离开连铸设备的薄板坯的可控预轧方法 本发明涉及一种用于可控制地预轧离开连铸设备的薄板坯地方法，该方法如在主权利要求中所述的那样。
更确切地说，根据本发明的方法是在紧接在结晶器的底辊之后在离开进行薄板坯的连续铸造的结晶器的薄板坯上进行的。
所谓薄板坯是指宽度从800mm到2500mm或更宽并且其厚度从50mm到90mm的板坯。
本发明最好应用于在连铸机的出口，最终厚度在30到60mm之间的板坯，但并不仅限于这一方面。
本发明还可以应用于连续浇铸钢坯，而不管它们是圆形、方形、长方形等等。
本发明可以应用在直线及曲线连续浇铸设备上。
以本申请人的姓名所申请的EP-A-625.388公开了一种可控的预轧方法，此方法是在底辊下游的区域内，使薄板坯经受一种预先轧制的作用。
该文件描述了对离开结晶器的带液芯的板坯进行可控的预轧，或是软轧制(soft reduction)，以便在浇铸机的末端生产出厚度减小的板坯。
如在该先有技术文件中所公开的那样，可控预轧制的主要优点是当使用结晶器生产出较厚的板坯时，具有可在铸造设备的出口得到厚度很薄(30-60毫米)的板坯的能力，同时也有得到细化的金属凝固结构和消除板坯中的中心偏析的能力。
如果软轧制是可行的，它就必须在可控制地连续减小板坯的厚度时进行，并且这个条件可由受到软轧制的板坯段的基本上为楔形的构形而实现。
前述的现有技术文献指出，这种楔形段必须具有在约0.8/1米和约7米之间的长度，其中较大的长度与由结晶器及底辊下游所包括的空转挤压辊形成的控制区的末端相对应。
此外，在那篇文献中所描述的预轧制方法是基于在线凝固方式的，根据实际铸造条件，可确定出板坯凝固时的准确轮廓。
该方法可根据主要铸造参数(控制速度、中间包中的温度差、结晶器下游的二次冷却、钢的类型、厚度)，以一种可控的和所要求的方式减小带液芯的板坯的厚度，上述的主要铸造参数中的一部分是在该工艺过程开始时就调定的，并且一部分由适当的传感器和/或传送器进行连续地监控。
用于进行预轧制的各个辊子与载荷传感器及/或压力传感器相关联，这些传感器可监控作用在薄板坯上的压力，并为每对辊子或每个辊子对的组件检查该压力与为在板坯上得到理想的效果，以及完成所要求的预轧制而由动态程序所设定的压力相对应。
此外，每对辊子与一个位置传感器相关联，该传感器可监控每对辊子的辊间距离或间隙。
在这种情况下，位置传感器的任务主要是检查辊子对或辊子对组件的定位与为预轧制周期而由程序所确定的数值相对应。
整个系统由一台控制预轧制的数据处理单元来控制，该单元接收由可以与辊子组件或与单个辊子一起工作的压力传感器及位置传感器发出的信号，以及由板坯速度监控器，二次冷却参数监控器，和中间包中熔融金属的温度监控器以及离开结晶器的板坯温度监控器所发出的信号。
也可能包括一个用来分辨板坯内部是否有液芯存在的监控器。
在上述现有技术文献中所述的数据处理及控制单元可处理这些数据，并在实时向各对辊子提供最佳的调整值。
这里所说的辊子是指连续的辊子，包括扇形块及皮带等的辊子，这就是说，本领域中在该状态下的任何系统。
预轧制组件与用于板坯的二次冷却的装置相关联，该装置包括例如多个喷嘴。
此外，可以至少有一个去除氧化皮的组件与预轧制组件相关联。
US-A-5,018,569公开了一种预轧制方法，由此离开结晶器和底辊的板坯与多对连续的辊子相配合，以便使带液芯的板坯达到所要求减小的厚度。
在现有技术的该文献中可知，当板坯通过辊子时，通过读出由辊子作用在板坯上的压力，可以辨别和确定液芯的端部。
更确切地说，由一个控制元件对与作用在板坯上的辊子相联的致动器动力油缸的油压进行调节，以便当板坯经过辊子时，将板坯的厚度减小到所需要的尺寸。
然而，在那个文献中，一对相对的辊子由固定的间隔物分开，因此它们能相互靠近直到支座抵靠在这些间隔物上为止。
所以，当这些间隔物的位置已经确定时，该设备就不再能进行调整了，因此就不能适应可随时出现的特殊要求。
此外，以对致动器动力油缸的压力进行的调整为基础而对辊子位置的调整和固定是很不稳定的，并且根本不可靠。
事实上，在铸造过程中，特别是因为在各个阶段，温度及速度不能总是很好地保持固定不变，所需的辊子必须加在板坯上的压力是变化的；这些压力的变化不能以一种精确的方式预见到，这样就不能与在调整致动器的动力油缸时的压力变化保持平衡，并由此不能将相关的辊子保持在与那个预轧轧道相对应的所需位置上。
如果辊子没有保持固定在所需的位置上，在板坯的轧制过程中就会产生裂纹和弯曲。
在现有技术的这一文献所涉及的情况下，当致动器动力油缸的压力超过一给定值时，拉出速度就会变化，以致使在板坯中的液芯的长度也发生变化。
然而，拉出速度的变化会产生许多缺点。
首先，速度的改变会影响所有的工作参数，并且需要根据这种变化，对整个铸造设备再编程和重新调整。
另外，速度的改变可能引起与产品质量和设备产量有关的某些后果。
此外，速度的每次变化会产生瞬变状态，它可能改变弯月形的平面情况，从而影响铸件的表面质量。
而且，速度的改变在适应时间方面可能是缓慢的，这一事实可能造成在达到最佳设备条件方面的延迟。
在本领域中已公知的、并且已被证实的另一个缺点是，仅仅或主要根据在线得到的而且用于在动态程序中以监控结果不断修正的这些数据，对处于底辊下游的预轧制元件的位置进行调整，其结果总是不能令人满意。
特别是，在某些情况下，在适应和调整时间方面存在滞后时，极难达到所需的精确程度，并且每当被监控的参数之一变化时，从必须进行的大量运算中会产生错误。
这就是说必须使用极为复杂的软件，因为该软件必须精心处理非常大量的数据，实时地根据监控的参数重新计算出必须应用的厚度减小的正确数值，然后输出数据以调整和适应众多的装置，所有这些都会使机器变得极为敏感和不稳定。
本申请人已经设计、试验并具体化了本发明，以克服这些缺点并完善根据E-A-625,388的可控预轧制方法，而且还可以获得另一些优点。
在主权利要求中提出了本发明及其特征，而在从属权利要求中描述了主实施例的思路的各种变型。
本发明的目的在于得到一种用于对离开连续浇铸设备的薄板进行可控的预轧制的方法，该方法完善了在板坯通过时，动态地调整预轧制元件的动作的系统。
本发明中，预轧制元件是指辊子、平板、带、刮板、或其他起同样作用的装置。
本发明的再一目的是提供一种方法，它减少了操纵和控制该系统的软件的复杂性，并且减少了每次为了调整预轧制元件的位置和/或功能而必须完成的运算工作量，然而还继续保持对整个系统的有效控制和监控。
在对无论是单个元件还是组合的预轧制元件进行定位和调整的过程中，根据本发明的方法在第一个实施例中可使用由技术人员预先设定并存在于用以控制装置的数据处理单元的存储器中的多个表格或工艺卡来对预轧制元件进行定位和调整。
在这些表格或工艺卡片中，本发明限定了那些与离开结晶器的板坯厚度的减小有关的调定数值，这些数值与从结晶器的出口开始的距离有关。
换句话说，这些表格中的每一个都是由根据预先已得知的数据(钢的种类、形状、在中间包中的温度、板坯温度、浇铸速度、冷却条件等等)知道预轧制的特定最佳状态的技术人员预定的，这样，这些表格中的每一个都含有与所需的厚度的逐渐减小有关的数值。
例如，可以预定在结晶器下游第一个两米的距离内减少10％的厚度，在接下来的两米距离内再减少厚度的5％，等等。
对于厚度的减小而言，这些固定值实质上与可以预见的与铸造过程的主要参数成比例关系的那些平均最佳值相对应，例如在中间包中金属的温度、浇铸速度、一次及二次冷却参数，钢的类型、离开结晶器的板坯的温度，钢锭模的振动参数，等等。
在铸造的过程中，每次至少对这些参数中的两个参数的重大变化进行监控，数据处理单元自动地或由人工控制地传递这些参数到一个新的表格上，其上储存有固定的优化数值，也包括已发生变化的参数的新值。
所有的其他参数是相等的，受到连续控制和监视的每个参数将与多个表格相联，该表格的个数和需要包含所有可引起预轧制条件的明显变化的不同数值的表格一样多。
换句话说，这些参数中的每一个都将有一个表格，其上有所有的保持不变的其它参数，并对围绕平均值处于误差范围内的数值区间是有效的。
这种解决方案使之有可能显著地减少每次在浇铸过程中出现一个变化时所必得完成的计算工作量，这是因为每件工作都涉及预定数据的表格式选择，由于这些数据是预定的，所以它们必定可靠，以保证最佳的预轧制条件。
这也同时使控制系统的成本得以降低，如果希望的话，也有可能转为半自动控制(此时用人工控制表格)，这样可使效率非常高并且易于使用。
在本发明的另一实施例中，由数据处理单元根据所接收的表明抵靠在板坯上的辊子的实际闭合力的信号，动态地调节预轧制的轧道。
这些信号可以一种在EP-A-625,388中公开的方法，通过测量液压致动器动力油缸中的作用于预轧制辊子上的作用力，或者也可借助于与这些辊子直接耦合的载荷传感器而得到。
当这些信号表明闭合力大于预定的临界值时，做为在那点的钢水静压力的函数，这表明辊子正作用在已经完全凝固的板坯上。
在这种情况下，最终的预轧制区移至紧靠上游的这对可调辊子上。
反复监控临界值，直至在给定的一对辊子处的闭合力不低于临界值时为止。
当这种情况出现时，铸造设备的配置稳定并且维持不变，直至出现超过临界值的新情况时为止。
根据一种变型，可以提供两个临界值，即一个最大临界值及一个最小临界值。
在这种情况下，当测出的闭合力超过最大临界值时，最终的轧制区移至紧靠上游的那对可调辊子处，而当闭合力降至最小临界值以下时，最终的轧制区移至紧靠下游的那对可调辊子处。
在极限条件下，这两个临界值可能重合。
根据本发明的另一优选实施例，由数据处理单元根据来自位置传送器并指出辊子相对于板坯的实际位置的信号，动态地调节预轧制的轧道。
基于该种监控，当数据处理单元指出每对相对的辊子之间的实际距离，在考虑了预定的误差值之后，超过该对特定辊子的预定值时，浇铸机可以动态地适应该对辊子的配置。
这个信号指出了这样一个事实，即辊子正作用在已经完全凝固的板坯上。
因此，在这种情况下，一对辊子间的距离的调定值可用于位于上游的那些辊子，并以此类推，直到重新建立为预轧制所设定的最佳设置条件时为止。
在根据本发明的方法中，软轧制区的长度在0.3至14米之间，这取决于至少涉及拉抽速度、冷却强度、钢的类型及钢的厚度的铸造参数。
这个长的预轧制段使得有可能使辊子的工作条件有一个更广和更灵活的选择范围，也使预轧制组件对被拉动的板坯的作用有更好和更宽的分布。
此外，在轧制工作中作用在材料上的表面张力及辊子的支持力较小，因此辊子很少发生过热，并且使其有较长的使用寿命。
在根据本发明的方法的一种变型中，至少某些辊子或辊子组件是用动力驱动的，它们形成位于底辊下游的预轧制元件，并可以一种可控方式完成轧制有液芯的板坯的任务。
在另一种变型中，至少有一个带有刮板的装置，以代替辊子或与辊子相配套，它不仅以所要求的方式对含有液芯的板坯进行轧制作用，而且还对经过的板坯施加一种作用，以清除板坯表面上的氧化皮和润滑油渣的残留物。
做为一个非限制性的例子而给出的附图示出了按照本发明的方法中的一个优选的解决方案，其中：
图1是根据本发明的一种预轧制组件的局部图；
图2及图3是本发明的两个优选解决方案的方框图。
在图1中，根据本发明的预轧制方法由至少一个包括多对辊子14的预轧制组件10来实施。
这种预轧制方法的实施是为了将离开结晶器11的板坯20的厚度逐步减小到所需要的值；这种减少量可以在板坯20的厚度值的20％和50％之间。
图1只示出了连续生产薄板20的与底辊12及结晶器11相关联的预轧制组件中的第一个；在图中仅部分地示出了紧靠第一个预轧制组件的下游设置的第二个预轧制组件10。
第一预轧制组件在紧接结晶器11的下游处安装，其间距约为0.3至0.4米。
在仅以一个例子的形式示出的这一实施例中，第一预轧制组件11包括两对空转辊子14，其后是两对分别与电动机22相联的由动力驱动的辊子114，再下面是一个也对所拉制的板坯20的厚度具有减小作用的刮板装置。
所示的辊子对14、114可以是连续不间断的组件3，或者分成几个部分，或者分成两对或三对组件，或者是公知的任何类型的组件。
辊子14，114及刮板装置16的刮片23或者仅仅与至少一个载荷传感器15相关联，或者与该载荷传感器15装配在一起，所述传感器可将信号送给控制预轧制装置的数据处理单元21。
在所示的实施例的形式中，辊子14，114可以单独地与至少一个液力薄膜拉力计或液压致动器的动力油缸17相联或与之装配在一起，而刮板装置16的刮片23可与液压致动器的动力油缸13或与螺纹型千斤顶相联。
每个致动器油缸13，17由一伺服阀19控制，并且与一压力传感器18相关联；伺服阀19由预轧制装置的数据处理及控制单元21控制，这样单元21可以接收到与由辊子14，114，以及由靠在板坯20上的刮片20施加到板坯20上的实际闭合力相关的数据。
在这种情况下，每对辊子14，114以及刮板装置16都与它们各自的单独的位置传感器24相联。
在这种情况下，可以包括另外的与辊子组件一起工作的位置传感器，但图中没有表示出来。
每个压力传感器18，每个单独的位置传感器24，以及每个可能与一组件一起工作的位置传感器将它们自己的信号传送给数据处理和控制单元21。
为了控制预轧制过程并将板坯20的厚度减小到所要求的尺寸，本方法包括用以监控中间包内的温度的监控器25a及用以监控结晶器11出口处的温度的监控器25b，速度监控器2b，液芯监控器28，和用喷嘴30调节二次冷却的装置29，所有这些监控器及装置将传送和/或接收传给/来自数据处理和控制单元21的信号。
在轧制周期开始时，将那些预计与完成预轧制有关的参数设定在或插入在数据处理和控制单元中，这些参数可能与材料的铸造类型及薄板坯20的尺寸有关。
作为这些参数的函数，数据处理和控制单元21预先安排辊子对14，114及刮板装置16的设置，以便得到所要求的轧道，并且特别地选择在这种情况下一般用No.X表示的该对辊子，预轧制在该对辊子处结束，也就是说，在这里是完全凝固的板坯20。
在图2及3中，这一步用轧道31来注明。
如果有必要，数据处理和控制单元21在此情况下基于一专门的和预先确定的表格，或在此情况下包含在中心数据处理单元121的存储器中的工艺卡片27，参与改变预轧制元件14，114，16的设置；当铸造工序开始时，当抽出引锭杆时，数据处理和控制单元21以这样一种方式依次对辊子对14、114及刮板装置16进行控制和调节，即可实现所要求的预轧制过程。
在受到连续监控的参数中至少有两个因自然，意外或外部影响而相对于预定值有所变化的情况下，数据处理和控制单元21会选择一块存在于中心处理单元121的存储器，或内部数据库中的一个新表格27；这块新表格27的内部将含有处理过程中受到监控的作为数据的参数，并带有在由相关的监控装置进行监控时变化了的数值，和做为输出数据的数据，以定位和调节预轧制元件14，114，16。
数据处理和控制单元21也能对由动力驱动的辊子114的电动机22产生作用，而且如果需要的话，可对与刮板装置16的刮片23相关联的螺纹型千斤顶或液压型千斤顶13产生作用。
在这种情况下，二次冷却装置29的喷嘴30的出口流量和压力最好由数据处理及控制单元21和/或中心处理单元121进行调节，由此保证连续监控板坯20的各个条件。
根据数据处理和控制单元21或121中预定的程序，可以以一种固定的递减率使厚度逐渐地减小，或者在不同部分用不同的递减率减小厚度。
在图2所示的本发明的另外一种解决实例中，在开始阶段预先安排两个临界值(轧道32)，即分别为最大临界值P1及最小临界值P2，它们与辊子14，114，或其它预轧制元件(例如刮片23)例如作用在板坯20表面上的闭合力的数值相对应。
在预轧制过程中，可通过控制液压致动器油缸17，13中的压力，或者也可以通过控制由载荷传感器15完成的监控来连续监控对应于每对预轧制元件的闭合力的数值。
特别是，相对于临界值P1及P2(轧道33)，对辊子对No.X处发现的闭合力Px的值进行检查。
正如从图2(轧道34)中可以看到的，如果闭合力Px大于最大临界值P1，这就意味着辊子正作用在已经凝固的板坯20上，因此使最终的预轧制区移动到紧靠其上游设置的那对辊子No.X-1。
如果闭合力Px位于两个临界值P1及P2之间，那么预轧制元件的布置没有变化(轧道35)，而如果闭合力Px小于最小临界值P2，这就意味着液芯超过了程序值，因此使最终的预轧制区移动到紧靠其下游设置的那对辊子No.X+1(轧道36)。
当条件与轧道35相对应时，这些检查步骤才算完成。
在一种可能是上述方法的另一方案或是对其的补充的概念性模拟方式中，可基于由位置传感器24监控时得到的相对辊子间的间隙或间距的实际值进行对预轧制的修正阶段的动态检查而不管该位置传感器是单个轧辊对的监控器还是轧辊组件的监控器。
在这种情况下，在最初的预安排阶段确定误差D(轧道37)的数值，该数值例如可以被计算成间隙G的固定百分数，或根据精确的和专门的算法计算。
在该过程中，连续地检测各间隙的实际值，特别是与位于被称为最终预轧制区(轧道38)的区域内的辊子对相对应的间隙Gx的值。
在这种情况下，如图3所示，如果间隙Gx的实际值超过值G与预定误差D之和，这就意味着辊子正作用在已经凝固的板坯上，因此使最终预轧制区移至上游的辊子对No.X-1(轧道39)处。
如果与这种情况相反，设备的配置则维持由数据处理单元21所进行的上述预先安排(轧道40)不变。
基于新的监控参数，通过对浇铸机的整体配置的重新计算，或也可如上所述的那样选择表格27，可以以动态的方式实现所有的上述调节。
根据本发明的方法，通过采用按顺序排列的预轧制组件10，可以在离结晶器11的出口大约14米的距离上对板坯20进行预轧制，而且上述预轧制组件10仅包括空转辊14或由动力驱动的辊子114，要不然包括与所包含的刮板装置16交替地设置辊子。