JP2009501636A - 中断なしの長尺鋼製品の製造方法及びプラント - Google Patents

Abstract

長尺鋼製品を製造する方法は、後に誘導加熱工程（２）が続く液体芯縮小工程を含む連続鋳造工程（１）から、多数のスタンドにおける圧延工程（４）の終了まで中断せずに、行われる。かかる処理を受けたブルーム又はビレット（１０）は１２０〜４００ｍｍの範囲の初期厚さ及び連続鋳造からの出口における単位時間当たり高い“マスフロー”をもち、表面温度より高い横断面における平均温度は芯又は内部中間領域において、約１２００℃である表面温度より１００℃高い。かかる方法を実施するプラントも記載される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、連続鋳造から最後の圧延スタンドまで中断なしに所謂“長尺”鋼製品（棒材、線材、山形鋼、梁材及びレールなど）を製造する方法及び関連プラントに関するものである。

この形式の生産のために、できればなお熱いうちに最終製品の横断面寸法に適した多数のスタンドを備えた圧延機に送るブルーム又はビレットを製造する一つ以上のラインを備えた連続鋳造システムを適用することは公知である。仕上げ圧延は、一度に単一ビレットを圧延することによってか又は圧延機の上流でビレットの頭・尾を連続させて互いに溶着する際に連続すなわちエンドレスラインを設けることによって得ることができる。また、欧州特許第０７６１３２７号及び国際出願公開ＷＯ００／７１２７２に記載されたもののようなエンドレス生産を行う他の方法も公知であり、連続鋳造による製品は、その横断面にわたって温度均質化すなわち等化工程を受け、そして加熱され、最後にインラインで圧延される。

先行技術によるこの形式の全てのプラントに共通の特徴は、連続鋳造による製品（ブルーム、ビレット、丸棒材など）は、特に圧延される前に、外表面から芯まで横断面にわたって温度の完全な均質化処理を受ける。製品の外表面と芯との間の温度の完全な均質化すなわち等化は、実質的に全て同じ温度となり、同じ耐変形性を示す繊維の均質な伸び率となる利点をもたらすと従来考えられてきた。

ところが、不変的な技術的先入観では常に、製品の外表面と芯との間の温度差が、最終製品の品質に影響を及ぼすような非均質な伸び率を伴うとされてきた。

なお、先行技術によれば、最終製品を得るのには少なくとも二つの別個の圧延工程、すなわち互いに別個の第１の粗処理工程と第２の仕上げ工程が必要であると考えられ、それで処理すべき棒材は二つの圧延工程間の全過程に沿ってピンチングしない。

従って、本発明の目的は、先行技術で必要とされるものより低いスタンドの総倍率を使用することで低い投資と、最終製品の同一横断面寸法に対して低いパワー消費との両方においてプロセスの経済性上有利である最小分離強さで最大縮小を通じて長尺鋼製品を得るためブルーム／ビレットを圧延することにある。

上記のような先行技術の普通の先入観を打破することによって、本発明の目的は、従来信じられてきたものと違って連続鋳造の直ぐ下流に圧延来を配置することで達成できることを見出した。このようにして、本発明者らは、表面温度が１２００℃未満の場合でも、比較的高い平均温度でブルーム又はビレットを圧延するので、非常に良好な解決法を見出した。横断面の芯における温度を、約１２００℃である表面温度に対して１００〜２００℃高くすることで、実際、製品の品質及び圧延シリンダにおける火割れの可能性の問題なしに、平均圧延温度を高める利点が得られる。芯領域における比較的高い温度の結果としての平均温度の上昇により、表面温度を１２００℃未満にでき、上記の問題を避けることができる。

また、連続鋳造とインラインに直接連結するこの形式の圧延の有利な効果、言い換えればこの形式の製造において所謂“鋳造圧延”を適用する有利な効果は、
鋳造製品が、
− “マスフロー” をもち、すなわち連続鋳造の出口から時間単位に流れる鋼の量が十分に高く、特に連続鋳造の出口における鋳造製品の速度が３ｍ／分以上である場合、
−鋳造製品の所謂“サウンドセンター”が中断せずに直接インラインで圧延される前に固化されることを確実にするために、例えば本出願人の名義の欧州特許第０６０３３３０号の教示内容に従って液体芯縮小処理（“ソフト縮小”）を受ける場合、及び
深さではなく表面層のみを通して温度を等化するために連続鋳造の出口において誘導路に沿って通るようにされる、特に、必要な時にはいつでも鋳造鋼の速度及び形式の関数で、隅角部において冷却を低減しかつ鋳造製品をさらに加熱するようにされる場合、
可能となることが分かった。

本発明の上記の目的は、請求項１の特徴を備えた方法及び請求項７に記載される特徴を備えたプラントによって達成される。

本発明のこれらの及びその他の目的、利点及び特徴は、添付図面を参照して本発明を限定しない例としてなされる本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかになる。

図１を参照すると、本発明による方法を実施するプラントの一例が示され、全体を１で概略的に示す連続鋳造領域からのブルーム１０から始まり、そして公知のように、型と、液体芯を“ソフト縮小”する適当な手段とを備えている。ブルーム１０は連続鋳造機１から高い“マスフロー”を意味する約４ｍ／分の速度で、１２０〜４００ｍｍの範囲、例えば２５０ｍｍの厚さで出てくる。

そして、ブルーム１０は、誘導炉２及びスケール除去装置３を中断せずに通り、なお連続性を解かずに仕上げ圧延機４で行われる単一圧延工程へ送られる。

仕上げ圧延機はこの例では、図２に詳しく示すように、直径７０ｍｍの丸棒材を最終製品として得る九つの圧延スタンドＭ１〜Ｍ９から成っている。

連続鋳造１の出口と圧延機４との間の距離は、ブルームの温度損失を制限するために、約３０ｍ以下であり、従ってスペースの要求を低減できる比較的コンパクトなプラントにできる別の利点を奏することが認められるべきである。このようにして、誘導炉２のために、製品の平均温度は、表面温度が約１２００℃又はそれ未満である場合に、外表面におけるより芯において、少なくとも１００℃表面温度より高くなる。

上記の比較的大きなマスフローを利用することにより、比較的高い縮小を得ることができ、その結果、遊星形圧延機か又は第１（例えば二つ又は三つの）粗加工スタンドの代わりにより強力な圧延スタンドを用いることで３０ｍより短いさらにコンパクトなプラントを得ることができることがわかる。従って、スタンドの総数は、第１の三つのスタンドＭ１〜Ｍ３を三倍の倍率の単一スタンドに置き換えた場合には例えば図１に示すような九つから七つ程度の数に減少できる。

さらに、圧延スタンド４の間に付加的な誘導加熱炉（図示していない）及び／又は連続したスタンド間に中間冷却システム５を鋳造速度及び圧延すべき鋼の形式に応じて設けることができる。

最後に、図２を参照すると、圧延予定の実際の例が示され、圧延機４に入るブルームの初期プロファイル（断面形状）から始まって、各単一圧延スタンドの出口における製品のプロファイルを示している。図２に示す各プロファイルにおいて、連続鋳造からの各辺が約２５０ｍｍの初期製品Ｎｏ．０で始まってそれぞれのスタンドＭ１〜Ｍ９の出口における製品の横断面に相当している。各プロファイルについて、横断面積積の値Ａ、（Ａ０−Ａ１／Ａ０）×１００に相当した縮小ファクタＭが縮小比λ＝Ａ０／Ａ１と共に示されており、Ａ０は相応したスタンドの入口における横断面積であり、またＡ１は相応したスタンドの出口における横断面積である。

従って、九つのパス（しかしより少数のパスでも）及び２５０ｍｍの側辺寸法をもつブルームから要求された倍率の縮小量で、直径７０ｍｍの卓越した品質の丸棒材を得ることができることがわかる。

本発明によるプラントの一例を示す概略図。 図１のプラントの各それぞれの圧延スタンドの出口における材料のプロファイルによる所謂“圧延予定”を示す表。

Claims (8)

1. 液体芯縮小工程を含み、後に誘導加熱工程が続く、１２０〜４００ｍｍの範囲の厚さをもち多量の鋼の“マスフロー”すなわち連続鋳造の出口において時間単位で流れる鋼の量のブルーム／ビレットの連続鋳造工程によって、多数のスタンドにおける圧延工程の終了まで中断せずに、棒材、線材、山形鋼、梁材及びレールのような長尺鋼製品を製造する方法において、
   圧延工程に入る際の製品の平均温度が表面温度より高く、芯又は中間内部領域における温度と約１２００℃である表面温度との差が少なくとも１００℃であることを特徴とする長尺鋼製品の製造方法。
2. 上記誘導加熱工程と圧延工程との間にスケール除去工程が設けられることを特徴とする請求項１記載の長尺鋼製品の製造方法。
3. 圧延スタンドの間の中間に、少なくとも付加的な誘導加熱工程が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長尺鋼製品の製造方法。
4. 圧延スタンドの間の中間に、少なくとも冷却工程が設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の長尺鋼製品の製造方法。
5. 鋳造製品（１０）の液体芯縮小工程を含み、中断せずに鋳造製品（１０）が供給される多数のスタンドを備えた仕上げ圧延機（４）の上流に誘導加熱炉（２）を有する連続鋳造機（１）によって、１２０〜４００ｍｍの範囲の厚さをもつブルーム／ビレットから棒材、線材、山形鋼、梁材及びレールのような長尺鋼製品を製造するプラントにおいて、
   第１圧延スタンドの入口における製品の平均温度が表面温度より高く、芯又は中間内部領域における温度が約１２００℃である表面温度より少なくとも１００℃高く、連続鋳造機（１）の出口と圧延機（４）との間の距離が３０ｍ以下であることを特徴とする長尺鋼製品の製造プラント。
6. さらに、誘導加熱炉（２）と圧延機（４）との間にスケール除去装置（３）を有することを特徴とする請求項５記載の長尺鋼製品の製造プラント。
7. さらに、圧延スタンド（４）間の中間に少なくとも付加的な誘導加熱炉を有することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の長尺鋼製品の製造プラント。
8. さらに、圧延スタンド（４）間に中間冷却手段（５、５’）を有することを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか一項記載の長尺鋼製品の製造プラント。

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