JPH01122605A - ステッルミル圧延設備 - 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〕 本発明はステツケルミル圧延設備に係わり、特に高表面
品質の普通鋼板を得るのに好適なステツケルミル圧延設
備に関する。

〔従来の技術〕

仕上げミルの前後にコイラファーネスを備え、そのコイ
ラファーネスにストリップを交互の巻き取りながら仕上
げミルで所望回数の仕上げパスを行う圧延設備をステツ
ケルミル圧延設備と呼んでいる。このステツケルミル圧
延設備は、一般的には仕上げミルとは別個の粗ミルを備
え、また粗ミルの手前には、材料スラブを加熱するスラ
ブ均熱炉が設けられている。

このようなステツケルミル圧延設備での処理過程におい
てスラブ表面にはスケールが発生し、それはスラブ均熱
炉中で均熱中に発生するスケール即ち１次スケールと、
その後の圧延処理中に発生する２次スケールとに大別さ
れ、２次スケールはさらに、粗ミルの前段パス中に発生
するスケールと、粗ミルの後段パス中に発生するスケー
ルと、仕上げミル中に発生するスケールとに分けること
ができる。

従来のステツケルミル圧延設備においては、このような
スケールの対策として、均熱炉と粗ミルとの間にデスケ
ーリングスタンドを設け、粗ミルの前面及び後面に粗剛
デスケーリングヘッダを設け、仕上げミルの手前に仕上
げ用スケールブレーカ即ちＦＳＢを設け、以下ように処
理していた。

■スラブ均熱炉での１次スケール 均熱炉中にスラブ表面に発生したスケールは、均熱炉か
ら抽出後、デスケーリングスタンドまたは粗ミル前面の
粗剛デスゲーリングヘッダにより高圧水（圧力約１２０
〜１５０　ｋｇ／ａｌｌ　）を噴射することにより除去
する。

■粗ミルの前段パス中発生する２次スケールスケールの
成長に伴って随時、粗ミルの前後面の粗剛デスケーリン
グヘッダにより高圧水（圧力同上）を噴射することによ
る除去する。

■粗ミルの後段バス中発生する２次スケール粗ミルでの
圧延終了後、ＦＳＢにより高圧水（圧力約８０〜１５０
ｋｇ／ａｌｌ）を噴射することにより除去する。

■仕上げミルの圧延中発生する２次スケール従来のステ
ツケルミル圧延設備は、主にステンレス鋼の圧延に用い
られており、この場合には特に仕上げミルでの処理過程
で発生する２次スケールは無視することかでき、その発
生防止に関する配慮は必要とされていなかった。

また従来のステツケルミル圧延設備においては、コイラ
ファーネスは燃焼方式を用い、炉内にガス（プロパンガ
ス、ブタンガス、天然ガスまたは生成ガス等）、軽油ま
たは重油などの燃料を供給し、空気（即ち酸素）と混合
して燃焼させ、加熱していた。この場合、不完全燃焼を
防止するため通常約１０％前後の過剰酸素となるように
空気の混合比を定めている。

また従来から、ステツケルミル圧延設備を使った普通鋼
板の圧延も実施されていた。

なおこの種の装置として関連するものには、特公昭５５
−４６７６３号、特開昭５９−１８５５０４号等が挙げ
られる。特公昭５５−４６７６３号及び特開昭５９−１
８５５０４号には、１台のミルで粗ミルと仕上げミルを
兼用したステツケルミル圧延設備が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来からステツケルミル圧延設備を用
いて普通鋼の圧延を実施することも行われていた。この
場合には、粗ミルと仕上げミルとが別々に設けられてい
るものでも、粗ミルと仕上げミルとを兼用したものでも
、上記■の仕上げミルの圧延中にスラブ表面に無視でき
ないスケールが発生ずる。即ち、コイラファーネスには
過剰酸素となるよう空気が供給されており、このため燃
焼によって消費されなかった過剰酸素がストリップの鉄
元素（Ｆｅ　）と反応し、スケール（Ｆｅ　Ｏ。

Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３）を生成する。しかしながら、
上記従来の設備では、この仕上げミルの圧延中に発生す
るスケールの対策は施されておらず、これを除去するこ
とができなかった。

また従来のステツケルミル圧延設備において、この２次
スケールの除去を目的として、仕上げミル前後に高圧水
を噴出する仕上げ用デスケーリングヘッダを採用した例
がある。しかしながら、この場合には、 ａ）仕上げミルで処理されるストリップは板厚が薄く、
高圧水の噴射によりストリップ温度の著しい低下が生じ
、圧延品質の低下を招くこと、及び ｂ）コイラファーネス内に高圧水が飛散し、内張すされ
ている煉瓦等の急冷による損傷を生じること の理由により、実際にはこの仕上げ用デスケーリングヘ
ッダは使われていないのが実状である。

従って、この仕上げミル圧延中に発生する２次スケール
によって、出来上がったコイルの表面は、アバタ状のス
ケール痕が残り、高品質の普通鋼板を得ることができな
かった。このためこの普通鋼板は、１級品として取り扱
われず、２級品となり、せいぜい鋼管（パイプ）材とし
て使用されるに止どまっていた。

本発明の目的は、スケールの発生しやすい材質であって
も仕上げミル圧延中の２次スケールの発生を極力防止す
ることができ、高品質の圧延製品を得ることのできるス
テツケルミル圧延設備を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、コイラファーネスを無酸化炉で構成したこ
とを特徴とするステツケルミル圧延設備によって達成さ
れる。

〔作用〕

コイラファーネスを無酸化炉で構成することにより、炉
内に酸素を導入する必要がなくなり、スケールの発生が
防止される。

〔実施例〕

以下本発明の好適実施例を図面を参照して、スケールの
発生し易い材質として普通鋼を圧延する場合について説
明する。

第１図は本発明の一実施例によるステツケルミル圧延設
備の仕上げミル部分を示し、図中符号１はその仕上げミ
ルである。仕上げミル１は、それぞれ上下１対のワーク
ロール２、中間ロール３及び補強ロール４からなる６段
ミルで構成されている。

仕上げミル１の前後には入側コイラファーネス５及び出
側コイラファーネス６が設置されており、入側コイラフ
ァーネス５の入側にはクロップシャー７及び仕上げ用ス
ケールブレーカ即ちＦＳＢ８が設置されている。

仕上げミル１と入側コイラファーネス５との間には、入
側デフレクタガイド９及び入側ピンチロール１０が配置
され、また入側コイラファーネス５の炉開口部から仕上
げミル１にかけて、これら入側デフレクタガイド９及び
入側ピンチロール１０並びに仕上は入口チープル１１を
覆い、かつ仕上げ入口チープル１１のローラ間の隙間を
閉じる無酸化トイ１２が設けられている。仕上げミル１
と出側コイラファーネス６との間にも同様に、出側ピン
チローラ１３及び出側デフレクタガイド１４が配置され
、また出側コイラファーネス６の炉開口部から仕上げミ
ル１にかけても、これら出側デフレクタガイド１４及び
出側ピンチロール１３並びに仕上げ出口チープル１５を
覆い、かつ仕上げ出口チープル１５のローラ間の隙間を
閉じる無酸化トイ１６が設けられている。

入側コイラファーネス５は、その炉開口部に昇降可能な
入側可動パスラインローラ１７を備え、炉内には入側イ
ンサイドガイド１８と及び入側マンドレル１９が設けら
れている。

この入側コイラファーネス５は無酸化炉、ここでは電気
炉で構成され、また炉内に不活性ガスＮ２を導入するた
めのノズル２０が設けられ、炉内を無酸化雰囲気に保持
している。

出側コイラファーネス６も同様に、昇降可能な出側可動
パスラインローラ２１、出側インサイドガイド２２及び
出側マンドレル２３を備え、また電気炉で構成され、か
つ不活性ガス導入手段としてのノズル２４が設けられて
いる。

なお２５はクロップシャー前面テーブル、２６は仕上げ
アプローチテーブル、２７はホットランテーブルである
。

第２図は入側コイラファーネス５の詳細図を示し、不活
性ガスＮ２は不活性ガス供給装置３０より開閉弁３１及
び配管３２を通り、流量調整弁３３により適切な量に調
整され、ノズル２０より炉内に導かれる。炉内に充満し
た不活性ガスＮ２は、炉開口部３４より噴出し、無酸化
トイ１２内に充満し、トイ１２の内部を無酸化雰囲気に
する。

一方、可動パスラインローラ１７は、架台３５に保持さ
れた昇降シリンダ３６に接続され、この昇降シリンダの
動作によりより昇降し、適切な開口位置に保持され、通
板性を維持することと不活性ガスＮ２の消費量を低減さ
せることとの両方の機能を果たしている。

図示はしないか、出側コイラファーネス６のノズル２４
及び可動パスラインローラ２１についても同様に構成さ
れている。

次にこのように構成されたステツケルミル圧延設備の動
作を説明する。

スラブ均熱炉（図示せず）で加熱されたスラブは、デス
ケーリングスタンド（図示せず）で１次スケールを除去
された後、粗ミル（図示せず）で５．７バスのリバース
圧延をされる。粗ミル前段パス中発生する２次スケール
は、粗ミル前後面に設けられた雇用デスケーリングへツ
タ（図示せず）により高圧水で除去される。

粗ミル圧延を完了したスラブ即ちバーには、粗ミル後段
パス中に発生した２次スケールが付着している。このバ
ーは、クロプシャー前面テーブル２５よりクロプシャ−
７に送られ、ここで先端をカットされた後、ＦＳＢ８に
送られ、ここで高圧水によりその２次スケールが除去さ
れる。このバ−はさらに、仕上げアプローチテーブル２
６、入側無酸化トイ１２、入側ピンチロール１０、仕上
げ入口チープル１１を通って仕上げミル１に送られ、こ
こでワークロール２により仕上げ第１パス圧延がされ、
そのストリップの先端は、出側無酸化トイ１６、仕上げ
出口チープル１５、出側ピンチロール１３、出側デフレ
クタガイド１４、通板位置に十分に開口された出側可動
パスラインローラ２１、出側インサイドガイド２２を通
過後、出側コイラファーネス６の出側マンドレル２３に
巻き付けられる。

ストリップ先端が出側マンドレル２３に巻き付き、張力
が正しくかかった後、ただちに出側可動パスラインロー
ラ２１は下降し、炉開口部の開口面積を減少し、炉外か
ら大気が侵入するのを防ぐと同時に、ノズル２４より導
入されている不活性ガスＮ２の消費量の低減を図る。

この仕上げ第１バス中は、入側パスラインローラ１７は
下降状態で入側コイラファーネス５の炉開口部の開口面
積を減少した状態で待機している。

第１パスでストリップ後端が仕上げミル１のワークロー
ル２を抜けた直後、仕上げミル１は停止し、ただちに逆
転をし、ストリップ後端は第２パスとしてワークロール
２に再度噛込み、入側無酸化トイ１２、仕上げ入口チー
プル１１、入側ピンチロール１０、入側デフレクタガイ
ド９、仕上げミルの逆転開始後通板位置に十分開口され
た入側可動パスラインローラ１７、入側インサイドガイ
ド１８を通過後、入側コイラファーネス５のマンドレル
１９に巻き付けられる。

入側コイラファーネス５においても、出側コイラファー
ネス６と同様、ストリップ先端が入側マンドレル１９に
巻き付き、張力が正しくかかった後、ただちに入側可動
パスラインローラ１７は下降し、炉開口部の開口面積を
減少し、炉外から大気が侵入するのを防ぐと同時に、ノ
ズル２０より導入されている不活性ガスＮ２の消費量の
低減を図る。

この仕上げ第２パス中は、出側パスラインローラ２１は
下降され、出側コイラファーネス６の炉開口部の開口面
積を減少した状態で待機している。

第２パスでストリップ後端が仕上げミル１のワークロー
ル２を抜けた直後、仕上げミル１は再び停止し、ただち
に逆転をし、ストリップ後端は第３パスとしてワークロ
ール２に再度噛込み、同様に第３仕上げパス及びそれ以
降の圧延が行われる。

このように行われる仕上げミル圧延において、入側及び
出側コイラファーネス５，６は電気炉で構成されている
ので、従来の燃焼方式の炉のように炉内を過剰酸素とす
る必要がなく、これらコイラファーネス５，６内での加
熱時、ストリップ表面に２次スケールが発生することが
大幅に低減する。またコイラファーネス５，６には不活
性ガスＮ２の導入手段即ちノズル２０．２４を設け、炉
内に不活性ガスＮ２を導入しているので、ストリップ表
面の２次スケールの発生はさらに効果的に抑制される。

また仕上げミル１とコイラファーネス５，６との間には
無酸化トイ１２．１５が設置されているので、ここにコ
イラファーネス５．６からの不活性ガスが充満し、無酸
化雰囲気が得られる。このためここをとおるストリップ
に対しても、ストリップ表面に２次スケールが発生する
ことが防止される。

最終の仕上げバスを終了したストリップは、ホットラン
テーブル２７においてストリップクーラント（図示せず
）で適正な温度まで冷却された後、巻取り機（図示せず
）にコイル状に巻き取られ、製品となる。

このように本実施例によれば、不活性ガスの使用量を最
少限にしながら、仕上げミル圧延中の２次スケールの発
生を製品として害のない程度まで抑制し、スケール痕の
ほとんどない高品質の普通鋼板を得ることができる。

以上の実施例において、仕上げミル１と入側及び出側コ
イラファーネス５，６との間でのスケールの発生の防止
は無酸化トイ１２．１６の設置によって行っている。し
かしながら、種々０貼りをしても無酸化トイ１２．１６
内を完全に大気から遮断することは困難である。従って
仕上げミル１と入側及び出側コイラファーネス５．６と
の間でより一層効果的に２次スケールの発生を防止する
ためには、上記実施例に以下の対策を併用することが好
ましい。

まず仕上げミル１とコイラファーネス５．６との間での
スケールの生成について考察する。ステツケルミルの仕
上げ圧延は、上記実施例の説明から分るようにリバース
圧延であり、ストリップの歩留り向上を目的として、毎
パス尻抜は圧延を実施している。従ってストリップ先端
をコイラファーネス５．６のマンドレル１９．２３に巻
付けるまでの圧延速度と、ストリップ後端がそのマンド
レル１９．２３から抜ける直前以降の圧延速度とは、ス
トリップ中央部の圧延中の約１０％〜２０％程度に下げ
、巻付けの確実性とマンドレルに無理な外力が加わるこ
との防止とを図っている。このため、ストリップ先後端
は、ストリップ中央部に比較し、コイラファーネス５．
６外に滞在する時間即ち滞空時間が長く、よりスケール
が生成され易い状況にある。

一方、スケールの生成量は文献、第３版「鉄鋼便覧ＪＩ
Ｉ［（１）圧延基礎・鋼板、３３頁によれば、スケール
重量増加量をΔＷ、時間をｔ、反応速度定数をＫとすれ
ば、 ここでＫはアーレニウス（Ａｒｒｈｅｎｉｕｓｕ）の式
により、 Ｋ＝Ａ−ｅｘｐ　　（−Ｑ／ＲＴ）　　　　　−（２）
Ａ：頻度因子 Ｑ：拡散の活性化エネルギ Ｔ：絶対温度 と表わされる。

即ち温度が高いほど、時間が長いほどスケール生成量が
多くなることが分かる。

このような知見に基づき、仕上げミル１とコイラファー
ネス５．６との間でのスケールの生成減少対策として、
上記無酸化トイ１２．１６の設置＝　　１７　　＝ に加えて以下の対策を行う。

（Ａ）ストリップの滞空時間を短くするための対策 ａ）ストリップの先後端の巻付は速度及び尻抜は速度の
上昇：これにより上述した如く、スケールの生じ易いス
トリップ先後端の炉外での滞空時間が短縮され、この部
分でのスケールの生成が減少する。

ｂ）ストリップ中央部の圧延速度の上昇：従来的３００
　ｎｐｎの圧延速度を例えば約７００　ｉｐｍに上昇す
る。これにより全体的にストリップの滞空時間が減少し
、スケールの生成が減少する。

Ｃ）仕上げミル１とコイラファーネス５．６間の距離の
縮減：従来的８ｍであったものを例えば約６ｍに短縮す
る。これによっても炉外滞空時間が減少し、スケールの
生成が減少する。

ｄ）仕上げパス回数の減少：従来７〜９パスであったも
のを例えば５パスにする。ただし仕上げ圧延での総圧下
意は変更しないので、その分強圧下圧延となる。これに
よっても滞空時間は減少する６ ｅ）バー厚（粗ミルでの仕上り厚）の増大：従来１５〜
２０闇であったのを２０〜５０ｒｎ＋ｎに増大する。こ
れによりバーの長さか短くなり、無酸化雰囲気が十分に
確保しにくい第１仕上げパス時の炉外滞空時間が減少し
、スケールの発生が減少する。

ｆ）仕上げミル１の複数スタンド化：仕上げミル台数は
２スタンド、３スタンド、４スタンド等、タンデムホッ
トストリップミル（通常仕上げミルは６〜７スタンド）
に対してステツケルミルの経済的なメリットを失わない
台数であればよい。例えば２スタンドとした場合、１回
のパスで実質的に２回のパスを行うことかでき、パス回
数を半分にすることができ、上記ｄ）項のパス回数より
さらにパス回数が減少し、滞空時間がさらに短くなる。

ｇ）仕上げミル後段パス強圧下圧延二通常は前段パスが
強圧下圧延で、後段パスが軽圧下圧延（圧下率約１５〜
２０％）であるのを、前段パスの圧下量を減らし、後段
パスを強圧下圧延（間約２０〜３５％）すると、合計と
しての圧延時間が減少し、滞空時間が短くなる。

（Ｂ）コイラファーネス５，６の温度の最適化従来コイ
ラファーネスの温度が９００〜１０００℃であったのを
８００〜９００℃に低下させ、これによりスケールの発
生量を低減する。

以上（Ａ）−ａ）〜ｇ）及び（Ｂ）のスケール生成減少
対策を併用することにより、仕上げミル１とコイラファ
ーネス５，６との間の２次スケールの発生がより減少す
る。このスケール生成減少対策と、第１図及び第２図に
示した実施例におけるスケールの生成防止対策、即ちコ
イラファーネス５．６を無酸化炉とし不活性ガスを導入
すること、及び仕上げミル１とコイラファーネス５．６
との間に無酸化トイ１２．１６を設けることとにより、
仕上げ圧延中の２次スケールの発生を最少限に低減する
ことができ、スケール痕の非常に少ない極めて高品質の
普通鋼板を得ることができる。

なお上記スケール生成減少対策（Ａ）−ｆ）において仕
上げミルを複数スタンド化することを述べたが、その−
例として第３図に仕上げミルを２スタンド化した実施例
を示す。即ちこの実施例においては、１対のコイラーフ
ァーネス５．６の間に２スタンドの仕上げミルＩＡ及び
ＩＢを有し、各仕上げミルＩＡ及びＩＢは第１図に示す
仕上げミル１と実質的に同じ構造をしている。仕上げミ
ルＩＡと仕上げミルＩＢとの間には、好ましくは、仕上
げ出入ロチ−プル４０を覆う無酸化トイ４１を設置する
。

この実施例によれば、上述したように、例えば３回の仕
上げパスで実質的に６回の仕上げパスを行うことができ
、ストリップのコイラファーネス５．６外での滞空時間
を短縮することができ、コイラファーネス５，６外での
ストリップ表面のスケール生成量が減少し、普通鋼板の
一層の高品質化が図られる。

以上の実施例では、コイラファーネス５，６を構成する
無酸化炉として電気炉を用いたが、これのみに限らず、
誘導加熱炉、ラジアントチューブ等、直接炉内に酸素を
供給する必要のない他の無酸化炉を用いることができる
。

またコイラファーネス５，６内に導入する不活性ガスと
してＮ２ガスを用いたが、他の例として、アルゴンガス
、ヘリウムガス等の不活性ガスを用いることもできる。

また仕上げミル１．ＩＡ、ＩＢとして６段ミルを用いて
いるが、通常の２段ミル、４段ミル、５段ミル等、強圧
下仕上げ圧延が可能なミルならば、他のいかなるミルで
あってもよい。

また上記実施例は普通鋼の圧延に適用されたが、仕上げ
圧延において酸化が問題となる材質ならば、普通鋼以外
の圧延に適用してもよい。

さらに上記実施例は、仕上げミルと粗ミルとが別個にな
っているステツケルミル圧延設備に適用した例であるが
、本発明は仕上げミルと粗ミルとを兼用したものに適用
してもよい。

〔発明の効果〕

以上明らかなように、本発明のステツケルミル圧延設備
によれば、コイラファーネスを無酸化炉で構成したので
、普通鋼等のスケールの発生し易い材質を圧延した場合
であっても、コイラファーネス内で加熱中にストリップ
表面にスケールが発生することが防止され、高品質の圧
延製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるステツケルミル圧延設
備の仕上げミル部分の断面側面図であり、第２図はその
ステツケルミル圧延設備のコイラフ　　区アーネスの詳
細図であり、第３図は本発明の他の　　−符号の説明 １・・・仕上げミル ５．６・・・コイラファーネス ２０．２４・・・ノズル（不活性ガス導入手段）１７．
２１・・・可動パスラインローラ１２．１６・・・無酸
化トイ −２３＝ 手続補正書（熊） 昭和６３年　２月２２日　　滴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）仕上げミルの前後にコイラフアーネスを備えたス
   テッケルミル圧延設備において、前記コイラファーネス
   を無酸化炉で構成したことを特徴とするステッケルミル
   圧延設備。（２）前記無酸化炉に不活性ガス導入手段を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   テッケルミル圧延設備。 （３）前記コイラフアーネスの開口部に昇降可能な可動
   パスラインローラを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載のステッケルミル圧延設備。 （４）前記仕上げミルを２スタンド以上のタンデムミル
   で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のステッケルミル圧延設備。 （５）前記無酸化炉に不活性ガス導入手段を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のステッケルミ
   ル圧延設備。 （６）前記コイラフアーネスの開口部に昇降可能な可動
   パスラインローラを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載のステッケルミル圧延設備。 （７）前記コイラフアーネスと仕上げミルとの間に無酸
   化トイを設けたことを特徴とする特許請求の範囲３項ま
   たは第６項記載のステッケルミル圧延設備。