专利名称：钢铁薄板带坯熔液水平热注磁悬浮降温余热热轧制坯工艺的制作方法
技术领域：
本发明属钢铁生产领域。
本发明系钢铁薄板带坯近似终形连铸连轧制坯工艺。
钢铁板带材生产领域近似终形的薄板带坯制坯生产工艺对社会、对企业有巨大经济效益，故在国外和国内都有很大发展。国外有SMS公司的CSP工艺、MDS公司的ISP工艺、达涅利公司的FISR工艺、奥钢联的Conroll工艺、Innse公司和住友公司的薄板坯连铸连轧工艺以及蒂平斯公司和三星公司的ISP工艺等。国内上海钢研所利用双辊连铸成1～5×200mm的薄带坯、冶金部钢铁研究总院利用单辊法连铸出0.5～1.2×70mm薄带坯。(注1)上述各工艺可分为垂直浇注与水平浇注两种。
垂直浇注 钢液自浇包垂直流出，经水冷轮(模)冷凝，表层生成硬壳，同时将金属液以适当流率输送到轧辊入口，而后平均分配到整个轧辊宽度上进行轧制成坯。这类工艺需解决熔池发生紊流及金属液分配等诸多技术问题。(注2)、(注3)。此种工艺需要高大厂房及复杂控制系统。
水平浇注-水平连续铸坯 钢液沿着水平方向从浇包流向结晶轮(器)，生成硬壳，卷取成卷。
本发明是将水平连铸投资省、设备简单易操作；热模铸坯质量高；磁悬浮金属液片易实现可控保护及可控冷却降温；余热热轧以及产品牌号、产品规格、单卷重量范围宽广等诸多优良特性于一体近似终形的连铸连轧生产工艺。
本发明的工作原理如附图
所示，合格的钢铁金属熔液1(其温度远超过居里点温度768℃(注4)，具有非磁性。)由浇包2经浇口3流出，形成金属液片4，被电磁铁5产生的磁悬浮力浮托于空间，又被可控保护及冷却装置6作可控保护及可控冷却降温，使金属液片2由液态逐步变为固态，并保留最佳热轧温度(例如≥950℃)，被托轮7支托，由热轧机8的牵引动力(通过起始牵引板)牵引进入8，进行热轧，热轧后热模铸坯由铸造组织转变为加工组织。热轧坯再经可控保护及可控冷却9降温，再经整理机10整理，最后由卷取机11卷取成卷(或剪切机剪切堆成垛)，交冷轧成材。
为了调试方便，浇包2安装在轨道上，既可调整磁浮区长度，又可用卡板固定于轨道上。
浇口3出口端内腔尺寸即金属液片的厚度×宽度须合乎制坯工艺要求，并与热轧机规格匹配。
根据电磁感应理论、直线感应电动机研究成果(注5)及电磁铸造实践经验(注6)，电磁铁5产生的磁力线切割不断向热轧机移动的金属液片，金属液片感生涡流，此涡流产生热效应的同时也感生出磁力线，此感生磁力线与电磁铁磁力线相斥，产生向上悬浮力，把金属片悬浮于空间，被移动、被可控保护及可控冷却降温，由液态变成固态进入热轧机热轧。
电磁铁电源频率可按金属液片重量，即厚×宽×长(悬浮区域长度)×比重，来选择直流、工频或中频。电源的输出功率除参考注6外，还应具有可调节的功能，以适不同重量的金属液片。
各种频率的电磁铁及电源设计，不属本文范围。
进入热轧机8的热铸坯的金属变形抗力很低，对热轧机的力能要求也很低，但热轧机的轧制速度应无级连续可调，以适应生产要求。
可控保护及可控冷却6、9，整理机10、卷取机(或剪切机、堆垛机)11可按生产要求选择。
钢铁薄板带坯连铸连轧生产工艺是钢铁板带材直接化、近终形生产，有节能、增收巨大效益，故此类工艺在钢铁板带材生产中显得不可缺少。据介绍(注7)，用此类工艺生产厚度1～3mm，宽度1220mm的板带坯，可节省生产费用3/4。又据介绍(注8)，美国年产5000万吨扁平轧件中，有2000万吨左右可由薄板带坯连铸连轧工艺生产。
本发明为热模流注可控冷却，具有表面无裂纹、内部系加工组织的优质板带坯。
本发明能生产的牌号多。
本发明能生产的规格范围宽广，单卷重量及单件板坯重量随意，产量调整灵活方便。
本发明不需高大厂房、设备简易，属可视操作，调控简易。从而较其他工艺节省巨额基建投资及生产费用。注1《小型连轧及近终形连铸500向》冶金工业出版社1995年12月第330页、第364页。注2《国外金属加工》杂志1996年第2期第39～42页注3《世界发明》杂志1991年第1期第7页注4《连续铸钢手册》冶金工业出版社1991年1版，1995年2次印刷第278页。注5《直线感应电动机》(译文集)浙江大学五、七电机厂、《新技术编译》编译组1972年出版。第7页、第182～184页。注6《轻合金加工技术》杂志1989年6期第26～35页。注7同注4第867页注8同注1第378页。
权利要求
钢铁板带材坯料，采用钢铁熔液热模流注，由磁悬浮力浮托于空间，被可控保护及可控冷却变成固态，利用该铸坯的余热进行热轧制坯。
全文摘要
本发明属钢铁生产领域。本发明系钢铁薄板带坯连铸连轧制坯,供冷轧成材。钢铁熔液从浇包的浇口流出,成为金属液片,被电磁铁产生的磁悬浮力悬浮于空中进行可控保护及可控冷却,变成固态,并保留热轧最佳温度,进入热轧机热轧,由铸态组织变为加工组织,其厚度近似产品的终形尺寸。热轧后再经可控保护及可控冷却,又经整理,最后由卷取机卷取成卷或锯切机锯切堆垛,转冷轧成材。
文档编号B21B1/46GK1212184SQ9811228
公开日1999年3月31日 申请日期1998年10月12日 优先权日1998年10月12日
发明者刘定平 申请人:刘定平