JP2008510623A - 金属ストリップを製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、金属ストランド、特に薄肉スラブが炉（３，３ａ，３ｂ）内で所望の温度まで上げられ、および／または所望の温度で保持され、かつ金属ストランド（１）の移送方向（Ｒ）で炉（３，３ａ，３ｂ）の後方において圧延ライン（４）内で圧延工程を受ける様式の装置（２）内で金属ストリップ（１）を製造するための方法に関する。さらに本発明は金属ストリップを製造するための方法に関する。炉の後方領域内におけるデスケーリングを防止するために、本発明によれば、金属ストランド（１）は炉（３，３ａ，３ｂ）領域（５）内での滞留時に少なくとも一回のデスケーリング作業を受ける。さらに本発明は金属ストリップを製造するための装置に関する。

Description

本発明は、金属ストランド、特に薄肉スラブが炉内で所望の温度まで上げられ、および／または所望の温度で保持され、かつ金属ストランドの移送方向で炉の後方において圧延ライン内で圧延工程にかけられ、この際金属ストランドが炉領域内での滞留時に少なくとも一回のデスケーリング作業にかけられる様式の装置内で金属ストリップを製造するための方法に関する。さらに本発明は金属ストリップを製造するための装置に関する。

この類の方法及び装置は特許文献１〜５から公知である。これらの文献においてデスケーリング手段が設けられており、このデスケーリング手段により加工される金属ストリップをデスケーリングすることができる。

類似の様式の方法及び装置は従来技術ではその他の文献からも公知である。特許文献６は幅広のストリップの熱間仕上げ圧延ラインにおいてストリップ鋳造設備で鋳造された粗ストリップを圧延するための方法を開示している。この場合鋳造された粗ストリップは連続した作業工程において圧延温度まで温度上昇し、かつ圧延するために仕上げライン内に挿入される。設備の生産プログラムを拡張するために、仕上げ圧延ライン内の粗ストリップは熱間ストリップ圧延に対して交互に厚板肉厚まで圧延されて冷却され、かつ厚板長さまで分割されて積み重ねられる。

特許文献７は薄肉スラブを加熱するための連続炉を示しており、この連続炉は二つの平行な炉部分から成る。この二つの炉部分内に、少なくとも二つの鋳造ストランドに鋳造した際のスラブが、ストランドが切断分離した後走入し、この場合走入部分の運動軸線は技術的な流れの連続炉に後続するように設けられた圧延ラインの運動軸線に一致する。この走入部分には、少なくとも一つのスラブの技術的流れに対して横方向に移動可能な炉区間が移送ビーム（Fahre）の形で接続している。似たような解決手段が特許文献８から知られており、これには同様に移送ビームとして形成された炉部分が使用されている。さらに特許文献９は、スラブ連続鋳造設備、横方向シャー、連続炉および熱間仕上げ圧延ラインから成る製造ラインにおいて熱間圧延された鋼ストリップを製造するための設備を示している。この場合、連続炉は第一の固定された部分と炉渡し舟部を備えている第二の部分から成る。

特許文献１０には、連続鋳造されたスラブを加熱するための、及び連続鋳造設備から圧延機まで移送するための炉設備が記載されている。この場合二つの炉ラインが設けられており、この二つの炉ラインは各々連続鋳造ラインに接続しており、炉ラインにより連続鋳造ラインは圧延ラインに接続している。この場合炉ラインは、各々旋回移送ビームを備えており、その際旋回移送ビームは互いに向き合って、互いに一直線に並ぶ位置に旋回可能である。

したがって装入された材料、すなわち金属ストランドは、公知の解決手段の全てにあってはプロセスラインの一部として加熱炉を走り抜け、この加熱炉の課題は、材料の移送以外に、優先的に加熱材料を加熱し、加熱材料を均質化し、加熱材料を温度保持することにある。

前に挙げた解決手段において主題として扱っていない問題は、圧延される材料のスケーリングが、以下のような大きな問題を有していることにある。加熱炉内の材料のための移送ビームはローラあるいはビームにより構成されているのが好ましい。装入される材料と、工程条件と、移送装置の構造と、移送装置の材料とに依存して、移送装置上には時間が経過する内にスケールの原因となる堆積物が生じる。この堆積物はその大部分が装入された加熱材料の成分から成る。堆積物は加熱材料に損傷を与え、最終製品は欠陥品になる。

このことは特許文献２と特許文献１１からもわかる。そこでは薄肉あるいは中間肉厚のスラブを連続鋳造するための設備を備えた、ストリップあるいは金属薄板用の製造ラインが記載されている。この製造ラインには炉と後続して設けられた圧延ラインが接続している。金属ストリップのスケールあるいは後続の工程へのその不都合な影響を低下させるために、炉の前方にデスケーリング装置が設けられることが考慮されている。従って金属ストリップはデスケーリングされた状態で、言い換えれば洗浄された状態で炉内に入る。それによりスケールによる炉内部と特に移送ビームの汚染を減少させることができる。

より詳細な調査により、全体的に満足のいく結果を得るために、このような処置は適していないことがわかった。さらに炉内での金属ストランドの滞留時間の間にさらにスケールが生じ、従って依然として時間が経過する内に、炉内の移送ビームに多大な損傷が認められる。その際炉内において次第に増加する金属ストランドの走行長により、金属ストランドのスケールは増加し、それにより炉内の堆積物も増加し、従って特に金属ストランドの移送方向で観察される後方の部分には、依然としてスケールによる多大な負荷がかかる。従って、特に炉の後方部分でスケールが生じる炉行程の経過における加熱材料の新たな酸化の作用は、これまでは考慮されていない。
特開平３−２１１２３３号明細書 欧州特許第０６２５３８３号明細書 国際特許出願公開第０３／０６４０６９号明細書 欧州特許公開公報第０７９５３６１号明細書 欧州特許公開公報第０７７０４３３号明細書 ドイツ国特許第０３２７８５４号明細書 ドイツ国特許第４１３７５４７号明細書 ドイツ国特許出願公開第４０１７９２８号明細書 ドイツ国特許出願公告第１９５２４０８２号明細書 ドイツ国特許出願公開第１０００４１１７号明細書 欧州特許第０８４６５０８号明細書

本発明の根底をなす課題は、先に挙げた短所が回避でき、特に−金属ストリップの移送方向で考慮される−炉の後方領域内でスケール堆積物が回避できる、金属ストリップを製造するための方法および所属する装置を提供することにある。

この課題は、炉内でのデスケーリング作業が、炉内の移動する場所で行なわれることにより解決される。

従って炉領域内に設けられているデスケーリング装置は、炉に対して相対的に移動する必要がある。

これにより炉領域内においてデスケーリング作業が行なわれることがはっきりわかる。デスケーリング作業が例えば炉の領域の中間部において行なわれるのは有利である。炉は金属ストランドの方向である特定の長さにわたり延在している。先に挙げた特徴は、例えば金属ストランドの半分で炉を介してデスケーリング作業が実施されるように解釈できる。
デスケーリング作業は炉の縦方向範囲の４０〜６０％の領域内で行われるのが好ましい。

炉の領域内でのデスケーリング作業に加えて、金属ストランドの移送方向でのデスケーリング作業が炉の前方で行なわれるのは有利である。これは金属ストランドが炉（領域）内へデスケーリングされた状態で入り、続いて二回目が炉あるいは炉領域内でデスケーリングされる。

スケールの原因となる炉内及び特に炉の移送部材における堆積物は、炉及びその構成部材の寿命すなわち運転時間が著しく長くなることにより回避されるかあるいは減少する。

金属ストランドを製造するための装置は、金属ストランドを所望の温度まで温度上昇させ、および／または所望の温度で保持することができる炉と、金属ストランドの移送方向で炉の後方に設けられた金属ストランドを圧延するための圧延ラインとを備えており、この際炉内に少なくとも一つのデスケーリング装置が設けられている。この装置は本発明によればデスケーリング装置が炉内で作動手段と連結しており、この作動手段により、デスケーリング装置が金属ストランドの移送方向で移動可能に設けられていることを特徴とする。

この際デスケーリング装置は例えば炉の領域の中間部に設けられているのが有利である。

この場合、炉は相互接続されて、したがっていわば一体構造的に形成されており、デスケーリング装置は炉の内部に設けられている。

炉の領域内のデスケーリング装置に加えて、デスケーリング装置が炉の前方に設けられているのが好ましい。

この場合、デスケーリング装置は作動手段と連結しており、この作動手段により、デスケーリング装置は金属ストランドの移送方向で移動可能に設けられていることも可能である。こうすれば炉領域内のデスケーリングの場所は変更可能である。この場合デスケーリング装置は特にデスケーリングされるべき材料にわたり移動することができる。デスケーリング装置はラインから取り出されてもよい。

さらにライン内でのデスケーリング部は可動な炉部分に属していることも可能である。例えば渡し舟の形の可動な炉部分に関しては特許文献８に示されている。

デスケーリングに関して、通常の及びそれ自体予め知られたシステムが使用される。この場合、静止した状態のノズルあるいは回転するノズルを備えたタイプのデスケーリング装置が使用される。さらに両タイプのノズルを組み合わせて使用することも可能である。
このノズル様式に関する詳しい説明は特許文献２に記載されている。

この場合デスケーリングされるべき材料は、前方（移送方向）と同様後方（移送方向と逆）で、デスケーリング装置を通って移動するかあるいはデスケーリング装置の傍らを通って移動することができる。

本発明の提案により、金属ストランドのための炉設備の寿命、特に移送ビームの寿命が著しく延びることが達せられる。というのもスケールによる負荷が著しく減少しているからである。

さらに本発明によりメンテナンス作業の削減による設備全体のフレキシビリティーと生産性の向上、そしてスラブの品質の向上も可能になる。

本発明の他の特徴と長所は、後で述べる実施例の記載に基づき図と関連して説明する。

図には鋼ストリップあるいは鋼板の形の金属ストランド１を製造するために使用される装置２が概略的に示してある。装置２はただきわめて概略的に図示した、薄肉スラブストランドが製造される連続鋳造設備１０を備えている。連続鋳造設備１０が鋳型から成り、この鋳型には後続して設けられたストランドガイドが引き続き、ストランドガイドが曲げローラと駆動装置を用いて鋳型から垂直に出て行く金属ストランド１を水平方向に転向させることは詳細には示していない。

連続鋳造設備１０の移送方向Ｒには、連続炉３，３ａ，３ｂが配置されており、この連続炉は領域５を経由して延在している。言い換えれば移送方向Ｒにおいて特定の延長部分を有する。連続炉はスラブあるいは薄肉スラブを再加熱のために、スラブあるいは薄肉スラブの温度の平均化するために、および／またはスラブあるいは薄肉スラブをバッファリングするために必要である。

連続炉３，３ａ，３ｂの後方には、公知の方法で圧延ライン４が配設されている。

さらに対応して変形された装置２が、粗圧延された鋼板すなわち鋼ストリップを加工するために使用されてもよい。

図１で見て取れるように、連続炉はここでは二つの部分３ａと３ｂから成り、この二つの部分は移送方向Ｒで領域５にわたって延在している。連続炉は中断場所も備えている。この場合中断場所は領域５のほぼ中間部６に配設されている。この場所にはデスケーリング装置７が設けられている。

このデスケーリング装置は公知の方法で、例えば水を使用することにより機能し、この場合静止して設けられているかあるいは可動な（回転する）ノズルを使用することができる。さらに他の様式のデスケーリング装置、例えば電解液を使用して機能するようなデスケーリング装置を使用することができる。

したがってスラブあるいは薄肉スラブを再加熱のための、スラブあるいは薄肉スラブの温度の平均化するための、および／またはスラブあるいは薄肉スラブをバッファリングするための工程は、中間デスケーリングを炉領域５内で実施するために、場所６で短時間中断されている。

炉３，３ａ，３ｂの前方において、他のデスケーリング装置８が設けられており、このデスケーリング装置は、デスケーリングされた、言い換えれば洗浄された材料が炉内へ入るのを考慮している。このことは、デスケーリング装置７と協働して、炉の領域５全体にわたって、金属ストランド１の炉行程中のスケール現象により引起されている汚染がほとんど生じないことを意味する。これにより、堆積物は特に炉内の移送部材において著しく減少し、それにより設備の寿命が実質的に延びる。

図２では炉３が一つの部分から形成されていること、言い換えれば炉がこの実施形態によれば中断場所を全く備えていないことが見てとれる。デスケーリング装置７はここでは炉の内部に設けられている。デスケーリング装置は例えば炉長さの中間部において−位置６で−金属ストランド１をデスケーリングするために設けられている。

ここでさらに、デスケーリング装置７は炉３内において可動である。この目的でデスケーリング装置７はほんの概略的に示した作動手段９と連結しており、この作動手段はデスケーリング装置を移送方向Ｒに移動させることができる。したがってデスケーリング装置７は最適な位置で位置決めすることができ、言い換えればデスケーリングは本方法のデスケーリング装置７において行なわれる。

同様にデスケーリング装置７は可動な炉部分に近接して、あるいは可動な炉部分内に設けられていてもよい。これは少なくとも圧延材料を移動させる移送ビームである。

炉を備えた金属ストリップを製造するための装置の概略図である。 代替え的形態における炉の領域の概略図である。

符号の説明

１ 金属ストリップ
２ 金属ストリップを製造するための装置
３ 炉
３ａ 第一炉部分
３ｂ 第二炉部分
４ 圧延ライン
５ 炉の領域
６ 炉の領域の中間部
７ デスケーリング装置
８ デスケーリング装置
９ 作動手段
１０ 連続鋳造設備
Ｒ 移送方向

Claims (14)

1. 金属ストランド、特に薄肉スラブが炉（３，３ａ，３ｂ）内で所望の温度まで上げられ、および／または所望の温度で保持され、かつ金属ストランド（１）の移送方向（Ｒ）で炉（３，３ａ，３ｂ）の後方において圧延ライン（４）内で圧延工程にかけられる様式の装置（２）内で金属ストリップ（１）を製造するための方法において、
   金属ストランド（１）が炉（３，３ａ，３ｂ）領域（５）内での滞留時に少なくとも一回のデスケーリング作業にかけられることを特徴とする方法。
2. デスケーリング作業が例えば炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）の中間部（６）において行なわれることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内でのデスケーリング作業に加えて、金属ストランド（１）の移送方向（Ｒ）でのデスケーリング作業が炉（３，３ａ，３ｂ）の前方で行なわれることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内のデスケーリング作業が、炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内の固定された場所で行なわれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内のデスケーリング作業が、炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内の移動する場所で行なわれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
6. 金属ストランド、特に薄肉スラブを所望の温度まで温度上昇させ、および／または所望の温度で保持することができる炉（３，３ａ，３ｂ）と、金属ストランド（１）の移送方向（Ｒ）で炉（３，３ａ，３ｂ）の後方に設けられた金属ストランド（１）を圧延するための圧延ライン（４）とを備えている様式の、金属ストリップ（１）を製造するための装置（２）において、
   炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内に少なくとも一つのデスケーリング装置（７）が設けられていることを特徴とする装置。
7. デスケーリング装置（７）が例えば炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）の中間部（６）に設けられていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 炉が少なくとも二つの部分（３ａ，３ｂ）から成り、その間にデスケーリング装置（７）が設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 炉（３）が相互接続されて形成されており、デスケーリング装置（７）が炉の内部に設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
10. 炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内のデスケーリング装置（７）に加えて、デスケーリング装置（８）が炉（３，３ａ，３ｂ）の前方に設けられていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の装置。
11. 炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内のデスケーリング装置（７）が固定式に設けられていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一つに記載の装置。
12. デスケーリング装置（７）が炉（３，３ａ，３ｂ）の領域（５）内で作動手段（９）と連結しており、この作動手段により、デスケーリング装置が金属ストランド（１）の移送方向（Ｒ）で移動可能に設けられていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一つに記載の装置。
13. 少なくとも一つのデスケーリング装置（７，８）が静止した状態のノズルを備えたタイプであることを特徴とする請求項６〜１２のいずれか一つに記載の装置。
14. 少なくとも一つのデスケーリング装置（７，８）が回転するノズルを備えたタイプであることを特徴とする請求項６〜１２のいずれか一つに記載の装置。
    
    

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