JP2009509772A - スラブ、薄スラブ、型鋼等のクリーニングをするための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

鋳造製品（３）の上及び下に配設された少なくとも１つの噴射装置（８，９）から成るクリーニング装置（５）によって鋳造製品（３）に噴射される液状媒体によりスラブ、薄スラブ、型鋼等のような鋳造製品（３）の上面及び／又は下面から浮いたスケール及び他の異物を除去するための方法において、各噴射装置（８，９）に対する媒体量及び／又は作用幅及び／又は媒体圧力を、別々に時間に異存せずに制御する。加えて、本発明では、鋳造製品（３）の上及び下に配設された少なくとも１つの噴射装置（８，９）から成るクリーニング装置（５）によって鋳造製品（３）に噴射される液状媒体により鋳造製品（３）の上面及び／又は下面から浮いたスケール及び他の異物を除去するための装置において、噴射装置（８，９）及び／又は噴射装置（８，９）に配設されたノズル（１３）が、制御／管理システムを介して応答可能に形成されている。

Description

本発明は、鋳造製品の上及び下に配設された少なくとも１つの噴射装置から成るクリーニング装置によって鋳造製品に噴射される液状媒体によりスラブ、薄スラブ、型鋼等のような鋳造製品の上面及び／又は下面から浮いたスケール及び他の異物を除去するための方法に関する。本発明は、相応のクリーニング装置に関する。

特許文献１から、ストリップがスケールウォッシャ内で上面及び下面に脱スケール圧の水の作用を受け、仕上げライン内で冷却される、スケールウォッシャと、ストリップの走行方向でスケールウォッシャ後方に配設された仕上げラインとを有する圧延ラインでストリップの脱スケールをするための方法が公知である。この場合、スケールウォッシャ内でストリップの上面及び下面に対称の温度分布が発生され、同様に仕上げライン内で維持される。この発明は、圧延ラインと組み合わせた脱スケールに関する。

特許文献２からは、ストリップ幅と、ストリップセンタと、周縁領域とを有するストリップが、ローラテーブルセンタを有するローラテーブル上を搬送される、２つの遮蔽要素用の位置調整方法が公知である。ストリップは、ストリップ幅にわたって温度変化を備える。遮蔽要素により、冷却媒体がストリップの周縁領域から遮蔽される。この場合、温度変化が搬送方向で見て遮蔽要素後方に基準温度変化に近付けられるように、遮蔽要素が位置調整される。このため、遮蔽要素は、ローラテーブルセンタに対して非対称に位置調整される。この発明は、当然遮蔽要素を前提とした噴射幅に影響を与えるための方法に関する。

熱間圧延直後に鋼板パネルを冷却するための装置は、特許文献３に記載されている。この装置は、鋼板パネル用の水平なローラテーブルと、鋼板パネルの長手方向に所定の間隔を置いて鋼板パネルの上もしくは下に配設された、鋼板パネルの幅方向に延在する、それぞれが鋼板パネルの幅と本質的に等しい長さを備えた多数の噴射口と、鋼板パネルに冷却水を噴射するための複数のノズルと共に鋼板パネルの両側縁部の領域内に配設された、その底が鋼板パネルのセンタから下方に傾斜した、冷却水噴流を中断させるための遮蔽成分と共に形成されている。遮蔽成分は、スライド装置によって、ローラテーブル上に位置する鋼板パネルの幅方向に互いに接近及び互いに離間するように移動される。この場合、スライド装置は、
−ローラテーブルの垂直中心面を直角に切断するようにローラテーブルの上で本質的に水平に配設された２つの位置固定のガイドフレームと、
−ローラテーブルの両側面の上で本質的に水平にローラテーブルの中心面に対して平行に配設され、その両端がガイドフレーム内でスライド可能に支承された２つの支持フレームと、この場合、ローラテーブル上に位置する鋼板パネルの一方の側縁部の領域内に配設された一方の遮蔽成分が両支持フレームの一方に固定され、鋼板パネルの他方の側縁部の領域内に配設された他方の遮蔽成分が他方の支持フレームに固定されており、
−ローラテーブル上に位置する鋼板パネルの幅方向に同じ距離だけ互いに接近及び互いに離間するように両遮蔽成分と共に両支持フレームを移動させるための駆動機構と
を備える。この発明は、遮蔽要素が使用される、熱間圧延後に鋼板パネルを冷却するための装置に関する。

前に接続された熱間圧延ラインからの高温の鋼板を冷却するための方法は、特許文献４によって公知である。鋼板は、鋼板の搬送方向に配設された上及び下のロールの対によって長手方向に案内されるが、この場合、同じ長手方向に配設された複数の冷却ユニットのノズルから、鋼板の上面及び下面に冷却水が供給される。各冷却ユニットは、隣接する上部ロール対と下部ロール対の間に配設されている。この方法は、冷却を開始する前の鋼板の温度分布の検出と、所望の平均冷却速度への調整と、鋼板のエッジからの間隔の検出（この間隔上の少なくとも鋼板の下面への冷却水の供給は、内部エッジ部分のＡｒ３変態を中心部分のＡｒ３変態と同時又はそれより後に行なわせることを保証するために、鋼板の内部エッジ部分の温度を中心部分の温度以上に保つように、温度分布に基づいて中断することができる）と、適当な数のノズルを遮蔽することによって、先行する方法ステップにより検出される間隔上の鋼板のエッジ部分への冷却水の直接供給の中断とから成る。この発明は、所定の冷却により特殊な鋼板特性を発生させるための熱間圧延後の高温の鋼板に関する。

クリーニング装置は、例えば特許文献５もしくは特許文献６から公知であり、スラブ、特にミニミルの薄スラブの表面の浮いたスケールの除去をするための装置に当たる。このようなミニミルは、少なくとも１つのスラブ鋳造機、スラブ分離装置、温度補正炉及び巻取り装置を有する１つ又は複数のロールスタンドを有する。このような装置は、噴射装置が少なくともそれぞれ１つのスラブに対して相対的に下の噴射管と少なくとも１つの上の噴射管とを有し、各噴射管が多数の噴射ノズルを備えていることによって改善される。噴射装置は、温度補正炉の前、特にローラ炉床炉の前に配設されている。噴射装置は、技術的に必要な圧力と噴射ノズルの数に応じて決まる容積流で水を供給する水の供給部に接続されている。請求項６には、噴射装置の噴射管への水の供給圧力が５〜１５ｂａｒであること、好ましくは１０ｂａｒ以下であることが記載されている。

この解決策は、調整の可能性を有していない装置に関する。媒体量、クリーニング幅及び位置が固定調整されたクリーニング装置を前提とする場合、柔軟性の欠如により、特に薄スラブの冷却が望ましくなくなり、生産のリスクが高くなる。更に、上面と下面が異なって冷却される。媒体量が同じで媒体圧力が同じ場合、薄スラブの上面は、媒体の滞留時間が長いことにより仮面よりも強く冷却される。その場合、薄スラブの頭部は、持ち上がる傾向がある。従って、薄スラブの後続の装置の通過が困難となる。

後続の装置内で薄スラブの頭部がぶつかった場合、搬送に障害が生じることがある。その場合、鋳造装置を取り壊すことが必要となる。

薄スラブの外部エッジは、中心領域よりも強く冷却される。加えて、この効果は、現在のスラブ幅にも依存する。原因は、薄スラブのセンタに作用する外方に流れ、これにより、エッジでの媒体量と冷却作用が大きいからである。

クリーニング媒体は、薄スラブに上から達するばかりでなく、構造の構成に応じて外側からも達する。

スラブエッジを強く冷却するという危険がある。

薄スラブの冷却は、鋳造速度に依存する。鋳造速度が低い場合、冷却は、同じ媒体の作用でも鋳造速度が高い場合よりも強い。典型的に、鋳造設備の鋳造速度は、生産条件に応じて１つの鋳造シーケンス内でも変更される。

１つの鋳造シーケンスの終了時には、通常、最後の薄スラブ片が分離され、ローラテーブル上に位置する。クリーニング装置を使用した場合、この切片は、場合によっては後で必要な最後の薄スラブ片の細分化をするための分離工程が本質的に低温で、これにより強度のある材料を分離しなければならないほど強く冷える。

薄スラブがもはや装置から出ることができない障害が鋳造設備に生じた場合、除去するために薄スラブは切片に分割しなければならない。クリーニング装置の領域では、クリーニング装置が人員に対する薄スラブの到達性を悪くする。この場合、薄スラブがあることによる装置部分の過熱による損害を回避するために、短時間での作業が可能でなければならない。

特に薄スラブ表面とクリーニング装置の間の間隔が非常に密接している場合には、鋳造プロセスの開始時に、薄スラブの頭部がクリーニング装置にぶつかることがある。

クリーニング装置の望ましくない副次効果は、薄スラブの冷却である。冷却は、媒体の薄スラブとの接触が長いほど強くなる。

媒体圧力が増すことにより、クリーニング装置から媒体が流出する危険は増える。加えて、媒体ガイドが適当でない場合、クリーニング媒体は、クリーニング工程後に意に反して再び薄スラブ表面に導かれる。この場合、スケールのような異物が再び薄スラブ表面に導かれる可能性がある。
国際公開第０２／０７０ １５７号パンフレット 欧州特許出願公開第１ ０８３ ０１０号明細書 独国特許第３２ ３０ ８６６号明細書 欧州特許第０ １５３ ６８８号明細書 独国特許出願公開第１０１ ４３ ８６８号明細書 国際公開第０３／０２２ ４７５号パンフレット

本発明の根本にある課題は、スラブ、薄スラブ、型鋼等のような鋳造製品が、特に冷却媒体の調整機能を柔軟にすることによってその特性を改善されるように、公知のクリーニング装置を改善し、前記欠点を回避することにある。

この課題は、請求項１の上位概念による方法において、各噴射装置に対する液状媒体の量及び／又は作用幅及び／又は圧力が、別々に時間に異存せずに制御されることによって解決される。

方法の更なる形成は、これに関する従属請求項に記載されている。

加えて、本発明は、本発明による方法を実施するための装置に関する。この場合、噴射装置及び／又は噴射装置に配設されたノズルは、制御／管理システムを介して応答可能に形成されている。

装置の更なる形成は、これに関する従属請求項に記載されている。

本発明による方法の相応の利点は、液状媒体の量及び／又は作用幅及び／又は圧力の調整機能が制御可能であることにより、上及び下への媒体供給が別々に各時点で制御されることにある。

これにより、浮いたスケールや他の異物は、鋳造製品の上面及び／又は下面からできるだけ早い時期に除去される。付加的な複数の装置により、クリーニング装置の使用は、明らかに柔軟かつ確実になる。

クリーニング装置の作用幅を鋳造製品幅に応じて適合させるという機能により、鋳造製品エッジの非常に強い冷却が回避される。構成に応じて、クリーニング装置は、現在の鋳造製品の鋳造幅の変化に従う状況にもある。幅調整は、切替え装置によって及び／又は所定の数の媒体供給部を停止させるための手動装置を介して行なうことができる。

媒体量及び／又は作用幅及び／又は媒体圧力の調整機能により、媒体量は、鋳造速度及び鋳造材料に依存せずに冷却を制御できるように、鋳造速度に応じて変更することができる。

クリーニング装置への媒体供給を全体的に停止するという機能により、例えば、鋳造終了時に媒体供給を完全に遮断することができる。

クリーニング装置を部分的又は全体的に鋳造ラインから取り出すという機能により、鋳造製品への作業は著しく改善される。クリーニング装置を、例えば鋳造ラインから横方向に取り出すこと又は薄スラブの上に取り付けられた部分をリフト装置により取り外すことができる。

遠隔制御可能な駆動機構により取出しが行なわれる場合、前記の点の可能性が改善される。柔軟な媒体接続部又は自閉式の媒体カップリングによって供給ラインの時間のかかる取外しがなくなる場合は、この機能も改善される。

個々または共に使用される複数の措置により、鋳造製品表面への液状媒体の滞留時間は短縮することができる。装置は、要求に応じてクリーニング装置の前及び／又は後に挿入することができる。即ち、
・量及び／又は作用幅及び／又は圧力を調整可能な液状媒体、例えば低圧水による鋳造製品への付加的な噴射は、鋳造方向又はその逆への媒体の流れを防止する。
・鋳造製品への付加的な送風は、横方向への媒体排出を支援する。
・媒体は、回収ガターによって鋳造製品の上面からすくい上げることができる。

クリーニング装置は、−構造的に可能であれば−ハウジング内に収容される。媒体墳流は、場合によっては回収ガターによって回収され、限定的に横方向に誘導される。媒体の誘導を支援するため、これら回収ガター内に媒体フラッシング装置を設けてもよい。

前記全ての調整機能は、種々に制御することができる。この場合、調整パラメータに応じて、制御は、場合によっては相互ロックされた１つ又は複数の箇所から行なうことができる。即ち、
・鋳造装置の相応の制御プラットフォームから手動で
・インサイチュ制御パネルから手動で
・特に鋳造製品のクリーニング用に使用される管理システムから自動化されて
・上位の管理システムと連結されて、生産プロセスに依存した調整は、部分的又は全体的に自動化すること、もしくは操作員により提案値として設定することができる。

本発明は、クリーニング装置のより柔軟な使用及びより確実な生産作業と、良好なクリーニング作用と望ましくない副次効果の低減とを可能にする。付加的に、クリーニング装置の調整は、種々の鋳造パラメータ及び鋳造生産ステップを自動化して適合させることができる。

本発明の実施例を非常に概略的な図面により詳細に説明する。

図１には鋳造設備１が図示されている。鋳造装置２から出る鋳造製品３は、ローラ４により垂直状態から水平状態に転向される。次に、鋳造製品３は、クリーニング装置５を通過する。クリーニング装置５内で、スケール及び他の異物は、鋳造製品３の上面及び下面から除去される。例えば圧延ライン６内で別の処理をするため、鋳造製品３は加熱装置７内で加熱される。クリーニング装置５内には、鋳造製品３の上に配設された少なくとも１つの噴射装置８と、鋳造製品３の下に配設された少なくとも１つの噴射装置９が設けられている。クリーニング装置５の前又は後に分離装置２８（例えばシャー）が配設されている。

クリーニング装置５の例は、図２に正確に図示されている。基礎１０の上に構成／取り付けられたクリーニング装置５は、上部フレーム１１と下部フレーム１２から成る。上部フレーム１１と下部フレーム１２に噴射装置８，９が固定されている。噴射装置８，９は、多数のノズル１３を備えている。噴射装置８，９は、ライン１４，１５を解して液状媒体を供給される。液状媒体を誘導するために、鋳造ライン１６の下に誘導板１７，１８が取り付けられている。

上部フレーム１８は、旋回可能に支承され、油圧シリンダ２１により鋳造ライン１６から図３に図示したように旋回させることができる。

選択的に、クリーニング装置５は、レール１９，２０上に移動可能に載せられており、油圧シリンダ２１により鋳造ライン１６から移動させることができる。図３ｂには、選択的に説明した鋳造ライン１６外のクリーニング装置５が示されている。示した実施例では、上部フレーム１１と下部フレーム１２がＵ字形に形成されている。自由端２２，２３は、クリーニング装置５を安定させるためにボルト２４，２５により相手支承部２６の対応孔内で調整される。

図４で、鋳造製品３の上に配設された２つの噴射装置８と鋳造装置３の下に配設された１つの噴射装置９による配設が詳細に図示されている。ノズル１３は、液状媒体を鋳造方向１６又は鋳造方向１６の反対方向に鋳造製品３に噴射するように整向されている。このため、ノズル１３は、例えば固定角度で整向することができる。

鋳造製品３の上に配設された両噴射装置８は、向かい合うように整向されている。これにより、鋳造方向もしくはその逆の液状媒体の流出が低減される。

図５には、ノズル１３の配設が詳細に図示されている。噴射円錐作用域２９は、交差が行なわれるように設定されている。従って、鋳造製品３の表面は、全体的に液状媒体の作用を受ける。

構造上の措置により、外側に配設された所定数のノズルは遮断することができる。

図６には、選択的な長手方向の噴射のために配設された多数のノズル１３が示されている。

概略的な薄スラブ装置を側面図で示す。 鋳造ライン内の本発明によるクリーニング装置を側面図で示す。 旋回させることにより開放させた本発明によるクリーニング装置を側面図で示す。 鋳造ライン外の本発明によるクリーニング装置を側面図で示す。 噴射装置の可能な配設を詳細図で示す。 噴射ノズルの配設を詳細図で示す（遮断可能なノズルは、異なった線種で特徴付けされている）。 長手方向の噴射のための配設を詳細図で示す。

符号の説明

１ 鋳造設備
２ 鋳造装置
３ 鋳造製品
４ ローラ
５ クリーニング装置
６ 圧延ライン
７ 加熱装置
８ 噴射装置
９ 噴射装置
１０ 基礎
１１ 上部フレーム
１２ 下部フレーム
１３ ノズル
１４ ライン
１５ ライン
１６ 鋳造ライン
１７ 誘導板
１８ 誘導板
１９ レール
２０ レール
２１ 油圧シリンダ
２２ 自由端
２３ 自由端
２４ ボルト
２５ ボルト
２６ 相手支承部
２７ 噴射円錐作用域
２８ 分離装置

Claims (25)

1. 鋳造製品（３）の上及び下に配設された少なくとも１つの噴射装置（８，９）から成るクリーニング装置（５）によって鋳造製品（３）に噴射される液状媒体によりスラブ、薄スラブ、型鋼等のような鋳造製品（３）の上面及び／又は下面から浮いたスケール及び他の異物を除去するための方法において、
   各噴射装置（８，９）に対する媒体量及び／又は作用幅及び／又は媒体圧力が、別々に時間に異存せずに制御されることを特徴とする方法。
2. クリーニング装置（５）が、少なくとも１つの不動の噴射装置（８，９）によって運転されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. クリーニング装置（５）が、少なくとも１つの可動の噴射装置（８，９）によって運転されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. クリーニング装置（５）が、低圧領域内で運転されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. クリーニング装置（５）が、高圧領域内で運転されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
6. 噴射装置（８，９）の調整機能が、鋳造速度及び／又は鋳造材料に依存せずに運転されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
7. 媒体供給が全体的に停止できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
8. クリーニング装置（５）がハウジングによって包囲されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. クリーニング装置（５）が、全体的に鋳造ライン（１６）から横方向に取り出されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. クリーニング装置（５）の鋳造製品（３）の上に存在する部分が取り外されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
11. クリーニング装置（５）の取出し又は取外しが、遠隔制御可能な駆動機構によって実施されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
12. クリーニング装置（５）が、柔軟な媒体接続部によって供給ライン（１４，１５）と接続されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
13. クリーニング装置（５）が、自閉式の媒体カップリングによって供給ライン（１４，１５）と接続されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
14. 量及び／又は圧力を調整可能な媒体による鋳造製品（３）への付加的な噴射が、鋳造方向（１６）又はその逆への媒体の流れを防止することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
15. 少なくとも１つの付加的な送風が、横方向への媒体排出を支援することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
16. 媒体が、回収ガターによって鋳造製品（３）の上面からすくい上げられることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
17. 付加的な噴射、送風及び回収装置が、クリーニング装置（５）の前及び／又は後に挿入されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の方法。
18. クリーニング装置（５）の制御が、上位の管理システムと連結されて運転されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
19. 生産プロセスに依存したクリーニング装置（５）の調整が、部分的又は全体的に自動化されて運転されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
20. 生産プロセスに依存したクリーニング装置（５）の調整が、操作員により提案値として設定されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の方法。
21. 特に請求項１〜２０のいずれか１つに記載の方法を実施するための、鋳造製品（３）の上及び下に配設された少なくとも１つの噴射装置（８，９）から成るクリーニング装置（５）によって鋳造製品（３）に噴射される液状媒体により鋳造製品（３）の上面及び／又は下面から浮いたスケール及び他の異物を除去するための装置において、
    噴射装置（８，９）及び／又は噴射装置（８，９）に配設されたノズル（１３）が、制御／管理システムを介して応答可能に形成されていることを特徴とする装置。
22. クリーニング装置（５）が、包囲するハウジングと共に形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. クリーニング装置（５）が、２分割式に形成されていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の装置。
24. クリーニング装置（５）が、一体式に形成されていることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか１つに記載の装置。
25. ライン（１４，１５）が、柔軟な媒体接続部及び／又は自閉式の媒体カップリングと共に形成されていることを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１つに記載の装置。

Images