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JP4338228B2 - ホットストリップを連続的に或いは非連続的に圧延するための製造ライン - Google Patents

ホットストリップを連続的に或いは非連続的に圧延するための製造ライン Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造装置により造られたスラブからホットストリップを圧延するための製造ラインであって、連続鋳造装置のおよび均質炉の後方にロールスタンド群が、そして圧延方向でシャーが均熱炉をはさんでその前後に、シャーがロールスタンド群の後方に、シャーがロールスタンド群の後方に、そしてシャーがローラテーブルの後方に設けられており、また脱ケーリング装置、加熱装置もしくは冷却装置並びにロールスタンド群の個々のロールスタンドの間に加熱装置もしくは冷却装置が設けられている様式の、連続鋳造装置により製造されたスラブを圧延するための製造ラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延されたストリップを造るための圧延設備は、現今では一般に、変形が個々のロールスタンド内でオーステナイト組織が得られるように構成されており、かつそのように圧延が行なわれる。即ち、この圧延ラインにあっては、個々のロールスタンド内の圧延温度は鉄炭素ダイヤグラムのＧＯＳ−線以上にあることが守られる。微細粒子の最終組織を達するために可能な限りＧＯＳ−線の近傍に存在していなければならない最後のローラテーブルを去った後始めて、冷却区間内でもしくは巻かれた束の状態で、組織変更を伴うコイラ温度への冷却が行なわれる。
【０００３】
０．２％より少ない炭素含有量を有する鋼のための上記方法による圧延のために、最終圧延温度、即ち圧延ラインの最後のロールスタンド内における温度は炭素含有量の割合に応じて８４０から９２０℃である。この最終圧延温度の維持は、最終圧延速度の選択によって行なわれる。圧延ラインのタイプにより約１．３ｍｍの値にある最低ストリップ厚み以上のストリップ厚みには、この方法は問題なく適用される。しかし、このストリップ厚みを下回った場合は、１２ｍ／秒以上の値の必要な圧延速度は、非連続的な作業にあっては、圧延ラインの後方のローラガング上の自由出側においてもはや規制することが不可能な値領域に達する。
【０００４】
こう言った問題にもかかわらずストリップの厚みを更に薄くしようとする方向を指向している開発の傾向は、その結果として、最終圧延温度を低下させ、これにより圧延速度を更に低くすることの可能性を模索しなければならなくなった。このような圧延プロセスはフエライト圧延の名称の下に知られている。何故なら、圧延プロセスがＧＯＳ−線以下の温度で、即ちアルファ−ガンマ−混晶の領域内で、或いはＧＯＳ−線以下でフエライト領域において行なわれるからである。
【０００５】
或る優れた方法にあっては、オーステナイト領域における粗圧延が１５ｍｍ以下の中間厚みまで行なわれ、仕上げ圧延はフエライト領域において１．３ｍｍ以下の最終ストリップ厚みにまで行なわれる。両圧延プロセス工程の間において、被圧延材はオーステナイト領域における最終圧延温度からフエライト領域における圧延温度に冷却される。このことは、８４０から９２０℃の温度領域から６００から７８０℃の温度領域への冷却を意味する。
【０００６】
第二の成形段の後方の最終圧延温度は同様に６００から７８０℃の温度領域内に存在しており、従って巻取り後巻取られたストリップ内において組織の再結晶が生じる温度値である。これにより、更に冷間変形或いは熱間処理を必要せずに製品の使用が可能な組織が得られる。
良好な結果を得るための本質的な前提は、オーステナイト領域からフエライト領域への冷却のための最低冷却時間の維持である。オーステナイトからフエライトへの転換を十分に行うためには、この最低冷却時間は維持されなければならない。
【０００７】
同様に上に記載したプロセスの実現は、従来の様式で構成された熱間広幅ストリップ圧延ラインでは著しく困難である。オーステナイト変形からフエライト変形への移行は、１５ｍｍ以下の厚み領域内で、即ち被圧延材がほぼ従来の様式で構成された仕上げ圧延ラインのほぼ中央ににあって達する厚み領域内で行なわれなければならない。この位置におけるロールスタンドからロールスタンドへの通過時間は数秒に過ぎないので、この冷却の実施は原理上は可能である。しかし、転換のために必要とされる時間の維持は不可能である。従って、上記の方法によるフエライト圧延の実施は、従来の様式で構成された熱間幅広ストリップ圧延ラインでは不可能である。
【０００８】
従って、通板速度を所望の通り制限して、フエライト領域においてストリップの減面を選択して部分的に行なために、未だ公開されていない特許出願では、圧延ラインの少なくとも第一のロールスタンドが可逆ロールスタンドとして形成されており、この可逆ロールスタンドの手前或いは後方に少なくともそれぞれ一つのコイラファーネス炉が設けられており、その際前置されたコイラファーネス炉とこれに続く可逆ロールスタンドとの間に制御可能な冷却装置が設けられている、ホットストリップを圧延するための製造ラインが提案されている。
【０００９】
この製造ラインは、従来の製造ラインと同様に、オーステナイト領域において作業可能である。粗圧延ラインもしくは薄肉厚スラブ鋳造機から供給される、約５０ｍｍの厚みの被圧延材は、炉内において約１１００℃の温度に加熱され、一つ或いは多数のロールスタンドから成る可逆圧延ライン（ステッケル圧延ライン）において一つ或いは多数のロールスタンドの圧下により圧延され、このステッケル圧延ラインに続いているステッケル炉もしくはコイラファーネス炉において巻取られる。ステッケル圧延ラインにおける可逆圧延の後、ストリップはステッケル炉から引出され、ステッケル圧延ラインの一つ或いは多数のロールスタンド内で約１０ｍｍの厚み圧延され、引続き入側のステッケル炉で巻取られる。ストリップの温度はこの領域においては常に８５０℃以上である。ここで、ストリップは入側のステッケル炉から巻戻され、ステッケルロールスタンド並びに残りの圧延ラインにおいて約１ｍｍの厚みに圧延され、コイラにより巻取られる。その際、入側のステッケル炉におけるストリップがコイラの手前に冷却装置が設けられていてもよく、この冷却装置により約１０ｍｍの厚みのストリップは８５０℃以下の温度に冷却される。フエライト組織転換の後、ストリップはステッケル圧延ラインおよび残りの圧延ラインにおいて約１ｍｍの厚みを有するストリップに圧延される。このストリップの使用はこれを更に冷間変形或いは熱間処理を行わなくとも可能である。
【００１０】
可逆圧延作業で圧延が行なわれるステッケル圧延ラインにおいて、そしてこのステッケル圧延ラインに所属しているステッケル炉もしくはコイラファーネス炉によるホットストリップの製造のための圧延作業は問題がない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、オーステナイトおよび／またはフエライト組織を有するホットストリップの連続的な或いは非連続的な圧延を行うための更に改良発展された製造ラインを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、以下の製造ライン区間が順次設けられており、これらの製造ライン区間のうち、
第一の製造ライン区間において、連続鋳造装置から連続的に供給されてくるホットストリップのオーステナイト組織および２．５ｍの厚みのストリップへの圧延が、すべてのロールスタンド間に加熱装置もしくは冷却装置を備えている五つの或いはそれ以上の数の四重式ロールスタンドから成るロールスタンド群において行われ、引続いてストリップ巻取り装置によって巻取られ、
第二の製造ライン区間が前方に設けられているロールスタンド群から連続的に供給されるホットストリップのオーステナイト組織或いはフエライト組織を有しかつ０．５から２．０ｍｍの厚みを有するホットストリップへの圧延が、すべてのロールスタンド間に設けられている加熱装置もしくは冷却装置を備えている三つ或いはそれ以上の数の仕上げロールスタンドから成るロールスタンド群において行われ、引続いてストリップ巻取り装置で巻取られ,
第三の製造ライン区間が上記の前方に設けられているロールスタンド群から連続的に供給されるホットストリップが層流冷却装置を備えているローラテーブル上に導かれ、オーステナイト組織を有するホットストリップとして連続作業用のシャーにより分割されかつストリップ巻取り装置により巻取られるように、
構成されていることよって解決される。
【００１３】
このような設備の配設により、オーステナイト組織、および２．５ｍから１２ｍｍの厚みを有しているホットストリップを完全に連続的に造ることが可能となる。
本発明による他の構成により、第一のロールスタンド群或いはその加熱装置もしくは冷却装置の後方に多数のための三つの四重式仕上げロールスタンドから成る第二のロールスタンド群が連続的或いは非連続的に作業が行なわれる圧延ラインとして設けられており、この圧延ライン内で順次作業が行われる仕上げロールスタンド間に場合によってはそれぞれ一つの個々の加熱装置もしくは冷却装置が設けられていること、およびこの第二のロールスタンド群の後方にもう一つのシャー並びにストリップ巻取り装置としての第二の二重ストリップリールもしくはコイラが設けられている。
【００１４】
この第二のライン部分においては、先行する第一のライン部分から到来するホットストリップはオーステナイトおよび／またはフエライト組織を有する０. ５ｍｍから２. ０ｍｍの厚みに完全に連続的に圧延される。何故なら、ホットストリップを、両ロールスタンド群間の加熱装置もしくは冷却装置により、もしくは第二のロールスタンド群間のロールスタンド間の処理装置により正しい温度に調節することが可能であるからである。
【００１５】
本発明による他の構成により、第二のロールスタンド群の後方に−第二の二重ストリップリールもしくはコイラの後方で−層流冷却装置(Laminarkuehlung) を備えたローラテーブル区間が連なっており、かつ一つの或いは多数のローラテーブル区間の後方にシャーと第三の二重ストリップリールもしくはコイラが設けられている。
【００１６】
この第三のライン部分により本発明にあっては、オーステナイト組織を有しかつ＞１ｍｍの厚みを有するホットストリップを、両ロールスタンド群により、しかも少なくともこれらの両ロールスタンド群間で熱供給を、場合によっては第一ロールスタンド群と第二のロールスタンド群のロールスタンド間で附加的に熱供給することにより、完全に連続的に圧延することが可能である。
【００１７】
連続的な作業にあって、圧延ラインのいずれか一つのロールスタンド群において支障が生じた際、均熱炉の手前および後方においてシャーが使用されるが、他方圧延ライン内に存在している他のシャーの各々はそれぞれそれらの後方に直に設けられている二重ストリップリールもしくはコイラとのみ連続的な作業で協働するに過ぎない。
【００１８】
本発明の他の重要な構成にあっては、圧延ラインの両ロールスタンド群がそれぞれ多数の単個のロールスタンドを備えており、その数はこれらの圧延ラインにおいて最大の効率をもって成形作業が行われるのに必要なロールスタンド数よりも少なくとも一だけ大きい。
この構成により有利な方法で、各々ロールスタンド群のそれぞれ一つの任意のロールスタンドにおいて“インライン”による保守作業、例えばワークロールの交換を行なうことが可能であり、他方残りのロールスタンドは完全な連続的な作業により変形作業を行う。
【００１９】
両ロールスタンド群の手前に約３ｍ／分から１８ｍ／分の鋳造速度で作業可能な鋳造機が設けられている。
以下に添付した図面に図示した実施の形態につき本発明を詳細に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
このような製造ラインは、連続鋳造設備として、約３ｍ／分から１８ｍ／分の鋳造速度で鋳造作業が行なわれるように構成されている鋳造機１を備えている。この鋳造機の後方には、場合によっては材料の経済性をもって作業が行なわれる均熱炉２が設けられており、この均熱炉の手前と後方にそれぞれ一つのシャー３が設けられている。この両シャー３は連続的な作業にあって、均熱炉２の後方に接続されている圧延ラインに支障が発生した際に使用される。
【００２１】
上記の圧延ラインにおいて均熱炉２とストリップ５を粗圧延するためのと第一のロールスタンド群４との間に脱スケーリング装置７が設けられている。
第一のロールスタンド群４は多数の、例えば五つの四重式ロールスタンド６を備えており、これらのロールスタンドは連続的な圧延作業を行うように構成されている。
【００２２】
ロールスタンド群４の相前後して設けられている二つの四重式ロールスタンド６のそれぞれの間には、場合によっては加熱装置８が設けられている。即ち、図示した圧延ラインにあっては、五つの四重式ロールスタンド６間に四つの加熱装置８が設けられており、圧延されるストリップを正しい圧延温度に保持する。
後に詳細に説明する作業様式のために上記の個々の加熱装置８の代わりに或いはこれらの加熱装置に加えてそれぞれ一つの冷却装置が設けられることも可能である。 第一のロールスタンド群４の後方には加熱装置もしくは冷却装置９が設けられており、その後方にシヤー１０が設けられている。
【００２３】
このシヤー１０の後方には二重ストリップリール１１が存在しており、この二重ストリップリールは製造ラインの第一の製造ライン部分の終端を形成している。製造ラインのこの第一の製造ライン部分は、ストリップ５′をオーステナイト組織を備えるように、かつ約２. ５ｍｍよりも大きな厚みをもって完全に連続的に圧延するのに適している。
【００２４】
上記した第一の製造ライン部分に第二の製造ライン部分が続いている。この第二の製造ライン部分は多数の、例えば三つの四重式仕上げロールスタンド１３を備えた第二ロールスタンド群１２を有しており、この場合相前後している設けられている二つの仕上げロールスタンド１３のそれぞれの間には、個々の加熱装置もしくは冷却装置１４が設けられている。
【００２５】
四重式仕上げロールスタンド１３を備えた第二のロールスタンド群１２並びに加熱装置もしくは冷却装置１４の後方には、連続的な作業にあってストリップを切断するためのシヤー１５が設けられており、かつ二重ストリップリール１６が第二の製造ライン部分の終端部を形成している。
上記の第二の製造ライン部分により、ストリップ５ｂをオーステナイトおよび／またはフエライト組織が賦与されるように、かつ０. ５ｍｍから２. ０ｍｍの厚みをもって完全に連続的に圧延することが可能である。これに加えて、第一の製造ライン部分から到来し、開かれているシャー１０を通り、二重ストリップリール１１を経て走るストリップ５ａには、第一のロールスタンド群４と第二のロールスタンド群１２間の加熱装置もしくは冷却装置９、並びに場合によっては第二のロールスタンド群１２の四重式仕上げロールスタンド１３間の加熱装置もしくは冷却装置１４が作用し、これによりストリップは正しい組織領域で圧延される。
【００２６】
オーステナイト或いはフエライト組織を備えたストリップ５ｂは二重ストリップリール１６により収容され、シャー１５で切断される。
製造ラインの第二の製造ライン部分には第三の製造ライン部分が続いている。この第三の製造ライン部分はローラテーブル区間１７と層流冷却装置１８とから成り、この層流冷却装置は第二のロールスタンド群１２の後方で二重ストリップリール１６の直ぐ後ろに設けられている。
【００２７】
層流冷却装置１８にはシャー１９が、そしてこのシャーには二重ストリップリール２０が続いている。
第三の製造ライン部分により、ストリップ５ｃがオーステナイト組織が賦与されるように、並びに＞２ｍｍの厚みをもって完全に連続的に製造される。これに加えて、第一のロールスタンド群４内において連続的に、かつ第二のロールスタンド群１２内でも連続的に圧延が行なわれる。
【００２８】
製造ラインの三つの製造ライン部分が全部作動している場合、肉薄スラブ鋳造機１から供給される肉薄スラブ５の連続的な通板は全製造ラインを経て行なわれ、仕上がりストリップ５ｃは二重ストリップリール２０に収容され、一方シャー１９のみが働き、全ての残りのシャー３，１０と１５は働かず、開いたままである。
引続き完全を期すために、第一のロールスタンド群４においても、第二のロールスタンド群１２においても、それぞれ単個のロールスタンド６および１３の数は、これらのロールスタンドが当該ロールスタンド群４と１２において最大の効率をもって変形作業が行われるのに必要な数よりも一だけ多く選択されるのが有利である。これにより特に、それぞれ一つの任意の四重式ロールスタンド６もしくは四重式仕上げロールスタンド１３を“インライン”により保守管理すること、およびワークロール交換を行うことが可能であり、他方残りの四重式ロールスタンド６もしくは四重式仕上げロールスタンド１３は完全に連続的な作業様式で変形作業を行うことが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による製造ラインにより、正確な温度管理の下に、オーステナイトおよび／またはフエライト組織が賦与されたホットストリップが連続的に或いは非連続的に圧延される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 オーステナイトおよび／またはフエライト組織を有するホットストリップを連続的に或いは非連続的に圧延するための本発明による製造ラインの全体図である。
【符号の説明】
１ 連続鋳造設備／肉薄スラブ鋳造機
２ 均熱炉
３ シャー
４ 第一のロールスタンド群
５ スラブ
５ａ，５ｂ，５ｃ ストリップ
６ 四重式ロールスタンド
７ 脱スケーリング装置
８ 加熱装置
９ 加熱装置もしくは冷却装置
１０ 連続的な作業におけるシヤー
１１ 二重ストリップリール
１２ 第二のロールスタンド群
１３ 四重式仕上げロールスタンド
１４ 加熱装置もしくは冷却装置
１５ 連続的な作業におけるシヤー
１６ 二重ストリップリール
１７ ローラテーブル部分
１８ 層流冷却装置
１９ 連続的な作業におけるシヤー
２０ 二重ストリップリール

Claims (3)

  1. 連続鋳造装置により造られたスラブからホットストリップを圧延するための製造ラインであって、連続鋳造装置（１）のおよび均質炉（２）の後方にロールスタンド群（４, １２）が、そして圧延方向でシャー（３）が均熱炉（２）をはさんでその前後に、シャー（１０）がロールスタンド群（４）の後方に、シャー（１５）がロールスタンド群（１２）の後方に、そしてシャー（１９）がローラテーブル（１７) の後方に設けられており、また脱ケーリング装置（７）、加熱装置もしくは冷却装置（９；１８）並びにロールスタンド群（４；１２）の個々のロールスタンドの間に加熱装置もしくは冷却装置（８；１４）が設けられている様式の、連続鋳造装置により製造されたスラブを圧延するための製造ラインにおいて、
    以下の製造ライン区間が順次設けられており、これらの製造ライン区間のうち、
    第一の製造ライン区間において、連続鋳造装置から連続的に供給されてくるホットストリップ（５）のオーステナイト組織および２．５ｍの厚みのストリップ（５ｂ）への圧延が、すべてのロールスタンド間に加熱装置もしくは冷却装置（８）を備えている五つの或いはそれ以上の数の四重式ロールスタンド（６）から成るロールスタンド群（４）において行われ、引続いてストリップ巻取り装置 (１１）によって巻取られ、
    第二の製造ライン区間が前方に設けられているロールスタンド群（４）から連続的に供給されるホットストリップ（５ａ）のオーステナイト組織或いはフエライト組織を有しかつ０．５から２．０ｍｍの厚みを有するホットストリップ（５ｂ）への圧延が、すべてのロールスタンド間に設けられている加熱装置もしくは冷却装置（１４）を備えている三つ或いはそれ以上の数の仕上げロールスタンド（１３）から成るロールスタンド群（１２）において行われ、引続いてストリップ巻取り装置( １６) で巻取られ,
    第三の製造ライン区間が上記の前方に設けられているロールスタンド群（１２）から連続的に供給されるホットストリップ（５ｂ）が層流冷却装置（１８）を備えているローラテーブル（１７）上に導かれ、オーステナイト組織を有するホットストリップ（５ｃ）として連続作業用のシャー（１９）により分割されかつストリップ巻取り装置（２０）により巻取られるように、
    構成されていることを特徴とする製造ライン。
  2. ストリップ巻取り装置（１１，１６，２０）が交番して作業可能な二重ストリップリールとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の製造ライン。
  3. ロールスタンド（４，１２）内に設けられている個々のロールスタンドの数がそれぞれ、このロールスタンド群内において最大の成形効率を達成するのに必要なロールスタンド数よりも１だけ大きいことを特徴とする請求項１に記載の製造ライン。
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