(57)【要約】  本発明は、熱間圧延ライン内での薄いブルーム及び圧延されたストリップの洗浄又はスケール除去方法に関し、窒素などのクライオジェンを用いて、或いはクライオジェンを圧縮空気などのキャリア媒体と組み合わせて、低温の液体の状態でブルーム又はストリップの表面上に吹き付けることを特徴とする。また、本発明は、前記の特徴を有する、圧延処理設備内でのストリップの洗浄又はスケール除去方法及び前記の方法を実施するように構成された装置に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ライン内での薄いブルーム及び圧延されたストリップの洗浄又はスケール除去方法において、
窒素などのクライオジェンを用いて、或いはクライオジェンを圧縮空気などのキャリア媒体と組み合わせて、低温の液体の状態でブルーム又はストリップの表面上に吹き付けることを特徴とする方法。
【請求項２】
気化した窒素などのクライオジェンを、場合によっては、そのキャリア媒体と、塵又はスケールの粒子と共に、ブルーム又は圧延されたストリップから吸引することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ブルーム／薄いブルーム用の鋳造機と圧延機又は炉との間において、窒素などのクライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共に吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＣＳＰ設備の仕上げ圧延機段又は従来の熱間圧延ラインの仕上げ圧延機段の前において、窒素などのクライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共に吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
仕上げラインの圧延機段Ｆi の直後、圧延機段の間、場合によっては、ルーパーの場所、或いは仕上げラインの圧延機段Ｆi+1 の直前において、窒素などのクライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共に吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
仕上げラインの後でかつ冷却ゾーンの後であるが駆動機器／コイラーの前において、窒素などのクライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共に吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
圧延処理設備内でのストリップの洗浄又はスケール除去方法において、
窒素などのクライオジェンを用いて、或いはクライオジェンを圧縮空気などのキャリア媒体と組み合わせて、低温の液体の状態でスケールを除去すべきストリップ上に吹き付けることを特徴とする方法。
【請求項８】
圧延設備の引張平面矯正機の領域内において、窒素などのクライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共にストリップ上に吹き付けることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法を実施するための装置において、
この装置が、クライオジェンを、場合によっては、キャリア媒体と共に、薄いブルーム又は圧延されたストリップの上又は下に噴射するための一つ以上のバーを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
当該の噴射バーが、ガス及び粒子の吸引部を備えたシールドカバーによって取り囲まれていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
一つ以上の噴射バー又はノズルが、引張平面矯正機に配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延ライン、圧延処理設備又はそれらと同等の設備において、薄いブルーム及びストリップの洗浄又はスケール除去を行う方法とその方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延ラインでの熱間圧延プロセスでは、ブルーム又はストリップは、炉及び圧延ラインを通した移送時に絶えずスケールの付着に悩まされている。通常圧延を実行する前に、スケール噴射機を用いて、このようなスケールを除去している。その場合、高圧（約２００〜３８０バール）の水を熱い表面上に噴射している。水による衝撃のために、所望の洗浄プロセスに加えて、ストリップを意味無く冷やしてしまっている。鋳造機が圧延ラインと直接繋がっている、即ち、鋳造速度で圧延する圧延設備では、この冷却効果は、移送速度が遅いために特に妨げとなる作用を及ぼしている。
【０００３】
圧延処理設備では、通常圧延を実行する前に、酸洗いラインによって、スケールを除去している。その場合、ストリップを熱い酸浴槽（塩酸、硫酸、混酸等）の中に引き回している。化学反応のために、所望の洗浄プロセスが得られる。しかし、このプロセスは、負担がかかり、酸浴槽を使用するために必ずしも環境に優しいとは言えない。
【０００４】
確かに、特許文献１には、冷却液の代わりに不活性ガスをロールギャップの領域に吹き付けるとともに、不活性ガスの温度をロールギャップ内の圧延材の温度よりも低くかつ室温以下とした冷間圧延法が記載されており、特許文献２により、冷間圧延時に不活性ガスを圧延機のロールギャップの近傍に供給する方法及び装置が周知であるが、冷間圧延時の状況を熱間圧延及びストリップの表面処理に適用することはできない。
【特許文献１】ドイツ特許第１９９５３２３０号明細書
【特許文献２】国際特許公開第０２／０８７８０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のことから、本発明の課題は、熱間圧延時のスケール除去プロセスにおける温度損失を最小限にし、洗浄効果を改善するとともに、圧延処理設備におけるストリップの洗浄を改善する代替策を追究することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の有利な解決策としては、ブルーム又はストリップの洗浄又はスケール除去方法に対して、クライオジェンを使用することであることが分かった。クライオジェンは、例えば、液体の窒素や二酸化炭素などの液体のガスである。そのようなガスを純粋な形、圧縮空気を用いて、或いはその他の好適なキャリア媒体と共に使用することができる。液体のガスは、スケール噴射機の水と同様にブルーム又はストリップの表面、或いはスケールを除去すべきストリップ上に噴射される。しかし、クライオジェンは液体のガスであるので、表面に当たった後気化して、最小限の温度低下しか引き起こさない。場合によっては、それに続いて塵又はスケールの粒子と共に無毒のガスを吸引する。この洗浄効果又はスケール除去効果は、次の三つの効果をベースとする。
【０００７】
・温度効果
これによって、スケール層内及びスケールとストリップ間に微小な亀裂が生じる。
【０００８】
・運動力学的効果
液体の粒子が表面上に衝突して、生じた隙間の中に浸入する。
【０００９】
・相転移
液体のガスの急激な体積膨張は、スケール層又は汚れの層を吹き飛ばす。
【００１０】
このプロセスによって、熱間圧延ラインでの熱間圧延時に次の利点が得られる。
【００１１】
・スケールが除去される
・表面の洗浄による温度損失が小さくなる
・温度損失が小さいことは、次のために活用することができる。
【００１２】
＊炉の温度を低く選定することによって、加熱のためのエネルギーを節約する
＊仕上げロールでの十分な温度によって、完成したストリップの厚さを薄くする
＊設備構造を延伸する（連続した鋳造と圧延プロセス）
＊従来の相応の加圧水の供給によるスケール噴射機を廃止して、それによりエネルギーを更に節約する
＊ストリップ幅に渡っての表面の温度変化を小さくすることを期待する
＊スケール除去作用に加えて、衝突位置以外のストリップの領域を不活性ガスで取り囲む（ガスを拡散させる）。更に、そこでの新たなスケールの発生を防止する。
【００１３】
本発明によるプロセスによって、圧延設備に関して、次の利点が得られる。
【００１４】
・スケールが除去される
・酸洗いでの酸の消費量が低減される
・酸洗いでのエネルギー消費量が低減される
・酸洗いタンクが短縮されるか、或いは一つ以上の酸洗い段階が省略される
・代替のスケール除去方法によって効率が向上する
・既存の酸洗いラインの生産性が向上する
・引張平面矯正機（スケールブレイカー）の代わりに、窒素によりスケールを除去する。即ち、引張平面矯正機（スケールブレイカー）が省略される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
熱間圧延ライン内において、液体のガスを用いたスケール除去装置を組み入れることが可能な場所を図１〜６に列挙する。
【００１６】
図１は、鋳造設備の後でかつ圧延ライン又は炉の前に配置した構成を図示している。この場合、移送速度は、特に遅い。ここでは、従来のスケール除去法を実現することは難しい。
【００１７】
図２は、仕上げラインの前で組み入れることが可能な場所を図示している。
【００１８】
図３では、仕上げラインの二つの圧延機段の間で使用していることが分かる。薄いスケール層を除去することによって、新たに形成される二次スケールが押し込まれることを防止している。図４では、仕上がったストリップ（コイル）におけるスケールの厚さを低減するために、酸洗い速度を速めることを目的として、駆動機器／コイラーの直ぐ前に液体のガスによるスケール除去機を配備していることを図示している。
【００１９】
図５は、液体のガスによる洗浄機を一つ以上の噴射バーを備えた個別の機器として実現することが可能であること、或いは従来のスケール除去機又は低圧ストリップ洗浄機と組み合わせて動作させることが可能であることを図示している。
【００２０】
図６は、如何にしてガス又はスケール粒子の吸引を実現することが可能であるかを図示している。更に、図６では、熱いストリップに対して、配管のシールドを行っていることが分かる。更に、十分な作用が得られるとともに、液体が蒸発する前に表面に当たるように、ノズルがストリップに対して出来る限り密着して配置されていることに留意すべきである。
【００２１】
圧延設備内において、液体のガスを用いたスケール除去装置を組み入れることが可能な場所は次の通りである。
【００２２】
１．引張平面矯正機を補完する形での配置。即ち、引張平面矯正機の内に、或いはその上に直にノズルを組み込む。この組み入れ場所は、そこには既に吸引機器が配備されているので、既存機器を活用した手直しにも適している。
【００２３】
２．液体のガスを用いたスケール除去装置を「独立した形で」、場合によっては、引張平面矯正機の代替装置として使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鋳造設備の後でかつ圧延ライン又は炉の前に配置した図
【図２】仕上げラインの前の組み入れ可能な場所の図
【図３】仕上げラインの二つの圧延機段間での使用図
【図４】液体によるスケール除去機を駆動機器／コイラーの直ぐ前に配備した図
【図５】液体のガスによる洗浄機を一つ以上の噴射バーを備えた個別機器として実現した、或いは従来のスケール除去機又は低圧ストリップ洗浄機と組み合わせた図
【図６】ガス又はスケール粒子の吸引の実現図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄いブルーム又はストリップのスケールを除去すべき表面上に液体のガスを噴射することによる、熱間圧延ライン内での薄いブルーム又は圧延処理設備内でのストリップのスケール除去方法において、
この液体のガスが、クライオジェンを圧縮空気などのキャリア媒体と組み合わせたものであることと、
気化したクライオジェンを、場合によっては、そのキャリア媒体と、スケールの粒子と共に、薄いブルーム又はストリップから吸引することと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
薄いブルーム又はストリップの上側又は下側に液体のガスを噴射するための一つ以上の噴射バーを備えた、請求項１に記載の方法を実施するための装置において、
この液体のガスが、クライオジェンを圧縮空気などのキャリア媒体と組み合わせたものであることと、
ガスとスケールの粒子とを吸引するための吸引機器が配備されていることと、
を特徴とする装置。
【国際調査報告】
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