TW201938286A - 鑄片的製造方法及連續鑄造設備 - Google Patents

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Abstract

此鑄片的製造方法是藉由連續鑄造設備來製造鑄片的方法,前述連續鑄造設備具備:雙滾筒式連續鑄造裝置、冷卻裝置、一列式軋延機、及捲繞裝置,前述鑄片的製造方法是使用軋延解析模型,從軋延前述鑄片時之軋延荷重及前滑率之實測值來算出摩擦係數,並控制前述鑄片之軋延時的潤滑條件,以使前述摩擦係數收在規定的範圍內,當使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出前述摩擦係數時,前述規定的範圍是0.15以上且0.25以下。

Description

鑄片的製造方法及連續鑄造設備
發明領域
本發明是有關於一種鑄片的製造方法及連續鑄造設備。
本申請案是依據已於2018年3月2日於日本提出專利申請之特願2018-037945號而主張優先權,並在此援引其內容。
發明背景
在雙滾筒式連續鑄造裝置中,是藉由在水平方向上相對向配置之一對連續鑄造用冷卻滾筒(以下稱作「冷卻滾筒」)與一對側堰(side weir)來形成熔融金屬儲存部,並使一對冷卻滾筒旋轉,以將儲存於該熔融金屬儲存部的熔融金屬鑄造為薄的鑄片(以下稱作「鑄片」)(例如,專利文獻1)。當熔融金屬被儲存於熔融金屬儲存部後,冷卻滾筒會往互相相反的方向旋轉,並一邊使熔融金屬在冷卻滾筒的周面凝固、成長,一邊作為鑄片朝下方送出。從冷卻滾筒送出的鑄片會藉由夾送輥朝水平方向送出,並藉由下游的一列式軋延機(in-line mill)而被調整為所欲之板厚。藉由一列式軋延機而被調整板厚的鑄片會藉由設置於一列式軋延機之下游的捲繞裝置而被捲繞為捲料(coil)狀。
在這種雙滾筒式連續鑄造裝置中,一般而言,冷卻滾筒在鑄造開始前是低溫,且在開始鑄造後,會藉由與熔融金屬的接觸而升溫。並且,冷卻滾筒是從內面藉由冷卻媒體(例如,冷卻水)來冷卻,以使其不會成為規定的溫度以上。以下,將冷卻滾筒的溫度到達規定的溫度而成為恆定的期間設為常規鑄造期間,並將常規鑄造期間之任意的時間點設為常規鑄造時,且將常規鑄造期間中之冷卻滾筒的溫度設為常規溫度。又,將常規鑄造期間的狀態稱作常規狀態。
冷卻滾筒的輪廓(profile)從開始鑄造後到成為常規狀態為止,會隨著經過時間而變化。因此,冷卻滾筒的輪廓是設定為會使得常規鑄造時的鑄片的板輪廓(板冠高(plate crown))成為所欲的板輪廓。
又,這種雙滾筒式連續鑄造裝置中,在鑄造開始時會使用假接片(dummy sheet)。該假接片之前端會安裝於捲料捲繞機,且假接片之尾端會安裝成被雙輥滾筒夾住。
成為鑄片之前端的已熔融之金屬首先會冷固,然後會與前述的假接片之尾端結合。接著,冷卻滾筒會旋轉,而依序被供給至鑄造捲料。假接片之結合部的板厚會成為遠比鑄片的板厚更厚的厚度。該板厚較厚的部分也稱作隆起(hump)。將隆起以夾送輥或一列式軋延機用力按壓或者軋延後,便會產生蛇行或板斷裂,因此會使該部分在大幅拉開上下之夾送輥的間隔及一列式軋延機之工作輥的間隔(輥間隙)的狀態下,以不會對隆起施加壓縮力的狀態來通過夾送輥及一列式軋延機。在隆起通過夾送輥之後,便開始夾送輥的飛觸(flying touch)。一列式軋延機的飛觸雖然也會取決於一列式軋延機的形狀控制能力而定,但是在隆起通過一列式軋延機之後,若一列式軋延機的形狀控制能力不足,便會在成為常規狀態之後開始飛觸,並進行軋延以使一列式軋延機之出料側板厚成為目標值。在隆起通過一列式軋延機之後,若一列式軋延機的形狀控制能力充分,便會從成為常規狀態之前的狀態開始飛觸,並進行軋延以使一列式軋延機之出料側板厚成為目標值。
在這種雙滾筒式連續鑄造裝置之冷卻滾筒表面中,以提昇冷卻效率或鑄造穩定性為目的,例如,如專利文獻2所記載地施行有在該冷卻滾筒的表面形成凹形狀的凹窩(dimple)加工。由於已熔融之金屬是進入該凹窩後變硬,因此在冷卻滾筒後的鑄片的表面,會形成藉由凹窩所形成之突起(以下有簡稱作「突起」的情況)。該突起的形狀如專利文獻3所記載,能夠以鑄造的穩定性為優先來決定。
若以一列式軋延機軋延具有這種突起的鑄片,便會有產生突起內折的情況。一般而言,突起的高度與突起的寬度之比(突起的高度/突起的寬度)的值越大,並且,一列式軋延機的軋縮率越高,就越容易在突起產生內折。此處,參照圖1,針對產生內折之突起d1與未產生內折之突起d10進行說明。圖1是顯示形成於鑄片的突起內折的概念圖。圖1中,顯示了突起的高度b與突起的寬度a之比不同的2個突起d1、d10。突起d1的高度b與寬度a之比,較突起d10的高度b與寬度a之比更大。
高度b與寬度a之比較大的突起d1,在以一列式軋延機軋延鑄片後會容易內折。在突起d1內折之內折部e,也會有鑄片之表面的氧化鏽皮(scale)c1被咬入的情況。另一方面,高度b與寬度a之比較小的突起d10,即便以一列式軋延機軋延也難以內折。因此,不會像突起d1一樣在鑄片產生內折部e,鑄片之表面的氧化鏽皮c1也不會被咬入。
鑄片之表面的氧化鏽皮會以下一工序之酸洗工序來除去。然而,被咬入鑄片之內折部e的氧化鏽皮c1,以通常之酸洗是無法充分除去的。因此,若在酸洗工序之後,要將鑄片更進一步地軋延至薄的規定板厚,便會有氧化鏽皮露出於鑄片之表面而使鑄片之表面性狀惡化,導致表面缺陷在軋延後的鑄片上明顯化的情況。
為了將咬入鑄片之內折部e的氧化鏽皮除去,且為了藉由酸洗來溶解突起之內折部e,會需要通常之兩倍以上的酸洗時間,若產生了與氧化鏽皮厚度同等深度之內折部,即便單純地思考,酸洗能力也會是成為1/2以下。因此,生產性會顯著降低。又,在酸洗前的附著有鏽皮之鑄片中,要判斷是否已因為突起內折而有咬入氧化鏽皮是很困難的,在進行判斷時,必須另外切出鑄片製成觀察用樣品來進行截面觀察。因此,在酸洗工序中,從品質保證的觀點來看,為了確實地除去氧化鏽皮,而採取了將鑄片過度溶解等的手法。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2000-343103號公報
專利文獻2:日本專利特開平5-285601號公報
專利文獻3:日本專利特許第4454868號公報
非專利文獻
[非專利文獻1]日本鋼鐵協會著「板軋延之理論與實際」日本鋼鐵協會出版,1984年,p.22-23、p.195
發明概要
發明欲解決之課題
然而,若為了防止鑄片之表面缺陷而進行過度溶解,雖然可以防止品質降低,但卻引起了製造成本的增加或良率降低。
因此,本發明是有鑑於上述問題而作成者,本發明的目的在於提供一種鑄片的製造方法及連續鑄造設備,可以在不損及生產性的情況下,防止在以一列式軋延機軋延鑄片時所產生的突起內折,前述鑄片是藉由雙滾筒式連續鑄造裝置所形成之具有突起的鑄片。
用以解決課題之手段
(1)本發明之第一樣態為一種鑄片的製造方法,是藉由連續鑄造設備來製造鑄片的方法,前述連續鑄造設備具備:雙滾筒式連續鑄造裝置,藉由在表面形成凹窩之一對冷卻滾筒與一對側堰來形成熔融金屬儲存部,並一邊使前述一對冷卻滾筒旋轉,一邊從儲存於前述熔融金屬儲存部的熔融金屬來鑄造具有藉由前述凹窩所形成之突起的鑄片;冷卻裝置,配置於前述雙滾筒式連續鑄造裝置的下游側,並冷卻前述鑄片;一列式軋延機,配置於前述冷卻裝置的下游側,並以工作輥來對前述鑄片進行軋縮率10%以上之一道次軋延;及捲繞裝置,配置於前述一列式軋延機的下游側,並將前述鑄片捲繞為捲料狀,前述鑄片的製造方法是使用軋延解析模型,從軋延前述鑄片時之軋延荷重及前滑率(forward slip ratio)之實測值來算出摩擦係數,並控制前述鑄片之軋延時的潤滑條件,以使前述摩擦係數收在規定的範圍內,當使用歐羅萬(Orowan)理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出前述摩擦係數時,前述規定的範圍是0.15以上且0.25以下。
(2)上述(1)所記載的鑄片的製造方法中,前述突起的高度是50μm以上且100μm以下亦可。
(3)上述(1)或(2)所記載的鑄片的製造方法中,前述潤滑條件是供給至前述工作輥或所鑄造的前述鑄片之至少一者的潤滑油的供給量亦可。
(4)本發明之第二樣態為一種連續鑄造設備,具備:雙滾筒式連續鑄造裝置,藉由在表面形成凹窩之一對冷卻滾筒與一對側堰來形成熔融金屬儲存部,並一邊使前述一對冷卻滾筒旋轉,一邊從儲存於前述熔融金屬儲存部的熔融金屬來鑄造具有藉由前述凹窩所形成之突起的鑄片;冷卻裝置,配置於前述雙滾筒式連續鑄造裝置的下游側,並冷卻前述鑄片;一列式軋延機,配置於前述冷卻裝置的下游側,並以工作輥來對前述鑄片進行軋縮率10%以上之一道次軋延;捲繞裝置,配置於前述一列式軋延機的下游側,並將前述鑄片捲繞為捲料狀;測定裝置,實測藉由前述一列式軋延機所軋延的前述鑄片之軋延荷重及前滑率;及潤滑控制裝置,使用軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出摩擦係數,並控制前述鑄片之軋延時的潤滑條件,以使前述摩擦係數收在規定的範圍內,又,當使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出前述摩擦係數時,前述規定的範圍是0.15以上且0.25以下。
(5)上述(4)所記載的連續鑄造設備中,前述突起的高度是50μm以上且100μm以下亦可。
(6)上述(4)或(5)所記載的連續鑄造設備中,前述潤滑控制裝置亦可具備:摩擦係數調節器,計算用以控制前述摩擦係數所需要之潤滑油的供給量,並且進行供給至前述一列式軋延機之潤滑油的供給控制。
發明效果
根據以上說明之手段,可以在不損及生產性的情況下,防止在以一列式軋延機軋延鑄片時所產生的突起內折,前述鑄片是藉由雙滾筒式連續鑄造裝置所形成之具有突起的鑄片。
用以實施發明之形態
一邊參照圖式,一邊針對本發明之較佳的實施形態來詳細說明。另外,在本說明書及圖式中,對於實質上具有相同功能構成的構成要素會賦予相同符號,並藉此省略重複說明。
<1.概要>
本案發明人已精闢研究出一種鑄片的製造方法,可以在以一列式軋延機軋延鑄片時,防止突起內折,前述鑄片是藉由雙滾筒式連續鑄造設備所製造,並具有藉由凹窩所形成之突起的鑄片。其結果,想到了以下的方法:在以一列式軋延機軋延鑄片時,使用軋延解析模型,從軋延荷重及前滑率之實測值來算出摩擦係數,並控制鑄片之軋延時的潤滑條件,以使摩擦係數收在規定的範圍內。藉由控制鑄片的潤滑條件,以使摩擦係數收在規定的範圍內,便可以在不損及生產性的情況下,防止形成於鑄片之表面的突起內折。
<2.製造工序>
首先,參照圖2,說明製造本發明之實施形態的鑄片的製造工序的概要。圖2是顯示本實施形態的鑄片(薄鑄片)的製造工序之概略構成的說明圖。
本實施形態的連續鑄造設備1如圖2所示地,例如具備:餵槽(tundish)(儲藏裝置)T、雙滾筒式連續鑄造裝置10、氧化防止裝置20、冷卻裝置30、第1夾送輥裝置40、一列式軋延機100、第2夾送輥裝置60、及捲繞裝置70。
(雙滾筒式連續鑄造裝置)
雙滾筒式連續鑄造裝置10如圖2所示地,例如具備:一對冷卻滾筒10a、10b、及配置於一對冷卻滾筒10a、10b之軸方向兩側的一對側堰(未圖示)。一對冷卻滾筒10a、10b與側堰構成了儲存從餵槽T所供給之熔融金屬的熔融金屬儲存部15。雙滾筒式連續鑄造裝置10是一邊使一對冷卻滾筒10a、10b往互相相反的方向旋轉,一邊從儲存於熔融金屬儲存部15之熔融金屬來鑄造鑄片。
一對冷卻滾筒10a、10b具備:第1冷卻滾筒10a、及第2冷卻滾筒10b。第1冷卻滾筒10a及第2冷卻滾筒10b具有軸方向中央僅稍微凹陷之凹形狀的輪廓。並且,第1冷卻滾筒10a與第2冷卻滾筒10b是構成為可因應要製造的鑄片S的板厚或內部品質,來調整冷卻滾筒10a、10b的間隔。第1冷卻滾筒10a、第2冷卻滾筒10b是構成為可供冷卻媒體(例如,冷卻水)在內部流通。藉由使冷卻媒體在冷卻滾筒10a、10b的內部流通,可以將冷卻滾筒10a、10b冷卻。又,在冷卻滾筒10a、10b之表面形成有凹窩。
本實施形態中,第1冷卻滾筒10a、第2冷卻滾筒10b是例如,外徑800mm、滾筒身長(寬度)1500mm,且設定(初期加工)為會使常規時的鑄片S之板冠高成為30μm。又,凹窩之軋延方向的長度為1.0mm~2.0mm,深度為50μm~l00μm亦可。亦即,藉由凹窩所形成之突起的軋延方向的長度為1.0mm~2.0mm亦可,且藉由凹窩所形成之突起的高度為50μm以上且100μm以下亦可。另外,一對冷卻滾筒10a、10b的外徑、滾筒身長(寬度)、及凹窩形狀並不限定於此。
在雙滾筒式連續鑄造裝置10中,是在鑄片S之前端連接假接片(未圖示),並開始鑄造。在假接片之前端設置有比鑄片S更具有厚度的引錠桿(dummy bar)(未圖示),且假接片會藉由引錠桿而被誘導。又,在鑄片S之前端與假接片的連接部,會形成比鑄片S的板厚更厚的隆起(未圖示)。在一列式軋延機100之軋延中,是進行一種被稱作飛觸的軋延開始方法,前述軋延開始方法是在該隆起通過一列式軋延機100之後才開始軋延。藉由這種軋延開始方法,從鑄片S之前端部到飛觸開始部分為止的鑄片S將會維持被鑄造後的狀態。
(氧化防止裝置)
氧化防止裝置20是進行用以防止剛鑄造後的鑄片S之表面氧化而產生鏽皮之處理的裝置。在氧化防止裝置20內,例如可以藉由氮氣來調整氧含量。氧化防止裝置20宜考慮要鑄造的鑄片S的鋼種等,因應需要來適用。
(冷卻裝置)
冷卻裝置30是配置於雙滾筒式連續鑄造裝置10的下游側,並將藉由氧化防止裝置20而在表面施行過氧化防止處理的鑄片S冷卻的裝置。冷卻裝置30例如具備複數個噴塗噴嘴(spray nozzle)(未圖示),並因應鋼種從噴塗噴嘴對鑄片S之表面(上表面及下表面)噴出冷卻水,來冷卻鑄片S。
另外,亦可在氧化防止裝置20與冷卻裝置30之間配置一對進給輥87。一對進給輥87並非要軋延鑄片S之物,而是藉由按壓裝置(未圖示)夾住鑄片S,並且一邊測量一對冷卻滾筒10a、10b與進給輥87之間的鑄片S的環路長(loop length),一邊對鑄片S賦予水平方向的搬送力,以使該環路長成為恆定。進給輥87例如是藉由輥徑200mm,且輥身長(寬度)2000mm的一對輥而構成。
(第1夾送輥裝置)
第1夾送輥裝置40是配置於一列式軋延機100之入料側的夾送輥裝置。第1夾送輥裝置40並非要軋延鑄片S之物,其具備:上夾送輥40a及下夾送輥40b、外殼、輥墊件、軋延荷重檢測裝置、及按壓裝置(除第1夾送輥裝置40以外皆未圖示)。上夾送輥40a及下夾送輥40b分別在內部形成有中空流路,並構成為可供冷卻媒體(例如,冷卻水)流通。藉由使冷卻媒體流通,可以冷卻第1夾送輥裝置40。
上夾送輥40a及下夾送輥40b亦可設為例如輥徑400mm,且輥身長(寬度)2000mm。上夾送輥40a及下夾送輥40b是隔著外殼內的輥墊件而配置,並藉由馬達(未圖示)來旋轉驅動。並且,上夾送輥40a是隔著上軋延荷重檢測裝置(未圖示)而與軋製線(pass line)調整裝置(未圖示)連結,下夾送輥40b是與按壓裝置(未圖示)連接。
如此之構成的第1夾送輥裝置40中,當下夾送輥40b藉由按壓裝置而朝上夾送輥40a側被往上推時,會檢測上夾送輥40a及下夾送輥40b所負荷之按壓荷重,並且會在第1夾送輥裝置40與一列式軋延機100之間的鑄片S產生張力。又,為使在第1夾送輥裝置40與一列式軋延機100之間的鑄片S所產生的張力成為事先設定的張力,會控制一對夾送輥40a、40b與一列式軋延機100中的鑄片S的移動速度。並且,第1夾送輥裝置40與一列式軋延機100之間的鑄片S的張力是以張力輥(tension roll)88a來檢測。亦可在第1夾送輥的上游側,設置檢測鑄片之位置的位置檢測裝置41。
(一列式軋延機)
一列式軋延機100是配置於冷卻裝置30及第1夾送輥裝置40的下游側,並對鑄片S進行一道次軋延以將鑄片S作成為所欲之板厚的軋延裝置。本實施形態中,一列式軋延機100是構成為四重軋延機。亦即,一列式軋延機100具備:一對工作輥101a、101b、及配置於工作輥101a、101b之上下的支撐輥102a、102b。另外,所謂「一道次軋延」,意指藉由以一列式軋延機100進行的1次軋延,來使已經過連續鑄造裝置10且具有鑄片S之板厚的鑄片S塑性變形,以使其在一列式軋延機出料側具有所欲之板厚。
一列式軋延機100是藉由將鑄片S以軋縮率10%以上進行一道次軋延,而可以在不損及生產性的情況下將鑄片S作成為所欲之板厚。軋縮率宜為15%以上,更佳為20%以上。
軋縮率的上限並無特別限定,惟在一道次軋延的軋縮率過高時,會如後述地有著即便控制摩擦係數仍會產生突起內折的情況。因此,軋縮率的上限宜為40%以下,更佳為35%以下。
另外,軋縮率(r)是以如下式子來定義。
r={(H-h)/H}×100 (%)
此處,H(mm)是軋延前的鑄片S的板厚,h(mm)是軋延後的鑄片S的板厚。
一列式軋延機100亦可使用例如,輥徑400mm的工作輥101a、101b、及輥徑1200mm的支撐輥102a、102b。各輥的身長亦可相同,例如亦可設為2000mm。
在上述構成之外,一列式軋延機100還附帶有對工作輥或鑄片之至少一者供給潤滑油的設備等,而可以控制潤滑條件等。有關潤滑油之供給的詳細說明,將於後敘述。
(第2夾送輥裝置)
第2夾送輥裝置60是配置於一列式軋延機100之出料側。第2夾送輥裝置60與第1夾送輥裝置40同樣,並非要軋延鑄片S之物,其具備:上夾送輥及下夾送輥、軋延荷重檢測裝置、及按壓裝置(除第2夾送輥60以外皆未圖示)。上夾送輥及下夾送輥分別在內部形成有中空流路,並構成為可供冷卻媒體(例如,冷卻水) 流通。藉由使冷卻媒體流通,可以冷卻夾送輥。上夾送輥及下夾送輥亦可設為例如輥徑400mm,且輥身長(寬度)2000mm。並且,上夾送輥及下夾送輥是隔著外殼內的輥墊件而配置,並藉由馬達(未圖示)來旋轉驅動。在一列式軋延機100與第2夾送輥裝置60之間配置有張力輥88b。
(捲繞裝置)
捲繞裝置70是配置於一列式軋延機100與第2夾送輥裝置60的下游側,並將鑄片S捲繞為捲料狀的裝置。在第2夾送輥裝置60與捲繞裝置70之間配置有導輥(deflector roll)89。
<3.裝置構成及潤滑條件的控制>
在以一列式軋延機軋延具有突起的鑄片時,若產生突起內折,就會導致表面缺陷的產生。因此,本案發明人為了防止突起內折的產生而進行了檢討的結果,獲得了如下的知識見解:因應在一列式軋延機之鑄片與工作輥之間的摩擦係數,有無產生突起內折這點將會有所變化。而且,依據如此的知識見解,想到了藉由控制以一列式軋延機所軋延時的潤滑條件,來控制鑄片與工作輥之間的摩擦係數,以防止突起內折的產生。以下,針對潤滑條件的控制來詳細說明,前述潤滑條件是用在:藉由以一列式軋延機軋延鑄片時的潤滑條件的控制,而不使鑄片的突起內折產生。另外,此處,作為潤滑條件的控制的一例,是列舉控制潤滑油的供給量的例子來進行說明。
(3-1.一列式軋延機的詳細構成)
在說明以一列式軋延機100所軋延時的潤滑條件的控制時,是參照圖3來說明本實施形態中之一列式軋延機100的詳細內容。圖3是一列式軋延機100的詳細圖。
一列式軋延機100具備:一對工作輥101a、101b、及配置於工作輥101a、101b之上下的支撐輥102a、102b。
在一列式軋延機100之軋延方向的前後,設置冷卻水供給噴嘴103a、103b、104a、104b,以對工作輥101a、101b供給冷卻水。藉由該冷卻水,工作輥101a、101b會被冷卻。並且,為了使該等之冷卻水不會飛濺至鑄片,會在冷卻水供給噴嘴103a、103b、104a、104b與鑄片S之間設置擋水板106a、106b、107a、107b。
在設置於一列式軋延機100之入料側的擋水板107a、107b與鑄片S之間,會設置對工作輥表面或鑄片之至少一者供給潤滑油的潤滑油供給噴嘴105a、105b。在本實施形態的說明中,是藉由控制以該等之潤滑油供給噴嘴105a、105b所供給之潤滑油的供給量,來控制潤滑條件。
從潤滑油供給噴嘴105a、105b所供給之潤滑油是被儲藏於潤滑油槽115。潤滑油亦可為例如,將混入潤滑油槽115的水與軋延潤滑油加熱及攪拌而製作的乳化性(emulsion)潤滑油。所製作的乳化性潤滑油會藉由泵浦P而輸送,並通過配管內而從潤滑油供給噴嘴105a、105b進行供給。
另外,潤滑油亦可不含水等稀釋劑,僅為軋延潤滑油。並且,分別以不同的槽來儲藏溫水與軋延潤滑油,並從各自的儲藏處個別供給至配管內,然後將兩者混合及剪斷,藉此來作成乳化性潤滑油亦可。作為以潤滑油供給噴嘴105a、105b所進行之只有潤滑油的供給方法,是例如像空氣霧化(air atomization)般地將潤滑油本身吹附於工作輥亦可。又,亦可對鑄片供給固體潤滑油。當軋延機入料側的鑄片的溫度會因為改變潤滑油供給噴嘴105a、105b的供給量而變化時,亦可藉由冷卻裝置30的冷卻控制來控制鑄片的溫度,以達到即便改變潤滑油供給噴嘴105a、105b的供給量,軋延機入料側的鑄片的溫度仍不會變化。另外,本實施形態中,雖然是顯示在軋延機入料側配備了冷卻水供給噴嘴104a、104b、擋水板106a、106b、及潤滑油供給噴嘴105a、105b的連續鑄造設備,但是冷卻水供給噴嘴104a、104b、及擋水板106a、106b並非必須,亦可省略。
此處,在藉由供給潤滑油來控制潤滑條件的情況下,必須測定軋延時的各種參數來進行潤滑條件的控制。因此,例如,會設置測定裝置110及潤滑控制裝置120,前述測定裝置110是測定控制潤滑條件時所需要之資訊,前述潤滑控制裝置120是進行一列式軋延機100之潤滑條件的控制。
測定裝置110具有:測力器(load cell)111、及板速度計112。在測定裝置110中,會進行用以控制潤滑條件所需要之各種值的實測。測力器111配備於上支撐輥102a的輥墊件,且會測定軋延荷重。板速度計112設置於軋延機出料側,且會測定鑄片的板速度(V0 )。板速度計112亦可使用例如,非接觸型的速度測定器。
潤滑控制裝置120具有:工作輥(WR)速度換算器121、運算器122、摩擦係數算出器123、及摩擦係數調節器124。在潤滑控制裝置120中,是依據以測定裝置110所檢測及算出的值,來算出摩擦係數μ,以控制潤滑條件。WR速度換算器121是使用減速機(未圖示)所作成的比率與工作輥徑,從馬達116的旋轉數來算出工作輥速度(VR )。運算器122是從鑄片的板速度及工作輥速度來運算前滑率(fs)。運算器122是從下述的式(1)來運算前滑率(fs)。亦即,運算器122是依據板速度(Vo )及工作輥速度(VR )來求出前滑率(fs)。
fS =(VO /VR -1)×100…(1)
在摩擦係數算出器123中,是依據以運算器122所運算之前滑率(fs)、及軋延荷重,來算出摩擦係數μ。然後,在摩擦係數調節器124中,會使用所算出的摩擦係數μ,來計算用以控制摩擦係數μ所需要之潤滑油的供給量。摩擦係數調節器124會更進一步地控制泵浦P,以成為用以控制算出的摩擦係數μ所需要之潤滑油的供給量,並進行供給至一列式軋延機100之潤滑油的供給控制。像這樣,使用測定裝置110及潤滑控制裝置120,來控制潤滑條件。
(3-2.突起內折產生與摩擦係數之關係)
當以圖3所示之一列式軋延機100軋延具有突起的鑄片時,由於是要以不產生突起內折的方式來軋延鑄片,因此會進行以一列式軋延機所軋延時的潤滑條件的控制。本實施形態中,是藉由控制鑄片與工作輥之間的摩擦係數來控制如此之潤滑條件。
突起內折是起因於鑄片軋延時所產生之輥縫(roll bite)內的變形,並且會受到輥縫內之表層的剪力(shear force)很大的影響。此處,剪力是將輥縫內的壓縮應力(軋延荷重)與摩擦係數μ相乘而算出。對藉由雙滾筒式鑄造裝置所鑄造之鑄片進行軋延的一列式軋延機中,基本上是在不會變更其鋼種或軋延速度、張力等條件的情況下進行軋延,且軋縮率也是一樣的。因此,雖然無法使該等之參數的值變化,但只要調整摩擦係數μ,就可使一列式軋延機中之輥縫內之表層的剪力變化。因此,本案發明人檢討了軋延時的摩擦係數μ的適當範圍,前述摩擦係數μ是可以防止鑄片的突起內折的摩擦係數。
在規定不會產生鑄片的突起內折的摩擦係數的範圍時,使突起的寬度及突起的高度變化,而驗證了軋延後的鑄片的突起內折狀態。參照圖4及圖5來說明其結果。本驗證中,如圖4所示地,使突起D的寬度A變化為1~3mm,並使高度B變化為50~200μm,並設定了5個突起的形狀條件。然後,使摩擦係數μ在0.10~0.33之間變化,並分別軋延了形成有該等突起的鑄片。摩擦係數μ是依據以下所示之軋延條件而使用軋延解析模型來算出的值。本驗證中,是使用了歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為軋延解析模型。
本驗證中之鑄片的軋延是在具備了與圖2同樣之構成的鑄片之製造工序中實施。使用的鑄片是板厚2mm,且板寬1200mm的普通鋼。從鑄造開始之冷卻滾筒的加速率是150m/min/30秒,且常規狀態之冷卻滾筒的旋轉速度是150m/min。另外,冷卻滾筒的初期輪廓方面,是以常規狀態下會使鑄片的板冠高成為43μm之方式來加工了初期輪廓。另外,本驗證中之鑄片的軋延雖然是以普通鋼來進行,但被軋延之鋼種並不限定於普通鋼。
又,一列式軋延機100中,是將板溫度1000℃的鑄片以軋縮率30%進行一道次軋延,並將一列式軋延機出料側的鑄片的板厚設為1.4mm。一列式軋延機100的軋延是在假接片通過一列式軋延機100,且鑄片的板冠高成為150μm以下之後才開始。本驗證中,是在鑄造開始15秒後才開始了一列式軋延機100的軋延。作為軋延潤滑油,是將以合成酯(受阻複合酯(hindered complex ester))為基油(base oil)的潤滑油(融點0℃),以空氣霧化方式進行供給。
圖5中,記載了在摩擦係數為0.10~0.33為止的範圍內,使突起的寬度A及高度B變化後的5個條件中之鋼板的評價。評價是以×顯示了軋延時不穩定,或在鋼板產生突起內折的鋼板。又,以○顯示了未確認到軋延不穩定等之軋延時的不良情況,且突起消失而沒有內折的鋼板。
參照圖5的評價,便可知不論突起的形狀為何,只要摩擦係數μ超出0.25,就會在突起D產生內折。只要摩擦係數μ在0.15以上且0.25以下,即便突起的寬度A及高度B是條件1~5之任一個形狀,突起D都會消失而沒有產生內折。若摩擦係數μ未達0.15,突起雖然會消失,但由於摩擦係數小,且潤滑過多,因此在軋延時會產生滑移,軋延變得不穩定。另外,潤滑過多有時是因為潤滑油的供給量比所需要的更多而產生,因此在該情況下,潤滑油的消耗量會惡化,導致鑄片的製造成本上升。在摩擦係數μ超出0.25的範圍中,於突起D產生了內折。根據該等的結果,摩擦係數μ的規定範圍是設在0.15~0.25的範圍。
根據以上,本實施形態的一列式軋延機100中,是將摩擦係數μ的規定範圍設在0.15以上且0.25以下,來控制軋延時的潤滑條件,藉此防止鑄片的突起內折。另外,以往的設備中,並未供給潤滑油,而是進行兼作輥冷卻的水潤滑。在水潤滑的情況下,摩擦係數較高,若使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,並使用軋延荷重與前滑率之實測值來算出摩擦係數的話,則摩擦係數會是在0.3~0.4左右的範圍。
(3-3.潤滑條件的控制方法)
以下,依據圖6,針對將一列式軋延機100之摩擦係數μ設為規定範圍之潤滑條件的控制方法進行說明。圖6是顯示本實施形態的潤滑條件的控制方法的流程圖。
[S100:事前處理]
當控制對工作輥的潤滑油供給量來作為潤滑條件,以將摩擦係數設為規定範圍時,首先,會事先在作為對象的設備,亦即圖3所示之一列式軋延機100中,在常規狀態下使潤滑油的供給量變化,來取得潤滑油的供給量與摩擦係數μ之關係(S100)。
(摩擦係數的算出方法)
此處,首先針對摩擦係數的算出方法進行說明。摩擦係數μ可以使用軋延解析模型來算出。依據所使用的軋延解析模型,摩擦係數μ的值會有若干不同。此處作為軋延解析模型,例如是使用非專利文獻1所揭示之歐羅萬理論,來算出摩擦係數μ。並且,作為變形阻力模型的式子,同樣是使用非專利文獻1所揭示之志田之近似式。
在軋延解析模型中,由於輥徑、張力、軋延荷重、板厚、及軋延速度等是在軋延時可實測而能夠作為已知數來處理,因此未知數就成為摩擦係數μ及變形阻力。因此,只要使用2個獨立的值,摩擦係數與變形阻力便可作為偶合問題(coupled problem)而算出。所以,例如在代入了軋延荷重及前滑率之實測值的軋延解析模型、與代入了軋延荷重及前滑率之計算值的軋延解析模型中,使變形阻力與摩擦係數變化來進行計算,以使雙方的值一致,便可求出摩擦係數μ。
本實施形態中,雖然是使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為軋延解析模型,但並不限定於如此之例子,亦可藉由使用其他之軋延解析模型來求出摩擦係數μ。
又,由於摩擦係數μ與前滑率(fS )具有很強的相關,因此亦可使用表示出藉由上述之軋延解析模型求出的摩擦係數μ與前滑率(fS )之關係的數據群,來作成從已實測之前滑率(fS )及軋延荷重求出摩擦係數μ的近似式。例如,算出摩擦係數μ的近似式可以使用前滑率(fS )與軋延荷重(p),如下述之式(2)地表示。亦可因應需要而因應鋼種或板厚或軋延溫度來列表化。
μ=a・fS +b・p+c…(2)
以式(2)表示之近似式的常數a、b及c亦可藉由多重迴歸分析(multiple regression analysis)來求出。藉由使用該近似式,可以僅使用在軋延時所實測之前滑率(fS )及軋延荷重(p)來獲得摩擦係數μ,因此相較於算出像是使用軋延解析模型代入實測值及計算值而求出之摩擦係數μ的方法,可以更加減低計算負荷。
(摩擦係數與潤滑油供給量之關係)
接著,求出根據摩擦係數來變更潤滑油供給量以控制潤滑條件時所需要之摩擦係數與潤滑油供給量之關係。摩擦係數μ與潤滑油供給量Q之關係中,一般而言,可看出當潤滑油的供給量增加時,在開始潤滑油供給的初期階段中,摩擦係數μ會大幅減少的傾向,並且具有之後摩擦係數μ之變化會變少的傾向。藉此,摩擦係數μ與潤滑油供給量Q之關係可以用例如三次近似式,亦即下述式(3)來表示。
μ=a・Q3 +b・Q2 +c・Q+d…(3)
近似式(3)的常數a、b及c亦可使用例如多重迴歸分析來求出。另外,潤滑油供給量Q是指供給至工作輥或鑄片之至少一者的單位表面面積之潤滑油的淨供給量,在為乳化性潤滑油的情況下,則不含混合之水分等稀釋溶劑。
步驟S100中,是在作為對象的設備中,在常規狀態下使潤滑油的供給量變化,並藉由測力器取得各潤滑油供給量下的軋延荷重(p),並且藉由運算器122依據板速度(Vo )及工作輥速度(VR )求出前滑率(fs)。然後,藉由摩擦係數算出器123,使用例如上述式(2),從軋延荷重及前滑率來算出各潤滑油供給量下的摩擦係數。取得複數個潤滑油供給量與摩擦係數之關係後,使用該等數據來取得以例如上述近似式(3)所表示之潤滑油的供給量與摩擦係數μ之關係。依據以步驟S100所取得之潤滑油的供給量與摩擦係數μ之關係,進行實際操作中之一列式軋延機100之潤滑油的供給量之控制。
[S102~S116:實際操作下的潤滑條件控制]
實際操作中之一列式軋延機100之潤滑油的供給量,是依據以步驟S100所取得之摩擦係數μ與潤滑油供給量Q之關係來控制。
首先,在開始以一列式軋延機100軋延鑄片後,會藉由配置於上支撐輥之輥墊件的測力器111來檢測軋延荷重(步驟S102)。此時,藉由WR速度換算器121,檢測出使工作輥101a、101b旋轉之馬達116的旋轉數,並依據馬達116的旋轉數與減速機所作成的比率及工作輥徑,來算出工作輥速度(步驟S104)。而且此時,會藉由配置於一列式軋延機100之出料側的板速度計112來檢測鑄片S的板速度(步驟S106)。另外,在圖6中,雖然是以步驟S102、步驟S104、及步驟S106的順序來顯示,但該等處理是同時並行而實施的。
其次,使用以步驟S104所算出之工作輥速度及以步驟S106所測定之板速度,藉由運算器122來運算前滑率(步驟S108)。然後,依據檢測及運算之軋延荷重及前滑率,藉由摩擦係數算出器123來算出摩擦係數μ(步驟S110)。摩擦係數μ亦可使用例如上述式(2)來算出。
接著,藉由摩擦係數調節器124來算出潤滑油供給量。摩擦係數調節器124首先會求出以步驟S110所算出之摩擦係數μ與目標摩擦係數μaim 之差分Δμ(步驟S112)。此處,目標摩擦係數μaim 是設定為0.15~0.25之範圍的值。例如,在實機的軋延中,也會因為控制誤差或測定誤差等的影響,而有在實際之摩擦係數與計算之摩擦係數μ產生誤差的情況。藉此,為了確實地避免實際之摩擦係數變為摩擦係數之規定範圍外,亦可從更加縮窄了規定範圍的範圍來設定目標摩擦係數μaim 。如本實施形態地,當摩擦係數之規定範圍為0.15以上且0.25以下時,目標摩擦係數μaim 亦可設為例如0.20。
接著,摩擦係數調節器124會從以步驟S100所事先取得的已知之摩擦係數μ與潤滑油供給量Q之關係,算出與以步驟S112所算出之差分Δμ對應之潤滑油的調整量(以下亦稱作「潤滑油調整量ΔQ」)(步驟S114)。
作為摩擦係數μ與潤滑油供給量Q之關係,取得了例如式(3)時,潤滑油供給量從某潤滑油供給量Q0 恰好變化了ΔQ時之摩擦係數μ的變化量Δμv ,是以下述之式(4)來表示。
Δμv =dμ/dQ・ΔQ
=(3a・Q0 2 +2b・Q0 +c)ΔQ    …(4)
由上述式(4),會藉由以步驟S112所算出之摩擦係數μ與目標摩擦係數μaim 之差分Δμ來算出應調整之潤滑油的供給量(亦即,潤滑油供給量)ΔQ。
然後,摩擦係數調節器124會藉由因應於摩擦係數μ與目標摩擦係數μaim 之差分Δμ的潤滑油調整量ΔQ,來調整現在所設定之潤滑油供給量Q,而變更為潤滑油供給量Q+ΔQ(步驟S116)。摩擦係數調節器124會控制泵浦P,以使潤滑油供給噴嘴105a、105b所供給之潤滑油的供給量成為潤滑油供給量Q0 +ΔQ。藉此,會使摩擦係數μ成為目標摩擦係數μaim
步驟S102~S116的處理會在鑄片的軋延中被重複地實施(S118)。當鑄片的軋延結束後(步驟S118/Yes),一列式軋延機100中之潤滑條件的控制便會結束。另一方面,只要是在鑄片的軋延中(步驟S118/No),便會再次從藉由測力器檢測軋延荷重之步驟202開始再次處理,並重複進行直到調整潤滑油供給量之步驟S116為止的處理。
以上,說明了本實施形態的潤滑條件的控制方法。本實施形態中,是有關對工作輥之潤滑油供給量來進行了說明,但只要可以使摩擦係數μ變化,潤滑條件就不受限於潤滑油的供給量。例如,亦可用潤滑油的種類、乳化性潤滑油中之潤滑油及水的比率、潤滑油的供給溫度等其他的方法來控制潤滑條件。
例如,作為本實施形態中之潤滑油,也可以是以合成酯或將植物油混在合成酯中之物來作為基油之潤滑油。並且,亦可因應需要來添加固體潤滑劑或極壓添加劑。另外,若潤滑油的流動點(pour point)在0℃以上,冬季期間潤滑油便會固化,因此潤滑油的流動點宜未達0℃為佳。
[實施例]
為了確認本發明的效果,使用與圖2所示之本實施形態的連續鑄造設備1同樣的設備,調查了有無產生藉由凹窩所形成之鑄片的突起內折等。實施例及比較例都是使用具有軋延方向的寬度2mm,且高度130μm之突起的鑄片。
本實施例是在具備了與圖2同樣之構成的鑄片之製造工序中實施。本實施例中,使用了板厚2mm,且板寬1200mm的普通鋼。從鑄造開始之冷卻滾筒的加速率是150m/min/30秒,常規狀態之冷卻滾筒的旋轉速度是150m/min。另外,冷卻滾筒的初期輪廓方面,是以常規狀態下會使鑄片的板冠高成為43μm之方式來加工了初期輪廓。另外,在本實施例中,鑄片的軋延雖然是以普通鋼來進行,但被軋延之鋼種並不限定於普通鋼。
又,一列式軋延機中,是將板溫度1000℃的鑄片以軋縮率30%進行一道次軋延,並將一列式軋延機出料側的鑄片的板厚設為1.4mm。一列式軋延機的軋延是在假接片通過一列式軋延機,且鑄片的板冠高成為150μm以下之後才開始。本驗證中,是在鑄造開始15秒後才開始了一列式軋延機的軋延。作為軋延潤滑油,是將以合成酯(受阻複合酯)為基油的潤滑油(融點0℃),以空氣霧化方式進行供給。
本實施例中,摩擦係數μ是測定軋延時之軋延荷重(p)及前滑率(fs)後,使用上述式(2)而求出。本實施例中,是依據以上述式(2)所求出之摩擦係數μ、與以上述式(3)所表示之摩擦係數μ及潤滑油供給量Q之關係,由上述式(4)算出潤滑油調整量ΔQ,以控制潤滑油的供給量,並且將目標摩擦係數μaim 設為0.21來控制了潤滑油的供給量。其結果,鑄片被軋延為會使得摩擦係數μ成為0.19~0.23之範圍內。將軋延後的鑄片在酸洗工序中進行酸洗之後,更進一步地以直徑60mm的森吉米爾式軋延機(sendzimir mill)多道次軋延至板厚0.2mm為止。在酸洗工序中進行了10μm的溶削。
另一方面,在比較例中,不供給潤滑油,並在進行與實施例同樣的軋延之後在酸洗工序中進行了酸洗,然後進行了與實施例同樣的軋延。此時的摩擦係數μ在使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為軋延解析模型來算出的情況下,會是0.38。並且,在酸洗工序中進行了10μm的溶削。
組合實施例及比較例來進行50捲料分量的軋延,並分別進行了以森吉米爾式軋延機所軋延後的鑄片之表面觀察。表面觀察的結果,在實施例中,並未在鑄片上確認到表面缺陷。另一方面,在比較例中,在鑄片上確認到了表面缺陷。再次以比較例的條件進行了同樣的軋延的情況下,可以確認到為了消除表面缺陷,在酸洗工序中必須進行30μm的溶削。亦即,可以確認到在比較例中,必須要對鑄片進行實施例之3倍的溶削。由該等之結果,可知藉由在軋延鑄片時適當地控制摩擦係數μ的範圍,可以防止突起內折的產生,並可更進一步地將酸洗效率比以往技術更提升3倍。
根據以上,在藉由雙滾筒式連續鑄造設備製造鑄片時,確認到除了會防止軋延時之鑄片表面的突起內折,而提升酸洗效率之外,還會防止因下一工序的軋延而明顯化的表面缺陷,從而可以減低製造成本。
雖然已一邊參照附圖,一邊針對本發明之較佳的實施形態詳細地說明,但是本發明並不限定於所述的例子。只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在申請專利範圍所記載的技術思想之範疇內,顯然可設想到各種變更例或修正例之情形,關於該等變更例或修正例當然也應被理解為屬於本發明的技術範圍。
產業上之可利用性
根據本發明,能夠提供一種鑄片的製造方法及連續鑄造設備,可以在不損及生產性的情況下,防止在以一列式軋延機軋延鑄片時所產生的突起內折,前述鑄片是藉由雙滾筒式連續鑄造裝置所形成之具有突起的鑄片。
1‧‧‧連續鑄造設備
10‧‧‧雙滾筒式連續鑄造裝置
10a‧‧‧第1冷卻滾筒
10b‧‧‧第2冷卻滾筒
15‧‧‧熔融金屬儲存部
20‧‧‧氧化防止裝置
30‧‧‧冷卻裝置
40‧‧‧第1夾送輥裝置
40a‧‧‧上夾送輥
40b‧‧‧下夾送輥
41‧‧‧位置檢測裝置
60‧‧‧第2夾送輥裝置
70‧‧‧捲繞裝置
87‧‧‧進給輥
88a、88b‧‧‧張力輥
89‧‧‧導輥
100‧‧‧一列式軋延機
101a、101b‧‧‧工作輥
102a、102b‧‧‧支撐輥
103a、103b、104a、104b‧‧‧冷卻水供給噴嘴
105a、105b‧‧‧潤滑油供給噴嘴
106a、106b、107a、107b‧‧‧擋水板
110‧‧‧測定裝置
111‧‧‧測力器
112‧‧‧板速度計
115‧‧‧潤滑油槽
116‧‧‧馬達
120‧‧‧潤滑控制裝置
121‧‧‧WR速度換算器
122‧‧‧運算器
123‧‧‧摩擦係數算出器
124‧‧‧摩擦係數調節器
a、A‧‧‧突起的寬度
b、B‧‧‧突起的高度
c1‧‧‧氧化鏽皮
D、d1、d10‧‧‧突起
e‧‧‧內折部
fs‧‧‧前滑率
p‧‧‧軋延荷重
P‧‧‧泵浦
Q‧‧‧潤滑油供給量
S‧‧‧鑄片
S100~S118‧‧‧步驟
T‧‧‧餵槽(儲藏裝置)
VO‧‧‧板速度
VR‧‧‧工作輥速度
μ‧‧‧摩擦係數
a、b、c‧‧‧常數
圖1是顯示藉由凹窩所形成的突起內折的概念圖。
圖2是顯示本發明之一個實施形態的雙滾筒式連續鑄造設備的圖。
圖3是同一實施形態的雙滾筒式連續鑄造設備之一列式軋延機的詳細圖。
圖4是藉由凹窩所形成的突起的示意圖。
圖5是顯示摩擦係數與突起之關係的表。
圖6是顯示潤滑條件的控制流程的一例的流程圖。

Claims (6)

  1. 一種鑄片的製造方法,是藉由連續鑄造設備來製造鑄片的方法,前述連續鑄造設備具備: 雙滾筒式連續鑄造裝置,藉由在表面形成凹窩之一對冷卻滾筒與一對側堰來形成熔融金屬儲存部,並一邊使前述一對冷卻滾筒旋轉,一邊從儲存於前述熔融金屬儲存部的熔融金屬來鑄造具有藉由前述凹窩所形成之突起的鑄片; 冷卻裝置,配置於前述雙滾筒式連續鑄造裝置的下游側,並冷卻前述鑄片; 一列式軋延機,配置於前述冷卻裝置的下游側,並以工作輥來對前述鑄片進行軋縮率10%以上之一道次軋延;及 捲繞裝置,配置於前述一列式軋延機的下游側,並將前述鑄片捲繞為捲料狀, 前述鑄片的製造方法之特徵在於: 使用軋延解析模型,從軋延前述鑄片時之軋延荷重及前滑率(forward slip)之實測值來算出摩擦係數,並控制前述鑄片之軋延時的潤滑條件,以使前述摩擦係數收在規定的範圍內, 當使用歐羅萬(Orowan)理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出前述摩擦係數時,前述規定的範圍是0.15以上且0.25以下。
  2. 如請求項1之鑄片的製造方法,其中前述突起的高度是50μm以上且100μm以下。
  3. 如請求項1或2之鑄片的製造方法,其中前述潤滑條件是供給至前述工作輥或所鑄造的前述鑄片之至少一者的潤滑油的供給量。
  4. 一種連續鑄造設備,其特徵在於: 具備: 雙滾筒式連續鑄造裝置,藉由在表面形成凹窩之一對冷卻滾筒與一對側堰來形成熔融金屬儲存部,並一邊使前述一對冷卻滾筒旋轉,一邊從儲存於前述熔融金屬儲存部的熔融金屬來鑄造具有藉由前述凹窩所形成之突起的鑄片; 冷卻裝置,配置於前述雙滾筒式連續鑄造裝置的下游側,並冷卻前述鑄片; 一列式軋延機,配置於前述冷卻裝置的下游側,並以工作輥來對前述鑄片進行軋縮率10%以上之一道次軋延; 捲繞裝置,配置於前述一列式軋延機的下游側,並將前述鑄片捲繞為捲料狀; 測定裝置,實測藉由前述一列式軋延機所軋延的前述鑄片之軋延荷重及前滑率;及 潤滑控制裝置,使用軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出摩擦係數,並控制前述鑄片之軋延時的潤滑條件,以使前述摩擦係數收在規定的範圍內, 又,當使用歐羅萬理論、與根據志田之近似式所作成的變形阻力模型的式子作為前述軋延解析模型,從前述軋延荷重及前滑率之實測值來算出前述摩擦係數時,前述規定的範圍是0.15以上且0.25以下。
  5. 如請求項4之連續鑄造設備,其中前述突起的高度是50μm以上且100μm以下。
  6. 如請求項4或5之連續鑄造設備,其中前述潤滑控制裝置具備: 摩擦係數調節器,計算用以控制前述摩擦係數所需要之潤滑油的供給量,並且進行供給至前述一列式軋延機之潤滑油的供給控制。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112020020490A2 (pt) 2018-04-06 2021-01-12 Nucor Corporation Laminagem de atrito elevado de tira de metal fina
TW202019582A (zh) * 2018-10-22 2020-06-01 日商日本製鐵股份有限公司 鑄片的製造方法及控制裝置
MX2022003382A (es) 2019-09-19 2022-07-11 Nucor Corp Acero de resistencia ultra-alta a la intemperie para aplicaciones de estampado en caliente.

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB633494A (en) * 1947-04-22 1949-12-19 Self Changing Gear Company Ltd Improvements in or relating to centrifugally operated clutches
US4056140A (en) * 1976-10-20 1977-11-01 United States Steel Corporation Method and mechanism for controlling forces in a continuous-casting machine
JPH05285601A (ja) 1992-04-07 1993-11-02 Nippon Steel Corp 双ロール式連続鋳造装置
DE19614760A1 (de) * 1996-04-02 1997-10-09 Mannesmann Ag Verfahren zur Optimierung der Strangoberflächenqualität
FR2792560B1 (fr) 1999-04-22 2001-06-01 Usinor Procede de coulee continue entre cylindres de bandes d'acier inoxydable austenitique d'excellente qualite de surface, et bandes ainsi obtenues
JP2000343183A (ja) * 1999-06-01 2000-12-12 Nippon Steel Corp 双ドラム式連続鋳造設備における板厚測定方法及び装置、板厚制御方法及び装置、記録媒体
JP2000343103A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Nippon Steel Corp 双ドラム式連続鋳造設備における鋳片の圧延開始方法、圧延制御装置及び記録媒体
DE60140321D1 (de) * 2000-05-12 2009-12-10 Nippon Steel Corp Gekühlte giesswalze zum kontinuierlichen stranggiessen von dünnen produkten
JP2005246436A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 溶接材料用高δフェライト含有オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP4355279B2 (ja) * 2004-11-22 2009-10-28 新日本製鐵株式会社 冷間圧延における潤滑油供給方法
CN103302255B (zh) * 2012-03-14 2015-10-28 宝山钢铁股份有限公司 一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法
JP6569494B2 (ja) * 2015-11-18 2019-09-04 日本製鉄株式会社 薄肉鋳片製造設備、及びピンチロールのレベリング方法
CN106391725B (zh) * 2016-09-28 2018-05-01 燕山大学 一种适用于冷轧过程轧制压力随轧制速度变化预报方法

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