JP4823238B2 - 特に双ロール連続鋳造法によって生産されるスチール・ベルトをインライン圧延するための圧延装置 - Google Patents

Description

本発明は、スチール・ベルトを圧延するためのワーキング・ロールと、軸受ハウジング内に回転可能に取り付けられた支持ロールを備えた、少なくとも２つの圧延ユニットを有する、とりわけ、双ロール連続鋳造法によって生産されるスチール・ベルトをインライン圧延するための圧延装置に関するものである。

先行技術の連続鋳造法、とりわけ、双ロール連続鋳造またはベルト鋳造の場合、通常の薄スラブ鋳造と比べて、０．５〜数ミリメートルの厚さ範囲内でより薄いベルトを鋳造するのが容易である。これは、例えば、１０分の何ミリメートルの厚さに製造しなければならない薄板の場合、もはや、熱間圧延機または独立した冷間圧延機を用いて、鋳造ベルトを何度も何度も粗圧延する必要がないことを表わしている。

インライン圧延プロセスは、連続鋳造の間に適用することができるが、このプロセスでは、鋳造直後で、まだ、温度が約９００℃〜１２００℃の高温状態にある間に、鋳造ベルトを圧延することが可能であり、これは、極めて効率の良い方法であることを表わしている。

初期の熱間圧延機は、極めてかさばる構造をしており、結果として、個々のユニット間に数メートルまでの比較的長い距離が生じることになる。これによって、ユニット間に過剰な温度損失が発生するという問題が生じた。

通常の圧延機と比較すると、鋳造ベルトのインライン圧延に用いられるベルト速度は、約２０ｍ／ｓではなく、わずか０．５〜２．０ｍ／ｓと、数倍も遅い。通常の圧延機の場合のように、圧延力はきわめて強いので、圧延装置はそれ相応に安定した構造でなければならない。

このため、本発明の目的は、単純で経済的な構造を備え、それを用いて、最適な時期に、鋳造スチール・ベルトを圧延することができる圧延装置を製造することである。

本発明によれば、この課題は、少なくとも２つの圧延ユニットが、単一または複数パート・フレーム構造に直列に直接配置されるという事実によって解決される。

圧延装置の創意に富んだ設計によって、圧延ユニット間のローラ温度がほんのわずかしか変化せず、従って、圧延に備えて、スチール・ベルトを予熱する必要がなくなるという保証が得られ、ワーキング・ロールは、厳しい負荷の下においても、必要とされる許容範囲内で一貫した粗圧延を可能にする。本発明によれば、これは、単純で経済的な構造によって解決される。

本発明によれば、圧延の中止を必要とせずにワーキング・ロールを交換する、すなわち、事実上、圧延実施中にワーキング・ロールを交換することが可能な対策も施される。

本発明の実施形態の１つ及びそのさらなる利点については、次に、図面を用いてさらに詳述する。

図１、図２には、図３からも明らかな、双ロール連続鋳造法によって生産されるスチール・ベルト１１をインライン圧延するための圧延装置１０が示されている。この圧延装置１０は、スチール・ベルト１１を生産する鋳造ロール４１、４２から、スチール・ベルト１１が十分に冷える距離をあけて配置されている。さらに、圧延装置１０に入る前に、さらに詳細には示されない冷却パネルによって、スチール・ベルト１１を冷却することも可能である。これらの冷却パネルは、スチール・ベルトの入口温度を、その幅にわたってできる限り不変の選択可能な温度に調整可能なように、制御することが可能である。

それぞれ、スチール・ベルト１１の上方及び下方に配置されたワーキング・ロール２１、３１を備え、それぞれ、このワーキング・ロール２１、３１に回転可能に接続された支持ロール２２、３２を備える、２つの圧延ユニット２０及び３０が設けられている。これらのワーキング・ロール２１、３１と支持ロール２２、３２は、平面２０’、３０’上の回転軸が、スチール・ベルト１１の延長軸に対して垂直に延びるように配置されているのが好ましい。ワーキング・ロール２１、３１は、示されている、駆動部材の駆動軸２１’、３１’に結合されている。原理上、支持ロールか、あるいは、ワーキング・ロールと支持ロールの両方を駆動することが可能である。

本発明によれば、２つの圧延ユニット２０、３０は、フレーム構造１５に対し直列に直接配置される。これによって、まず、スチール・ベルト１１だけが、ワーキング・ロール２１、３１の一方から次のワーキング・ロールまでに少しだけ冷却されるという利点が得られる。また、圧延装置のこの構成の場合、通常の圧延機に比べて、ごくわずかなスペースしか必要とされず、このため、コストがかなり削減される。

フレーム構造１５は、互いに距離をあけて配置された４つの垂直支柱１６、１７、１８と、それらをつなぐ横材１４、１９から形成されている。しかしながら、それらは、ロールを収容するように、ハウジングまたはハウジング・タイプのフレームとして設計することも可能である。これは、とりわけ、スチール・ベルトがフレーム・ハウジング内部に設けられた不活性化チャンバ内に保持される場合に適しているであろう。

それぞれの支持ロール２２、３２は、それに回転可能に接合されたワーキング・ロール２１、３１と共に、軸受ハウジング２３、２４、３３、３４内の両側に回転可能に取り付けられている。この場合、２つの軸受ハウジング２３、３３は、それぞれ、上方及び下方に高さ調整が可能である、駆動装置３６を備えた駆動ピラー３７を備えている。駆動装置は、例えば、電気機械式または油圧式スピンドル駆動装置であり、スチール・ベルト１１の延長軸に対して垂直に延びる平面２０’、３０’内において、フレーム構造１５の上側横材１４に取り付けられている。

同様に、下方ロール２１、２２、３１、３２は、両側が軸受ハウジング３３、３４内に回転可能に取り付けられており、これらの軸受ハウジング３３、３４は、さらに、フレーム構造１５の横材１９に固定された駆動ピラー３７を取り付けた駆動装置３９に結合されている。

上方及び下方軸受ハウジング２３、２４、３３、３４は、それぞれ、内側が直接互いに接触し、外側がピラー１７、１８に接触してガイドされる。これらの軸受ハウジング２３と３３及び２４と３４の間には、それぞれ、さらに詳細には示されない測定子が配置され留のが好ましいが、これらの測定子は、これらの軸受ハウジング間においてスチール・ベルト１１の方向に作用する水平力を測定し、分析し、指定の水平力を超えると、この水平力をゼロまたは指定の水平力まで弱めるため、圧延ユニット２０、３０の一方から次の圧延ユニットまでに、ワーキング・ロール２１、３１の速度を調整するようになっている。

駆動装置３６、３９を用いて昇降させることが可能な、それぞれ、上方及び下方ワーキング・ロール２２、３２、及び、２１、３１の設計によって、これらのロールは、鋳造中に、すなわち、鋳造を中止することなく、交換可能である。これは、最初に、前方の圧延ユニット２０を、次に、後方の圧延ユニット３０を交換できるようなやり方で実施可能であるが、この場合、好都合なことには、一対のワーキング・ロール２１、３１の交換中、他のロール対３１、２１は、両方のロール対で圧延しているかのように、鋳造されるストリップ１１の全厚を減少させることが可能である。

さらに、やはりフレーム構造１５に取り付けられ、さらに、圧延ユニット２０、３０と直列に接合された、入口ロール対１２、１３も設けられている。この入口ロール対１２、１３は、とりわけ、ワーキング・ロールの交換中に、スチール・ベルト１１を完全に円滑にガイドする働きをする。

本発明の範囲内において、ワーキング・ロール２１、３１は、さらに詳細には示されない、それらの軸方向における均一な摩耗を実現するため、変位可能に配置することが可能である。両方のワーキング・ロール２１、３１とも、同じ方向に変位可能なように配置されるのが望ましい。

図３には、鋳造中に回転可能な鋳造ロール４１、４２と、これらの間にある溶融槽４４と、垂直位置から水平位置に方向転換されて、ループを形成し、ガイド・ロール１２’、１３’、入口ロール１２、１３によって、さらに、ワーキング・ロール２１、３１によってガイドされる、生産されるスチール・ベルト１１が概略図で示されている。スチール・ベルト１１と最初に接触することになる、圧延ユニット２０の駆動されるワーキング・ロール２１の速度は、鋳造ロール４１、４２の速度によって決まるようになっているが、後続の駆動されるワーキング・ロール３１の速度は、直列に接合されたワーキング・ロール２１の速度の関数として生じることになる。こうして、スチール・ベルト１１が、ワーキング・ロール対２１、３１の間で伸び過ぎまたは緩みすぎにならないように、速度、従って、スチール・ベルト１１の圧延の協調的制御を実現することが可能になる。

本発明は、上記実施形態によって十分に説明されている。原理上、図示のフレーム構造の代わりに、ハウジング・フレームまたはハウジング・タイプ・フレームを利用することも可能である。

フレーム構造内に、３つ以上の圧延ユニットを並列に配置することも可能である。原理上、軸受ハウジング間に、フレーム構造の一部を形成するガイド・レールを設けることも可能である。

本発明は、３つ以上のこうした圧延装置を順々に配置できる可能性を排除するものではない。

圧延ユニットのワーキング・ロール及び支持ロールの配置は、いわゆる、４−Ｈｉ（図示の）、６−Ｈｉ、または、Ｚ−Ｈｉから選択することが可能である。

本発明の圧延装置の側面図である。 図１による圧延装置の正面図である。 圧延装置を備えた鋳造プラントの概略図である。

符号の説明

１０ 圧延装置、１１ スチール・ベルト、１４ 横材、１５ フレーム構造、１６ 垂直支柱、１７ 垂直支柱、１８ 垂直支柱、１９ 横材、２０ 圧延ユニット、２１ ワーキング・ロール、２２ 支持ロール、２３ 軸受ハウジング、２４ 軸受ハウジング、３０ 圧延ユニット、３１ ワーキング・ロール、３２ 支持ロール、３３ 軸受ハウジング、３４ 軸受ハウジング、３６ 駆動装置、３７ 駆動ピラー

Claims (12)

1. スチール・ベルト（１１）を圧延するためのワーキング・ロール（２１、３１）と、軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）内に回転可能に取り付けられた支持ロール（２２、３２）を備えた、少なくとも２つの圧延ユニット（２０、３０）を有する、双ロール連続鋳造法によって生産される前記スチール・ベルトをインライン圧延するための圧延装置であって、
   それぞれの圧延ユニット（２０、３０）に、前記スチール・ベルト（１１）の上方及び下方に配置されたワーキング・ロール（２１、３１）と、このワーキング・ロールに回転可能に接合された支持ロール（２２、３２）が割り当てられており、前記それぞれのワーキング・ロール及び支持ロールは、平面（２０’、３０’）内におけるそれらの回転軸が前記スチール・ベルト（１１）の延長軸に対して垂直に延びるように配置され、
   少なくとも２つの圧延ユニット（２０、３０）が、１つ以上の部品から製作されたフレーム構造（１５）に直列に直接配置され、
   それぞれの支持ロール（２２、３２）は、両側が回転可能に接合された前記ワーキング・ロール（２１、３１）と共に、軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）内に回転可能に取り付けられており、前記それぞれの軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）が、前記スチール・ベルト（１１）の延長軸に対して垂直に延びる平面（２０’、３０’）内において、駆動装置によって、それぞれの高さ調整が可能であることを特徴とする圧延装置。
2. 前記高さ調整が可能である軸受けハウジングの駆動装置は、油圧制御式スピンドル駆動装置であることを特徴とする請求項１に記載の圧延装置。
3. 前記圧延ユニット（２０、３０）の前記上方及び下方軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）が、互いに接触してガイドされるようになっており、それらの間には、測定子が配置され、これらの測定子は、これらの軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）間において前記スチール・ベルトの方向に作用する水平力を測定し、分析し、指定の水平力を超えると、この水平力をゼロまたは指定の水平力まで弱めるため、圧延ユニット（２０、３０）の一方から次の圧延ユニットまでに、前記ワーキング・ロール（２２、３２）の速度を調整するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延装置。
4. 前記フレーム構造（１５）が、互いに距離をあけて配置された４つのピラー（１６、１７、１８）と、これらを接続する横材（１４、１９）から構成されており、一方、前記軸受ハウジング（２３、２４、３３、３４）の高さが、前記２つのピラー（１６、１７、１８）間で、対をなして制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧延装置。
5. さらに、前記フレーム構造（１５）に取り付けられる入口ロール対（１２、１３）が、前記圧延ユニット（２０、３０）と直列に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧延装置。
6. 前記圧延ユニット（２０、３０）を通る前記スチール・ベルト（１１）が、不活性化保護ガスによって遮蔽可能であ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圧延装置。
7. 前記スチール・ベルト（１１）の全幅にわたって作用する、少なくとも１つの冷却パネルが、前記圧延ユニット（２０、３０）の前に設けられ、この冷却パネルは、前記圧延ユニット（２０、３０）において、前記スチール・ベルト（１１）の入口温度を調整できるように、制御することが可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の圧延装置。
8. 鋳造中に、前記２つの圧延ユニット（２０、３０）の一方の前記ワーキング・ロール（２１、３１）を交換することが可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の圧延装置。
9. 前記ワーキング・ロール（２１、３１）が、均一な摩耗を実現するため、その軸方向に変位可能に配置され、両方のワーキング・ロールとも、同じ方向に変位可能なように配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧延装置。
10. 前記フレーム構造（１５）がハウジングまたはハウジング・タイプのフレームとして設計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圧延装置。
11. 前記スチール・ベルト（１１）と接触する、前記第１のワーキング・ロール対（２１）の速度が、前記鋳造ロール速度の関数として生じ、前記後続のワーキング・ロール対（３１）の速度が、直列に接合された前記ワーキング・ロール対（２１）の速度の関数として生じ、
    そして、前記速度を協調的に制御することにより、スチール・ベルト（１１）が、ワーキング・ロール対（２１、３１）の間で伸び過ぎまたは緩みすぎにならないように、スチール・ベルト（１１）の圧延を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の圧延装置。
12. それぞれ、少なくとも２つの圧延ユニット（２０、３０）を備えたいくつかのこうしたフレーム構造（１５）が、直列に配置されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧延装置。

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