JPH11510099A - 高速薄スラブ圧延設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、帯状に連続鋳造される素材から相連続する作業工程で熱間圧延帯鋼を製造するための設備に関する。素材は、メニスカスと鋳型出口との間に凹面を有する振動連続鋳造用鋳型（１）、及び／又は凹面鋳片案内、及び／又はスラブを案内して調心するために鋳片案内架台内でその短辺面の領域に調心・案内要素とを備えた鋳片ガイドを利用した鋳造速度４〜８ｍ／分、凝固厚９０〜１２５ｍｍの鋳造圧延機（２）を有する連続鋳造機と、連続鋳造機と均熱炉との間に設けられる帯状素材用冷却帯若しくは断熱帯と、そして連続鋳造機の後段且つ粗圧延機の前段に設けられる長さ約４５ｍ、幅約５〜２０ｍの横送炉を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 高速薄スラブ圧延設備 本発明は、帯状に連続鋳造される素材から相連続する作業工程で熱間圧延帯鋼 を製造するための設備であって、凝固した素材が鋳片切断機によって粗帯鋼長に 分割され、表面のスケール除去後に均熱炉内で均一な圧延温度にされ、粗圧延機 として使用される第１圧延機内で少なくとも２つのパスで粗圧延され、仕上圧延 機の前に配置される巻取・繰出しステーションに中間貯蔵され、前段に設けられ るスケール除去装置後に、仕上げ帯鋼厚に圧延するための仕上圧延機に供給され るものに関する。 出願公開されていないＤＥ１９５１２９５３．９にこのような設備が記載され ている。 薄いスラブから熱間圧延帯鋼を製造するための従来市場で知られている設備は 、約２００〜２５０万トン／年の連続式熱間圧延機に匹敵する生産能力、従って 生産性の極大、を実現することができるようにするために、少なくとも２つの連 続鋳造機を備えていなければならず、若しくは備えていなければならなかった。 これらの連続鋳造機は５〜６ｍ／分の鋳造速度で高い操業信頼性で操業され、 メニスカスの厚さ５０〜８０ｍｍのとき６０〜４３ｍｍの凝固厚を有する。 他方で、寸法が例えば１６００×２００ｍｍの代表的連続鋳造機は最高２ｍ／ 分で鋳造する。しかし実際の操業では１．６〜１．８ｍ／分の平均鋳造速度が目 につく。というのも、鋳造速度がそれよりも高くなるとブレークアウトの危険の 故に鋳造信頼性が危うくなるからである。 本発明の課題は、最大の生産性において最小の投資費用であり、同時に１ｍｍ までの帯鋼厚を確保しながら最小の変換費用であり、さらに連続式仕上圧延機に ほぼ匹敵する処理容量の、連続鋳造段と圧延段とからなる冒頭に記載の設備を見 い出すことである。 これは、外部から顕熱の供給を必要とすることなく最小の設備投資費を必要と するだけのプロセスを確保して最小の圧延支出によって達成された。このような 解決策は、意外なことに、設備の下記特徴を一緒にすることによって見い出すこ とができた。 メニスカスと鋳型出口との間に凹面を有する液圧駆動式振動連続鋳造用鋳型と 、及び／又は凹面鋳片案内、及び／又はスラブを案内して調心するために鋳片案 内架台内でその短辺面の領域に調心・案内要素とを備えた鋳片ガイドを利用して 、鋳造速度４〜８ｍ／分、凝固厚９０〜１２５ｍｍで帯状素材を製造するための 鋳造圧延機を有する連続鋳造機と、連続鋳造機と均熱炉との間に設けられる帯状 素材用冷却帯若しくは断熱帯と、そして鋳片切断機の後段且つ粗圧延機の前段に 設けられる長さ約４５ｍ、幅約５〜２０ｍの均熱炉とを備える設備。 本発明の好ましい諸構成は従属請求の範囲に明示されている。 本発明は、１つだけの連続鋳造機をもつ主請求項の発明の特徴を一緒にするこ とにより、同時に最小の圧延支出と１．０〜０．８ｍｍの最小の熱間圧延帯鋼厚 とを確保して生産能力２００〜２５０万トン／年の圧延機を完全に活用すること を可能とする。 この解決策は更に、スラブを十分な含熱量のままで均熱炉（横送炉）に装入す ることができる点で優れている。この場合炉の役目は、スラブの温度を均一化さ せ、必要なら、連続鋳造段と圧延段との間でスラブの緩衝を可能とすることだけ である。 炉内でのスラブの緩衝（滞留させる時間）は、生産障害の理由から又は素材機 械的（werkstomechnisch）理由から必要となることがあり、及び／又は内部構造 （例えば核生成）に影響することがある。 従って炉はエネルギー中立的に操業され、炉の放射損失（例えば０．５ｋＷ／ ｍ²）によって失われるエネルギーを炉に供給しなければならないだけである。 このエネルギーはバーナによっても、圧延用に必要とされる高いスラブ含熱量に よっても、供給することができる。例えば後者の場合炉は一種の冷却装置として も働く。 炉が均熱炉としてのみ働くように、スラブを希望するエネルギー含量で炉に走 り込ませるために、連続鋳造機と炉入口との間に冷却手段若しくは断熱手段を設 けておくべきであろう。スラブ含熱量の調節はスプレー冷却によって、及び／又 は制御下に施蓋可能なローラテーブル又は中間緩衝器によって、実現することが できる。 スラブは、炉から進出した後、タンデム粗圧延機において２パスで、又は単一 スタンド逆転式粗圧延機において３パスで、２５〜１０ｍｍに圧延され、中間巻 取り後、４又は５スタンド仕上圧延機において最小０．８〜１．０ｍｍまでの熱 間圧延帯鋼に仕上圧延される。 鋳型内の厚さ例えば５０ｍｍの薄スラブに比べて鋳片のスラグ量が２〜６倍多 く、この多いスラグ量が鋳片殻及び鋳型板の抜熱量をそれ相応に小さくし、熱負 荷を小さくするので、この解決策は高い操業信頼性を有する。 鋳型長辺面及び／又は鋳片ガイドの凹面形状によって、及び／又はスラブを横 方向でその短辺面を超えて鋳片ガイド内で案内して調心する要素によって、４〜 ８ｍ／分の高い鋳造速度において特に鋳型の領域で鋳造信頼性を保証する鋳片の 直線移動が確保されている。 本発明は更に、一層厚いスラグスキンが鋳片殻と鋳型壁との間に形成される利 点をもたらし、これは、割れやすい鋼種の鋳造も一層容易に可能とする。 本発明の１実施例が図面に略示されており、以下に説明される。 図１は本発明によるプロセスラインを示す。 図２は連続鋳造機と炉入口との間でのさまざまな厚さのスラブの滞留時間を示 す表である。 図１において下記設備部分が次のように表されている。 １ 連続鋳造用鋳型 ２ 挾持式架台 ３ 凝固する鋳片の先端 ４ 横切断機 ５ 冷却帯 ５ａ ローラテーブルカバー ６ 均熱炉 ７ スケール除去装置 ８ ２段粗圧延機 ９ ４段粗圧延機 １０ 巻取ステーション １１ 繰出しステーション １２ スケール除去装置 １３ 仕上圧延機 １４ 出口側ローラテーブル １５ 巻取機 １６ 逆転式圧延機 １７ スケール除去装置 １つだけの連続鋳造機によって、所要の２００〜２５０万トン／年の年間生産 能力が実現される。この連続鋳造機は、１４０〜９０ｍｍの厚さと長辺面当たり ３０〜３ｍｍの凹面とを有する連続鋳造用鋳型１と、鋳片厚を最小９０ｍｍに低 減するための挾持式セグメント２と、及び／又は、鋳片ガイド内及び／又は横方 向要素内の凹面状ロール断面を利用した、９０〜１２５ｍｍの凝固厚の鋳片案内 ・調心部とを特徴としている。 この連続鋳造機は、さしたる鋳造障害なしに４〜８ｍ／分の鋳造速度で操業す ることができる。鋳造機から進出する鋳片Ｓは、後に必要となる圧延操作用に必 要な含熱量の調整後、緩衝器としても利用することのできる均熱炉６に走り込む ことができる。最高２５ｋｇ／ｍｍの比コイル重量を製造することができるよう に、この均熱炉６はその長さ（最高４５ｍ）が設計されている。均熱後、スラブ Ｂは鋳片厚＜９０ｍｍでタンデム粗圧延機８、９に進入するか、又は他の「レイ アウト」において鋳片厚＜１２５ｍｍで逆転式圧延機１６に進入する。両方の場 合、スラブＢは１５ｍｍの中間厚に圧延される。この中間厚はタイデム粗圧延機 ８、９による２パスか又は単一スタンド逆転式圧延機１６による３パスのいずれ かで達成される。 粗圧延機１６／８、９から進出後、製造された例えば１５ｍｍの中間帯鋼Ｚは 中間巻取りされて、スケール除去装置１２を前段に設けた４〜５スタンド仕上圧 延機１３に供給される。この中間帯鋼は例えば０．８ｍ／秒の引入れ速度で仕上 圧延機１３の第１スタンドに入り、こうして新たなスケール発生が排除され、仕 上圧延機１３の第５スタンドから厚さ１ｍｍ、進出速度１２ｍ／秒で進出する。 最小１００ｍｍのローラピッチを有して排出する出口側ローラテーブル１４上で 帯鋼は場合によっては帯鋼冷却部を通過し、約６５０℃で巻取機１５によって巻 き取られる。 薄い帯鋼を良好に案内し且つ帯鋼の持ち上がるのを防止するために、出口側ロ ーラテーブル１４はローラが、従ってローラピッチが特別小さい点で優れている 。また、帯鋼冷却部を前段に設けた最終仕上スタンドのすぐ背後（５〜１５ｍｍ ）での巻取りが選択的に可能である。 こうして製造された薄い熱間圧延帯鋼は、市場で冷間圧延帯鋼の大部分の代わ りとすることができ、通常の生産ラインに比べて経費及びエネルギー上の大きな 利点もこうして可能とする。 図２は、連続鋳造機１、２と均熱炉６の入口との間でのさまざまな厚さのスラ ブＢの滞留時間を表の形で示す。均熱炉６に走り込むときスラブＢが放射を介し て圧延段用に必要な含熱量を有することになるために、これらの滞留時間は必要 である。 またこの最大滞留時間は、注水冷却装置５によって短縮し、又は例えば連続鋳 造速度が４ｍ／分と低い場合ローラテーブルカバー５ａによって延長することが できる。 熱間圧延帯鋼を製造するための本発明の利点として、 ・ 単一の高速連続鋳造機のみの故に設備投資額が最小となり、この連続鋳造機 の生産能力が ・ 圧延機の生産能力と均衡しており、これにより ・ 転換費が最小となり、 ・ 帯鋼厚がごく薄くなり、同時に、エネルギー消費量及び総転換費が少ないこ とに起因して冷間圧延帯鋼の生産分野の諸部分に取り替わる。 更に、連続鋳造機のこの構想は、包析鋼（０．０８〜０．１５ｗｔ％Ｃ）を割 れなしに高い鋳造速度でも鋳造することを可能とする。研究に基づいて、例えば 、１．９ＭＷ／ｍ²の最高抜熱量のとき鋳型に縦割れが生じないと考えることが できる。このことを基礎にすると、以下の設備基準において鋳型に縦割れは発生 しないであろう。 Ａ 鋳型内の鋳片厚１００ｍｍ 最高鋳造速度６ｍ／分 約３００トン／時間若しくは２１０万トン／年 鋳型厚＝凝固厚 又は Ｂ 鋳型内の鋳片厚７５ｍｍ 最高鋳造速度４．５ｍ／分 約１５０トン／時間若しくは１０５万トン／年 鋳型厚＝凝固厚 又は Ｃ 鋳型内の鋳片厚５０ｍｍ 最高鋳造速度２．７ｍ／分 約５０トン／時間若しくは３５万トン／年 鋳型＝凝固厚 鋳造能力に制約されて設備Ａ、Ｂが検討される。Ａの場合約２５０万トン／年 の仕上圧延機を活用するのに設備１つで間に合い、Ｂの場合この仕上圧延機を活 用するのに２つの設備が必要である。 １．９ＭＷ／ｍ²の前記抜熱量を超えない場合、鋳型内の銅板の平均表皮温度 ５５０°Ｋ又は２７７℃と、約７７０ヒート若しくは時間の最高耐久性を期待す ることができる。 さまざまな設備構想の上記可能性をまとめて、１．９ＭＷ／ｍ²の抜熱量以下 で包析鋼を割れなしに鋳造することが可能であると前提すると、１００〜７５ｍ ｍの薄スラブ厚は、包析鋼品質の薄スラブを６〜４．５ｍ／分までの鋳造速度で 縦割れなしに鋳造することを可能とするであろう。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，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． 帯状に連続鋳造される素材から相連続する作業工程で熱間圧延帯鋼を製 造するための設備であって、凝固した素材が鋳片切断機によって粗帯鋼長に分割 され、表面のスケール除去後に均熱炉内で圧延温度にされ、粗圧延機として使用 される第１圧延機内で少なくとも２つのパスで粗圧延され、仕上圧延機の前に配 置される巻取・繰出しステーションに中間貯蔵され、前段に設けられるスケール 除去装置後に、仕上げ帯鋼厚に圧延するための仕上圧延機に供給されるものにお いて、 メニスカスと鋳型出口との間に凹面を有する振動連続鋳造用鋳型（１）、及び ／又は凹面鋳片案内、及び／又はスラブ（Ｂ）を案内して調心するために鋳片案 内架台（２）内でその短辺面の領域に調心・案内要素とを備えた鋳片ガイドを利 用して、鋳造速度４〜８ｍ／分、凝固厚９０〜１２５ｍｍで帯状素材（Ｓ）を製 造するための鋳造圧延機（２）を有する連続鋳造機と、 連続鋳造機（１、２）と均熱炉（６）との間に設けられる帯状素材（Ｓ）用冷 却帯若しくは断熱帯（５、５ａ）と、 そして鋳片切断機（４）の後段且つ粗圧延機（８、９、１６）の前段に設けら れる長さ約４５ｍ、幅約５〜２０ｍの均熱炉（６）とを備えることを特徴とする 、 帯状に連続鋳造される素材から熱間圧延帯鋼を製造するための設備。 ２． 連続鋳造用鋳型（１）が、１４０〜９０ｍｍの長辺面間隔と、長辺面ご とにメニスカスと鋳型出口との間に３０〜３ｍｍの凹面とを有し、素材（Ｓ）が 最後の挾持式セグメント（２）内で最小９０ｍｍに低減可能であることを特徴と する、請求の範囲１記載の帯状に連続鋳造される素材から熱間圧延帯鋼を製造す るための設備。 ３． 粗帯鋼厚若しくはスラブ厚≦９０ｍｍのとき粗圧延機が２スタンドタン デム粗圧延機（８、９）として構成されていることを特徴とする、請求の範囲１ 、 ２記載の帯状に連続鋳造される素材から熱間圧延帯鋼を製造するための設備。 ４． 粗帯鋼厚若しくはスラブ厚≦１２５ｍｍのとき粗圧延機が逆転式圧延機 （１６）として構成されていることを特徴とする、請求の範囲１〜３記載の帯状 に連続鋳造される素材から熱間圧延帯鋼を製造するための設備。