專利名稱：熱軋設備及軋制方法
技術領域：
本發明涉及熱軋設備和軋制方法。
近年來，為了制造高強度、高韌性等的產品，提出了很多關于高級碳素鋼的材料成分及制造方法的方案。例如有日本特開平10-147843號公報和特開平7-18381號公報。
另外，特開平10-277601號公報，是考慮了各種制造工序的帶鋼熱軋機設備技術。另外，關于軋制材后端的蠕動控制，如特開平9-38710號公報記載的那樣，需要非常高度且微妙的控制。
在特開平11-702號公報、特開平9-239413號中，揭示了在一臺機殼內組裝了2組軋輥的采用所謂雙軋機的軋制設備。
但是，在采用上述設備的高質量碳素鋼的軋制中，還存在著金屬組織的問題。問題之一是，軋制材前后端部的溫度降低大。這樣，軋制材長度方向的金屬組織不均勻，導致成品率低。為了解決該問題，特公平5-45327號公報揭示了一種設備，該設備中，在軋機與爐用卷取機間設置第1加熱裝置，防止上述軋制材前后端部的溫度降低，并且，在軋機與地下卷取機之間的熱金屬輥道上，設置第2加熱裝置，使軋制材整體溫度均勻。另外，美國專利5755128號中，也提出了在斯特格爾軋制設備中配置加熱裝置和冷卻裝置，以均勻的溫度進行軋制的發明。這些發明的主要目的是使軋制材溫度均勻，使軋制材的質量均勻，并且提高成品率。但是，在這些發明中，對于能得到高強度材等的、大幅度提高軋制質量的軋制方法，均未提及。
另外，上述現有例中，還有其它的大問題。這些問題是，由于在軋機的爐用卷取機之間設置了加熱裝置或冷卻裝置，所以，軋機和爐用卷取機間的距離加長，操作作業變得困難。
通常，析出物最好是微細且均勻地分散在金屬組織中。這樣，可非常有效地防止金屬組織結晶粒的成長肥大。但是，如文獻“低碳素Nb鋼中的奧氏體區域熱加工時的NbC析出模式的開發”鐵與鋼第75年(1989)第6號所揭示的那樣，實施軋制加工時的析出速度通常是很快的。而在斯特格爾軋制設備中，被軋制加工的軋制材被反復進行在爐中卷取、保持的工序，所以，析出物主要集中在結晶粒界并肥大化。
另外，眾所周知，金屬組織的結晶粒越細越好，這樣可提高強度。例如，日本鋼鐵協會出版的“控制軋制、控制冷卻”的第2.2章中，記載了母材的屈服應力與結晶粒的平方根成反比、即Hall-Petch的關系式。對于這一點來說，在高溫下長期地反復進行卷取保持工序的斯特格爾軋制設備不是很好的。這是因為在高溫下的時間越長，金屬組織的結晶粒越成長肥大。
如上所述，現有的采用帶鋼熱軋機的設備中，雖然可進行高質量的軋制，但是，設備非常大型而且費用高，對于各種軋制制造工序，未必是最適當的設備。另外，在現有的斯特格爾軋機的軋制方法中，如上所述，高質量碳素鋼中的金屬組織的質量存在問題。但是，斯特格爾軋制設備與現有的帶鋼熱軋設備相比，其優點是設備費低、設備長度也短得多，如果能解決金屬組織的質量問題，則對于中小生產量多的品種而言，可以說是最適當的軋制設備。
本發明的目的是提高斯特格爾軋制設備的操作性和產品質量。
本發明的熱軋設備，備有斯特格爾軋制設備，在該斯特格爾軋制設備中，在軋機的輸入側和輸出側，設有在爐內備有卷取機的爐用卷取機；其特征在于，在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方，設置在爐內備有卷取機的爐用卷取機，設在上述斯特格爾軋制設備輸入側和輸出側至少一方的爐用卷取機與該斯特格爾軋制設備之間，設有調節被上述軋機軋制的軋制材溫度的裝置。
本發明的熱軋方法，用備有斯特格爾軋制設備的熱軋設備進行軋制，該斯特格爾軋制設備，在軋機的輸入側和輸出側設有在爐內備有卷取機的爐用卷取機；在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方，配置在爐內備有卷取機的爐用卷取機；設在上述斯特格爾軋制設備輸入側和輸出側至少一方的爐用卷取機與該斯特格爾軋制設備之間，設有調節軋制材溫度的裝置；其特征在于，包含用上述軋機至少軋制一次的軋制工序、在該軋制工序后用調節軋制材溫度的裝置進行熱處理的熱處理工序、在該熱處理工序后至少軋制一次的軋制工序。
另外，在具有第1(輸入側)和第2(輸出側)爐用卷取機(該第1和第2爐用卷取機在軋機的輸入側和輸出側，在爐內備有卷取機)的斯特格爾軋制設備的輸入、輸出側任何一方、最好是輸入側方，設有第3爐用卷取機，在該第3爐用卷取機與第1或第2爐用卷取機之間，設有加熱軋制材的加熱裝置和除銹裝置以外的冷卻裝置，或者，在上述斯特格爾軋制設備的輸入側或輸出側，設置備有第3和第4爐用卷取機的中間卷取裝置，在中間卷取裝置內，設置加熱裝置和/或冷卻裝置，在其附近設置矯平機。另外，斯特格爾軋制設備的軋機至少為1臺以上的雙軋機，最好設置除銹裝置和熱軋油供給裝置。
另外，上述熱軋設備的軋制方法是，對至少被軋制一次以上的軋制材，至少實施一次以上一邊卷取和/或卷出一邊加熱和/或冷卻的熱處理工序，最好在最終軋道前的一個軋道實施，加熱處理是加熱到軋制材析出碳化物的固溶溫度以上，實施至少一次卷取、保持一定時間的保持工序后，進行一次以上的軋制加工處理，然后冷卻。另外，用設在加熱裝置附近的除銹裝置以外的冷卻裝置和加熱裝置，在至少一次以上的卷取、卷出過程中，至少實施一次以上加熱冷卻的熱處理過程，在其后的軋制工序中，采用熱軋油，把最終軋制開始前的軋制材溫度，設定為奧氏體的未結晶區域、或鐵氧體區域、或鐵氧體和奧氏體的混合2相區域。最終軋制時的累積壓下率為50％以上，最好為60％以上。


圖1是本發明一實施例之軋制設備配置圖。
圖2是本發明一實施例之軋制設備配置圖。
圖3是本發明一實施例之軋制設備配置圖。
圖4是本發明一實施例之軋制設備配置圖。
圖5是本發明一實施例之軋制設備配置圖。
(實施例1)圖1表示本發明的實施例。
軋機是在1臺機殼內組入了2組輥群的所謂雙軋機2，在該雙軋機2的輸入側和輸出側配置了所謂的第1、第2爐用卷取機。該第1、第2爐用卷取機是在加熱爐3L、3R內分別設置卷取機4L和卷取機4R而構成的。上述設備是斯特格爾軋制設備。這里所說的雙軋機2，是可逆軋制的可逆式軋機。
本實施例中，在雙軋機2與爐用卷取機間，設有帶除銹噴嘴的除銹裝置7。為了進行碳素鋼的軋制，除銹噴嘴向軋制材表面噴射高壓流體。另外，還設有噴射熱軋油的噴嘴8。
從圖未示的扁坯加熱爐等送出的軋制材1，被除銹裝置7除去軋制材表面的銹，同時由雙軋機2反復軋制，當其板厚成為可卷取的25mm左右時，被夾送輥11、偏導軋輥12和軋制材導引裝置13等導引，由卷取機4L或4R卷取。
在以后的可逆軋制中，由第1和第2爐用卷取機(卷取機4L及4R)卷取，一邊反復卷回一邊被軋制到最終的板厚，然后，被出料輥道上的冷卻裝置14冷卻后，被地下卷取機15卷取。
另外，在軋制一般碳素鋼時，可根據需要用除銹裝置7除去軋制材表面的銹。這樣地在斯特格爾軋制設備中進行軋制。
本實施例中，是在上述斯特格爾軋制設備的輸入側配置第3爐用卷取機。該第3爐用卷取機是在加熱爐9內設置卷取機10而構成的。另外，在備有卷取機4L的第1爐用卷取機與備有卷取機10的第3爐用卷取機間，設置使軋制材1的溫度變化的冷卻裝置6和加熱裝置5。
這樣，由于在雙軋機2與其輸入側的第1爐用卷取機間，不設置加熱裝置和冷卻裝置，所以，卷取軋制過程中的操作性好，解決了上述公知例的問題之一。另外，加熱裝置5和冷卻裝置6由于不設置在雙軋機2與第1或第2爐用卷取機之間，所以，該加熱裝置5和冷卻裝置6的長度與公知例相比，對于軋制操作性來說其長度不受限制，可以自由地設定。即，由于在軋機與配置在其輸入側或輸出側的爐用卷取機之間，不配置加熱裝置和冷卻裝置，所以，可不有損于可逆軋制的操作性地進行軋制。
另外，由于配置在軋機輸入側或輸出側的爐用卷取機與別的爐用卷取機之間，設置加熱裝置和冷卻裝置，其長度不受限制，可配置適當長度的加熱裝置和冷卻裝置，可提高軋制材1的質量。
下面，說明第3爐用卷取機和加熱、冷卻裝置的軋制方法。現有的斯特格爾軋機中，在最終軋道緊前面的一個軋道中，軋制材1被輸出側卷取機4R卷出，由雙軋機2一邊軋制一邊由輸入側的卷取機4L卷取。而本實施例中，輸入側卷取機4L不卷取，由途中的加熱裝置5一邊加熱，一邊由第3卷取機即卷取機10卷取。在接著的最終軋制中，從卷取機10卷出的軋制材1，根據需要一邊被加熱或冷卻，一邊由雙軋機2軋制，被出料輥道上的層流式冷卻裝置14冷卻后，由地下卷取機15卷取。這時，軋制材1的溫度控制，由溫度檢測器16測定，由控制裝置17控制加熱裝置5或冷卻裝置6，使其達到目的溫度。
上述最終軋道緊前面的一個軋道(以下稱為加熱通板(通板使板材通過軋機)軋道)中，最好不進行軋制或極輕壓下(例如5％以下)地且以低速通板。這樣，可防止因軋制材1和軋輥接觸引起軋制材1的溫度降低。可將加熱到目標溫度的加熱裝置5的必要長度限制在最小限度。
但是，當軋機是采用雙軋機2時，也可以一邊極輕壓下一邊通板。即，在通常的1軋機的軋機中，即使稍稍壓下，在軋制材1的前端到達卷取機10之前的無張力軋制時，蠕動等的危險性非常高。這時，最好是完全不壓下并且以低速通板。但是，在雙軋機2中，軋輥間的距離短，軋制材被約束在其間，所以通板的穩定性顯著提高，不產生上述問題。
下面，依次說明采用上述本實施例之軋制設備進行軋制時的動作。
采用斯特格爾軋制設備進行軋制時，關于金屬組織的問題如前述。問題是防止析出碳化物肥大化的方法。在通常的軋制過程中，要使集中產生的巨大析出碳化物微細化且均勻分散，是非常困難的。
而備有加熱裝置5的本發明設備中，在加熱通板軋道中，將軋制材1一邊加熱到奧氏體變態點(A3點)以上的奧氏體區域中的析出碳化物再固溶溫度以上，一邊用爐用卷取機卷取，保持所需時間后，可切實地將軋制材中析出的析出碳化物再固溶。該加熱裝置5的此種利用方法，在先前的公知例、特公平5-45327號和美國專利5755128號中均未記載，可以說其利用目的本質上有所不同。即，上述公知例中加熱裝置的利用目的，是實現軋制材的前后端溫度控制或使軋制材全長的溫度均勻化，而不是如本發明這樣積極改善軋制材的金屬組織。
尤其是，把由卷取機10卷取的軋制材1在爐9內保持所需時間，這對于切實地進行析出碳化物的再固溶是非常重要的。
但是，上述加熱裝置5的利用方法還有別的目的。即，通常，在最終軋道附近的軋制中，在900℃左右以下，軋制材溫度降低(該溫度的降低因加工產品的板厚不同而有所不同)。在軋制薄板等時，在奧氏體軋制中，有時必須在一般所說的容許下限溫度、A3點以下。
對此，進行析出碳化物的固溶處理的溫度，通常在1000℃以上，這意味著必須進行相當大的加熱，加熱裝置必須大型化以及加熱爐的爐長必須加長。因此，在為了固溶處理而進行加熱的軋道中，用不進行軋制或以極輕壓且低速地一邊通板一邊加熱的方法，如前所述，具有縮短加熱爐爐長的效果。
但是，為了極力減小加熱容量，理想的辦法是使輥與軋制材不接觸地通板。但是這樣也有問題。即，將輥和軋制材以非接觸狀態長時間放置時，輥被冷卻，在此前的軋制中產生的輥熱膨張使輥表面輪廓(熱隆起)變化。該課題是，接下來的最終軋制中的軋制材的形狀控制，有可能改變已往軋制中進行的形狀控制方法。從形狀控制的容易性這一點而言，這不是所希望的。在為了固溶處理而進行加熱的軋道中，通常進行的軋輥的冷卻，是將噴射到輥子上的冷卻液(輥冷卻液)的水量控制得少，或者不噴射，這樣，可有效地減少熱隆起的變化。關于該課題，后面說明另一有效的軋制方法。
軋制材越薄越容易加熱，因此，可使加熱裝置5小型化。這意味著以固溶處理為目的的加熱處理，在最終軋道之前的軋道進行是有效的。
另外，板厚越薄，快速加熱后的板厚方向溫度分布越均勻，固溶處理可簡單且均勻快速，這也是上述原因之一。
即，上述固溶處理的一般目標，每25mm板厚需要0.5小時左右的保持時間。因此，板厚為2.5mm進行固溶處理時，在爐內的保持時間為3分鐘即可，板厚越薄爐內保持時間可以越少，具有提高生產性和質量的效果。但是，加熱通板后化費的必要保持時間，與生產量的減少有關聯(因板厚不同而不同)，關于這一點，也在后面說明提高生產率的軋制方法。
另外，用高溫保持軋制材的目的，是為了克服金屬組織結晶粒的成長肥大化。因此，如果不保持，則不能解決如前所述母材強度低下的問題。但是，關于這一點，如文獻“控制軋制、控制技術”第2.2章中記載的那樣，決定鐵氧體結晶粒的重要因素，取決于未結晶奧氏體區域的累積壓下率。清楚地揭示這一點的文獻還有新日鐵技報第365號(1997)“厚板雙交叉軋機中大壓下軋制技術”等。
根據上述文獻等，累積壓下率為50％以下時，鐵氧體粒徑與上述壓下率成正比地減小，在50％以上、最好在60％以上時，顯示出飽和。
因此，通過實施本實施例的固溶處理，粗大化的結晶粒，在此后未結晶奧氏體區域的強壓下，可變成微細鐵氧體的結晶粒。
通常，用一臺軋機進行50％以上的壓下，因軋制荷重大，形狀控制也不容易，所以是非常困難的。因此，最好設置若干臺軋機。尤其是從操作穩定性方面考慮，如前所述，使用雙軋機是最理想的。
如上所述地軋制后，軋制材被設置在輸出側出料輥道上的冷卻裝置14冷卻后，被地下卷取機15卷取，成為產品。在該出料輥道的冷卻，是決定最終產品質量的重要因素，這一點與已往的控制軋制技術同樣。即，在本實施例的軋制方法中，固溶析出的碳化物，被上述冷卻裝置冷卻后再析出。這里所述的“采用固溶處理化后的軋制材”，是指殘留在最終產品中的析出碳化物的大部分，是由上述出料輥道上的冷卻生成的。
因此，根據軋制鋼種控制出料輥道上的冷卻，可以與固溶處理前的軋制無關地、進行碳化物的最適當析出控制。具體地說，可以使微細碳化物均勻分散到母材中。這樣，可抑制在本輥道上從奧氏體向鐵氧體變態的鐵氧體結晶粒的成長，可提高產品強度，并且減少母材中的固溶碳量，可生產出富有韌性的產品。
以上是本實施例提出的適用于軋制方法和軋制設備的新的軋制制造工序的基本設想。具體地說，在奧氏體軋制中，實施了固溶處理后的軋制，最好在未結晶奧氏體區域進行。這意味著軋制材的溫度是在從A3變態點到約950℃范圍內的軋制。因此，本實施例的固溶處理中，當溫度上升到上述范圍以上時，為了有效地在上述范圍內進行軋制，最好進行固溶處理后的冷卻。
作為冷卻裝置，雖然也可以采用除銹裝置7，但最好不要采用與其本來目的不一致的裝置來控制軋制材的溫度。除銹裝置7的本來目的是除去軋制材表面的銹，因此，它通常將100kg/cm2以上的高壓流體大量地噴射到軋制材表面。而采用這樣的裝置來控制溫度，必須控制壓力、流量等，實際上非常困難，可以說是效率不高的使用方法。
如果目的就是為了冷卻軋制材，則不需要這樣的高壓流體，例如，可采用層流式冷卻等已往采用的專用冷卻裝置6。但是這時，為了使在最終軋制的數軋道前進行固溶處理的后續的軋制，成為未結晶奧氏體區域的軋制，也可以把該冷卻裝置6組入軋制工序中。
尤其是在進行鐵氧體軋制時，采用上述冷卻裝置6或/和除銹裝置7控制在A3變態點以下。當板厚較厚，設置的冷卻裝置的能力達不到固溶處理后一次冷卻的預定溫度時，也可以反復若干次非軋制狀態或通常的軋制過程，直到能達到預定溫度的冷卻。但這時，雙軋機2與卷取機10的距離加長，操作上有困難。對此，在另一實施例中提出了可以簡單操作的新設備。
用上述設備，至少在固溶處理后的軋制中，至少在一個軋道以上的軋制中涂敷熱軋油，具有特別的效果。通過采用熱軋油，可降低輥與軋制材間的摩擦力，減小軋制荷重、力矩等。這對于鐵氧體軋制等的低溫軋制尤為有效。
下面說明本實施例另一附帶效果，即，如上所述，為了減小最終得到的鐵氧體粒徑，提高累積壓下率是有效的辦法。至少在固溶處理后的軋制中，希望有盡量高的壓下率。為了實現高壓下軋制，要極力使軋輥小直徑化。從軋制的穩定性而言，希望作業輥的驅動力大。但是，由于驅動系統、特別是主軸的容許力矩被抑制為較小，所以不能傳遞大的力矩。為了緩和該限制，在希望高壓下率的固溶處理后的軋制中，采用熱軋油，可以進行高壓下率的軋制，所以，可使金屬組織粒徑微細化，提高質量。
另外，與組織有關的直接效果，是降低了輥與軋制材間的摩擦力，減小軋制材與輥間的剪切力。這意味著在軋制材表層附近的局部剪切變形減小，使軋制組織在板厚方向均勻。這樣，更加提高本發明的、生產均勻高質量材的目的。
圖1所示實施例中，是采用雙軋機作為軋機，但通常的1臺或數臺軋機也具有同樣的效果。另外，為了有效地加熱，加熱裝置最好采用電磁感應加熱。也可以在這樣的斯特格爾軋制設備的上游側，設置粗軋機，在后面設置若干精軋機。另外，如果在后流側設置精軋機，則更能加大最終軋道的累積壓下率。
另外，圖1中是表示同時設置冷卻裝置6和加熱裝置5的情形，根據軋制鋼種，例如也可以僅設置加熱裝置5。另外，圖1中表示把加熱裝置5和冷卻裝置6設置在上下游的情形，但也可以將它們設置在一側。例如，將加熱裝置5設置在上側，將冷卻裝置6設置在其下側等。另外，通過控制上述的加熱和/或冷卻，可簡單地進行2相(奧氏體和鐵氧體的混合組織)軋制。
另外，如上所述，加熱通板過程，在最終軋道前面的一個軋道進行是有效的。但并不限定于此，只要是能卷取的板厚，可在以后任意的軋道中根據需要實施。(實施例2)圖2是說明適用于圖1所示實施例的軋制方法，可提高生產量且解決上述的熱隆起。圖2中，表示先被軋制的軋制材(先行材1a)被第3卷取機10卷繞后，保持在爐9內，軋制下一個軋制材(后行材1b)的狀態。先行材1a的前端被夾送輥11夾住，由圖未示的夾送輥11的升降裝置，提起到軋道線以上。這是為了當后行材1b比較長且超過了第3爐用卷取機時，防止與其相互干擾。這樣，在先行材1a被加熱通板后可立即進行后行材1b的軋制。后行材1b的軋制開始并成為可卷取狀態時，如果不與第3卷取機干擾，則夾住先行材1a前端的夾送輥11返回正常的軋道線上的位置，回到最終軋制的準備狀態。
后行材1b在加熱通板軋道前，被第2卷取機4R卷繞，前端被夾送輥11夾住，在軋道線上待機。在該狀態，將先行材1a的析出碳化物固溶并保持充分時間后，立即實施先行材1a的最終軋制。先行材1a的軋制結束后，夾住后行材1b前端的夾送輥11，返回正常的軋道線上位置，加熱通板處理立即開始。
上述軋制方法的優點，是即使在所需的加熱保持時間內也可進行軋制，可提高生產量。另外，在先行材1a的加熱通板中，作業輥被冷卻，即使熱隆起有大的變化，由于后行材1b被繼續軋制，所以，在先行材1a的最終軋制時，熱隆起成為約恒常狀態，不影響形狀控制。即，可提高生產性和形狀質量。
后行材1b的軋制，是從板厚厚的部位開始，所以，即使輥的熱隆起有些變化，對形狀的影響也少，不成為問題。(實施例3)
圖3表示本發明的應用例。
備有爐用卷取機的斯特格爾軋機軋制設備與圖1相同。上述爐用卷取機配置在軋機2的輸入側和輸出側，在加熱爐3L、3R內設置了卷取機4L、4R。
本實施例中，備有中間卷取設備，該中間卷取裝置備有配置在輸出側的2個爐用卷取機，該爐用卷取機在2臺加熱爐18L、18R內設置了卷取機19L、19R，在其間設置加熱裝置5和/或冷卻裝置6，在其后配置了精軋機20。
斯特格爾軋制設備的軋制是這樣的在斯特格爾軋機的最終軋道被軋制的軋制材1，一邊被軋制一邊被夾送輥11和偏導軋輥12等導引，被中間卷取設備的卷取機19R卷取。被卷取機19R卷取完了的軋制材1，根據需要用加熱裝置5和/或冷卻裝置6加熱和/或冷卻后，被另一方卷取機19L卷取。最終軋制是這樣的從卷取機19L抽出，由設置在后方的精軋機20軋制，被出料輥道上的層流冷卻裝置14冷卻后，被地下卷取機15卷取。
這樣，加熱、冷卻等的熱處理工序可以與軋制工序獨立進行。因此，在實施上述熱處理工序中，可以用斯特格爾軋機設備進行軋制，可提高生產性。另外，該設備中，可簡單地將加熱和冷卻分在若干軋道中進行。
這意味著在軋制過程中可簡單地實施復雜的熱處理工序，另外，可得到質量良好的產品。例如，用上述中間卷取裝置，在最初的軋道把A3點以上的奧氏體組織的軋制材下降到A3點以下的鐵氧體區域溫度，在下一個軋道，將鐵氧體組織的軋制材，加熱成為A3點以上的奧氏體組織等。
通常，使碳素鋼通過變態點，可以使金屬組織例如產生從奧氏體到鐵氧體、或從鐵鐵氧體到奧氏體的再結晶，利用這一點可以使金屬組織的結晶粒微細化。即，在最終軋道前實施上述熱處理工序，可以使母材的結晶粒事先微細化，這對于最終產品的質量提高是極為有利的。但是，必要的熱處理工序，根據軋制材質而有所不同。因此，用本設備可在可能的范圍內根據軋制材進行最適當的熱處理。
另外，在設備方面，在中間卷取裝置與精軋機間、或者在中間卷取裝置內，最好設置矯平機。這樣，可矯正被卷取機卷取的前端的彎曲，可容易地向精軋機通板。(實施例4)圖4是說明當斯特格爾軋制設備中的輸出側軋制材的長度到達中間卷取裝置時，中間卷取裝置的操作方法。圖4中，表示先行材1a被中間卷取裝置兩側的卷取機19L、19R卷取、在有張力作用的階段，將夾送輥11的上輥上升到后行材1b的板厚以上的狀態。這樣，可簡單地避免先行材1a與后行材1b的相互干擾。并且，即使極力縮短斯特格爾軋制設備與精軋機間的距離，在中間卷取裝置的處理結束之前，不必中止斯特格爾軋制設備的軋制，可提高生產性。(實施例5)圖5是表示把圖3設備中的中間卷取裝置配置在斯特格爾軋制設備輸入側的實施例。在斯特格爾軋制設備的最終軋道前面的一個軋道，從卷取機3R抽出的軋制材1，通過軋機2被卷取機19L卷取，這一點與圖1設備中的軋制方法是相同的。
本實施例中，在雙軋機2，可以一邊軋制一邊高速卷取。即，以固溶處理等的熱處理為目的的工序，可在把被卷取機19L卷取的軋制材1再卷取到卷取機19R的工序中實施。另外，可以用若干軋道簡單地實施卷取機19L和19R間的熱處理，這一點與圖3中的說明相同。另外，如果采用在圖4中說明的軋制方法，則在中間卷取裝置進行必要的加熱、冷卻時也能用斯特格爾軋機同時地軋制后行材1b。在最終軋道，從卷取機19L卷出的軋制材1，被斯特格爾軋制設備的軋機即雙軋機2和精軋機20軋制成縱列狀，被出料輥道上的冷卻裝置14冷卻后，被地下卷取機15卷取。
該配置的最大目的，是削減精軋機臺數。即，在圖3實施例中，把中間卷取裝置設置在斯特格爾軋制設備與精軋機之間，所以，在最終軋道，只用設置在其以后的精軋機軋制。而圖5所示的配置中，即使是最終軋道的軋制，也可用設置在斯特格爾軋制設備內的軋機即雙軋機2進行軋制。因此，假設精軋機的設置數與圖3中的數量相同時，可加大壓下量，反之，如果是相同的壓下量時，則可削減精軋機的設置臺數。該配置具有設備簡單化、減少設置空間、減低設備費的效果。
上面的說明中，在軋機與其前后的爐用卷取機之間，未設置加熱、冷卻裝置。但是，如公知例所述，在上述之間也可以設置加熱、冷卻裝置。即，極小容量的加熱、冷卻裝置，不妨礙操作性，可得到各種效果。
另外，上面的說明中，斯特格爾軋制設備的卷取機，是設置在加熱爐內的爐用卷取機。但是，并非一定要設置在加熱爐內。尤其是當最終板厚為3～5mm時，只要保熱即可。但是，對軋制材的板寬端部(邊緣部)最好加熱。這是因為與板中央相比邊緣部容易冷卻，如果直接軋制，則可能產生邊緣裂縫。對其加熱可防止該裂縫產生。
另外，上面的說明中，斯特格爾軋制設備中采用的卷取機以外的卷取機，是將爐用卷取機設置在軋道線上。但是并不限定于此，也可以是爐用卷取機以外的卷取機、例如地下卷取機等，設置位置也可以在軋道線的下面。另外，在備有中間卷取裝置的設備中，也可以將本裝置設置在軋制線的側旁。這時，在軋制線上設置別的卷取機，用運送裝置將在此卷取后的卷取機運送到中間卷取裝置，實施了所需的熱處理工序后，用運送裝置運送到軋制線上的卷出裝置，然后繼續軋制。總之，包含把至少被軋制了一次以上的軋制材，至少在最終軋制前，一邊進行至少一次以上的卷取或卷出一邊進行熱處理的工序。
從上面的說明可知，如上述那樣地構成包含斯特格爾軋制設備的熱軋設備時，可以實現已往做不到的高質量碳素鋼板的軋制。
如上所述，已往的大型帶鋼熱軋設備中，軋制前自由地改變金屬組織是非常困難的，而用本實施例則可簡單地實現。另外，已往的斯特格爾軋機是專適用于不銹鋼等特殊鋼種，而本實施例也可適用于高質量碳素鋼的軋制，可以說是劃時代的技術。
根據本發明，可提高斯特格爾軋制設備的操作性。
權利要求
1．熱軋設備，具有斯特格爾軋制設備，在該斯特格爾軋制設備中，在軋機的輸入側和輸出側，設有在爐內備有卷取機的爐用卷取機；其特征在于，在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方，設置在爐內備有卷取機的爐用卷取機，在上述斯特格爾軋制設備輸入側和輸出側至少一方設置的爐用卷取機與該斯特格爾軋制設備之間，設有調節被上述軋機軋制的軋制材溫度的裝置。
2．熱軋設備，其特征在于，備有斯特格爾軋制設備，在該斯特格爾軋制設備中，依次配置著在爐內備有卷取機的第1爐用卷取機、軋制軋制材的軋機、在爐內備有卷取機的第2爐用卷取機；在上述斯特格爾軋制設備的上游側和下游側的至少一方，設置調節該軋制材溫度的裝置；在調節該軋制材溫度的裝置的與斯特格爾軋制設備相反的一側，設有第3爐用卷取機，該第3爐用卷取機在爐內備有卷取機。
3．熱軋設備，備有斯特格爾軋制設備，該斯特格爾軋制設備具有軋制軋制材的軋機、配置在該軋機輸入側且在爐內備有第1卷取機的爐用卷取機、配置在該軋機輸出側且在爐內備有第2卷取機的爐用卷取機；其特征在于，在上述斯特格爾軋制設備的輸入側或輸出側，設置備有第3和第4卷取機的卷取裝置，在上述第3和第4卷取機之間，設置加熱該軋制材的加熱裝置和冷卻該軋制材的冷卻裝置中的至少加熱裝置。
4．如權利要求3所述的熱軋設備，其特征在于，在上述斯特格爾軋制設備的下游側配置精軋機，在上述斯特格爾軋制設備與上述精軋機之間，配置上述中間卷取裝置，在該中間卷取裝置內或者在該中間卷取裝置與精軋機之間、并于該中間卷取裝置側，設有矯正上述軋制材的彎曲的矯正機。
5．如權利要求1至4中任一項所述的熱軋設備，其特征在于，上述斯特格爾軋制設備的軋機是在一個機殼內備有2組輥群的至少一臺軋機。
6．如權利要求1至5中任一項所述的熱軋設備，其特征在于，設有除銹裝置或熱軋油供給裝置；上述除銹裝置配置在上述軋機的輸入側和輸出側的至少一方，向該軋制材噴射高壓流體，除去該軋制材表面的銹；上述熱軋油供給裝置向該軋制材表面噴射熱軋油。
7．熱軋方法，用備有斯特格爾軋制設備的熱軋設備進行軋制，該斯特格爾軋制設備在軋機的輸入側和輸出側設有在爐內備有卷取機的爐用卷取機；在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方，配置有在爐內備有卷取機的爐用卷取機；在設在上述斯特格爾軋制設備輸入側和輸出側至少一方的爐用卷取機與該斯特格爾軋制設備之間，設有調節軋制材溫度的裝置；包含用上述軋機至少軋制一次的軋制工序、在該軋制工序后用調節軋制材溫度的裝置進行熱處理的熱處理工序、在該熱處理工序后至少軋制一次的軋制工序。
8．如權利要求7所述的熱軋方法，其特征在于，上述熱處理工序在軋機的至少最終道次的前一個道次中至少實施一次，并且，在其后的軋制工序后，冷卻該軋制材。
9．如權利要求7或8所述的熱軋方法，其特征在于，上述熱處理工序至少包含一次保持工序或至少包含一次冷卻軋制材的工序；上述保持工序是加熱到軋制材析出碳化物的固溶溫度以上的A3點以上的奧氏體區域，進行卷取，并在卷取了預定時間的狀態進行保持。
10．如權利要求7～9中任一項所述的熱軋方法，其特征在于，在上述熱處理工序后的軋制工序中的至少一次軋制中，進行采用了熱軋油的軋制。
11．如權利要求7所述的熱軋方法，其特征在于，往配置在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側至少一方的爐用卷取機上卷取的過程中，該軋機不進行軋制或用極輕壓進行軋制，或者使冷卻該軋機的軋輥的輥冷卻液不噴射在該軋輥上或控制為很少量。
12．如權利要求7或8所述的熱軋方法，其特征在于，上述熱處理工序包含保持工序，該保持工序是加熱到軋制材析出碳化物的固溶溫度以上的A3點以上的奧氏體區域，進行卷取，并在卷取了預定時間的狀態進行保持；在該工序后的卷出工序中，把即將軋制的軋制材溫度控制在軋制材的奧氏體未再結晶區域或鐵氧體區域或鐵氧體和奧氏體的混合2相區域。
13．如權利要求7～12中任一項所述的熱軋方法，其特征在于，軋機的最終軋制道次的累積壓下率為50％以上，最好為60％以上。
全文摘要
在斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方,配置在爐內備有卷取機的爐用卷取機,設在上述斯特格爾軋制設備的輸入側和輸出側的至少一方的爐用卷取機與該斯特格爾軋制設備之間,設有調節被軋機軋制的軋制材溫度的裝置。這樣,可提高斯特格爾軋制設備的操作性。
文檔編號B21B13/02GK1285245SQ0012425
公開日2001年2月28日 申請日期2000年8月22日 優先權日1999年8月24日
發明者小林裕次郎, 梶原利幸, 芳村泰嗣, 堀井健治, 平野聰 申請人:株式會社日立制作所