在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法和装置 本发明涉及带材轧制时在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法和装置。
在带材轧制时，在高温下铁与氧或空气等气体接触时，在带材表面会形成反应产物的薄膜，也就是氧化皮。氧化皮对带材有坏的影响，如氧化，因此必须除去。去除带材上的氧化皮的通常做法是把高压水流喷到带材的表面。
例如图6示出了普通热精轧机系统中氧化皮去除装置的示意图。
在图6所示的普通热精轧机系统中，多个精轧机，也就是第一至第七精轧机101-107沿着粗轧机(未示出)下游的轧制材料传送方向排成一行。各精轧机101-107各有一对(上、下)工作辊201-207。这样构成了精轧机组100。在精轧机组100的进口侧，设有一氧化皮破碎机301用来移去轧制材料S上形成的氧化皮。氧化皮破碎机301有喷嘴302安排在轧制材料S的上下方。喷嘴把高压(如200kgf/cm2)的水喷到轧制材料的上下表面去除氧化皮。
因此，在板坯由粗轧机粗轧后传送出的轧制材料被送到精轧机组100的进口侧，在该处在精轧前由氧化皮破碎机301把轧制材料表面上的氧化皮除去。详细地说，高压(例如200kgf/cm2)的水通过上下喷嘴喷出喷到传送的轧制材料S的上下表面去除粘着地氧化皮。去除氧化皮的轧制材料S送到精轧机组100，由第一至第七精轧机101-107的工作辊201-207进行精轧，精轧到预定的厚度。
图3示出轧制材料S去除氧化皮和精轧时轧制负载和氧化皮厚度的关系图。图中圆圈○代表上述普通热精轧机系统的氧化皮去除装置的轧制负载，两点链线表示氧化皮厚度，A表示由氧化皮破碎机301去除氧化皮的时间，B、C、D、E、F、G和H代表第一至第七精轧机101-107精轧的时间。曲线图表明在氧化皮破碎机301去除氧化皮的时间，轧制材料S的氧化皮的厚度迅速降低，在精轧时间B、C、D、E、F、G和H该值也降低。另外发现反复的轧制使氧化皮减薄。
采用这种精轧机系统，要求以高速传送轧制材料以便提高工作效率。但是，当轧制材料高速传送时，当啮合进入精轧机101-107中时其前端与工作辊201-207的外周边碰撞。结果，工作辊201-207会变形或损坏。因此采用这种精轧机系统，轧制材料S必须以低速传送，因此轧制材料S要花较长的时间才能啮合进入工作辊201-207中，因此促进了氧化皮的生成。在该情形下，在轧制后轧制材料S的氧化皮的厚度超过5μm的限制。在精轧时，氧化皮卷入轧制材料S的表面中，造成缺陷。这样显著地恶化了轧制材料S的质量。
因此，本发明是要解决上述问题，本发明的目的是提供一种在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法及装置，通过可靠地阻止在轧制材料上生成氧化皮改进最终产品的质量。
按照本发明的第一方面，提供了一种在由排成一行的多个精轧机精轧带材时在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法，包括下列步骤：在精轧机的进口侧去除氧化皮；在带材的表面形成熔融玻璃薄膜；和在上述条件下把带材精轧到预定的板厚。
按照本发明的第二方面，提供了按照本发明的第一方面的在热精轧系统中抑制氧化皮生成的方法，其中还包括在最下游的精轧机的出口侧去除熔融玻璃薄膜的步骤。
按照本发明的第三方面，提供了一种在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的装置，包括：用于精轧带材的至少一个精轧机；氧化皮去除装置，设在所述的至少一个精轧机的进口侧；和把熔融玻璃涂层材料涂到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜的玻璃涂层材料的涂覆装置，所述的玻璃涂层材料涂覆装置设在所述的至少一个精轧机的进口侧，和在氧化皮去除装置的出口侧。
按照本发明的第四方面，提供了按照本发明的第三方面的在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的装置，其中去除带材上下表面上形成的熔融玻璃薄膜的熔融玻璃薄膜去除装置设在热轧机系统的出口侧。
按照本发明的第五方面，提供了一种在精轧机系统中抑制氧化皮生成的装置，包括一精轧机组，它有多台排成一行的精轧机用来精轧带材；氧化皮去除装置，设在精轧机组的进口侧；第一玻璃涂层材料涂覆装置用以把玻璃涂层材料喷到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜，所述的第一玻璃涂层材料涂覆装置设在包括所述的多个精轧机中的一个所述的精轧机组的进口侧，及在所述的氧化皮去除装置的出口侧；第二玻璃涂层材料涂覆装置用以把玻璃涂层材料涂到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜，第二玻璃涂层材料涂覆装置设在精轧机组的其余的精轧机中预定数目的精轧机的进口侧；以及用来去除带材上下表面的熔融玻璃薄膜的熔融玻璃薄膜去除装置，所述的熔融玻璃薄膜去除装置设在精轧机组的出口侧。
下面通过附图及详细说明可更清楚地理解本发明，这些附图只是作说明用，而不是对本发明的限制，附图中：
图1是本发明第一实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图；
图2是熔融的玻璃涂层材料喷出装置的示意的剖面图；
图3是使用本发明的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置，在精轧时氧化皮厚度与轧制负载的关系图；
图4是本发明第二实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图；
图5是本发明第三实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图；
图6是普通热精轧机系统的去除氧化皮装置的示意图。
下面参照附图说明本发明的最佳实施例。
图1是本发明第一实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图；图2是熔融的玻璃涂层材料喷出装置的示意的剖面图；图3是使用本发明的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置，在精轧时氧化皮厚度与轧制负载的关系。
在本发明的第一实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置中(图1)，多个精轧机、也就是第一精轧机11、第二精轧机12、第三精轧机13、第四精轧机14、第五精轧机15、第六精轧机16、和第七精轧机17，沿着从精轧机(未示出)下游的已轧制材料S的传送方向排成一行。精轧机11-17各有一对(也就是上、下)工作辊21、22、23、24、25、26和27。这样构成了精轧机组10。
在精轧机组10的进口侧设置了一个氧化皮破碎机31用来除去已轧制材料S上生成的氧化皮。氧化皮破碎机31具有一对(上、下)喷嘴32，设在轧制材料S的上下方。喷嘴32把高压(如200kgf/cm2)的水喷到轧制材料的上下表面去除氧化皮。
在精轧机组10(第一精轧机11)的进口侧和氧化皮破碎机31的出口侧，设有一个熔融玻璃涂层材料涂覆装置41用来把喷射束形式的熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面在这两表面形成熔融玻璃薄膜。在图2所示的熔融玻璃涂层材料涂覆装置41中，上喷头42及下喷头43分别设在轧制材料S的上下方。在上下喷头42、43中，分别设有相对的并且比较靠近轧制材料的缝形喷嘴44、45。储存熔融玻璃的熔化桶46设在喷头42、43附近，在其底部有一加热器47。熔化桶46通过中间有泵48的供应管49与喷头42、43相连。上喷头42、下喷头43、熔化桶46、供应管49分别有绝热层42a、43a、46a和49a。
因此，当由图1所示的实施例的热精轧机系统对轧制材料S进行精轧时，从轧坯经粗轧机(未示出)粗轧后传送出的轧制材料传送到精轧机组10的进口侧，在该处轧制材料S的表面上生成的氧化皮在精轧前由氧化皮破碎机31去除。详细地说，例如200kgf/cm2的压力水通过上下喷嘴31、32喷到传送的轧制材料S的上下表面除去附在上面的氧化皮。
随后，喷射型的熔化玻璃涂覆装置41把熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面在该两表面上形成熔融玻璃薄膜。如图2详细示出，熔融玻璃在熔化桶46中由加热器47加热制备成。在泵48的致动下通过供应管49把熔化玻璃供到上、下喷头43，并由喷嘴40、45供到轧制材料S的上、下表面。结果，在轧制材料S的上下表面上形成熔融玻璃薄膜，从而阻止了空气和轧制材料S的接触以便防止形成氧化皮。
除去氧化皮的，并涂覆了熔融玻璃的轧制材料S传送到精轧机组10，由各精轧机11-17的工作辊21-27进行轧制。同时由于轧制材料S的表面上的熔融玻璃薄膜使轧制材料S不会与空气接触。
因此，轧制材料S顺序地被精轧到预定厚度而没有氧化皮的生成。在轧制材料S表面上形成的熔融玻璃薄膜有效地作为满意的润滑材料，并降低了精轧机11-17上的轧制负载。
图3示出了在除去氧化皮及轧制材料S精轧时轧制负载和氧化皮厚度的关系图。在该图中，三角形△代表前述实施例的热精轧系统的热精轧机的轧制负载，直线代表氧化皮厚度，A代表氧化皮破碎机去除氧化皮的时间，B、C、D、E、F、G和H代表各精轧机11-17的精轧时间。该关系图表明在氧化皮破碎机31去除氧化皮的时间A，轧制材料S的氧化皮厚度迅速减小，在精轧时间B、C、D、E、F、G、H也减小。另外发现反复轧制使氧化皮减薄。在氧化皮破碎机31去除氧化皮时间A，轧制材料S的氧化皮大部分除去，直到由第一精轧机11精轧的时间B，氧化皮厚度保持相对于去除氧化皮时间A时的氧化皮厚度几乎不变(0.5μm)。这些发现证明通过在去除氧化皮的时间A后由熔融玻璃涂覆装置41形成熔融玻璃薄膜可抑制氧化皮的生成。在精轧机11-17进行精轧时间B、C、D、E、F、G、H，轧制材料S被轧制减小厚度，使氧化皮拉伸顺序地变成更薄。该关系图还表明在具有熔融玻璃薄膜的轧制材料S上的轧制负载减小。
在除去氧化皮后立即在轧制材料S上形成熔融玻璃薄膜使得精轧时轧制材料不与空气接触，并且能顺序地精轧到预定板厚而没有氧化皮生成。另外，在轧制材料S的表面上形成的熔融玻璃薄膜起到好的润滑剂的作用，因此加在精轧机11-17上的轧制负载减小。
图4是本发明第二实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图。与图1实施例有同样作用的部件操以同样的标号，重复的部分不再解释。
在图4实施例的热轧机系统的抑制氧化皮生成的装置中，精轧机组10包括多个精轧机，也就是第一至第七精轧机11-17，它们沿着轧制材料S传送的方向排成一行。这些精轧机11-17各有一对工作辊(即上、下工作辊)21-27。在精轧机组10的进口侧设有一个氧化皮破碎机31。氧化皮粉碎机31具有一对(上、下)喷嘴32。
在精轧机组10的进口处(第一精轧机11前)及在氧化皮破碎机31的出口侧，设有一个熔融玻璃涂覆装置41，把熔融玻璃喷在轧制材料S的上下表面以形成熔融玻璃薄膜。在精轧机组10的出口侧(第七精轧机17后)，设有一个熔融玻璃薄膜去除装置51以把轧制材料的上下表面上的熔融玻璃薄膜除去。熔融玻璃薄膜去除装置51有一对(上、下)喷嘴，把高压水射流喷到轧制材料S的上下表面以把上下表面上残存的熔融玻璃薄膜除去。
因此，当板坯由粗轧机粗轧后送出的轧制材料S传送到精轧机组10的进口侧，在精轧前通过氧化皮破碎机31的喷嘴32把高压水喷到轧制材料S的上下表面。采用这一措施，在轧制材料的上下表面形成的氧化皮被除掉。随后，通过熔融玻璃涂层材料涂覆装置41的喷嘴把熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面，在这两表面上形成熔融玻璃薄膜，阻止了轧制材料S与空气的接触。随后，除去氧化皮的涂上熔融玻璃材料的轧制材料传送到精轧机组10由各精轧机11-17进行精轧。同时，由于上下表面有熔融玻璃薄膜，轧制材料S保持不与空气接触。因此，轧制材料S顺序精轧到预定厚度而没有氧化皮的生成。
在精轧到预定板厚的轧制材料S的上下表面还残留着熔融玻璃薄膜。接着熔融玻璃薄膜去除装置51通过上下喷嘴把高压水喷在轧制材料S的上下表面把残留的薄膜除去。
如上所述，熔融玻璃薄膜是在去除轧制材料S上的氧化皮后立即形成。因此阻止精轧时轧制材料S与空气的接触，并且能顺序地精轧到预定的板厚而没有氧化皮的生成。把已精轧到预定的板厚的轧制材料S的上下表面上残留的熔融玻璃薄膜除去，可把轧制材料S作为商品供应。
图5示出本发明第三实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置的示意图。与上述实施例相同的部件标以同样的标号，并省略了重复的解释。
在图5所示的实施例的热精轧机系统的抑制氧化皮生成的装置中，精轧机组10包括多个精轧机，也就是第一至第七精轧机11-17，沿轧制材料S的传送方向排成一行。精轧机11-17各有一对(上、下)工作辊21-27。在精轧机组10的进口侧设有一个氧化皮破碎机31。氧化皮破碎机31具有一对(也就是上、下)喷嘴32。
在精轧机组10的进口侧(第一精轧机11前)和在氧化皮破碎机31的出口侧，设有一喷射型的熔融玻璃涂层材料涂覆装置41。在精轧机组10的出口侧(第七精轧机后)，也设有一个熔融玻璃薄膜去除装置51。在精轧机组10的精轧机11-17中任一个(或全部)的出口侧，例如按照本实施例，在第一，第三和第五精轧机11、13、15的出口侧设有第二、第三和第四熔融玻璃涂层材料涂覆装置42、43、44，用来把熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面形成熔融材料薄膜。
因此，当板坯由粗轧机粗轧后送出的轧制材料S传送到精轧机组10的进口侧，在精轧前通过氧化皮破碎机31的喷嘴32把高压水喷到轧制材料S的上下表面。采用这一措施，在轧制材料的上下表面形成的氧化皮被除掉。随后，通过熔融玻璃涂层材料涂覆装置41的喷嘴把熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面，在这两表面上形成熔融玻璃薄膜，阻止了轧制材料S与空气的接触。随后，除去氧化皮的涂上熔融玻璃材料的轧制材料传送到精轧机组10由第一精轧机11进行精轧。同时，由于上下表面有熔融玻璃薄膜，轧制材料S保持不与空气接触。因此，轧制材料S精轧到预定厚度而没有氧化皮的生成。
在由第一精轧机11轧到预定的厚度后，在轧制材料S表面上的熔融玻璃薄膜稍微变薄。因此，在第一精轧机11轧后，再通过第二熔融玻璃涂层涂覆装置42的喷嘴把熔融玻璃喷到轧制材料S的上下表面。采用这一措施，熔融玻璃补充到轧制材料S的两表面上的熔融玻璃薄膜上使薄膜增厚。补充了熔融玻璃的轧制材料S再由第二、第三精轧机12、13轧制，之后，轧制材料S的上下表面上的熔融玻璃薄膜再由第三熔融玻璃材料涂覆装置43补充熔融玻璃。补充了熔融玻璃的轧制材料S再由第四、五精轧机14、15轧制，之后，轧制材料S的上下表面上的熔融玻璃薄膜再由第四熔融玻璃材料涂覆装置44补充熔融玻璃。最后再由第六、七精轧机16、17把轧制材料精轧到预定的板厚。
在精轧到预定板厚的轧制材料S的上下表面上还残留着熔融玻璃薄膜。接着熔融玻璃薄膜去除装置51通过上下喷嘴把高压水喷在轧制材料S的上下表面把残留的薄膜除去。
如上所述，熔融玻璃薄膜是在去除轧制材料S上的氧化皮后立即形成。因此阻止精轧时轧制材料S与空气的接触，并且能顺序地精轧到预定的板厚而没有氧化皮的生成。在该方法中，在精轧机轧后，熔融玻璃反复喷到轧制材料S的上下表面，用附加的熔融玻璃补充熔融玻璃薄膜。因此，轧制材料S上的熔融玻璃薄膜保持恒定的厚度，使得能够可靠地防止轧制材料与空气的接触。把精轧到预定板厚的轧制材料S的上下表面上残留的熔融玻璃薄膜除去可把轧制材料S作为商品供应。
在上述实施例中，熔融玻璃作为涂层材料由本发明的熔融玻璃涂层材料涂覆装置喷射形成熔融玻璃薄膜。但是，当要求时，也可以用粉末玻璃作为涂层材料。该材料涂到轧制料S的上下表面，随后加热到高温，使玻璃粉末熔化形成熔融玻璃薄膜。
如在上面实施例中详细说明的，按照本发明的第一方面提供了一种在由排成一行的多个精轧机精轧带材时在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法，包括下列步骤：在精轧机的进口侧去除氧化皮；在带材的表面形成熔融玻璃薄膜；和在上述条件下把带材精轧到预定的板厚。因此，轧制材料可精轧到预定的板厚而不形成氧化皮。另外，在轧制材料表面形成的熔化玻璃薄膜用作满意的润滑剂材料。因此，各精轧辊上的轧制负载可以降低。这样，可以可靠地抑制轧制材料上可能形成的氧化皮，使最终产品的质量改进。
按照本发明的第二方面，提供了一种按照本发明第一方面的在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的方法，其中，熔融玻璃薄膜在最下游侧的精轧机的出口侧除去。因此，带材可以方便地作为商品供应。
按照本发明的第三方面，提供了一种在热精轧机系统中抑制氧化皮生成的装置，包括：用于精轧带材的一个精轧机、或包括多个安排成一行的多个精轧机的精轧机组；氧化皮去除装置，设在精轧机或精轧机组的进口侧；和喷射型玻璃涂层材料涂覆装置用以把玻璃涂层材料喷到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜，所述的玻璃涂层材料涂覆装置设在精轧机或精轧机组的进口侧，和在氧化皮去除装置的出口侧。如上所述，在带材的氧化皮去除后立即形成熔融玻璃薄膜，因此阻止带材在精轧时与空气接触，并且精轧到预定的厚度没有氧化皮生成。另外，在带材表面形成的熔融玻璃薄膜用作满意的润滑材料。因此减小了在各精轧辊上的轧制负载。这样可以可靠地抑制在轧制材料上生成氧化皮并改进最终产品的质量。
按照本发明的第四方面，提供了按照本发明第三方面的在热精轧系统中抑制氧化皮生成的装置，其中去除带材上下表面上形成的熔融玻璃薄膜的熔融玻璃薄膜去除装置设在精轧机或精轧机组的出口侧。因此通过精轧后去除在去除带材的氧化皮后立即形成的熔融玻璃薄膜，带材可直接作为商品供应。
按照本发明的第五方面，提供了一种在热精轧系统中抑制氧化皮生成的装置，包括一精轧机组，它有多台排成一行的精轧机用来精轧带材；氧化皮去除装置，设在精轧机组的进口侧；第一喷射型玻璃涂层材料涂覆装置用以把玻璃涂层材料喷到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜，所述的第一玻璃涂层材料涂覆装置设在包括所述的多个精轧机中的一个的所述的精轧机组的进口侧，及在所述的氧化皮去除装置的出口侧；第二喷射型玻璃涂层材料涂覆装置用以把玻璃涂层材料涂到带材的上下表面形成熔融玻璃薄膜，第二熔融玻璃涂层材料涂覆装置设在精轧机组的其余的精轧机中预定数目的精轧机的进口侧；以及用来去除带材上下表面上的熔融玻璃薄膜的熔融玻璃薄膜去除装置，所述的熔融玻璃薄膜去除装置设在精轧机组中最后一个轧机的出口侧。如上所述，在带材的氧化皮去除后立即形成熔融玻璃薄膜，因此阻止带材在精轧时与空气接触，并且精轧到预定的厚度没有氧化皮生成。在该方法中，带材在精轧机精轧后反复地涂上熔融玻璃以便用补充的熔融玻璃补加在预先涂覆的熔融玻璃薄膜上。因此带材上的熔融玻璃薄膜保持在预定的恒定的厚度，使得可以可靠地防止带材与空气的接触。通过在精轧后除去熔融玻璃薄膜，带材可作为商品供应。由于可以可靠地抑制在轧制材料上生成氧化皮，可以改进最终产品的质量。
上面已说明了本发明最佳的方法及实施例。但是应明白这些都是为了说明而不是对本发明的限制。本发明包括如下面权利要求书所述的在本发明的精神和范围内所有的改变、改型及替换。