[发明专利]用于制造金属带材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造金属带材的方法，在所述方法中，带材在多机架的轧机中被轧制，在轧机的最后一台轧制机架之后沿输送方向被取出并且在冷却装置中被冷却，所述带材或板材在经过所述最后一台轧制机架的工作轧辊之后紧接着经受附加的快速冷却，其中，所述带材或板材的冷却至少部分地还在最后一台轧制机架沿输送方向的延伸之内进行，其中，通过从上和从下将冷却介质施加到所述带材或板材上，进行快速冷却。

背景技术

根据前序所述的方法由US2012/068391A1和由JP S60 243226A已知。WO 02/070157 A1和JP S60221115A给出了其他的解决方案。

钢材料的机械性能可能受到多方面影响。通过补充一定的合金元素实现强度提高(混合结晶硬化)。此外，在轧制期间可降低精轧机组温度，以实现更高的掺入密度(掺入硬化)。通过添加微合金元素(例如Nb、V或Ti)形成析出物，该析出物引起强度的提高(析出硬化)。然而，这些作用原理具有的缺点是，不利地影响了韧性。相反地，组织的细晶粒结构(细晶粒硬化)有利地作用于强度特性以及同时有利地作用于韧性特性。通过小的晶粒尺寸，改善了钢材料的强度特性和韧性特性。

典型地，在热轧带材或厚板轧制机组中规定，在最后一台轧制机架和冷却区间之间产生12至20m的距离。在该区域中，通常安装有用于温度、厚度、轮廓和平整度的测量装置。由此，刚好在缓慢轧制的带材中，直至到达冷却的时间可为12至20秒(在1m/s的带速时)。然而，这对在带材之内的组织的晶粒大小进而对可实现的机械性能有 不利作用，因为在变形之后出现再结晶和再生过程。

不利的是，在轧制带材或板材之后在组织中出现显著的晶粒生长，其与再结晶和再生过程叠加。该晶粒生长导致机械性能的恶化。

另一方面涉及带材或板材的平整度。在冷却区间中冷却之后的温度越低以及带材厚度或板材厚度越厚，则对带材上侧和下侧的水量施加越重要。如果在上侧和下侧之间的水量比例不是最优的，那么带材或板材将不平或不平整。在这种情况下，需要高成本的再加工或修补。

因此本发明所基于的目的是，提供一种根据前序所述的方法，其特别是在热轧带材和厚板轧制机组中能够实现更好地调整金属材料、特别是钢的机械性能以及相成分。此外，待制造的带材或板材的平整度应尽可能得高。

通过本发明，所述目的的解决方案的特征在于，从下施加到带材或板材上的冷却介质体积流量(即单位时间的介质或水量)为从上施加到带材或板材上的冷却介质体积流量的至少120％。

优选地，从下施加到带材或板材上的冷却介质体积流量为从上施加到带材或板材上的冷却介质体积流量的至少150％。另一方面，从下施加到带材或板材上的冷却介质体积流量优选地最高为从上施加到带材或板材上的冷却介质体积流量的400％。已表明，在高于400％的值时，可能出现带材棱边的向下拱起。

在带材或板材的快速冷却时，优选地以如下这样的量(并且必要时以这样的压力)施加冷却介质，即，带材或板材的冷却在其表面处以至少500K/s的梯度、优选地以至少750K/s的梯度、尤其优选地以至少1000K/s的梯度进行。

优选地，首先在连续铸造设备中铸造铸锭，之后使其在加热炉中、特别是在辊底式加热炉中加热到限定的温度，并且随后紧接着在用作精轧机组的轧机中向下轧制到精轧带材厚度，由此制造带材或板材。

发明内容

优选地，制造钢带或钢板作为带材或板材。在此，带材可为添加 了合金成分的钢带。

优选地，轧机是热轧机。

优选地，快速冷却从轧机的最后一台轧制机架的内部沿输送方向(即沿轧制方向)延伸一段2m至15m之间的、优选地6m至10m之间的距离。同时，冷却装置在轧机的最后一台轧制机架之后沿输送方向优选地在大于10m的距离处开始。

因此，根据本发明提出一种影响晶粒结构并且设定尽可能小的铁素体晶粒的方法。在精轧机组的最后一台机架中，设置有快速冷却。由此使在经过最后的轧制间隙和对带材或板材进行冷却之间的时间最小化。优选地，快速冷却设计为，在表面处冷却速率可超过1000K/s。 水量的施加使得产生最优的平整度。沿轧制方向或输送方向在快速冷却之后布置有测量仪器(用于带材的厚度或其温度)。紧接着，进行(传统的)层流冷却并且之后进行带材的卷取。

本发明允许在热轧机和厚板轧机中更好地制造、特别是由金属材料(主要由钢和铁合金)制造带材或板材。