CN117396616A - 用于制造线状和/或条状钢的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于对长钢半成品(2)进行热机械式轧制的设备(1)和方法，所述设备包括：第一轧制装置(5)；沿输送方向布置在第一轧制装置(5)下游的第二轧制装置(7)；必要时布置在第一轧制装置(5)和第二轧制装置(7)之间的第一冷却装置(6)；沿输送方向布置在第二轧制装置(7)下游的第一热机械式减定径轧制区(11)；布置在第二轧制装置(7)与第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)之间的第二冷却装置(9)；沿输送方向布置在第一热机械式减定径轧制区(11)下游的冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)；布置在第一热机械式减定径轧制区(11)与冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之间的第三冷却装置(14)；以及布置在第一热机械式减定径轧制区(11)与冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之间的组织传感器装置(17)，通过组织传感器装置可在持续进行的工艺中直接确定在热机械式轧制的长钢半成品中或在线状和/或条状钢(3)中的马氏体组织、尤其是以面积百分比(A.‑％)计的马氏体含量。

Description

用于制造线状和/或条状钢的设备和方法

技术领域

本发明涉及：用于热机械式轧制长钢半成品的设备；由长钢半成品制造线状和/或条状钢、优选结构钢的方法，该线状和/或条状钢尤其具有至少300MPa的屈服强度、优选地具有至少400MPa的屈服强度；以及线状和/或条状钢产品，其优选地可通过根据本发明的方法获得。

背景技术

热机械式轧制工艺最初是为制造优质钢而开发的，现在也越来越多地用于制造钢筋，因为使用热机械式轧制工艺除了显著改善结构钢的重要特性、尤其是延展特性之外，同时还可以实现降低合金化成本和运行成本。在此，为了最大限度地降低结构失效的风险，延展特性至关重要，尤其是在地震多发地区。

要获批为结构建筑材料，结构钢必须满足一些特定的技术要求。为此，主要包括以下规格，即屈服极限和抗拉强度、延展性、断裂伸长率A、断面收缩Z、缺口冲击功K、焊接性能(其主要以碳当量(Ceq)给出)以及抗疲劳性。

使用现有技术中已知的用于制造线状和/或条状结构钢的热机械式方法可在整个截面上实现基本上纯铁素体-珠光体的组织结构，从而以此方式制造的结构钢产品除了具有高强度值之外还具有所需的延展特性。因为整个冷却工艺在相应的目标温度方面不稳定，所以在工艺控制中经常会导致在线状和/或条状结构钢的边缘区域中突然形成无法识别的马氏体组织结构，这会对所需的延展特性产生负面影响。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供用于热机械式轧制长钢半成品的设备以及用于制造线状和/或条状钢、尤其是结构钢的方法，利用该设备或方法可制造在其组织结构和机械特性方面品质保持一致的线状和/或条状钢、尤其是结构钢。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的设备以及具有权利要求8的特征的方法来实现。

根据本发明的用于将长钢半成品热机械式轧制成线状和/或条状钢的设备包括：第一轧制装置；沿输送方向布置在第一轧制装置下游的第二轧制装置；必要时布置在第一轧制装置和第二轧制装置之间的第一冷却装置；沿输送方向布置在第二轧制装置下游的第一热机械式减定径轧制区；布置在第二轧制装置与第一热机械式减定径轧制区之间的第二冷却装置；沿输送方向布置在第一热机械式减定径轧制区下游的冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置；布置在第一热机械式减定径轧制区与冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置之间的第三冷却装置；以及布置在第一热机械式减定径轧制区与冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置之间的组织传感器装置，通过该组织传感器装置可在持续进行的工艺中直接确定在热机械式轧制的长钢半成品或线状和/或条状钢中的马氏体组织、尤其是以面积百分比(A.-％)计的马氏体含量。

同样地，本发明涉及由长钢半成品制造线状和/或条状钢的方法，该线状和/或条状钢尤其具有至少300MPa的屈服强度、优选地具有至少400MPa的屈服强度、甚至更优选地具有至少500MPa的屈服强度、并且最优选地具有至少600MPa的屈服强度，其中，首先将必要时加热到至少900℃的温度、优选地加热到至少950℃的温度的长钢半成品在第一轧制装置中进行粗轧，并且必要时在随后的第一冷却装置中进行冷却；然后，在沿输送方向布置在第一轧制装置下游的第二轧制装置中进行后续轧制，以及在随后的第二冷却装置中冷却到至少850℃的温度；然后，在沿输送方向布置在第二冷却装置下游的第一热机械式减定径轧制区中精轧成线状和/或条状钢，该线状和/或条状钢在紧随第一热机械式减定径轧制区的第三冷却装置中冷却到在400℃至850℃的范围内的温度；然后，送至沿输送方向布置在第三冷却装置下游的冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置，其中，借助布置在第一热机械式减定径轧制区和冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置之间的区段中的组织传感器装置在持续进行的工艺中直接确定在热机械式轧制的长钢半成品或线状和/或条状钢中可能存在的马氏体组织。

通过引入组织传感器装置，通过该组织传感器装置可连续确定经热机械式精轧的线状和/或条状钢中可能存在的马氏体组织、尤其是以面积百分比计的马氏体含量，制造工艺可设计得明显更有效率，因为通过在线识别马氏体组织可直接影响相应的工艺参数，例如通过如下方式：可调整在相应的冷却装置中的温度、在相应的轧制单元中的轧制温度和/或压下量。

由此将获得如下线状和/或条状钢、尤其是结构钢，其在其组织结构方面具有几乎保持一致的、无马氏体的品质。附加地，在相应的冷却装置中的有缺陷和/或不利的冷却温度的情况下，则可通过在线传感器件及时识别废品率并直接进行修正。

在从属权利要求中给出了本发明的其他的有利的设计方案。从属权利要求中列出的各特征可按照技术上合理的方式彼此组合，并且可限定本发明的其他的设计方案。此外，在说明书中更详细地说明和解释了在权利要求中给出的特征，其中，呈现了本发明的其他的优选的设计方案。

应当指出，本文提及的温度是沿轧件截面的平均温度，并且因此不能等同于表面温度。

在本发明的意义中，术语“长钢半成品”理解为适于制造根据本发明的线状和/或条状钢或钢产品、尤其是结构钢的钢半成品。这种长钢半成品也被称为钢坯并且通常具有正方形或矩形截面。

在本发明的意义中，术语“线状和/或条状钢或钢产品”理解为钢产品、尤其是结构钢。其优选地具有圆形截面与有突起条纹的和/或光滑的表面。然而，在替代的实施变型方案中，其还可具有正方形、矩形或六边形的截面。

在本发明的意义中，线状钢产品可具有在4.5mm至29mm的范围内的直径，优选地具有在5.5mm至16mm的范围内的直径，并且在制造机组的末端处被送至环形放置装置、尤其是吐丝机(Windungsleger)。线状钢产品通过环形放置装置或吐丝机形成期望尺寸的线材圈，然后展开地放置在辊道上以便均匀地冷却，并且随后在打捆室中集中，以作为卷材。

另一方面，条状钢产品可具有在8.0mm至60.0mm的范围内或在6.0mm至50.0mm的范围内的直径。如果要将长钢半成品加工成成品长度达到12m的条钢，则条状钢产品具有的直径在8.0mm至60.0mm的范围内，并且将在制造机组的末端处送至冷床。如果要将长钢半成品加工成卷绕成卷材的条钢，则条状钢产品具有的直径在6.0mm至50mm的范围内、优选地在6.0mm至32mm的范围内，并且然后将在制造机组的末端处送至卷材卷绕装置。

可由多个无框架的轧机机架形成第一轧制装置，在其中粗轧已预先加热到至少900℃的温度、优选至少950℃的温度的长钢半成品。有利地，第一轧制装置包括至少六个、更优选地至少八个、甚至更优选地至少十个、并且最优选地十二个这种无框架的轧机机架。

如果必须调节经粗轧的长钢半成品的温度，则可沿输送方向在第一轧制装置之后布置第一冷却装置。第一冷却装置包括一个或两个水箱，其彼此间隔开地布置在第一轧制装置与第二轧制装置之间的第一区间段中。

然后，经粗轧的长钢半成品将在第二轧制装置中进行后续轧制。第二轧制装置有利地包括至少两个、更优选地至少四个、并且最优选地六个无框架的轧机机架。

附加地或替代地，第一轧制装置和/或第二轧制装置可包括可液压调节的轧机机架，而不是无框架的轧机机架。

在另一有利的实施变型方案中，已在第二轧制装置中精轧的长钢半成品可在沿输送方向最后的轧机机架中通过成型分离成两个单独的股，其在进一步的工艺中可在彼此平行地布置的热机械式减定径轧制区中精轧成线状和/或条状钢产品。

沿输送方向在第二轧制装置之后，第二冷却装置布置在第二区间段中。第二冷却装置有利地包括至少两个、更优选地至少三个或四个水箱，这些水箱在第二区间段中彼此间隔开地布置，以便在热机械式轧制步骤之前实现轧件中的温度降低。

第一区间段和第二区间段优选地选择为使得轧件有足够的时间来在截面上进行充分的温度均衡。轧件内的温度均衡通过从芯部到表面的传导来进行。为了在轧件的整个截面上实现尽可能均匀的温度，特别优选地规定，设置最大100℃的温度梯度，更优选地最大80℃的温度梯度，甚至更优选地最大60℃的温度梯度，并且最优选地最大50℃的温度梯度。对截面温度的均匀化的控制可在相应的工位之间通过测量所轧制的长钢半成品的表面温度来间接地进行。作为补充，还可使用相应的工艺模型。

因此，第一轧制装置和第二轧制装置之间的第一区间段有利地具有40m至80m的长度，更优选地具有45m至60m的长度。第二轧制装置和第一热机械式轧制区之间的第二区间段有利地具有100m至140m的长度，更优选地具有115m至130m的长度。

然后，将在第二冷却装置中冷却到至少850℃的温度的经过轧制的长钢半成品送至第一热机械式减定径轧制区，在该第一热机械式减定径轧制区中将长钢半成品精轧成期望的或预定的最终直径。

在特别有利的实施变型方案中规定，将经过轧制的长钢半成品以700℃范围内的温度、优选地以至少730℃的温度、更优选地以至少750℃的温度、甚至更优选地以至少760℃的温度、以及最优选地以至少770℃的温度送至第一热机械式减定径轧制区。不过，经过轧制的长钢半成品的温度不应太高，因为否则无法设置冶金再结晶工艺和与此相关的晶粒细化效果所需的和在表面温度和芯部温度之间的最低可能的温度梯度。因此，将经过轧制的长钢半成品送至第一热机械式减定径轧制区的温度限制为850℃，优选地限制为840℃，更优选地限制为820℃，并且最优选地限制为800℃。特别优选地规定，将经过轧制的长钢半成品以780℃的温度送至第一热机械式减定径轧制区。

在热机械式减定径轧制区中实现优选地可为30％至80％的最大变形或最大压下量。热机械式减定径轧制区可构造为具有一个机架、优选地两个机架、更优选地四个机架、甚至更优选地六个机架、以及最优选地八个机架。

在另一有利的实施变型方案中，设备在第一热机械式减定径轧制区和第三冷却装置之间可包括第二热机械式减定径轧制区，其同样可构造成具有一个机架、优选地两个机架、更优选地四个机架、甚至更优选地六个机架、以及最优选地八个机架。就此而言，特别优选地规定，在两个热机械式减定径轧制区之间设有中间冷却装置，该中间冷却装置包括一个或两个彼此间隔开的水箱。这样，例如在第一有利的实施变型方案中，可将第一热机械式减定径轧制区构造成具有四个机架，并且可将第二热机械式减定径轧制区构造成具有两个机架。在另一有利的实施变型方案中，第一热机械式减定径轧制区例如可构造成具有四个机架，并且第二热机械式减定径轧制区同样可构造成具有四个机架。关于两个热机械式减定径轧制区的前文提到的机架的划分的任何其他组合都是可行的和可想到的。

因此，在基本实施方案中构造的热机械式减定径轧制区、例如构造成具有六个机架的热机械式减定径轧制区，还可划分为六个单机架的热机械式减定径轧制区，其中，在例如由六个单机架的热机械式减定径轧制区组成的整个级联内，在这六个单机架的热机械式减定径轧制区中的相应两个之间相应设有具有至少一个水箱的中间冷却装置。

热机械式减定径轧制区是众所周知的，并且由申请人以商标名出售。

此时，沿输送方向在第一热机械式减定径轧制区、必要时在第二热机械式减定径轧制区之后，第三冷却装置布置在第三区间段中，在该第三冷却装置中冷却已经精轧成线状和/或条状钢的长钢半成品，以便阻止晶粒继续生长。第三冷却装置包括至少一个、优选地至少两个、更优选地至少三个、甚至更优选地至少四个、并且最优选地至少五个水箱，通过这些水箱来冷却线状和/或条状钢，以便一方面确保温度均衡，并且另一方面防止形成马氏体或贝氏体形式的硬化的组织结构。

第三冷却装置特别有利地包括二至十二个水箱，更优选地包括四至十个水箱。

每个冷却装置的相应的水箱的冷却功率可通过冷却水的体积流、每个水箱的有效的冷却管的数量、冷却管直径和/或冷却水压力以及必要时冷却水温度来有目的性地进行调节。预给定参数可典型地借助特定的工艺模型来预先确定，并且通过在线调节来调整。

作为示例的水箱可具有6500mm的水箱长度，并且包括六个长度相应为750mm的冷却管。此时，这种水箱通常具有230m³/h的最大冷却水量，以及1.5bar至6.0bar的可调节的冷却水压力范围。

在第一热机械式减定径轧制区或第二热机械式减定径轧制区与冷床装置、环形放置装置或卷材卷绕装置之间延伸的第三区间段还优选地如从来选择，即，使得轧件有足够的时间在截面上进行充分的温度均衡。因此，优选地，在精轧成线状和/或条状钢的长钢半成品中，设置最大100℃的温度梯度，更优选地最大80℃的温度梯度，甚至更优选地最大60℃的温度梯度，以及最优选地最大50℃的温度梯度。因此，第三区间段有利地具有110m至150m的输送长度，更优选地具有110m至130m的输送长度。就此而言，已经显示为特别优选的是，在最后的道次之后、即在第一热机械式减定径轧制区或第二热机械式减定径轧制区之后，立即进行尽可能快的冷却对于再结晶过程的控制和高水平的细粒度起决定性作用，细粒度优选地具有小于12.0μm的平均晶粒直径，甚至更优选地具有小于10.0μm的平均晶粒直径。

因此有利地规定，在最后的道次之后具有700℃至1100℃的范围内的温度的线状和/或条状钢，在最多300ms之后、优选地在最多200ms之后、甚至更优选地在最多100ms之后、进一步优选地在最多90ms之后、以及最优选地在最多80ms之后送至第三冷却装置，尤其是送至第三冷却装置的第一水箱。

为了抑制晶粒继续生长，对线状和/或条状钢进行冷却，直到实现冷床进口温度、进入环形放置装置的进口温度和/或进入卷材卷绕装置的进口温度在400℃至850℃范围内。特别有利的冷床进口温度为550℃至750℃、更优选地为600℃至650℃。然而，进入卷材卷绕装置的特别有利的进口温度为450℃至550℃。进入环形放置装置的特别有利的进口温度为600℃至750℃。

布置在第一热机械式减定径轧制区或第二热机械式减定径轧制区与冷床装置、环形放置装置或卷材卷绕装置之间的第三区段中的根据本发明的组织传感器装置可有利地布置成沿输送方向紧接在冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置之前；紧接在沿输送方向布置在冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置之前的分离装置之前；和/或沿输送方向必要时紧接地布置在第三冷却装置之后，尤其是在最后的水箱之后。还可布置在第三冷却装置中的多个水箱中的两个水箱之间。

在有利的实施变型方案中，设备在布置在第三区间段中的第三冷却装置内的多个水箱中的每个水箱之后相应包括根据本发明的组织传感器装置。由此可单独调节多个水箱中的每个水箱，并且可将马氏体组织的形成与特定的水箱相关联。

通过组织传感器装置可在持续进行的工艺中在线地识别线状和/或条状钢中的马氏体组织、尤其是以面积百分比计的马氏体含量。原则上，在申请时间点本领域技术人员已知的所有技术都可用作测量方法。然而，有利地规定，用于识别不期望的马氏体的组织传感器装置具有超声测量装置、伦琴射线测量装置、雷达波束测量装置和/或电磁测量装置。

组织传感器装置可有利地与控制和/或调节装置耦合，通过该控制和/或调节装置，必要时借助相应的算法，可在相应的工艺步骤中进行主动干预，以便出现期望的组织。

另一方面，本发明还涉及优选地通过根据本发明的方法制造的线状和/或条状钢产品，该线状和/或条状钢产品尤其具有至少300MPa的屈服强度，更优选地具有至少400MPa的屈服强度，甚至更优选地具有至少500MPa的屈服强度，并且最优选地具有至少600MPa的屈服强度，线状和/或条状钢产品具有最大15.0A.-％的马氏体含量，优选地最大10.0A.-％的马氏体含量，更优选地最大8.0A.-％的马氏体含量，甚至更优选地最大6.0A.-％的马氏体含量，以及最优选地最大5.0A.-％的马氏体含量。

线状和/或条状钢，尤其结构钢，优选地具有以下以重量百分比计的化学组成成分：

碳：0.04至0.35，

硅：0.10至0.80，

锰：0.40至1.60，

磷：最多0.06，

硫：最多0.06，

氮：最多0.012；

其余为铁，可能还有其他的伴随元素，以及不可避免的杂质。

作为其他的伴随元素，线状和/或条状钢可优选地单独和/或组合地包含以下元素(以重量百分比计)：

铬：最多0.40，

钼：最多0.20，

镍：最多0.90，

铜：0.65至1.0，

铅：最多0.25，

锡：最多0.07。

特别优选地规定，线状和/或条状钢，尤其结构钢，具有≤0.60的碳当量(Ceq)，更有选地具有≤0.50的碳当量(Ceq)。

附图说明

下面根据附图和示例更详细地解释本发明以及技术领域。应当指出，本发明不应受限于所示的实施例。特别地，除非另外明确说明，否则还可提取附图和/或示例中解释的事实的部分方面并将其与来自当前说明书和/或附图的其他组成部分和知识相结合。尤其应指出的是，附图和尤其示出的比例仅是示意性的。相同的附图标记表示相同的对象，因此必要时可补充地使用来自其他附图的解释。其中：

图1示出了根据本发明的设备的实施变型方案；

图2示出了根据本发明的方法的第一实施例的温度分布；

图3示出了根据本发明的方法的第二实施例的温度分布；以及

图4示出了根据本发明的方法的第三实施例的温度分布。

具体实施方式

在图1中，以示意性方块图示出了根据本发明的用于热机械式轧制长钢半成品2的设备1的实施变型方案。这种在设备1中被热机械式轧制成线状和/或条状钢3的长钢半成品2可具有尺寸为165×165mm的四边形(正方形)截面。相应经过精轧的线状和/或条状钢3可具有在4.5mm至29mm的范围内的直径(线状钢)或者在8.0mm至60.0mm的范围内的或在6.0mm至50.0mm的范围内的直径(条状钢)。

为了制造相应的线状和/或条状钢3，首先将长钢半成品2送至回热炉4，在该回热炉中将待轧制的长钢半成品2加热到900℃至1000℃的温度。

然后将已加热的长钢半成品2送至第一轧制装置5，在该第一轧制装置中，该长钢半成品将在十二个无框架的轧机机架(未示出)的级联中进行粗轧。在此，在相应的轧机机架中实现了每道次20％至40％的压下量。第一轧制装置5中的轧件的平均温度为900℃至1100℃。

沿输送方向在第一轧制装置5之后可布置有第一冷却装置6，第一冷却装置具有一个或两个水箱，以便能够在经粗轧的长钢半成品2被送至第二轧制装置7之前对其温度进行后续调节。第一冷却装置6在此布置在第一轧制装置5和第二轧制装置7之间的第一区间段8中，该第一区间段被选择为使得轧件有足够的时间在两个轧制过程之间进行充分的温度均衡。第一区间段8可具有45m至60m的长度。

在第二轧制装置7中，经粗轧的长钢半成品2然后在由六个无框架的轧机机架(未示出)组成的级联中进行后续轧制，其中，在此在相应的轧机机架中实现了每道次20％至30％的压下量。第二轧制装置7中的轧件的平均温度为800℃至1000℃。

沿输送方向在第二轧制装置7之后，第二冷却装置9布置在第二区间段10中，第二冷却装置当前包括三个彼此间隔开的水箱(未示出)，以便实现在后续的热机械式轧制步骤之前对800℃至1000℃的热轧件进行降温。此外，第二区间段10被选择为使得轧件除了得到降温之外还有足够的时间在其截面上进行充分的温度均衡。因此，第二区间段当前可具有115m至130m的长度。

然后，将此刻具有圆形和/或椭圆形截面的经后续轧制和冷却的长钢半成品2以740℃至800℃的范围内的温度送至第一热机械式减定径轧制区11，并精轧至期望的或预定的最终直径，该最终直径例如可以是8mm、18mm或25mm。为此，在实施变型方案中，第一热机械式减定径轧制区11可构造为具有六个机架，其中在相应的机架中可实现每道次约22％至27％的压下量。

在另一实施变型方案中，第一热机械式减定径轧制区11/11.1可由第二热机械式减定径轧制区11.2来补充，该第二热机械式减定径轧制区同样可构造成具有多个机架。在该实施变型方案中，在形成在两个热机械式减定径轧制区11.1、11.2之间的中间区间段12中设有具有至少一个水箱(未示出)的中间冷却装置13。中间区间段12同样具有例如30m的特定区间，以便实现使轧件有足够的时间在其截面上进行充分的温度均衡。

此时，沿输送方向在第一热机械式减定径轧制区11.1或第二热机械式减定径轧制区11.2之后，第三冷却装置14布置在第三区间段15中。在该第三冷却装置中，已精轧成线状和/或条状钢3的、温度为700℃至1050℃的长钢半成品2由级联的四个或五个相继间隔开的水箱进行冷却，以抑制晶粒进一步生长并且防止形成马氏体或贝氏体形式的硬化的组织结构。为此，需要紧接在最后的道次之后尽可能快地进行冷却，以便能够控制再结晶过程，并实现平均粒粒直径在6.0μm至10.0μm的范围内的高水平的细粒度。为了使轧件在前往最后工站的途中有足够的时间在其截面上进行充分的温度均衡，同样以相应的长度选择第三区间段15。该第三区间段的长度例如可为110m至130m。

根据实施变型方案，然后将条状钢3以550℃至750℃的冷床进口温度送至冷床装置16，以600℃至750℃的进口温度送至吐丝机16，或者以450℃至550℃的卷材卷绕温度送至卷材卷绕装置16。

因为整个冷却工艺在相应的目标温度方面不稳定，并且因此在工艺控制的范畴中可能发生突然形成马氏体组织结构，所以设备1还包括组织传感器装置17，其布置在第三区间段15中。

通过组织传感器装置17可在持续进行的工艺中在线识别线状和/或条状钢3中马氏体组织的形成、尤其是以面积百分比计的马氏体含量。

为了识别不期望的马氏体，组织传感器装置17例如可包括超声测量装置、伦琴射线测量装置、雷达波束测量装置和/或电磁测量装置。

通过虚线示出了组织传感器装置17在第三区间段15中可行的位置。因此，组织传感器装置例如可沿输送方向布置在第三冷却装置14之前，或者布置成紧接在冷床装置、环形放置装置或卷材卷绕装置16之前。还可布置在第三冷却装置14中的多个水箱中的水箱之间或者布置在中间区间段12中。

图2至图4分别示出了三种直径不同的条钢3的三种不同的温度分布(平均温度)18、19、20，该条钢按照根据本发明方法的实施变型方案制成。为此，将具有四边形(正方形)截面且截面尺寸为165x165mm的HRB 400品质的钢坯在设备1中热机械式轧制成具有8mm直径(图2)、18mm直径(图3)以及25mm直径(图4)的条钢3，该设备包括回热炉4、具有十二个无框架的轧机机架(未示出)的第一轧制装置5、具有两个水箱的第一冷却装置6、具有六个无框架的轧机机架(未示出)的第二轧制装置7、具有三个水箱的第二冷却装置9、六机架式的减定径轧制区11、具有五个水箱的第三冷却装置14以及冷床装置16。

附图标记列表

1 设备

2 长钢半成品

3线状/条状钢/条钢

4 炉

5 第一轧制装置

6 第一冷却装置

7 第二轧制装置

8 第一区间段

9 第二冷却装置

10 第二区间段

11 第一减定径轧制区

11.1 第一减定径轧制区

11.2 第二减定径轧制区

12 中间区间段

13 中间冷却装置

14 第三冷却装置

15 第三区间段

16冷床装置/卷材卷绕装置/环形放置装置

17 组织传感器装置

18 温度分布

19 温度分布

20 温度分布。

Claims (11)

1.用于将长钢半成品(2)热机械式轧制成线状和/或条状钢(3)的设备(1)，所述设备包括：第一轧制装置(5)；沿输送方向布置在所述第一轧制装置(5)下游的第二轧制装置(7)；必要时布置在所述第一轧制装置(5)和所述第二轧制装置(7)之间的第一冷却装置(6)；沿输送方向布置在所述第二轧制装置(7)下游的第一热机械式减定径轧制区(11)；布置在所述第二轧制装置(7)与所述第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)之间的第二冷却装置(9)；沿输送方向布置在所述第一热机械式减定径轧制区(11)下游的冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)；布置在所述第一热机械式减定径轧制区(11)与所述冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之间的第三冷却装置(14)；以及布置在所述第一热机械式减定径轧制区(11)与所述冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之间的组织传感器装置(17)，通过所述组织传感器装置能够在持续进行的工艺中直接确定在热机械式轧制的长钢半成品(2)中或在线状和/或条状钢(3)中的马氏体组织、尤其是以面积百分比(A.-％)计的马氏体含量。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述组织传感器装置(17)布置成：沿输送方向紧接在所述冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之前；紧接在沿输送方向布置在所述冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之前的分离装置之前；和/或

沿输送方向必要时紧接地布置在所述第三冷却装置(14)之后。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述组织传感器装置(17)具有超声测量装置、伦琴射线测量装置、雷达波束测量装置和/或电磁测量装置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述设备还包括布置在所述第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)和所述第三冷却装置(14)之间的第二热机械式减定径轧制区(11.2)与必要时布置在两个减定径轧制区(11.1、11.2)之间的中间冷却装置(13)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述第二冷却装置(9)和/或所述第三冷却装置(14)包括至少两个水箱，优选地至少三个水箱，甚至更优选地至少四个水箱，所述水箱相应布置成彼此间隔开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述热机械式减定径轧制区(11.1、11.2)中的每个热机械式减定径轧制区构造成具有一个机架、两个机架、四个机架、六个机架和/或八个机架。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中，所述组织传感器装置(17)与控制和/或调节装置耦合，以便调节所述设备(1)的冷却装置(6、9、13、14)中的温度、相应的轧制单元(5、7、11.1、11.2)中的轧制温度和/或轧制速度。

8.由长钢半成品(2)制造线状和/或条状钢(3)的方法，所述线状和/或条状钢尤其具有至少300MPa的屈服强度、优选地具有至少400MPa的屈服强度，其中，

首先将必要时加热到至少900℃的温度的长钢半成品(2)在第一轧制装置(5)中进行粗轧，并且必要时在随后的第一冷却装置(6)中进行冷却；

然后，在沿输送方向布置在所述第一轧制装置(5)下游的第二轧制装置(7)中进行后续轧制以及在随后的第二冷却装置(9)中冷却到至少850℃的温度；

然后，在沿输送方向布置在所述第二冷却装置(9)下游的第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)中精轧成线状和/或条状钢(3)，所述线状和/或条状钢在紧随所述第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)的第三冷却装置(14)中冷却到400℃至850℃的范围内的温度；

然后，送至沿输送方向布置在所述第三冷却装置(14)下游的冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)，其中，借助布置在所述第一热机械式减定径轧制区(11、11.1)和所述冷床装置、环形放置装置和/或卷材卷绕装置(16)之间的区段中的组织传感器装置(17)在持续进行的工艺中直接确定在热机械式轧制的长钢半成品(2)中或在线状和/或条状钢(3)中可能存在的马氏体组织。

9.线状和/或条状钢(3)，其优选地通过根据权利要求8所述的方法来制造，所述线状和/或条状钢尤其具有至少300MPa的屈服强度，优选地具有至少400MPa的屈服强度，所述线状和/或条状钢具有以面积百分比计最大为15.0A.-％的马氏体含量。

10.根据权利要求9所述的线状和/或条状钢(3)，包含以下以重量百分比计的化学组成成分：

碳：0.04至0.35

硅：0.10至0.80

锰：0.40至1.60

磷：最多0.06

硫：最多0.06

氮：最多0.012，

其余为铁，可能还有另外的伴随元素，以及不可避免的杂质。

11.根据权利要求9或10所述的线状和/或条状钢(3)，其中，所述线状和/或条状钢具有≤0.60的碳当量(Ceq)。