JPH11500360A - 連続鋳造装置の作動方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ローラテーブルを介して補償炉と接続され定置鋳型を有する連続鋳造機を有する連続鋳造装置の作動方法に関する。この場合、前記鋳型の出口においてスラブフォーマットが定められた後に鋳造パラメータのうちの少なくとも鋳造速度が、前記補償炉の中へスラブが進入する際に、製造する熱間帯材の所望の圧延温度をスラブを有し、プールのクレータ先端が常に前記連続鋳造機の開口領域内にあるように調整され、前記スラブの熱エネルギー含有量の調整手段が前記連続鋳造機の出口の後に設けられている。本発明は更にこのための連続鋳造機に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 連続鋳造装置の作動方法及び装置 本発明は、ローラテーブルを介して補償炉と接続され定置鋳型を有する連続鋳 造機を有する連続鋳造装置の作動方法及び帯材鋳造装置とに関する。 ヨーロッパ特許第ＥＰ０２６４４５９Ｂ１号明細書から公知の、連鋳材からな るスラブから熱間圧延帯鋼を作る製造方法では、凝固された連鋳材が同一の長さ の中間製品に分離され、分離された中間製品は順次に炉の中に導入され、最後に 圧延仕上げ炉の排出ローラテーブルに引渡されるために、炉の中に中間製品はあ る時間にわたり貯蔵される。連鋳材形成のための溶融材料は、連続鋳造機のバウ ビーム（bow beam）の中で冷却される。バウビームに終端における連鋳材の出温 度はまだ１１５０℃より高い。連続鋳造機の開口から貯蔵炉の入口への行路で連 鋳材は冷却され、ローラテーブルから約１１５０℃の温度で、貯蔵炉の中にある ローラコンベヤに進入する。 この方法を実施するのに必要な装置は、対応する鋳造速度を有する定められた 連鋳材厚に結合されている。鋳造装置の変更により通常は生産損失、品質低下及 びコストの増大が発生する。 例えば一定の凝固厚において鋳造速度を低下すると、圧延鋳造が可能でない場 合には連続鋳造装置の中のスラブの付加的な冷却により温度損失及び性能損失が 発生し、更に、連鋳材が補償炉へ到達するまでの行路における滞留時間が増大す る。 更に、この文献から公知の横方向分離装置により大きい放射損失が長い工程時 間に起因して発生する、何故ならばこの場合にはシヤーが設けられていないから である。 本発明の目的は、簡単な手段により、連続鋳造装置、補償炉及び圧延機から成 る所定の生産連鎖の鋳造パラメータが変更可能であり、その際に鋳造能力が少な くともそのまま維持される方法及びそれに対応する装置を提供することにある。 本発明の基礎となる認識は、連続鋳造段と圧延段との組合せにおいて、ビレッ ト、スラブ及びとりわけ薄肉スラブ鋳造において、連鋳材のエネルギー含有量が 、連続鋳造装置の直後に接続する温度補償炉、ローラハース炉又は横方向搬送装 置の中において重要であることにある。意外なことに、補償炉への進入の際のス ラブのエネルギー含有量は全装置の作動のための基準入力として利用されること が可能であることが分かった。補償炉の中への進入の際のスラブのエネルギー含 有量は、製造する熱間帯材の所望の圧延温度に調整設定される。炉は、連鋳材に エネルギーが供給されず、炉がスラブ温度の補償のためにのみ用いられるように 作動されることが可能である。 補償炉の中への進入の際のスラブ温度のを固定点として選択することにより製 鋼所作業者は、前置接続されている装置部分におけるパラメータを変化すること が可能である。この場合、意外な解決法が発見され、この場合、例えば５ｍ／分 の鋳造速度において６０ｍｍの凝固厚の基礎設定においてスラブの凝固厚が低減 され、鋳造装置の調整が、連鋳材冷却又は連続鋳造機と炉との間の絶縁等の作用 量による調整の外に行われる。 連続鋳造装置に直接に後置接続されている炉の中への進入の際のスラブのより 大きい熱含有量と組合せられている、鋳造能力を増加する別の１つの方法が、鋳 造機械の中での鋳造圧延すなわち凝固の間の鋳造厚低減により可能となる。 本発明では鋳型出口のスラブフォーマットを定めた後に鋳造パラメータが、補 償炉の入口におけるスラブが製造する鋳造厚の所望の圧延温度に相当するように 調整設定される。このシステムにより、一定の鋳造厚及び最大の鋳造速度での鋳 造能力を増大し、補償炉の中に進入するスラブの熱含有量を制御することが可能 である。パラメータは、凝固し始める先端が常に帯材連続鋳造機の開口領域内に あるように調整設定される。連続鋳造機の直後の連鋳材の実際のエネルギー含有 量に依存してスラブから能動的冷却により所定のように熱が除去されるか、又は 絶縁装置により熱放射が大幅に阻止される。 ６０ｍｍのスラブの凝固厚と５ｍ／分の可及的最大速度とでの連続鋳造装置の 基礎設定において例えば９．３ｍの長さが設けられている。鋳造圧延又は連続鋳 造機の構造変更により凝固厚が６０ｍｍから５０ｍｍに低減されると、鋳造速度 を維持し、放射損失がスラブの減少に依存して増加することを考慮し、厚さが薄 くなっていく連鋳材の凝固時間は厚さの１／２の２乗で減少することを考慮して 生産能力が低減される。 これに対して通常の方法とは反対に鋳造速度は、スラブの幅が同一の場合に減 少する厚さに依存してその最大値の７．２ｍ／分に高められると、鋳造能力は２ ．３１ｔ／分から２．７７ｔ／分になる、すなわち１００％から１２０％に高め られる。鋳造速度はこの方法により維持することが可能であるだけでなく、高め ることが可能である。この方法では同時にエネルギー含有量が増加し、ひいては 炉入口における相応する平均スラブ温度が１１１１℃から１１５０℃に上昇する 。 この温度上昇によりスラブは補償炉の前のローラテーブルの領域内で冷却によ り炉入口における所望のスラブ温度に調整設定されることが可能である。 プロセス工学を用いることにより、炉入口における所望のエネルギー含有量と 、炉出口における相応する圧延温度とを確保するエネルギー的に中性な炉稼動法 が可能である。このようなシステムは、スラブ毎に異なる圧延温度を許容する、 何故ならば炉は実質的に補償炉としてのみ作動し、従って中性的に作動し、加熱 をもはや行う必要がないからである。 これらのエネルギー利点の外に次の更なる利点がある。 − 凝固の間の鋳造圧延工程により鋳物組織が改良される。 − 永久鋳型の中のスラブ潤滑層が増加し、これにより永久鋳型の中への熱滞留 が低減され、ひいては熱負荷が低減し、熱負荷の低減により連鋳材シェルにおい ては応力が低下し亀裂が防止され、鋳型プレートにおいては鋳型の寿命が長くな る。 本発明の１つの実施の形態が添付図面に示されている。 図１は連続鋳造装置の概略図、図２は鋳造速度の関数としてのスラブ平均温度 の略線図である。 図１は、定置永久鋳型１１を有する連続鋳造機１０を示す。連鋳材Ｓの中に溶 融プールの溶融クレータ先端Ｆが連続鋳造機１０の開口１３まで延在する。 連続鋳造機１０にはローラテーブル２１が接続し、ローラテーブル２１は、補 償炉５０へのできるだけ短い接続、例えば１０ｍの長さを有する。図の上部には 横方向搬送炉５１が設けられ、図の下部にはローラハース炉５２が設けられてい ることが示されている。 更にローラテーブル２１の領域内に図の上部に絶縁フード３２が設けられ、図 の下部に、スラブの熱保持を調整するための冷却素子３１が設けられている。 連続鋳造機１０は９．３ｍの長さを有し、ローラテーブル２１は１０ｍの長さ を有し、スラブは横方向分離装置２２により約４３ｍの長さに分離され、従って 横方向搬送炉５１は約４５ｍの長さを有し、ローラハース炉５２は１５０ｍの長 さを有する。 補償炉５１又は５２には、１ｍｍの厚さの熱間帯材を形成するための通常の圧 延機６０が接続している。圧延機６０は例えば１つ又は２つのロールスタンドの 前段と、後続の巻取りステーションと、仕上げ路とから成ることもある。 図２においてａ）において標準状態が、連続鋳造機の終端から１０ｍｍ離れて 設けられている補償炉の入口において６０ｍｍの凝固厚と、そして５ｍ／分の鋳 造速度との基本設定で設定されている。連続鋳造機において鋼１Ｋｇ当り約０． ３〜０．５１水量の噴射水により冷却が行われ、これによりスラブは連続鋳造機 の終端で１３２５℃の平均速度を有する。５ｍ／分の速度においてこの空は補償 炉の中への進入において１１１１℃の温度を有する。 スラブ厚が５０ｍｍに低減されると次の状態となる。 ５ｍ／分から６ｍ／分への鋳造速度の通常の上昇と一定の鋳造能力においてス ラブの表面温度は低下し、スラブはわずか１０６７℃で補償炉に進入する（点ｇ ））。スラブ温度の上昇を可能にするために本発明では連鋳材はローラテーブル の領域内で絶縁され、ひいては温度低下が低減されることが可能である（点ＩＩ Ｉの方向における矢印を参照）。この場合、これにより一定の生産量が得られる （点ａ）及びｋ）を通過する直線を参照）。 これに対して鋳造速度が、スラブの一定厚における上昇において対応する鋳造 速度より大きく上昇され、例えばその最大値に上昇され、連続鋳造機の終端にお けるプールのクレータ先端の調整が考慮されると、温度上昇が発生し、この場合 には補償炉の中への進入の際に１１５０℃が予測される（点ｈ））。この温度が 所望の圧延工程のためには高すぎる場合、冷却により連鋳材から熱を放出するこ とが可能である。 点ｉ）は、５５ｍｍのスラブ厚と６ｍ／分の可能な鋳造速度とにおいて予測さ れる能力・温度上昇を示す。 総合して、７．２ｍ／分の最大速度と６０ｍｍのスラブ厚から５０ｍｍのスラ ブ厚への必要ならば行われる鋳造圧延において２．３１ｔ／分から２．７７ｔ／ 分への鋳造能力の上昇が実現可能であることが分かった。この場合、連続鋳造機 と補償炉との間の自由放射の後において補償炉への進入の際に１１１１℃から１ １５０℃へのスラブの温度上昇が達成される。 線Ｄは各スラブ厚における状態が示され、Ｄに付された数字はそれぞれ厚さＤ をｍｍ単位で示す。 ローマ数字は、スラブの温度の調整手段に関して個々のスラブ厚における調整 方法を示す。すなわち、 Ｉ 鋼１Ｋｇ当りの噴射水のリットル単位の水量を変化する。 ＩＩ 連続鋳造機と炉との間の冷却。 ＩＩＩ 連続鋳造機と補償炉との間の絶縁。 円内の値は相対的な鋳造能力を示す。例えば点ｋ）において、点ａ）の鋳造能 力に対して１．２倍の能力上昇が可能である。参照番号リスト １０ 連続鋳造機 １１ 鋳型 １２ 鋳型出口 １３ 連続鋳造機の開口 〈搬送装置〉 ２１ ローラテーブル ２２ 横方向分離装置／シヤー ３０ 連鋳材の熱エネルギー含有量の調整装置 ３１ 冷却素子／ノズル ３２ 熱保持素子／フード 〈調整装置〉 ４１ 熱センサ ４２ アクチュエータ ５０ 補償炉 ５１ 横方向搬送炉 ５２ ローラハース ６０ 圧延機 Ｓ 連鋳材 Ｂ 凝固し始める部分の先端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ローラテーブルを介して補償炉と接続され定置鋳型を有する連続鋳造機 を有する連続鋳造装置の作動方法において、 前記鋳型の出口においてスラブフォーマットが定められた後に鋳造パラメータ 、少なくとも鋳造速度が、前記補償炉の中へスラブが進入する際に、製造する熱 間帯材の所望の圧延温度をスラブを有し、凝固し始める先端が常に前記連続鋳造 機の開口領域内にあるように調整され、 前記スラブの熱エネルギー含有量の調整手段が前記連続鋳造機の出口の後に設 けられていることを特徴とする連続鋳造装置の作動方法。 ２． スラブフォーマットが帯材連続鋳造機の中の鋳型からの排出の後に鋳造 圧延により低減されることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の連続 鋳造装置の作動方法。 ３． 完全に凝固した連鋳材から熱が冷却媒体により放出されることを特徴と する請求項１又は請求項２に記載の連続鋳造装置の作動方法。 ４． 完全に凝固した連鋳材が絶縁されて案内され、従って熱の放射が最小化 されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の連続鋳造装置の作動方法 。 ５． スラブ厚を変化する際に鋳造速度が、フォーマットの切換えの際の横断 面の（逆の）比に比してより大きい尺度だけ変化されることを特徴とする請求項 １から請求項４のうちのいずれか１つの請求項に記載の連続鋳造装置の作動方法 。 ６． ローラテーブルを介して補償炉に接続されて定置鋳型を有する連続鋳造 機を有する請求項１の方法を実施する連続鋳造装置において、 前記ローラテーブル（２１）の領域内に、連鋳材（Ｓ）を軸線方向で包囲する装 置（３０）が設けられ、前記装置（３０）は前記連鋳材（Ｓ）の熱エネルギー含 有量の調整装置（３１，３２）を有することを特徴とする連続鋳造装置。 ７． 連鋳材（Ｓ）の熱エネルギー含有量の調整装置（３１）が水噴射ノズル を有することを特徴とする請求項６に記載の連続鋳造装置。 ８． 連鋳材の熱エネルギー含有量の調整装置（３２）がフード状熱絶縁体で あることを特徴とする請求項６に記載の連続鋳造装置。 ９． フード（３２）が構成要素（３３）を有し、構成要素（３３）により前 記フード（３２）は容易に解体可能であることを特徴とする請求項８に記載の連 続鋳造装置。 １０． ローラテーブル（２１）の領域内に熱センサ（４１）が設けられ、前 記熱センサ（４１）はアクチュエータ（４２）に接続され、前記アクチュエータ （４２）により冷却剤量又は放射熱量が制御されることを特徴とする請求項７又 は８に記載の連続鋳造装置。