專利名稱：一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法及設備。屬于冶金工業(yè)中連鑄、連軋技術，適用于各種規(guī)格的不銹鋼與低碳鋼、低碳鋼與低合金鋼、有色金屬與有色金屬的熱軋復合板、帶的連鑄連軋。
背景技術：
由于不銹鋼材料具有高強度、耐腐蝕和美麗光澤而被廣泛應用于生產、生活的各個領域，而且市場需求不斷增長。但是，不銹鋼材料又因稀有金屬原料鎳、鉻、鈦的短缺而價格昂貴。因此它的生產制造和應用都受到很大限制。為了解決這個矛盾，人們開始研究探索不銹鋼與低碳鋼的復合材料。下面介紹幾種現有的生產方法和設備。
1、焊接軋制法用不銹鋼和低碳鋼板各一塊，將接觸面清理干凈合在一起，再把四周接觸縫處焊合，然后經加熱爐加熱、軋制的方法。
2、堆焊法將軋制的低碳鋼板用不銹鋼焊條或焊絲堆焊一定厚度，形成不銹鋼焊層，再經加熱爐加熱、軋制的方法。
3、爆炸焊接法把兩塊不同金屬材料板塊的接觸面清理干凈合在一起，加熱后用特殊爆炸工藝使其焊合后經加熱爐加熱、軋制的方法。
4、離心澆鑄法把低碳鋼水鑄入離心機，待其冷卻后處于固熔狀態(tài)時，再將不銹鋼水鑄入離心機內圈，待其凝固成環(huán)型復合板、帶坯后，取出矯直、加熱、軋制的方法。
原有技術的缺點工藝流程間斷、操作復雜，難以實現連續(xù)化、自動化和規(guī)?；a，生產效率低，成本高，手工操作多難以保證產品質量。

發(fā)明內容
為了克服原有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于采用一部連鑄機，使用2-3臺結晶器連鑄成復合板、帶坯，不需要二次水冷，在高溫狀態(tài)下直接送入初軋機、精軋機軋制成材的工藝方法及設備。
本發(fā)明的目的是通過以下技術措施實現的，一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法，是由兩種不同的金屬材料板坯，將其接觸面清理干凈后焊合在一起，再經二次加熱、軋制成材的工藝方法，其特征是將兩種不同金屬材料的鋼水在一部由2-3臺結晶器(A、B、C)組成的連鑄機上連鑄成復合板、帶坯，直接送入連軋機軋制成復合板、帶材的工藝方法，具體工藝是由一臺完成低碳鋼板、帶坯澆鑄的結晶器A和一臺完成不銹鋼板、帶坯澆鑄的結晶器B，即上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10、左、右側冷卻鋼帶19四條冷卻鋼帶組成的同步、循環(huán)、移動式結晶器連續(xù)作業(yè)的方法。工藝流程低碳鋼板、帶坯一次澆鑄(結晶器A)→不銹鋼板帶坯二次澆鑄(結晶器B)→初軋機36→→帶坯剪切機37→磁輥道38→坯頭取出機39→爐前夾送輥40→均熱爐41→軋前夾送輥42→精軋機43→軋后夾送輥44→成品剪切機45→冷床前夾送輥46→磁輥冷床47→噴淋裝置48→冷床后夾送輥49→矯直機50→成品夾送輥51→卷取機52。復合板、帶坯從連鑄機拉出后，不用二次水冷，在高溫狀態(tài)下直接進入初軋機36連軋。在同一部連鑄機上可以使用2-3臺結晶器同時工作，當使用兩臺結晶器(A、B)工作時，可以實現不同金屬材料的單面復合；當使用三臺結晶器(A、B、C)工作時，可以實現不同金屬材料的雙面復合。
一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是一種同步、循環(huán)、移動式鋼帶結晶器，由上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10、左、右側冷卻鋼帶19四條同步移動的鋼帶組成，上冷卻鋼帶1環(huán)繞在驅動輥3、從動輥2、張緊輥4上；下冷卻鋼帶10環(huán)繞在下冷卻鋼帶驅動輥12、下冷卻鋼帶從動輥11、下冷卻鋼帶張緊輥13上。在上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10的冷卻面外側安裝支撐磁輥8，支撐磁輥8之間安裝冷卻水箱9，冷卻水箱9內側加工密布的小孔、外側與高壓水管相通，高壓水注入冷卻水箱9后，從內側密布小孔溢出形成水膜，水膜接觸移動的鋼帶，起到了冷卻、潤滑和支撐鋼帶的作用。上冷卻鋼帶1環(huán)繞的驅動輥3、從動輥2、張緊輥4、支撐磁輥8和冷卻水箱9均固定在可調的上冷卻鋼帶機座架23上；左、右側冷卻鋼帶19環(huán)繞在左、右側冷卻鋼帶驅動輥21、左、右側冷卻鋼帶從動輥20、左、右側冷卻鋼帶張緊輥22上，在左、右側冷卻鋼帶19冷卻面的外側安裝側冷卻鋼帶支撐磁輥14，側冷卻鋼帶支撐磁輥14之間安裝內部加工密布小孔外側與高壓水管連通的側冷卻水箱15。高壓水注入側冷卻水箱15后，從內側，密布小孔溢出形成水膜，水膜接觸移動的鋼帶，起到了冷卻、潤滑和支撐鋼帶的作用。在上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10上安裝干燥器7、涂層器6和清理器5。左、右側冷卻鋼帶19上安裝側冷卻鋼帶清理器16、側冷卻鋼帶涂層器17、側冷卻鋼帶干燥器18。上冷卻鋼帶機座架23上的從動輥2、驅動輥3、張緊輥4上安裝可進行水平調節(jié)的調節(jié)絲杠25。在上冷卻鋼帶機座架23上安裝的軸承座24下面安裝可進行垂直方向調節(jié)的楔鐵裝置26。可以隨時調節(jié)上、下冷卻鋼帶的間隙。當生產不同金屬材料復合板、帶坯時，一部連鑄機上可以同時安裝2-3臺結晶器，當使用2-3臺結晶器時，下冷卻鋼帶10和左、右側冷卻鋼帶19是公用的冷卻鋼帶。
連鑄機和軋鋼機兩部份各設一套獨立控制系統(tǒng)，兩套控制系統(tǒng)即能獨立調控，又能相互轉換，調控的原則是以結晶器B的最佳復合溫度、出坯溫度和帶坯拉速為準，結晶器A、C服從于結晶器B，精軋機服從于初軋機，初軋機服從于結晶器C，均熱爐調溫速度服從初軋機軋制速度，當連鑄部份與軋鋼部份的速度、溫度調整一致時，可用軋鋼控制系統(tǒng)控制全工藝流程。
本發(fā)明的優(yōu)點1、由于簡化了工藝流程、縮短了生產周期、實現了生產過程的連續(xù)化和自動化，因此減少了生產流動資金占用、加速了企業(yè)資金周轉，從而給企業(yè)帶來更大的經濟效益。
2、由于本發(fā)明生產過程的連續(xù)，鑄坯過程又無二次水冷，鋼水的熱能得到了充分的利用，節(jié)約了能源，降低了生產成本。同時免去坯料重復切頭和多次加熱造成的氧化損耗，從而提高了金屬收得率。
3、由于簡化了工藝流程，減少了設備投入，廠房、場地的占用面明顯減少，因此節(jié)約了建設投資，縮短了建廠周期。
4、實現了結晶器冷卻面與鑄坯間的同步移動，克服了固定式結晶器鑄坯與冷卻面產生摩擦阻力的缺陷，不僅可以將結晶器設計加長，還能省去了復雜的振動裝置和引錠裝置，同時延長了結晶器的使用壽命。
5、由于結晶器的冷卻面與鑄坯沒有摩擦阻力，所以提高了鑄坯的拉速，通常拉速為12-20米/分，使用該結晶器最高拉速可以達到40米/分，從而提高了生產效率，降低了生產成本。
6、冷卻面外側安裝多組冷卻水箱，高壓水通過水箱中的密布的小孔形成水膜，水膜與移動的鋼帶接觸，使鋼帶和鑄坯及時得到充分的冷卻，鋼水冷卻快，金屬組織晶粒細化，偏析現象減少，從而可提高產品質量。
7、由于上冷卻鋼帶機座架在垂直方向可以調節(jié)，隨時改變上、下冷卻鋼帶的間隙，從而改變復合板、帶坯的的規(guī)格。
8、由于設計的左、右側冷卻鋼帶是同步移動，可以施加一定壓力，防止鋼水結晶前側向溢出，側封效果好，從而減少了設備事故，確保了設備正常運行。
9、連鑄機上可以同時設置2-3臺結晶器，其中兩臺結晶器同時工作時，可以連鑄不同金屬材料的單面復合板、帶坯；三臺結晶器同時工作時，可以連鑄不同金屬材料的雙面復合板、帶坯，從而增加了產品的品種。
10、在使用2-3臺結晶器時，下冷卻鋼帶、左、右側冷卻鋼帶均為各結晶器公用的冷卻鋼帶，可以減少設備配置，又能實現各結晶器同步移動，節(jié)省了設備投資，保證了產品質量。


圖1-a、1-b、1-c本發(fā)明生產工藝流程示意2結晶器結構主視3結晶器結構俯視4結晶器上冷卻鋼帶調節(jié)裝置示意中1、上冷卻鋼帶 2、從動輥 3、驅動輥 4、張緊輥 5、清理器 6、涂層器 7、干燥器 8、支撐磁輥 9、冷卻水箱 10、下冷卻鋼帶 11、下冷卻鋼帶從動輥 12、下冷卻鋼帶驅動輥 13、下冷卻鋼帶張緊輥 14、側支撐磁輥 15、側冷卻水箱 16、側冷卻鋼帶清理器 17、側冷卻鋼帶涂層器 18、側冷卻鋼帶干燥器 19、左、右側冷卻鋼帶 20、左、右側冷卻鋼帶從動輥 21、左、右側冷卻鋼帶驅動輥 22、左、右側冷卻鋼帶張緊輥 23、上冷卻鋼帶機座架 24、軸承座 25、調節(jié)絲杠 26、楔鐵裝置 27、不銹鋼水 28、不銹鋼水中間包 29、不銹鋼水澆鑄槽 30、低碳鋼水 31、低碳鋼水中間包 32、低碳鋼水澆鑄槽 33、結晶器C不銹鋼水 34、結晶器C中間包 35、結晶器C澆鑄槽 36、初軋機 37、帶坯剪切機 38、磁輥道 39、坯頭取出機 40、爐前夾送輥 41、均熱爐 42、軋前夾送輥 43、精軋機 44、軋后夾送輥 45、成品剪切機 46、冷床前夾送輥 47、磁輥冷床 48、噴淋裝置 49、冷床后夾送輥 50、矯直機 51、成品夾送輥 52、卷取機。
結合

如下結晶器A前端設置儲存不銹鋼水27的不銹鋼水中間包28、不銹鋼水澆鑄槽29。結晶器B前端設置儲存低碳鋼水30的低碳鋼水中間包31、低碳鋼水澆鑄槽32，結晶器C前端設置儲存結晶器C不銹鋼水33的結晶器C中間包34、結晶器C澆鑄槽35。結晶器(A、B、C)是由環(huán)繞在驅動輥3、從動輥2張緊輥4上的上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10、左、右側冷卻鋼帶19組成。在上冷卻鋼帶1、下冷卻鋼帶10的冷卻面外側安裝支撐磁輥8，支撐磁輥8之間安裝內側加工密布小孔、外側與高壓水管連通的冷卻水箱9上。上冷卻鋼帶1上安裝干燥器7、清理器5、涂層器6。下冷卻鋼帶10上安裝冷卻鋼帶從動輥(11)、下冷卻鋼帶驅動輥12、下冷卻鋼帶張緊輥13。左、右側冷卻鋼帶19環(huán)繞在左、右側冷卻鋼帶從動輥20、左、右側冷卻鋼帶驅動輥21、左、右側冷卻鋼帶張緊輥22上。在左、右側冷卻鋼帶19上安裝側冷卻鋼帶清理器16、側冷卻鋼帶涂層器17、側冷卻鋼帶干燥器18。在左、右側冷卻鋼帶19冷卻面的外側安裝側支撐磁輥14，側支撐磁輥14之間安裝內部加工密布小孔外側與高壓水管連通的側冷卻水箱15。在上冷卻鋼帶機座架23上安裝軸承座24，下面安裝可進行垂直方向調節(jié)的楔鐵裝置26，在上冷卻鋼帶機座架23上的從動輥2、驅動輥3、張緊輥4上安裝可進行水平調節(jié)的調節(jié)絲杠25。復合板帶、坯從結晶器C拉出后進入初軋機36→帶坯剪切機37→磁輥道38→坯頭取出機39→爐前夾送輥40)→均熱爐41→軋前夾送輥42→精軋機43→軋后夾送輥44→成品剪切機45→冷床夾送輥46→磁輥冷床47→噴淋裝置48→冷床后夾送輥49→矯直機50→成品夾送輥51→卷取機52。
具體實施例方式
1、以生產不銹鋼雙面復合板、帶材工藝流程為例，見圖1-a、圖1-b、圖1-c不銹鋼水(27)通過不銹鋼水中間包(28)和不銹鋼水澆鑄槽(29)注入結晶器A，不銹鋼水隨結晶器A移動逐漸冷卻成不銹鋼帶坯，然后低碳鋼水(30)通過低碳鋼水中間包(31)和低碳鋼水澆鑄槽(32)注入結晶器B，低碳鋼水隨結晶器B移動復合在不銹鋼帶坯上，隨后結晶器C不銹鋼水(33)通過結晶器C中間包(34)和結晶器C澆鑄槽(35)注入結晶器C，隨著結晶器C的移動，不銹鋼水(33)復合在碳鋼帶坯上。雙面復合板、帶坯從連鑄機中拉出，不加二次水冷直接進入初軋機(36)，經帶坯剪切機(37)、磁輥道(38)后進行探傷檢測，發(fā)現有局部缺陷，由帶坯剪切機(37)切斷后由切頭取出機(39)取走，再經爐前夾送輥(40)送入均熱爐(41)，帶坯在均熱爐內稍作熱量補充和均熱，再經軋前夾送輥(42)送入精軋機(43)，精軋后的復合板、帶經成品剪切機(45)和冷床夾送輥(46)送入磁輥冷床(47)，由噴淋裝置(48)冷卻，由冷床后夾送輥(49)送入矯直機(50)，再經成品夾送輥(51)送入卷取機(52)2、(見圖4)生產不銹鋼與低碳鋼單復合板、帶材時，同時使用結晶器A、B。生產時，不銹鋼水(27)通過不銹鋼中間包(28)和不銹鋼澆鑄槽(29)注入結晶器A，并隨著上、下、左、右鋼帶同步移動，當不銹鋼水結晶后從結晶器A中拉出時，低碳鋼水(30)又通過低碳鋼中間包(31)低碳鋼澆鑄槽(32)注入結晶器B，此時，低碳鋼水隨著結晶器B中的不銹鋼帶坯一起同步移動，逐漸冷卻后生產出復合板、帶坯。單面復合板、帶坯從連鑄機中拉出，不加二次水冷直接進入初軋機(36)，經剪切機(37)、磁輥道(38)后進行探傷檢測，發(fā)現有局部缺陷，由剪切機(37)切斷后由切頭取出機(39)取走，再經爐前夾送輥(40)送入均熱爐(41)，帶坯在均熱爐內稍作熱量補充和均熱，再經軋前夾送輥(42)送入精軋機(43)，精軋后的復合板、帶經成品剪切機(45)和冷床夾送輥(46)送入磁輥冷床(47)，由噴淋裝置(48)冷卻，由冷床后夾送輥(49)送入矯直機(50)，再經成品夾送輥(51)送入卷取機(52)本發(fā)明的工藝方法和設備還可以生產各種不同材料的單、雙面復合板、帶，如低碳鋼與低合金鋼、不銹鋼與低合金鋼、有色金屬與有色金屬的復合板、帶材。
權利要求
1.一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法，是由兩種不同的金屬材料板坯，將其接觸面清理干凈后焊合在一起，再經二次加熱、軋制成材的工藝方法，其特征是將兩種不同金屬材料的鋼水在一部由2-3臺結晶器(A、B、C)組成的連鑄機上連鑄成復合板、帶坯，直接送入連軋機軋制成復合板、帶材的工藝方法，具體工藝是由一臺完成低碳鋼板、帶坯澆鑄的結晶器A和一臺完成不銹鋼板、帶坯澆鑄的結晶器B，即上冷卻鋼帶(1)、下冷卻鋼帶(10)、左、右側冷卻鋼帶(19)四條冷卻鋼帶組成的同步、循環(huán)、移動式結晶器連續(xù)作業(yè)的方法，工藝流程低碳鋼板、帶坯→次澆鑄(結晶器A)→不銹鋼板帶坯二次澆鑄(結晶器B)→初軋機(36)→→帶坯剪切機(37)→磁輥道(38)→坯頭取出機(39)→爐前夾送輥(40)→均熱爐(41)→軋前夾送輥(42)→精軋機(43)→軋后夾送輥(44)→成品剪切機(45)→冷床前夾送輥(46)→磁輥冷床(47)→噴淋裝置(48)→冷床后夾送輥(49)→矯直機(50)→成品夾送輥(51)→卷取機(52)。
2.根據權利要求1所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法，其特征是復合板、帶坯從連鑄機拉出后，不用二次水冷，在高溫狀態(tài)下直接進入初軋機(36)連軋。
3.根據權利要求1所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法，其特征是在同一部連鑄機上可以使用2-3臺結晶器同時工作，當使用兩臺結晶器(A、B)工作時，可以實現不同金屬材料的單面復合；當使用三臺結晶器(A、B、C)工作時，可以實現不同金屬材料的雙面復合。
4.一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是一種同步、循環(huán)、移動式鋼帶結晶器，由上冷卻鋼帶(1)、下冷卻鋼帶(10)、左、右側冷卻鋼帶(19)四條同步移動的鋼帶組成，上冷卻鋼帶(1)環(huán)繞在驅動輥(3)、從動輥(2)、張緊輥(4)上；下冷卻鋼帶(10)環(huán)繞在下冷卻鋼帶驅動輥(12)、下冷卻鋼帶從動輥(11)、下冷卻鋼帶張緊輥(13)上，在上冷卻鋼帶(1)、下冷卻鋼帶(10)的冷卻面外側安裝支撐磁輥(8)，支撐磁輥(8)之間安裝冷卻水箱(9)，冷卻水箱(9)內側加工密布的小孔、外側與高壓水管相通，上冷卻鋼帶(1)環(huán)繞的驅動輥(3)、從動輥(2)、張緊輥(4)、支撐磁輥(8)和冷卻水箱(9)均固定在可調的上冷卻鋼帶機座架(23)上；左、右側冷卻鋼帶(19)環(huán)繞在左、右側冷卻鋼帶驅動輥(21)、左、右側冷卻鋼帶從動輥(20)、左、右側冷卻鋼帶張緊輥(22)上，在左、右側冷卻鋼帶(19)冷卻面的外側安裝側冷卻鋼帶支撐磁輥(14)，側冷卻鋼帶支撐磁輥(14)之間安裝內部加工密布小孔外側與高壓水管連通的側冷卻水箱(15)。
5.根據權利要求4所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是在上冷卻鋼帶(1)、下冷卻鋼帶(10)上安裝干燥器(7)、涂層器(6)和清理器(5)。
6.根據權利要求4所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是左、右側冷卻鋼帶(19)上安裝側冷卻鋼帶清理器(16)、側冷卻鋼帶涂層器(17)、側冷卻鋼帶干燥器(18)。
7.根據權利要求4所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是上冷卻鋼帶機座架(23)上的從動輥(2)、驅動輥(3)、張緊輥(4)上安裝可進行水平調節(jié)的調節(jié)絲杠(25)。
8.根據權利要求4所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征是在上冷卻鋼帶機座架(23)上安裝的軸承座(24)下面安裝可進行垂直方向調節(jié)的楔鐵裝置(26)。
9.根據權利要求4所述的一種不同金屬材料的復合板、帶的生產設備，其特征在于生產不同金屬材料復合板、帶坯時，一部連鑄機上可以同時安裝2-3臺結晶器，當使用2-3臺結晶器時，下冷卻鋼帶(10)和左、右側冷卻鋼帶(19)是公用的冷卻鋼帶。
10.根據權利要求1、4所述的不同金屬材料的復合板、帶的生產方法及設備，其特征是連鑄機和軋鋼機兩部份各設一套獨立控制系統(tǒng)，兩套控制系統(tǒng)即能獨立調控，又能相互轉換，調控的原則是以結晶器B的最佳復合溫度、出坯溫度和帶坯拉速為準，結晶器A、C服從于結晶器B，精軋機服從于初軋機，初軋機服從于結晶器C，均熱爐調溫速度服從初軋機軋制速度，當連鑄部份與軋鋼部份的速度、溫度調整一致時，可用軋鋼控制系統(tǒng)控制全工藝流程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不同金屬材料的復合板、帶的生產方法及設備。它涉及冶金工業(yè)的連鑄、連軋技術。其特征是在同一部連鑄機上，使用2－3臺結晶器同時工作，實現不同金屬材料單、雙面復合板、帶的連鑄和連軋。結晶器是由上、下、左、右側四條同步循環(huán)移動的鋼帶組成，當2－3臺結晶器同時工作時，下冷卻鋼帶和左、右側冷卻鋼帶為各結晶器公用的冷卻鋼帶，在上冷卻鋼帶機座架上安裝可進行水平和垂直調節(jié)的裝置。由結晶器拉出的復合板、帶坯再經初軋機、剪切機、均熱爐、精軋機、卷取機后生產出不同規(guī)格的復合板、帶材。本發(fā)明可以生產各種不同規(guī)格的低碳鋼與不銹鋼、低碳鋼與低合金鋼、有色金屬與有色金屬的復合板、帶材。其優(yōu)點是實現了生產過程的連續(xù)化、自動化，節(jié)約了能源，降低了成本，保證了產品質量，從而給企業(yè)帶來更大的經濟效益。
文檔編號B21B15/00GK1714957SQ200410091388
公開日2006年1月4日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權日2004年11月25日
發(fā)明者李鐵鐸, 李曉明, 李曉峰, 李冰 申請人:李鐵鐸