JPS62187505A - 熱間鋼帯の製造方法および設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、連続鋳造設備と熱間圧延設備による熱間鋼
帯の製造方法と熱間鋼帯の製造設備に関し、とくに２０
〜５０龍の厚さに鋳込んだシートバーを、直接熱間仕上
圧延し、熱間鋼帯を製造する方法とその設備を提案する
ものである。

一般に、熱間鋼帯を製造するプロセスは、連続鋳造機に
より製造した１００〜３００龍厚さのスラブを再加熱し
、引続いて熱間粗圧延機で２０〜５０鶴のラフバーに圧
延し、次に６〜７基の仕上圧延機で１．２〜２０ｍｍの
厚さに仕上げ、スプレ冷却してダウンコイラにて巻きと
るものである。

これに対し厚みが２０〜５０鶴程度のシートバーを、連
続鋳造により製造する新連鋳機の開発が行われている。

この設備で製造されたシートバーは高温であり、多量の
熱エネルギを有しているため、これを直接仕上圧延機で
圧延することにより、再加熱をすることなく熱エネルギ
の大巾な削減およびスラブをラフパー厚にまで圧延する
ための電力を大巾に削減するこができるとともに、連続
鋳造工程と熱間圧延工程との完全連続同期化に伴う納期
短縮や設備費の大巾な削減および必要人員の削減を図る
ことができ、利とするところ大である。

しかしながら連続鋳造ラインと熱間圧延ラインの連結プ
ロセスの実現のためには、多くの問題点があり、従来に
ない機能を加えて、現実的に生産可能な設備列を開発す
る必要がある。

（従来の技術） 特開昭５５−１３３８０３号公報には、薄鋳片の連続鋳
造装置と、その薄鋳片の圧延設備の間に温度調節装置と
コイルボックスを設けることが、また特開昭６０−１０
８１０１号公報には、薄鋳片をコイル化して断熱・均熱
炉に保持し、このコイルを巻戻して熱間圧延を施すこと
が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記公知の提案において直接熱間圧延に供するコイルの
表面性状、とくに巾方向および長手方向の不規則な板厚
偏差が考慮されていなかった点が極めて重要であること
に着目し、薄鋳片の圧延に先立つ表面軽圧下を施すこと
の有用性を解明して、これによって連続鋳造にて得られ
たシートバーを直接熱間仕上圧延工程に供給して、熱間
鋼帯を得るプロセスの実現化を可能とならしめることが
この発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、金属薄板の連続鋳造装置で製造したシート
バーを、直接熱間圧延する熱間鋼帯の製造方法において
、仕上圧延に先立ちシートバーに１０％以下の表面軽圧
下を行うことを特徴とする熱間鋼帯の製造方法（第１発
明）である。またこの発明は、シートバーの連続鋳造装
置と熱間仕上圧延設備との間に、表面軽圧下ミル並びに
エソヂャの前後もしくはそれらの一方にピンチロールを
備えた中圧下装置を配設したことを特徴とする熱間銅帯
の製造設備（第２発明）であり、ここに表面軽圧下ミル
はピンチロールを兼用することが望ましい。

またこの発明は、金属薄板の連続鋳造装置、表面軽圧下
装置、中圧下装置、保熱炉、切断機およびコイル取巻機
を順次配列して成るシートバー処理系統を複数列配置し
、その下流にバッファ炉、コイル巻戻機、仕上圧延機、
冷却帯および熱間鋼帯巻取機を連らねて配置したことを
特徴とする熱間鋼帯の製造設備（第３発明）である。

第１図は、この発明に好適な熱間鋼帯の製造設備の一例
を示したものであり、図において１は金属薄板の連続鋳
造装置、２は強制ガイドロール、３は表面軽圧下ミル、
４は巾変更用のエッヂャであり表面軽圧下ミル３はエッ
ヂャ４のピンチロールを兼ており張力付与式になってい
る。５はシートバー、６はシートバー５の温度の調節を
可とする保熱炉であり、７は走間切断用シャそして８は
シートバー５をコイル状に巻取る巻取機である。

また９はコイル状に巻取ったシートバー５を高温の状態
に保持し、さらに巻取状態におけるバーコイルの温度均
一化をはかるためのバッファ炉、１０はコイル巻戻機で
あり、１１はエッヂヒータ、１２は仕上圧延機、１３は
冷却帯そして１４は熱間鋼帯を巻取る巻取機である。上
記熱１．１綱帯の製造設備において、シートバー５の処
理系統は２ストランドを例とした。また図示はしないが
、連続鋳造装置１から巻取機８に至るまでは断熱用のカ
バーを取付けてあり、またバッファ炉９の出側、入側に
はコイル運搬用の装置を設けである。

第２図は、連続鋳造装置１に備えたベルトキャスタ１ａ
の模式図で、このベルトキャスタ１ａは、スラグの巻込
みや酸化を防止するため、また制御性の面から浸漬ノズ
ルＩＣを適用した絞込み式ベルトキャスタであって、と
りわけ厚さが５００以下の薄鋳片を鋳込むのに好適な構
造になっている。

（作　用） さて、この発明は連続鋳造で得られたシートバー５を直
接熱間仕上圧延する場合に、とくに必要とされる要件を
、以下に述べる如く解明して具現化したものである。す
なわち、 ａ、　シートバーにおいてその生産量を確保するために
高速鋳込が必要である。

ｂ、溶鋼の注湯方式としてはスラグの巻込み防止、酸化
防止および制御性の面からこれらを解決できる様なもの
である必要がある。

Ｃ９歩留低下防止の意味から表面美麗にして手入不要で
ある必要がある。

ｄ、　高温のシートバー５を鋳込めること。

ｅ、　シートバー５の連続鋳造装置１の生産能力上の制
限（１ストランド１５〜２０３ｔ／月くらいがＭＡＸ　
と推定される）からこれをホットストリップミルへ供給
する場合、複数ストランドのベルトキャスタ１ａと、１
ラインのストリップミル（ストリップミルをベルトキャ
スタ１ａの１ストランド当りに対応させて複数ライン設
置することは設備上不合理である）とを合理的に連結す
るための機能が必要である。

ｆ、ヘルドキャスタ１ａより鋳込まれたシートバー５の
温度を補償する機能が必要である。

ｇ、　シートバー５の保有熱を逃さないための保熱断熱
機能が必要である。

とくに上記ｆ３ｇについては、高温におけるシートバー
５のスケール生成を抑制するため無酸化雰囲気による保
熱が望ましい。

ｈ、　製品の寸法構成から要求される板巾に調整するた
め、連続式の中変更機能を備える必要がある。つまり、
中変更機能としては、連続鋳造機１にてその機能をもた
せることが望ましいが、多種にわたる巾寸法に対して全
てを連続鋳造機１で調節することは困難であり、中圧下
により巾を調整する機能が必要である。

ｉ、　シートバー５の巾方向の板厚偏差が大きいと、圧
延時に蛇行をおこすばかりでなく、製品のプロフィル精
度に悪影響を及ぼすので、これを圧延に先立って調整し
ておく機能が必要である。

ｊ、　熱間圧延工程におけるトラブルや圧延機のロール
替でのライン停止時に、連続鋳造装置１と熱間圧延設備
との間に一時的なバッファ機能が必要である。

この発明は、以上述べた要件に基づくものであるが、と
くに要件ｉについては、従来の知識にはない新規な解決
手段として表面軽圧下ミル３を配置してシートバー５に
表面軽圧下を施す。この点につき以下詳細に述べる。

第３図は、連続鋳造機１に備えたベルトキャスタ１ａ内
での溶鋼の凝固過程を考察して示したものである。図に
示す如くベルトキャスターａは、水冷パッド１ｇ内より
供給される冷却水により水膜流を介して支持される一方
、凝固過程にあるシートバー５はこのベルト１ｆにより
支持されるため、水膜、可撓性のベルト１ｆや溶鋼との
圧力バランスによりベルトの形状が決定する。従って得
られたシートバー５は、その表面のフラットネスの達成
にやや困難なところがあり、極端な場合には、その断面
形状が凹凸となる場合があった（第４図参照）。

またこの形状は必ずしもシートバー５の長手方向に一定
とならず長手方向、巾方向ともにランダムな断面形状を
もったものとなりやすい。

この様な形状をもったシートバー５を仕上圧延・機１２
で圧延した場合には、得られた製品のプロフィルがラン
ダムになるおそれがあり、とりわけシ、−ドパ−５の巾
方向の板厚偏差が大きい場合には、圧延によるシートバ
ー５の長手方向の伸びが中方向にわたって均一でなく、
大きな曲がり（以下キャンバと記す）が発生し、得られ
た製品の巾精度上著しい欠陥となり、又キャンバの発生
により被圧延材が蛇行し圧延が実質上不能になるおそれ
があった。

この点従来の熱間圧延設備の場合では、スラブはまず粗
圧延機を経て製造されているのでスラブのもつ温度不均
一性や粗圧延条件の微妙な変化により板厚の巾方向や長
手方向の不均一性が生じたとしても、これが今回対象と
したシートバーの如くランダムに変化することはないの
で、あらかじめ予測及びフィードバック制御を行い、キ
ャンバ−に対しては、片圧下制御、長手方向の板厚偏差
に対しては油圧圧下ＡＧＣ、また、巾方向のプロフィル
変化に対しては、クラウン制御アクチュエータ（ペング
ー、ワークロールシフト、六段式ミルなど）を備えた圧
延設備により十分に対処することができたけれども連続
鋳造で得られたシートバー５を直接熱間圧延する場合に
は前述した如く不利が生じるので仕上圧延に先立ち、あ
らかじめその表面性状を整えるために表面軽圧下ミル３
を設けたのである。

ここで表面軽圧下ミル３による軽圧下において、工率を
１０％以下に限定した理由について述べる。

連続鋳造にて得られたシートバー５に１０％以下の表面
軽圧下を施すと、シートバー５の極く表層でメタルフロ
ーを、その巾方向に起すことができ、長手方向に生じる
キャンバ−に影響を与えることなく有利に中方向の板厚
偏差の修正ができるし、また局部的な凹凸についても、
この軽圧下により長手方向、中方向のいずれにも容易に
メタルフローが起きるので、シートバー５の表面性状を
有利に修正できる。

圧下率が１０％を超える場合には、シートバー５の表層
のメタルフローが、その長手方向のみに起る率が急増し
、従ってシートバー５の鋳込みによって生じた板厚偏差
や局部的な凹凸を、キャンバや製品プロフィル精度に顕
在化させることなく解消するのが困難となる。

ここでとくにシートバー５の表層のみのメタルフローを
起すには、シートバーの温度が高温（１１００℃以上）
の場合が容易であり、よってベルトキャスタ１ａの出側
近傍の高温領域において表面軽圧下を行うのが望ましい
。

（実施例） 第１図に示した熱間鋼帯の製造設備により、厚さ３Ｑｍ
ｍ、中１０５０鰭のシートバー５を鋳造し、このシート
バー５を熱間仕上圧延機１２に供給して、厚さ２．Ｑｍ
ｍ、巾１０００＋ａｍの熱間鋼帯の製造を試みた。

表−１にベルトキャスタ１ａの出側におけるシートバー
５の中方向の板厚偏差の発生状況（第５図参照）および
表面軽圧下ミル３の圧下率を示す。

表−１ 供試材１　（比較例）は表面軽圧下を行わなずに、熱間
仕上圧延に供給した例であるが、仕上圧延中にキャンバ
が大きくなり圧延機内でのキャンバコントロールができ
ずミルトラブル（噛み止め）の発生により圧延が不能と
なった。

供試材１１ｋＬ２〜６（発明）は、連続製造装置１で得
られたシートバー５に、表面軽圧下ミル３にて、それぞ
れ１０％以下の軽圧下を行い、熱間仕上圧延機１２に供
給した例であり、キャンバ−の発生は非常に小さく、す
べて寸法精度の良好な熱延帯鋼を得ることができた。

供試材１１ｍ７〜９（比較例）は、表面軽圧下ミル３に
て圧下率がそれぞれ１０％を超える圧下を行った例であ
る。この場合、シートバー５の長手方向のメタルフロー
の発生のため、キャンバ−が急激に増加し、仕上圧延機
入側の噛込み時に突っ掛が生じ圧延することができなか
った。

第５図は、ベルトキャスタ１ａの出側におけるシートバ
ー５の巾方向の板厚偏差の発生状況を調べた結果である
。

第６図は表面軽圧下ミル３の出側におけるシートバー５
のキャンバ率および仕上圧延機１２の出側におけるキャ
ンバ率と、表面軽圧下における圧下率との関係を示すグ
ラフである。

うに、表面軽圧下ミル３において圧下率１０％以下の表
面軽圧下を行うことによりキャンバの発生を極力小さく
することができる。

（発明の効果） この発明によれば、複数ストランドからなるシートバー
処理系統を備えた連続鋳造工程と１ラインの熱間仕上圧
延工程との合理的な連結プロセスにより、燃料原単位、
電力原単位、設備などを極力低減した多大なメリットを
有する新規なプロセスの実現が可能であり、とくに金属
薄板の連続鋳造装置１で得られるシードバー５に不可避
に生じる板厚偏差や局部的な凹凸を有利に解消できるの
で、安定した操業のもとに、製品寸法精度の良好な熱間
鋼帯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に好適な熱間鋼帯の製造設備、第２図
はベルトキャスタ１ａの模式図、第３図はベルトキャス
タｌａ内での溶鋼の凝固過程を示す図、 第４図はシートバー５の断面形状を示す図、第５図はシ
ートバー５の巾方向の板厚偏差の発生状況を示すグラフ
、 第６図は、表面軽圧下ミル３の出側のキャンバ率及び仕
上圧延機１２の出側におけるキャンバ率と、圧下率との
関係を示すグラフ、 第７図はキャンバ率の定義を示した図である。 １・・・金属薄板の連続鋳造装置 ２・・・強制ガイドロール　３・・・表面軽圧下ミル４
・・・巾変更用エッヂャ　５・・・シートバー６・・・
保熱炉　　　　　　７・・・走間切断用シャー８・・・
巻取機　　　　　　９・・・バッファ炉１０・・・コイ
ル巻戻機　　　１１・・・エッヂヒータ１２・・・仕上
圧延機　　　　１３・・・冷却帯１４・・・巻取機 鵬に′ｇ田トＤ−ミ菖ホ髭朴に一新と 蟹昌％電奪逗琴Ｃ者計へに一保９ 墳 ＼へ 纒 −に　−ミ マ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属薄板の連続鋳造装置で製造したシートバーを、
   直接熱間仕上圧延する熱間鋼帯の製造方法において、 仕上圧延に先立ち、シートバーに１０％以下の表面軽圧
   下を行うことを特徴とする熱間鋼帯の製造方法。 ２、シートバーの連続鋳造装置と、熱間仕上圧延設備と
   の間に、表面軽圧下ミル並びにエッジャの前後もしくは
   それらの一方にピンチロールを備えた巾圧下装置を配設
   したことを特徴とする熱間鋼帯の製造設備。 ３、表面軽圧下ミルが、ピンチロールであることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の熱間鋼帯の製造設備
   。 ４、金属薄板の連続鋳造装置、表面軽圧下装置、巾圧下
   装置、保熱炉、切断機および取巻機を順次配列して成る
   シートバー処理系統を複数列配置し、その下流にバッフ
   ァ炉、コイル巻戻し機、仕上圧延機、冷却帯及び熱間鋼
   帯巻取機を連らねて配置したことを特徴とする熱間鋼帯
   の製造設備。