JP2009537332A - 連続鋳造により金属ストリップを製造する方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
最適スラブ加工が異なった方法技術的要件でも可能であるようにフライス盤の使用の下で連続鋳造により金属ストリップを製造する装置と方法を改良すること。
【解決手段】
この発明は、スラブ（３）、特に薄いスラブが鋳造される鋳造機械（２）を備えていて、スラブ（３）の搬送方向（Ｆ）において鋳造機械（２）の後に少なくとも一つのフライス盤（４）が配置されていて、このフライス盤ではスラブ（３）の表面、特に二つの対向位置している表面がフライス削りされ得て、連続鋳造により金属ストリップ（１）を製造する装置に関する。温度損失をスラブ処理或いは加工でも僅かに維持するために、この発明は、フライス盤（４）の少なくとも一つのフライスカッター（５、６）、特に全フライス盤（４）がスラブ（３）の搬送方向（Ｆ）を横切る方向（Ｑ）において移動自在に配置されていることを企図とする。
さらに、この発明は金属ストリップを製造する方法に関する。

Description

この発明は、スラブ、特に薄いスラブが鋳造される鋳造機械を備えていて、スラブの搬送方向において鋳造機械の後に少なくとも一つのフライス盤がに配置されていて、このフライス盤ではスラブの表面、特に二つの対向位置している表面がフライス削りされ得て、連続鋳造により金属ストリップを製造する方法に関する。さらに、この発明は金属ストリップを製造する装置に関する。

連続鋳造装備においてスラブを連続鋳造する際に、例えば振動マーク、鋳造粉末欠陥或いは縦と横に延びている表面亀裂のような表面欠陥が生じ得る。これらは従来と薄いスラブ鋳造機械に生じる。それ故に、仕上がりストリップの使用目的に応じて従来のスラブが一部で焼き切られる。かなりのスラブが顧客の要望により一般に焼き切られる。この場合には、薄いスラブ装備の表面品質に関する要求が連続的に増加する。

表面加工のために、火炎（焼切）、研磨或いはフライス削りが提供される。

火炎（焼切）は、溶解された材料が高い酸素含有量によって再生なしに再び溶融され得ないことが欠点である。研磨では、金属破片が研磨円板塵と混合されるので、回収物が塵処理されなければならない。両方法が所定の輸送速度に適合するのが難しい。

それ故に、フライス削りによる表面加工が考えられる。この際に熱いフライス屑が集合されて、包装されて、再生なしに再び問題なく溶融され、生産処理に再び適合される。さらに、フライスカッターの回転数が容易に輸送速度（鋳造速度、仕上り圧延−流入速度）に調整され得る。それ故に、この発明対象の装置がフライス削りを狙っている。

前記種類の装置が、連続鋳造装備の後に配置されているフライス盤を備えることは、知られている。これに関して、スイス国特許第５８４０８５号明細書（特許文献１）とドイツ特許出願公開第１９９５０８８６号明細書（特許文献２）が示されている。

同様な解決策はドイツ実用新案第７１１１２２１号明細書（特許文献３）にも開示されている。この書類は鋳造熱の利用の下でアルミニュウムストリップの加工を示し、この際には機械が鋳造装備と接続されている。

上下面或いは片面における圧延路の短前の薄スラブの表面からのインライン除去も、既に提案されていて、欧州特許出願公開第１０９３８６６号明細書（特許文献４）に示されている。

表面フライス盤の別の構成はドイツ特許出願公開第１９７１７２００号明細書（特許文献５）を示す。これには、連続鋳造装備或いは圧延路の後に配置されているフライス装置のフライス輪郭の変更性が記載されている。

前ストリップを加工する従来の熱間ストリップ路におけるインラインフライス盤の他の配列とその構成は欧州特許第７９００９３号明細書（特許文献６）、欧州特許第１２１３０７６号明細書（特許文献７）と欧州特許第１２１３０７７号明細書（特許文献８）に提案されている。

所謂ＣＰＳ装備における薄スラブの表面加工では、加工ライン（インライン）において、検出された表面欠陥に依存して、熱いスラブ表面の片面或いは両面のおよそ０．１−２．５ｍｍが除去されるべきである。精錬を強力に減少させないために、出来るだけ厚い薄スラブが推奨されている（Ｈ＝６０−１２０ｍｍ）。

インライン−フライス盤が通常には圧延プログラムの全ての製品のために使用されずに、むしろより高い表面要件が必要とされる製品のためにのみ使用される。これは、精錬理由から好ましく、フライス盤磨耗を減少させ、それ故に、重要である。

インライン−フライス盤が構造空間を必要とする。機械の領域における温度損失が邪魔になる。これは鋳造機械の後の使用に適している、というのは、鋳造速度（質量流量）が通常には低いからである。しかし、仕上り路の前には温度損失が欠点である、なぜならば、特に薄いストリップでは仕上り路からのストリップ流出速度を許容できる際に高い最終圧延温度が得ようとされるからである。
スイス国特許第５８４０８５号明細書 ドイツ特許出願公開第１９９５０８８６号明細書 ドイツ実用新案第７１１１２２１号明細書 欧州特許出願公開第１０９３８６６号明細書 ドイツ特許出願公開第１９７１７２００号明細書 欧州特許第０７９００９３号明細書 欧州特許第１２１３０７６号明細書 欧州特許第１２１３０７７号明細書

それ故に、この発明の課題は、最適スラブ加工が異なった方法技術的要件でも可能であるようにフライス盤の使用の下で連続鋳造により金属ストリップを製造する装置と方法を改良することを基礎としている。特に温度損失がスラブ処理或いは加工の際に僅かに維持されるべきである。

この発明による課題の解決策は、少なくともフライス盤のフライスカッター、特に全フライス盤がスラブの搬送方向を横切る方向において移動自在に配置されていることを特徴とする。

それ故に、装備の熱予算が、詳細にみられるように、最適にされ得る。

この場合に、搬送方向を横切る方向が好ましくは水平方向に整合されている。

熱絶縁特性を備える少なくとも一つのカバー要素は、搬送方向を横切る方向において移動自在に配置されていることが企図され得る。この際に、熱絶縁材料が特に熱に安定である。例えば既に厚い薄板或いは耐火性非金属材料から成る板が目的を満たし得る。

この際に、さらに、少なくとも一つのカバー要素が加熱可能に形成されることが企図され得る。この場合には、カバー部材が炉の機能を有する。

フライス盤の前の搬送方向において炉が配置されている。スラブの上面と下面の加工のために、それぞれ一つのフライスカッターが配置され得る。この際に、好ましくは、両フライスカッターが搬送方向において互いに間隔をおいて配置されていることが企図されている。さらに、各フライスカッターがスラブの他面に配置された一つの支持ロールと協働するときに、特に選定された。

スラブの上面或いは下面を加工する両フライスカッター間には炉が配置され得る。

フライス盤の後の搬送方向においてスケール除去装置が配置され得る。この際に、フライス盤とスケール除去装置の間には炉が配置されていることが企図され得る。

この発明の選択的構成は、搬送方向において同じ高さに見てフライス盤の傍にスケール除去装置が配置されていて、フライス盤とスケール除去装置が選択的に運動手段によって搬送方向を横切る方向において加工ラインに進入されるか、或いは外出されることを企図している。

フライス盤の後の搬送方向において少なくとも一つの圧延路が配置されている。

フライス盤は、互いに間隔を置いて例えばスラブの異なった側面をフライス削りする二つの部分機械に分割され得る。

さらに、フライス盤或いはそのフライス盤の一部がスケール除去装置に一体化されて、コンパクトな構成を可能とするときに、利点である。

連続鋳造により金属ストリップを製造する方法は、機械制御部で始動するシミュレーションモデルによってスラブの検出された或いは所定の表面特性に依存して、スラブの圧延前のフライス盤の使用が行われる否かが決定されることを特徴とする。ミュレーションモデルは好ましくは、先行技術に知られている処理モデル或いは所謂レベル−３−システムである。

それ故に、自動的に一つの最適製造形式が企図され得る。表面臨界的製品では、即ち圧延前にフライス作用が行われ、その間に通常の製品では、圧延がフライスカッターによる表面加工なしに行われる。

提案された解決策によると、温度損失がスラブ処理或いは加工にて僅かに維持され得て且つ許容し得る仕上り路流入温度が達成されることが可能である。これは、スラブ、特に薄スラブの定性的に改良された製造を導く。

加工ラインから外出されるフライス盤は、一般に他の機能要素と交換され得て、好ましくは、スケール除去装置において顧慮されている。しかし、例えば、フライス盤の代わりに炉部分が加工ラインに進入されることが可能である。説明されるように、当然に、単にストリップの冷却を阻止する絶縁要素がフライス盤或いはフライスカッターの代わりに進入されることが可能である。

提案された企図態様によると、さらに、特に自動的に、具体的な使用の場合に最適に調整された作業態様が行われることが可能である。

この場合には、許容し得る仕上り路流入温度が達成される。

図面にはこの発明の実施例が図示されている。

図１ａと図１ｂには、連続鋳造による金属ストリップを製造する装置が図示されている。金属ストリップ１或いは対応するスラブ３が鋳造機械２にて公知の形式で連続鋳造される。スラブ３では、好ましくは薄スラブが重要である。鋳造機２の直後にスラブ３が清掃装備１５にてスラブ清掃を受けている。清掃に続いて、表面測定装置１６による表面検査が行われる。引き続いて、スラブ３が炉８に到達するので、スラブが所望の処理温度に維持され得る。炉には、フェリー１７が接続している。

図１ｂに見られ得るように、二つのストランドが同時に鋳造され得て、即ち二つの平行な鋳造ストランドが企図されている。

炉８或いはフェリー１７の後にスラブ３がフライス盤４に到達する。このフライス盤には、現在は、運搬方向Ｆにおいておよそ間隔をおいて、二つのフライスカッター５と６が配置されていて、このフライスカッターによりスラブ３の下面或いは上面がフライス削りされ得る。スラブ３のそれぞれに対向位置している表面、即ちスラブの上面或いは下面が支持ロール９によって支持されている。

フライス盤４の後にスケール除去装置１１が存在す、このスケール除去装置によりスケールがストリップ表面から除去され得る。スケール除去装置１１の後には金属ストリップ１が最終的に圧延スタンド１３と１４が図示されている圧延路に到達する。

フライス盤４の下には、補集容器１８が存在し、その補集容器にはフライス削りされた材料が補集される。

けれども、フライス盤４の少なくとも一方のフライスカッター５或いは６、特に全フライス盤４がスラブ３の搬送方向Ｆを横切る方向Ｑにおいて移動自在に配置されていることが本質である。

図１ｂから最も良くわかるように、フライス盤４が第一状態（太線で図示された）に位置決めされ得て、この第一状態ではフライス盤が加工ラインに進入されてスラブ３をフライス削りできる。しかし、フライス盤が第二状態（点線で図示された）に配置されていて、この第二状態ではフライス盤が利用されない。

この場合には、熱損失を生じないので、加工ラインからのフライス盤４の外出と同時に加工要素７（図１ｂを参照）が加工ラインに進入されて、その進入が熱絶縁して実施されて、それでスラブが過剰に冷却されることを阻止することが企図されている。カバー要素７が炉部分として形成され得て、即ち加熱され得る。

フライス作動から非フライス作動まで交換して逆にさせるために、フライス盤４と加工要素７から成るユニットが同時に搬送方向Ｆを横切る方向Ｑにおいて移動され得る。

図２ａと図２ｂには、代用解決策が描かれている。ここでは、フライス作動とスケール除去作動との間には選択的に選定され得ることが企図されている。このために、フライス盤４が加工位置に進入されるならば、外部作用をもたらされる少なくとも一つの上スケール除去ユニット１１’が企図されている。スケール除去ユニット１１’は、フライス盤４が運動手段によって方向Ｑに外部作用をもたらされるときに、加工ラインにもたらされる。

複雑なスケール除去ユニット１１が加工ラインから外へ旋回されるか、或いは外へ移動されて、フライス盤４と交換されて、その逆にされる。この場合には、好ましい構成は、スケール除去ユニット１１とフライス盤４が配置されていて、所望のユニットの必要に応じて圧延ライン（加工ライン）に移動されるか、或いは移動されることを企図する。

図３には、通常には詳細だけれども、システムが構成され得るように概略的に示されている。それぞれに一つのフライスカッター５或いは６が配置されている二つのスタンド１９並びに対応する支持ロール９が設けられ、搬送方向Ｆに通過するスラブ３の上面と下面をフライス削りする。熱的に良好に絶縁する特性を備えるカバー要素７’が場所固定的にスタンド１９の傍に配置され得る間には、一方ではスラブ３の上部に図示された要素９と６（支持ロールとフライスカッター）が、他方ではカバー要素７が選択的に且つ交互に配置され得る。上支持ロール９とフライスカッター６が作動中であるならば、カバー要素７が図示された位置にはない。この場合には、図示されて位置決めされるような支持要素７、上支持ロール９とフライスカッター６が外部位置にもたらされることが適切である。

スラブ下面にも類似である。ここで支持ロール９とフライスカッター５がカバー要素７とロール通路ロール２２を通して交換できる。

図４によるこの発明の図１或いは図２と別の代用的構成は、フライス盤４が二つの部分機械４’と４”に分割されていることを狙っている。搬送方向Ｆにおける第一フライス盤４’には、現在はスラブ３の上面がフライス削りされていて；フライス盤４”がスラブ３の下面をフライス削りする。両フライス盤４’と４”の間には、一つの炉１０が配置されている。

第一フライス盤４’の前に一つの輪郭測定部２０が設けられている。

図５による実施態様は、第二フライス盤４”にはスケール除去ノズル梁２１が一体化されて、場所を節約してスケール除去をフライスカッターと組合せて行い得る。

この発明の別の選択的実施態様は図６によりフライス盤４とスケール除去ユニット１１の間には、一つの炉１２が配置されている。それ故に、フライスカッターの後にスラブ３が所望の最適処理温度に維持されるか、或いはもたらされる。

提案されたインラインフライス装置４、４’、４”は使用の場合に調整されて、引き続く圧延処理用の高い温度で或いは僅かな温度損失で温度案内を出来るだけ最適に構成する任務を有する。フライス装置４、４’、４”はこのために、使用の場合に応じて必要に応じてのみ圧延ライン或いは輸送ラインに移動されるか、或いは最小の温度損失が生じるゆに配置されている。この場合に、説明された図１と図２は仕上り路の前のフライス盤、炉とスケール洗浄器の好ましい配列と適合の可能性を示す。図１には、説明されるように、２- ストランド- ＣＳＰ装備では、炉或いはロール通路カプセルの後部が横に移動自在に形成されるので、炉セグメント或いはインライン- フライス装置が圧延ラインに立っている。選択的にスケール洗浄器の横移動或いは複雑なスケール洗浄器の持上げ出し、それによりインライン- フライス盤による交換が考慮できる。さらに、図２ｂに示されるように、上スケール洗浄器ノズル梁の高い旋回が可能である。仕上り路の短前のインライン- フライス盤の配列は、新たなスケール除去を放棄されるか、圧力と水量が減少されるか、或いは複雑な噴射梁が遮断され得る、というのは、表面がフライス盤４により清掃されるからである利点を有する。さらに、温度損失が最小化される。ここに配置されたフライス盤と圧延路の間には、不活性収納が考慮できる。

複雑なフライス盤の代わりに、炉セグメント或いはスケール洗浄器を横に移動させるために、選択的に受動的ロール通路カバー（遮断部）を備えるフライス盤の領域が形成されて、温度損失がフライス盤の領域において図３に図示されるように減少され得る。このために、作動しないフライス盤では、単にフライスローラと場合によっては支持ロールがラインから移行されて、この領域にはロール通路カプセルが中へ旋回されるか、或いは移動される。

温度損失を仕上り路の前で最小化するために、表面加工を上面と下面に場所に分割させることが好ましい、図４と５を参照せよ。スラブの上面をフェリー１７の後に（炉領域の中心）加工してスラブ下面を炉１０の後に加工することが提供されるので、フライス領域が圧延炉の前に出来るだけ短く維持される。

選択的に、図５に描かれているように、フライスユニットが下面にスケール洗浄器で一体化され得る。下面において炉の後のフライス盤が鋳造欠陥を除去するばかりではなく、２- ストランド- ＣＳＰ装備では、炉或いはロール通路カプセルの後部が横に移動自在に

前もって述べられた可能性は使用され得るか、或いは組合せられる。

炉の前の両側或いは上面の表面加工（鋳造機の直後に）が考慮できるけれども、２- ストランド装備では、費用が二倍である。

フライス盤４の温度案内に関する好ましい配列は、図６が示すように、全フライス盤４（上からと下からフライスカッター）をフェリー１７の後に（炉領域の中心）配置させる。フライス盤４の領域における温度損失が好ましい形式で後炉部分において再び補償され得る。従来のガス加熱された炉の代わりに、誘導加熱もフライス盤の後に形成できる。

フライス盤が使用され得る連続鋳造による金属ストリップを製造する装置の側面図を概略的に示す。 図１ａに付属された装置の平面図を示す。 図１ａの代用である金属ストリップを製造する装置を側面図で示す。 図２ａに付属された装置の平面図を示す。 拡大図で且つ示された薄要素を備える図１と同様なフライス盤を概略的に示す。 フライスユニットが場所的に互いに離れて配置されてスラブの異なった側面をフライス削りする別の図１ａの代用である装置を側面図で示す。 図４の代用である装置を側面図で示す。 フライス盤と圧延路の間の炉を備える別の図１ａの代用である装置を側面図で示す。

符号の説明

１．．．．．金属ストリップ
２．．．．．鋳造機
３．．．．．スラブ
４，４’，４”．．．．フライス盤
５，６．．．．フライスカッター
７，７’．．．カバー要素
８．．．．．炉
９．．．．．支持ロール
１０．．．．炉
１１．．．．スケール除去装置
１１’．．．スケール除去ユニット（スケール除去ノズル梁）
１２．．．．炉
１３．．．．圧延スタンド
１４．．．．圧延スタンド
１５．．．．清掃装備
１６．．．．表面測定装置
１７．．．．フェリー
１８．．．．補集容器
１９．．．．スタンド
２０．．．．輪郭測定部
２１．．．．スケール除去ノズル梁
２２．．．．ロール通路ロール
Ｆ．．．．．運搬方向
Ｑ．．．．．横方向

Claims (16)

1. スラブ（３）、特に薄いスラブが鋳造される鋳造機械（２）を備えていて、スラブ（３）の搬送方向（Ｆ）において鋳造機械（２）の後に少なくとも一つのフライス盤（４）が配置されていて、このフライス盤ではスラブ（３）の表面、特に二つの対向位置している表面がフライス削りされ得て、連続鋳造により金属ストリップ（１）を製造する装置において、フライス盤（４）の少なくとも一つのフライスカッター（５、６）、特に全フライス盤（４）がスラブ（３）の搬送方向（Ｆ）を横切る方向（Ｑ）において移動自在に配置されていることを特徴とする装置。
2. 搬送方向（Ｆ）を横切る方向（Ｑ）が水平方向に整合されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 熱絶縁特性を備える少なくとも一つのカバー要素（７）が存在し、カバー要素が搬送方向（Ｆ）を横切る方向（Ｑ）に移動自在に配置されていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の装置。
4. 少なくとも一つのカバー要素（７）が加熱可能に形成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 搬送方向（Ｆ）においてフライス盤（４）の前に炉（８）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に装置。
6. スラブ（３）の上面と下面の加工のために、それぞれに一つのフライスカッター（５、６）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 両フライスカッター（５、６）が搬送方向（Ｆ）において互いに間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 各フライスカッター（５、６）がスラブ（３）の他の側面に配置された支持ロール（９）と協働することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. スラブ（３）の上面或いは下面を加工する両フライスカッター（５、６）間に炉（１０）が配置されていることを特徴とする請求項７或いは８に記載の装置。
10. 搬送方向（Ｆ）においてフライス盤（４）の後にスケール除去装置（１１）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
11. フライス盤（４）とスケール除去装置（１１）の間に炉（１２）が配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 搬送方向（Ｆ）において同じ高さに見てフライス盤（４）の傍にスケール除去装置（１１）が配置されていて、フライス盤（４）とスケール除去装置（１１）が選択的に運動手段によって搬送方向（Ｆ）を横切る方向（Ｑ）において加工ラインに進入されるか、或いは外出されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
13. 搬送方向（Ｆ）においてフライス盤（４）の後に圧延路（１３、１４）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
14. スラブ（３）、特に薄いスラブが鋳造される鋳造機械（２）を備えていて、スラブ（３）の搬送方向（Ｆ）において鋳造機械（２）の後にスラブ（３）が少なくとも一つのフライス盤（４）に配置されていて、このフライス盤ではスラブ（３）の表面、特に二つの対向位置している表面がフライス削りされ得て、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の連続鋳造により金属ストリップ（１）を製造する方法において、機械制御部で始動するシミュレーションモデルによってスラブ（３）の検出された或いは所定の表面特性に依存して、スラブ（３）の圧延前のフライス盤（４）の使用が行われる否かが決定されることを特徴とする方法。
15. シミュレーションモデルが処理モデルであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. シミュレーションモデルがレベル−３−システムであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。

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