JP2726919B2 - 連続鋳造により帯鋼又は板鋼を連続製造する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、水平な排出方向を有する湾曲連続鋳造方法
により製造された薄いスラブから帯鋼又は板鋼を連続製
造する方法に関する。

背景技術 一般的傾向からであれ、又は過去数年にわたり古くな
りすぎた装置の操業者が特に面している危機を克服する
目的のためであれ、鉄鋼業界においては操業コスト及び
投資コストを低めると同時に、製造される量単位すなわ
ちコイル又は板鋼に関して製品品質を改善し融通性を高
める強い必要性が存在する。既存の鉄鋼所を近代化する
ことにより、又は新しい技術的構成及び装置を用いて新
しい鉄鋼所を計画及び実現することにより、生産性を向
上し、使用可能性に最適な選択幅を与えるために最終製
品が有する単位製品寸法に大きい遊びをもたせる努力が
なされてきた。

現在、鉄鋼生産に対する実際の要求に関して推進され
ている新技術のうちの１つは、鋼を溶融する工程と、コ
イルの形に帯鋼を巻取る工程又は板鋼を積層する工程と
の間の処理段に関してであり、この新技術は、僅かな数
の後続のロールすなわち第２の成形段で所望の最終製品
に仕上げることができるように最終寸法に近い厚さの薄
板スラブの鋳造を含む。これにより、特に鋳型及びこれ
に対応する浸漬式出鋼口（Tauchausguss）の構造に関し
て連続鋳造技術が改善され、できるだけ僅かなロールで
所望の成形を実現するためにロールスタンド及びミル配
列の構造が改善された。

150から320mmまでの厚さ領域を有する従来のスラブに
対して連続鋳造方法により厚さ約50mmの薄板スラブを生
産する帯鋼製造装置が公知である。この場合種々異なる
方法でこれらの薄板スラブは、順次に続く圧延／処理段
を通過する。最終製品は、厚さ数mmの帯鋼である。炉の
中で中間加熱した直後に、例えば６つのロールスタンド
を有するタンデム圧延ラインで鋳造製品を圧延すること
が提案された。鋳造速度は約5m/minを大幅に上回ること
はないので、これに対応して圧延ラインの最後のロール
スタンドにおいて、少なくとも約865℃の最終圧延温度
を維持するためには低すぎる圧延速度となる。すなわ
ち、圧延ラインへの進入の際に鋳造速度と同一の低い速
度に起因して帯鋼は、順次に続く２つの圧延段の間で過
度に冷却される。従ってこの解決方法は採用されなかっ
た、何故ならば熱保護装置を設けロールを加熱してもこ
の問題を経済的に解決することはできないからである。
何故ならばこのような解決方法では投資コスト及び操業
コストが著しく増加するからである。

別の１つの解決方法においては、加熱炉の前でスラブ
が切断され、次いでスラブの熱処理（温度補償）が横断
面全体にわたり行われる。このとき、考慮すべき鋳造速
度とは無関係に炉排出口で約1100摂氏、すなわち後続の
圧延プロセスにとって最適な温度にスラブ温度を調整す
る。このための炉はガス加熱されるロール炉であること
もある。スラブは、標準長例えば50mに切断され、所要
の緩衝作用を考慮するとこのために約150mの対応する炉
長が必要である。

実際の鋳造工程から圧延ラインを分離することにより
薄板スラブの圧延をより高い速度で行うことができ、ひ
いては温度が、最終圧延段にとって許容される最低温度
を下回るまでに低下するおそれがなくなった。この場
合、炉の過剰な長さにより、装置投資コストが増加する
外に、多くの鉄鋼所が提供することができないほど多大
のスペースが必要となる。

これに加えて、装置ひいては炉の寸法が、順次に処理
するスラブの長さを制限し、ひいては最終コイルの重量
を制限する。これに対応してこの形式の装置は、連続鋳
造方法が技術的に更に発展することにより更に薄い素ス
ラブの製造が可能となった場合にこのような薄い素スラ
ブを使用する方法を提供しない。50mmの代わりに既に仮
定されたように初期厚を25mmと仮定すると、同一のコイ
ル最終重量を実現するためにスラブを約100mの長さに分
割しなければならず、このためには処理炉のために約30
0mのオーダの長さを設けなければならず、これは実際上
かつ経済的に実現不可能である。

本発明の課題は、前記の欠点を伴うことなく、湾曲鋳
造装置から到来する薄いスラブから帯鋼を製造すること
ができる冒頭に記載の形式の方法及びこの方法を実施す
る対応する装置を提供することにある。

特に、製造工程と少なくとも第１のロールスタンドと
の間に連続鋳造素材を切断することは不要となり、第１
のロールスタンドでの連続鋳造素材のロールへの進入
は、圧延素材が連続鋳造装置の湾曲区間を去る際の速度
で行われる。従ってこの方法は、実際の上で制限されな
い融通性をもたせて実施することができ、従って装置の
寸法パラメータを変えることなしに任意の重量と任意の
長さのコイル又は板素材を製造することができる、何故
ならば圧延されたスラブの切断は早くとも第１の圧延工
程の後に、又はすべての作業工程が実施された後で巻取
り装置又は積層装置の直接前で行われるからである。

上記課題は次のステップを特徴とする方法により解決
される。

ａ） 連続鋳造素材の完全凝固の後に1100℃より高い温
度において第１の成形段の中で薄いスラブが成形され
る。

ｂ） 薄いスラブの横断面全体にわたる可及的最良の温
度補償の際に約1100℃の温度まで再び誘導加熱する。

ｃ） 各ロールに対応する圧延速度において少なくとも
１つの第２の成形段で薄いスラブを成形する。

本発明の１つの実施例では、第１の成形工程と第２の
成形工程との間でスラブを巻取ることが提案されてい
る。圧延されたスラブを所望のコイル重量に対応して、
薄いスラブの成形に続いて巻取るか、又は所定の長さの
薄いスラブの成形に続いて圧延された帯を切断した後ま
たは場合に応じて冷却と矯正を行った後に板鋼成層体に
積層する。薄いスラブは先ず初めに第１のロールスタン
ドの中で、湾曲鋳造装置から出てきた際の初期速度でロ
ールに進入し、順次に続く圧延段では、個々のロールの
中での成形に対応する速度で通過する。このようにして
圧延された帯鋼は次いで、所望のコイル重量に到達した
後に巻取られるか、又は帯鋼は所望の長さに分割されて
板に積層される。本発明の１つの重要な点は、デスケー
リングの後に薄いスラブを可及的最良な温度補償で約11
00℃の温度に加熱する点である、何故ならばこのように
してスラブの過剰冷却に好適に抗することができるから
である。

本発明の別の１つの実施例では、前記第２の成形段の
間で薄いスラブを誘導中間加熱する１つ又は複数の段が
設けられている。この中間加熱段により同様に圧延素材
の過度の冷却に抗することができ、従って第２の成形段
で温度が860℃の限界値を下回らないように所要圧延温
度を常に調整することができる。

連続鋳造装置においては、出鋼前には出鋼口は砂等に
より閉じられている。出鋼口を開くと、先ずこの部分が
先頭になって出てくる。この部分をダミーバーと呼び、
切り捨てられねばならない。これ故、本発明の別の１つ
の提案では次のステップが設けられている。

− 鋳造工程において設けられるダミーバーが通過した
後に第１の成形段を調整する。

− 帯鋼を巻取るか又は板を積層する直接前にダミーバ
ーを切断する。

− ダミーバーが通過した後に、順次に続く各成形段の
中で個別に加熱調整する。

ダミーバーはロールスタンド通過後に、圧延された帯
を分割するために元々設けられている装置により切断す
ることもでき、ダミーバーは第１の成形段の後に別の１
つの切断装置により切断することもできる。

本発明の方法を実施する装置は、下記の装置部分が記
載順に設けられていることを特徴とする。

ａ） 湾曲状への案内装置が後続する薄いスラブの連続
鋳造のための永久鋳型。

ｂ） 案内装置の中で及び／又はこれに直接に続いて薄
いスラブを成形する第１の成形装置。

ｃ） 誘導加熱し薄いスラブの横断面にわたり温度補償
する装置。

ｄ） 少なくとも１つの第２のロールスタンド。

ｅ） 切断装置。

切断装置は第１の成形装置の後に設け、第１の成形装
置と第２の成形装置との間に、薄いスラブを巻取る装置
と巻戻す装置を切断装置の前に設けることもある。有利
には薄いスラブを巻取る装置と巻戻す装置は誘導加熱装
置の後にかつ第２の成形装置の前に設ける。

あるいは本発明によりこの装置の後に圧延帯鋼切断装
置及び少なくとも１つの帯鋼巻取り機を設けるか、又は
圧延帯鋼切断装置、冷却装置、矯正機械及び切断された
板のための積層装置を設ける。

本発明の別の１つの実施例では装置は、後続のロール
スタンドの中に中間加熱するための少なくとも１つの誘
導加熱装置を有する。

好適にはこれらの装置のそれぞれは、別個に制御され
る加熱段を備える。

本発明の１つの実施例では装置は、連続鋳造素材の頭
部のダミーバーが通過することを可能にし、ダミーバー
が通過した直後に横断面を再び通常の通過走行値に戻す
ことを可能にする、第１の成形装置のロールと後続のロ
ールスタンドとの間で通過横断面を調整する装置と、ダ
ミーバーの通過後に炉の個々の加熱段を順次に制御する
装置とを更に具備し、ダミーバーを切断する切断装置
は、圧延帯を切断するためにも使用される切断装置、す
なわち本装置の最終段に設けられている切断装置であ
る。

次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳しく説明す
る。

第１図は本発明の装置の概略図、第２図はスラブの温
度変化を示す線図、第３図は本発明の１つの変形された
実施例である。

発明の最良の実施形態 図面には概略的に本発明の装置が示され、この装置に
基づいて、対応する方法を説明する。図面において１に
より示されている連続鋳造鋳型から出発して薄いスラブ
２が形成される。従来の支持ロールの中を案内され搬送
された薄いスラブ２は初めの垂直の方向から、支持ロー
ルにより形成されている湾曲区間を通って水平位置に移
行する。完全凝固の後、すなわち湾曲区間の端部領域ま
での凝固の後にそのスラブは第１の成形段３を通過し、
成形後３でそのスラブは例えば最大25mmの厚さに成形さ
れる。成形段３は１つ又は複数の圧延装置、有利には４
組のロールから成る。

温度補償のために次いで炉５が設けられ、炉５は有利
には誘導形加熱装置を備えている。この炉５の中で同時
に温度補償が薄いスラブ２の全断面にわたり行われ、従
って薄いスラブは第２の成形装置における第１のロール
スタンドに十分な圧延装置で到達する。

湾曲区間から出る際の走行速度に対応してロールへの
進入速度が緩慢すぎることにより温度が著しく低下し、
従って第２の成形装置における第２のロールスタンド７
での成形温度が不十分である場合、場合に応じて第２の
誘導炉８の形の別の中間加熱装置をロールスタンド６及
び７の間に設けることができ、第２の誘導炉８は炉５よ
り短くてもよい。３つのロールスタンド6,7及び９から
成る第２の成形装置での成形において最後のロールスタ
ンド９のロールへの進入の際の温度が良好な成形のため
に十分なオーダにあるように調整するには炉５が十分な
役割を果たさない場合にのみ、第２の誘導炉８は必要で
ある。最後のロールスタンド９から出る際に、帯鋼２′
と示されている薄いスラブは所望の厚さを有し、帯鋼ま
たは板鋼と呼ばれる。

第２図に示されているように本方法は、圧延された帯
鋼２′が巻取り機11で巻取られ所望のコイル重量に達す
ると切断されて終了するか、又は切断機10で所望の長さ
に帯が切断され次いで堆積装置14に堆積されて終了す
る。

付加的な切断装置を必要とすることなしに、（図示さ
れていない）帯鋼10を切断する装置をダミーバーを切断
するためにも使用することができる。ダミーバーは、遮
断されている誘導炉５を通過し、成形装置6,7及び９に
おける開かれているロールを通過し、場合に応じて設け
られており同様に電源が遮断されている中間加熱装置８
を通過した後に切断される。これに対応する位置調整装
置が設けられ、この位置調整装置により、ダミーバーが
通過した直後に、成形に必要な通常のロール間隙にロー
ルを調整する。更に加熱装置５は有利には、互いに独立
しているゾーンから成り、従って電源が遮断されている
炉の状態から出発して、ダミーバーが通過した炉ゾーン
が順次に投入接続されて加熱を開始する。

第２図は、第１図の装置の個々の区間の（同一の参照
番号での）概略図に基づいて、帯鋼２′が最後のロール
スタンドから出るまでの薄いスラブ２の温度変化を示し
ている。変化曲線の下には表が示されており、この表か
ら、本装置の特定の区間と、対応するスラブ部分とに対
応する、対応する厚さにおける速度が分かる。示されて
いる値は試験により幅100mm厚さ25mm厚のスラブで得ら
れた。別の寸法及び速度では別の温度変化となることは
自明である。

図から、鋳造圧延工程により得られる薄いスラブ２
が、第１の成形段３から出る際に1075℃の温度を有し、
この温度はデスケーリング装置４に到達する迄に1049℃
まで低下する。この装置に設けられている高圧水スプレ
ー式デスケーリング装置により条件付けられて温度が突
然に969℃に低下し、炉５に到達する迄に更に934℃に低
下する。

炉すなわち誘導形加熱装置５の中で温度は再び1134℃
まで上昇し、温度補償は薄いスラブの全断面にわたり行
われる。薄いスラブは、ロールスタンド６に到達する前
に温度が1104℃迄低下し、この温度はロールスタンドの
中のロールとの接触に起因して更に低下し、ロールスタ
ンドから出る際には1063℃にすぎない。前述の場合に
は、部分的に圧延された帯は、中間に設けられている誘
導炉８の中で1020℃から1120℃に加熱される。第２のロ
ールスタンド７のロールへの進入の際には温度は1090℃
となり、ロールスタンドを出る際には再び1053℃に低下
し、この温度は、最後の第３のロールスタンドの中で98
8℃に低下する。この温度は最後の圧延工程のためのロ
ール進入温度として十分である。帯鋼２′は最後のロー
ルスタンド９を953℃で出て、次いで更に低下した温度
で所望の長さに切断されて堆積されるか、又は第１図に
示されているように巻取られる。

速度変化に関しては実施例では、第１の成形段３を出
る際の走行速度は0.08m/sec.又は4.8m/min.である。こ
れは、平型製品の厚さがまだ25mmである第２の成形装置
のロールスタンドの中への進入の際のロール進入温度に
対応する。ロールスタンド７の中に進入する際のロール
進入速度は10.2m/min.であり、同時にスラブは成形され
て厚さが25mmから12.3mmへ変化する。最後のロールスタ
ンドの中に圧延素材は19.8m/min.の速度と6.2mmの厚さ
で進入し、ロールスタンドを4.05mmの仕上げ厚と30.6m/
min.の速度で出る。

原理的にはその他の帯鋼断面にも利用できる前述の実
施例から分かるように、第２の成形装置の第１のロール
スタンドに先行する加熱と、場合に応じて第１の成形工
程と第２の成形工程との間で行われる中間加熱とは、第
１のロールを出た後に平型製品又は圧延帯が約1100℃に
加熱され、最後のロールスタンドの中の最終圧延温度が
860℃の限界値を下回らないように温度レベルが保持さ
れるように調整しなければならない。

第３図に示されている変形された実施例においては巻
取り装置と巻戻し装置12が使用されている。図が示すよ
うにこの場合には巻取り装置及び巻戻し装置は誘導炉５
の後に組込まれている。この装置はデスケーリング装置
４により補足されている。巻取い装置及び巻戻し装置12
では、所望のコイル量に到達するまで薄いスラブが巻取
られる。巻取られたコイルが（図において右側に位置す
る）戻し位置に搬送された後にこのスラブは後続の加工
のために、１つ又は複数のロールスタンドから成る第２
の成形装置6,7及び９に供給される。必要な場合には第
２の成形装置のロールスタンドの間に付加的な誘導炉８
を組込むことができる。コイルは11において例えばダウ
ンコイラで仕上げられる。

本装置のすべてのパラメータ、鋳造速度、圧延速度及
び成形を対応して調整することによりこれら相互間の調
整が行えることは自明である。

本発明に関する前述の説明は、僅かな装置コストとエ
ネルギーコストで素材を連続鋳造し仕上げ圧延するるこ
とを可能にする方法及びこの方法を実施するために必要
な装置に関してであった。誘導加熱に必要な加熱出力は
約8MWの限界を上回らず、これは、対応するオーダの鉄
鋼所にとって非常に経済的であると見なすことができる
ことが分かった。

本発明により提案される方法及びこの方法を実施する
ために必要な装置に関する構成は本発明の目標設定の範
囲内で変化させることができ、特には、ミル配列、又は
ロールスタンドの間に設けられている加熱装置は、前記
誘導炉とは別のものにより置換することができ、例えば
レーザ技術による炉等を使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ３８４０８１２．０ (32)優先日 1988年11月30日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） 審判番号 平7−17788 (72)発明者 アルヴェディ，ジョヴァンニ イタリー国、イ‐25100 クレモナ、ヴ ィア・メルカテッロ 26 (72)発明者 ゴシオ，ジョヴァンニ イタリー国、イ‐25038 ロヴァト- ビ・エッセ、ヴィア・コケッティ 29 ／ア (72)発明者 ジーゲルス，ウルリヒ ドイツ連邦共和国、デー 1000 ベルリ ン 37、ヴォツォーゲンシュトラーセ 21 (72)発明者 ブリュックナー，クラウス ドイツ連邦共和国、デー 5657 ハー ン、アム・ミューレンブッシュ 35 (72)発明者 マイヤー，ペーター ドイツ連邦共和国、デー 4100 デュイ スブルク 74、ブーヒェンシュトラーセ 29 (72)発明者 ヴィントハウス，エルンスト ドイツ連邦共和国、デー 4100 デュイ スブルク 17、ルイゼンシュトラーセ 114 (72)発明者 プレシウチュニッヒ，フリッツ―ペータ ー ドイツ連邦共和国、デー 4100 デュイ スブルク 29、ライザーヴェーク 65 (72)発明者 ラームフェルト，ヴェルナー ドイツ連邦共和国、デー 4330 ミュー ルハイム／ルール、シュトックヴェーク 32 (56)参考文献 特開 昭63−264250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−187505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−3949（ＪＰ，Ａ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平の排出方向を有する湾曲連続鋳造方法
   で製造される薄いスラブから帯鋼又は板鋼を製造する連
   続製造方法において、次の工程を特徴とする帯鋼又は板
   鋼の連続製造方法。 ａ） 連続鋳造素材の凝固後に1100℃より高い温度で第
   １の成形段（３）の中で薄いスラブ（２）を成形する。 ｂ） 上記薄いスラブの全断面にわたり可及的最良の温
   度補償において約1100℃の温度まで再び誘導加熱する。 ｃ） 少なくとも１つの第２の成形段において各ロール
   に対応する圧延速度において上記薄いスラブを成形す
   る。
2. 【請求項２】第１の成形工程と第２の成形工程との間で
   前記スラブが巻取られることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の帯鋼又は板鋼の連続製造方法。
3. 【請求項３】前記薄いスラブの成形に続いて、圧延され
   た前記スラブが巻取られ、所望のコイル重量に対応して
   切断されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の帯鋼又は板鋼の連続製造方法。
4. 【請求項４】前記薄いスラブの成形に続いて、圧延され
   た前記スラブが前もって与えられている長さに切断さ
   れ、場合に応じて冷却及び矯正された後に板鋼成層体に
   積層されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の帯鋼又は板鋼の連続製造方法。
5. 【請求項５】第２の成形段の間に前記薄いスラブを誘導
   中間加熱する１つ又は複数の段が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのうち
   のいずれか１項に記載の帯鋼又は板鋼の連続製造方法。
6. 【請求項６】次の第２の工程が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のうちのいず
   れか１項に記載の帯鋼又は板鋼の連続製造方法。 − 鋳造工程において設けられているダミーバーの通過
   後に前記成形段が調整される工程。 − 前記スラブが巻取られる又は前記板が切断される直
   前に前記ダミーバーが切断される工程。 − 前記ダミーバーの通過後に順次の工程または領域に
   おいて個別に加熱調整される工程。
7. 【請求項７】下記の装置部分が記載順に設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法を実
   施する装置。 ａ） 湾曲状に案内する案内装置が後続された薄いスラ
   ブ（２）を連続鋳造する鋳型（１）。 ｂ） 案内装置の中で及び／又はその直後で前記薄いス
   ラブを成形する第１の成形装置。 ｃ） 誘導加熱し、前記薄いスラブ（２）の断面にわた
   り温度補償する装置（５）。 ｄ） 少なくとも１つの第２のロールスタンド（6,7,
   9）。 ｅ） 切断装置（5,10）。
8. 【請求項８】切断装置（５）が第１の成形装置（３）の
   後に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項記載の装置。
9. 【請求項９】第１の成形装置（３）と第２の成形装置
   （6,7,9）との間に、薄いスラブの巻取り巻戻し装置（1
   2）が設けられ、この装置の前に切断装置（５）が設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第７項又は
   第８項に記載の装置。
10. 【請求項１０】巻取巻戻し装置（12）が誘導加熱装置
    （５）の後で後続の成形段（6,7,9）の前に設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装
    置。
11. 【請求項１１】圧延帯鋼（２′）のための切断装置（1
    0）と、前記帯鋼（２′）を巻取る少なくとも１つの巻
    取機（11）が後置されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第７項記載の装置。
12. 【請求項１２】装置の後に圧延帯鋼（２′）のための切
    断装置（10）、冷却装置、矯正ローラ、及び切断された
    板のための積層装置（14）が設けられていることを特徴
    とする特許請求の範囲第７項記載の装置。
13. 【請求項１３】第２のローラスタンド（6,7,9）の間に
    中間加熱のための少なくとも１つの誘導加熱装置（８）
    が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第７
    項記載の装置。
14. 【請求項１４】各誘導加熱装置（5,8）が、個別に制御
    することができる加熱段を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第13項記載の装置。
15. 【請求項１５】連続鋳造素材の頭部に設けられているダ
    ミーバーが通過することを可能にするためと、ダミーバ
    ーが通過した直後に通過横断面を成形工程に必要な値に
    再び戻すために、第１の成形装置（３）のロールと第２
    のロールスタンド（6,7,9）との間に付加的な通過横断
    面調整装置と、ダミーバーが通過した直後に順次に投入
    接続するために前記誘導加熱装置（5,8）の個々の加熱
    段を制御する制御装置とが設けられており、圧延帯鋼
    （２′）からダミーバーを切断するためにも切断装置
    （10）が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第
    11項記載の装置。
16. 【請求項１６】ダミーバーを切断するために切断装置
    （５）が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第
    ８項記載の装置。