JP4866897B2 - 溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを制御により減厚させる方法及び当該方法で使用される装置 - Google Patents
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Description
本発明は、以下に詳細により説明するように、溶融めっきされた（溶融仕上げされた）熱間圧延スチールストリップを制御により減厚させる方法及び当該方法で使用される装置に関する。
現在、溶融めっき製品を製造するための３つの方法がある。
表面品質及び寸法精度のために厳しい要件が要求される場合、冷間圧延されたストリップは、再結晶アニーリング、その後溶融めっき、次いでテンパーパス圧延及び／又はストレッチャー・ローラーレベリングを受ける。
同様な要件の場合、先に溶融めっきされたホットストリップは別個の冷間圧延ミルで寸法精度に減厚される。
第３の可能性として、表面品質及び寸法精度から少ない要件が要求される場合、ホットストリップはミルスケールの除去後に溶融めっきされ、次いでテンパーパス圧延及び／又はストレッチャー・ローラーレベリングを受ける。
非特許文献１によれば、「テンパーパス圧延」は冷間再圧延、すなわち先行する熱処理又は熱間加工に続くストリップの僅かな冷間減厚（cold reduction）を言い、減厚度（thickness reduction）は０．５％〜３％になる。
特許文献１は、熱間圧延コーティングされたスチールストリップ（鋼帯）の溶融亜鉛めっきの方法を開示し、第１ステップでストリップは酸洗いステーションに導入され、次のステップでストリップはすすぎステーションに導入され、次いで乾燥ステーションに導入され、別なステップで亜鉛めっき炉に導入され、亜鉛めっきされる。当該プロセスステップは空気及び酸素を環境から気密に締め出して実行される。
本発明は、これらの溶融めっき仕上げされた熱間圧延ストリップを製造する際、加工ラインで直接ストリップをさらに加工し、これに特別な減厚処理を施す目的に基づいている。
この目的は、請求項１の特徴部分により達成される。
従って、本発明は溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを制御により減厚させる方法であって、スチールストリップは酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション、加熱炉及び次に融解浴を通過する方法に関する。当該方法は、溶融めっきされたスチールストリップの最終厚さ及び厚さ許容差がスチールストリップを熱間圧延するために加工ラインに配置された圧延機スタンドにおける制御された減厚によって実現される点を特徴とする。ここで、圧延機スタンドの出口に位置した少なくとも１つの厚さゲージが最終厚さが実現されたかをチェックし、最終厚さの上方又は下方のずれが圧延機スタンドの調節のために制御信号としてフィードバックされ、それで減厚度が対応して増加又は減少する。
従来技術に従うテンパーパス圧延の間、溶融めっき仕上げされたストリップは加工ラインで延ばされ、従ってテンパーパス圧延機スタンドで減厚を受ける。ここで、達成すべき目的は、ストリップの長さに沿ってストリップの断面を一様に延ばすことである。この目的のために、制御のために、入力速度及び出力速度が、一様な延び又は減厚の測定量として測定及び評価される。
これとは異なり、本発明に従う方法の技術的焦点は、溶融めっき仕上げ後の加工ラインにおける圧延機スタンドでの最終厚さと許容差との組織的かつ制御された調節にある。
テンパーパス圧延との差は、例えば、最終厚さを維持するために入力厚さが増やされると圧延機スタンドでの減厚が増加し、よって、出力速度（一定の入力速度における）が増大する。同じことが薄めの入力厚さの場合にも当てはまる。ゆえに、テンパーパス圧延機スタンドは調整のための厚さゲージを使用しないが、本発明に従う方法はいずれの場合にも使用する。
さらに、これらの異なる減厚方法が使用されるとき、これらは互いに実質的に異なる製品を産出する。これは、一方でテンパーパス圧延状態（従来技術）の、他方で本発明に従う方法の、ホットストリップコイルのストリップ長さに沿う厚さ記録から分かる。
前記の厚さゲージは、例えば、ドイツのエルランゲンにあるテルモエレクトロン（エルランゲン）社で製造され、適用可能なソフトウェア及びハードウェアと共に指定ラジオメトリーＲＭ２００ＥＭで販売されている。これらの厚さゲージは、減厚された溶融めっき仕上げホットストリップのための圧延力を調節するために、加工ラインの熱間圧延機スタンドのすぐ下流及び特に上流においても使用されると好ましい。
別な好ましい実施形態によれば、スチールストリップの入力厚さを測定し、この値を圧延機スタンドの厚さ調節手段に報告する厚さゲージが、圧延機スタンドの上流に配置されている。
本発明の好ましい実施形態によれば、減厚度は２％〜３０％、好ましくは４％〜１０％の範囲にある。このような減厚度により、ストリップの中央に対する厚さ許容差は±０．０１ｍｍ以内である。
本発明の好ましい実施形態によれば、スチールストリップが２５°Ｃ〜５５°Ｃ（７７°Ｆ〜１３１°Ｆ）、特に３０°Ｃ〜５０°Ｃ（８６°Ｆ〜１２２°Ｆ）まで冷却された後、減厚が行われる。
本発明における用語「スチールストリップ」は、例えば、ＤＩＮ ＥＮ１０１１１の指定ＤＤ１１〜ＤＤ１４の下で使用される冷間減厚のための熱間圧延された軟鋼や、ＤＩＮ ＥＮ１００２５で説明されるタイプの熱間圧延された、合金でない一般用の建築スチール種を指す。
別な好ましい実施形態によれば、ストリップバッファ（バンドバッファ）が圧延機スタンドの下流及び／又は上流に設置され、それで厚さ調節手段が速度変動を補償する。ここで、これらは特にミニストリップバッファであり、これらにより生じた速度変動は特に効果的に補償される。
別な好ましい実施形態によれば、圧延機スタンドの加工ロールの少なくとも１つが滑らかで、さもなければ特別仕上げされた構造表面及び／又は確率的若しくは決定的構造を有する構造表面を有する。
円筒仕上げ及びクラウン仕上げ（冠状仕上げ）が特別仕上げとして利用でき、これは本発明に従う役割をし、顧客要求に応じて利用できる。
スチールストリップの粗い表面を創出するために、例えば、ショットブラストテクスチャリング（ＳＢＴ）、放電テクスチャリング（ＥＤＴ）、電気機械式テクスチャリング（ＥＣＴ）及び精密テクスチャリング（Ｓａｌｚｇｉｔｔｅｒ ＡＧのＰＲＥＴＥＸ（登録商標）プロセス）の方法から知られているように確率的構造が利用できる。さらに、これらの加工ロールに決定的なクレーター状構造を創出するために、レーザーテクスチャリング（ＬＴ）及び電子ビームテクスチャリング（ＥＢＴ）が使用できる。
別な好ましい実施形態によれば、圧延液体の存在下で減厚される。このような圧延液体は、揮発金属加工剤、合成圧延オイル又は圧延エマルジョンである。これらは全てニップの摩擦特性（圧延されている材料とロールの摩擦状態）を改良する。
このような潤滑剤は通常約０．２ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２の量を適用される。
別な好ましい実施形態によれば、溶融めっきは亜鉛又はアルミニウム合金を用いたコーティングである。例を挙げると、亜鉛、亜鉛−鉄、亜鉛−アルミニウム、アルミニウム−亜鉛又はアルミニウム−シリコンであり、亜鉛、亜鉛合金が好ましい。
別な好ましい実施形態によれば、酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション及び融解浴への通過が空気及び酸素の排除のもと行われる。繰り返しを避けるために、ＳＭＳ Ｄｅｍａｇ ＡＧ、Ｒｎ００１１−００２５の特許文献１のヨーロッパ特許明細書を引用する。
本発明の主題は、特別な溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを製造するための装置の提供にもある。
よって、本発明は、酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション、加熱炉及び次に融解浴を有する、前述のタイプの溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを製造する装置であって、場合によってはスチールストリップの特別仕上げ及び／又は確率的構造若しくは決定的なクレーター状構造の形成に関連して、２％〜３０％、好ましくは４％〜１０％の制御された減厚を好ましくは生じさせるために、出口に少なくとも１つの厚さゲージを有する熱間圧延機スタンドが加工ラインに設けられることを特徴とする装置に関する。
本発明を実施例によってより詳細に説明する。
制御による減厚：
加工ラインの前記のタイプの溶融めっきに続いて、指定ストリップＥＮ１０１１１−ＤＤ１１を生産する冷間減厚のための熱間圧延された軟鋼が、ほぼ６．５％の制御された減厚を受けた。この加工プロセスでは、降伏点（イールドポイント）（Ｒｐ０．２）が８０Ｎ／ｍｍ２まで増加し、引張強度（Ｒｍ）が３０Ｎ／ｍｍ２まで増加し、それに対してスチールストリップの伸張（Ａ８０，一様な伸張）は１０％減少、すなわち３０％から２０％に減少した。
加工ラインの前記のタイプの溶融めっきに続いて、指定ストリップＥＮ１０１１１−ＤＤ１１を生産する冷間減厚のための熱間圧延された軟鋼が、ほぼ６．５％の制御された減厚を受けた。この加工プロセスでは、降伏点（イールドポイント）（Ｒｐ０．２）が８０Ｎ／ｍｍ２まで増加し、引張強度（Ｒｍ）が３０Ｎ／ｍｍ２まで増加し、それに対してスチールストリップの伸張（Ａ８０，一様な伸張）は１０％減少、すなわち３０％から２０％に減少した。
これに基づき、軟製品ストリップＥＮ１０１１１−ＤＤ１１は亜鉛めっきされた品質のスチール、例えばＥＮ１０３２７のＤＸ５１ＤやＥＮ１０３２６のＳ３２０ＧＤを生む。これらは、ＥＮスタンダードに従う同じ指定の亜鉛めっきスチールストリップと同じ材料特性を有する。制御された減厚の間、ホットストリップコイルのストリップ長さに沿う厚さが記録された。
従って、制御された減厚により１５４８メートルの長さにわたって、０．０１４ｍｍの２σ許容度で１度の１．４９７ｍｍの最小値及び１．５８８ｍｍの最大値で、１．５ｍｍの平均プレート厚さが実現された。
比較例（テンパーパス圧延による減厚）
実施例１が繰り返されたが、制御された減厚に代えて１％のテンパーパス圧延が実行された。実施例１のように、ホットストリップコイルのストリップ長さに沿う厚さが記録された。
実施例１が繰り返されたが、制御された減厚に代えて１％のテンパーパス圧延が実行された。実施例１のように、ホットストリップコイルのストリップ長さに沿う厚さが記録された。
従って、１４５５メートルの長さにわたって、１．７００ｍｍの目標値で、０．０３２ｍｍの２σ許容度、１．６６４ｍｍの最小値及び１．８０９ｍｍの最大値で、１．７０４ｍｍになる平均厚さが実現された。これは、テンパーパス圧延は本発明に従う制御された減厚よりかなり好ましくないことをすでに示している。
特性の比較により、一方でテンパーパス圧延状態におけるホットストリップコイルのストリップ長さに沿う厚さ記録と、他方で本発明による方法のそれとでは互いにかなり異なり、ほとんど６．５倍高い減厚の本発明に従う方法により得られた製品は、著しく小さい厚さ許容差を示すホットストリップコイルであることが示される。
Claims (14)
- 溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを制御により減厚させる方法であって、スチールストリップは酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション、加熱炉及び次に融解浴を通過する方法において、
溶融めっきされたスチールストリップの最終厚さ及び厚さ許容差が、スチールストリップを熱間圧延するために加工ラインに配置された圧延機スタンドにおける制御された減厚によって実現され、圧延機スタンドの出口に位置した少なくとも１つの厚さゲージが最終厚さが実現されたかをチェックし、最終厚さの上方又は下方のずれが圧延機スタンドの調節のために制御信号としてフィードバックされ、それで減厚度が対応して増加又は減少することを特徴とする方法。 - 減厚度が２％〜３０％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 減厚度が４％〜１０％の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の方法。
- スチールストリップが２５°Ｃ〜５５°Ｃ（７７°Ｆ〜１３１°Ｆ）まで冷却された後、減厚が行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- スチールストリップが３０°Ｃ〜５０°Ｃ（８６°Ｆ〜１２２°Ｆ）まで冷却された後、減厚が行われることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- スチールストリップの入力厚さを測定し、この値を圧延機スタンドの厚さ調節手段に報告する別な厚さゲージが、圧延機スタンドの上流に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
- ストリップバッファが圧延機スタンドの下流及び／又は上流に設置され、それで厚さ調節手段が速度変動を補償することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 圧延機スタンドの加工ロールの少なくとも１つが滑らかで、又は特別仕上げされた構造表面及び／又は確率的構造若しくは決定的なクレーター状構造を有する構造表面を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 圧延液体の存在下で減厚が行われることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
- 溶融めっきが、亜鉛合金又はアルミニウム合金を用いたコーティングであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 溶融めっきが、亜鉛及び亜鉛合金を用いたコーティングであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション及び融解浴への通過が空気及び酸素の排除のもと行われることを特徴とする請求項１又は１１に記載の方法。
- 請求項１〜１２のいずれか一項により得られる溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを製造する装置であって、酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション、加熱炉及び融解浴を有する装置において、
スチールストリップの特別仕上げ構造及び／又は確率的構造若しくは決定的なクレーター状構造の形成に関連して、２％〜３０％の制御された減厚度を生じさせるために、出口に少なくとも１つの厚さゲージを有する熱間圧延機スタンドが加工ラインに設けられることを特徴とする装置。 - 請求項１〜１２のいずれか一項により得られる溶融めっきされた熱間圧延スチールストリップを製造する装置であって、酸洗いステーション、すすぎステーション、乾燥ステーション、加熱炉及び融解浴を有する装置において、
スチールストリップの特別仕上げ構造及び／又は確率的構造若しくは決定的なクレーター状構造の形成に関連して、４％〜１０％の制御された減厚度を生じさせるために、出口に少なくとも１つの厚さゲージを有する熱間圧延機スタンドが加工ラインに設けられることを特徴とする装置。
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