JP2006502003A - 金属ストリップを連続的に製造する方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特にストリップの製造においてより高い生産性と経済性が達成され、更に仕上がったストリップの表面品質が改良される連続的製造方法と装置とを提供すること。
【解決手段】この発明は、金属、特に冷間圧延されたストリップ（１）、特に特殊鋼ストリップを連続的に製造する方法であって、仕上げるべきストリップ（１）が搬送方向（Ｒ）において装置（２）により案内され、その装置内でストリップ（１）が圧延処理、加熱及び化学的処理を受ける方法と装置に関する。この方法の生産性を改良するために、この発明により、圧延処理がストリップの加熱後に且つ化学的処理後に初めて実施されることが企図されている。

Description

この発明は、金属、特に冷間ストリップ、特に特殊鋼ストリップを連続的に製造する方法であって、仕上げるべきストリップが搬送方向において装置によって案内され、その装置内でストリップが圧延処理、加熱及び化学的処理を受ける連続的製造方法に関する。さらに、この発明は、特にこの方法を実施する装置に関する。

冷間ストリップ、特に特殊鋼ストリップの製造の場合には、金属ストリップは種々の処理がストリップに行われる仕上げ装置を通過する。その場合にストリップは圧延処理にてストリップの厚さを減少される。さらに加熱処理が接続でき、その加熱処理によりストリップに特殊材料特性が失われる。さらに、ストリップが酸洗ラインを通過し、そのラインにて化学的処理によってスケールが除去されるから、ストリップはスケールのない表面を有するにちがいない。

更なる加工のために、例えば冷間加工によって金属被覆或いは最終製品への直接的加工のために、熱間圧延された鋼ストリップはスケールのない表面を有するにちがいない。それ故に、熱間圧延の際に且つ次の冷却中に生じるスケールは残留することなしに除去されるにちがいない。これは少なくとも一つの酸洗処理によって行われ、この場合に種々の酸化鉄（ＦｅＯ，Ｆｅ₃ Ｏ₄ ，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）から或いは耐腐食性鋼ではクロムの豊かな酸化鉄から成るスケールは種々の酸（例えば、塩酸、硫酸、硝酸或いは混合酸）による鋼品質に応じて上昇した温度にて酸との化学反応によって引き離される。酸洗前に普通鋼では大抵は延伸曲げ方向による追加の機械的処理は、スケールを破壊してそれでスケール層への酸の迅速侵入を可能とするために、必要である。本質的に酸洗するのがより難しい耐腐食性鋼、オーステナイト鋼やフェライト鋼の場合には、ストリップの焼き鈍しと機械的な予めのスケール除去は、出来るだけ良好な酸洗可能なストリップ表面を達成するために、酸洗処理において直列接続されている。

この種の方法或いは装置はドイツ特許第１００２２０４５号明細書（特許文献１）から公知である。そこには、ストリップが酸洗装備によって案内され、酸洗装備の前後にそれぞれ一つの圧延ユニットが配置されていることが開示されている。第二圧延ユニットの後部のストリップの搬送方向において、ストリップは焼き鈍し炉と引き続きスケールがストリップ表面から除去される酸洗槽とを通過する。既に仕上がったストリップの巻上げ前にこのストリップはプレス圧延機にて隔離して加工され得る。

国際特許出願公開第００／３７１８９号明細書（特許文献２）と国際特許出願公開第００／３７１９０号明細書（特許文献３）は、ストリップが少なくとも一つの複数スタンド圧延列にてストリップの厚さを減少される金属ストリップを製造する装置を開示する。引き続いてストリップは焼き鈍し炉に到達し、更なる過程においてストリップは酸洗装置によって案内される。ストリップの巻付け前にここで僅かな厚さ減少のみをストリップに処理する圧延操作が接続できる。

米国特許出願公開第２００１／００３７６６７号明細書（特許文献４）は金属ストリップを製造する同様な装置を開示する。けれども、ここではストリップの加熱は企図されていない。ストリップは酸洗ラインにおけるスケール除去後のみに圧延機によって案内される。

既知の方法は、部分的にスケールを付けられた或いは単に部分的スケールを付けられた表面に圧延されなければならないと言う欠点を有する。このストリップ表面への圧延によってスケール除去された表面への圧延よりも本質的に高い圧延摩耗が生じる。さらに、それにより、表面品質が数倍要求されるような、表面品質が製造され得ないので、費用のかかる後処理が必要となる。

さらに、該当する方法の経済性を一べつすると、圧延機に続く装備とここで特に焼き鈍し炉と酸洗ラインは、圧延処理によって代表的には３０ー４０％だけ減少したストリップ厚さの規模に適合されなければならないことが極めて不都合であり、ストリップは既により薄いけれども、より長いので、焼き鈍し炉と酸洗ラインも適切に長く敷設されなければなず、何故なら、それは装置の高い費用をまねくからである。
ドイツ特許第１００２２０４５号明細書 国際特許出願公開第００／３７１８９号明細書 国際特許出願公開第００／３７１９０号明細書 米国特許出願公開第２００１／００３７６６７号明細書

この発明の課題は、前記欠点を克服することが可能であり、それで特にストリップの製造においてより高い生産性と経済性が達成され、更に仕上がったストリップの表面品質が改良されると言う最初に述べた種類の方法と付属装置を提供することにある。

この発明によるこの課題の解決策は、この発明の方法により、圧延処理がストリップの加熱後に且つ化学的処理後に初めて実施されることを特徴とする。

この処置態様によると、仕上げ装置において所望の厚さへのストリップの三処理工程圧延は酸洗によるストリップの焼き鈍し処理とスケール除去によってストリップの熱処理を実施していて、この場合に前記欠点が生じないことが達成される：元の厚さから減少した最終厚さまでのストリップの圧延は搬送方向において焼き鈍しと酸洗の後に初めて行われるから、焼き鈍し炉並びに酸洗ラインはそれぞれの範囲にてより小さく敷設され得る。さらに、前記圧延処理は完全にスケール除去されたストリップ表面に初めて行われるので、圧延摩耗が僅かなままである。さらに、提案された方法過程によって、改良されたストリップ表面品質は更なる処置が行使される必要なしに生じる。

特にストリップの加熱、ストリップの化学的処理及び圧延処理はこの順序で実施されることが提案されている。圧延処理の場合には特にテンダム圧延処理が重要である。一般に圧延処理の下でここでは、ストリップが圧延処理によってストリップ厚さを本質的に特に少なくとも２０％だけ減少されることが理解される。既に述べたように、ストリップの化学的処理の際には酸洗処理が重要である。

金属の冷間加工されたストリップを連続的に製造するこの発明の装置は、ストリップを加熱する、即ち特に焼き鈍しする装備、ストリップを化学的処理する装備及びストリップを圧延する装備を有する。この発明によると、ストリップを圧延する装備はストリップを加熱する装備とストリップを化学的処理する装備との後に配置されていて、この場合にはストリップを圧延する装備は少なくとも一つのタンダム圧延列を有する。この圧延列はタイプ６本組高圧延機として或いはタイプＺ本組高圧延機として形成され得る複数の圧延スタンドから成る。この圧延装備の外に、ストリップの厚さを減少するために別の装備は必要ではない。

品質を改良するために、さらにストリップを加熱する装備（焼き鈍し炉）とストリップを化学的処理する装備（酸洗ライン）との間に延伸指向性ユニットが配置され得る。さらに、焼き鈍し炉と酸洗ラインの間に金属粒放出ユニットが配置され得る。

搬送方向においてストリップを化学的処理する装備の後にさらに縁取りユニットがストリップを横に切り取るために配置されている。

仕上げ装置によるストリップの出来るだけ均一な走行の厳守は、装置が少なくとも一つの特に三つのストリップ貯蔵部を有することによって容易とされる。

ストリップの生産量に応じて説明された仕上げ装置は一体化された圧延列（タンダム列）を備える組合せられた熱間と冷間の焼き鈍しと酸洗ラインとしても運転され得る。これを助成するために、追加的に搬送方向においてストリップを加熱する装備の前に、特に到着ストリップ貯蔵部の前に脱脂装備が配置され得る。

図面においてこの発明の実施例が図示されている。唯一の図が概略的に特殊鋼を製造する装置を示す。

図において金属ストリップ１（金属ストランド）が加工される装置２が図示されている。この場合には、ストリップ１は搬送方向Ｒにおいて−即ち図の左から右へ−装置２によって案内され、この際にストリップ１の連続的進行（広範囲の一定のストリップ速度を備える進行）が行われる。

詳細に図示されていない流入部分１３においてストリップ１は装置２に導入される。その場合にストリップ１は図示されていない巻解きユニットから巻解かれて、装置２に案内される。搬送方向Ｒにおいて脱脂装備１２が接続し、その脱脂装備においてストリップ表面が清掃される。引き続いてストリップ１は、ストリップ１を加熱する装備３（焼き鈍し炉）の下に位置されているストリップ貯蔵部９（到着貯蔵部）に到達する。ストリップ貯蔵部９によって、ささいな外部障害の際にも、ストリップ導入においてストリップの連続的走行が達成されることが達成され得る。

焼き鈍し炉３においてストリップ１は熱処理を受ける。引き続いてストリップは延伸指向性ユニット６にまで到達し、このユニットにおいてストリップ１が研磨される。延伸指向性ユニット６の後に金属粒放出ユニット７が配置されている。

搬送方向Ｒにおいて金属粒放出ユニット７の後にはストリップ１を化学的処理する装備４が配置されている、即ちストリップ１が貯槽を通して案内される酸洗ラインは酸で充填されている。酸洗過程によってストリップ１の表面上のスケール層が除去されて、ストリップ１に改良された表面品質が与えられ得る。

酸洗ライン４の下部にはストリップ貯蔵部１１（中間貯蔵部）が配置されている。このストリップ貯蔵部からストリップ１は縁取りユニット８内に走行し、このユニットにおいてストリップ１の側面が切り取られる。この縁取りユニット８からストリップ１は一つの別のストリップ貯蔵部１０（流出貯蔵部）を介してストリップ１を圧延する装備５にまで到達する。この圧延装備５はテンダム圧延列として形成されている。ここには三つの前後に配置された圧延スタンド５ａ，５ｂ，５ｃが存在し、これら圧延スタンドではストリップ１が圧延されて、それによってストリップ厚さに減少される。

タンダム圧延列５の後部には流出部分１４が配置されており、この流出部は図示されていない巻取りユニットを有し、その巻取りユニットにより仕上げられたストリップ１が巻取られ得る。

タンダム圧延列５はー既に述べたようにー三つの圧延スタンド５ａ，５ｂ，５ｃを有し、６本組高圧延機或いはＺ本組高圧延機の複数圧延ー冷間圧延機の構成に形成され得る。ストリップ１の厚さ減少が装置２の端部にてストリップ１を圧延する唯一の装備５において初めて行われることによって、ストリップ１はタンダム圧延列５の前で比較的大きな厚さ、即ちストリップ１が装置２に入る厚さを有する。これは、焼き鈍し炉３並びに酸洗ライン４の構造長さが比較的僅かに保持され得ることをまねく。

それによって装置２の投資費用を僅かに保つ装置２の比較的コンパクトな構成が生じる。焼き鈍し炉３並びに酸洗ライン４はストリップ１の元の厚さに敷設され得て、それによりストリップ１が装置２に入る。

少なくともオーステナイトと簡単なフェライト材料のために、厚さの減少が事前の焼き鈍しなしに処理され得る、それは最大３０−４０％のより少ない最大厚さの減少をまねく。

装置２を通る一進行当たりのストリップ１の最大厚さ減少は、材料とタンダム圧延列５の出力のみに基づいており；焼き鈍しされていないストリップは、考慮される必要がない。

タンダム圧延列５の圧延スタンドは、最終焼き鈍しの際にストリップ１がプレスされ得るように敷設され得る。

スケール除去した且つ特に既に切り取ったストリップは、装置２への接続において中間保管なしに均一なストリップ張力の下で連続的に次の装備（熱亜鉛引き装置など）に流入できる。その場合には仕上ったストリップは次の装備の後部に交換的に二つのリールに巻き取られ、シャーにより分割され得る。

概略的に特殊鋼を製造する本発明の装置を示す。

符号の説明

１．．．．．ストリップ（金属ストランド）
２．．．．．装置
３．．．．．ストリップを加熱する装備（焼き鈍し炉）
４．．．．．ストリップを化学的処理する装備（酸洗ライン）
５．．．．．ストリップを圧延する装備（タンダム圧延列）
５ａ．．．．圧延スタンド
５ｂ．．．．圧延スタンド
５ｃ．．．．圧延スタンド
６．．．．．延伸指向性ユニット
７．．．．．金属粒放出ユニット
８．．．．．縁取りユニット
９．．．．．ストリップ貯蔵部（流入貯蔵部）
１０．．．．ストリップ貯蔵部（流出貯蔵部）
１１．．．．ストリップ貯蔵部（中間貯蔵部）
１２．．．．脱脂装備
１３．．．．流入部分
１４．．．．流出部分
Ｒ．．．．．搬送方向

Claims (12)

1. 金属、特に冷間圧延されたストリップ（１）、特に特殊鋼ストリップを連続的に製造する方法であって、仕上げるべきストリップ（１）が搬送方向（Ｒ）において装置（２）により案内され、その装置内でストリップ（１）が圧延処理、加熱及び化学的処理を受ける方法おいて、圧延処理はストリップの加熱後に且つ化学的処理後に初めて実施されることを特徴とする方法。
2. ストリップ（１）の加熱、ストリップ（１）の化学的処理及び圧延処理はこの順序で実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 圧延処理はテンダム圧延処理であることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の方法。
4. ストリップ（１）は圧延処理によりストリップの厚さを実質的に、特に少なくとも２０％に減少されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 化学的処理が酸洗処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 金属、特に冷間ストリップ（１）、特に特殊鋼ストリップを連続的に製造する、特に 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に基づく方法を実施する装置であって、仕上げるべきストリップ（１）が装置（２）を搬送方向（Ｒ）に通過し、その装置（２）がストリップ（１）を加熱する装備（３）、ストリップ（１）を化学的処理する装備（４）とストリップ（１）を圧延する装備（５）を有する装置において、ストリップ（１）を圧延する装備（５）は搬送方向（Ｒ）においてストリップ（１）を加熱する装備（３）とストリップ（１）を化学的処理する装備（４）との後に配置され、そしてストリップ（１）を圧延する装備（５）はテンダム圧延列（５ａ，５ｂ，５ｃ）を有することを特徴とする装置。
7. タンダム圧延列（５ａ，５ｂ，５ｃ）は６本組の或いはＺ本組の高圧延配列を備える複数圧延ー冷間圧延機として形成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ストリップ（１）を化学的処理する装備（４）は酸洗装備であることを特徴とする請求項６或いは請求項７に記載の装置。
9. ストリップ（１）を加熱する装備（３）とストリップ（１）を化学的処理する装備（４）との間に延伸指向性ユニット（６）が配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の装置。
10. ストリップ（１）を加熱する装備（３）とストリップ（１）を化学的処理する装備（４）の間に金属粒放出ユニット（７）が配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の装置。
11. 搬送方向（Ｒ）においてストリップ（１）を化学的処理する装備（４）の後に縁取りユニット（８）が配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 搬送方向（Ｒ）においてストリップ（１）を加熱する装備（３）の前に脱脂ユニット（１２）が配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項１１のいずれか一項に記載の装置。

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