用于稳定辊道上的轧制金属带的运动的方法和设备与流程

本发明涉及用于稳定在热轧机中的辊道上移动的轧制金属带、优选地钢带的方法和设备。

在热轧机或薄板坯连铸连轧tscr中、特别是arvedi-esp薄板坯连铸连轧tscr中,可以以多种方式生产热带：

在所谓的分批模式中，板坯在至少一个轧机机组中被轧制，从而形成成品带，所述成品带在冷却区中被冷却并且然后借助于卷绕设备被卷绕，从而形成带材卷。

在所谓的半无头模式中，无头的条在第一轧机机组中被预轧制，从而形成具有≥15mm的厚度的中间带，该中间带借助于剪切机而被分割，最后在第二轧机机组中被轧制，从而形成具有≥3.5mm的最终厚度的成品带，然后在冷却区中被冷却,并且在那之后借助于一个或多个卷绕设备被卷绕，从而形成带材卷。取决于最终厚度，在这种情况下所述成品热带的速度最大近似为3m/s。通过最小最终厚度与最大带速度的这种关系，所述带头部可在辊道上被稳定地朝着卷绕设备运输。

在所谓的无头模式中，在第一和第二轧机机组中轧制无头地铸造的条，成品带在冷却区中被冷却并且在那之后在卷绕设备中被卷绕，从而形成带材卷。所得到的热带借助于位于所述卷绕设备上游并紧挨着所述卷绕设备的所谓飞剪机而被分割成合适的长度并且在所述卷绕设备上以交替的方式被卷绕，从而形成钢材卷。通过这种方法，生产具有在0.6与6mm之间的最终厚度的热带，取决于该最终厚度，该热带可具有17m/s的最大速度。

在无头模式中，带头部在切割之后在辊道上被运输到两个卷绕设备中的一个，任选地被运输到第三卷绕设备，在卷绕设备中进行卷绕。在该过程中，所述带头部还移行通过卷绕驱动器。由于在较低的厚度范围（最大0.6mm）中的带仅具有非常低的刚度，因此带头部在向前移动期间可在发生与运输辊的突然接触冲击时上弯。在这个时间点之后，由于在所述带头部的上侧与下侧之间的已改变的流入条件和压力条件，产生取决于流入速度和带头部与水平面之间的角度的强提升力。上弯的带部分的重力的作用方向与所述提升力相反（见图1）。如果提升力大于重力，那么带头部就升高远离所述辊道。带的移动就变得不稳定，所述带开始“飞”并且可能向后弯折（见图2a至2c）。这些事件导致带的品质下降并且还可导致所谓的“堆钢事故”而使轧机停机。

背景技术：

jp08174031a和jp08174033a描述了借助于多个一连串布置的空气梁来防止带头部在离开精加工轧机机组时上弯，每个所述空气梁都具有多个空气喷嘴。借助于位于上游的距离传感器，测得带变形的高度，并且基于所测得的值来调整施加到带的空气量或压力。

由于测量和随后对加压空气的调整，这些设备不适合于高的带速度。

jp3275997b2描述了无头操作的输出和卷绕区域。定位在卷绕设备上游的是分割被无头地输送的带的剪切机。为了防止带移行的不稳定性（上弯、飞），在带的方向上降低引导元件，空气以高速度从所述引导元件横向于带移行方向地排放。因此，在所述带的上侧和下侧之间继而产生压力差，从而实现轻微的吸引并且因此在头部区域中稳定了带移行。

从kr20120044180a已知使用多个喷嘴排来避免带头部上弯的设备，所述每个喷嘴排都布置在宽度方向上，其中喷射喷嘴和辊布置在喷嘴排之间。尽管在某些实施例中喷射喷嘴距辊的下侧具有一定距离，但是不能够排除上弯的带头部与喷射喷嘴之间的碰撞，特别是在发生用于喷射喷嘴的压力供应失效时。如何能够改进该设备没有从该文件出现。

kr2013046600a描述了借助于大量向上放置的风扇来防止带头部抬升的设备，所述风扇经由喷嘴板在所述带的方向上吹空气。布置在所述喷嘴板之间的是小型、可旋转地安装的辊，在发生带头部上升时，这些辊将防止碰撞。该解决方案具有如下缺点：

-所述风扇形成大空气流并形成低正压力，并且因此要求大的安装空间以及从风扇到带的大管道截面。它必须要求很多又大又重的装置，为了维护目的，这些装置必须被提升或被理想地折叠。

-在很多情况下，上述布置的和可旋转地安装的辊不提供防止与上升的带头部碰撞的合适保护，并且尤其不提供轧机的可靠操作。取决于带头部与装置的接触角和接触位置，仍然可能发生损坏或堆钢事故而使轧机停滞。

如何能够借助于鼓风设备来可靠地稳定薄带在辊道上的快速移动而在该过程中该带没有被不可接受地严重冷却或改变结构，以及如何甚至在压缩空气失效的情况下能够足够地稳定带而鼓风设备不被损坏都没有从现有技术出现。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的缺点并且详细说明用于稳定轧制金属带在辊道上的移动的设备和方法，借助于该设备和方法，快速薄金属带

-被稳定在辊道上，

-在该过程中只被稍微冷却，并且

-该稳定本身在发生压缩空气供应失效时是足够的并且保护所述设备免受损坏。

借助于根据权利要求1的设备来实现该目的。有利的实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明的设备包括多个保护性滑动引导件，每个滑动引导件基本上都被定向在带移行方向上，以用于引导“飞”带。保护性滑动引导件布置在所述辊道上方并且在所述带的宽度方向上距彼此具有一定距离。保护性滑动引导件优选地在所述设备的入口侧端部处被倒圆，使得所述带被可靠地引导到所述设备中。在保护性滑动引导件之间沿带移行方向或横向于带移行方向布置有多个喷嘴排，每个所述喷嘴排都具有多个喷嘴。相对于所述保护性滑动引导件的底侧靠后设置所述喷嘴，使得上弯的带不能够接触或损坏喷嘴。压缩空气供应和软管管线网或管道管线网为喷嘴排供应压缩空气，使得所述喷嘴可将压缩空气施加到带的上侧。

为了稳定在辊道上的薄带，根据本发明的设备具有

-定向在所述带的宽度方向（即，横向于所述带移行方向）上的多个喷嘴排，所述多个喷嘴排在所述带移行方向上距彼此具有一定距离，或

-定向在所述带移行方向上的多个喷嘴排，所述多个喷嘴排在所述带的宽度方向上距彼此具有一定距离。

为了实现对带足够的引导，有利的是所述设备具有至少三个、五个或七个等保护性滑动引导件。

为了在带的宽度方向上均匀地给所述带施加压缩空气，可行的是在一个喷嘴排中将至少一个喷嘴布置在两个保护性滑动引导件之间。

如果一个喷嘴排的喷嘴经由共用的软管管线或管道管线而被供应有压缩空气，则可以以简单且稳健的方式布置该设备的管道。

为了可接近性和维护的原因，有利的是，所述设备可经由接头和铰接式驱动装置能被朝着所述带枢转和被远离所述带枢转，所述接头优选地定向在所述带移行方向上。

特别是就通过所述喷嘴的空气流噪音的声级而言，已经证明有利的是，喷嘴被设计为单孔喷嘴或多孔喷嘴，和/或被设计为圆形喷射流喷嘴或扁平喷射流喷嘴，不过优选地被设计为多通道扁平喷射流喷嘴。

尤其是在变化的带宽度的情况下，可行的是，可在所述带的带移行方向上和/或带宽度方向上调整喷嘴的取向、优选地多个喷嘴的取向、特别优选地至少一个喷嘴排的取向。

尤其有利的是，喷嘴排的一个、多个或所有的喷嘴都被设计成具有关闭能力。可例如借助于控制阀或浮球阀实施这种断开。为了方便，关于带纵向轴线对称地布置的两个喷嘴被关闭。由于关闭，减小了在较窄的带的情况下的压缩空气消耗和噪音水平。

有利的是，可借助于致动器来调整一个或多个喷嘴排相对于所述带的取向，所述致动器比如是气压缸或液压缸。因此，可在操作期间自动地调整所述喷嘴的取向。

由于借助于根据本发明的设备对辊道上的带的稳定一方面要求许多压缩空气并且另一方面要避免压缩空气对带的过度冷却，有利的是，可借助于压缩空气供应和/或借助于布置在所述压缩空气供应与喷嘴之间的阀来调整压缩空气的压力。

优选地借助于压力调节器或流率调节器来实施对在软管管线或管道管线中的压缩空气的压缩空气量或压力的调整。

为了能够甚至用较小的压缩空气供应来满足消耗峰值，有利的是，阀和至少一个压缩空气存储器都被安装在所述压缩空气供应与软管管线或管道管线之间，使得所述压缩空气存储器可满足消耗峰值，所述阀可释放和关闭压缩空气的通流并且可以在压力或量方面以受控制或受调节的方式来实施对压缩空气的递送。

首先，借助于压缩空气供应来补充压缩空气存储器，其中布置在所述压缩空气存储器的出口与喷嘴之间的阀关闭。为了稳定带，打开阀，其结果是从压缩空气存储器抽出压缩空气。完成稳定之后，再次关闭阀并且重新填装压缩空气存储器。

可行的是，在热轧机中根据本发明的设备被布置在剪切机与卷绕设备之间或被布置在两个卷绕设备之间，所述剪切机布置在冷却区的下游。

还借助于根据权利要求14的用于稳定在热轧机中的辊道上的轧制钢带的带移行的方法来实现根据本发明的目的。

在这种情况下，钢带具有≤1.2mm的厚度，优选地≤0.9mm的厚度，特别优选地≤0.7mm的厚度，并且以≥5m/s的速度、优选地≥10m/s的速度、特别优选地≥15m/s的速度在辊道上移动。

在根据本发明的方法中，实施如下步骤：

-将根据本发明的设备引导（例如，通过向内枢转或下降）到所述带的上侧上；

-借助于所述设备的喷嘴将具有压力p的压缩空气施加到所述带的上侧，其结果是稳定了所述带在辊道上的移动；

-终止压缩空气的施加；并且

-引导所述设备远离（例如，通过向上枢转或提升），使得所述设备被引导远离所述带的上侧。

借助于引导，所述设备被引导到所述带的上侧上，除此之外，位于剪切机（在多数情况下所谓的“飞剪机”）下游的区域或两个卷绕设备之间的区域可被自由地接近。在将压缩空气施加到钢带的上侧期间，起初开始给所述喷嘴供应压缩空气。然后将压力p下的压缩空气喂给所述喷嘴。因此，稳定了钢带的移动。最终，终止压缩空气的施加并且引导所述设备远离所述带。

可行的是，在施加压缩空气之前，布置在所述压缩空气存储器与所述设备的喷嘴之间的阀关闭，并且所述压缩空气存储器然后被补充到压力≥p。

在将压缩空气施加到钢带的上侧期间，可行的是，布置在压缩空气存储器与所述设备的喷嘴之间的阀至少部分地打开。因此，压缩空气可在压力p下朝着喷嘴流动。优选地以流率受调节方式或压力受调节方式来控制所述阀。

附图说明

从随后对非限制性示例性实施例的描述提供了本发明的其他优点和特征，其中，在如下附图中：

图1示出了因为上弯的带1在辊道2上的移动而产生的提升力fa的视图。

图2a-2c示出了带1的不稳定移动的视图。

图3示出了根据本发明的设备100的透视图。

图4示出了借助于致动器11来调整喷嘴排的喷射角度的示意图。

图5示出了在热轧机中的多个根据本发明的设备100的前视图。

图6a、6b、6c示出了处于向内枢转的状态中的根据本发明的设备100的前视图、平面图和侧视图。

图7和8示出了处于向上枢转的状态中的根据本发明的设备100的前视图和侧视图。

图9示出了根据本发明的设备示意图，该设备具有可关闭的喷嘴排4。

图10示出了喷嘴5的示意图，喷嘴5的喷射方向和喷射喷射流18的可被调整。

图11a-11c示出了在热轧机中稳定薄带1期间的方法步骤的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了当带1在辊道2上移动时作用在带1上的力fa和g。提升力fa正比于速度v的平方并且取决于带头部1a与水平面之间的角度α。另一方面，重力g正比于带厚度t。如果提升力fa超过重力g，那么带1在向上方向上受到合力，该合力使带1向上移动。如果移动不停止，则带开始“飞”，即，带抬升离开辊道2或带头部1a由于流动力而被弯曲变圆。借助于箭头示意性地示出了空气的流线。在图2a至2c中示出了在带头部的弯曲变圆期间的不同阶段。

在图3中示出的是用于稳定在辊道2上的轧制金属带的根据本发明的设备100。该设备包括布置在带移行方向r上用于引导钢带（未示出）的七个保护性滑动引导件3，其中保护性滑动引导件3在宽度方向b上距彼此具有一定距离。在操作期间，钢带在保护性滑动引导件3的下侧与辊道2之间以特定的速度在带移行方向r上移动。在带移行方向r上，设备100具有十个喷嘴排4-1至4-10，其中每个喷嘴排具有布置在宽度方向b上的多个喷嘴5。为了保护喷嘴5不受损坏，喷嘴5以靠后设置的方式安装成相对于保护性滑动引导件3的下侧成距离a（见图6a和6c）。因此，甚至是如图2a至2c中所示的上弯的带头部也不能够损坏喷嘴。特别地，喷嘴5被设计为扁平喷射流喷嘴，其结果是减少了在操作期间的空气流动噪音的声级并且带1的上侧在宽度方向b上被均匀地暴露给压缩空气作用。为了能够朝着带以及远离带移动设备100，提供了铰接式驱动装置10和接头9。在铰接式驱动装置10的收回状态中，带可被压缩空气稳定。在铰接式驱动装置10的延伸状态中，带可被自由地接近，这在维护操作期间尤其有利。用于稳定带的压缩空气经由压缩空气供应6被引导到布置在接头9中的旋转导通件，然后经由管道管线网7和共用的管道管线8被引导到各个喷嘴排4-1至4-10的喷嘴5。压缩空气供应6可以是已经提供在热轧机中的压缩空气网或可以是用于给一个或多个设备100供应压缩空气的单独的压缩站。

在图4中示出的是借助于致动器11对喷嘴排4的调整。喷嘴排4被可旋转地悬置（通过在喷嘴排的中部的轴承壳象征性地示出），使得可在操作期间调整喷嘴5的喷射角度。

图5示出了多个根据本发明的设备100在热轧机中的布置。布置在冷却区14的下游的是剪切机12，剪切机12可切割带（此处未示出）。在arvedi-esp薄板坯连铸连轧tscr的情况下，带处于无头状态直到被剪切机12切割。仅因为切割而形成带头部（如图2a中附图标记1a）。为了说明的目的，此处假设带起初要在第一卷绕设备19a上被卷绕并且带然后要在第二卷绕设备19b上被卷绕。在借助于剪切机12切割带之前，除了在剪切机12与卷绕设备19a之间的两个设备100，在带移行方向r上的紧接着的两个设备100也被朝着所述带向内枢转，并且所述喷嘴被供应有压缩空气。通过切割所述带，带头部形成并且通过这四个向内枢转的设备100在辊道2上被朝着卷绕设备19b引导。在借助于卷绕设备19b开始卷绕带之后，设备100可再次向上枢转，因为在卷绕期间借助于带张力稳定带。

图6a至6c示出了根据本发明的设备100的三个视图，设备100经由铰接式驱动装置10（在该例中，液压缸或气压缸）可枢转成远离所述带（未示出）。如图6a中所示的喷嘴5距保护性滑动引导件3的底侧具有距离a，使得它们不会被带损坏。为了清晰的原因，在图6b和6c中没有示出在图6a中所示出的具有被驱动的辊的辊道。

在图7和8中，设备100被示出为处于被向上转动或向上枢转的状态。

图9示出了根据本发明的设备100，喷嘴排4和喷嘴排4的保护性滑动引导件3布置在带移行方向r上。可经由阀（在该例中控制阀）15关于带中心对称地关闭外喷嘴排和内喷嘴排4。因此，可减少在较窄的带的情况下的压缩空气消耗。

图10示意性示出了喷嘴5的视图，可借助于球头来调整喷嘴5的喷射方向，并且可通过喷嘴头的旋转来调整喷嘴5的喷射喷射流18。喷嘴5借助于螺纹可拆卸地旋入到管道管线中。因此，可以在发生堵塞或磨损时以简单的方式更换喷嘴5。

在图11a至11c中示出的是根据本发明的方法的步骤。在图11a中，由具有0.8mm的厚度的钢组成并且在16m/s的速度下的轧制带1在辊道2上朝着剪切机12移动。借助于压缩空气供应6使压缩空气存储器16被装载到6巴的压力。在这种情况下，阀15关闭并且两个设备100都位于向上枢转的状态中。设备100然后朝着辊道2向内枢转（图11b）并且阀15打开，使得压缩空气可从压缩空气存储器16流到设备100的喷嘴5。借助于压力调节阀17，管道管线中的压缩空气的压力被调整到保持在恒定的4巴处并且被施加到带1的上侧。借助于压缩空气，带1被稳定在辊道2上，使得它不因为流动力而开始“飞”。在卷绕驱动装置13已经使带1朝着卷绕设备19a偏转并且卷绕已经开始之后，阀15再次关闭，并且因此终止了压缩空气到带的施加。设备100然后被再次被向上转动。在那之后，压缩空气存储器16被再次填装并且所述设备为下一序列做准备。可经由压力调节阀17机械地调整压缩空气的压力。替代地，还可使用可电动调整的压力调节阀或压力致动的压力调节阀。还可经由流率调节器来以流率受调节的方式施加压缩空气。

尽管已经借助于优选的示例性实施例详细地充分说明和描述本发明，但是在不脱离于本发明的保护范围的情况下，本发明不被所公开的示例所限制并且本领域技术人员由此可得到的其他变型。

附图标记列表

1带

1a带头部

2辊道

3保护性滑动引导件

4,4-1…4-10喷嘴排

5喷嘴

6压缩空气供应

7管道管线网

8共用的管道管线

9接头

10铰接式驱动装置

11致动器

12剪切机

13卷绕驱动器

14冷却区

15阀

16压缩空气存储器

17压力调节器

18喷射喷射流

19卷绕设备

100用于稳定的设备

a距离

b带的宽度方向

fa提升力

g重力

r带移行方向

t带厚度

v速度

α角度。