JP4637986B2 - 連続鋳造設備から製造された鋳造ストランドの振動きずを有している表面をデスケーリングする方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造方法で製造されかつ均質炉と多数のロールスタンドとを有する後続している熱間ストリップ圧延ラインにおいて減面処理される鋳造ストランドの振動きずを有している表面をデスケーリングする方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、均質炉と多数のロールスタンドとを有する後続している熱間ストリップ圧延ラインにおいて減面される連続鋳造方法で製造された鋳造ストランドの振動きずを有している表面をデスケーリングする請求項１から６に記載のデスケーリング方法を実施するための装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
連続鋳造により鋳造された鋳造ストランドの表面清掃にあっては、経験上からして、鋳造ストランドの表面が、鋳型の振動によって誘起される横方向に作用する不規則な振動運動により、これによるいわゆる振動きずが生じることから困難であることが知られている。
【０００４】
この困難な点は、これらの振動きずが連続鋳造作業にあって一定ではなく、異なっており、特に振動きずの深さが異なってくるので、更にその程度をます。
【０００５】
連続鋳造技術を技術的に完全なものにしようとする意図から、時間の経過に従って鋳型の形態と機能に特別な注意を払い、かつこの鋳型の形態と機能とをストリップ鋳造技術の核心として位置ずけ絶えず更なる開発が行われてきた。このことと平行して、高い鋳造技術を達するための改良された鋳造粉末が潤滑材として試みられ、使用されてきた。
【０００６】
高周波の振動システムを、最適化された鋳型の三次元形状との組合せにより使用することにより、鋳造製品の表面品質が絶えず改善されてきた。
【０００７】
表面品質のこの技術的に意味のある改善にもかかわらず、鋳造ストランドにあっては、鋳造製品から錆、汚い粒子および他の異物粒子による汚化に伴う汚物を徹底的に清掃し、鋳造製品をロールスタンド内で圧延を行う際にこれらの汚物が鋳造製品の表面内に圧入されないようにすることの必要性が未解決のまま残っている。その際、このような汚物は、特に振動きずが未だ残っている鋳造製品の深所から除去しなければならない。この振動きずの断面がかどばった形状の或いは鋭利にかどばった形状をしている場合、この振動きずの除去はますます困難となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、鋳造ストランドの表面を清掃する際の困難と、特にこの表面における、この表面に沿った或いは表面内の振動きずを除去するための方法と装置とを提供することである。また、鋳造製品に対する不都合に強い冷却作用を、可能な限り僅かな量の圧力水の使用の下に阻止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、本発明により、連続鋳造方法で製造されかつ均質炉と多数のロールスタンドとを有する後続している熱間ストリップ圧延ラインにおいて減面処理される鋳造ストランドの振動きずを有している表面をデスケーリングする方法において、鋳造ストランドを、ストランド支持部の終端部と均質炉内への入り口の手前或いはロールスタンド内への入り口の手前との間において、限られた領域内で、鋳造ストランドの水平方向の移送方向から少なくとも二度転向させることにより各々の転向力の領域の内においてこの鋳造ストランド表面に伸びを与えること、鋳造ストランド表面に転向力の領域内において，振動きずの深所に至るまで清掃が行なわれるような激しい水噴射流により、そのように激しく清掃作業を行なうこと、鋳造ストランドの各々の転向力の度合いを連続した温度制御の下での鋳造ストランドの材料温度の度合いに追従させること、およびデスケーリングに伴って行なわれる冷却に相応した鋳造ストランドの組織状態の度合いに即応して変化する転向力を連続して測定し、この測定に従って供給すべき水の量を水の量と水の圧力との積を維持しつつ一定に調節すること、によって解決される。
【００１０】
本発明により行われた鋳造ストランドの変形に伴って、引張り応力の領域が生じ、その際振動きずは幾分更に大きく開かれ、これにより激しい水噴射流が良好に作用し、これにより振動きずの深所に至るまで激しい清掃効果が達せられる。
【００１１】
本発明による他の構成により、鋳造ストランドは正弦形状で或いはほぼ正弦形状で転向される。
【００１２】
本発明による方法の他の構成により、鋳造ストランドの各々の転向力の度合いは、鋳造ストランドの変形に伴って、引張り応力の領域が生じ、その際振動きずが更に開き、これによって水噴射が良好に作用するように行なわれる鋳造ストランドの変形の度合いに追従される。
【００１３】
本発明による方法の他の構成により、鋳造ストランドの各々の転向力の度合いは連続した温度制御の下での鋳造ストランドの材料温度の度合いに追従される。
【００１４】
鋳造ストランドの、振動きずが更に開き、これによって水噴射が良好に作用するように行なわれる鋳造ストランドの変形或いは材料温度を維持するための本発明による方法の上記の構成により、鋳造ストランド内の組織の阻害の抑制の下での鋳造ストランドの最大の屈曲が保証される。
【００１５】
更に、本発明による方法により、噴射ノズルと鋳造ストランドの水噴射流が作用される表面の間の距離が連続して測定され、一定に維持される。これにより、振動きずの深所に至までの激しい清掃水噴射流を使用した際作業パラメータが完全に一定に維持される。
【００１６】
更に、本発明による方法の有利な構成は、鋳造ストランドに、それぞれ平行な面内を経過し、ある列で設けられている多数水噴射流を作用させ、その際この面を鋳造ストランドの移送方向を垂直方向で交差する面に対して或る角度で位置するようにし、水噴射流が鋳造ストランドの表面に対して傾斜して整向されるようにしたことにある。
【００１７】
この作業方法の利点は、加圧水噴射流がより良好に振動きずの深所にまで到達し、その際、鋳造ストランドの運動に対して水を横方向で或いは傾斜した方向で衝突させることが、経験上平行な水の作用よりもより著しく良好であることである。
【００１８】
清掃作用の更なる改善は、水噴射流を噴射ビームのこの水噴射流を製出する噴射ノズルにより噴射面内で、図５において二方向矢印３５で示したように往復運動させることによって達せられる。
【００１９】
本発明による方法の他の構成にあっては、鋳造ストランドの組織状態の基準に従ってデスケーリングを行う冷却に相応して変化する転向力が連続して測定され、この測定に従って供給すべき水の量を水の量と水の圧力との積を維持しつつ一定に調節するやり方が利用される。
【００２０】
これにより、連続鋳造機が時として基礎としているパラメータの変動、例えば鋳造速度もしくは鋳造温度の変更の結果によるパラメータの変動も均衡される。
【００２１】
更に上記の本発明による課題は、均質炉と多数のロールスタンドとを有する後続している熱間ストリップ圧延ラインにおいて減面される連続鋳造方法で製造された鋳造ストランドの振動きずを有している表面をデスケーリングする請求項１から６に記載のデスケーリング方法を実施するための装置において、鋳造ストランド支持部の終端部に、かつ均質炉への入口の手前或いはロールスタンドへの入側の手前において、入側の一対の矯正ローラと出側の一対の矯正推進ローラとの間に、デスケーリングステーションが設けられており、このデスケーリングステーションが鋳造ストランドの移送方向で間隔をおいてかつ互いに反対方向に整向された少なくとも二つの転向曲げローラを備えており、これらの転向曲げローラに、傾斜した面に設けられている噴射ノズルを有している噴射ビームが、鋳造ストランドの各々の反対側において設けられていること、上記転向ローラにコントロールされるサーボシリンダと変位計とが設けられていること、および転向力を監視するためのコントロール手段がサーボシリンダに設けられていることことによって解決される。
【００２２】
本発明による装置の他の構成により、噴射ビームが距離感知器並びに距離−調節手段を備えている。
【００２３】
本発明による装置にあっては、デスケーリングステーションが保護ボックスで囲繞されている。
【００２４】
以下に添付した図面に図示した発明の実施の態様につき本発明を詳細に説明する。
【００２５】
【発明の実施の態様】
連続鋳造設備の図１に示した領域は、鋳造ストランド１を案内しかつ支持するためのストランド支持部１０が後方に接続されている連続鋳造機２８を示している。鋳造ストランドは連続鋳造設備の後方において、均質炉１１と多数のロールスタンド３３を備えている熱間ストリップ圧延ライン３２において減面される。均質炉１１と第一のロールスタンド３３との間には、クロップ切断シャー３１が設けられている。鋳造ストランド１が水平な移送方向で移行する際のストランド支持部の終端部には、四つの矯正ローラ１２が存在している。これらの矯正ローラは鋳造ストランド１を、出側の矯正推進ローラ１３との協働の下に、デスケーリングステーション１４を経て移送する。このデスケーリングステーション１４内には、相対して設けられている二つの転向曲げローラ１５と１６が存在している。これらの転向曲げローラは鋳造ストランドの移送方向で互いに間隔をおいて設けられている。これらの転向曲げローラには、鋳造ストランドの各々の反対側において、図４と図５から認められるように、傾斜した面内に設けられている噴射ノズル６，７を備えている噴射ビーム１７，１８が所属している。これらの噴射ビーム１７，１８には、例えば距離感知器１９，２０並びに距離調節手段２１，２２が所属している。従って、噴射ノズル６，７と鋳造ストランド１の表面２，３間の距離は正確に一定に維持される。
【００２６】
転向曲げローラ１５，１６には制御されるサーボシリンダ２３，２４と変位計２５，２６が所属している。従って、この転向曲げローラ１５と１６は変位の測定により或いは荷重の測定により距離が変わるように調節される。この目的のため、調節シリンダ２３，２４には、転向力４，５と転向力を監視するためのコントロール手段が所属している。外からの影響に対する保護のため、デスケーリングステーション１４は保護ボックス２７で囲繞されている。
【００２７】
図１と図２とから、鋳造ストランド１は、ストランド支持部１０の終端部と均質炉１１への入口との間において、限られた領域２９内において、各々の転向力４，５の領域におけるそれらの水平方向の移送方向から少なくとも二度転向されることにより、それらの表面２，３の伸びが行われること、および表面２，３が、特に転向力４，５の領域内において、激しい水噴射流８，９が作用されることにより激しい清掃作用を受けることが認められる。
【００２８】
転向曲げローラ１５，１６による鋳造ストランド１の各々の転向力４，５の度合いは、鋳造ストランドの変形に伴って、引張り応力の領域が生じ、その際振動きず３０が更に開き、これによって水噴射８，９が良好に作用するように行なわれる鋳造ストランドの変形の度合いに追従される。
【００２９】
更に、図３，図４および図５から、鋳造ストランド１がそれぞれ平行な面ｘ−ｘで指向しておりかつ列状に設けられている多数の水噴射流８，９の作用を受け、この場合この面ｘ−ｘが、鋳造ストランドの移送方向と交差する面ｙ−ｙに対して角度αとβで存在しており、水噴射流８，９が鋳造ストランド１の表面２，３に対して傾斜して整向されていることが認められる。水噴射流８，９により、特に振動きず３０がその深所に至まで清掃される。
【００３０】
水噴射流８，９はこの水噴射流を製出する噴射ビーム１７，１８により面ｙ−ｙ内で、図５において二方向矢印３５で示したように、往復運動可能である。その際、水噴射流８，９は、図４或いは図５に示したように、鋳造ストランド１の移送方向３４に対して反対方向で傾斜して整向されている。しかし、水噴射流は移送方向３４に対してこの方向に沿って整向されていることも可能であり、この場合この整向の選択は重要な作業パラメータに応じて当業者にとってその時その時に決定することが可能である。
【００３１】
図５から自明であるように、矢印で示した水噴射流８，９は、図４に示すように、噴射ビーム１７，１８の下側において流出し、図面を見やすくすると言う理由からだけで、あたかも噴射ビームが噴射ビーム１７，１８の鋳造ストランド１とは反対側において流出するように示されている。
【００３２】
本発明により、特許請求の範囲に記載の特徴（図２）を備えているデスケーリング装置は鋳造ストランドがロールスタンド３３内に走入する手前に設けることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の方法および装置により、連続鋳造により製造された鋳造ストランドのデスケーリングがその組織を阻害することなく確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続鋳造方法により製造された鋳造ストランドの振動きずを有する表面をデスケーリングするための装置が組み込まれている連続鋳造設備の概略図である。
【図２】 図１によるデスケーリングステーションの拡大側面図である。
【図３】 振動きずを有している鋳造ストランドの表面の平面図である。
【図４】 図３による鋳造ストランド部分の側面図である。
【図５】 上方に設けられている噴射ビームと噴射ノズルと共に示した鋳造ストランド片の片面図である。
【符号の説明】
１ 鋳造ストランド
２，３ 鋳造ストランド表面
６，７ 噴射ノズル
８，９ 水噴射流
１０ ストランド支持部
１１ 均質炉
１２ 矯正ローラ
１３ 矯正推進ローラ
１４ デスケーリングステーション
１５，１６ 転向曲げローラ
１７，１８ 噴射ビーム
２１，２２ 距離調節手段
２３，２４ サーボシリンダ
３０ 振動きず
３１ クロップ切断シャー
３３ ロールスタンド
３４ 移送方向

Claims (9)

1. 連続鋳造方法で製造されかつ均質炉（１１）と多数のロールスタンド（３３）とを有する後続している熱間ストリップ圧延ライン（３２）において減面処理される鋳造ストランド（１）の振動きず（３０）を有している表面（２，３）をデスケーリングする方法において、
   鋳造ストランド（１）を、ストランド支持部（１０）の終端部と均質炉（１１）内への入り口の手前或いはロールスタンド（３３）内への入り口の手前との間において、限られた領域（２９）内で、鋳造ストランドの水平方向の移送方向から少なくとも二度転向させることにより各々の転向力（４，５）の領域の内においてこの鋳造ストランド表面（２，３）に伸びを与えること、
   鋳造ストランド表面（２，３）に転向力（４，５）の領域内において、振動きず（３０）の深所に至るまで清掃が行なわれるような激しい水噴射流（８，９）により、そのように激しく清掃作業を行なうこと、
   鋳造ストランド（１）の各々の転向力（４，５）の度合いを連続した温度制御の下での鋳造ストランド（１）の材料温度の度合いに追従させること、
   および
   デスケーリングに伴って行なわれる冷却に相応した鋳造ストランド（１）の組織状態の度合いに即応して変化する転向力を連続して測定し、この測定に従って供給すべき水の量を水の量と水の圧力との積を維持しつつ一定に調節すること
   を特徴とする方法。
2. 鋳造ストランド（１）を正弦形状で或いはほぼ正弦形状で転向させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 鋳造ストランド（１）の各々の転向力（４，５）の度合いを、振動きず（３０）が更に開き、これによって水噴射が良好に作用するように行なわれる鋳造ストランド（１）の変形の度合いに追従させることを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
4. 噴射ノズル（６，７）と鋳造ストランド（１）の水噴射流（８，９）が噴射される表面（２，３）との間の距離を連続して測定し、一定に維持することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 鋳造ストランド（１）に、それぞれ平行な面（ｘ−ｘ）内を経過しており、列状に設けられている多数の水噴射流（８，９）を作用させ、その際面（ｘ−ｘ）を鋳造ストランド（１）の移送方向と垂直方向で交差する面（ｙ−ｙ）に対して角度（α或いはβ）で位置するようにし、水噴射流（８，９）が鋳造ストランド（１）の表面（２，３）に対して傾斜して整向されるようにすることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
6. 水噴射流（８，９）を噴射ビーム（１７，１８）のこの水噴射流を製出する噴射ノズル（６，７）により面（ｙ−ｙ）内で往復運動させることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 均質炉（１１）と多数のロールスタンド（３３）とを有する後続している熱間ストリップ圧延ライン（３２）内において減面される、連続鋳造方法で製造された鋳造ストランド（１）の振動きず（３０）を有している表面（２，３）をデスケーリングする請求項１から６に記載のデスケーリング方法を実施するための装置において、
   鋳造ストランド支持部（１０）の終端部に、かつ均質炉（１１）への入口の手前或いはロールスタンド（３３）への入側の手前において、入側の一対の矯正ローラ（１２）と出側の一対の矯正推進ローラ（１３）との間に、デスケーリングステーション（１４）が設けられており、このデスケーリングステーションが鋳造ストランド（１）の移送方向で間隔をおいてかつ互いに反対方向に整向された少なくとも二つの転向曲げローラ（１５，１６）を備えており、これらの転向曲げローラに、傾斜した面に設けられている噴射ノズル （６，７）を有している噴射ビーム（１７，１８）が、鋳造ストランド（１）の各々の側に対置して設けられていること、
   上記転向ローラ（１５，１６）にコントロールされるサーボシリンダ（２３，２４）と変位計（２５，２６）とが設けられていること、
   および
   転向力を監視するためのコントロール手段がサーボシリンダ（２３，２４）に設けられていることを特徴とする装置。
8. 噴射ビーム（１７，１８）が距離感知器（１９，２０）並びに距離−調節手段（２１，２２）を備えていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. デスケーリングステーション（１４）が保護ボックス（２７）で囲繞されていることを特徴とする請求項７或いは８に記載の装置。

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