薄い熱間ストリップを製造するための装置および方法
【解決手段】 本発明は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ１を製造するための装置であって、このエンドレスプロセスが、先ず第一に、その鋳造機械内において薄スラブ３が鋳造される該鋳造機械２と、その圧延ライン内において上記薄スラブ３が鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延される、上記鋳造機械２の内の少なくとも１つの鋳造機械に後置された該圧延ライン４、５と、および、それら仕上げロールスタンド内において熱間ストリップ１がワークロール８でもって最終厚さへと圧延される、上記熱間ストリップ１の搬送方向Ｆにおいて後方の領域６内に設けられた多数の該仕上げロールスタンド７とを備える様式の上記装置に関する。エンドレスプロセス内における、薄い熱間ストリップの製造製造を改善するために、本発明において、仕上げロールスタンド７のワークロール８が、摩耗の少ないロール表面を有している。更に、本発明は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ１を製造するための方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための装置であって、このエンドレスプロセスが、
その鋳造機械内において薄スラブが鋳造される該鋳造機械、
その圧延ライン内において上記薄スラブが鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延される、上記鋳造機械の内の少なくとも１つの鋳造機械に後置された該圧延ライン、および、
それら仕上げロールスタンド内において熱間ストリップがワークロールでもって最終厚さへと圧延される、上記熱間ストリップの搬送方向Ｆ内において後方の領域内に設けられた多数の該仕上げロールスタンド、を備える様式の上記装置に関する。
更に、本発明は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の様式の設備は、薄スラブ−／薄ストリップ−鋳造圧延設備として、ＣＳＰ設備（CSP-Anlagen）の名称のもとで公知である。連続鋳造設備と圧延ラインとこの圧延ラインの温度調節装置との強い連結が全設備を通して制御される場合、上記ＣＳＰ設備は、能率的な熱間ストリップの製造を可能にする。
【０００３】
特許文献１および特許文献２内において、鋳造熱によるエンドレス圧延が記載されている。ここで、鋳造プロセスと圧延プロセスとが直接的に連結されている。エンドレスのストリップの切断は、巻取り機の直前において、せん断機でもって行われる。
【０００４】
鋳造設備と圧延設備との連結における、ストリップ鋼の連続的な製造のための類似の方法は、特許文献３および特許文献４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第０ ２８６ ８６２ Ａ１号明細書
【特許文献２】ヨーロッパ特許第０ ７７１ ５９６ Ｂ１号明細書
【特許文献３】ヨーロッパ特許第０ ４１５ ９８７ Ｂ２号明細書
【特許文献４】ヨーロッパ特許第０ ８８９ ７６２ Ｂ１号明細書
【特許文献５】ヨーロッパ特許第１ ３６５ ８６９ Ｂ１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍ．アンダーソン、他著（M. Andersson et al.）の寄稿論文、「Ironmaking and Steelmaking」内における「Introduction of enhanced indefinite chill and high speed steel rolls in European hot strip mills“」、（2004年刊行、Vol. 31、No. 5、383頁以降参照）
【非特許文献２】Ｃｈ．ウィリエム、他著（Ch. Willems et al.）の寄稿論文、「Stahl」内における「PM-HIP-Losungen fur Werkzeuge und Formen」、（1998年刊行、6号、38〜40頁参照）
【０００７】
選択的な技術は、個別のスラブ、即ち個別のストリップの圧延である。ストリップの不連続の圧延の場合、鋳造および圧延は分離される。鋳造速度は、通常、極めて低く、且つ、圧延速度がこの鋳造速度に依存せずに高いレベルで、最後の変形のための温度が最低温度の上方に存在するという様式で行われる。
【０００８】
薄い熱間ストリップの製造は、多くの使用のために注目すべきである。その場合に、圧延の際に高いワークロール摩耗が生じること、および、このワークロール摩耗が、特に圧延ラインの、ストリップの搬送方向内において後方のロールスタンド内において、ワークロールの中間交換を必要とさせることは確かに不利である。
従来、そこで、大抵の場合は、いわゆるＩＣ−ロール（IC-Walzen）が使用される。このＩＣ−ロールは、高いカーバイト成分および樹脂状晶間に設けられたグラファイトを有する、古典的なロール材料を有するロールである。上記ロールは、均等な摩耗によって特徴付けられ、且つ、プロセス信頼性を有している。熱的な負荷の場合、上記ロールは比較的に抵抗力があり、且つ、亀裂の場合、グラファイトに沿っての整向状態が生じる。
【０００９】
このロールの摩耗は、確かに総じて相対的に高い。これに伴って、制限された圧延時間が現れる。
【００１０】
一般的に、圧延ロールスタンド内におけるワークロールも公知であり、このワークロールが、特別に摩耗の少ないロール表面を有し、このロール表面が、特に、摩耗の少ない材料の層によって形成されている。この様式のロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（Semi-HSS-Walzen）、または、粉末冶金−ロール（PM-Walzen）として公知である。
【００１１】
名称「ＨＳＳ」は、高速度鋼（High-Speed-Steel）、および、比較的に少ないカーバイト成分を有する材料を代表している。鋳造の後、引き続いての焼き入れおよび焼き戻しでもって、オーステナイト化が行われる。
【００１２】
粉末冶金−ロールは、熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing）に従って製造されるロールである。この場合、粉末状の外殻材料（Schalenmaterial）が、高い圧力のもとで圧縮される。この熱間静水圧プレス法の場合、ロール芯材が、従来的に、前もって製造される（ノジュラー鋳鉄または鍛造）。次いで、上記芯材との、ＨＳＳ−外殻材料の結合が行われる。
この目的で、上記芯材、および粉末状の外殻材料は、特別の熱間静水圧プレス設備（HIP-Anlage）内において、極めて高い、全面的に作用するガス圧力、および高い温度（約１，１００°Ｃ）において、上記芯材、および粉末状の外殻材料の降伏点以上に加熱され且つその際圧縮される。
【００１３】
このようなロールは、従来、しかしながら、仕上げ圧延のためにではなく、むしろ、ロールスタンドの階段状配列の前方の領域内においてだけで使用される。
これに関して、これらロールが極めて傷付き易く、即ち、誤圧延されたストリップ端部によって、または、他の障害の結果として、表面の膨らみ、または熱亀裂の状態になり、且つ従って、このロールの早期の損害の状態になることであり、このことは、仕上げロールスタンド内における上記ロールの使用を、基本的に、不経済にまたはそれどころか不可能にすることがその理由である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の根底をなす課題は、上記された様式に従う、薄い熱間ストリップを製造するための装置および方法を、これら装置および方法が高められた能率および高い経済性を達成可能であるように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、本発明に従い、装置技術的に、仕上げロールスタンドのワークロールが、摩耗の少ないロール表面を有していることによって解決される。このことは、特に、ロール表面が、摩耗の少ない材料の層によって形成されていることによって達成される。
【発明の効果】
【００１６】
摩耗の少ない層は、その際、自体公知の方法で、粉末冶金的な材料から成ることは可能である。この場合、この摩耗の少ない層は、公知の熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing - Verfahren）によって、製造されている。
【００１７】
摩耗の少ない層は、同様に、金属−セラミック−複合材料（いわゆる、「サーメット（Cermets）」）から成っている。
【００１８】
本発明の実施形態に従い、ワークロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（High Speed Steel - Walzen）として形成されている。
【００１９】
その際、有利には、少なくとも１つの圧延ラインの全てのワークロールが、摩耗の少ない層を有している。
【００２０】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための方法は、仕上げロールスタンドのワークロールとして、摩耗の少ないロール表面を有するロール、特に、摩耗の少ない材料の層を有するロールが使用されることによって特徴付けられている。
【００２１】
その際、確実な圧延プロセス、および、ロールの高い使用期間の保障の目的で、有利には、少なくとも、仕上げロールスタンドの領域内において、熱間ストリップの送り込みの前に、ワークロールの間のロール間隙が広げられ、且つ、この熱間ストリップの送り込みの後、このロール間隙が目標値へと動かされることが行われる。このロール間隙の広げは、その際、有利には、ある値へと行われ、この値の場合、ワークロールに関して損傷の無い圧延が、確実に圧延され得る厚さにおいて可能である。
【００２２】
相対して、同様に、少なくとも、仕上げロールスタンドの領域内において、熱間ストリップの送り出しの前に、ロール間隙が、上記目標値からより大きな値へと広げられることは行われ得る。
【００２３】
有利には、仕上げロールスタンド内における熱間ストリップが、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の仕上げストリップ厚さに圧延されることが行われる。
【００２４】
本発明の基本思想は、合目的に、−そのことが、従来、公知でなく且つ一般に行われていない− エンドレスプロセス内において薄い熱間ストリップの仕上げ圧延のために、摩耗の少ないワークロールが使用されることを目指しており、その際、これらワークロールは、それ自体は公知であるが、しかしながら、このワークロールが仕上げ圧延の際の高いロール負荷の結果として、従来、使用され得なかった。
【００２５】
このことが、上記された方法の技術的な構成によって、支援され即ち可能とされる場合、この方法は、仕上げ圧延プロセスの際に、如何なる過度なワークロールの負荷の状態にもならないことを保障する。
【００２６】
本発明に従って設けられたエンドレス圧延の場合、圧延障害が回避され、このことは、摩耗の少ないロール表面を有するワークロールの使用を、同様に仕上げ圧延領域内においても可能にする。ここで、（何時間もの）比較的に長い時間にわたって持続した圧延は、圧延ラインにおける送り込みおよび送り出し無しに行われる。
仕上げロールスタンド内におけるワークロール負荷を、低く保持するために、頭部または端部において、ロールスタンドの開放、または、比較的に大きな、確実に圧延されるべき最終厚さへの圧延のような、上記された特殊な構成は講ぜられ得る。これら歩留り損失は、その際、比較的に小さい。何故ならば、この損失長さは、エンドレスに圧延されるストリップの全ストリップ長さに比較して少ないからである。
【００２７】
摩耗の少ないワークロール（特に高速度鋼−ロール、粉末冶金−ロール）の使用のもとでの、エンドレス圧延の状況のもとで、薄いストリップの経済的な製造は、特に有利である。比較的に少ないロール交換、および従って、比較的に少ない鋳造中断が行われる。
従って、同時に改善されたストリップ輪郭において、圧延プログラム即ち鋳造シーケンスが延長される。何故ならば、ワークロール摩耗が、ここで、同様に後方のロールスタンド内においても少ないからである。
【００２８】
全設備の生産性は、圧延プログラム即ち鋳造シーケンスの延長によって向上され得る。
【００２９】
次に、図を参照して本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】粗圧延ラインと仕上げ圧延ラインを有する、本発明の第１の実施形態に従う、鋳造圧延設備の概略的な図である。
【図２】コンパクトな圧延ラインを有する、図１に対して選択的な実施形態における、本発明の鋳造圧延設備の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１内において、薄い熱間ストリップ１を製造するための装置が略図示されている。
このストリップ製造は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって行われる。このために、鋳造機械２が設けられており、この鋳造機械内において、先ず第一に、薄スラブ３が鋳造される。
上記スラブもしくはストリップの搬送方向Ｆ内において、該圧延ライン４、５が後置されている。この圧延ライン４、５内において、上記薄スラブ３は、鋳造工程の一次熱の利用のもとで、漸次、仕上げられたストリップへと圧延される。その際、粗圧延ライン４および仕上げ圧延ライン５が設けられている。
この仕上げ圧延ライン５は、多数の仕上げロールスタンド７を有しており、これら仕上げロールスタンド７、圧延ライン４、５の、搬送方向（Ｆ）に見て後方の領域（６）内において設けられている。ストリップ１は、ここで、最終厚さへと圧延され、この最終厚さが、有利には、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の範囲内にある。仕上げロールスタンド７内における、このストリップの圧延は、バックアップロールによって支持されたワークロール８でもって行われる。
【００３２】
その際、仕上げロールスタンド７のワークロール８が摩耗の少ないロール表面を有していることは重要である。特に、このロール表面は、摩耗の少ない材料の層によって形成されている。
【００３３】
この様式のロールは、確かに上記で説明されているように、それ自体、従来技術において公知である。これらロールは、従来、しかしながら、決してストリップ１の仕上げ圧延に使用されない。
【００３４】
耐摩耗性のロール表面を有する、使用されるロールのために、
Ｍ．アンダーソン、他著（M. Andersson et al.）の寄稿論文、「Ironmaking and Steelmaking」内における「Introduction of enhanced indefinite chill and high speed steel rolls in European hot strip mills“」、（2004年刊行、Vol. 31、No. 5、383頁以降参照）（非特許文献１）、および、特許文献５（特に、段落００１４）が引き合いに出される。
【００３５】
熱間静水圧プレス法（HIP-Verfahren）については、詳細に、Ｃｈ．ウィリエム、他著（Ch. Willems et al.）の寄稿論文、「Stahl」内における「PM-HIP-Losungen fur Werkzeuge und Formen」、（1998年刊行、6号、38〜40頁参照）内において説明されている（非特許文献２）。
【００３６】
「サーメット」とも称される、金属−セラミック−複合材料は、高い硬度および破壊じん性の組み合わせに基づいて、多数の構造部材内において、耐摩耗性の材料として使用され、このことは、本発明においても同様に利用される。
【００３７】
有利には、摩耗の少ないワークロールの使用は、熱間ストリップ圧延ラインの全てのロールスタンド内において行われ、従って、粗圧延ライン４内においても行われ得る（この後者の構成は、従来技術内において、それ自体、既に公知である）。
【００３８】
この方法の経過は、その際、誤圧延されたストリップ端部、または、ワークロールの一般的な障害およびこれに伴う損傷が、以下の構成によって回避されるように行われる。
【００３９】
開いているロール間隙でもっての送り込み、またはストリップ頭部の送り込みは、確実に形成され得る製品寸法（比較的に厚く仕上げられたストリップ）において行われ得る。仕上げロールスタンド内へのストリップの送り込みの後に初めて、ロール間隙の間隙幅は、次いで、臨界的に形成され得る目標間隙幅へと、有利には１．５ｍｍ以下の値へと調節される。
【００４０】
更に、ストリップの長尺の良質な部分（Filetteil）のための、多数のコイルのためのエンドレスプロセスが行われる。
【００４１】
同様に、ストリップの送り出しも、再び、比較的に大きな最終間隙幅または開いているロール間隙でもって行われる。
【００４２】
図２内において図示された装置は、図１に従う装置と、基本的に、単に、ここでコンパクトな圧延ライン４が設けられていることだけにおいて相違している。この圧延ラインは、しかしながら、同様に、搬送方向Ｆに位置している後方の部分６を有しており、この部分内において、ワークロール８が、摩耗の少ないロール表面を有している。
この製造設備内において、エンドレスプロセス、または選択的に、バッチ式作動が行われることは可能である。
【００４３】
これら図内において、薄い熱間ストリップ１を製造するための装置の種々の自体公知の機器が図示されており、これら機器は、しかしながら本願発明のために一義的ではない。
【００４４】
単に、ここで特に、誘導炉９、および、従来的に動作される保持炉１０だけが図示されている。更に、冷却区間１１が図示されており、この冷却区間の後方に、コイル１３へと仕上げられたストリップの巻取りのための巻取り機１２が設けられている。
【００４５】
仕上げロールスタンド７内において使用されるワークロール８は、上記で既に部分的に説明されているように、高速度鋼−ロール、セミ−高速度鋼−ロール、粉末冶金−熱間静水圧プレス成形−ロール（PM-HIP-Walzen）、サーメット−ロール（Cermet-Walzen）の名称のもとで、それ自体は公知である。同様に、耐摩耗性であるがしかしながら通常は傷付き易い、他の被覆材料も可能である。
【００４６】
圧延プログラム長さは、通常、ワークロールの摩耗深さ、もしくは摩耗形状によって、または、−これらとの関連において−所望されたストリップ輪郭によって、規定される。特に、例えば高い縁部摩耗による、高いストリップ縁部の板厚減少（エッジドロップ）、または隆起は不都合である。
【００４７】
更に、同様にロール表面品質およびストリップ表面品質も、著しく、圧延プログラム長さに影響を及ぼす。例えば誤圧延されたストリップ端部による、ロール表面上での、高い粗面状態だけでなく押し付け状態もまた、その際に関連する。
【００４８】
まさに、薄いストリップの場合、高い摩耗が発生する。特に、幅広の圧延の際に、摩耗作用は明確になる。従来の熱間ストリップ圧延ラインにおいて、ここで、同様に、ストリップ端部誤圧延または他の圧延不良の危険も高い。
【００４９】
従って、この技術、即ち、エンドレスの薄スラブ製造設備内における薄いストリップの圧延は、摩耗の少ないワークロールの使用でもって、（同様に最終のロールスタンド内において）、特に考慮に値する。このエンドレス技術は、圧延不良を回避し、および、摩耗の少ないロールが、製品の品質を改善し、且つ圧延プログラム長さの延長を許容する。
【００５０】
直接の使用（僅かのエネルギー供給における引き続いての圧延を伴う鋳造）の組み合わせ、および、鋳造シーケンスの延長は、上述された技術を、特に経済的に節約する。
【符号の説明】
【００５１】
１ 熱間ストリップ（ストリップ）
２ 鋳造機械
３ 薄スラブ
４ 圧延ライン、粗圧延ライン
５ 圧延ライン、仕上げ圧延ライン
６ 後方の領域
７ 仕上げロールスタンド
８ ワークロール
９ 誘導炉
１０ 保持炉
１１ 冷却区間
１２ 巻取り機
１３ コイル
Ｆ 搬送方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための装置であって、このエンドレスプロセスが、
その鋳造機械内において薄スラブが鋳造される該鋳造機械、
その圧延ライン内において上記薄スラブが鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延される、上記鋳造機械の内の少なくとも１つの鋳造機械に後置された該圧延ライン、および、
それら仕上げロールスタンド内において熱間ストリップがワークロールでもって最終厚さへと圧延される、上記熱間ストリップの搬送方向Ｆ内において後方の領域内に設けられた多数の該仕上げロールスタンド、を備える様式の上記装置に関する。
更に、本発明は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の様式の設備は、薄スラブ−／薄ストリップ−鋳造圧延設備として、ＣＳＰ設備（CSP-Anlagen）の名称のもとで公知である。連続鋳造設備と圧延ラインとこの圧延ラインの温度調節装置との強い連結が全設備を通して制御される場合、上記ＣＳＰ設備は、能率的な熱間ストリップの製造を可能にする。
【０００３】
特許文献１および特許文献２内において、鋳造熱によるエンドレス圧延が記載されている。ここで、鋳造プロセスと圧延プロセスとが直接的に連結されている。エンドレスのストリップの切断は、巻取り機の直前において、せん断機でもって行われる。
【０００４】
鋳造設備と圧延設備との連結における、ストリップ鋼の連続的な製造のための類似の方法は、特許文献３および特許文献４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第０ ２８６ ８６２ Ａ１号明細書
【特許文献２】ヨーロッパ特許第０ ７７１ ５９６ Ｂ１号明細書
【特許文献３】ヨーロッパ特許第０ ４１５ ９８７ Ｂ２号明細書
【特許文献４】ヨーロッパ特許第０ ８８９ ７６２ Ｂ１号明細書
【特許文献５】ヨーロッパ特許第１ ３６５ ８６９ Ｂ１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍ．アンダーソン、他著（M. Andersson et al.）の寄稿論文、「Ironmaking and Steelmaking」内における「Introduction of enhanced indefinite chill and high speed steel rolls in European hot strip mills“」、（2004年刊行、Vol. 31、No. 5、383頁以降参照）
【非特許文献２】Ｃｈ．ウィリエム、他著（Ch. Willems et al.）の寄稿論文、「Stahl」内における「PM-HIP-Losungen fur Werkzeuge und Formen」、（1998年刊行、6号、38〜40頁参照）
【０００７】
選択的な技術は、個別のスラブ、即ち個別のストリップの圧延である。ストリップの不連続の圧延の場合、鋳造および圧延は分離される。鋳造速度は、通常、極めて低く、且つ、圧延速度がこの鋳造速度に依存せずに高いレベルで、最後の変形のための温度が最低温度の上方に存在するという様式で行われる。
【０００８】
薄い熱間ストリップの製造は、多くの使用のために注目すべきである。その場合に、圧延の際に高いワークロール摩耗が生じること、および、このワークロール摩耗が、特に圧延ラインの、ストリップの搬送方向内において後方のロールスタンド内において、ワークロールの中間交換を必要とさせることは確かに不利である。
従来、そこで、大抵の場合は、いわゆるＩＣ−ロール（IC-Walzen）が使用される。このＩＣ−ロールは、高いカーバイト成分および樹脂状晶間に設けられたグラファイトを有する、古典的なロール材料を有するロールである。上記ロールは、均等な摩耗によって特徴付けられ、且つ、プロセス信頼性を有している。熱的な負荷の場合、上記ロールは比較的に抵抗力があり、且つ、亀裂の場合、グラファイトに沿っての整向状態が生じる。
【０００９】
このロールの摩耗は、確かに総じて相対的に高い。これに伴って、制限された圧延時間が現れる。
【００１０】
一般的に、圧延ロールスタンド内におけるワークロールも公知であり、このワークロールが、特別に摩耗の少ないロール表面を有し、このロール表面が、特に、摩耗の少ない材料の層によって形成されている。この様式のロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（Semi-HSS-Walzen）、または、粉末冶金−ロール（PM-Walzen）として公知である。
【００１１】
名称「ＨＳＳ」は、高速度鋼（High-Speed-Steel）、および、比較的に少ないカーバイト成分を有する材料を代表している。鋳造の後、引き続いての焼き入れおよび焼き戻しでもって、オーステナイト化が行われる。
【００１２】
粉末冶金−ロールは、熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing）に従って製造されるロールである。この場合、粉末状の外殻材料（Schalenmaterial）が、高い圧力のもとで圧縮される。この熱間静水圧プレス法の場合、ロール芯材が、従来的に、前もって製造される（ノジュラー鋳鉄または鍛造）。次いで、上記芯材との、ＨＳＳ−外殻材料の結合が行われる。
この目的で、上記芯材、および粉末状の外殻材料は、特別の熱間静水圧プレス設備（HIP-Anlage）内において、極めて高い、全面的に作用するガス圧力、および高い温度（約１，１００°Ｃ）において、上記芯材、および粉末状の外殻材料の降伏点以上に加熱され且つその際圧縮される。
【００１３】
このようなロールは、従来、しかしながら、仕上げ圧延のためにではなく、むしろ、ロールスタンドの階段状配列の前方の領域内においてだけで使用される。
これに関して、これらロールが極めて傷付き易く、即ち、誤圧延されたストリップ端部によって、または、他の障害の結果として、表面の膨らみ、または熱亀裂の状態になり、且つ従って、このロールの早期の損害の状態になることであり、このことは、仕上げロールスタンド内における上記ロールの使用を、基本的に、不経済にまたはそれどころか不可能にすることがその理由である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の根底をなす課題は、上記された様式に従う、薄い熱間ストリップを製造するための装置および方法を、これら装置および方法が高められた能率および高い経済性を達成可能であるように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、本発明に従い、装置技術的に、仕上げロールスタンドのワークロールが、摩耗の少ないロール表面を有していることによって解決される。このことは、特に、ロール表面が、摩耗の少ない材料の層によって形成されていることによって達成される。
【発明の効果】
【００１６】
摩耗の少ない層は、その際、自体公知の方法で、粉末冶金的な材料から成ることは可能である。この場合、この摩耗の少ない層は、公知の熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing - Verfahren）によって、製造されている。
【００１７】
摩耗の少ない層は、同様に、金属−セラミック−複合材料（いわゆる、「サーメット（Cermets）」）から成っている。
【００１８】
本発明の実施形態に従い、ワークロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（High Speed Steel - Walzen）として形成されている。
【００１９】
その際、有利には、少なくとも１つの圧延ラインの全てのワークロールが、摩耗の少ない層を有している。
【００２０】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップを製造するための方法は、仕上げロールスタンドのワークロールとして、摩耗の少ないロール表面を有するロール、特に、摩耗の少ない材料の層を有するロールが使用されることによって特徴付けられている。
【００２１】
その際、確実な圧延プロセス、および、ロールの高い使用期間の保障の目的で、有利には、少なくとも、仕上げロールスタンドの領域内において、熱間ストリップの送り込みの前に、ワークロールの間のロール間隙が広げられ、且つ、この熱間ストリップの送り込みの後、このロール間隙が目標値へと動かされることが行われる。このロール間隙の広げは、その際、有利には、ある値へと行われ、この値の場合、ワークロールに関して損傷の無い圧延が、確実に圧延され得る厚さにおいて可能である。
【００２２】
相対して、同様に、少なくとも、仕上げロールスタンドの領域内において、熱間ストリップの送り出しの前に、ロール間隙が、上記目標値からより大きな値へと広げられることは行われ得る。
【００２３】
有利には、仕上げロールスタンド内における熱間ストリップが、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の仕上げストリップ厚さに圧延されることが行われる。
【００２４】
本発明の基本思想は、合目的に、−そのことが、従来、公知でなく且つ一般に行われていない− エンドレスプロセス内において薄い熱間ストリップの仕上げ圧延のために、摩耗の少ないワークロールが使用されることを目指しており、その際、これらワークロールは、それ自体は公知であるが、しかしながら、このワークロールが仕上げ圧延の際の高いロール負荷の結果として、従来、使用され得なかった。
【００２５】
このことが、上記された方法の技術的な構成によって、支援され即ち可能とされる場合、この方法は、仕上げ圧延プロセスの際に、如何なる過度なワークロールの負荷の状態にもならないことを保障する。
【００２６】
本発明に従って設けられたエンドレス圧延の場合、圧延障害が回避され、このことは、摩耗の少ないロール表面を有するワークロールの使用を、同様に仕上げ圧延領域内においても可能にする。ここで、（何時間もの）比較的に長い時間にわたって持続した圧延は、圧延ラインにおける送り込みおよび送り出し無しに行われる。
仕上げロールスタンド内におけるワークロール負荷を、低く保持するために、頭部または端部において、ロールスタンドの開放、または、比較的に大きな、確実に圧延されるべき最終厚さへの圧延のような、上記された特殊な構成は講ぜられ得る。これら歩留り損失は、その際、比較的に小さい。何故ならば、この損失長さは、エンドレスに圧延されるストリップの全ストリップ長さに比較して少ないからである。
【００２７】
摩耗の少ないワークロール（特に高速度鋼−ロール、粉末冶金−ロール）の使用のもとでの、エンドレス圧延の状況のもとで、薄いストリップの経済的な製造は、特に有利である。比較的に少ないロール交換、および従って、比較的に少ない鋳造中断が行われる。
従って、同時に改善されたストリップ輪郭において、圧延プログラム即ち鋳造シーケンスが延長される。何故ならば、ワークロール摩耗が、ここで、同様に後方のロールスタンド内においても少ないからである。
【００２８】
全設備の生産性は、圧延プログラム即ち鋳造シーケンスの延長によって向上され得る。
【００２９】
次に、図を参照して本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】粗圧延ラインと仕上げ圧延ラインを有する、本発明の第１の実施形態に従う、鋳造圧延設備の概略的な図である。
【図２】コンパクトな圧延ラインを有する、図１に対して選択的な実施形態における、本発明の鋳造圧延設備の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１内において、薄い熱間ストリップ１を製造するための装置が略図示されている。
このストリップ製造は、エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって行われる。このために、鋳造機械２が設けられており、この鋳造機械内において、先ず第一に、薄スラブ３が鋳造される。
上記スラブもしくはストリップの搬送方向Ｆ内において、該圧延ライン４、５が後置されている。この圧延ライン４、５内において、上記薄スラブ３は、鋳造工程の一次熱の利用のもとで、漸次、仕上げられたストリップへと圧延される。その際、粗圧延ライン４および仕上げ圧延ライン５が設けられている。
この仕上げ圧延ライン５は、多数の仕上げロールスタンド７を有しており、これら仕上げロールスタンド７、圧延ライン４、５の、搬送方向（Ｆ）に見て後方の領域（６）内において設けられている。ストリップ１は、ここで、最終厚さへと圧延され、この最終厚さが、有利には、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の範囲内にある。仕上げロールスタンド７内における、このストリップの圧延は、バックアップロールによって支持されたワークロール８でもって行われる。
【００３２】
その際、仕上げロールスタンド７のワークロール８が摩耗の少ないロール表面を有していることは重要である。特に、このロール表面は、摩耗の少ない材料の層によって形成されている。
【００３３】
この様式のロールは、確かに上記で説明されているように、それ自体、従来技術において公知である。これらロールは、従来、しかしながら、決してストリップ１の仕上げ圧延に使用されない。
【００３４】
耐摩耗性のロール表面を有する、使用されるロールのために、
Ｍ．アンダーソン、他著（M. Andersson et al.）の寄稿論文、「Ironmaking and Steelmaking」内における「Introduction of enhanced indefinite chill and high speed steel rolls in European hot strip mills“」、（2004年刊行、Vol. 31、No. 5、383頁以降参照）（非特許文献１）、および、特許文献５（特に、段落００１４）が引き合いに出される。
【００３５】
熱間静水圧プレス法（HIP-Verfahren）については、詳細に、Ｃｈ．ウィリエム、他著（Ch. Willems et al.）の寄稿論文、「Stahl」内における「PM-HIP-Losungen fur Werkzeuge und Formen」、（1998年刊行、6号、38〜40頁参照）内において説明されている（非特許文献２）。
【００３６】
「サーメット」とも称される、金属−セラミック−複合材料は、高い硬度および破壊じん性の組み合わせに基づいて、多数の構造部材内において、耐摩耗性の材料として使用され、このことは、本発明においても同様に利用される。
【００３７】
有利には、摩耗の少ないワークロールの使用は、熱間ストリップ圧延ラインの全てのロールスタンド内において行われ、従って、粗圧延ライン４内においても行われ得る（この後者の構成は、従来技術内において、それ自体、既に公知である）。
【００３８】
この方法の経過は、その際、誤圧延されたストリップ端部、または、ワークロールの一般的な障害およびこれに伴う損傷が、以下の構成によって回避されるように行われる。
【００３９】
開いているロール間隙でもっての送り込み、またはストリップ頭部の送り込みは、確実に形成され得る製品寸法（比較的に厚く仕上げられたストリップ）において行われ得る。仕上げロールスタンド内へのストリップの送り込みの後に初めて、ロール間隙の間隙幅は、次いで、臨界的に形成され得る目標間隙幅へと、有利には１．５ｍｍ以下の値へと調節される。
【００４０】
更に、ストリップの長尺の良質な部分（Filetteil）のための、多数のコイルのためのエンドレスプロセスが行われる。
【００４１】
同様に、ストリップの送り出しも、再び、比較的に大きな最終間隙幅または開いているロール間隙でもって行われる。
【００４２】
図２内において図示された装置は、図１に従う装置と、基本的に、単に、ここでコンパクトな圧延ライン４が設けられていることだけにおいて相違している。この圧延ラインは、しかしながら、同様に、搬送方向Ｆに位置している後方の部分６を有しており、この部分内において、ワークロール８が、摩耗の少ないロール表面を有している。
この製造設備内において、エンドレスプロセス、または選択的に、バッチ式作動が行われることは可能である。
【００４３】
これら図内において、薄い熱間ストリップ１を製造するための装置の種々の自体公知の機器が図示されており、これら機器は、しかしながら本願発明のために一義的ではない。
【００４４】
単に、ここで特に、誘導炉９、および、従来的に動作される保持炉１０だけが図示されている。更に、冷却区間１１が図示されており、この冷却区間の後方に、コイル１３へと仕上げられたストリップの巻取りのための巻取り機１２が設けられている。
【００４５】
仕上げロールスタンド７内において使用されるワークロール８は、上記で既に部分的に説明されているように、高速度鋼−ロール、セミ−高速度鋼−ロール、粉末冶金−熱間静水圧プレス成形−ロール（PM-HIP-Walzen）、サーメット−ロール（Cermet-Walzen）の名称のもとで、それ自体は公知である。同様に、耐摩耗性であるがしかしながら通常は傷付き易い、他の被覆材料も可能である。
【００４６】
圧延プログラム長さは、通常、ワークロールの摩耗深さ、もしくは摩耗形状によって、または、−これらとの関連において−所望されたストリップ輪郭によって、規定される。特に、例えば高い縁部摩耗による、高いストリップ縁部の板厚減少（エッジドロップ）、または隆起は不都合である。
【００４７】
更に、同様にロール表面品質およびストリップ表面品質も、著しく、圧延プログラム長さに影響を及ぼす。例えば誤圧延されたストリップ端部による、ロール表面上での、高い粗面状態だけでなく押し付け状態もまた、その際に関連する。
【００４８】
まさに、薄いストリップの場合、高い摩耗が発生する。特に、幅広の圧延の際に、摩耗作用は明確になる。従来の熱間ストリップ圧延ラインにおいて、ここで、同様に、ストリップ端部誤圧延または他の圧延不良の危険も高い。
【００４９】
従って、この技術、即ち、エンドレスの薄スラブ製造設備内における薄いストリップの圧延は、摩耗の少ないワークロールの使用でもって、（同様に最終のロールスタンド内において）、特に考慮に値する。このエンドレス技術は、圧延不良を回避し、および、摩耗の少ないロールが、製品の品質を改善し、且つ圧延プログラム長さの延長を許容する。
【００５０】
直接の使用（僅かのエネルギー供給における引き続いての圧延を伴う鋳造）の組み合わせ、および、鋳造シーケンスの延長は、上述された技術を、特に経済的に節約する。
【符号の説明】
【００５１】
１ 熱間ストリップ（ストリップ）
２ 鋳造機械
３ 薄スラブ
４ 圧延ライン、粗圧延ライン
５ 圧延ライン、仕上げ圧延ライン
６ 後方の領域
７ 仕上げロールスタンド
８ ワークロール
９ 誘導炉
１０ 保持炉
１１ 冷却区間
１２ 巻取り機
１３ コイル
Ｆ 搬送方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ（１）を製造するための装置であって、このエンドレスプロセスが、
その鋳造機械内において薄スラブ（３）が鋳造される該鋳造機械（２）と、
その圧延ライン内において上記薄スラブ（３）が鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延される、上記鋳造機械（２）の内の少なくとも１つの鋳造機械に後置された該圧延ライン（４、５）と、および、
それら仕上げロールスタンド内において熱間ストリップ（１）がワークロール（８）でもって最終厚さへと圧延される、上記熱間ストリップ（１）の搬送方向（Ｆ）において後方の領域（６）内に設けられた多数の該仕上げロールスタンド（７）とを備える様式の上記装置において、
仕上げロールスタンド（７）のワークロール（８）が、摩耗の少ないロール表面を有していることを特徴とする装置。
【請求項２】
ロール表面は、摩耗の少ない材料の層によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
摩耗の少ない層は、粉末冶金的な材料から成ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
粉末冶金的な材料から成る摩耗の少ない層は、熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing - Verfahren）によって、製造されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
摩耗の少ない層は、金属−セラミック−複合材料から成ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
ワークロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（High Speed Steel - Walzen）として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの圧延ライン（４、５）の全てのワークロール（８）が、摩耗の少ない層を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ（１）を製造するための方法であって、この方法の場合、
先ず第一に、鋳造機械（２）内において薄スラブ（３）が鋳造され、
その際、この薄スラブが、引き続いて、少なくとも１つの圧延ライン（４、５）内において、鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延され、且つ、
その際、上記熱間ストリップ（１）がこの熱間ストリップ（１）の搬送方向（Ｆ）において後方の領域（６）内において、多数の該仕上げロールスタンド（７）内においてワークロール（８）でもって最終厚さへと圧延される様式の上記方法において、
仕上げロールスタンド（７）のワークロール（８）として、が、摩耗の少ないロール表面を有するロール、特に、摩耗の少ない材料の層を有するロールが使用されることを特徴とする方法。
【請求項９】
少なくとも、仕上げロールスタンド（７）の領域内において、
熱間ストリップ（１）の送り込みの前に、ワークロール（８）の間のロール間隙が広げられ、且つ、
この熱間ストリップ（１）の送り込みの後、このロール間隙が目標値へと動かされることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ロール間隙は、ある値へと広げられ、この値の場合、
ワークロール（８）に関して損傷の無い圧延が、確実に圧延され得る厚さにおいて可能であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも、仕上げロールスタンド（７）の領域内において、
熱間ストリップ（１）の送り出しの前に、ロール間隙が、上記目標値からより大きな値へと広げられることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
仕上げロールスタンド（７）内における熱間ストリップ（１）は、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の仕上げストリップ厚さに圧延されることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ（１）を製造するための装置であって、このエンドレスプロセスが、
その鋳造機械内において薄スラブ（３）が鋳造される該鋳造機械（２）と、
その圧延ライン内において上記薄スラブ（３）が鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延される、上記鋳造機械（２）の内の少なくとも１つの鋳造機械に後置された該圧延ライン（４、５）と、および、
それら仕上げロールスタンド内において熱間ストリップ（１）がワークロール（８）でもって最終厚さへと圧延される、上記熱間ストリップ（１）の搬送方向（Ｆ）において後方の領域（６）内に設けられた多数の該仕上げロールスタンド（７）とを備える様式の上記装置において、
仕上げロールスタンド（７）のワークロール（８）が、摩耗の少ないロール表面を有していることを特徴とする装置。
【請求項２】
ロール表面は、摩耗の少ない材料の層によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
摩耗の少ない層は、粉末冶金的な材料から成ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
粉末冶金的な材料から成る摩耗の少ない層は、熱間静水圧プレス法（hot isostatic pressing - Verfahren）によって、製造されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
摩耗の少ない層は、金属−セラミック−複合材料から成ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
ワークロールは、高速度鋼−ロール、または、セミ−高速度鋼−ロール（High Speed Steel - Walzen）として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの圧延ライン（４、５）の全てのワークロール（８）が、摩耗の少ない層を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
エンドレスプロセス内において、鋳造圧延によって、薄い熱間ストリップ（１）を製造するための方法であって、この方法の場合、
先ず第一に、鋳造機械（２）内において薄スラブ（３）が鋳造され、
その際、この薄スラブが、引き続いて、少なくとも１つの圧延ライン（４、５）内において、鋳造工程の一次熱の利用のもとで圧延され、且つ、
その際、上記熱間ストリップ（１）がこの熱間ストリップ（１）の搬送方向（Ｆ）において後方の領域（６）内において、多数の該仕上げロールスタンド（７）内においてワークロール（８）でもって最終厚さへと圧延される様式の上記方法において、
仕上げロールスタンド（７）のワークロール（８）として、が、摩耗の少ないロール表面を有するロール、特に、摩耗の少ない材料の層を有するロールが使用されることを特徴とする方法。
【請求項９】
少なくとも、仕上げロールスタンド（７）の領域内において、
熱間ストリップ（１）の送り込みの前に、ワークロール（８）の間のロール間隙が広げられ、且つ、
この熱間ストリップ（１）の送り込みの後、このロール間隙が目標値へと動かされることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ロール間隙は、ある値へと広げられ、この値の場合、
ワークロール（８）に関して損傷の無い圧延が、確実に圧延され得る厚さにおいて可能であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも、仕上げロールスタンド（７）の領域内において、
熱間ストリップ（１）の送り出しの前に、ロール間隙が、上記目標値からより大きな値へと広げられることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
仕上げロールスタンド（７）内における熱間ストリップ（１）は、０．５ｍｍと１．５ｍｍの間の仕上げストリップ厚さに圧延されることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一つに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５０１６２５（Ｐ２０１３−５０１６２５Ａ）
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２４１４４（Ｐ２０１２−５２４１４４）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４９１３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１８２１７
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（３９００３５４２６）エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト (320)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４９１３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１８２１７
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（３９００３５４２６）エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト (320)
【Ｆターム（参考）】
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