JP6370926B2 - 長尺の金属製品の生産のための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、バー、ロッド、ワイヤ、及びその種のもののような細長い金属製品の生産のための装置及び方法に関する。

細長い金属製品の生産は、一般的に、プラントにおいて連続するステップによって実現される。通常、第１のステップにおいて、金属スクラップが供給材料として炉に供給され、この炉がスクラップを液体状態に達するように加熱する。その後、連続鋳造装置が使用されて、液体金属を冷却し凝固させて、好適にサイズを決められたストランドを形成する。

次いで、そのようなストランドは切断されて、圧延ミル用の供給ストックを生成するように、好適にサイズを決められた中間的な細長い製品、典型的にはビレットを生産する。通常は、そのような供給ストックは次いで、冷却床で冷却される。その後、圧延ミルが使用されて、供給ストック又はビレットを、機械産業又は建設産業において使用することができる、様々なサイズで入手可能な、最終的な細長い製品、例えば鉄筋に変態させる。この結果を得るために、供給ストックは圧延ミルに進入するために好適な温度へ予備加熱されて、複数のストランドから成る圧延機によって圧延される。これら複数のストランドを通じた圧延によって、供給ストックは望ましい断面と形状とへ薄くされる。前の圧延プロセスから得られた細長い製品は、依然として高温の状態にある際に通常は切断され、冷却床において冷却され、最終的に市場向けの長さに切断され、包装されて顧客への配送の準備が整えられる。

以下に、細長い金属製品の製造のためのプラントのエンドレスな作動モードが、直接的で連続したリンクが鋳造ステーションと、鋳造手順の製品が供給される圧延ミルと、の間に確立されているプラント配置を示す。言い換えると、鋳造ステーションを出る中間製品のストランドは、１つの鋳造ラインに沿って連続的に圧延ミルによって圧延される。通常は、プラントが完全にエンドレスなモードで作動する場合には、鋳造ステーションから対応する鋳造ラインに沿って鋳造される連続的なストランドは、前以てビレットに切断されることなく、圧延ミルに供給される。この場合、細長い中間製品は、鋳造ステーションを出るストランドと効果的に同期するようになる。

以下に、細長い金属製品の製造のためのプラントの半エンドレスな作動モードが、圧延ミルにも、本来は圧延ミルに直接リンクされた鋳造ラインの外側にある、予備の、通常は前以て切断された中間製品が供給されるプラント配置を示す。そのような中間製品は、例えば圧延ミルと必ずしも位置合わせされる必要が無く、かつ圧延ミルに直接リンクされているさらなる鋳造ラインから調達することによって、圧延ラインに直接接続された鋳造ライン中に供給し挿入することができる。

いわゆるエンドレスモードに従って作動する場合には、圧延ミルは、ビレット鋳造機（ｂｉｌｌｅｔ ｃａｓｔｅｒ）によって生産されたストランドに位置合わせされて配置されている。結果として、直接鋳造及び圧延ミルの直接供給を備える製造プラントは、そのようなエンドレスなモードでの作動のためを想到され、かつ寸法を決められている場合には、鋳造されたビレットだけの内部熱を最適に使用するために、理想的にはできる限り短くなければならない。この構造的な制限に従って、通常は鋳造機の終端に位置付けられた第１のせん断機（ｓｈｅａｒ）と、慣習的な中間ビレット加熱装置への入り口と、の間に置かれた空間が可能な限り短く保持されなければならない。小型で経済的であることに対する要求は、半エンドレスなモードで作動している場合にも、本質的に非常に望ましいままである。

特許文献１は、２つの中間製品のストランド、例えばビレットを生産する２つの鋳造ラインを備えるプラントを開示している。そのようなプラントは、下流の圧延ミルの従来の生産率より通常は高い上流の製鋼プラントの時間当たりの生産率をより良く利用するという問題に対する仮の回答（ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を提供する。しかし、このプラントは、２つのストランドのうちの一方だけを、最終製品を得るために圧延することができるようにレイアウトされている。引用文献１に開示されたコンセプトによるバイパスの解決法を採用することによって、少なくとも鋳造機から出る少なくとも１つのさらなるストランドが入手可能である場合には、そのようなさらなるストランドから結果的に得られるさらなるビレットは、従来の冷却床上に単に移送される。そのような床上で冷却されたビレットは、次いで通常は直販を意図され、エンドレスな作動モードによって圧延されることはない。したがって、そのようなプラントは、完全にエンドレスなモード又は半エンドレスなモードのいずれかで運転される、最適な作動の柔軟性を提供することはない。

特に、そのようなプラントでは、圧延ミルの処理量が、望ましいだけ多くの圧延された、最終的な細長い製品の生産のために実際に最適化される態様で、マルチストランドの鋳造機の可能性を十分に利用することができない。

他方で、いわゆる半エンドレスなモードで作動することができる既存のプラントは、追加のビレットを、圧延ミルに直接接続された鋳造ラインの中に挿入するという動作が、コブル（ｃｏｂｂｌｅ）が無く、ビレットの動きに亘る完全な制御を有した態様で、予備のビレットがそこから供給される追加の鋳造ライン、及び特に、圧延ミルに直接接続された主な鋳造ラインの双方に沿って生じることを保証できない。

半エンドレスなモードで作動でき、マルチストランドの鋳造機を有する既存のプラントのいずれも、鋳造ラインに沿ったビレット間に生じる干渉を回避するという問題を効果的に処理することはできない。

そのような制御の欠如の結果として、半エンドレスなモードで作動する現在のプラントでは、圧延ミルの供給方向において、及び圧延ミルと位置合わせされていない追加的な鋳造ラインにおいても、ワークフローが中断される場合がある。

したがって、従来技術には、半エンドレスな作動モードを包含する複数の鋳造ラインからの、細長い圧延された製品の生産のための、装置及び対応する方法であって、圧延ミルのアウトプット及びビレットのような細長い中間製品の生産率が最適化され、コブルの無い方法で作動する、１つの同じ鋳造ライン上で、又は鋳造ラインに亘るビレット間で、ビレットの移送の結果としての干渉が無い、装置及び対応する方法に対する必要が存在する。

国際公開第２０１２／０１３４５６号パンフレット

したがって、本発明の主な目的は、エンドレスな生産モードと半エンドレスな生産モードとの間で切り替えることができる、長尺の金属製品の生産のための柔軟なプラント及び方法を提供することである。したがって、本発明は、圧延ミルに直接関連し、同時に、それ自体として売られるビレットのような細長い中間製品をシームレスな状態で生産する選択肢を提供する、複数ラインの鋳造機の可能性をアウトプットに関して最高の状態で利用することを可能にする。

本発明によるプラントは、圧延された鉄筋のような細長い最終製品又はビレットのような細長い中間製品の実際の需要に左右される、さまざまな生産上の要求及び環境に迅速に適応することができる方法で作動する。この方法で生産を現在の実際の要求に対して、例えば委託発注（ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｒｄｅｒｓ）に従って、調整することができる。

本発明は、圧延ミルに可能な限り多くのビレットを少なくとも２つ、３つ、さらにＮ個のストランドから供給することによって、生産プロセスに亘って、特にビレットの動きに亘って制御を失うことなく、圧延の処理量を増加させることを可能にする。

本発明の随伴する目的は、同時に、全体的なプラントを非常に小型に保ちつつ、上述の柔軟性に達することを可能にすることである。

これに関して、圧延ミルに直接接続された鋳造ラインに沿ったビレットの動き、及びさらなる鋳造ライン上のビレットの動きが、プラントの全体的な長さ及び一般的な大きさの観点における否定的な結果をもたらすことのない特別な配置によって達成され、制御される。

特に、圧延ミルに直接リンクされた鋳造ライン及びさらなる鋳造ラインを横断する、並びにさらなる鋳造ラインから冷却床への、両方の細長い中間製品のそのような動きは、プラントの生産ラインの全体的な進展（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）に沿った同じレベルで、同じ複合式移送手段を動作させることによって有利に実行することができる。

通常の解決法が代わりに暗示するような、ビレットの長さに等しい最小限の補足的な長さを結果的にもたらすプラントへの拡張（ａｄｄ−ｏｎ）に対する必要はない。

また、この配置を採用することによって、本発明は、鋳造されたビレット又は細長い中間製品の温度が生産ラインに沿って低下しすぎないことを保証する。したがって、より多くの関連するエネルギーの節約対策及び環境保護の要求に従って、細長い中間製品を、後続の熱間圧延に好適な温度へ再加熱するのにより小さな電力しか必要とされない。

本発明の随伴する目的は、圧延ミルに直接接続された鋳造ラインの、半エンドレスな生産モードとエンドレスなモードとの間を、不必要に複雑化させることが無いロバストなシステムの使用によって容易に切り替え、したがって保守及び余分な安全対策の手段に対する必要性を軽減することである。

本発明のプラントの配置に従って、ビレットの移送手段をビレットの加熱手段から切り離すことによって、双方向性の、複合式ともいうことができるビレットの移送手段の機械部品及び制御部品が、高温によって影響されることがないことが有利に保証される。

これら移送手段への容易なアクセス可能性が、作動中においてさえ達成される。

本発明は、請求項１による装置の特徴及び請求項１１による生産方法の特徴によってこれら及び他の目的及び利点を達成する。従属請求項は、特定の有利な実施形態をさらに紹介する。

本発明の他の目的、特徴、及び利点が、添付の図面に示された具体的な実施形態を参照しつつ、より詳細に以下に記載される。

鋳造ステーションが、互いに略平行にそれぞれの鋳造ラインを流れる第１及び第２の鋳造ストランドを生産する、本発明による装置の一実施形態の図である。 ビレットのような細長い中間製品の、第２の鋳造ラインから第１の鋳造ラインへの交差移送（ｃｒｏｓｓ−ｔｒａｎｓｆｅｒ）の特定の瞬間を示す、図１の装置の一部の図である。 第１の鋳造ライン上を動く細長い中間製品が、不干渉（ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の最低条件が満足されるときに、第２の鋳造ラインからのさらなる細長い中間製品とどのように補完するかを示す、図１の装置によって実行されるステップの第１シーケンスを示す図である。 第２の鋳造ラインからの細長い中間製品が、不干渉の最低条件が第２の鋳造ライン又は第１の鋳造ラインのいずれかで満足されないときに、冷却床へどのように交差移送されるかを示す、図１の装置によって実行されるステップの第２シーケンスを示す図である。 次の不干渉の最低条件が第１の鋳造ラインにおいて第１の鋳造ラインへの同時の移送のために確認されるまで、第２の鋳造ラインからの１つの細長い中間製品がどのように交差移送領域内に保持されるかを示す、センサ手段の入力に基づいて、図１の装置によって達成することができるステップのうちの１つを示す図である。 本発明による装置の双方向性移送手段の吊り上げ装置が、一旦第２の鋳造ラインから第１の鋳造ラインへ細長い中間製品を搬送すると、どのように第２の鋳造ラインに沿った待機位置に向かって戻されるかを示す、図１の装置によって達成することができるステップのうちの１つを示す図である。 吊り上げ装置が、どのように前記細長い中間製品のうちの１つと係合するとともに冷却床へ移送するかを示す、２つの細長い中間製品が、第２の鋳造ラインに沿った交差移送領域内にあることを認識した際に、図６の吊り上げ装置によって達成することができるステップのうちの１つを示す図である。

図面において、同様の参照番号は同様の構成要素を示す。

図１を参照すると、バー、ロッド、又はその種のもののような細長い金属製品の生産のための装置１００は、
‐少なくとも１つの圧延スタンド５を備える圧延ミル１０と、
‐少なくとも第１の鋳造ライン２ａ及び少なくとも第２の鋳造ライン２ｂを備える鋳造ステーション２０と、
を備える。

鋳造ライン２ａ及び２ｂは、連続したストランド及び／又はビレットのような細長い中間製品ｂ２ａ、ｂ２ｂをそれぞれ生産するように作動可能である。

第１の鋳造ライン２ａは、圧延ミル１０に直接位置合わせされているとともに、そのような圧延ミル１０に鋳造された連続的なストランド又は細長い中間製品を供給するように構成されている。本発明の機能的概念のうちの１つによれば、最終的に圧延ミル１０に供給される細長い中間製品は、有利にビレットｂ２ａ及びビレットｂ２ｂとすることができる。

少なくとも１つの鋳造ライン２ｂは、代わりに圧延ミル１０に直接的には位置合わせされない。

本発明による装置１００は、複数の鋳造ラインを横切って細長い中間製品を移送するための、複合式又は双方向性の移送手段３０を有利にさらに備えている。

特に、ここに示した特定の実施形態のために、そのような双方向性移送手段３０は、２つの、可能性のある、好ましくは対向方向における、第２の鋳造ライン２ｂの細長い中間製品ｂ２ｂの交差移送を可能にする。

具体的には、ビレットｂ２ｂの移送は、前記第２の鋳造ライン２ｂから前記第１の鋳造ライン２ａへ、第１の方向に実行することができ、それによって前記細長い中間製品ｂ２ｂを圧延ミル１０に位置合わせして、最終的に半エンドレスな動作モードによって圧延することができる。

そうでなければ、代替的に、本発明による装置１００の特定の双方向性移送手段３０はビレットｂ２ｂを、第２の方向、好ましくは前記第１の方向とは実質的に反対方向に、前記少なくとも第２の鋳造ライン２ｂから冷却床４０へ移送することができる。したがって、この第２の移送の選択肢による冷却床へ移送されるビレットｂ２ｂは、中間製品、すなわちそのようなビレットとして売却されることが意図されており、次いで、たぶん別の場所でさらに処理される。

このように、複数ラインのビレット製造プラント全体を、異なる作動モード間で切り替えることができる。すなわち、権利を要求されている装置１００を備えるプラントは例えば、
‐細長い中間製品の、第２の鋳造ライン２ｂと第１の鋳造ライン２ａとの間の交換が実行されて、圧延プロセスの一貫して高いアウトプットを達成する半エンドレスな作動モードと、
‐通常は特定の再加熱するエネルギー消費が少ない及び／又はプロセス全体による、より良い原料歩留りの利益を有する、圧延ミルと位置合わせされた第１の鋳造ライン上だけでの完全にエンドレスな作動モードと、
の間で自動的に、迅速に切り替えることができる。

一方では、半エンドレスモードによって機能している場合に、最初に鋳造ステーション２０から第１の鋳造ライン２ａに置かれたビレットｂ２ａは、（少なくとも）第２の鋳造ライン２ｂから交差移送されたビレットｂ２ｂで補われ、したがって、これら交差移送されたビレットが圧延ミル１０に到達することが結果として生じる。したがって、両方の鋳造ラインからのすべてのビレットを圧延することができる。

他方では、第１の鋳造ラインが完全にエンドレスモードで作動している場合に、最初に第２の鋳造ライン２ｂ上にあるビレットｂ２ｂは、代わりに冷却床４０に移送され、販売されるか又は後に加熱するために圧延ミル１０に到達することはない。したがって、最大の原料歩留りが、最小の特定の加熱エネルギー消費量で得られる。第１の鋳造ラインの作動モードは、例えば委託受注が、複数ストランドの連続鋳造生産から、位置合わせされていないストランドから得られたビレットが、単に圧延されていない中間製品として売却されることを要求する場合に、完全なエンドレスモードに戻すことができる。

本発明によれば、半エンドレスな作動モードから、本質的には第１の位置合わせされた鋳造ラインに沿ってエンドレスである作動モードへの切り替えもまた、好ましくは細長い中間製品の相対的な動き、及び最終的には第１の鋳造ライン及び／又は第２の鋳造ライン上のビレット間の干渉のリスクに依存している。

したがって、作動モード間の切り替えは、本発明によるプロセスステップの説明に関連してより深く後述されるように、ビレット間の非干渉の最低条件の関数において有利に制御することができる。

実際に、本発明は、第１の鋳造ライン及び／又はさらなる鋳造ライン上のビレット間の干渉を回避することによって、第１の鋳造ラインにおいて、及び他のさらなる鋳造ラインにおいて、コブルの無い状態を確実としつつ、生産のアウトプットを最適化するとともにカスタマイズすることを可能にする。そのような望ましくない干渉は、同じ鋳造ライン上の後続の入ってくるビレット、又は圧延ミルと位置合わせされた第１の鋳造ライン中への追加的なビレットの挿入の両方の結果として、別の面で問題を生じさせる。

本発明による装置１００の双方向性移送手段３０は、好ましくは細長い中間製品ｂ２ｂを搬送するための吊り上げ装置３１を備える。そのような吊り上げ装置は、適切に設計されたビレット用台座を備える。

双方向性の、又は複動式の移送手段は、吊り上げ装置３１と協働する第１及び第２の移動手段を備えることができる。

第１の移動手段は、前記第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへの、第１の方向における第２の鋳造ライン２ｂの前記細長い中間製品ｂ２ｂの移送を可能にする。

第２の移動手段は、前記少なくとも第２の鋳造ライン２ｂから冷却床４０への、第２の方向における第２の鋳造ライン２ｂの前記細長い中間製品ｂ２ｂの移送を可能にする。そのような第２の移動手段は、実質的に第１の移動手段と同じとすることができ、また、第１の移動手段とは逆方向に駆動されるという点のみにおいて第１の移動手段と異ならせることができる。

装置１００全体を小型に維持し、有利にスペースを節約するために、本発明による双方向性移送手段３０のすべての部品は、好ましくは１つの同じ交差移送領域３５に亘って配置される。これは、導入される特定の実施形態に対して、吊り上げ装置３１、第１の移動手段、及び第２の移動手段が好ましくは１つの同じ交差移送領域３５に亘って配置されるということを意味する。

したがって、吊り上げ装置３１及び移動手段は、交差移送領域又はモジュール内に空間的に含まれるとともにグループ化され、交差移送領域又はモジュールは壁を有することができるか、又は全体的にオープンエア型であり、実質的に前記第１及び第２の鋳造ラインに沿った同じレベルにある。鋳造ラインの進展に対して同じレベルとは、実質的に同じプラントの区画を意味する。本発明の内容において、上述した、同じレベルの配置は、好ましくは複動式の移送手段の構成部品が交差移送領域又はモジュール内に、鋳造ステーションの鋳造鋳型又は鋳造ヘッドから実質的に同じ距離において含まれるということを意味する。

交差移送領域３５は、好ましくは所定の長さに亘って引き延ばされ、この所定の長さは、前記細長い中間製品ｂ２ｂの定格最大長さと同じか、又はわずかに長い。したがって、貴重なスペースが得られ、複動式の移送手段に対応する２つの機能が、同じプラント区画内に有利に包含される。

本発明による装置１００は、双方向性移送手段３０と協働する特別なセンサ手段６、７を備える自動制御システムを備える。

いずれにしても、センサ手段６は、第１の鋳造ライン２ａに少なくとも沿って有利に設けられている。このように、双方向性移送手段３０は、これらセンサ６、７によって収集された情報に従って駆動される。

センサ６、７は、一般的な光学的存在センサ（ｇｅｎｅｒｉｃ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）とすることができ、又はより具体的には、放射された光又は、連続鋳造から来るビレットのような高温の赤外線を放射する物体の存在を検知するように設計された、高温金属検知器とすることができる。

第１の鋳造ライン２ａに沿ったセンサ６は、好ましくは交差移送領域３５内、及び交差移送領域３５への入口の上流１〜６メーターの範囲に配置される。前述の交差移送領域３５への入口の上流の範囲は、典型的なビレットの長さ、典型的なビレットの速度、及びビレットの加速度又は減速度に依存する。

好ましい実施形態によれば、少なくとも３つのセンサ６が第１の鋳造ライン２ａに与えられ、
‐１つの第１のセンサ６は、交差移送領域３５の入口の前に配置され、
‐１つの第２のセンサ６は、交差移送領域３５の入口の直後に配置され、
‐１つの第３のセンサ６は、交差移送領域３５の出口に配置される。

図２及び図５〜７に示す別の実施形態によれば、少なくともさらなるセンサ７が、第２の鋳造ライン２ｂに設けられ、第１の鋳造ライン２ａに沿ったセンサ手段６に接続され、交差移送領域３５の出口に配置されている。センサ７のおかげで、いつビレットｂ２ｂが交差移送領域３５に入ったか、及び交差移送領域３５内の挿入プロセスを効果的に完了したかを決定することができる。センサ６とセンサ７との協働は、双方向性移送手段３０を効果的に駆動する。

本発明による生産方法は、それぞれの細長い中間製品を生産するために、鋳造ステーション２０からそれぞれの鋳造ライン上の複数のストランドを鋳造する第１のステップであって、前記複数の鋳造ラインは少なくとも第１及び第２の鋳造ライン２ａ、２ｂを備える。そのような細長い中間製品は、それぞれの連続鋳造されたストランドを切り出すことによって得られる。

第１の鋳造ライン２ａにおいて、それぞれのストランド又はそれぞれの細長い中間製品ｂ２ｂは、圧延ミル１０に供給するために直接移動することができ、一方で第２の鋳造ライン２ｂにおいて、それぞれの細長い中間製品ｂ２ｂは、圧延ミル１０とは位置合わせされずに交差移送領域３５まで移動される。

２つの鋳造ライン２ａ、２ｂにおけるビレットｂ２ａ、ｂ２ｂの相対的な移動は、好ましくは互い違いであって、それによって半エンドレスに機能するために必要なギャップをより容易に作りだす。

従って、上述のセンサ手段は以下のように使用される。センサ手段６、７は、ストランド又はビレットのような細長い中間製品の存在及び位置を検知し、全体的自動制御システムに比例する信号を送信する。そのような自動制御システムは、受信した入力に基づいて、双方向的移送手段３０を対応して駆動する。すなわち、自動制御システムは、センサによって検知された状態に基づいて、第１の鋳造ライン２ａ中への、又は冷却床４０に向かう細長い中間製品ｂ２ｂのシフト移動、又は、むしろ、それらの鋳造ライン２ｂ上での一時的な停止を決定するという意味で、双方向性移送装置３０と協働する。

自動制御システムは、第１及び第２の鋳造ライン２ａ、２ｂに沿ったビレットの位置、ビレットｂ２ａとビレットｂ２ｂとの散在的な動きにおけるビレットｂ２ａとビレットｂ２ｂとの間の相対的距離及びそれらの速度、並びに、任意にビレットの寸法を有利に考慮に入れる。特に、センサ手段６、７は、自動制御システムが、細長い中間製品間の非干渉の最低条件が第１の鋳造ライン２ａ上で満足されているかどうかを自動的に決定することを可能にする。

非干渉のそのような所与の最低条件が満足された場合には、自動制御システムが双方向性移送手段３０を駆動して、第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへ、細長い中間製品ｂ２ｂを交差移送することによって、前記第２の鋳造ライン２ｂからのさらなる細長い中間製品ｂ２ｂによって、すでに前記第１の鋳造ラインを移動している細長い中間製品を補う。十分に大きなギャップが第１のライン２ａ上の連続する細長い中間製品間に検知された時にはいつも、さらなる細長い中間製品ｂ２ｂが第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへ、第１の方向にシフト移動させられる。同様に、例示されているように２つ以上の鋳造ラインを備える複数の鋳造ラインが与えられた場合には、さらなる細長い中間製品を、ｎ番目のラインから、圧延ミル１０と位置合わせされた第１の鋳造ライン２ａへシフト移動することができる。

この場合には、図２の中間通路に例示されているように、第２の鋳造ライン２ｂから交差移送された細長い中間製品ｂ２ｂが最終的に圧延ミル１０に供給され、第１の鋳造ライン２ａに沿って移動する細長い中間製品と直列に圧延される。この全体のワークフローが、図３のシーケンスに図示されている。

図６は、移送手段３０によるビレットｂ２ｂの交差移送の完了が図示されており、吊り上げ装置３１の次の再配置もまた明らかである。実際、本発明による方法は、
‐第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへ細長い中間製品を交差移送するステップ；及び
‐第２の鋳造ライン２ｂの交差移送領域３５に到達した細長い中間製品ｂ２ｂを冷却床４０へ移送するステップ；
を実行するために使用される双方向性移送手段３０を再配置する中間ステップを備える。中間的な再配置するステップは、鋳造速度又は５０ｍ／分までの加速された速度で交差移送領域３５に入るさらなる細長い中間製品ｂ２ｂを受け取るために、双方向性移送手段３０を、第２の鋳造ラインに沿って待機位置へ戻すステップを備える。

移送手段３０による交差移送の実行に対する望ましい移動時間又はシフト移動時間は、２０秒未満、好ましくは１５〜１２秒未満である。好ましくは、以下の作動の全体的実行サイクル：
ビレットｂ２ｂの停止状態にある待機位置から交差移送速度への加速；
移送手段３０による第１の鋳造ライン２ａ上のビレットｂ２ｂの配置；及び
ビレットｂ２ｂが圧延ミルの入口に向かって加速され得るように第１の鋳造ライン２ａ上へのビレットｂ２ｂの解放の完了、
がそのような時間範囲内に含まれる。

別様に、センサの検知及び制御システムによる結果物（ｅｌａｂｏｒａｔｉｏｎ）が、非干渉のそのような所与の最低条件が満足されていないというものである場合には、システムは、双方向性移送手段３０に授けられるべき２つの可能性のある命令間で、前記第１の鋳造ライン２ｂ上に続いて入ってくる細長い中間製品ｂ２ｂの検知を考慮して決定する。

これら条件は、例えば第１の鋳造ライン２ａがエンドレスな作動モードに従って機能し、ライン２ａにおいて連続的に鋳造されたストランドが所定の時間間隔にはビレットに切り出されないが、代わりに切り出されない状態で圧延ミル１０に移動させられるときに、生み出される場合がある。そのような条件において、かつエンドレスな作動モードが採用される全フェースに対して、ビレット間のギャップがライン２ａ上に見られることは無いだろう。

特に、双方向性移送手段３０は、上述に説明した第１の鋳造ライン２ａへの同時の移送のために、第２の鋳造ライン２ｂの前記交差移送領域３５に到達した細長い中間製品ｂ２ｂを、交差移送領域３５内に非干渉の次の最低条件が第１の鋳造ライン２ａに確認されるまで保持するように指示されてもよい。この場合が図５に例示されている。

代わりに制御システムが、第２の鋳造ライン２ｂ上の細長い中間製品ｂ２ｂを交差移送領域３５内にさらに保持することが、差し迫ったビレットの到着又は鋳造ライン２ｂからの依然として切り出されていないストランドの到着のために、衝突、又は干渉、又はコブルの危険を引き起こすであろうことを決定する場合には、双方向性移送手段３０に、前記第２の鋳造ライン２ｂ上の交差移送領域３５に到着した細長い中間製品ｂ２ｂを冷却床４０へ移送し、シフト移動するように指示することができる。

この場合は、図４のワークフローのシーケンス及び図７に例示されている。冷却床４０において冷却されるこれらビレットは、代替的に圧延ミル１０による後の圧延のために、特に鋳造ステーション２０が使用できないときに、それ自体直接販売される代わりに使用することができる。

本発明による装置ではさらに、自動制御システムが、センサ手段６、７からの入力に基づいて、第１の鋳造ライン２ａのストランドの鋳造速度の変化及び／又は第２の鋳造ライン２ｂのストランドの鋳造速度の変化を決定することができる。鋳造ストランドのための上述した鋳造速度の変化に加えて又は代替的に、本装置の自動制御システムもまた、前記第１及び第２の鋳造ライン２ａ、２ｂに沿った細長い中間製品ｂ２ａ、ｂ２ｂの加速度及び／又は減速度及び／又は停止を制御するという選択肢を包含する場合がある。

鋳造ストランドの鋳造速度及び／又はそれぞれの鋳造ライン上のビレットの移動速度の制御された変化によって、十分に大きな第１のライン上の連続する細長い中間製品間のギャップが生成されるのをより容易に調整することができ、それによって、細長い中間製品ｂ２ｂを第２の鋳造ライン２ｂから第１の方向に第１の鋳造ライン２ａ上に移送するための、双方向性移送手段３０の効果的な駆動を可能とする。

したがって、ビレットの鋳造ライン上における移動速度の調整は、熱間圧延のために第１の鋳造ライン２ａに移送することができるビレットｂ２ｂの数を比例的に増加させることを可能にする。理想的には、すべてのストランドのビレットは、作動が半エンドレスモードに従う場合には、切り出しによってストランドからの分離の後、加速され；これに続いて、ビレットは、ビレットの先端間に都合の良い相対的距離を得るために任意に減速され、この相対的距離は、約０．５〜１．５メーターとすることができ、通常は中間ビレットギャップと称される。

特に、鋳造プロセスから結果的に生じ、第１の鋳造ライン２ａに沿って鋳造速度で移動する細長い中間製品は、
‐切断手段９を介して切断されることによって、関連するストランドから分離された後、‐誘導加熱器８０への途中で交差移送領域３５を通じて、
加速することができ、それによって、第２の鋳造ライン２ｂからの細長い中間製品ｂ２ｂを受け取るための十分に大きなギャップを第１の鋳造ライン２ａ上に生じさせる。切断手段９は、例えばせん断工具又はトーチカッター（ｔｏｒｃｈ ｃｕｔｔｅｒ）とすることができる。

同様に、第２の鋳造ライン２ｂ上の細長い中間製品ｂ２ｂは、
‐切断手段９’を介して切断することによって関連するストランドから分離された後、
‐交差移送領域３５に向かってかつその内側で、
加速することができ、それによって、連続する細長い中間製品ｂ２ｂからの所定の距離のギャップを作り、第１の鋳造ライン２ａ上の上述したギャップの生成に同期させて、細長い中間製品ｂ２ｂの第１の鋳造ライン２ａへのシフト移動を可能にする。切断手段９’は、例えばせん断工具又はトーチカッターとすることができる。

単に例示のみのため、１２メーターの長さのビレットのために、都合の良い入口のビレット間のギャップを約１４〜１５メーターとすることができ、一方で、６メーターのビレットのために、都合の良い入口のビレット間のギャップを約８〜９メーターとすることができる。

また、単に例示のみのため、３５ｍ／ｍｉｎで移動する加速された、最大５０ｍ／ｍｉｎまでのビレットを、少なくとも１５０ｍ／ｍｉｎ２、好ましくは１８０〜３００ｍ／ｍｉｎ２、及びさらに好ましくは５００〜１５００ｍ／ｍｉｎ２だけ加速することができる。速度と加速度が大きければ大きいほど、エンドレスな作動モードと半エンドレスな作動モードとの間の切り替えの順応性は大きくなる。

それぞれの鋳造ライン２ａ、２ｂに沿ったストランド鋳造プロセスの相対的な鋳造速度を変化させることによって；及び／又は鋳造から結果的に生じ、第１の鋳造ライン２ａに沿って移動する細長い中間製品の速度を変化させることによって；及び／又は鋳造から結果的に生じ、第２の鋳造ライン２ｂに沿って移動する細長い中間製品ｂ２ｂの速度を変化させることによって、別々の鋳造ライン上の細長い中間製品ｂ２ａ、ｂ２ｂの都合の良い互い違いの相対的な移動を達成することができる。このように、細長い中間製品ｂ２ｂの第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへの交差移送が、殆どコブルを生じる傾向無く、容易にかつ安全に行われる。

同様に、センサ手段６、７は、細長い中間製品ｂ２ｂが第２の鋳造ライン２ｂの交差移送領域３５内で暖機運転状態に保持されている待機時間を制御することができる。上述の待機時間の継続時間は、上述に説明したように、第１の鋳造ライン２ａ上の十分なギャップの形成と有利に協調させることができ、そのような細長い中間製品ｂ２ｂの第２の鋳造ライン２ｂから第１の鋳造ライン２ａへのシフト移動を可能にする。

上述したように、本発明による装置は、好ましくは細長い中間製品のための加熱手段８０を備える。そのような加熱手段は、生産ラインに沿った双方向性移送手段３０から離れて、特に好ましくは、前記双方向性移送手段３０が存在するプラント区画から下流に有利に位置づけられる。加熱手段８０は、好ましくは誘導加熱器であるが、ガス炉も可能である。しかし、ガス炉はそれほど好ましくはない。いずれにしても、本発明による装置１００の設計は、長いトンネル、又は極度に長い炉が、ビレット切り出しと、圧延ミル１０への入り口と、の間に介入されないようにされている。

本発明による装置の自動制御システムは、例えばセンサ６、７を、ビレット停止システムと組み合わせて有利に使用することによって、第１の鋳造ライン２ａの誘導加熱器８０に対応して既に加速された細長い中間製品の減速を制御し、それによって、誘導加熱器８０を通過するのに最適な時間を費やすことによって、これら製品が後続の熱間圧延のための最適な温度に到達することを可能にする。誘導加熱器８０の出力はいずれにしても、第１の鋳造ライン２ａに移送されるさらなるビレットｂ２ｂに対処するように設定されるとともに大きさを決められる。したがって、最適な妥協が誘導加熱炉８０を通じた速度の減少と、誘導加熱炉それ自体によって発現される加熱出力との間に達成される必要がある。
いずれにしても、本発明による装置１００は、熱損失を最小化し、以下に述べる小型の構造的解法に寄与する。

本発明による装置１００は、第１の鋳造ライン２ａ上で鋳造される細長い中間製品のための第１のせん断工具９を好ましく備える。上述に説明したように、第１の鋳造ライン２ａはまた、完全にエンドレスな作動モードに従って機能することができ、それと関連して、ライン２ａ上で連続鋳造されたストランドは切断されない。そのようなせん断工具９は、いわゆる最大凝固長（鋳造区画及び最大速度／スループットに従って計算された）に従う鋳造ラインの領域の直後に好ましく配置される。せん断時間は第２よりも有利に短くすることができ、一方でトーチ切断のような他の切断技術は主にビレットの断面積及びトーチの出力に依存して通常１５〜６０秒かかる。明らかに、そのような時間における改善は、鋳造ラインに沿って流れる間のビレットの少ない熱損失に反映され、比例してより少ない熱出力しか誘導加熱器８０から必要とされない。本発明による装置１００はまた、ライン２ｂ上で連続的に鋳造されたストランドを細長い中間製品ｂ２ｂに切断するための第１のせん断工具９’を備える。

本発明による装置１００の構造は、好ましくは前記第１のせん断工具９と加熱手段８０への入口との間の距離が、細長い中間製品の定格最大長さの２．４倍よりも小さく、好ましくは前記細長い中間製品の定格長さの２倍よりも小さい。この建設手段はさらに、本発明による装置１００の省エネルギー特性を改善する。単に例示の方法によって、本発明による装置は、１８メーターを計測するビレットの生産及び圧延のためのプラントの配置を可能にし、せん断工具９と交差移送領域３５の端部との間の全体的な距離は、たった約３４メーターであるか、又はせん断工具９と加熱手段８０への入口との間の全体的な距離はたった約３７メーターである。これは、例えば図２におけるライン２ａ上の第１の入ってくるビレットｂ２ａの先端又は前方の先端と、第１のセンサ６との間の空きスペースを考慮に入れる等、依然として良好なさらなる安全上の／ロバスト性のマージンを有しつつ達成することができる。

誘導加熱器が設置されていない場合には、第１のビレットストランド２ａの最後の凝固後の最初の切断工具から第１の圧延スタンド中への入口への距離は、半エンドレスな作動モードを考慮すると、ビレットの最大定格長の２．７倍よりも小さく、好ましくはビレットの最大定格長の２．４倍より小さくすることができる。この構成は、交差移送領域３５の先端と、第１の圧延ストランド５と、の間に配置されたスナップせん断（ｓｎａｐ ｓｈｅａｒ）及び／又はスケール除去ユニットのための空間を依然として許容している。

本発明による装置１００の実施形態によれば、第１の鋳造ライン２ａの細長い中間製品ｂ２ａを緊急時用床（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｂｅｄ）４へ移送するための移動手段もまた設けることができる。そのような緊急用床４は、好ましくは、第２の鋳造ライン２ｂからの細長い中間製品ｂ２ｂのための冷却床４０の、鋳造ラインの方向に対して実質的に反対側に配置される。上述に規定されたような緊急時用床４は、例えば圧延ミル１０においてコブル状態が生じる場合、又は品質問題が生じ、第１の鋳造ライン２ａに沿って移動するビレットが直ちに圧延するのに好適でない場合に有益である場合がある。好ましくは、６個又は１０個までのビレットを、販売用、又は後の後方転移及び半エンドレスな圧延のために、第１の鋳造ライン２ａから緊急要冷却床４へと脇へ移送することができる。

第１の鋳造ライン２ａの細長い中間製品ｂ２ａを、緊急用床４へ移送するためのそのような移動手段は、双方向性移送手段３０から分離することができる。上述の移動手段の双方向性移送手段３０からの取り外しは、移送手段が、細長い中間製品ｂ２ｂを移送する高い作動要求に直面した場合には有利である場合がある。代替的に、そのようなさらなる移動手段は、例えば、前記吊り上げ装置３１と協働する、双方向性移送手段３０に備えられるか、又はそれに結合されてもよい。

本発明による装置１００、及びそのような装置を作動させる方法は、
‐半エンドレスな作動モードによって機能している際に、最後に圧延されるさらなるビレットの進入シーケンスを最適化すること；
‐圧延ミルに直接リンクされているライン上のエンドレスな作動モードへのシームレスで迅速な切り替えを可能にすること；
‐同時に、生産要求によって支持されたとき、又は危険な状態が生じたときに、中間ビレットの生産を合理化し、貯蔵すること、
によって、圧延のスループットの最大化を効果的に達成する。

さらに、半エンドレスな作動モードに関連して、本発明は、鋳造ラインに沿ったビレット加熱手段へ至るまでの熱損失の最小化、及び安全性全体において、及びビレットの衝突／干渉、又はコブルを防止することにおいて、ビレット間のギャップの最小化を保証する。

２ａ 第１の鋳造ライン
２ｂ 第２の鋳造ライン
５ 圧延スタンド
６、７ センサ手段
９ 第１のせん断工具
１０ 圧延ミル
２０ 鋳造ステーション
３０ 双方向性移送手段
３１ 吊り上げ装置
３５ 交差移送領域
４０ 冷却床
８０ 加熱手段
１００ 細長い金属製品の生産のための装置
ｂ２ａ 細長い中間製品
ｂ２ｂ 細長い中間製品

Claims (15)

1. 細長い金属製品の生産のための装置（１００）であって、
   ‐少なくとも１つの圧延スタンド（５）を備える圧延ミル（１０）、並びに
   ‐少なくとも第１の鋳造ライン（２ａ）及び少なくとも第２の鋳造ライン（２ｂ）を備える鋳造ステーション（２０）であって、それぞれの前記ライン（２ａ、２ｂ）がそれぞれの連続したストランド及び、細長い中間製品（ｂ２ａ、ｂ２ｂ）を生産するように作動可能であり、
   ・前記第１の鋳造ライン（２ａ）は、前記圧延ミル（１０）に直接位置合わせされており、前記第１の鋳造ライン（２ａ）は、前記圧延ミル（１０）に連続的な鋳造ストランド又は鋳造された細長い中間製品（ｂ２ａ）を供給するように構成されており、
   ・前記第２の鋳造ライン（２ｂ）は、前記圧延ミル（１０）と位置合わせされていない、
   鋳造ステーション（２０）、を備える、装置（１００）において、
   前記装置（１００）は、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）の細長い中間製品（ｂ２ｂ）を：
   前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を前記圧延ミル（１０）と位置合わせするために、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ、第１の方向において；
   又は、
   前記少なくとも第２の鋳造ライン（２ｂ）から冷却床（４０）へ、第２の方向において、
   移送するための双方向性移送手段（３０）をさらに備えることを特徴とする、装置（１００）。
2. 前記双方向性移送手段（３０）は、１つの交差移送領域（３５）の上に配置され、前記移送手段（３０）の部品は、前記第１の鋳造ライン及び前記第２の鋳造ラインに沿って実質的にプラントの同じ区画にあることを特徴とする請求項１に記載の装置（１００）。
3. 前記双方向性移送手段（３０）は、
   ‐前記第２の鋳造ライン（２ｂ）の前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を、前記第２の鋳造ラインから前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ、第１の方向に移送するための第１の移動手段；及び
   ‐前記第２の鋳造ライン（２ｂ）の前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を、前記少なくとも第２の鋳造ライン（２ｂ）から冷却床（４０）へ、第２の方向に移送するための第２の移動手段；
   と協働して細長い中間製品（ｂ２ｂ）を搬送するための吊り上げ装置（３１）を備え、
   前記吊り上げ装置（３１）、第１の移動手段、及び第２の移動手段は、１つの交差移送領域（３５）の上に空間的に前記第１及び前記第２の鋳造ライン（２ａ、２ｂ）に沿ってプラントの同じ区画に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１００）。
4. センサ手段（６、７）を少なくとも前記第１の鋳造ライン（２ａ）に沿って備え、前記双方向性移送手段（３０）と協働する自動制御システムを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１００）。
5. 前記第２の鋳造ライン（２ｂ）に沿い、前記第１の鋳造ライン（２ａ）に沿った前記センサ手段（６）に接続されたセンサ手段（７）を備えることを特徴とする請求項４に記載の装置（１００）。
6. 前記制御システムが、前記センサ手段（６、７）からの入力に基づいて、
   ‐前記第１の鋳造ライン（２ａ）及び／又は前記第２の鋳造ライン（２ｂ）における、前記鋳造ステーション（２０）からの鋳造速度の変化；及び／又は
   ‐前記第１の鋳造ライン（２ａ）及び／又は第２の鋳造ライン（２ｂ）に沿った細長い中間製品（ｂ２ａ、 ｂ２ｂ）の加速度及び／又は減速度及び／又は停止、
   を測定することを特徴とする請求項５に記載の装置（１００）。
7. 前記細長い中間製品（ｂ２ａ、ｂ２ｂ）のための加熱手段（８０）を備え、前記加熱手段（８０）は、前記双方向性移送手段（３０）から離間して配置され、前記双方向性移送手段（３０）から下流に配置されてい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装置（１００）。
8. 前記第１の鋳造ライン（２ａ）上の前記細長い中間製品（ｂ２ａ）のための第１のせん断工具（９）を備え、前記第１のせん断工具（９）と、前記加熱手段（８０）への入口と、の間の距離が、前記細長い中間製品の最大定格長の２．４倍未満であることを特徴とする請求項７に記載の装置（１００）。
9. 前記第１のせん断工具（９）と、前記加熱手段（８０）への入口と、の間の距離が、前記細長い中間製品の前記最大定格長の２倍未満であることを特徴とする請求項８に記載の装置（１００）。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１００）を作動することによって、細長い金属製品を生産する方法であって、前記方法は、
    ‐鋳造ステーション（２０）から、それぞれの鋳造ライン（２ａ、２ｂ）上で複数の鋳造ストランドを鋳造するステップであって、前記複数の鋳造ラインが、前記細長い中間製品を生産するために、少なくとも第１の鋳造ライン（２ａ）と、第２の鋳造ライン（２ｂ）と、を備え、
    前記第１の鋳造ライン（２ａ）では、それぞれの鋳造ストランドが、直接圧延ミル（１０）に供給されるように移動するか、又はそれぞれの細長い中間製品（ｂ２ａ）が圧延ミル（１０）に供給されるように直接移動され、
    前記第２の鋳造ライン（２ｂ）では、細長い中間製品（ｂ２ｂ）それぞれは、前記圧延ミル（１０）とは位置合わせされていない状態で、交差移送領域（３５）まで移動される、
    ステップを備え、
    前記方法はさらに、
    ‐センサ手段（６、７）によって、連続する前記細長い中間製品（ｂ２ａ）間に、前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から、前記第１の鋳造ライン（２ａ）上の前記細長い中間製品（ｂ２ａ）と衝突することなく受け入れるための十分に大きなギャップが存在するという非干渉の最低条件が前記第１の鋳造ライン（２ａ）上で満足されているかどうかを検知するステップ、
    ‐前記非干渉の最低条件が満足されている場合に、交差移送領域（３５）内において、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）からの前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ交差移送することによって、前記第１の鋳造ライン上で移動する前記細長い中間製品（ｂ２ａ）を、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）からの細長い中間製品（ｂ２ｂ）で補うステップ、及び最終的に
    ‐前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から交差移送される前記細長い中間製品を前記圧延ミル（１０）に供給し、前記第１の鋳造ライン（２ａ）上の前記細長い中間製品と直列に圧延するステップ、
    を備え、一方で、
    ‐前記非干渉の最低条件が満足されていない場合には、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上の、後続の入ってくる細長い中間製品（ｂ２ｂ）の検知を考慮して、
    ・前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上の前記交差移送領域（３５）に達した前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を、前記第１の鋳造ライン（２ａ）及びそれに続く圧延への移送のために、次の前記非干渉の最低条件が前記第１の鋳造ライン（２ａ）上で確認されるまで前記交差移送領域（３５）内に保持するステップ；又は
    ・前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上の前記交差移送領域（３５）に達した前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を、後続の中間製品の販売のために、冷却床（４０）へ移送するステップ；
    を自動的に決定するステップ、
    を備える、方法。
11. 前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ交差移送するステップと、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上の前記交差移送領域（３５）に達した前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を、冷却床（４０）へ移送するステップと、が前記第１及び第２の鋳造ラインに沿って、前記交差移送領域（３５）内で、空間的に同じプラントの区画で行われることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. ‐前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ交差移送するステップ、及び
    ‐前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上の前記交差移送領域（３５）に達した前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）を冷却床（４０）へ移送するステップ
    を実行するために使用される双方向性移送手段（３０）を再配置する中間ステップを備え、
    前記再配置する中間ステップが、前記双方向性移送手段（３０）を前記第２の鋳造ライン（２ｂ）に沿って待機位置まで戻し、それによって前記交差移送領域（３５）に入るさらなる細長い中間製品（ｂ２ｂ）を受け取ることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記第１の鋳造ライン（２ａ）に沿って移動する中間製品を加熱するさらなるステップを備え、前記加熱するステップは、前記第２の鋳造ライン（２ｂ）から前記第１の鋳造ライン（２ａ）へ、細長い中間製品（ｂ２ｂ）を交差移送する前記ステップとは分離しているとともに、それに続いて生じることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記第１の鋳造ライン（２ａ）上のストランドの鋳造速度及び／又は前記第２の鋳造ライン（２ｂ）上のストランドの鋳造速度を変化させるステップを備えることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記第１の鋳造ライン（２ａ）に沿って鋳造され、移動させられることから結果的に得られる前記細長い中間製品（ｂ２ａ）の速度を変化させるステップ、及び／又は前記第２の鋳造ライン（２ｂ）に沿って鋳造され、移動させられることから結果的に得られる前記細長い中間製品（ｂ２ｂ）の速度を変化させるステップを備えることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。

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