用于轧制金属物料的轧制设备的制作方法

专利名称：用于轧制金属物料的轧制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轧制金属物料的轧制设置，它具有至少一个轧机机座以及一个在机座两侧在规定长度上延伸的、用于所要轧制物料的运输区段。
属于前述种类的轧制设备例如必须用来制造铝板。在这种情况下，所述板材在多阶段的过程中制成，其中首先进行板坯的热轧。若该板坯进行了充分轧制并在一定条件下进行了热处理，那就对板材进行冷轧直至最终厚度。无论是热轧设备还是冷轧设备常用于这种目的，并在现有技术中已经充分地作了说明。
WO 98/53111公开了一种用于制造热轧铝盒带材的方法，其中该方法尤其应该适用于年生产量小于250000吨的较小产量的情况。在那里首先规定在热轧设备上对已被加热的预制材料进行可逆的粗轧，接着直接对带材进行精轧，然后将已被卷成带卷的带材进行热处理。在这种情况下，在最后的精轧道次中通过对加热带材温度的控制就阻止了在轧制料中发生再结晶，并且只是紧接着所述精轧过程而在轧机机列之外有目的地引起再结晶。
WO 96/10655和WO 96/10656也涉及对于铝板的一种加工方法。这里也首先对坯料或者对于通过轧制过程所制成的带材在一个热轧设备上进行热轧。然后进行热处理，最后在冷轧设备上进行冷轧过程。
在此，所述热轧设备和冷轧设备从根本上是不同的，因为热轧设备在轧机机座两边必需有一个在一个规定长度上延伸的、用于所要轧制物料的运输区段。首先将板坯装入到设备里并进行轧制。在此一般进行一种可逆的过程，也就是说通过轧制变得越来越薄的板坯来回运动经过机座。在热轧过程结束之后，将轧成的带材卷绕到一个卷取装置上，成为一种卷材或者带卷。
在冷轧时同时将已经预先制备好的卷材装入设备里。轧机机座位于两上卷取装置之间，从其中一个卷取装置上将带材由卷材展开并输送到轧制间隙。在另一侧将冷轧的带材输送给另一个卷取装置并卷绕成卷材。
因此一方面在热轧设备里而另一方面在冷轧设备中原则上有不同的尺寸比例关系或者结构空间的要求。热轧设备必需有一种大的长度延伸部分，而冷轧设备有相对小的结构空间就够了。
鉴于已有轧制设备的负载以及因此对于投资的经济性而言，不利的是，对于所述每个分过程来说必需要有单独的设备。如果在冷轧期间并不需要热轧设备，以及反过来在热轧期间并不需要冷轧设备，那尤其合适。
因而本发明的任务是设计一种开头所述类型的轧机，从而不出现所列出的缺点，并且可以更有收益地加以利用。
通过本发明解决此项任务的特征在于，在运输区段的长度延伸部位的范围里设有至少一个用于金属物料的卷材的接收装置，该接收装置可以设置在一个第一位置上，在此位置上所述接受装置并不阻碍金属物料沿着运输区段的运输；而且可以设置在一个第二位置上，在该位置上所述接收装置使卷材在运输区段上靠近轧机机座地进行定位，用来展开或者卷起卷材。
本发明采取了措施，使热轧设备也合适地用于实施冷轧过程。在热轧时不需要的卷材接收装置例如放置在辊道之下，而且它在热轧时并不使用。对于冷轧来说使接收装置移到工作位置上，从而在热轧设备上也可以进行冷轧。因此使轧制设备的经济性大大提高。
按照一种改进方案，将所述至少一个接收装置设置在一种升降装置上，利用该升降装置使所述接收装置可以在垂直方向上被定位于所希望的高度上。在这种情况下尤其可以规定在升降装置上设有至少一个带材导向辊、尤其是一个被驱动的带材导向辊。该导向辊对于冷轧来说是必要的，因为在所要轧制的带材被输送给辊隙之前，必须使该带材由卷取装置换向成水平。在此特别有利的是所述至少一个带材导向辊在升降装置的降下的位置中布置在运输区段的另外的辊的高度上。那么它因此也在热轧过程中实现了一种功能。
此外有利地设有一个热切边机，该热切边机设有推移装置、尤其是升降装置，利用此装置使切边机可以移动到工作位置上(对于热轧)，或者从该位置上移动出来(用于冷轧)。
对于冷轧来说有利的是还设有带材支承装置、和/或带材驱动装置、和/或带材矫直装置，它们设有移动装置、尤其是升降装置，用此移动装置使它们可以移动到工作位置上(对于冷轧)，或者可以从该位置中移动出来(对于热轧)。对于这些带材支承装置、和/或带材驱动装置、和/或带材矫直装置来说，优选的是指一种本身早先已经了解的张紧辊组合装置、尤其是指一种四辊张紧辊组合装置，它装有推动器。
此外可以设有至少一个与带材导向辊共同使用的配对辊，此配对辊可以在垂直方向上移动，并可定位于规定的高度上。
因为一方面对于热轧来说、另一方面对于冷轧来说需要不同的轧辊，因此优先设有用于更换轧机机座的轧辊的装置，用此装置就可以进行或者说至少有助于更换所述轧辊。
最后，对于这两种类型的轧辊来说必需有不同的冷却或者润滑条件。为了使轧制设备可以用于这两种轧制过程，一种改进设计方案规定所述设备具有用来给轧机机座的轧辊和/或所要轧制的物料供应冷却剂和/或润滑剂的装置，其中这种装置可选择地可以换接用于供给轧制用润滑油、或者用于供给乳化液。
附图中表示了本发明的一种实施例。所示为

图1在对于铝板坯进行热轧时的一种轧制设备简图；图2在对于铝带材进行冷轧时的按图1所示的设备。
在附图中简略表示出一种轧制设备1，其中可以有选择地进行冷轧过程或者热轧过程。轧制设备用于轧制一种金属物料2，该金属物料在图1中表示为板坯而在图2中表示为已经进行了粗轧的板。轧机机座3用于进行轧制，它此处设计成具有两个工作辊和两个支承辊的四辊轧机机座。在此，用于热轧的辊子用15(见图1)表示，用于冷轧的辊子用16表示(见图2)。但是也完全可以使用另外的一个或多个机座。在轧机机座3的两侧，在附图中也就是轧机机座的左面和右面，各延伸着一个运输区段4，它具有一定的长度L。该长度在轧机机座3两侧大小相同，但这不是强制的。沿着运输区段以已知的方式布置了一些辊子9。
利用在图1中所示构造的设备1进行热轧过程。此处板坯2可逆地(见水平的双箭头)运动穿过轧机机座3。在每个轧制道次中板坯的厚度都减小，直至达到对于热轧所希望的厚度。
在运输区段4之下，也就是说在辊道的下方，在轧机机座3两侧各设有一个接收装置5用于所轧制的带材的卷材。简略表示出了一个升降装置7以及一个在垂直方向上的双箭头。同样也标出的行程H表示了升降装置7可以使接收装置5连同卷材6垂直地抬起或降下。这里也如同在下面的实施形式中那样对于运动构件简略表示了一个活塞-油缸-系统，用此应该指明可以液压地实现所述运动。但是也完全可以通过电的运动构件或其它类似的构件来实现运动。
在按照图1进行热轧时，接收装置(用实线表示)位于降下的位置上；用虚线表示了接收装置5和卷材6在冷轧时占据了什么位置。热轧位置用A(第一位置)表示，而冷轧位置则用B表示(第二位置)。
在升降装置7上还设有一个带材导向辊8，这只是很简略地作了表示。在抬起用于卷材6的接收装置5时，该辊一起向上或者向下运动。在此，所述设备的设计应使带材导向辊8在其降下位置上正好位于运输区段4的其它辊9的高度上，也就是说该带材导向辊在这位置上用于使板坯2来回运动。带材导向辊8在图1中在所述位置(A)上也用实线表示，这是热轧时占据的位置，而用虚线表示了在冷轧时占据的位置(位置B)。
对于热轧来说一般需要有一个热切边机10，它布置在移动装置11上，利用该移动装置所述热切边机可以垂直运动并可以移至其每个位置(A，B)上。这里也可以用位置A表示热轧的位置，用B表示冷轧的位置。正如纵览图1和2可见那样，切边机10在图1中在热轧时位于其工作位置中，而在冷轧时它就不起作用了。
对于冷轧来说，不需要带材支承装置、和/或带材驱动装置、和/或带材矫直装置，它们用12表示。这尤其是指一种带有已装入的推动器的张紧辊组合装置。在图1中、也就是说在热轧时，这些装置12并不位于其工作位置上，而是在一种已升起的状态下，这通过移动装置13被开动。对应地在冷轧时(见图2)，这些装置12通过移动装置13移动到了其工作位置上。
在图2中可以见到一个对于冷轧所必需的、概略表示的配对辊14，该配对辊通过未示出的运动装置可以移到工作位置上。配对辊14与带材导向辊8共同工作，并用于对所要冷轧的带材2进行导向，并在必要时对其进行驱动。
所述的轧制设备可以在短时间内(在几个小时之内)从热轧用装置改装成冷轧用装置，反之亦然。因此在给定的情况下、也就是说对于一种轧制种类来说并不是现在的全负载时，设备的经济性就大大提高了。
许多其它构件虽然未表示出，但以通常对于热轧机或者冷轧机的方式来实现。如果以下提到新的构件或部件的话，那么可以理解为这样的构件。它们新集成在热轧机里，以便使其适用于冷轧。
用于制备要冷轧的带卷(卷材)的一个工作站可以具有一个升降座、一个辊子回转小车、一个带卷开启台、一个驱动辊及矫直辊单元、一个切头剪、一个具有切头滑槽的底框架、一个切头料斗连同移动单元、一个带卷钳、以及一个带卷中心对中装置和一个高度矫正站。
开卷机有一个带材中心调节装置、一个用于开卷传动装置的移动框架、一个主动轴和一个用于卷取机移动的止推轴承以及一个卷取机外轴承。
在所要轧制的带材的进入部位里设有一个在辊道部位里的压紧辊、一个带卷开启刀、一个用于换向辊的清刷装置、一个用于换向辊连同测力盒装置的轴承套、一个后辊(Postrolle)连同清刷装置、一个压紧辊、一个带有切头清除装置的切头剪、以及张紧辊系统连同推进器。
在中央轧机机座的范围里设有以下部件具有移动和弯曲系统的轧辊、一个轴支承架、具有长度补偿和马达及轧辊侧的梅花头的驱动轴(铰接轴)、一个具有用于轴的轴承的轴平衡装置、用于工作辊的止推轴承、必要时一个用于工作辊的更换框架、到工作辊清刷的万向节轴、一个支承辊闭锁装置、工作辊装入件、拖动板(Abstreifleiste)、带材吹刷装置、带材棱边吹刷装置、出口导向装置、冷却剂分配装置、支承辊拖动器(Stuetzwalzenabstreifer)和支承辊清刷装置。
在出口侧范围里安装一个推进器座架以及一个后辊连同清刷装置、一个具有保护托梁和测力盒的平面度测量辊和一个用于该平面度测量辊的清刷装置。
此外有一种皮带助卷器连同带卷钳、用于所述皮带助卷器的传输台和一个烟雾排出管道。
为了搬运带盘，设有一个用于带盘定位的行程测量系统、一个用于带卷定位的行程测量系统、一个用于带卷钳的压紧辊的行程测量系统和一个用于带卷钳的行程测量系统。
如上所述，介质系统在一定的条件下适应于作为热轧或冷轧设备的可选择的结构。此外这些系统就如本身已知的那样来设计。这涉及到液压系统或气动系统(液压控制系统或气动控制系统、机器布管)、在机座范围里的轧制用润滑油管路、在机座范围里的乳化液管路、油-空气润滑(油-空气润滑的控制系统、机器布管)、集中油脂润滑系统(机器布管)、连接管路和轧制用润滑油设备(轧制用润滑油和乳化液))。
将一种已有的可逆式热轧铝设备改装成一种用于组合的热轧和冷轧的轧制设备的方法和工作原理或者说改造应该注意以下问题将进口带卷利用轧机本身的装置装到一个可旋转的辊子升降小车上，并运至带卷制备站。辊子升降小车可以从带卷钳的支承座架的阴影里移动出来，以便接收带卷(卷材)。将带卷从辊子升降小车移动至带卷制备站，并在那里穿入带卷制备站里用于进行制备。带卷制备站由带卷打开平台、驱动辊-矫直单元、切头剪和切头料斗移动装置组成，在该带卷制备站里将带材头或者将带卷的外圈切去。
在制备之后借助于一个可旋转的辊子升降小车使带卷旋转至正确的卸料位置上，并取决于卷材直径地进行高度矫正，也就是说定位到卷取装置的高度上。
然后由现有的带卷钳来接收所述带卷，并通过带卷中心定心装置和行程测量系统在带卷钳上的信号而将带卷放到开卷机上。
为了能够利用带卷钳来起动带卷的制备，将支承座架延长至带卷钳。
开卷机5设有升降装置7和相应的驱动轴、止推轴承和带卷中心调整装置。
一旦将带卷放在了卷取机上，那就将所述从下面可改变方向的并被驱动的压紧辊(带材导向辊8)压向带卷。将带卷钳打开，并从轧制线上移出来。然后可以将第二压紧辊(配对辊14)压向带卷。布置在驱动或者矫直辊组件的现有支承机座上的带卷打开刀被移到带卷上，用于对带材头进行导向。在降低的位置上，这两个压紧辊如上所述那样，构成了热轧运行用的辊道的一个组成部分。
通过开卷机和被驱动的压紧辊的旋转，将带材头向前推移至推进器。在那里通过冷驱动辊、后辊和压紧辊使带材头矫直对准。设置有用于冷驱动辊和后辊的清整装置。上驱动辊支座设有用于测量带拉力的测力盒。通过一个切头剪将带材头引至具有被驱动的辊子和随后的推进器的张紧辊组合装置。在一个共同的可移动底框架上的由切头剪、张紧辊和推进器所组成的组合装置可以通过热切边机的现有移动装置移出或者移入轧制线。底框架设有一个集油槽，它收集和导出轧制用润滑油，用来润滑张紧辊或者张紧辊轴承。
中央机座部位由于横截面或者平面度的影响，装备有一种已知的轧辊移动装置。此处除了成套轧辊的变型和新部件之外，还必需有新的具有轴平衡装置的驱动轴以及新的轴夹紧装置。
冷却剂通过现有的喷射梁进行分配，但该喷射梁设置有新的喷嘴。
对于冷轧平台来说必需有一整套单独的轧辊，它们不设置轧辊清刷装置，但设有单独的轧辊吹刷装置。另一个带材吹刷装置布置在一个要新完成的入口导向装置(水箱)里。
所述推进器设计成对应于现有的推进器结构上相同的、但附带设有一个平面度测量辊和附属的清整装置。在热轧运行时通过一个可转变方向的托梁对平面度测量辊进行保护。设有一种新的圆筒形的后辊，它带有清整装置。用于调整平面度测量辊的液压油缸设有夹紧头用于保证可靠的定位。平面度测量辊的轴承座设有用于测量带材拉力的测力盒。
在现有的带材厚度测量装置部位里设有机械紧固装置用于装入条带扫描器，该扫描器用于检测带材棱边的位置。
所述从排出装置里出来的带材通过一个液压可升降的引导平台被输送给冷-皮带助卷器，该装置布置在现有的用于热轧带缠绕装置或者带卷钳的支承机座上。为了安装新的冷-皮带助卷器，对支承机座进行改进。
通过现有的带卷钳来交付带盘。用轧机本身的装置将带盘放置在升降座上。该升降座移动到一个规定的高度位置上，从该位置使带盘由现有的带卷钳接收，并通过带盘中心调节装置而置于卷取芯轴上。同样也利用现有的带卷钳在入口侧对于带盘进行分发。这里将带盘存放在现有的升降座上，并转送至现有的隆起链式输送机(Hoecker-Kettenfoerderer)。用轧机本身的装置从隆起链式输送机分发带盘。在两个带卷钳里，所述压紧辊设置有一个行程测量系统。
从热轧运行至冷轧运行的转换改造如下来进行首先将热轧工作辊组移出。然后用蒸汽喷射装置对于轧机机座进行人工清洗。接着使冷轧工作辊组移入。此外将装有推进器的四辊张紧组合装置移入到设备里。这通过将热切边机从轧制线上移出而实现。
反过来如下来实现从冷轧运行至热轧运行的变换措施首先将冷轧工作辊组移出。然后将热轧工作辊移入。接着将装有推进器的四辊张紧组合装置从设备里移出去。这通过将热切边机移入到轧制线里来实现。
此外如上所述，采取了用于更换运行的措施，这关系到供给乳化液或者轧制用润滑油。在现有的用于轧制润滑油运行的回油管路中的分支设有可以人工调整的截止阀。剩余油排空到泵池里。在至回油箱的回油管中装有一个火焰盒。一个新的回油箱设有一个单独的用于冲洗油的腔室。此外设有必需的回油泵和回油管路用于轧制用润滑油设备。新的轧制用润滑油超前管路设有转换阀，它们尽可能靠地连接于现有的夹紧横梁上。设有一个用于借助于压缩空气对夹紧梁进行吹洗的接口。最后也设有一个接口，用于利用轧制用润滑油来冲洗喷射横梁以及机座槽。
将乳化液运行换接至轧制用润滑油运行的方法如下首先用蒸汽喷射装置对机座进行人工清洗。在这个过程中将乳化液引出至回油箱里。然后借助于压缩空气来吹洗夹紧梁。接着借助于回油泵或者清空泵使油箱清空至最低液位。乳化液用的回油管路中的管路附件在相应滴漏时间之后被关闭。然后将通到新的用于已使用过的冲洗油的收集腔室的出口打开。在接入轧制用润滑油设备的系统泵之后，用轧制用润滑油来冲洗喷嘴横梁，以及如果需要的话也通过冲洗接口来冲洗机座槽。受到污染的清洗油通过收集腔室借助于回油泵被排放至在新的轧制用润滑油结构里的用过的冲洗油的容器里。最后使通到用于轧制用润滑油的回油箱的回油机构开启。
从轧制用润滑油运行转换至乳化液运行的方法按如下进行首先借助于压缩空气来吹洗夹紧梁。然后在相应的滴漏时间之后将通到轧制用润滑油用的回油箱的回油机构关闭。然后打开用于轧制用润滑油的回油路上的余油排空接口。在用于轧制用润滑油的回油路上的余油排空接口关闭之后，打开通到用于乳化液的回油箱的回油机构。
在回油管路中的换接附件以及余油排空装置设计成具有最终位置监测机构的人工的管路附件。将机座上超前管路中的换接附件设计成具有最终位置监测机构的可气动操纵的附件。
液压或者气动控制系统的必要的修改以及泵、压缩机和相应的设备管路上的所属变化不作详细说明，并按通常的专业方式进行。
必需的修改既涉及装置设备又涉及所要采取的措施，都可以相对物美价廉地实现，因此由按照本发明的建议可以实现很经济有效的使用。
附图标记列表1 轧制设备2 金属物料3 轧机机座4 运输区段5 接收装置6 卷材7 升降装置8 带材导向辊9 运输区段的辊子10 热切边机11 移动装置12 带材支承-和/或带材驱动-和/或带材矫正装置(设有已被装入的推进器的张紧组合辊)13 移动装置14 配对辊15 轧机机座的用于热轧的轧辊16 轧机机座的用于冷轧的轧辊L 长度A 第一位置(热轧)B 第二位置(冷轧)H 行程
权利要求
1.用于轧制金属物料(2)的轧制设备(1)，该轧制设备具有至少一个轧机机座(3)以及一个在该轧机机座(3)两侧在一个规定长度(L)上延伸的用于所要轧制的物料(2)的运输区段(3)，其特征在于，在运输区段(4)的纵向延伸部位的范围内设有至少一个接收装置(5)用于金属物料(2)的卷材(6)，该接收装置可以布置在一个第一位置(A)上，在这里它并不阻碍金属物料(2)沿着运输区段(4)进行运输；该接收装置并可以布置在一个第二位置(B)上，在这里它使卷材(6)在运输区段(4)上靠近轧机机座(3)进行定位，用于展开或者卷绕卷材(6)。
2.按权利要求1所述的轧制设备，其特征在于，所述至少一个接收装置(5)布置在一个升降装置(7)上，用该升降装置可以使接收装置在垂直方向上定位于所希望的高度上。
3.按权利要求2所述的轧制设备，其特征在于，在升降装置(7)上设有至少一个带材导向辊(8)、尤其是一种被驱动的带材导向辊。
4.按权利要求3所述的轧制设备，其特征在于，所述至少一个带材导向辊(8)在升降装置(A)的下降位置中布置在运输区段(4)的其它辊子(9)的高度上。
5.按权利要求1至4中之一所述的轧制设备，其特征在于，设置一种热切边机，它设有移动装置(11)、尤其是升降装置，利用该装置可以使热切边机移动到工作位置(A)上，或从该位置中移出(B)。
6.按权利要求1至5中之一所述的轧制设备，其特征在于，设有带材支承装置、和/或带材驱动装置、和/或带材矫正装置(12)，它们设有移动装置(13)、尤其是升降装置，利用该装置可以使它们移动到工作位置(B)中，或从该位置中移出来(B)。
7.按权利要求6所述的轧制设备，其特征在于，带材支承装置、和/或带材驱动装置、和/或带材矫正装置(12)具有一个装有推进器的张紧辊组合装置、尤其是一种四辊张紧辊组合装置。
8.按权利要求3至7中之一所述的轧制设备，其特征在于，设置至少一个与带材导向辊(8)共同作用的配对辊(14)，该配对辊尤其可以在垂直方向上移动，并可以定位于规定的高度上。
9.按权利要求1至8中之一所述的轧制设备，其特征在于，它具有用于将冷却剂和/或润滑剂供应给轧机机座(3)的轧辊(15，16)和/或所要轧制的物料(2)的装置，其中这些装置可以有选择地转换至供给轧制用润滑油、或者转换至供给乳化液。
全文摘要
一种用于轧制金属物料(2)的轧制设备(1)，该轧制设备具有至少一个轧机机座(3)以及一个在该轧机机座(3)的两侧在一个规定长度(L)上延伸的运输区段(4)，该运输区段用于所要轧制的物料(2)，对于该轧制设备规定如下在运输区段(4)的纵向长度范围内设有至少一个接收装置(5)用于金属物料(2)的卷材(6)，该接收装置可以布置在一个第一位置(A)上，在这里该接收装置并不阻碍金属物料(2)沿着运输区段(4)进行运输；该接收装置并可以布置在一个第二位置(B)上，在这里它使卷材(6)在运输区段(4)上靠近轧机机座(3)进行定位，用于展开或卷起卷材(6)。
文档编号B21B39/00GK1984727SQ200580023781
公开日2007年6月20日 申请日期2005年6月21日 优先权日2004年7月15日
发明者A·克拉普多, R·奥尔恩多夫 申请人:Sms迪马格股份公司