专利名称：热轧设备及轧制方法
技术领域：
本发明涉及热轧设备和轧制方法。
近年来，为了制造高强度、高韧性等的产品，提出了很多关于高级碳素钢的材料成分及制造方法的方案。例如有日本特开平10-147843号公报和特开平7-18381号公报。
另外，特开平10-277601号公报，是考虑了各种制造工序的带钢热轧机设备技术。另外，关于轧制材后端的蠕动控制，如特开平9-38710号公报记载的那样，需要非常高度且微妙的控制。
在特开平11-702号公报、特开平9-239413号中，揭示了在一台机壳内组装了2组轧辊的采用所谓双轧机的轧制设备。
但是，在采用上述设备的高质量碳素钢的轧制中，还存在着金属组织的问题。问题之一是，轧制材前后端部的温度降低大。这样，轧制材长度方向的金属组织不均匀，导致成品率低。为了解决该问题，特公平5-45327号公报揭示了一种设备，该设备中，在轧机与炉用卷取机间设置第1加热装置，防止上述轧制材前后端部的温度降低，并且，在轧机与地下卷取机之间的热金属辊道上，设置第2加热装置，使轧制材整体温度均匀。另外，美国专利5755128号中，也提出了在斯特格尔轧制设备中配置加热装置和冷却装置，以均匀的温度进行轧制的发明。这些发明的主要目的是使轧制材温度均匀，使轧制材的质量均匀，并且提高成品率。但是，在这些发明中，对于能得到高强度材等的、大幅度提高轧制质量的轧制方法，均未提及。
另外，上述现有例中，还有其它的大问题。这些问题是，由于在轧机的炉用卷取机之间设置了加热装置或冷却装置，所以，轧机和炉用卷取机间的距离加长，操作作业变得困难。
通常，析出物最好是微细且均匀地分散在金属组织中。这样，可非常有效地防止金属组织结晶粒的成长肥大。但是，如文献“低碳素Nb钢中的奥氏体区域热加工时的NbC析出模式的开发”铁与钢第75年(1989)第6号所揭示的那样，实施轧制加工时的析出速度通常是很快的。而在斯特格尔轧制设备中，被轧制加工的轧制材被反复进行在炉中卷取、保持的工序，所以，析出物主要集中在结晶粒界并肥大化。
另外，众所周知，金属组织的结晶粒越细越好，这样可提高强度。例如，日本钢铁协会出版的“控制轧制、控制冷却”的第2.2章中，记载了母材的屈服应力与结晶粒的平方根成反比、即Hall-Petch的关系式。对于这一点来说，在高温下长期地反复进行卷取保持工序的斯特格尔轧制设备不是很好的。这是因为在高温下的时间越长，金属组织的结晶粒越成长肥大。
如上所述，现有的采用带钢热轧机的设备中，虽然可进行高质量的轧制，但是，设备非常大型而且费用高，对于各种轧制制造工序，未必是最适当的设备。另外，在现有的斯特格尔轧机的轧制方法中，如上所述，高质量碳素钢中的金属组织的质量存在问题。但是，斯特格尔轧制设备与现有的带钢热轧设备相比，其优点是设备费低、设备长度也短得多，如果能解决金属组织的质量问题，则对于中小生产量多的品种而言，可以说是最适当的轧制设备。
本发明的目的是提高斯特格尔轧制设备的操作性和产品质量。
本发明的热轧设备，备有斯特格尔轧制设备，在该斯特格尔轧制设备中，在轧机的输入侧和输出侧，设有在炉内备有卷取机的炉用卷取机；其特征在于，在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方，设置在炉内备有卷取机的炉用卷取机，设在上述斯特格尔轧制设备输入侧和输出侧至少一方的炉用卷取机与该斯特格尔轧制设备之间，设有调节被上述轧机轧制的轧制材温度的装置。
本发明的热轧方法，用备有斯特格尔轧制设备的热轧设备进行轧制，该斯特格尔轧制设备，在轧机的输入侧和输出侧设有在炉内备有卷取机的炉用卷取机；在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方，配置在炉内备有卷取机的炉用卷取机；设在上述斯特格尔轧制设备输入侧和输出侧至少一方的炉用卷取机与该斯特格尔轧制设备之间，设有调节轧制材温度的装置；其特征在于，包含用上述轧机至少轧制一次的轧制工序、在该轧制工序后用调节轧制材温度的装置进行热处理的热处理工序、在该热处理工序后至少轧制一次的轧制工序。
另外，在具有第1(输入侧)和第2(输出侧)炉用卷取机(该第1和第2炉用卷取机在轧机的输入侧和输出侧，在炉内备有卷取机)的斯特格尔轧制设备的输入、输出侧任何一方、最好是输入侧方，设有第3炉用卷取机，在该第3炉用卷取机与第1或第2炉用卷取机之间，设有加热轧制材的加热装置和除锈装置以外的冷却装置，或者，在上述斯特格尔轧制设备的输入侧或输出侧，设置备有第3和第4炉用卷取机的中间卷取装置，在中间卷取装置内，设置加热装置和/或冷却装置，在其附近设置矫平机。另外，斯特格尔轧制设备的轧机至少为1台以上的双轧机，最好设置除锈装置和热轧油供给装置。
另外，上述热轧设备的轧制方法是，对至少被轧制一次以上的轧制材，至少实施一次以上一边卷取和/或卷出一边加热和/或冷却的热处理工序，最好在最终轧道前的一个轧道实施，加热处理是加热到轧制材析出碳化物的固溶温度以上，实施至少一次卷取、保持一定时间的保持工序后，进行一次以上的轧制加工处理，然后冷却。另外，用设在加热装置附近的除锈装置以外的冷却装置和加热装置，在至少一次以上的卷取、卷出过程中，至少实施一次以上加热冷却的热处理过程，在其后的轧制工序中，采用热轧油，把最终轧制开始前的轧制材温度，设定为奥氏体的未结晶区域、或铁氧体区域、或铁氧体和奥氏体的混合2相区域。最终轧制时的累积压下率为50％以上，最好为60％以上。
图1是本发明一实施例之轧制设备配置图。
图2是本发明一实施例之轧制设备配置图。
图3是本发明一实施例之轧制设备配置图。
图4是本发明一实施例之轧制设备配置图。
图5是本发明一实施例之轧制设备配置图。
(实施例1)图1表示本发明的实施例。
轧机是在1台机壳内组入了2组辊群的所谓双轧机2，在该双轧机2的输入侧和输出侧配置了所谓的第1、第2炉用卷取机。该第1、第2炉用卷取机是在加热炉3L、3R内分别设置卷取机4L和卷取机4R而构成的。上述设备是斯特格尔轧制设备。这里所说的双轧机2，是可逆轧制的可逆式轧机。
本实施例中，在双轧机2与炉用卷取机间，设有带除锈喷嘴的除锈装置7。为了进行碳素钢的轧制，除锈喷嘴向轧制材表面喷射高压流体。另外，还设有喷射热轧油的喷嘴8。
从图未示的扁坯加热炉等送出的轧制材1，被除锈装置7除去轧制材表面的锈，同时由双轧机2反复轧制，当其板厚成为可卷取的25mm左右时，被夹送辊11、偏导轧辊12和轧制材导引装置13等导引，由卷取机4L或4R卷取。
在以后的可逆轧制中，由第1和第2炉用卷取机(卷取机4L及4R)卷取，一边反复卷回一边被轧制到最终的板厚，然后，被出料辊道上的冷却装置14冷却后，被地下卷取机15卷取。
另外，在轧制一般碳素钢时，可根据需要用除锈装置7除去轧制材表面的锈。这样地在斯特格尔轧制设备中进行轧制。
本实施例中，是在上述斯特格尔轧制设备的输入侧配置第3炉用卷取机。该第3炉用卷取机是在加热炉9内设置卷取机10而构成的。另外，在备有卷取机4L的第1炉用卷取机与备有卷取机10的第3炉用卷取机间，设置使轧制材1的温度变化的冷却装置6和加热装置5。
这样，由于在双轧机2与其输入侧的第1炉用卷取机间，不设置加热装置和冷却装置，所以，卷取轧制过程中的操作性好，解决了上述公知例的问题之一。另外，加热装置5和冷却装置6由于不设置在双轧机2与第1或第2炉用卷取机之间，所以，该加热装置5和冷却装置6的长度与公知例相比，对于轧制操作性来说其长度不受限制，可以自由地设定。即，由于在轧机与配置在其输入侧或输出侧的炉用卷取机之间，不配置加热装置和冷却装置，所以，可不有损于可逆轧制的操作性地进行轧制。
另外，由于配置在轧机输入侧或输出侧的炉用卷取机与别的炉用卷取机之间，设置加热装置和冷却装置，其长度不受限制，可配置适当长度的加热装置和冷却装置，可提高轧制材1的质量。
下面，说明第3炉用卷取机和加热、冷却装置的轧制方法。现有的斯特格尔轧机中，在最终轧道紧前面的一个轧道中，轧制材1被输出侧卷取机4R卷出，由双轧机2一边轧制一边由输入侧的卷取机4L卷取。而本实施例中，输入侧卷取机4L不卷取，由途中的加热装置5一边加热，一边由第3卷取机即卷取机10卷取。在接着的最终轧制中，从卷取机10卷出的轧制材1，根据需要一边被加热或冷却，一边由双轧机2轧制，被出料辊道上的层流式冷却装置14冷却后，由地下卷取机15卷取。这时，轧制材1的温度控制，由温度检测器16测定，由控制装置17控制加热装置5或冷却装置6，使其达到目的温度。
上述最终轧道紧前面的一个轧道(以下称为加热通板(通板使板材通过轧机)轧道)中，最好不进行轧制或极轻压下(例如5％以下)地且以低速通板。这样，可防止因轧制材1和轧辊接触引起轧制材1的温度降低。可将加热到目标温度的加热装置5的必要长度限制在最小限度。
但是，当轧机是采用双轧机2时，也可以一边极轻压下一边通板。即，在通常的1轧机的轧机中，即使稍稍压下，在轧制材1的前端到达卷取机10之前的无张力轧制时，蠕动等的危险性非常高。这时，最好是完全不压下并且以低速通板。但是，在双轧机2中，轧辊间的距离短，轧制材被约束在其间，所以通板的稳定性显著提高，不产生上述问题。
下面，依次说明采用上述本实施例之轧制设备进行轧制时的动作。
采用斯特格尔轧制设备进行轧制时，关于金属组织的问题如前述。问题是防止析出碳化物肥大化的方法。在通常的轧制过程中，要使集中产生的巨大析出碳化物微细化且均匀分散，是非常困难的。
而备有加热装置5的本发明设备中，在加热通板轧道中，将轧制材1一边加热到奥氏体变态点(A3点)以上的奥氏体区域中的析出碳化物再固溶温度以上，一边用炉用卷取机卷取，保持所需时间后，可切实地将轧制材中析出的析出碳化物再固溶。该加热装置5的此种利用方法，在先前的公知例、特公平5-45327号和美国专利5755128号中均未记载，可以说其利用目的本质上有所不同。即，上述公知例中加热装置的利用目的，是实现轧制材的前后端温度控制或使轧制材全长的温度均匀化，而不是如本发明这样积极改善轧制材的金属组织。
尤其是，把由卷取机10卷取的轧制材1在炉9内保持所需时间，这对于切实地进行析出碳化物的再固溶是非常重要的。
但是，上述加热装置5的利用方法还有别的目的。即，通常，在最终轧道附近的轧制中，在900℃左右以下，轧制材温度降低(该温度的降低因加工产品的板厚不同而有所不同)。在轧制薄板等时，在奥氏体轧制中，有时必须在一般所说的容许下限温度、A3点以下。
对此，进行析出碳化物的固溶处理的温度，通常在1000℃以上，这意味着必须进行相当大的加热，加热装置必须大型化以及加热炉的炉长必须加长。因此，在为了固溶处理而进行加热的轧道中，用不进行轧制或以极轻压且低速地一边通板一边加热的方法，如前所述，具有缩短加热炉炉长的效果。
但是，为了极力减小加热容量，理想的办法是使辊与轧制材不接触地通板。但是这样也有问题。即，将辊和轧制材以非接触状态长时间放置时，辊被冷却，在此前的轧制中产生的辊热膨张使辊表面轮廓(热隆起)变化。该课题是，接下来的最终轧制中的轧制材的形状控制，有可能改变已往轧制中进行的形状控制方法。从形状控制的容易性这一点而言，这不是所希望的。在为了固溶处理而进行加热的轧道中，通常进行的轧辊的冷却，是将喷射到辊子上的冷却液(辊冷却液)的水量控制得少，或者不喷射，这样，可有效地减少热隆起的变化。关于该课题，后面说明另一有效的轧制方法。
轧制材越薄越容易加热，因此，可使加热装置5小型化。这意味着以固溶处理为目的的加热处理，在最终轧道之前的轧道进行是有效的。
另外，板厚越薄，快速加热后的板厚方向温度分布越均匀，固溶处理可简单且均匀快速，这也是上述原因之一。
即，上述固溶处理的一般目标，每25mm板厚需要0.5小时左右的保持时间。因此，板厚为2.5mm进行固溶处理时，在炉内的保持时间为3分钟即可，板厚越薄炉内保持时间可以越少，具有提高生产性和质量的效果。但是，加热通板后化费的必要保持时间，与生产量的减少有关联(因板厚不同而不同)，关于这一点，也在后面说明提高生产率的轧制方法。
另外，用高温保持轧制材的目的，是为了克服金属组织结晶粒的成长肥大化。因此，如果不保持，则不能解决如前所述母材强度低下的问题。但是，关于这一点，如文献“控制轧制、控制技术”第2.2章中记载的那样，决定铁氧体结晶粒的重要因素，取决于未结晶奥氏体区域的累积压下率。清楚地揭示这一点的文献还有新日铁技报第365号(1997)“厚板双交叉轧机中大压下轧制技术”等。
根据上述文献等，累积压下率为50％以下时，铁氧体粒径与上述压下率成正比地减小，在50％以上、最好在60％以上时，显示出饱和。
因此，通过实施本实施例的固溶处理，粗大化的结晶粒，在此后未结晶奥氏体区域的强压下，可变成微细铁氧体的结晶粒。
通常，用一台轧机进行50％以上的压下，因轧制荷重大，形状控制也不容易，所以是非常困难的。因此，最好设置若干台轧机。尤其是从操作稳定性方面考虑，如前所述，使用双轧机是最理想的。
如上所述地轧制后，轧制材被设置在输出侧出料辊道上的冷却装置14冷却后，被地下卷取机15卷取，成为产品。在该出料辊道的冷却，是决定最终产品质量的重要因素，这一点与已往的控制轧制技术同样。即，在本实施例的轧制方法中，固溶析出的碳化物，被上述冷却装置冷却后再析出。这里所述的“采用固溶处理化后的轧制材”，是指残留在最终产品中的析出碳化物的大部分，是由上述出料辊道上的冷却生成的。
因此，根据轧制钢种控制出料辊道上的冷却，可以与固溶处理前的轧制无关地、进行碳化物的最适当析出控制。具体地说，可以使微细碳化物均匀分散到母材中。这样，可抑制在本辊道上从奥氏体向铁氧体变态的铁氧体结晶粒的成长，可提高产品强度，并且减少母材中的固溶碳量，可生产出富有韧性的产品。
以上是本实施例提出的适用于轧制方法和轧制设备的新的轧制制造工序的基本设想。具体地说，在奥氏体轧制中，实施了固溶处理后的轧制，最好在未结晶奥氏体区域进行。这意味着轧制材的温度是在从A3变态点到约950℃范围内的轧制。因此，本实施例的固溶处理中，当温度上升到上述范围以上时，为了有效地在上述范围内进行轧制，最好进行固溶处理后的冷却。
作为冷却装置，虽然也可以采用除锈装置7，但最好不要采用与其本来目的不一致的装置来控制轧制材的温度。除锈装置7的本来目的是除去轧制材表面的锈，因此，它通常将100kg/cm2以上的高压流体大量地喷射到轧制材表面。而采用这样的装置来控制温度，必须控制压力、流量等，实际上非常困难，可以说是效率不高的使用方法。
如果目的就是为了冷却轧制材，则不需要这样的高压流体，例如，可采用层流式冷却等已往采用的专用冷却装置6。但是这时，为了使在最终轧制的数轧道前进行固溶处理的后续的轧制，成为未结晶奥氏体区域的轧制，也可以把该冷却装置6组入轧制工序中。
尤其是在进行铁氧体轧制时，采用上述冷却装置6或/和除锈装置7控制在A3变态点以下。当板厚较厚，设置的冷却装置的能力达不到固溶处理后一次冷却的预定温度时，也可以反复若干次非轧制状态或通常的轧制过程，直到能达到预定温度的冷却。但这时，双轧机2与卷取机10的距离加长，操作上有困难。对此，在另一实施例中提出了可以简单操作的新设备。
用上述设备，至少在固溶处理后的轧制中，至少在一个轧道以上的轧制中涂敷热轧油，具有特别的效果。通过采用热轧油，可降低辊与轧制材间的摩擦力，减小轧制荷重、力矩等。这对于铁氧体轧制等的低温轧制尤为有效。
下面说明本实施例另一附带效果，即，如上所述，为了减小最终得到的铁氧体粒径，提高累积压下率是有效的办法。至少在固溶处理后的轧制中，希望有尽量高的压下率。为了实现高压下轧制，要极力使轧辊小直径化。从轧制的稳定性而言，希望作业辊的驱动力大。但是，由于驱动系统、特别是主轴的容许力矩被抑制为较小，所以不能传递大的力矩。为了缓和该限制，在希望高压下率的固溶处理后的轧制中，采用热轧油，可以进行高压下率的轧制，所以，可使金属组织粒径微细化，提高质量。
另外，与组织有关的直接效果，是降低了辊与轧制材间的摩擦力，减小轧制材与辊间的剪切力。这意味着在轧制材表层附近的局部剪切变形减小，使轧制组织在板厚方向均匀。这样，更加提高本发明的、生产均匀高质量材的目的。
图1所示实施例中，是采用双轧机作为轧机，但通常的1台或数台轧机也具有同样的效果。另外，为了有效地加热，加热装置最好采用电磁感应加热。也可以在这样的斯特格尔轧制设备的上游侧，设置粗轧机，在后面设置若干精轧机。另外，如果在后流侧设置精轧机，则更能加大最终轧道的累积压下率。
另外，图1中是表示同时设置冷却装置6和加热装置5的情形，根据轧制钢种，例如也可以仅设置加热装置5。另外，图1中表示把加热装置5和冷却装置6设置在上下游的情形，但也可以将它们设置在一侧。例如，将加热装置5设置在上侧，将冷却装置6设置在其下侧等。另外，通过控制上述的加热和/或冷却，可简单地进行2相(奥氏体和铁氧体的混合组织)轧制。
另外，如上所述，加热通板过程，在最终轧道前面的一个轧道进行是有效的。但并不限定于此，只要是能卷取的板厚，可在以后任意的轧道中根据需要实施。(实施例2)图2是说明适用于图1所示实施例的轧制方法，可提高生产量且解决上述的热隆起。图2中，表示先被轧制的轧制材(先行材1a)被第3卷取机10卷绕后，保持在炉9内，轧制下一个轧制材(后行材1b)的状态。先行材1a的前端被夹送辊11夹住，由图未示的夹送辊11的升降装置，提起到轧道线以上。这是为了当后行材1b比较长且超过了第3炉用卷取机时，防止与其相互干扰。这样，在先行材1a被加热通板后可立即进行后行材1b的轧制。后行材1b的轧制开始并成为可卷取状态时，如果不与第3卷取机干扰，则夹住先行材1a前端的夹送辊11返回正常的轧道线上的位置，回到最终轧制的准备状态。
后行材1b在加热通板轧道前，被第2卷取机4R卷绕，前端被夹送辊11夹住，在轧道线上待机。在该状态，将先行材1a的析出碳化物固溶并保持充分时间后，立即实施先行材1a的最终轧制。先行材1a的轧制结束后，夹住后行材1b前端的夹送辊11，返回正常的轧道线上位置，加热通板处理立即开始。
上述轧制方法的优点，是即使在所需的加热保持时间内也可进行轧制，可提高生产量。另外，在先行材1a的加热通板中，作业辊被冷却，即使热隆起有大的变化，由于后行材1b被继续轧制，所以，在先行材1a的最终轧制时，热隆起成为约恒常状态，不影响形状控制。即，可提高生产性和形状质量。
后行材1b的轧制，是从板厚厚的部位开始，所以，即使辊的热隆起有些变化，对形状的影响也少，不成为问题。(实施例3)
图3表示本发明的应用例。
备有炉用卷取机的斯特格尔轧机轧制设备与图1相同。上述炉用卷取机配置在轧机2的输入侧和输出侧，在加热炉3L、3R内设置了卷取机4L、4R。
本实施例中，备有中间卷取设备，该中间卷取装置备有配置在输出侧的2个炉用卷取机，该炉用卷取机在2台加热炉18L、18R内设置了卷取机19L、19R，在其间设置加热装置5和/或冷却装置6，在其后配置了精轧机20。
斯特格尔轧制设备的轧制是这样的在斯特格尔轧机的最终轧道被轧制的轧制材1，一边被轧制一边被夹送辊11和偏导轧辊12等导引，被中间卷取设备的卷取机19R卷取。被卷取机19R卷取完了的轧制材1，根据需要用加热装置5和/或冷却装置6加热和/或冷却后，被另一方卷取机19L卷取。最终轧制是这样的从卷取机19L抽出，由设置在后方的精轧机20轧制，被出料辊道上的层流冷却装置14冷却后，被地下卷取机15卷取。
这样，加热、冷却等的热处理工序可以与轧制工序独立进行。因此，在实施上述热处理工序中，可以用斯特格尔轧机设备进行轧制，可提高生产性。另外，该设备中，可简单地将加热和冷却分在若干轧道中进行。
这意味着在轧制过程中可简单地实施复杂的热处理工序，另外，可得到质量良好的产品。例如，用上述中间卷取装置，在最初的轧道把A3点以上的奥氏体组织的轧制材下降到A3点以下的铁氧体区域温度，在下一个轧道，将铁氧体组织的轧制材，加热成为A3点以上的奥氏体组织等。
通常，使碳素钢通过变态点，可以使金属组织例如产生从奥氏体到铁氧体、或从铁铁氧体到奥氏体的再结晶，利用这一点可以使金属组织的结晶粒微细化。即，在最终轧道前实施上述热处理工序，可以使母材的结晶粒事先微细化，这对于最终产品的质量提高是极为有利的。但是，必要的热处理工序，根据轧制材质而有所不同。因此，用本设备可在可能的范围内根据轧制材进行最适当的热处理。
另外，在设备方面，在中间卷取装置与精轧机间、或者在中间卷取装置内，最好设置矫平机。这样，可矫正被卷取机卷取的前端的弯曲，可容易地向精轧机通板。(实施例4)图4是说明当斯特格尔轧制设备中的输出侧轧制材的长度到达中间卷取装置时，中间卷取装置的操作方法。图4中，表示先行材1a被中间卷取装置两侧的卷取机19L、19R卷取、在有张力作用的阶段，将夹送辊11的上辊上升到后行材1b的板厚以上的状态。这样，可简单地避免先行材1a与后行材1b的相互干扰。并且，即使极力缩短斯特格尔轧制设备与精轧机间的距离，在中间卷取装置的处理结束之前，不必中止斯特格尔轧制设备的轧制，可提高生产性。(实施例5)图5是表示把图3设备中的中间卷取装置配置在斯特格尔轧制设备输入侧的实施例。在斯特格尔轧制设备的最终轧道前面的一个轧道，从卷取机3R抽出的轧制材1，通过轧机2被卷取机19L卷取，这一点与图1设备中的轧制方法是相同的。
本实施例中，在双轧机2，可以一边轧制一边高速卷取。即，以固溶处理等的热处理为目的的工序，可在把被卷取机19L卷取的轧制材1再卷取到卷取机19R的工序中实施。另外，可以用若干轧道简单地实施卷取机19L和19R间的热处理，这一点与图3中的说明相同。另外，如果采用在图4中说明的轧制方法，则在中间卷取装置进行必要的加热、冷却时也能用斯特格尔轧机同时地轧制后行材1b。在最终轧道，从卷取机19L卷出的轧制材1，被斯特格尔轧制设备的轧机即双轧机2和精轧机20轧制成纵列状，被出料辊道上的冷却装置14冷却后，被地下卷取机15卷取。
该配置的最大目的，是削减精轧机台数。即，在图3实施例中，把中间卷取装置设置在斯特格尔轧制设备与精轧机之间，所以，在最终轧道，只用设置在其以后的精轧机轧制。而图5所示的配置中，即使是最终轧道的轧制，也可用设置在斯特格尔轧制设备内的轧机即双轧机2进行轧制。因此，假设精轧机的设置数与图3中的数量相同时，可加大压下量，反之，如果是相同的压下量时，则可削减精轧机的设置台数。该配置具有设备简单化、减少设置空间、减低设备费的效果。
上面的说明中，在轧机与其前后的炉用卷取机之间，未设置加热、冷却装置。但是，如公知例所述，在上述之间也可以设置加热、冷却装置。即，极小容量的加热、冷却装置，不妨碍操作性，可得到各种效果。
另外，上面的说明中，斯特格尔轧制设备的卷取机，是设置在加热炉内的炉用卷取机。但是，并非一定要设置在加热炉内。尤其是当最终板厚为3～5mm时，只要保热即可。但是，对轧制材的板宽端部(边缘部)最好加热。这是因为与板中央相比边缘部容易冷却，如果直接轧制，则可能产生边缘裂缝。对其加热可防止该裂缝产生。
另外，上面的说明中，斯特格尔轧制设备中采用的卷取机以外的卷取机，是将炉用卷取机设置在轧道线上。但是并不限定于此，也可以是炉用卷取机以外的卷取机、例如地下卷取机等，设置位置也可以在轧道线的下面。另外，在备有中间卷取装置的设备中，也可以将本装置设置在轧制线的侧旁。这时，在轧制线上设置别的卷取机，用运送装置将在此卷取后的卷取机运送到中间卷取装置，实施了所需的热处理工序后，用运送装置运送到轧制线上的卷出装置，然后继续轧制。总之，包含把至少被轧制了一次以上的轧制材，至少在最终轧制前，一边进行至少一次以上的卷取或卷出一边进行热处理的工序。
从上面的说明可知，如上述那样地构成包含斯特格尔轧制设备的热轧设备时，可以实现已往做不到的高质量碳素钢板的轧制。
如上所述，已往的大型带钢热轧设备中，轧制前自由地改变金属组织是非常困难的，而用本实施例则可简单地实现。另外，已往的斯特格尔轧机是专适用于不锈钢等特殊钢种，而本实施例也可适用于高质量碳素钢的轧制，可以说是划时代的技术。
根据本发明，可提高斯特格尔轧制设备的操作性。
权利要求
1．热轧设备，具有斯特格尔轧制设备，在该斯特格尔轧制设备中，在轧机的输入侧和输出侧，设有在炉内备有卷取机的炉用卷取机；其特征在于，在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方，设置在炉内备有卷取机的炉用卷取机，在上述斯特格尔轧制设备输入侧和输出侧至少一方设置的炉用卷取机与该斯特格尔轧制设备之间，设有调节被上述轧机轧制的轧制材温度的装置。
2．热轧设备，其特征在于，备有斯特格尔轧制设备，在该斯特格尔轧制设备中，依次配置着在炉内备有卷取机的第1炉用卷取机、轧制轧制材的轧机、在炉内备有卷取机的第2炉用卷取机；在上述斯特格尔轧制设备的上游侧和下游侧的至少一方，设置调节该轧制材温度的装置；在调节该轧制材温度的装置的与斯特格尔轧制设备相反的一侧，设有第3炉用卷取机，该第3炉用卷取机在炉内备有卷取机。
3．热轧设备，备有斯特格尔轧制设备，该斯特格尔轧制设备具有轧制轧制材的轧机、配置在该轧机输入侧且在炉内备有第1卷取机的炉用卷取机、配置在该轧机输出侧且在炉内备有第2卷取机的炉用卷取机；其特征在于，在上述斯特格尔轧制设备的输入侧或输出侧，设置备有第3和第4卷取机的卷取装置，在上述第3和第4卷取机之间，设置加热该轧制材的加热装置和冷却该轧制材的冷却装置中的至少加热装置。
4．如权利要求3所述的热轧设备，其特征在于，在上述斯特格尔轧制设备的下游侧配置精轧机，在上述斯特格尔轧制设备与上述精轧机之间，配置上述中间卷取装置，在该中间卷取装置内或者在该中间卷取装置与精轧机之间、并于该中间卷取装置侧，设有矫正上述轧制材的弯曲的矫正机。
5．如权利要求1至4中任一项所述的热轧设备，其特征在于，上述斯特格尔轧制设备的轧机是在一个机壳内备有2组辊群的至少一台轧机。
6．如权利要求1至5中任一项所述的热轧设备，其特征在于，设有除锈装置或热轧油供给装置；上述除锈装置配置在上述轧机的输入侧和输出侧的至少一方，向该轧制材喷射高压流体，除去该轧制材表面的锈；上述热轧油供给装置向该轧制材表面喷射热轧油。
7．热轧方法，用备有斯特格尔轧制设备的热轧设备进行轧制，该斯特格尔轧制设备在轧机的输入侧和输出侧设有在炉内备有卷取机的炉用卷取机；在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方，配置有在炉内备有卷取机的炉用卷取机；在设在上述斯特格尔轧制设备输入侧和输出侧至少一方的炉用卷取机与该斯特格尔轧制设备之间，设有调节轧制材温度的装置；包含用上述轧机至少轧制一次的轧制工序、在该轧制工序后用调节轧制材温度的装置进行热处理的热处理工序、在该热处理工序后至少轧制一次的轧制工序。
8．如权利要求7所述的热轧方法，其特征在于，上述热处理工序在轧机的至少最终道次的前一个道次中至少实施一次，并且，在其后的轧制工序后，冷却该轧制材。
9．如权利要求7或8所述的热轧方法，其特征在于，上述热处理工序至少包含一次保持工序或至少包含一次冷却轧制材的工序；上述保持工序是加热到轧制材析出碳化物的固溶温度以上的A3点以上的奥氏体区域，进行卷取，并在卷取了预定时间的状态进行保持。
10．如权利要求7～9中任一项所述的热轧方法，其特征在于，在上述热处理工序后的轧制工序中的至少一次轧制中，进行采用了热轧油的轧制。
11．如权利要求7所述的热轧方法，其特征在于，往配置在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧至少一方的炉用卷取机上卷取的过程中，该轧机不进行轧制或用极轻压进行轧制，或者使冷却该轧机的轧辊的辊冷却液不喷射在该轧辊上或控制为很少量。
12．如权利要求7或8所述的热轧方法，其特征在于，上述热处理工序包含保持工序，该保持工序是加热到轧制材析出碳化物的固溶温度以上的A3点以上的奥氏体区域，进行卷取，并在卷取了预定时间的状态进行保持；在该工序后的卷出工序中，把即将轧制的轧制材温度控制在轧制材的奥氏体未再结晶区域或铁氧体区域或铁氧体和奥氏体的混合2相区域。
13．如权利要求7～12中任一项所述的热轧方法，其特征在于，轧机的最终轧制道次的累积压下率为50％以上，最好为60％以上。
全文摘要
在斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方,配置在炉内备有卷取机的炉用卷取机,设在上述斯特格尔轧制设备的输入侧和输出侧的至少一方的炉用卷取机与该斯特格尔轧制设备之间,设有调节被轧机轧制的轧制材温度的装置。这样,可提高斯特格尔轧制设备的操作性。
文档编号B21B13/02GK1285245SQ0012425
公开日2001年2月28日 申请日期2000年8月22日 优先权日1999年8月24日
发明者小林裕次郎, 梶原利幸, 芳村泰嗣, 堀井健治, 平野聪 申请人:株式会社日立制作所