例如，可以从一个巨型卷获得可选地具有不同的厚度和重量的5至8个卷。
[0045] 众所周知，比重是钢铁工业中用来限定设备加工的卷的重量的一种方法。例如，18kg/mm意味着为了计算卷的重量(公斤)，将带材的宽度(mm)乘以比重(kg/mm)就足够了。
[0046] 可逆轧制步骤的数量根据所需的最终厚度而变化。至少两个大容量卷轴被提供用于巨型卷的可逆轧制，一个大容量卷轴布置在可逆轧机的上游，且一个大容量卷轴布置在可逆轧机的下游，并且该至少两个大容量卷轴适于缠绕和退绕整个巨型卷。
[0047] 在形成具有不同厚度的巨型卷的带材段的情况下，第三轧机的轧制机架被设定为轧制到特定的厚度，该厚度对于所有带材段可以相等，或者根据最终生产要求和生产批次的期望厚度而不同。
[0048] 该工作方法规定，当超薄带材运动开始时，首先轧制厚度达到最小化堵塞风险的程度的带材，例如厚度大于或等于1mm的带材，该带材将首先缠绕在常规缠绕系统上。
[0049] 当希望开始将厚度减小到小于1mm并获得不同厚度的带材段时，带材通过飞切剪切机切割；所切割的带材的尾部环绕已经缠绕在常规卷轴上的卷，而通过切割获得的带材的头部被例如引向包括用于巨型卷的两个卷轴的累积机构。在这些巨型卷中的一个上的缠绕由带助卷器(belt wrapper)来促进，带助卷器促进第一圈的缠绕。一旦缠绕卷轴已经拉紧带材，助卷器打开，并且第三轧机的机架逐渐开始以不同的厚度轧制，由此产生相对于至少1mm的初始厚度先减小然后增加厚度的带材段，这些带材段无缝地缠绕在巨型卷缠绕卷轴上。
[0050] 有利的是，带与设备的中心线的任何偏离可以通过适当的
光学传感器测量，并且
定心系统移动巨型卷缠绕卷轴，其安装在滑道上以允许这种低摩擦的移动，该移动由液压
致动器控制。
[0051] 从属
权利要求描述了本发明的优选实施例。
附图说明
[0052] 本发明的另外的特征和优点将借助于附图通过非限制性实例示出的组合式连铸及金属带材轧制设备的优选但不排他的实施例的详细描述变得更清楚，在附图中：
[0053] 图1是根据发明的设备的实施例的简图；
[0054] 图2是图1的设备的一部分的放大简图；
[0055] 图3是双带材缠绕和退绕系统的示意图；
[0056] 图4是前述双带材缠绕和退绕系统的工作顺序；
[0057] 图5是始终在奥氏体范围内进行无头轧制的设备部分的温度趋势的一个示例；
[0058] 图6是先在奥氏体范围内然后在铁素体范围内进行无头轧制的设备部分的温度趋势的示例；
[0060] 图8是根据本发明的设备的框图。
[0061] 在附图中，相同的附图标记标识相同的元件或部件。
[0062] 发明的优选实施例的详细描述
[0063] 图1至图6示出了对薄板坯连铸及连轧以便以无头模式获得带材从而获得带材卷的组合设备的优选实施例。带材的材料优选为钢。
[0064] 在本发明的所有实施方案中，为本发明的目标的设备依次包括：
[0065] -
连铸机1，用于铸造板坯，优选铸造具有厚度在30和140mm之间的板坯；
[0066] -第一轧机6或粗轧机，优选包括一至四个轧制机架，以便对板坯进行热粗加工并获得坯料，即所谓的中间坯；
[0067] -第二轧机11或精轧机，优选包括自3至7个轧制机架，以便对中间坯进行热精加工并获得带材；
[0068] -第三轧机18，包括至少两个轧制机架17，用于进一步减小带材的厚度；所述至少两个轧制机架17优选为四
轧辊机架(four-high stands)或者甚至更优选为六轧辊机架；
[0069] -带材的累积机构20，包括至少一个第一大容量卷轴37、37’，卷轴尺寸设定为缠绕和退绕重量为80至250公吨和/或直径为6米优选3至6米的卷，称为巨型卷；
[0070] -以及切割和缠绕线22，至少设有
[0071] -可逆轧机；
[0072] -至少一个卷轴27和至少一个卷轴26，该至少一个卷轴27和至少一个卷轴26分别设置在轧机的下游和上游，用于将带材的部分缠绕到预定的重量限值或卷直径限值；
[0073] -切割机构29、29’，该切割机构29、29’分别布置在所述累积机构20与所述至少一个卷轴27之间和所述累积机构20与所述至少一个卷轴26之间，适于每当缠绕在至少一个卷轴27、26上的带材的部分达到所述预定重量限值或卷直径限值时切割带材；
[0074] -另一个大容量卷轴25，其布置在至少一个卷轴27的下游，尺寸设定成适于缠绕和退绕巨型卷。
[0075] 缠绕在至少一个卷轴27、26上的卷的重量和/或直径传感器被设置，以便每当缠绕在至少一个卷轴27、26上的带材的一部分达到所述预定卷重量限值或卷直径限值时，向切割机构29、29’发送命令
信号。
[0076] 有利的是，提供第三轧机18和特定的累积机构20使得有可能获得可能具有不同厚度和质量的甚至非常薄的产品，同时避免由该过程产生的堵塞风险。
[0077] 在本发明的设备的所有实施例共有的优选变型中，累积机构20包括与可旋转平台38成一体的例如固定到可旋转平台的相对端的两个大容量卷轴37、37’。该平台38可以在预定时间段后绕垂直轴线旋转，例如旋转180°，在该时间段期间，巨型卷缠绕在两个卷轴37、
37’中的一个上，从而交替地，卷轴37被用作来自第三轧机18的连续带材的缠绕卷轴，并且卷轴37’被用作连续带材的退绕卷轴，以将连续带材供给到所述可逆轧机。
[0078] 有利地提供了金属带助卷器46，其围绕卷轴37或37，准备好接收热轧带材的头部，以获得巨型卷。
[0079] 切割机构13设置在可旋转平台38的上游，配置成一旦重量为80至250公吨和/或直径高达6米优选直径3至6米的卷缠绕在两个卷轴37、37’中的一个上，就切割带材。缠绕在两个卷轴37、37’中的一个上的卷的另外的重量和/或直径传感器被设置成每当重80至250吨和/或直径高达6米的卷缠绕在两个卷轴37、37’中的一个上时向切割机构13发送命令信号。在该切割之后，可旋转平台38发生180°旋转。这些切割机构13优选由飞切剪切机组成，例如其尺寸设置为在高达约25m/s的带材前进速度下飞速切割。相反，切割机构29、29’优选由静态剪切机组成。
[0080] 限定双带材缠绕/退绕系统的可旋转平台38可以通过例如
齿条系统驱动。其旋转由控制单元控制，该控制单元例如由电动或
液压马达45、
齿轮箱以及
小齿轮构成，该小齿轮与安装在可旋转平台38上的齿条
啮合。
[0081] 各个卷轴37、37的旋转
控制器44、43和41、40相互独立，以便独立地控制来自第三轧机18的带材的缠绕旋转和带材朝向所述至少一个可逆轧机的退绕旋转。
[0082] 在可旋转平台38旋转180°的过程中，旋转控制器44、43和41、40通过相应的可移动接头39、42与相应的卷轴37、37脱开，该可移动接头39、42缩回。
[0083] 在卷轴37、37’上缠绕和退绕的带材通过由相应
液压缸33、33’控制的相应
心轴34、34的轴向运动保持对齐和居中。
[0084] 此外，同样对于本发明的所有实施例都共同的是，在连铸机1的下游连续提供以下部件：
[0085] -可选的剪切机2，例如用于在紧急情况下切割板坯的摆动式剪切机；
[0086] -可选的隧道炉3，用于保持或均衡或提高板坯的温度；
[0087] -至少一个可选的立式轧制机架4(
轧边机)，或至少一个可选的压
力机，以减小板坯的宽度，并使其更接近期望获得的带材的宽度，从而减少浪费并提高产量；
[0088] -可选的第一除垢装置5，其紧邻粗轧机6的上游；
[0089] -可选的剪切机7，用于在紧急情况下切割中间坯或消除可能具有不规则形状的端部，从而避免损坏精轧机11的
工作辊，并降低堵塞从而出现废品的可能性；
[0090] -可选的快速加热装置8，例如
感应加热装置，其功率可以被调节和适当地启动，以恢复产品在粗加工过程中损失的温度，从而进入精轧机，保持在奥氏体范围内；
[0091] -可选的第二除垢装置10，其紧邻精轧机11的上游；
[0092] -可选的层流冷却装置12，例如辊道(roller table)的形式，位于第三轧机18的至少两个轧制机架17的下游，并且紧邻切割机构13的上游，所述辊道设置有用于被轧制的带材的上表面和下表面的层流冷却系统；
[0093] -布置在切割机构13下游的至少两个可选的缠绕系统14，缠绕系统14包括例如夹送辊和偏转器、缠绕卷轴、缠绕辊和卷卸载系统；所述缠绕系统14用于在不使用用于超薄厚度的两个轧制机架17的情况下缠绕被轧制成1mm到25mm的常规厚度的带材。
[0094] 有利地，在精轧机11和第三轧机18之间设置快速加热装置15例如感应加热装置和/或快速冷却装置16，例如用于在带材的上表面和下表面上产生
冷却液喷雾或
片层(blade)的装置。
[0095] 如果在至少轧制机架17中也保持在奥氏体范围内轧制，则快速加热装置15适于启动，而如果从奥氏体范围改变到铁素体范围内轧制，则第一快速冷却装置16适于启动。
[0096] 紧接第三轧机18的下游和层流冷却装置12的上游，设置了另一个快速冷却装置19，其目的是降低新轧制产品的温度，并由于高驱动力而实现微观结构的精细化。
[0097] 如图1和2所示，在本发明的优选实施例中，在包括可旋转平台38和两个卷轴37、37’的累积机构20的下游，切割和缠绕线22提供了进一步轧制超薄带材的可能性。
[0098] 实际上，切割和缠绕线22包括温轧型可逆轧机，具有布置在以下项上游的至少两个轧制机架28：
[0099] -至少一个卷轴27，其被配置为在可逆轧机中的至少一个奇数轧制步骤之后缠绕带材的至少一部分，直到达到卷的重量或直径的预定限值，优选直到10至20kg/mm的比重，例如获得高达35公吨优选15至35公吨且最大直径等于2.1米的卷；
[0100] -切割机构29，其被设置在所述两个轧制机架28和至少一个卷轴27之间，并被配置为每当缠绕在至少一个卷轴27上的一部分带材达到所述预定重量限值或卷直径限值时切割带材。
[0101] -以及大容量卷轴25，其布置在至少一个卷轴27的下游，以在可逆轧机中的至少一个奇数轧制步骤之后缠绕带材，所述卷轴25的尺寸被设计成缠绕重量为80至250公吨和/或直径高达6米优选3至6米的卷，即巨型卷。
[0102] 此外，在至少两个轧制机架28的上游设置有：
[0103] -至少一个另外的卷轴26，其被配置为在可逆轧机中在与奇数步骤相反指向的至少一个偶数轧制步骤之后缠绕一部分带材，所述至少一个另外的卷轴26的尺寸设定成缠绕部分带材直至达到预定的重量限值，优选达到10至20kg/mm的比重，例如获得高达35吨优选15至35吨并且最大直径等于2.1米的卷轴；
[0104] -切割机构29’，其设置在至少一个另外的卷轴26和所述至少两个轧制机架28之间，以便每当缠绕在另外的卷轴26上的一部分带材达到所述预定重量限值或卷直径限值时切割带材。
[0105] 在第一变型中，提供仅一个卷轴27和仅一个卷轴26。切割机构29和切割机构29’由静态切割剪切机组成。可选地，可以提供至少两个卷轴27和至少两个卷轴26，优选地仅提供两个卷轴27和仅两个卷轴26。
[0106] 第二种变型提供了使用飞切剪切机，代替静态切割剪切机，并且使用卷轴圆盘传送带替代彼此不同的两个卷轴26、27。圆盘传送带通常各有两个卷轴，这两个卷轴在直径方向上彼此相对，并铰接到旋转滚筒上，两个卷轴交替地缠绕轧制带材：当两个卷轴中的一个缠绕最后一卷时，另一个卷轴退绕完先前缠绕的最一个卷。
[0107] 大容量卷轴37、37’和25优选由粗管或金属杆制成，该粗管或金属杆能够
支撑高达250吨重量或直径6米的大尺寸卷的重量。这种卷轴37、37’、25的尺寸还被设定成适于在轧制过程中施加350至500kN优选400kN的
牵引力，以在可逆轧机中促进厚度的显著减小。
[0108] 可逆轧制机架28优选为四辊式或六辊式机架类型。在一个变型中，只有两个轧制机架28；在其他变型中，可以有两个以上，例如三个轧制机架。轧制机架28可以被配置为应用不对称轧制，以便获得具有超细晶粒(UFG)的材料。
[0109] 在特定的变型中，存在至少两个且优选两个轧制机架28，但是另一个轧制机架(未示出)可以设置在轧制机架28的下游并且被配置为在奇数轧制步骤中打开，且在偶数轧制步骤中关闭。以这种方式，总共两个轧制步骤被执行，共五次厚度减少。有利的是，另一个轧制机架配备有工作滚筒，其表面粗糙度大于轧制机架28中的工作滚筒的表面粗糙度。这种变型使得在最后一个轧制步骤中获得具有受控粗糙度的轧制表面成为可能。有利地，布置在可逆轧机入口处的入口快速加热装置24和/或出口快速冷却装置23被设置在累积机构20和至少一个卷轴26之间，并且布置在可逆轧机出口处的出口快速加热装置24’和/或出口快速冷却装置23’被设置在至少一个卷轴27和卷轴25之间。
[0110] 本发明的设备的实施例的一些有利的操作方法如下所述(图1-4)。
[0111] 在第一种有利的操作方法中，在轧制机组6、11和18中提供轧制，轧制总是在奥氏体范围内。
[0112] 在第一种方法中执行的过程依次包括以下步骤：
[0113] -通过连铸机1铸造薄板坯，其厚度例如在30mm和140mm之间，优选在80mm和140mm之间；
[0114] -可选地通过隧道式加热炉3保持或均衡或提高板坯的温度；
[0115] -可选地，借助于至少一个立式轧制机架4(如果提供的话)减小板坯的宽度，并使其更接近待获得的带材的宽度；
[0116] -可选地，在粗加工之前，通过第一除垢装置5对板坯进行除垢；
[0117] -通过粗轧机6对板坯进行热粗加工，产生优选厚度为约5-50mm的中间坯；
[0118] -可选地，启动剪切机7(如果提供的话)，用于在紧急情况下切割中间坯或者消除可能具有不规则形状的端部；
[0119] -可选地，通过快速加热装置8(例如感应加热装置)加热中间坯，以恢复产品在粗加工过程中损失的温度，并因此进入精轧机组11保持在奥氏体范围内；
[0120] -任选地，在精加工之前，通过第二除垢装置10(如果提供的话)对中间板坯除垢；
[0121] -借助精轧机11对中间板坯进行热精加工，获得优选厚度约为1-25mm的带材；
[0122] -可选地，通过快速加热装置15加热带材，以恢复产品在精加工过程中损失的温度，从而进入轧机18，保持在奥氏体范围内；
[0123] -借助于第三轧制机组18进一步减小带材的厚度，优选减小到大约0.5-5mm；
[0124] -可选地，通过另一快速冷却装置19冷却带材，以降低带材温度并获得微观结构的精细化；
[0125] -可选地，通过层流冷却装置12冷却带材。
[0126] 在该第一操作方法中，为了保持足够的温度使后续轧制仍然处于奥氏体范围内，精轧机11出口处的带材可以由快速加热装置15例如感应器加热。这种方法防止在精轧机11和至少两个轧制机架17之间发生
相变。温度趋势的一个示例在图5中示出，其中数字指的是图1所示的部件。
[0127] 带材在至少两个轧制机架17中轧制，以获得薄于0.8mm，例如薄于0.7mm的厚度。考虑到快速轧制速度和超薄厚度，机架17优选为六辊式机架类型，以获得更好的平面度控制。
[0128] 在至少两个且优选两个轧制机架17的出口处，带材可以借助于另一快速冷却装置19经历
加速冷却。另一快速冷却装置19与层流冷却装置12相结合使得能够通过应用适当的冷却循环来获得AHSS钢(DP、TRIP、CP、MS)。这些钢的最小轧制厚度取决于等级。两个机架17连通其前面通过快速加热装置15进行的感应加热使得减小最小轧制厚度成为可能。两个机架17还以这样的方式设计：能够应用不对称轧制工艺以便获得所谓的形变诱导铁素体相变(DIFT)轧制，这使得能够获得具有超细晶粒的钢，并因此获得具有贫化学成分的高强度带材。
[0129] 在冷却装置12中进行层流冷却后，连续带材进入累积机构20，并缠绕在例如可旋转平台38的大容量卷轴37上(图3)。
[0130] 图4示意性地示出了可旋转平台38全速下的工作顺序。在第一步(图4a)，卷轴37开始缠绕巨型带材卷，同时卷轴37’开始朝向可逆轧机退绕另一先前缠绕好的巨型带材卷。
[0131] 在第二步中(图4b)，当卷轴37’完成另一个巨型卷的退绕并变空时，卷轴37完成巨型带材卷的缠绕，缠绕被中断，带材在可旋转平台38的上游被切割机构13切断，从而切断的带材的尾部被缠绕并形成完整的巨型卷。因此，可旋转平台38开始转动以将所述卷轴37朝向可逆轧机带到带材退绕
位置。
[0132] 如果在卷轴37上完成巨型卷的缠绕后，卷轴37’还没有空，则将通过由切割机构13切割获得的带材的头部传送到缠绕系统14上，已经调节好设备以产生一定厚度的带材，从而能够方便地缠绕在这样的系统14上。一旦完成巨型卷从卷轴37’的退绕，则可旋转平台38开始转动，进而将卷轴37带入退绕位置。
[0133] 在第三步(图4c)，当卷轴37处于退绕位置时，带材从卷轴37向可逆轧机退绕，同时卷轴37’开始缠绕一新的巨型带材卷。
[0134] 在带材从两个卷轴37、37’之一退绕的过程中，带材通过切割和缠绕线22被引入。
[0135] 如果在可逆轧机中提供单个轧制步骤(奇数步骤)，在轧制机架28的出口处，轧制带材的一部分被缠绕在卷轴27上，以形成具有一定比重优选10至20kg/mm的第一卷，由此获得高达35公吨优选15至35公吨、最大直径等于2.1米的卷。此时，缠绕卷轴37或37’停止，可逆轧机停止，专用传感器向静态切割剪切机29发送命令信号，该静态切割剪切机29切割缠绕在卷轴27上的带材，并且第一卷从所述卷轴27上卸下。将在轧制机架28的出口处获得的带材头部引导到空的卷轴27上或另一个卷轴27上，轧制步骤继续进行，以在卷轴27上获得比重为10至20kg/mm的第二个轧卷。可逆轧机再次停止，静态切割剪切机29切割缠绕在卷轴27上的带材，并且第二轧卷从卷轴27上卸下。重复这些操作，直到最后一个轧卷，例如第五个卷。轧制停止，轧制机架28打开，静态切割剪切机29可选地再次切割带材，并将比重为10至20kg/mm的所述第二个轧卷从卷轴27上卸下。通常，在卷轴或卷轴27上获得5至8卷带材卷。
[0136] 如果可逆轧机中提供了一个以上的轧制步骤，则在第一(奇数)轧制步骤期间，轧制机架28连续轧制，以再次在卷轴25上获得所谓的巨型卷，即重量为80至250公吨且直径高达6米优选直径达3至6米的卷。例如，在该第一轧制步骤中，缠绕卷轴37上存在的巨型卷被完全退绕；同时，位于带材缠绕位置的另一个卷轴37’缠绕出一个新的巨型卷。
[0137] 随后，执行第二(偶数)轧制步骤，使得带材由卷轴25退绕，在轧制机架28中轧制并重新缠绕，以在卷轴37上再次形成所谓的巨型卷。
[0138] 以这种方式继续，可逆轧机可以执行连续的轧制步骤(奇数/偶数)，以获得最终的产品厚度。
[0139] 在倒数第二个轧制步骤结束时，根据最后一个轧制步骤是偶数还是奇数而言，巨型卷的尾部完全从卷轴25或卷轴37上退绕出，如果后面的轧制步骤是偶数步骤，则巨型卷的尾部被引入卷轴26上，如果最后一个轧制步骤是奇数步骤，则巨型卷的尾部被引入卷轴27上。
[0140] 如果最后一个轧制步骤是奇数步骤，则在轧制机架28的出口处，一部分轧制带材被缠绕在卷轴27上，以形成具有一定比重优选为10至20kg/mm的第一卷，由此获得高达35公吨优选为15至35公吨的卷。此时，如上所述，缠绕着的卷轴37停止，可逆轧机停止，专用传感器向静态切割剪切机29发送命令信号，该静态切割剪切机切断缠绕在卷轴27上的带材，并将第一卷轴从所述卷轴27上卸下。将通过剪切机29的切割获得的带材头部引导到空的卷轴27或另一个卷轴27上，并且从退绕卷轴37的退绕和奇数轧制步骤继续，直到在的卷轴27上获得具有前述比重的第二个卷。该过程以这种工作方法继续进行，直到巨型卷完全退绕到一个或多个卷轴27上，从中获得5至8个卷。
[0141] 如果最后一个轧制步骤是偶数步骤，则在轧制机架28的出口处，一部分轧制带材被缠绕在卷轴26上，以形成具有一定比重优选10至20kg/mm的第一个卷，由此获得高达35公吨优选15至35公吨、最大直径等于2.1米的卷。此时，缠绕卷轴25停止，可逆轧机停止，专用传感器向静态切割剪切机29’发送命令信号，该切割剪切机切割缠绕在卷轴26上的带材，并且将第一卷轴从所述卷轴26上卸下。将在轧制机架28的出口处获得的带材头部引入空的卷轴26或另一个卷轴26上，并且继续偶数轧制步骤，以在卷轴26上获得比重为10至20kg/mm的第二个轧卷。可逆轧机再次停止，静态切割剪切机29’切割缠绕在卷轴26上的带材，并且第二个卷从卷轴26上卸下。重复这些操作，直到最后一个轧卷，例如第五个卷。轧制停止，轧制机架28打开，静态切割剪切机29’可选地再次切割带材，并且将具有10至20kg/mm比重的所述最后一个轧卷从卷轴26卸下。通常，在卷轴或卷轴26上获得5至8卷带材。
[0142] 根据所选择的冶金循环，在各个轧制运行中，快速加热装置24、24’或快速冷却装置23、23’将被启动。
[0143] 同时，在大容量缠绕卷轴37’上，一旦完成巨型卷的缠绕，缠绕停止，带材在可旋转平台38的上游通过切割机构13被切割，并且所述可旋转平台38转动180°，将卷轴37’朝向可逆轧机带到退绕位置，并且卷轴37进入来自第三轧机18的带材的缠绕位置。
[0144] 此时，温轧过程和连续带材部分的卷的形成以类似于上述的方式继续，带材在卷轴37’和卷轴25之间移动。
[0145] 相反，在第二种有利的操作方法中，在轧机18中提供了在铁素体范围内的轧制。
[0146] 除了带材由快速冷却装置16冷却而不是由快速加热装置15加热带材之外，在该第二方法中执行的过程与在第一方法中执行的过程相同。
[0147] 这使得从在粗轧机6和精轧机11中发生的奥氏体范围内的轧制转变为在第三轧机18中的铁素体范围内的轧制成为可能。此外，在转变为在铁素体范围内轧制的情况下，不提供对轧机18下游的另一快速冷却装置19的使用。
[0148] 特别地，在第一变型中，快速加热装置15被离线
撤回，而快速冷却装置16被在线插入，使得带材在进入轧机18的轧制机架17之前已经在最合适的温度下处于铁素体范围内，以实现期望的循环。事实上，根据是期望获得在缠绕后直接使用的再结晶微观结构(因此变形和缠绕温度必须足够高)还是获得需要下游退火处理再结晶的原始微观结构，存在数种类型的铁素体轧制。通过控制变形和缠绕温度，不同循环之间的差异在于再结晶后铁素体晶粒的不同纹理，并因此或多或少地强制改善延展性和可模塑性(一般而言，延展性通过低轧制温度来提高)。
[0149] 图6示出了温度趋势的一个示例，其中的数字指的是图1所示的部件。
[0150] 优选地设置操纵装置，用于交替地在线插入或离线撤回快速加热装置15和第一快速冷却装置16。
[0151] 有利地，在本发明的设备的所有实施例中，可以提供用于
自动调节轧机18的至少两个轧制机架17和可逆轧机的至少两个轧制机架28的工作辊之间的间隙的装置。
[0152] 所述调节装置包括例如与厚度和带材速度计配合的调节控制器，控制器使用厚度和带材速度计的测量值来
修改轧制机架17和轧制机架28的主致动器的参数，特别是改变工作辊的旋转马达的速度和
扭矩以及液压囊的位置，液压囊控制工作辊之间的间隙。
[0153] 这些调节装置使得在轧制机架17的出口处可以产生厚度互不相同的带材段(stretches of strip)，优选但不一定，初始带材段的厚度从第一个初始段向后续段减小，直至中心段，而紧接所述中心段的最终带材段的厚度相对于中心段增加，并且从第一末端段增加到最后一个最终段。不同厚度带材段系列可以是例如：
[0154] 厚度为1.0mm、重量为20公吨的第一段，
[0155] 厚度为0.8mm、重量为20公吨的第二段，
[0156] 厚度为0.6mm、重量为20公吨的第三段，
[0157] 厚度为0.5mm、重量为100公吨的第四段，
[0158] 厚度为0.6mm、重量为10公吨的第五段，
[0159] 厚度为0.8mm、重量为10公吨的第六段，
[0160] 然后回到厚1.0mm的最后一段带材。
[0161] 有利的是，第一段被轧制成大于0.8mm的厚度，从而更容易用切割机构13优选飞剪剪切机进行切割，并快速将所获得的带材的头部引入累积机构20上，例如卷轴37上。
[0162] 此时，通过在累积机构20上无缝地缠绕直径从3米到6米、重量从80公吨到250公吨的由不同厚度的带材长度段组成的巨型卷，可以逐渐减小轧制机架17出口处的厚度。最后一段带材再次轧制至超过0.8mm的厚度，以便用飞剪剪切机13快速切割带材头部，并将所述带材头部快速引导到常规缠绕系统14上。
[0163] 在上面的示例中，具有不同厚度的段的180公吨巨型带材卷缠绕在累积机构上。尾部由在缠绕卷轴37之前放置的夹送辊50和偏转器51
锁定。
[0164] 巨型卷完全缠绕到卷轴37上，带材的第一段和最后一段厚度大于0.8mm，且带材的中间段厚度小于或等于0.8mm，通过可旋转平台38的旋转移动到退绕位置。一旦到达该位置，将有一个准备从卷轴37上退绕的巨型卷和一个处于缠绕位置准备开始新的缠绕顺序的缠绕卷轴37’。
[0165] 此时，巨型卷开始从卷轴37退绕，并被引入切割和缠绕线22中，在切割和缠绕线22中，不同厚度的带材段被分成比重为10至20kg/mm的卷，由此获得高达35公吨优选15至35公吨重量的卷。在本发明的设备的一个实施例中，在第一变型中，具有不同厚度的段的带材在可逆轧制机架28中被进一步轧制，可逆轧制机架28被配置为保持带材的不同段中的厚度差异。这是通过上述自动调节装置对轧制机组进行快速调整来实现的，以获得每个带材段所需的厚度。通过静态切割剪切机29或29’识别和分离进一步轧制成对不同厚度的带材的拉伸，并且分别根据最后一个轧制步骤是奇数步骤还是偶数步骤，相应的带材卷被在适当的缠绕站和卸载站上被缠绕，该缠绕站和卸载站分别包括至少一个卷轴27或至少一个卷轴26。提供厚度计，用于检测带材的厚度跳跃，并且自动控制指令使带材的包括厚度跳跃的部分在剪切机29或29'处停止，从而使相同厚度的带材部分分别缠绕在卷轴27或26上，以形成一个卷。
[0166] 在该设备的另一个变型中，构成巨型卷的具有不同厚度的带材段在可逆轧机的机架28中被轧制到规划的特定厚度，代替地，该规划的特定厚度对于所有带材段都是相等的。相反，以这种方式，巨型卷的带材的厚度再次均匀。
[0167] 在两种变型中，累积机构20的退绕/缠绕速度以及卷轴26或27上的卷的切割循环和缠绕将被设定大小为使得切割和缠绕线22的每小时生产率等于或高于供给下游轧制过程的连铸机的每小时生产率。
[0168] 在一种工艺变型中，可逆轧制机架28用于获得对带材的受控硬化。一旦达到期望的厚度，机架28被打开，带材穿过这些机架28，而不采用的进一步的厚度减小，仅启动快速加热装置23、23’以使材料达到再结晶温度。接连地，带材穿过这些机架28，而不采用进一步的厚度减小，仅启动快速冷却装置24、24’。
[0169] 相反，组合式连铸及金属带材热轧设备的变型提供了“卷对卷”的操作，其中连铸板坯通过剪切机2或7被切割成一定尺寸的数
块板坯块，该尺寸使得在轧制过程结束时，仅通过在轧机6和11中减小厚度，使每块板坯块获得直接缠绕在缠绕卷轴14上的所需尺寸的带材卷。在该变型中，提供了快速冷却装置9，当加热不需要保持在奥氏体范围内以在低于非重结晶温度的温度下进入精轧机时，该快速冷却装置9可以被启动。
[0170] 在本说明书中，快速冷却装置9、16、19例如是用于在带材的上表面和下表面两者上产生液体的片层或喷雾的装置，其可以通过
喷嘴或仅通过输送孔使用加压液体。
