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JP2970941B2 - 成型可能な鋼のストリップの製造方法及びプラント - Google Patents
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JP2970941B2 - 成型可能な鋼のストリップの製造方法及びプラント - Google Patents

成型可能な鋼のストリップの製造方法及びプラント

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JP2970941B2 JP9504181A JP50418197A JP2970941B2 JP 2970941 B2 JP2970941 B2 JP 2970941B2 JP 9504181 A JP9504181 A JP 9504181A JP 50418197 A JP50418197 A JP 50418197A JP 2970941 B2 JP2970941 B2 JP 2970941B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、成型鋼ストリップの製造方法に関する。
従来技術の説明 EP−Ａ−370575号は、成型鋼の製造方法であって、溶
鋼が連続鋳造機械において100mm以下の厚さを有する薄
いスラブに形成され、かつ鋳造熱の使用により鋼のスラ
ブがオーステナイト領域において中間スラブに圧延され
る方法を説明する。中間スラブは温度Ar3以下に冷却さ
れ、更に温度Tt以下において材料の75％がフェライトに
変わり、そして約200℃においてストリップに圧延され
る。この方法の欠点は、これの製造には良好な成型性を
有する鋼ストリップを使うことであり、これは、少なか
らずフェライト領域の提案された大幅な減少及び希望構
造を得るために要する再結晶炉のため、複雑なプラント
が必要である。本発明とは関連の少ない関連方法がEP−
Ａ−306076号及びEP−Ａ−504999号に開示される。
発明の概要 本発明の目的は、連続作業が可能でありかつ単純なプ
ラントで行える方法であって、かつこれにより成型性の
よい鋼のストリップを得ることのできる方法を提供する
ことである。
本発明は、１態様において、成型可能な鋼のストリッ
プの製造方法であって、 （ｉ）連続鋳造により溶鋼を100mm以下の厚さを有する
スラブに形成し、 （ii）スラブを、その鋳造によりまだ高温のままであり
かつオーステナイト領域内にある間に５ないし20mmの範
囲の厚さを有する中間スラブに圧延し、 （iii）中間スラブを鋼のAr3温度以下の温度に冷却し、 （iv）中間スラブをその温度均一化のために囲壁内に保
持し、 （ｖ）鋼の75％がフェライトに変わる温度Tt以下であっ
てかつ200℃以上である中間スラブを少なくも１回の圧
延通過により50％以上の厚さ減少を与えつつストリップ
に圧延し、 （vi）ストリップを500℃以上でコイルに巻く 諸段階を上記の順に包含する方法 を提供する。
この方法は、より少数の加工段階しか要求しない。こ
の方法により、鋼ストリップの再結晶焼なましをする必
要なしに良好な成型性を得ることができる。中間スラブ
をストリップに圧延する仕上げトレインは、厚さの減少
が比較的小さいため簡単な構造のものとすることができ
る。別の利点は、全工程中の平均温度が較的高いため、
圧延力が平均して小さいことである。従って、この方法
を実施するプラントは軽量でかつより低い設置容量で建
設することができる。
別の利点は、IF鋼の場合のTiCの析出のための均一化
のための貯蔵に時間を十分を取り得ることである。
鋼のストリップは600℃以上の温度でコイルに巻かれ
ることが好ましい。このとき、コイルに巻かれたコイル
に、鋼のストリップの熱含量の結果としていわゆる自己
焼なましが生ずる。
比較的薄い中間スラブの別の利点は、フェライト領域
における厚さの減少が比較的小さいこと、及び出口速度
と入口速度の間の関係が比較的小さいことである。出口
速度は、これに利用可能な技術について600μm2/secの
通常の値に設定できる。中間スラブが比較的薄いので、
入口速度をなお高くすることができる。これの利点は、
中間スラブが周囲の雰囲気に暴露される時間、従ってそ
の表面に酸化物の形成を許す時間が短縮されることであ
る。このため、この方法により、酸化物スケールの少な
いストリップを作ることが可能である。入口速度は0.8m
/s以上であることが好ましい。
中間ストリップは、フェライト領域において少なくも
50％の寸法縮減を有する少なくも１回の通過を受けるの
で、鋼のストリップの改良された変形特性が得られる。
かかる変形は再結晶を誘導するためには極めて適切であ
る。これらの利点の達成に加えて、かかる変形により、
周囲及び圧延機ロールへの熱損失による鋼の温度低下
は、これを、圧延中に鋼に誘導された変形エネルギーに
よりかなり補償される。この寸法縮減を与えることによ
り、圧延トレインにおいては、事実上、熱損失は発生せ
ず、従って中間スケールは第１のミルスタンドにおいて
比較的低温で圧延でき、酸化物の形成が少なくなるであ
ろう。
この通路における縮減率は、好ましくは60％以下、よ
り好ましくは55％以下である。縮減率の大きい経路の場
合は、非線形のため一部で遊びが始まり、圧延された鋼
の圧延装置内およびその後方における管理が困難である
という問題が生ずる。
特に効果的であるのは、フェライト領域における少な
くも１回の通過において潤滑圧延が行われる好ましい方
法の実施例である。潤滑圧延は圧延力を減少させ、良好
な表面状態を達成し、かつこの通過により加えられる変
形が断面を通して均一に分布され、従って一様な金属特
性が得られる。この潤滑圧延の通過は、選択的に、50％
以上の縮減が行われる通過である。
フェライト圧延について有望は結晶構造及び結晶寸法
は、連続鋳造において鋳造スラブがその中心部が液状で
あるうちに寸法を小さくすることにより達成される。
鋼のストリップは、厚さ1.0mm以下に圧延されること
が好ましい。
本発明による方法は、鋼のストリップの製造プラント
であって、 （ａ）鋼のスラブを鋳造する連続鋳造機械、 （ｂ）連続鋳造機械で鋳造された（選択的に、炉設備に
入る前の固化したスラブの厚さの減少を有する）鋼のス
ラブを受け取るように配列された鋼のスラブの温度調節
用の炉設備であって、スラブ用の入口ポートと出口ポー
ト及び入口ポートから出口ポートに至るスラブ用の囲ま
れた通路を有する炉設備、 （ｃ）炉設備から鋼のスラブを受け取り、このスラブを
コイルに巻き続いてスラブのコイルを解くコイル巻き装
置であって、内部でスラブがコイルに巻かれる囲まれた
空間及び囲まれた空間内にスラブが入るための入口ポー
トを提供する囲いを有するコイル巻き装置、 （ｄ）コイル巻き装置から解された鋼スラブを受け取り
かつこのスラブを希望の厚さのストリップに圧延する圧
延装置、及び （ｅ）炉設備の通路内及びコイル巻き装置の囲まれた空
間内の酸化しないガス雰囲気を提供するための手段 を備え、 炉設備の出口ポートがコイル巻き装置の入口ポートに
気密に連結される 前記プラントにより実行することができる。
かかる装置及びその利点及び特別な実施例が、参照番
号HO848を有する本発明と同一出願人、同日付け、同名
称の国際特許出願「鋼のストリップの製造プラント」に
説明される。
このプラントにより、スラブが炉設備に入ったときよ
りコイル巻き装置から運び出されるときまで、スラブが
外側の空気と接触しないで酸化しない成分のガス雰囲気
により連続的に囲まれることが達成される。この目的
で、炉設備内及びコイル巻き装置内のガス雰囲気は同一
であり、又は異なるようにすることができる。
炉設備及びコイル巻き装置内に提供されるガス雰囲気
は、空気の漏れによる少量の酸素を含む可能性は避けら
れないが実質的に酸化しない。これは、高い費用が許さ
るならばアルゴンのような不活性ガスを使うことができ
るが、窒素に基づくことが好ましい。窒素は、鋼のバッ
チ式焼なまし処理において知られるように、鋼の表面の
酸化防止窒化用の添加剤を含むことができる。ガス雰囲
気は水蒸気を含むことがある。
炉設備は電気炉として建設されることが典型的であ
り、これは抵抗又は誘導加熱の手段により、スラブにエ
ネルギーを与える。高圧水のスプレイによるスケール落
としのため、及び周囲への熱損失のために冷やされた後
は、いかなる場合もスラブの表面が再び加熱される。通
常のプラントの場合は、この加熱中に、表面が比較的長
い距離に沿って、従って比較的長時間、通常の外部雰囲
気に暴露され、このため、表面に再び酸化物のスケール
が形成される。これはこれらの条件下では薄くてしっか
り付着した層であり、これは、利用可能な非常に高い水
圧では事実上、完全には除去できず、最終的には酸洗い
で除去しなければならない。
炉設備は、これを鋼のスラブの温度の均一化のためだ
けに使われ、あるいはスラブの少なくも中心部を温度を
変えるように配列される。
このプラントにおいては、スラブは、比較的長い炉設
備の場合でも、スラブが通過するとき、これと外部雰囲
気との接触が防止され、従ってこれによりスケールの外
面に形成される酸化物スケールは最小にされる。
説明されるように、コイル巻き装置は、その中に希望
のガス雰囲気を維持するための囲い、即ちスクリーニン
グ手段を提供する。通常のプラントの場合は、スラブは
コイル巻き装置内で比較的高温でコイルに巻かれ、そし
て温度を一様にするため、又は圧延装置における更なる
工程待ちのため、ある時間、ここに貯蔵される。スラブ
はコイル巻き装置内に更に留まっている間も酸化が防止
される。
説明されたように、炉設備の出口は、コイル巻き装置
と本質的に気密に連結される。炉設備とコイル巻き装置
とは互いに着脱可能に組み合わせられることが好まし
い。
炉設備にガス雰囲気のガスを冷却する冷却手段が設け
られたプラントの実施例により別の可能性が提供され
る。この実施例により、希望するならば、オーステナイ
ト領域におけるラフィングに続いて、好ましくは200℃
以上のフェライト領域に、あるいは２相オーステナイト
・フェライト領域の下方部分に下げられ調整されたガス
雰囲気内でスラブを冷却し、かかる温度において表面に
おける有害な量の酸化物の形成なしにスラブをコイルに
巻くことができる。示された温度範囲になおあるとき、
圧延装置においてスラブを希望厚さの鋼のストリップに
圧延することができる。これにより、この実施例は、非
常に小型の装置で、成型の際の挙動と表面品質に関する
冷間圧延ストリップの特性を持った成型鋼のストリップ
を作る能力を展開する。これらの特性に更に高度の要求
がある場合は、ストリップは、希望するならば、直線的
であるか否にかかわらず、あるいは続く連続工程におい
て、通常の方法で更に処理することができる。
使用により大きい融通性を供する別の特徴は、コイル
巻き装置に、その上でコイルを巻き得るマンドレルを設
けることである。スラブのクロップ端部は、ラフィング
を受けているか否かにかかわらず、マンドレル上に把持
され、次いでマンドレルにより決められた経路でコイル
巻き装置においてコイルに巻かれる。この強制された経
路は、確実に広範囲の厚さのコイル巻きを可能にする。
これは、コイル巻きより前に生ずる工程部分に大きい自
由度を与え、薄く圧延されたスラブをコイル巻きにする
ことも可能とする。かかるスラブは、比較的大きい表面
積を持つ。このプラントでは、この表面は酸素及び外側
の雰囲気から遮蔽される。従って、プラントより最大の
利益を得ることが可能である。
図面の説明 本発明による方法は、図面を参照し、本発明による方
法を実行するためのプラントの、限定するものではない
説明される手段により以下図解されるであろう。
図面において、 図１は、本発明の方法を実行するためのプラントの図
式的な平面図であり、そして 図２は、図１のプラントの図式的な側面図である。
実施例の説明 図１は、２ストランド用の連続鋳造機械１を示す。連
続鋳造機械１は、２個のとりべ３及び４が収容されると
りベターレット２を備える。２個のとりべの各は、ほぼ
300トンの溶鋼を収容できる。連続鋳造機械は、とりべ
３及び４から満たされかつ満たされた状態に保持される
タンデッシュ５を備える。溶鋼はタンデッシュから２個
の型の中に流れ出し、中心部がまだ液状である半ば固化
したスラブの形の鋼が、ここから湾曲したローラーテー
ブル６と７との間を通過する。ある等級の鋼について
は、スラブ中心部がまだ液状である間にローラーテーブ
ル６及び７において鋼スラブの厚さを減らすことができ
有利である。これはスクィージングとして知られる。
２個のローラーテーブル６及び７の出口側にデスケー
リングスプレー８が置かれ、これにより、酸化物スケー
ルは、約200バールの水圧でスラブから吹き飛ばされ
る。例えば約60mmの鋳造厚さから出発した場合、スラブ
は、なお約45mmの後続の厚さ縮減を有することが典型的
である。３スタンドのロールトレイン９及び10により、
スラブは厚さ10ないし15mmの範囲に更に薄くされる。希
望するならば、シヤー11及び12によりスラブの先端部分
と最後尾部分とを切り落とすことができ、又は希望の長
さ部分に切断される。
厚さ100mm以下の薄いスラブを鋳造する代わりに、よ
り厚いスラブを鋳造し、圧延の手段により、特に逆転式
圧延の手段によりスラブの厚さを10ないし15mmの範囲の
値に減らすことができる。
この装置は、フェライト圧延されたスラブを作るため
に使用される。この装置においては、スラブは、好まし
くは圧延トレイン９及び10においてほぼ10mmの厚さに圧
延されることが好ましい。炉設備13及び14が、有り得る
熱損失を補償するため、又は必要に応じてスラブを局部
的に加熱するために外部加熱と組み合わせられて、冷却
用設備として使用される。炉の設備に加えて、あるいは
代わりに、水又は空気を使った冷却を使用することがで
きる。ガスは、冷却効果を得るために、希望の構成で配
置された吸引管路15を通して炉から吸い出され、コンデ
ショニング装置において冷却され、次いで管路21を経て
炉設備内に戻される。両方の炉設備には、かかるコンデ
ショニング装置が装備される。炉設備の出口に置けるス
ラブの温度に適した値は780℃である。
スラブは上述の方法でコイルに巻かれ、コイル巻装置
の一方に設けられた位置Ｅに置かれる。これにより、コ
イルにされたスラブの温度を一様にできる。
炉設備13、14は囲壁形式であり、炉設備内に希望の酸
化しないガス雰囲気を作り保存するためにコンデショニ
ング手段が設けられる。図示の実施例においては、炉設
備のコンデショニング装置は、吸込み管路15、ポンプ1
7、ガス計量用及びガス洗浄用の手段19、及びガスを炉
設備内に圧送するための供給管路21を備える。希望する
ならば、ガス計量用及びガス洗浄用の手段19は、熱損失
を補償するためにガス加熱装置を備えることもできる。
ガス温度を管理するために、熱供給用のガス燃焼及び冷
却用の水を使う熱交換器を使用することもできる。
炉設備は、その入口及び出口にポート23、25が設けら
れ、これらのポートは、周囲の雰囲気からの望ましくな
い気体の侵入を実質的に防止するシーリング手段を持
つ。炉設備内にある薄くされたスラブの温度に適した値
は780℃である。炉設備はコイル巻き装置27と本質的に
気密に組み合わせられ、このコイル巻き装置27は、それ
自体、本質的に気密な囲壁を備え、スラブはこの中でコ
イルに巻かれる。コイル巻き装置には、好ましくはマン
ドレル29が設けられ、これがコイルに巻かれているとき
のコイルを支持する。
この実施例においては、炉設備内に提供されたガス雰
囲気は、コイル巻き装置が炉設備と連結されたときコイ
ル巻き装置内にも入る。あるいは、希望の雰囲気を提供
するために、炉設備及びコイル巻き装置の両者に上述の
ようなコンデショニング手段を設けることもできる。
装置は、コイル巻き装置27へのスラブのコイル巻きと
事実上同期して他方のストランドにおいて鋳造されたス
ラブが、マンドレル30（図示せず）の設けられたコイル
巻き装置28においてコイルにされる。コイル巻き装置27
と28及び炉設備13と14は、各にそれぞれシーリング手段
33、35、34、36が設けられ、これによりコイル巻き装置
及び炉設備は非結合時にもシールされ、従って、続いて
結合が解かれた際に外側雰囲気からの気体の侵入はでき
ず、またコイル巻き装置及び炉設備内のガス雰囲気は保
存されて留まる。
炉設備及び冷却装置のポートを密閉する手段は閉鎖位
置に強制される鋼のフラップ、又は駆動されるドアであ
ることが適当である。ガス漏れを最小にするために、柔
軟なカーテンを追加して設けることができる。
コイル巻き装置27がコイルに巻かれたスラブで一杯に
なると、直ちにこのコイル巻き装置27は炉設備13から外
され、位置Ａ（図１参照）から位置Ｂを通過して位置Ｃ
に駆動される。位置Ｃには、ここでコイル巻き装置を垂
直軸まわりに180゜回転させるターンスタイル31がある
（図示せず）。コイル巻き装置は、回転後、待機位置Ｄ
を通過して位置Ｅに入るように駆動される。コイル巻き
装置が位置Ａから位置Ｅに移動すると、空のコイル装置
が位置Ｅから位置Ｆのターンスタイル37に駆動される。
コイル巻き装置は、ターンスタイル37による垂直軸まわ
りの180゜回転に続いて、位置Ｇを通過して出発位置Ａ
に駆動され、ここで新しいスラブを取り上げるための待
機状態となる。
対応している運転方法を第２のストランドについて行
うことができる。これにより、コイルで満たされたコイ
ル巻き装置28は位置Ｂから位置Ｃに、続いて180゜の回
転後に位置Ｄに駆動される。コイル巻き装置は、そのと
きコイル巻きをしていないコイル巻き装置、例えば位置
Ｅにある空のコイル巻き装置27が、装置のない位置Ｆに
駆動されるまで、この位置内に留められる。コイル巻き
装置28が位置Ｂから離れるとすぐに空のコイル巻き装置
がターンスタイル38の手段により垂直軸まわりに180゜
回転したあとで位置Ｉから位置Ｋを通って動かされ、駆
動されて立ち去ったコイル巻き装置28の位置を占める。
炉設備14から新たに供給されたスラブを空のコイル巻き
装置で巻くことがきる。必要に従って、コイル巻き装置
を内部的に加熱するための電力を提供するためにコイル
巻き装置が移動する経路に沿って、装置、好ましくは導
電体（図示せず）が取り付けられる。この目的で、コイ
ル巻き装置は、コイル加熱用の電気ヒーター、及び固定
導電体から電力を取るための接触子を備える。経路B,C,
D,Eは共通であり、両方のストランドのコイル巻き装置
により説明されたように使用される。位置Ｃは回転設備
を有し、位置Ｄは待機位置であり、ここではコイルで一
杯にされたコイル巻き装置が、位置Ｅが空いたら、そこ
にすぐに動けるように待機する。位置Ｃ及びＤは交換
し、あるいは同一位置に置くことができる。
コイル巻き装置27は、そのシーリング手段33が閉じら
れ、温度約780℃のコイルで満たされた状態で、説明さ
れた方法により位置Ｅに到着する。シーリング手段33が
開かれた後に、コイルに巻かれたスラブの最後尾に相当
する外側の巻回の端が圧延トレイン内に送られる。希望
するならば、頭部が後段の加工に適した形状又は組織を
持っていない場合には、これをクロップシャーで切り離
すことができる。幾分かの酸化がまだ生じていたなら
ば、これは高圧スプレイ42の使用により容易に除去でき
る。スラブがほとんど常に調整された気体雰囲気内にあ
った場合は、事実上、酸化物の形成は無視できるであろ
う。コイル巻き装置が180゜回転するため、現在は送り
出されているその最初の送り込み部分を連続トレインの
入口のごく近くに持ってくることができる。これもまた
酸化物の形成を最小にする。
示された例においては、圧延トレイン40は４台のミル
スタンドを有し、そしてスラブをフェライト領域で圧延
できるように設計される。厚さ、幅及び温度を管理する
ために、ミルスタンドの後方または中間で圧延トレイン
に計測及び制御用装置34を組み込むことができる。
上述のように、本装置はスラブと共に形成される酸化
物を少なくしてストリップに加工できる効果を達成す
る。これのため、及び追加の利点を達成する最後の圧延
トレイン40に入る速度が低いことのため、高温で圧延さ
れた鋼の通常の仕上げ厚さより小さい厚さを得ることが
可能である。説明されたプラントにより、圧延トレイン
40から出口厚さ1.0mm以下を得ることができる。
シヤー41によるクロップ端部の適宜の希望の切り落と
しに続いて、希望するならば、更に高圧スプレイの手段
による酸化物の除去に続いて、フェライトのスラブが圧
延トレイン40においてフェライト領域で通常は0.7mmか
ら1.5mmの範囲の仕上がり厚さに圧延される。大部分の
鋼の等級に対して更なる冷却は不要であり、フェライト
ストリップをコイル巻き装置46においてコイルに巻くこ
とができる。この装置は、圧延トレインの後方、近い距
離に置くことができる。
特に、圧延トレイン40のミルスタンドの１台（第１の
ミルスタンドは好ましくない）が、50％以上（55％以上
は好ましくない）のスラブ厚さの減少を与える。圧延ト
レイン40のミルスタンドの１台は潤滑圧延を与える（こ
の場合も第１のミルスタンドは好ましくない）。
コイル巻き装置46における仕上がりストリップは、50
0℃以上、好ましくは600℃以上でコイルに巻かれる。
従って、この方法のプラントを使って、特に面の仕上
がりの点で良好な品質を有するフェライト領域で圧延さ
れた鋼のストリップを連続下降段階で製造するために鋳
造熱を利用することが可能である。鋳造後の外部加熱は
（圧延による発熱を除いて）避けることができる。
炉設備と連続ロールとの間のコイル巻き装置の提案さ
れた運動経路により、特に装置を通る鋼の通過方向を横
切る方向において極めて小型の構成が可能である。これ
により、ただ１個のとりベターレットを使用しつつただ
１個のタンディシュにより２個のストランドで同時に鋳
造することが可能である。これにより、プラントに投下
しなければならない投下資本の大幅な減少が達成でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コルネリセン， マルクス・コルネリ ス・マリア オランダ・エヌエル−1902ビーエイチ カストリクム・デロート25 (56)参考文献 特表 平６−503853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 1/46 B21B 1/00 C21D 8/02 C21D 9/46

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】成型可能な鋼のストリップの製造方法であ
    って、 （ｉ）連続鋳造により溶鋼を100mm以下の厚さを有する
    スラブに形成し、 （ii）前記スラブを、その鋳造によりまだ高温のままで
    ありかつオーステナイト領域内にある間に５ないし20mm
    の範囲の厚さを有する中間スラブに圧延し、 （iii）前記中間スラブを鋼のAr3温度以下の温度に冷却
    し、 （iv）前記中間スラブをその温度均一化のために囲壁内
    に保持し、 （ｖ）鋼の75％がフェライトに変わる温度Tt以下であっ
    てかつ200℃以上である前記中間スラブを少なくとも１
    回の圧延通過により50％以上の厚さ減少を与えつつスト
    リップに圧延し、 （vi）前記ストリップを500℃以上でコイルに巻く 諸段階を上記の順に包含する方法。
  2. 【請求項２】段階（ｉ）が、鋳造された鋼をその中心部
    がまた液状である間にその厚さを減らすことを含む請求
    項１による方法。
  3. 【請求項３】前記段階（iv）において、前記囲壁が、前
    記中間スラブを収容している少なくとも１基の炉設備、
    及び内部で前記中間スラブがコイル巻きされるコイル巻
    き装置により提供される請求項１又は請求項２による方
    法。
  4. 【請求項４】段階（ｉ）の連続鋳造から段階（vi）のコ
    イル巻きまで、圧延による熱の発生を別として鋼が全体
    として実質的に再加熱を受けない請求項１、２又は３に
    よる方法。
  5. 【請求項５】段階（ｖ）により作られるストリップの厚
    さが0.7から1.5mmの範囲内である請求項１から４のいず
    かによる方法。
  6. 【請求項６】段階（ｖ）が潤滑圧延の少なくも１回の通
    過を含む請求項１から５のいずれかによる方法。
  7. 【請求項７】段階（iv）において、前記中間スラブがTt
    以下でかつ200℃以上の温度である請求項１から６のい
    ずれかによる方法。
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