JP2020500713A - 金属のストリップを製造するための方法および設備 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、金属のストリップ１を製造するための方法に関し、このストリップ１が、圧延機２内において圧延され、前記ストリップ１が、搬送方向Ｆにおいて前記圧延機２に後続配置された位置で、曲げ引張り矯正装置３内において曲げ引張り矯正プロセスを被らせられ、および、前記ストリップ１が、搬送方向Ｆにおいて前記引張り矯正装置３に後続配置された位置で、巻き取り機４に巻き取られる。ストリップの平坦度を向上するために、本発明により、前記ストリップ１が、前記圧延機２と前記曲げ引張り矯正装置３との間で、少なくとも一時的に、第１の張力σ１を与えられること、前記ストリップ１が、搬送方向Ｆにおいて前記曲げ引張り矯正装置３の後ろで、少なくとも一時的に、第２の張力σ２を与えられること、および、前記ストリップ１が、前記曲げ引張り矯正装置３の領域内において、少なくとも一時的に、第３の張力σ３を与えられること、この第３の張力σ３が、前記第１の張力σ１および前記第２の張力σ２よりも大きい。更に、本発明は、金属のストリップ１を製造するための設備に関する。

Description

本発明は、金属のストリップを製造するための方法に関し、
このストリップが、圧延機内において圧延され、
前記ストリップが、搬送方向において前記圧延機に後続配置された位置で、曲げ引張り矯正装置内において曲げ引張り矯正プロセスを被らせられ、および、
前記ストリップが、搬送方向において前記引張り矯正装置に後続配置された位置で、巻き取り機に巻き取られる。
更に、本発明は、金属のストリップを製造するための設備に関する。

例えば直接的に販売される薄い熱間ストリップにおける、冷間ストリップ平坦度に対する、または、
より長い時間、張力のもとでエンドレスに圧延され且つ巻き取られ、および、その熱間ストリップにおいてただ不十分な平坦度測定だけが行われる該熱間ストリップの熱間ストリップ平坦度に対する、要求は、恒常的に増大している。

平坦度改善のために、過去において、熱間ストリップ圧延ラインの後ろに装入可能である引張り矯正機械が提案された。
エンドレス圧延のためのそのような使用状況は、例えば、特許文献１内において開示されている。
巻き取り機駆動機構の手前、または、巻き取り機駆動機構と巻き取り機との間での、引張り矯正機械の配設は、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、および、特許文献７が開示している。
熱間ストリップ圧延ラインの直後における引張り矯正装置は、特許文献８内において、および、冷却区間の内側での引張り矯正装置が、特許文献９内において開示されている。
更に別の解決策を、特許文献１０および特許文献１１が示している。

英国特許出願公開第２ １６３ ６８９ Ａ号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２ ５３７ １８８ Ａ１号明細書 米国特許出願公開第４ ３１６ ３７６ Ａ号明細書 ヨーロッパ特許第０ ９０６ ７９７ Ｂ１号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９ ５３ ９１５ Ａ１号明細書 ヨーロッパ特許第２ ０３８ ０７６ Ｂ１号明細書 ヨーロッパ特許出願公開第３ ０６１ ５３５ Ａ１号明細書 米国特許出願公開第４ ５３９ ８３０ Ａ号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０ ２０１３ ２１４ ３４４ Ａ１号明細書 ドイツ連邦共和国特許第１０ ２００５ ０６０ ０４６ Ｂ４号明細書 ヨーロッパ特許第１ ２３０ ９９３ Ｂ１号明細書

従って、本発明の根底をなす課題は、ストリップの平坦度を向上する方法および設備を提供することである。

本発明による、この課題の解決策は、
前記ストリップが、前記圧延機と前記曲げ引張り矯正装置との間で、少なくとも一時的に、第１の張力を与えられること、
前記ストリップが、搬送方向において前記曲げ引張り矯正装置の後ろで、少なくとも一時的に、第２の張力を与えられること、および、
前記ストリップが、前記曲げ引張り矯正装置の領域内において、少なくとも一時的に、第３の張力を与えられること、
この第３の張力が、前記第１の張力および前記第２の張力よりも大きいこと、
によって特徴付けられている。

第１の張力と第２の張力とは、その際、有利には、５と２５Ｎ／ｍｍ^２との間の値である。第３の張力は、有利には、３０と８０Ｎ／ｍｍ^２との間、有利には４０と６０Ｎ／ｍｍ^２との間の値である。
ストリップの頭部および終端部は、上述された張力から除外されている。曲げ引張り矯正装置の手前の輸送区間と、この曲げ引張り矯正装置の後ろの輸送区間での張力レベルが、その際、異なっていることは可能である。

曲げ引張り矯正装置の内側での平均的な張力レベルは、有利には、ストリップ材料、矯正区間の内側でのストリップ温度、および、ストリップ厚さに依存して決定され、且つ、有利には、プロセスモデルによって調節および制御される。同様に、隣接する輸送区間内における張力レベルも、プロセスモデルが決定する。

作動状態の最後の圧延スタンドと、曲げ引張り矯正装置の第１の駆動機構との間の、並びに、この曲げ引張り矯正装置の第２の駆動機構の輸送区間と巻き取り機駆動機構または巻き取り機との間の、長い輸送区間での張力レベルは、これに伴って、曲げ引張り矯正装置区間の内側での張力レベルよりも低い。上記のことに応じて、曲げ引張り矯正装置区間の領域内における張力は、隣の区間から分離されている。

ストリップ内における張力は、有利には、第１の駆動機構と第２の駆動機構とによって調整、制御、または、調節され、
その際、この第１の駆動機構が、搬送方向において、曲げ引張り矯正装置の手前に、および、この第２の駆動機構が、搬送方向において、この曲げ引張り矯正装置の後ろに配設されており、または、
これら両方の駆動機構が、搬送方向におけるこの曲げ引張り矯正装置の延長を区画する（上述のうち最後に述べた場合において、両方の駆動機構は、従って、曲げ引張り矯正装置の構成要素である）。
異なる張力レベルは、従って、曲げ引張り矯正装置の手前または後ろの駆動機構によって調節される。曲げ引張り矯正装置の後ろの第２の駆動機構の代わりに、同様に、この課題を、せん断機駆動機構または巻き取り機駆動機構が引き受けることも可能である。この場合、曲げ引張り矯正装置の領域内における増大された第３の張力は、第１の駆動機構と巻き取り機駆動機構との間で構成される。
間隔ａは、その場合に、第１の駆動機構と巻き取り機駆動機構との間で有効である。第２の駆動機構は、その場合に、開放されている、または、配置されていない。第２の張力は、その場合に、ただ巻き取り機駆動機構と巻き取り機との間でだけ有効である。
曲げ引張り矯正装置ユニットの第２の駆動機構の後ろに、同様に、更に付加的に、更に別の少なくとも１つの駆動機構（例えば、せん断機駆動機構）が配設されていることは可能である。

ストリップは、有利には、圧延機と曲げ引張り矯正装置との間で、冷却区間内において、冷却に被らせられる。有利には、冷却は、搬送方向において、曲げ引張り矯正装置の後ろで、もはや行われない。ストリップのこの様式の冷却の利点は、このようにして、冷却区間が、もはやストリップの平坦度に影響を及ぼさないことにある。

ストリップは、有利には、このストリップの曲げ引張り矯正プロセスの際に、２０℃と７５０℃との間、有利には２００℃と６００℃との間にある温度を有する。

上述の方法によって、特に有利には、熱間ストリップが製造され、この熱間ストリップは、０．５ｍｍと２．５ｍｍとの間の厚さを有する。

金属のストリップを製造するための設備は、
前記ストリップの圧延のための圧延機と、
前記ストリップの搬送方向においてこの圧延機に後続配置された曲げ引張り矯正装置と、
搬送方向においてこの曲げ引張り矯正装置に後続配置された、少なくとも１つの巻き取り機とを備えており、および、本発明に従い、
前記曲げ引張り矯正装置が、搬送方向において手前に配設された第１の駆動機構と、搬送方向において後ろに配設された第２の駆動機構とを有し、
これら両方の駆動機構が、前記曲げ引張り矯正装置の延長を区画し、且つ、
搬送方向における前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構との間の間隔が、最大限２０ｍの値である、ことが行われる。
有利には、この間隔は、最大限５ｍの値である。このことによって、曲げ引張り矯正装置を通る通過時間と、張力の結果としてのこれと関連するストリップの絞り変形（Ｅｉｎｓｃｈｎｕｅｒｕｎｇ）とは、最小限に減らされる。

圧延機と曲げ引張り矯正装置との間に、有利には、冷却区間が配設されており；且つ、この曲げ引張り矯正装置の後ろに、有利には、如何なる冷却区間も、もはや続かない。

曲げ引張り矯正装置は、ストリップ内への曲げモーメントの導入のための、ある数のローラーを有しており、これらローラーの直径が、少なくとも５０ｍｍ、有利には１００ｍｍの値である。

曲げ引張り矯正装置区間は、ある数のローラー（例えば、５ローラー）から成る曲げ引張り矯正装置、及び／または、更に別のローラー（例えば、３ローラー）から成る曲げ戻しユニットを備えている。

この駆動機構が、旧来の構造様式において、互いに向かい合って位置する２つのローラーから成ることは可能であり、または、巻き掛け角度、および、場合によっては付加的な回転トルク伝達を生じさせるために、ローラーの互い違いに位置ずれされた配設によって構成されていることは可能である。

ストリップが、引張り矯正装置−ローラー冷却（このことは、特にエンドレス圧延の際に重要である）の結果として過度に冷却されないために、引張り矯正装置ローラーは、有利には内部冷却を有しており、及び／または、巻き取り機温度が不利な影響を及ぼされないために、これら引張り矯正装置ローラーが、外側冷却において、ストリップからの水の遮蔽のためのスクレーパプレートを備えられている。
曲げ引張り矯正装置区間内におけるストリップ冷却は更に考慮され、且つ、冷却区間の後ろでの目標ストリップ温度の決定の際に考慮され、従って、所望された巻き取り機温度が生成される。

本発明は、これに伴って、特に、熱間ストリップ圧延ラインの後ろの、熱間曲げ引張り矯正装置に関連付けられている。

提案された解決策は、これに伴って、曲げ引張り矯正装置配設および張力分布の最適化を提供し、このことは、結果として、製造されたストリップの改善された平坦度を誘起する。

曲げ引張り矯正プロセスを用いての良好な平坦度改善は、与えられたストリップ材料において、高いストリップ張力、高いストリップ温度、および、ストリップの小さな曲げ半径、即ち小さな矯正ローラー直径の際に与えられる。過度に小さな矯正ローラー直径は、しかしながら、メンテナンスの手間暇、耐用期間、もしくは、ローラー摩耗に関して不利である。
過度に高い張力、及び／または、過度に高いストリップ温度は、熱間ストリップ圧延ラインの最後の圧延スタンドと巻き取り機との間の長い区間での、大きな幅絞り変形（Ｂｒｅｉｔｅｎｅｉｎｓｃｈｎｕｅｒｕｎｇｅｎ）を与える。ストリップ張力の結果としてのこの幅絞り変形は、特に、同様に平坦度状態それ自体にも依存しており、且つ、これに伴って、困難に決定され得る。更に、冷却区間は、同様に、ストリップの平坦度状態に影響を及ぼす。

これら認識の考慮において、特に上記特徴によって特徴付けられた、最適な引張り矯正装置配設は与えられる。

図内において、本発明の１つの実施例が図示されている。

金属のストリップを製造するための設備の概略的な側面図である。 設備の長手方向における延長にわたってのストリップ内における張力の経過の図である。

図１内において、鋼ストリップ１の製造のための設備が図示されており、その際、圧延機２から、ただ最後の圧延スタンドだけが示唆されており、この圧延スタンドから、このストリップ１が、搬送方向Ｆにおいて、巻き取り機４の方向に送出する（例えば、ここで２つの巻き取り機４が配置されている）。
圧延機２と巻き取り機４との間に、曲げ引張り矯正装置３が配設されており、この曲げ引張り矯正装置内において、ストリップは、曲げ引張り矯正プロセスによって、矯正される。

曲げ引張り矯正装置３は、第１の駆動機構５と第２の駆動機構６とによって、この曲げ引張り矯正装置の延長（Ｅｒｓｔｒｅｃｋｕｎｇ）内において搬送方向Ｆに区画され、その際、これら両方の駆動機構５、６の間で、間隔ａが存在する。曲げ引張り矯正装置３は、ある数のローラー８を有しており、これらローラーが、ストリップ１に対する適当な曲げ応力の付与のために、自体公知の方法で形成されている。

冷却区間７が配置されている場合、この冷却区間は、圧延機２と曲げ引張り矯正装置３との間に配設されており、且つ、この冷却区間によって、ストリップ１が冷却され得る。

更に図１内において、ストリップ１の製造プロセスの実施のために関連するいくつかの構成要素、即ち、平坦度測定装置９、温度測定装置１０、温度測定装置１１、せん断機１２、並びに、巻き取り機温度測定装置１３が示唆されている。

圧延機２と巻き取り機４との間のストリップ１の搬送は、圧延機２の最後の圧延スタンド、第１駆動機構５、および、第２の駆動機構６の相互作用から、および、この実施例において巻き取り機駆動機構１４によって与えらえる。上述された構成要素、および、特に第１および第２の駆動機構５、６の、相応する制御によって、ストリップ内における張力は調整され得る。

どのように、このことが本発明に従い実施されるかは、図２に従う図から与えられ、ここで、（搬送方向Ｆに経過する）区間ｓにわたっての張力の経過が図示されている。

圧延機２と曲げ引張り矯正装置３との間で、先ず第一に、第１の張力σ１が存在し、この第１の張力は、有利には、５と２５Ｎ／ｍｍ^２との間の範囲内にある。

曲げ引張り矯正装置３と巻き取り機４との間で、第２の張力σ２が存在し、この第２の張力は、同様に、有利には、５と２５Ｎ／ｍｍ^２との間の範囲内にある。その際、これら両方の張力σ１、σ２は、決して同一である必要はない。

しかしながら、曲げ引張り矯正装置３の領域内における張力は、より高いレベルに位置する。ここで存在する第３の張力σ３は、４０と６０Ｎ／ｍｍ^２との間の有利な範囲内にある。

有利には、その際、間隔ａが比較的に短く、且つ、有利には、ただ、ほぼ５ｍにわたってだけ延在することは行われる。このことによって、曲げ引張り矯正装置３を通る通過時間は少なく、このことから、同様にストリップのただ少しの締付けだけが、張力の結果として与えられる。

ストリップの分離のために、エンドレス圧延において、せん断機１２が装入される。張力σ２は、このことによって、短い時間間隔＝０である。駆動機構６は、そこで、曲げ引張り矯正装置領域内における張力σ３を維持可能とするために、張力割合分σ２を引き受ける。

曲げ引張り矯正プロセスは、このことによって、著しく改善される。このことは、特に、上述されているように、このプロセスが更に別のパラメータによって作動される場合に言えることである。

このことは、特に、温度ガイダンスを注視して言えることであり、この温度ガイダンスが、有利には、ストリップ１が曲げ引張り矯正装置３の領域内において、２００℃と６００℃との間の温度を有するように選択される。

１ ストリップ
２ 圧延機
３ 曲げ引張り矯正装置
４ 巻き取り機
５ 第１の駆動機構
６ 第２の駆動機構
７ 冷却区間
８ ローラー
９ 平坦度測定装置
１０ 温度測定装置
１１ 温度測定装置
１２ せん断機
１３ 巻き取り機温度測定装置
１４ 巻き取り機駆動機構
σ１ 第１の張力
σ２ 第２の張力
σ３ 第３の張力
ａ 間隔
ｓ 区間
Ｆ 搬送方向

Claims (16)

1. 金属のストリップ（１）を製造するための方法であって、
   このストリップ（１）が、圧延機（２）内において圧延され、
   前記ストリップ（１）が、搬送方向（Ｆ）において前記圧延機（２）に後続配置された位置で、曲げ引張り矯正装置（３）内において曲げ引張り矯正プロセスを被らせられ、および、
   前記ストリップ（１）が、搬送方向（Ｆ）において前記引張り矯正装置（３）に後続配置された位置で、巻き取り機（４）に巻き取られる方法において、
   前記ストリップ（１）が、前記圧延機（２）と前記曲げ引張り矯正装置（３）との間で、少なくとも一時的に、第１の張力（σ１）を与えられること、
   前記ストリップ（１）が、搬送方向（Ｆ）において前記曲げ引張り矯正装置（３）の後ろで、少なくとも一時的に、第２の張力（σ２）を与えられること、および、
   前記ストリップ（１）が、前記曲げ引張り矯正装置（３）の領域内において、少なくとも一時的に、第３の張力（σ３）を与えられること、
   この第３の張力（σ３）が、前記第１の張力（σ１）および前記第２の張力（σ２）よりも大きいこと、
   を特徴とする方法。
2. 前記第１の張力（σ１）と前記第２の張力（σ２）とは、５と２５Ｎ／ｍｍ^２との間の値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第３の張力（σ３）は、３０と８０Ｎ／ｍｍ^２との間、有利には４０と６０Ｎ／ｍｍ^２との間の値であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ストリップ（１）内における前記張力は、第１の駆動機構（５）と第２の駆動機構（６）とによって調整、制御、または、調節され、
   その際、この第１の駆動機構（５）が、搬送方向（Ｆ）において、前記曲げ引張り矯正装置（３）の手前に、および、この第２の駆動機構（６）が、搬送方向（Ｆ）において、前記曲げ引張り矯正装置（３）の後ろに配設されており、または、
   これら両方の駆動機構（５、６）が、搬送方向（Ｆ）における前記曲げ引張り矯正装置（３）の延長を区画する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
5. 前記ストリップ（１）は、前記第１の駆動機構（５）と前記巻き取り機駆動機構（１４）との間で、選択的に、一時的に、前記第３の張力（σ３）を与えられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記ストリップ（１）は、前記圧延機（２）と前記曲げ引張り矯正装置（３）との間で、冷却区間（７）内において、冷却に被らせられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
7. 前記ストリップ（１）は、このストリップの曲げ引張り矯正プロセスの際に、２０℃と７５０℃との間、有利には２００℃と６００℃との間にある温度を有す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方法。
8. その方法によって、熱間ストリップが製造され、この熱間ストリップは、０．５ｍｍと２．５ｍｍとの間の厚さを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
9. 異なる張力レベル（σ１、σ２、σ３）は、厚さ、温度、および、ストリップ材料に依存して、プロセスモデルから予め与えられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
10. 金属のストリップ（１）を製造するための設備であって、この設備が、
    前記ストリップ（１）の圧延のための圧延機（２）と、
    前記ストリップ（１）の搬送方向（Ｆ）においてこの圧延機（２）に後続配置された曲げ引張り矯正装置（３）と、
    搬送方向（Ｆ）においてこの曲げ引張り矯正装置（３）に後続配置された、少なくとも１つの巻き取り機（４）とを備える様式の上記設備において、
    前記曲げ引張り矯正装置（３）が、搬送方向（Ｆ）において手前に配設された第１の駆動機構（５）と、搬送方向（Ｆ）において後ろに配設された第２の駆動機構（６）とを有し、
    これら両方の駆動機構（５、６）が、前記曲げ引張り矯正装置（３）の延長を区画し、且つ、
    搬送方向（Ｆ）における前記第１の駆動機構（５）と前記第２の駆動機構（６）との間の間隔（ａ）が、最大限２０ｍの値であることを特徴とする設備。
11. 前記間隔（ａ）は、最大限５ｍの値であることを特徴とする請求項１０に記載の設備。
12. 搬送方向（Ｆ）において前記曲げ引張り矯正装置（３）の後ろの前記第２の駆動機構（６）は、選択的に、巻き取り機駆動機構（１４）、または、せん断機駆動機構であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の設備。
13. 前記圧延機（２）と前記曲げ引張り矯正装置（３）との間に、冷却区間（７）が配設されていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一つに記載の設備。
14. 前記曲げ引張り矯正装置（３）は、ストリップ（１）内への曲げモーメントの導入のための、ある数のローラー（８）を有しており、これらローラー（８）の直径が、少なくとも５０ｍｍ、有利には１００ｍｍの値であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一つに記載の設備。
15. 前記曲げ引張り矯正装置区間は、ある数のローラーから成る曲げ引張り矯正装置、及び／または、１つ以上の更に別のローラーを有する曲げ戻しユニットから成っていることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一つに記載の設備。
16. 前記曲げ引張り矯正装置（３）、及び／または、前記第１の駆動機構（５）、及び／または、前記第２の駆動機構（６）は、
    前記曲げ引張り矯正装置ユニットが使用されるか否かに依存して、輸送ライン内へと挿入され得、または、この輸送ラインの横に移動され得、および、ローラーテーブルによって置換され得ることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一つに記載の設備。