JPH0356802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、連続鋳造圧延設備列に関すものであ
る。

(ロ) 従来技術 従来の連続鋳造法は、第１図に示すように、取
鍋１の中の溶鋼２は、その分配と注入量の調節の
役目をもつタンデイツシユ３を通して水冷鋳型４
の中に注入される。鋳型４内で表面の凝固した鋳
片５は、引抜きロール６によつて連続的に鋳型下
方に引き抜かれ、鋳片５の案内、変形防止のため
に設けられたローラ・エプロン７を通過する間に
水スプレ８によつて強制冷却されて完全に凝固す
る。完全に凝固した鋳片５は、引き抜かれながら
ガス切断機９等で切断されて所定寸法のスラブ１
０となつて搬出される。

通常の連続鋳造法によつて得られるスラブの厚
みは200〜250mmで、幅が900〜2000mmの断面をも
つている。この連鋳スラブを後述する第６図に示
す熱間圧延設備に付設した加熱炉６１で加熱した
後、粗圧延機６２で20〜60mmまで減厚し、連続仕
上圧延機５７で１〜25mm程度まで圧延し、ダウン
コイラ５８にてコイル状に巻き取り、次工程に送
つていた。

かかる一連の設備は、大量生産には向いている
が、莫大な設備投資を必要とするとともに、小ロ
ツト多品種の生産には不向きであり、小規模な設
備での薄板製造法の開発が望まれていた。そのた
めには、まず薄鋳片を製造し、その後の圧延工程
の負担を軽減することが第一である。ところが、
広幅薄鋳片の製造には均一な給湯技術が困難であ
り、おのずと制約を受け、結局80〜100mm厚程度
が従来法での限度である。これでは圧延工程の負
担軽減を図ることはできない。

そこで、別途新型式の薄肉スラブ用連続鋳造機
の開発が盛んに試みられているが、薄物、広幅で
は均一給湯が困難となり、ここでも40〜60mm厚に
留まつている現状である。

一般に、スラブ厚が薄くなるほど圧延設備等が
小規模になる。そこで、薄スラブの製造は当業界
における大きな課題となつている。さらに、薄ス
ラブ製造設備に小規模化された従来の熱間圧延設
備を接続することにより、省エネルギ、圧延能率
の向上に計り知れない利益をもたらすものであ
る。

さらに、連鋳スラブには、最大の課題として中
心偏析があり、極端な場合には内部割れ、２枚割
れ等の欠陥が生じる。この中心偏析のために連鋳
スラブは高級用途に向けることができないでい
る。

(ハ) 発明の目的 本発明は、従来法では不可能であつた薄肉スラ
ブ鋳片を得ることを目的とし、下工程の圧延設備
を小規模化し、圧延能率の向上を図つている。

本発明は、さらに連鋳スラブの中心偏析部を露
出させて材料品質の向上を図ることを目的として
いる。

(ニ) 発明の構成 本発明の連続鋳造圧延設備列は、圧延押出し機
を設けた点に特徴がある。この圧延押出し機と
は、一般に、通常の圧延機のロール・ギヤツプ出
側にダイスを設置して、ワーク・ロールによつて
材料を圧下しながらダイスに押し込み、成品を得
る構造になつている。

従来の圧延押出し機の一例を第２図に示す。素
材（板、棒、線）１１はロール１２によつて引込
まれ、断面を減少させられる。ロール１２の間隙
の出口に押出しダイス１３があり、材料１１はこ
の口から押し出される。押出しに必要な圧力はロ
ール面からの摩擦によつて与えられる。そこで、
圧力はロール間隙の入口側では大気圧にすぎない
が、先に行くほど高くなり、素材１１は外部から
次々とダイス１３に向かつて引込まれ、連続的な
押出しが可能となる。

連続押出し機は、上述のごとく多種小量生産に
適しているという長所と、難しい材料（粉末を含
む）を難しい形状に加工できるという長所を生か
して、今後応用範囲が広まるであろうと予想され
る。しかし、その反面大きな問題点を抱えてお
り、この問題の解決なしには発展はあり得ない。
それはロール１２とダイス１３との間のかみ出し
（フラツシユとも言う）の問題である。これは従
来の圧延押出し機では不可避の欠点である。すな
わち、ダイス１３の入口では押出しに必要な高い
圧力となること、およびロール１２が回転してお
り材料１１を引込むことの２点から第２図のEE
およびFF部のロール１２とダイス１３との間に
材料１１が薄く入り込み、しかも連続的にフラツ
シユが流れ出す。これはロール１２とダイス１３
との間で材料１１に非常に大きな塑性変化を付与
することになり、過大な押出し力を必要とし、そ
の上材料歩留、品質の低下をきたす。このような
かみ出し現象の存在が圧延押出し機を工業的に成
功させていない根本要因にしていた。

本発明者は、この不可避の材料かみ出し部を逆
に成品にするという発想の転換を図ることによつ
て圧延押出し機の実用化に成功したのである。こ
の圧延押出し機は、本出願人が昭和58年10月25日
付で出願をした特願昭和58−199723号に詳細に開
示されている。その原理的構成を、第３図を参照
して簡単に説明する。

本発明に用いる圧延押出し機２３は、圧延機１
４の出側でワーク・ロール１５のギヤツプ中間に
工具１６を設置し、ロール１５と工具１６との間
に材料１１を押し出すことにより複数の成品１
７，１８を得るようにしたものである。この場
合、ロール１５により引込まれ、断面を減少させ
られた材料１１は工具１６により上下に２つに分
割され、それぞれがロール１５と工具１６との間
で押し出されて成品１７，１８となる。すなわ
ち、従来の最大欠陥フラツシユを厚くして成品と
なしたのである。

その結果、従来の同じ断面減少比（工具入側厚
と出側総合厚との比）で比較すれば、板厚が数分
の１に減少しており、従来以上の強圧下が同一押
出し力で達成でき、しかもかみ出し現象がないと
いう画期的な装置を得ることがでたのである。

次に、第４図を参照して、本発明の連属鋳造圧
延設備列の基本的構成は、鋳片を連続的に供給す
る連続鋳造設備２０と、必要な場合には該鋳片を
均熱化する断熱炉２２と、均熱された鋳片をロー
ルで圧下しながらロールと工具との間に押し込ん
で複数の成品に分割成形する圧延押出し機２３
と、該成品を巻き取つて厚板または薄板コイルを
成形する巻取機２４とからなつている。ここで断
熱炉とは鋳片の熱放散を防止し鋳片の温度の均一
化を図る炉のことである。要すれば、加熱器を併
設してもよい。

本発明の設備列の別の構成は、鋳片を連続的に
供給する連続鋳造設備２０と、該鋳片を巻き取つ
て鋳片コイルを成形する第１巻取機２１と、必要
な場合には該鋳片コイルを均熱化する断熱炉２２
と、均熱化された鋳片コイルを巻き解いて該鋳片
をロールで圧下しながらロールと工具との間に押
し込んで複数の成品に分割成形する圧延押出し機
２３と該成品を巻き取つて厚板または薄板コイル
を成形する第２巻取機２４とからなつている。

本発明の設備列のさらに別の構成は、鋳片を連
続的に供給する連続鋳造設備２０と、必要な場合
には該鋳片を均熱化する断熱炉２２と、均熱され
た鋳片をロールで圧下しながらロールと工具との
間に押し込んで複数の成品に分割成形する圧延押
出し機２３と、該成品を巻き取つて厚板コイルを
成形する巻取機２４と、該厚板コイルを所定の温
度に均熱化する断熱炉または均熱炉２５と、均熱
された厚板コイルを巻き解いて圧延し薄板コイル
を成形する熱間圧延設備２６とからなる。

本発明の設備列のさらに別の構成は、鋳片を連
続的に供給する連続鋳造設備２０と、該鋳片を巻
き取つて鋳片コイルを成形する第１巻取機２１
と、該鋳片コイルを均熱化する断熱炉２２と、均
熱化された鋳片コイルを巻き解いて該鋳片をロー
ルで圧下しながらロールと工具との間に押し込ん
で複数の成品に分割成形する圧延押出し機２３
と、該成品を巻き取つて厚板コイルを成形する第
２巻取機２４と、該厚板コイルを所定の温度に均
熱化する断熱炉または均熱炉２５と、均熱された
厚板コイルを巻き解いて圧延し薄板コイルを成形
する熱間圧延設備２６とからなる。

(ホ) 実施例 次に第５図を参照して、薄スラブ製造に適した
連続鋳造設備２０に圧延押出し機３５を連続した
実施例について説明する。取鍋１内の溶鋼２は大
タンデイツシユ３に適宜注入され小タンデイツシ
ユ３′からキヤスタ３０に供給される。キヤスタ
３０から出た鋳片３１は冷却装置３２によつて冷
却されながら水冷ピンチロール３３によつて断熱
炉３４に送つて鋳片３１の均熱化を図る。次に、
鋳片３１は圧延押出し機３５で水平圧延され、鋳
片３１のポロシテイを圧着させるとともにロー
ル・キヤツプ出側にて２分割に圧延押出しされ
て、薄鋳片３６，３７となる。

本装置で直接熱延コイルを製造する場合は、鋳
片３１は、圧延押出し機３５の入側で40mm前後で
あつたものが、圧延で18mm前後に圧下され、その
後所望の成品板厚１〜８mmに押し出される。

このようにして２分割された薄鋳片３６，３７
は走間剪断機３８，３９で分断され、ベンデイン
グ・ローラ４０，４１を経て巻取機４２，４３に
巻き取られる。ベンデイング・ローラ４０，４１
に代えて圧延機（図示せず）を設置し、最終的な
板厚調整、表面調整を行えば、非常にコンパクト
な設備で熱延コイルの製造ができ、多品種小ロツ
トの製造に最適の設備となる、なお、鋳込み厚が
大で圧延押出しの板厚が厚くさらに次工程で熱間
圧延を施す場合には、鋳片分断後、巻取速度を高
速にして巻取り、放熱による薄鋳片の温度低下を
必要最小限にする。巻取機４２，４３に巻き取ら
れた厚板コイルはその後断熱炉または均熱炉４４
で均熱化されて、後述する熱間圧延設備２６に送
られた薄板コイルになる。

これは、後述するように、薄物スラブの製造に
適した連続鋳造設備に従来の熱間圧延設備を接続
し従来法（厚スラブより粗圧延を経て仕上圧延に
至る）に薄スラブを混入圧延するもので、従来の
設備と新しい安価な設備の併用で大幅な省エネル
ギを狙つた熱延コイルの製造方法であり、従来法
で厚成品、薄スラブで薄成品を製造する狙いを持
つている。連続鋳造設備での鋳込み厚が100〜150
mm程度の場合には、圧延押出し機３５でまず50〜
80mmに圧延し、次いで押出しで20〜40mmまで分割
減厚しベンデイング・ローラ４０，４１で曲げて
巻取機４２，４３に巻き取る。

次に、第６図を参照して、薄スラブを熱間圧延
する設備列について説明する。第５図に示す設備
で巻取機４２，４３に巻き取られた厚板コイル５
１，５２は断熱炉４４から保熱炉５３に移され、
ここで一時保管される。保熱炉５３には炉内の昇
温およびコイルを長時間保温する場合に使用する
加熱器（ガスバーナ等）が設置されている。保熱
炉５３は通常は20〜30箇のコイルの保管が可能な
大きさに設計されており、連続鋳造設備と熱間圧
延設備における生産量の不一致やトラブルを吸収
できるようになつている。

さて、一時保管されたコイル５１，５２は連続
仕上圧延機５７の上流に設けられたコイル巻出し
機５４，５５に移載され、圧延機５７により１〜
10mmの薄成品に圧延されダウンコイラ５８に巻き
取られ、次工程に送られる。

この場合、コイル巻出し機５４，５５がライン
上に配置されているので、粗圧延後のスラブ材を
供給する場合、不都合が生じるので、出入れ可能
な中間テーブル５６を巻出し機５４，５５の上に
移動させて搬送することになる。

第６図において、参照番号６１，６２は前述し
た加熱炉および粗圧延機である。

(ヘ) 効 果 本発明の連続鋳造圧延設備列によつて得られる
効果は次のとおりである。

従来不可能であつた薄鋳片の製造が容易にな
るとともに生産能率が倍加する。

薄物の生産には加熱エネルギの省略および粗
圧延動力の省略の大幅省エネルギが期待でき
る。

従来莫大な設備投資を強いられた熱間連続圧
延設備を生かし、単に連続仕上圧延機入側にコ
イル巻出し機と移載型テーブルとを増設するだ
けで能率的な薄板直接圧延設備が可能となる。

連鋳スラブを板厚中央部で２分割しているた
め、中心偏析部が成品表面に現れ、不良部の手
入れが容易になるので、連鋳材の高級用途への
適用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の連続鋳造設備の概略説明図。第
２図は従来の圧延押出し機の概略説明図。第３図
は本発明に用いる圧延押出し機の一例の概略説明
図。第４図は本発明の連続鋳造設備列の概略構成
図。第５図は本発明の設備列の第１の実施例を示
す概略構成図。第６図は本発明の設備列の第２の
実施例を示す概略構成図。 ３０：キヤスタ、３１：鋳片、３２：冷却装
置、３３：水冷ピンチロール、３４：断熱炉、３
５：圧延押出し機、３６，３７：薄鋳片、３８，
３９：走間剪断機、４０，４１：ベンデイング・
ローラ、４２，４３：巻取機、４４：断熱炉、５
１，５２：厚板コイル、５３：保熱炉、５４，５
５：コイル巻出し機、５６：中間テーブル、５
７：連続仕上圧延機、５８：ダウンコイラ、６
１：加熱炉、６２：粗圧延機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片をロールで圧下しながらロールと工具との間
   に押し込んで複数の成品に分割成形する圧延押出
   し機と、該成品を巻き取つて厚板または薄板コイ
   ルを成形する巻取機とからなる連続鋳造圧延設備
   列。 ２ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片を均熱化する断熱炉と、均熱化された鋳片を
   ロールで圧下しながらロールと工具との間に押し
   込んで複数の成品に分割成形する圧延押出し機
   と、該成品を巻き取つて厚板または薄板コイルを
   成形する巻取機とからなる連続鋳造圧延設備列。 ３ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片を巻き取つて鋳片コイルを成形する第１巻取
   機と、該鋳片コイルを巻き解いて該鋳片をロール
   で圧下しながらロールと工具との間に押し込んで
   複数の成品に分割成形する圧延押出し機と、該成
   品を巻き取つて厚板または薄板コイルを成形する
   第２巻取機とからなる連続鋳造圧延設備列。 ４ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片を巻き取つて鋳片コイルを成形する第１巻取
   機と、該鋳片コイルを均熱化する断熱炉と、均熱
   化された鋳片コイルを巻き解いて該鋳片をロール
   で圧下しながらロールと工具との間に押し込んで
   複数の成品に分割成形する圧延押出し機と、該成
   品を巻き取つて厚板または薄板コイルを成形する
   第２巻取機とからなる連続鋳造圧延設備列。 ５ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片をロールで圧下しながらロールと工具との間
   に押し込んで複数の成品に分割成形する圧延押出
   し機と、該成品を巻き取つて厚板コイルを成形す
   る巻取機と、該厚板コイルを巻き解いて圧延し薄
   板コイルを成形する熱間圧延設備とからなる連続
   鋳造圧延設備列。 ６ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片を均熱化する第１断熱炉と、均熱化された鋳
   片をロールで圧下しながらロールと工具との間に
   押し込んで複数の成品に分割成形する圧延押出し
   機と、該成品を巻き取つて厚板コイルを成形する
   巻取機と、該厚板コイルを均熱化する第２断熱炉
   または均熱炉と、均熱化された厚板コイルを巻き
   解いて圧延し薄板コイルを成形する熱間圧延設備
   とからなる連続鋳造圧延設備列。 ７ 鋳片を連続的に供給する連続鋳造設備と、該
   鋳片を巻き取つて鋳片コイルを成形する第１巻取
   機と、該鋳片コイルを均熱化する第１断熱炉と、
   均熱化された鋳片コイルを巻き解いて該鋳片をロ
   ールで圧下しながらロールと工具との間に押し込
   んで複数の成品に分割成形する圧延押出し機と該
   成品を巻き取つて厚板コイルを成形する第２巻取
   機と、該厚板コイルを均熱化する第２断熱炉また
   は均熱炉と、均熱化された厚板コイルを巻き解い
   て圧延し薄板コイルを成形する熱間圧延設備とか
   らなる連続鋳造圧延設備列。