JP2009540113A - 薄スラブをベースにしてシリコン鋼から成る熱間ストリップ圧延材を製造するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、次処理により例えば電磁鋼板のような方向性鋼板を得るために、シリコン合金鋼から成る熱間ストリップ圧延材を製造するための方法及び装置に関する。この場合、鋳造製品、ここでは例えば最大１２０ｍｍの厚さを有する薄スラブは、所望の再結晶化状態の調整をするために、予熱処理を受け、次いで熱間圧延ラインで圧延工程を受ける。この場合、本発明によれば、予熱処理の範囲内で、最終圧延温度（ＴＷＥ）の調整をするために、少なくとも１つの予熱段（３）と集中加熱段（６）により、最低１２００°Ｃの、好ましくは１２５０°Ｃ以上の鋳造製品（２）の熱間圧延ライン（９ａ又は９ｂ）への導入温度（Ｔｅｉｎ）に調整される。
Description
本発明は、次処理により例えば電磁鋼板のような方向性鋼板を得るために、シリコン合金鋼から成る熱間ストリップ（粗材）を製造するための方法及び装置に関する。次処理は、本発明の対象ではなく、冷間圧延機で行なわれる。
従来技術から、このような種々の方法及び装置が公知であるが、これについては、以下の２つの文献を参照されたい。
鋳造箇所からのストリップ及び板材を圧延するための方法及び装置は公知であり、例えば非特許文献１に記載されている。ここに記載された装置では、特別に形成された鋳型を有する連続鋳造機によって、薄スラブが形成され、個別長さに分割され、温度調整のためにローラ炉床炉に供給される。次いで、スラブは、続く圧延ラインの明らかに高い導入速度に加速され、脱スケールされ、圧延ラインに供給される。５．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度を有する固定生産では、薄スラブは、１０８０°Ｃの平均温度でローラ炉床炉に達する。ローラ炉床炉からの排出温度は、約１１００°Ｃである。従って、圧延プロセスに必要なエネルギーは、ほぼ完全に、鋳造したストランドに含有された熱量でカバーされる。圧延機で、温度は、ロール速度の変更、冷却、及びロールコンタクトによって制御されるので、８８０°Ｃの最終圧延温度になる。冷却区間でゆっくりとした冷却が行なわれ、次いで巻取りが行なわれる。
圧延ラインに導入する前に鋳造製品を加熱するための多段温度調整システムは、特許文献１から公知である。
更に、特許文献２から、約５０ｍｍの厚さの薄スラブから帯鋼又は鋼板を連続的に製造するための方法が公知であるが、この場合、薄スラブは、水平な排出方向を有する湾曲型連続鋳造装置で製造される。この方法は、１１００°Ｃ以上の温度で弧状のガイドシャフトでストランドを凝固させた後に薄スラブを圧延するステップと、放水又は脱スケール中にスラブを冷却するステップと、約１１００°Ｃの温度に誘導再加熱するステップと、少なくとも１つの圧延ラインで薄スラブを圧延するステップとを有する。加熱により、スラブの温度が調整されるので、圧延ラインの変形装置では、温度低下が調整され、しかも、最後のロールスタンドに入る際に、温度が、良好な変形に未だ十分なオーダー内に入っているように、調整される。ここで、圧延ラインの第３及び最終のロールスタンドでは、圧延材の温度は、例えば９８８°Ｃに低下しており、最終変形ステップの導入温度として十分である。圧延材は、９５３°Ｃ以下の温度で最終のロールスタンドを出て、その後、更に低下した温度で所望の長さに分離され、重ねられるか巻き取られる。必要な場合には、個々のロールスタンド間に１段以上の誘導中間加熱部が設けられることもある。
公知の方法では、固定した最終圧延温度を維持することができるように、仕上げ圧延段への導入温度を調整することが共通している。
Stahl & Eisen, Vol. 2, 1993, S.37 ff. 欧州特許第１ ４６９ ９５４号明細書
欧州特許第０ ４１５ ９８７号明細書
Stahl & Eisen, Vol. 2, 1993, S.37 ff.
特許文献２から出発して、本発明の根底にある課題は、次処理により方向性鋼板を得るためにシリコン合金鋼から熱間ストリップ粗材を製造する公知の方法及び装置において熱処理を効果的にすることにある。
課題は、請求項１で請求した方法によって解決される。
本発明による方法により、初めて、簡単な方法で、圧延材の有効な排除形態を保証する、仕上げラインへの導入温度が調整される。従来技術で公知の一段式の温度調整システムは、ここで所望される／必要な再結晶化状態の調整をするために必要な、好ましくは１２５０°Ｃの圧延ラインへの導入温度以上の高い温度に鋳造製品を加熱する状況にない。この高い温度は、請求した方法では、有利なことに、１次エネルギー加熱段と誘導加熱段を有する鋳造製品の２段式予熱を実施することによって得られる。更に、請求した２段式予熱処理は、鋳造製品を、必要な場合に１２５０°Ｃ以上の温度に加熱するだけでなく、他の所望の組織状態もしくは再結晶化状態の調整をするために必要となった場合に、低い導入温度に加熱するという利点を有し、その点で、請求した方法は、非常に自在に使用可能である。
後続の仕上げ圧延ラインでの温度の制御は、達成すべき最終組織に合わせられ、圧延速度とスタンド間冷却の利用の組合せを介して調整される。
方法に関する本発明の好ましい実施形では、鋼の完全な再結晶化が行なわれず、圧延材が、熱間圧延ラインの最終パス後に、最終圧延温度（ＴＷＥ）から、所望の再結晶化状態のストリップ厚さにわたる調整もしくは凍結を保証する温度（ＴＡ）に急冷される値に、圧延材の最終圧延温度（ＴＷＥ）と最終圧延速度が調整される。この場合、本発明の別の形成により、圧延材の最終圧延温度（ＴＷＥ）が、最低９５０°Ｃの、好ましくは１０００°Ｃ以上の温度に調整され、次いで、好ましくは直接接続して、圧延材が、１０秒以内に、最高６５０°Ｃの、好ましくは６００°Ｃ以下の、特に好ましくは４５０°Ｃ以下の温度（ＴＡ）に急冷されるのがよい。この場合、熱間ストリップの完全な再結晶化は抑制される。巻取り温度の選択により、ストリップ厚さにわたる再結晶化された組織の割合は調整可能である。
本発明の別の形成によれば、予熱段で、鋳造製品の温度が１０００〜１１００°Ｃの値に調整され、続く集中加熱段で、温度が１２５０°Ｃの値に高められる。この場合、好ましい形成では、予熱段が、ガス加熱炉又はオイル加熱炉で実施され、続く集中加熱段が、誘導加熱段で実施される。これは、予熱は、ローラ炉床炉で行なうことができるが、１２００°Ｃ以上の温度までの加熱ステップは、誘導加熱ゾーン内に移動されるという特別な利点を備える。従って、ローラ炉床炉に非常に負荷をかけ、これが、場合によっては、ローラ炉床炉を熱的破壊に至らしめることが防止される。
圧延材の表面品質に対する強く加熱した１次スケール層の不利な作用を回避するため、スラブ表面が脱スケールされる。このため、本発明の別の形成によれば、予熱段と集中加熱段の間で、脱スケール装置で脱スケールが実施される。即ち、仕上げ圧延段への導入温度の調整は、その後、誘導加熱段によって行なわれる。この場合、仕上げ圧延段は、１つ以上のスタンドの前グループと複数スタンドの後グループから構成することができる。この場合、両グループ間の距離は、ローラテーブル又は加熱式の熱トンネルによって橋渡しすることができる。
表面品質を更に改善するため、本発明の別の形成によれば、集中加熱段の後で、第２の脱スケール段で別の脱スケールが実施される。
その他、炉のローラにスケールが癒着し、これによりスラブ下面に望ましくない痕跡が残らないように保護し、スラブへの熱伝導を改善するために、前記脱スケールに加えて、又は単独で、ローラ炉床炉の前でスケールの除去が実施される。
本発明の根底にある前記課題は、更に、請求項８で請求した装置によって解決される。この場合に得られる利点については、繰返しを避けるため、本発明による方法の前記利点を参照されたい。
本発明による装置の好ましい実施形では、圧延材の冷却装置が、６００°Ｃ以下の、好ましくは４５０°Ｃ以下の温度に圧延材を急冷するための成分を有する。
本発明の別の形成により、熱間圧延ラインは、コンパクトな仕上げラインとして形成されているのがよい。これに対して選択的な形成によれば、熱間圧延ラインは、少なくとも１つの前ロールスタンドグループと少なくとも１つの後ロールスタンドグループに分割形成されている。
本発明の別の利点及び詳細は、従属請求項と、図面に図示した本発明の実施形を詳細に説明する後続の説明に記載されている。この場合、前記特徴の組合せ以外に、各特徴は、単独でも他の組合せでも、本発明にとって重要である。
図１は、次処理により例えば電磁鋼板のような方向性鋼板を得るためにシリコン合金鋼から成る鋼板又はストリップから成る圧延材を製造するための装置１を示す。鋼板は、途中で冷却されることなく、室温で熱処理及び圧延されるので、その後、所望の組織特性を有する圧延材が提供される。装置１は、連続鋳造装置１ａを有する。最終寸法に近い寸法で鋳造された鋳造製品２の形態のストランドは、ローラ炉床炉３の前でシャー４によりスラブに切断され、このスラブは、次に、１０００°Ｃ〜１１００°Ｃの温度に加熱するためもしくは温度調整を受けるために、鋳造箇所から来て直接ローラ炉床炉３に入る。スラブは、好ましくは１２０ｍｍまでの厚さを有する薄スラブである。その後、加熱されたスラブは、好ましくは脱スケール装置５を通過し、次いで集中加熱段６に入る。ここで、スラブは、短時間の迅速な加熱プロセスで、１１００〜１３００°Ｃの、好ましくは１２５０°Ｃの導入温度に加熱される。この場合、予熱段３は、ローラ炉床炉３のようなガス加熱炉又はオイル加熱炉で実施され、続く集中加熱段６は、誘導加熱段で実施される。この場合、集中加熱段６は、１２００°Ｃ以上の鋳造製品２の圧延機への導入温度Ｔｅｉｎを保証するために形成されていなければならない。予熱段３と集中加熱段６は、温度調整システム７を構成する。熱処理を実施するための手段は、予熱段３、集中加熱段６及びスタンド間冷却装置１０を有する。
集中加熱段６を通過した後、鋳造製品２は、もう一度脱スケールされ（第２の脱スケール段８）、熱間圧延ライン９ａ又は９ｂに導入される。熱間圧延ライン９ａ又は９ｂは、コンパクトな仕上げライン９ａであるか、前ロールスタンドグループと後ロールスタンドグループ９ｂに分割することができる。両部分グループのそれぞれのスタンドの数は、固定されていない。
本発明による方法では、最終圧延温度ＴＷＥの調整をするため、多段熱処理により最低１２００°Ｃの、好ましくは１２５０°Ｃ以上の圧延機の熱間圧延ライン９ａ又は９ｂへの鋳造製品２の導入温度Ｔｅｉｎに調整され、鋳造製品は、鋳造箇所から来て直接予熱処理に供給される。多段の予熱処理は、鋳造製品２の予熱をするための予熱段３と、鋳造製品２の熱間圧延ラインへの導入温度Ｔｅｉｎの調整をするための集中加熱段６とを有する温度調整システム７によって行なわれる。
本発明による方法では、圧延材の最終圧延温度ＴＷＥと最終圧延速度が、鋼の完全な再結晶化が行なわれない値に調整される。圧延材は、熱間圧延ラインの最終パス後、再熱処理の範囲内で、最終圧延温度ＴＷＥから温度ＴＡに急冷され、これにより、熱間圧延ラインの終端部で圧延材の所望の再結晶化状態がストリップ厚さにわたり保証される。この場合、圧延材の最終圧延温度ＴＷＥは、最低９５０°Ｃの、好ましくは１０００°Ｃ以上の温度に調整され、次いで、圧延材は、１０秒以内に、最高６５０°Ｃの、好ましくは６００°Ｃ以下の、特に好ましくは４５０°Ｃ以下の温度ＴＡに急冷される（図１）。
圧延後の再熱処理は、急冷装置１２と水冷装置を有する標準の冷却バー１３の組合せである。冷却した圧延材は、次に巻取り装置１４に巻き取られる。
１ 熱間ストリップを製造するための装置
１ａ 連続鋳造装置
２ 鋳造製品（ストランド）
３ 予熱をするための装置
４ シャー
５ 脱スケール装置
６ 誘導加熱段
７ 温度調整システム
８ 第２の脱スケール段
９ａ 熱間圧延ラインであるコンパクトな仕上げライン
９ｂ 熱間圧延ラインの前ロールスタンドグループと後ロールスタンドグループ
１０ スタンド間冷却装置
１１ 冷却装置（冷却区間）
１２ 急冷装置
１３ 水冷装置を有する冷却バー
１４ 巻取り装置
１ａ 連続鋳造装置
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Claims (11)
- 次処理により例えば電磁鋼板のような方向性鋼板を得るために、シリコン合金鋼から成る鋳造製品、例えば薄スラブから熱間ストリップ圧延材、を製造するための方法であって、第１ステップで、鋳造製品（２）が予熱処理を受け、第２ステップで、予熱された鋳造製品が熱間圧延ラインで圧延工程を受け、このようにして得られた圧延材が、所望の最終圧延温度（ＴＷＥ）で、後からの次処理を顧慮して適切な再結晶化状態にされる、この方法において、
鋳造製品（２）が、熱間圧延ラインで圧延材を最終圧延温度（ＴＷＥ）に調整するために、予熱処理の範囲内で少なくとも１つの予熱段（３）と１つの集中加熱段（６）を通過し、このようにして、熱間圧延ライン（９ａ又は９ｂ）に導入するために最低１２００°Ｃの導入温度（Ｔｅｉｎ）に予熱されることを特徴とする方法。 - 鋼の完全な再結晶化が行なわれず、圧延材が、熱間圧延ラインの最終パス後に、最終圧延温度（ＴＷＥ）から、熱間圧延ラインの終端部で調整された所望の再結晶化状態のストリップ厚さにわたる凍結を保証する温度（ＴＡ）に急冷される値に、圧延材の最終圧延温度（ＴＷＥ）と最終圧延速度が調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 圧延材の最終圧延温度（ＴＷＥ）が、最低９５０°Ｃの、好ましくは１０００°Ｃ以上の温度に調整されること、熱間圧延後、圧延材が、１０秒以内に、最高６５０°Ｃの、好ましくは６００°Ｃ以下の、特に好ましくは４５０°Ｃ以下の温度（ＴＡ）に急冷されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
- 予熱段（３）で、鋳造製品（２）の温度が１０００〜１１００°Ｃの値に調整されること、続く集中加熱段（６）で、温度が１２５０°Ｃの値に高めら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。
- 予熱段（３）が、ガス加熱炉又はオイル加熱炉で実施され、続く集中加熱段（６）が、誘導加熱段で実施されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
- 予熱段（３）と集中加熱段（６）の間で、脱スケール装置（５）で脱スケールが実施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。
- 集中加熱段（６）の後で、第２の脱スケール段（８）で別の脱スケールが実施されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
- 請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法を適用することによって、後からの次処理により例えば電磁鋼板のような方向性鋼板を得るために、シリコン合金鋼の形態の鋳造製品から熱間ストリップ圧延材を製造するための装置（１）であって、この装置が、鋳造製品（２）を製造するための連続鋳造装置（１ａ）と、鋳造製品を予熱するための温度調整システム（７）と、この温度調整システム（７）の後に接続した圧延機（９ａ又は９ｂ）を有し、温度調整システム（７）と圧延機（９）が、鋳造製品（２）を、所定の最終圧延温度（ＴＷＥ）で、後からの次処理を顧慮して適切な再結晶化状態の圧延材にするために使用される、この装置において、
温度調整システム（７）が、圧延ラインで圧延材の最終圧延温度（ＴＷＥ）の調整をするために、鋳造製品（２）を予熱するための予熱段（３）と、１２００°Ｃ以上の、好ましくは１２５０°Ｃ以上の導入温度（Ｔｅｉｎ）に鋳造製品（２）を集中加熱するための集中加熱段（６）を有することを特徴とする装置。 - 圧延材の冷却装置（１１）が、６００°Ｃ以下の、好ましくは４５０°Ｃ以下の温度に圧延材を急冷するための成分を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
- 熱間圧延ラインが、コンパクトな仕上げライン（９ａ）として形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
- 熱間圧延ラインが、少なくとも１つの前ロールスタンドグループと少なくとも１つの後ロールスタンドグループ（９ｂ）に分割形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
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