热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法和装置
专利汇可以提供热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且热轧 时抑制 氧 化皮 缺陷 生成的方法及装置。精轧带材的多个精 轧机 设在一行构成精轧机组,用来冷却带材的上下表面的第一至第三表面冷却器设在精轧机组的第一至第三精轧机的进口侧。表面冷却器冷却带材的区域设在从各精轧机的 工作辊 的中心朝着各精轧机的进口侧的1.5m或更小的距离的 位置 的上游侧0.3—1.5m处。，下面是热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法和装置专利的具体信息内容。
1．一种在使用设置成一行的多台精轧机热精轧带材时抑制氧化皮缺陷生成的方法，包括：在沿带材传送方向各预定数目的精轧机的上游的一位置冷却带材的表面部分，所述的位置为从各预定数目的精轧机的中心向上游1.8至3.0m的距离处，因此抑制了带材表面的氧化皮缺陷的生成。
2．按照权利要求1的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于所述的冷却是一系列顺序精轧过程前或之间实施的，直到到达预定数目的精轧机中的最后一个。
3．按照权利要求2的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于预定数目的精轧机中的最后一个是第三精轧机。
4．按照权利要求1的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于所述的冷却包括对带材的上下表面的冷却。
5．一种在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置，包括：一个精轧机组具有排成一行的多台精轧机，用来精轧带材；用来冷却带材表面的表面冷却器，所述的表面冷却器设在沿带材的传送方向预定数目的精轧机中各个的上游侧的一个位置，所述的位置为从预定数目的精轧机中各个的中心的上游侧的1.8至3.0m处。
6．按照权利要求5的抑制氧化皮缺陷生成的装置，其特征在于所述的表面冷却器冷却带材的上下表面。
7．按照权利要求5的抑制氧化皮缺陷生成的装置，其特征在于所述的预定数目的精轧机包括第一、第二和第三精轧机，所述的表面冷却器包括用来冷却带材的上下表面的第一、第二和第三表面冷却器，所述的第一、第二和第三表面冷却器分别设在相对第一至第三精轧机的所述的位置。
热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法和装置
本发明涉及通过减少带材热精轧时氧化皮的生成在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法和装置。
在带材轧制时，在高温下铁与氧或空气等气体接触时，在带材表面会形成反应产物的薄膜，也就是氧化皮。由于有氧化皮，带材可能有坏的影响，如氧化，因此氧化皮必须除去。去除带材上的氧化皮的通常做法是把高压水流喷到带材的表面。
图4示出了普通热精轧机系统中氧化皮去除装置的示意图。图5是示出普通热精轧机系统中轧制材料的温度与氧化皮厚度的关系图。
在图4所示的普通热精轧机系统中，多个精轧机，也就是第一至第七精轧机101-107沿着粗轧机(未示出)下游的轧制材料传送方向排成一行。各精轧机101-107各有一对(上、下)工作辊201-207。这样构成了精轧机组100。在精轧机组100的进口侧，设有一氧化皮破碎机301用来移去轧制材料S上形成的氧化皮。氧化皮破碎机301有喷嘴302安排在轧制材料S的上下方。喷嘴把高压(如200kgf/cm2)的水喷到轧制材料的上下表面去除氧化皮。
因此，在板坯由粗轧机粗轧后传送出的轧制材料被送到精轧机组100的进口侧，在该处在精轧前由氧化皮破碎机301把轧制材料表面上的氧化皮除去。详细地说，高压(例如200kgf/cm2)的水通过上下喷嘴喷出喷到传送的轧制材料S的上下表面去除粘着的氧化皮。去除氧化皮的轧制材料S送到精轧机组100，由第一至第七精轧机101-107的工作辊201-207进行精轧，精轧到预定的厚度。
图5示出轧制材料S去除氧化皮和精轧时轧制材料S的温度和氧化皮厚度的关系图。图中A表示由氧化皮破碎机301去除氧化皮的时间，B、C、D、E、F、G和H代表第一至第七精轧机101-107精轧的时间。该图表明在氧化皮破碎机301去除氧化皮的时间，轧制材料S的氧化皮的厚度迅速降低，在精轧时间B、C、D、E、F、G和H该值也下降。同时，氧化皮减薄或除去。
采用这种精轧机系统，要求以高速传送轧制材料以便提高工作效率。但是，当轧制材料高速传送时，当啮合进入精轧机101-107中时其前端与工作辊201-207的外周边碰撞。结果，工作辊201-207会变形或损坏。因此采用这种精轧机系统，轧制材料S必须以低速传送，因此轧制材料S要比较长的时间才能啮合进入工作辊201-207中，促进了氧化皮的生成。因此，在轧制后轧制材料S的氧化皮的厚度超过5μm的限制。在精轧时，氧化皮卷入轧制材料S的表面中，造成缺陷。这样显著地恶化了轧制材料S的质量。
因此，本发明是要解决上述问题，本发明的目的是提供一种在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法及装置。通过可靠地减少在轧制材料上生成氧化皮改进最终产品的质量可实现本发明的上述及其它目的。
按照本发明的第一方面，提供了一种在使用设置成一行的多台精轧机热精轧带材时抑制氧化皮缺陷生成的方法，包括：在沿带材传送方向各预定数目的精轧机的上游的一位置冷却带材的表面部分，所述的位置为从各预定数目的精轧机的中心向上游1.8至3.0m的距离处，轧制材料顺序地反复地表面冷却及精轧直到到达预定数目的精轧机中的最后一个，因此抑制了带材表面的氧化皮缺陷的生成。
按照本发明的第二方面，提供了类似第一方面的抑制氧化皮缺陷生成的方法，其特征在于预定数目的精轧机中的最后一个是第三精轧机。
按照本发明的第三方面提供了一种在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置，包括：一个精轧机组具有排成一行的多台精轧机，用来精轧带材；用来冷却带材表面的表面冷却器，所述的表面冷却器设在沿带材的传送方向预定数目的精轧机中各个的上游侧的一个位置，所述的位置为从预定数目的精轧机中各个的中心的上游侧的1.8至3.0m处。
按照本发明的第四方面，提供了一种类似第三方面的抑制氧化皮缺陷生成的装置，其中所述的预定数目的精轧机包括第一、第二和第三精轧机，所述的表面冷却器包括用来冷却带材的上下表面的第一、第二和第三表面冷却器，所述的第一、第二和第三表面冷却器分别设在相对第一至第三精轧机的所述的位置。
图1是按照本发明一个实施例的实施在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法的抑制氧化皮缺陷生成的装置的示意图；图2是示出按照本实施例的在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置热精轧时轧制材料的温度和氧化皮厚度的关系图；图3是示出采用按照本实施例的在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置氧化皮生成速率和轧制材料表面温度的关系曲线图；图4是普通热精轧机系统的去氧化皮装置的示意图；和图5是普通热精轧机系统热精轧时轧制材料的温度和氧化皮厚度的关系曲线图。
下面详细说明本发明的一个实施例。
图1是按照本发明一个实施例的实施在热精轧时抑制氧化皮缺陷的生成的方法的抑制氧化皮缺陷生成的装置的示意图；图2是示出按照本实施例的在热精轧时抑制氧化皮缺陷的生成的装置热精轧时轧制材料的温度和氧化皮厚度的关系图；图3是示出采用按照本实施例的在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置氧化皮生成速率和轧制材料表面温度的关系曲线图。
采用按照本实施例的在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置(如图1所示)，多个精轧机，也就是第一精轧机11、第二精轧机12、第三精轧机13、第四精轧机14……沿着粗轧机(未示出)的下游输送轧制材料S的方向排成一行。这些精轧机11、12、13、14各有一对(上、下)工作辊21、22、23、24……，这样构成精轧机组10。在精轧机组10的进口侧，设有一台氧化皮破碎机31去除轧制材料S上形成的氧化皮。氧化皮破碎机31具有一对(上、下)喷嘴32，设在轧制材料S的上下方。喷嘴32把高压(例如180kgf/cm2)的水喷在轧制材料S的上下表面以去除氧化皮。
在第一至第三精轧机11-13的进口侧分别设有第一至第三表面冷却器41-43，用来冷却轧制材料S的上下表面。第一至第三表面冷却器各有一对(上、下)喷嘴44-46。喷嘴44-46把冷却水喷到轧制材料的上下表面冷却轧制材料使其表面温度降低。
把冷却水喷到轧制材料S上的第一至第三表面冷却器41-43的喷嘴44-46要求设在区域E1,E2,E3=0.3-1.5m范围内，该区域E1、E2、E3分别从精轧机41、42、43的工作辊21、22、23的中心C1、C2、C3向进口侧(图1的左方)的一段距离L1、L2、L3=1.5m或更小的一位置的上游侧。
因此，当精轧材料S由上述实施例的热精轧机系统精轧时，在板坯由粗轧机粗轧后传送的轧制材料S传送到精轧机组10的进口侧。在该处，在精轧前由氧化皮破碎机31去除轧制材料S表面上形成的氧化皮。详细说，例如180kgf/cm2的高压水通过氧化皮破碎机31的上下喷嘴32喷在传送的轧制材料S的上下表面去除粘着的氧化皮。已去除氧化皮的轧制材料S送到精轧机组10，由第一精轧机11、第二精轧机12、第三精轧机13、第四精轧机14……的工作辊21、22、23、24……轧制。这时，在由表面冷却器41、42、43冷却下，轧制材料S顺序精轧到预定的厚度。
也就是说，在由第一精轧机11轧制前，冷却水以例如7200升/分的水量通过第一表面冷却器41的喷嘴44喷在轧制材料S上，使轧制材料S冷却。经冷却的轧制材料S由第一精轧机11的工作辊21轧制。随后，同样水量的冷却水通过第二表面冷却器42的喷嘴45喷在轧制材料S的表面，使轧制材料S冷却。经冷却的轧制材料S由第二精轧机12的工作辊22轧制。随后，同样水量的冷却水通过第三表面冷却器43的喷嘴46喷在轧制材料S的表面，使轧制材料S冷却。经冷却的轧制材料S由第三精轧机13的工作辊23轧制。随后由第四精轧机14……的工作辊24……轧制，直到把它轧到预定的厚度。
图2是示出轧制材料在去除氧化皮及精轧时轧制材料S的温度和氧化皮的关系图。在图中，A代表氧化皮破碎机31去除氧化皮的时期，B、C、D、E、F、G、H分别代表第一至第七精轧机11-17精轧的时间，x,y,z代表由第一至第三表面冷却器41-43冷却的时间。
如该图所示，在由氧化皮破碎机31去除氧化皮时间A，轧制材料S的表面温度降到630℃，大多数氧化皮已去除。但是，内部显热倾向回复原始温度的、升高轧制材料S的表面温度，形成氧化皮。在由第一表面冷却器41冷却的时间x，轧制材料S的表面温度降到620℃，把氧化皮的厚度降到4μm。随后，基于轧制材料S的内部的热量，倾向回复到原始温度，使轧制材料S的表面温度升高。但是，在第一精轧机11精轧时间B，轧制材料S的表面温度降到720℃，使氧化皮厚度减小到2μm。在由第二冷却器42冷却的时间Y，轧制材料S的表面温度降到820℃，氧化皮的厚度限制在5μm。随后，温度升高。但是，在第二精轧机12精轧时间C，轧制材料S的表面温度降到730℃，使氧化皮厚度降到3μm。随后，在由第三表面冷却器43冷却的时间Z，轧制材料S的表面温度降到820℃，氧化皮的厚度限制在5μm。随后，温度升高，但是在第三精轧机13精轧时间D，轧制材料S的表面温度再降低，氧化皮厚度减小到3μm。
通过如此反复的冷却及轧制，本专业技术人员可明白轧制材料S的氧化皮厚度可最终限制在5μm或更小。在由第四精轧机14及其后的精轧机精轧时间，轧制材料S的表面温度为900℃或更低。因此不需要冷却。
图3是示出氧化皮生成速率与轧制材料S的表面温度的关系图。如图中所示，轧制材料S的氧化皮生成速率随着轧制材料表面温度的增加成二阶曲线增加。在同样的时间中，可看到在表面温度为1050℃或850℃时，最终的氧化皮厚度有较大差别。
按照上述实施例，第一、二、三表面冷却器41、42、43分别设在第一、二、三精轧机11、12、13的进口侧。但是设置的表面冷却器的数目并不限于该实施例中的数目。由于轧制材料S的表面温度要求降到900℃或更低，第四精轧机14和其后的精轧机也可设表面冷却器。另外，在相邻的精轧机11-14之间也可设多个表面冷却器。另外，表面冷却器可以设置一些或全部精轧机11-14之前。
如通过上述实施例详细说明的，按照本发明的在轧制材料精轧时抑制氧化皮缺陷生成的方法使用基于轧机设置成一行的方法，在轧制材料精轧时，在从各精轧机的工作辊的中心向各第一预定数目的精轧机的进口侧的1.5m或更小的距离的上游侧的0.3-1.5m的区域内对带材的上下表面冷却，这样顺序地反复冷却及和精轧带材直到到达预定数目的轧机中的最后一个，因此抑制了在带材的表面氧化皮缺陷的生成。由于顺序地反复冷却及精轧带材，带材的温度最后减小到预定温度或更低。因此可以可靠地抑制氧化皮缺陷的生成，改善了最终产品的质量。
按照本发明的在热精轧时抑制氧化皮缺陷生成的装置，精轧机组包括多个顺序设置的对带材精轧的精轧机，用来冷却带材的上下表面的表面冷却器，表面冷却器设在精轧机的各第一预定数目的精轧机的进口侧，其中由表面冷却器冷却的区域在从各精轧机的工作辊的中心向各精轧机的进口侧的1.5m或更小的距离的上游侧的0.3-1.5m的范围内。因此，顺序反复冷却和精轧带材，使带材的温度最终为预定温度或更小。因此可以可靠地抑制氧化皮缺陷的生成，改善了最终产品的质量。
虽然上述实施例包括三台精轧机及相配的表面冷却器，但可使用各有多于或少于三个。另外，表面冷却器的数目也可大于或小于精轧机的数目。
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