(57)【要約】第一段階では、鋳造製品（６）が仕上げラインを有する圧延機内において圧延工程に支配され、第二段階では、熱処理が腐食の影響防止、特にクロムカーバイトの析出に基づいた内結晶性の腐食に関する影響防止のために行われる様式の、オーステナイトの防錆鋼から成る圧延製品を製造する方法において、エネルギーとコストの節約を確立するために、圧延熱から腐食の発生を防止するための熱処理を直接行う。さらに対応する設備を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一段階では、鋳造製品（６）が仕上げラインを有する圧延機内において圧延工程に支配され、第二段階では、熱処理が腐食の影響防止、特にクロムカーバイトの析出に基づいた内結晶性の腐食に関する影響防止のために行われる様式の、オーステナイトの防錆鋼から成る熱間ストリップを製造する方法において、
最終圧延温度（Ｔwe）を調節するために、圧延機械の仕上げラインへの鋳造製品の走入温度（Ｔein）を、多段式の、特に前加熱段と集中加熱段を備えた二段式の加熱機構により、１１５０℃以上に、好ましくは１２００℃以上に調節し、かつ熱処理を圧延熱から直接行うことを特徴とする方法。
【請求項２】
圧延材料（１５）の最終圧延温度（Ｔwe）を、さらに完全な力学上の鋼の再結晶化が行われる値に調節すること、
および圧延材料（１５）を仕上げライン内の最後のカリバの後、最終圧延温度（Ｔwe）から、クロムカーバイトの析出が抑えられる温度（Ｔa）に急冷することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
圧延材料の最終圧延温度（Ｔwe）を、１０００℃以上に、好ましくは１０５０℃以上に調節すること、
および引き続いて、圧延材料を２０秒以内で、６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度（Ｔa）に２０秒以内で急冷することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前加熱段において、鋳造製品の温度を１０００℃〜１１５０℃の間の値に調節すること、
および引き続く集中加熱領域内において、温度を１２００℃以上の値に上昇させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前加熱段はガスあるいはオイル加熱炉（７）内で、および引き続く集中加熱段は集中加熱領域（１０）内で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前加熱段と集中加熱段との間で、デスケーリングを行うことを特徴とする請求項項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
仕上げライン（１３）の最終段において、圧延材料の付加的な加熱を特に誘導的に行ない、従って圧延工程の間、力学的結晶化の領域内の温度が保持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
一定の最終圧延温度（Ｔwe）を有する圧延材料を、さらに圧延材料の完全な再結晶化が行われる温度に保持するために、仕上げラインに続く加熱領域を通過して案内し、そして初めて引き続いて急冷することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
腐食の発生を防止するための熱処理を、最終寸法に近い鋳造された、鋳造熱から生じる鋳造製品（６）において圧延熱から直接行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
腐食の発生を防止するための熱処理を、連続鋳造されかつ熱間幅広ストリップ圧延ライン上で圧延された圧延製品において圧延熱から直接行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
第一段階では、鋳造製品（６）が仕上げラインを有する圧延機内において圧延工程に支配され、第二段階では、熱処理が腐食の影響防止、特にクロムカーバイトの析出に基づいた内結晶性の腐食に関する影響防止のために行われ、
鋳造製品（６）を製造するための連続鋳造設備（２）、ならびに前側に設けられた温度調節システム（１１）と後側に設けられた圧延材料（１５）を急冷（１６）するための装置とを有する圧延機械（１３）を備えた様式の、請求項１〜１０による方法を実施するための、オーステナイトの防錆鋼から成る熱間ストリップを製造する設備（１）において、
温度調節システム（１１）が、１１５０℃以上、好ましくは１２００℃以上に、圧延機の仕上げラインにおける鋳造製品の走入温度（Ｔein）を調節するために、鋳造製品を前加熱するための装置（７）と集中加熱するための装置（１０）を備えており、従って最終圧延温度（Ｔwe）が調節することができ、かつ熱処理を圧延熱から直接行なうことができることを特徴とする設備。
【請求項１２】
圧延材料を冷却するための装置(１６)が、冷却の際クロムカーバイトの析出を抑えるために６００℃以内、好ましくは４５０℃以内の温度に圧延材料を急冷するための手段（１６）を備えていることを特徴とする請求項１１記載の設備。
【請求項１３】
この装置が圧延機械の後方に１０００℃以上の温度に、好ましくは１０５０℃以上の温度に圧延材料の最終圧延温度（Ｔwe）を保持するための加熱領域を備えていることを特徴とする請求項１２記載の設備。
【請求項１４】
この装置が最終圧延温度（Ｔwe）を調節するために、圧延の間圧延材料をさらに加熱するための手段を備えていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の設備。
【請求項１５】
最終寸法に近い鋳造製品（６）を鋳造するための連続鋳造機械（２）と、
温度調節システム（１１）の前方に、鋳造製品（６）を剪断するための装置（８）と、前加熱するための装置（７）と集中加熱するための装置（１０）の間に第一デスケーリング装置（９）と、
温度調節システム（１１）と仕上げライン（１３）の間に第二のデスケーリング装置（１２）と、
急激に冷却するための、仕上げライン（１３）すなわち温度保持炉に直接接続する装置（１６）ならびに、
ストリップを巻き取る装置（１８）、あるいは熱処理された圧延材料を分離し、かつ積み重ねるための装置を備えている請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の設備。
【請求項１６】
ストランドに鋳造されたスラブあるいはビレットを加熱するための温度調節システム、場合によっては、前ロールスタンドならびに引き続く熱間幅広ストリップ圧延ラインあるいは線材圧延ラインと、
急激に冷却するための、熱間幅広ストリップ圧延ラインあるいは線材圧延ラインあるいは温度保持炉に直接接続する装置、ならびに
ストリップを巻き取る装置あるいは熱処理された圧延製品を分離および積み重ねあるいは巻き取るための装置を備えていることを特徴とする請求項１１記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一段階では、鋳造製品が仕上げラインを有する圧延機内において圧延過程に支配され、第二段階では、熱処理が腐食の影響防止、特にクロムカーバイトの析出に基づいた内結晶性の腐食に関する影響防止のために行われる様式の、オーステナイトの防錆鋼から成る熱間ストリップを製造する方法に関する。さらに本発明は、選択的な、特に内結晶性の腐食の影響を受けにくい、オーステナイトの防錆鋼から成る熱間ストリップを製造する設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に少なくともクロムならびにニッケルが１０．５％の重量割合を備えた鋼グレードを包括する、オーステナイトの防錆鋼が、特に内結晶性の腐食の影響を受けにくいことが公知である。この内結晶性の腐食とは、粒界上にクロムを多く含む析出物が形成される際に、組織の粒界近傍領域のクロムが減少すること、および溶解したクロムの含有量が高い組織領域に対して、この粒界近傍領域の耐腐食性が、クロムが減少することと結合して低下することに基づく。このことは特に冷却の際の臨界温度領域が極度に遅く進行する時に生じる。従ってこのようなオーステナイトのクロムニッケル鋼は、固溶化焼鈍しされたかあるいは急冷された状態に調節される。後に続く急冷による固溶化焼鈍しとは、約１０００℃〜１１００℃の間の固溶化焼鈍し温度において、析出したクロムカーバイトのクロムが再度溶解状態になり、かつ強制溶解中のクロム原子がマトリックスで保持されることにより、再度クロムカーバイトが形成することが、後に続く急冷過程により防止される様式の熱処理である。引き続く急冷を伴うこのような固溶化焼鈍しは、圧延に対して分離された熱処理プロセスの中で行われる。このため圧延製品は分離された熱処理設備へ移送され、そこで焼鈍しと急速な冷却の熱処理をされる。さらに、クロムカーバイトの生成を防止する以外に、固溶化焼鈍し処理により、クロムニッケル鋼の冷間変形の可能性も改善される。
【０００３】
特許文献１から、１１００℃よりも高い温度でアーク状の案内ピットにおいてストランドの凝固の後、薄いスラブを圧延すること、ブラスタすなわちデスケーリングによりスラブの温度を低下させること、約１１００℃の温度まで誘導的に再加熱すること、ならびに少なくとも一つの圧延ラインで薄いスラブを圧延すること、という方法段階により、アーク型連続鋳造に従い、水平方向の走出方向で製造される約５０ｍｍの厚さの薄いスラブから成るストリップ鋼あるいは鋼板材を連続的に製造する方法が公知である。加熱によりスラブ内の温度を調節し、したがって圧延ラインの成形装置において、温度勾配を調節し、それも最後のロールスタンド内におけるカリバーにあっては、温度が良好な成形にはなお十分である大きさの程度の範囲内にあるように温度勾配を調節する。ここで、三番目と最後の圧延ラインのロールスタンドにあって、圧延温度は例えば９８８℃まで低下しており、最後の圧延過程のための通過温度としては十分である。圧延材料は９５３℃かあるいはそれより低い温度で最後のロールスタンドを離れ、その後なお更に低下した温度で所望の長さに切断されて、積み重ねられるかあるいは巻き取られる。
【０００４】
さらに、例えば非特許文献２に記載の、鋳造熱からストリップと板材を圧延する設備が公知である。このような設備にあっては、特別に形成された鋳型形状を有する連続鋳造機械を使用して、薄いスラブが生産され、個々の長さに切断されそして温度均一化のためにローラコンベヤ炉へ移送される。引き続いて、薄いスラブは続く圧延ラインの明らかに速い走入速度まで加速され、デスケーリングされ、そして圧延ラインに供給される。鋳造速度が５．５ｍ／分である定常の生産作業において、薄いスラブは約１０８０℃の平均温度でローラコンベヤ炉に達する。ローラコンベヤ炉からの走出温度は約１１００℃付近である。従って圧延プロセスに必要な熱エネルギーは、鋳造されるストランド内に包含されている熱量からほぼ完全にカバーされる。圧延機械において、圧延ライン内の冷却による熱損失と圧延接触から生じる熱損失は制御されるので，従って例えば８８０℃の所望の最終圧延温度は調節される。冷却区間内におけるゆっくりした冷却ならびに引き続く巻取りが行われる。
【０００５】
双方の公知の方法にあって、仕上げロールスタンドへの走入温度として、仕上げラインの最後のロールスタンド内での圧延を保証するためにかろうじてなお十分であるスラブ温度が調節されることが共通である。
【特許文献１】ヨーロッパ特許第０４１５９８７号明細書
【非特許文献２】１９９３年発行、シュタール・ウント・アイゼン第二巻３７ページ以降記載のフレミング等著、ＣＳＰ−プラント技術と拡張された生産プログラムへのこの技術の適合。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の根底をなす課題は、オーステナイトの防錆鋼を、エネルギーと時間とを節約して製造することができる方法と設備を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴を備えた方法と請求項１１の特徴を備えた設備とにより解決される。有利なその他の展開は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明の基本思想によれば、オーステナイトの防錆鋼から成る熱間ストリップあるいは熱間板材ストリップを製造するために、腐食の発生を防止するための熱処理は圧延熱から直接行われる。すなわち、この熱処理はストリップ内の温度がクロムカーバイトが全く析出しないくらい高いという事実、あるいはクロムが溶解するための温度を調節するために、圧延温度から出発して、克服されるべきほんの極めてわずかな温度差があるという事実を利用して、圧延工程と関連して直接行われる。全体として、圧延製品はもはや分離された熱処理段階において固溶化焼鈍しされるのではなく、圧延熱を使用して、従ってエネルギーの豊富な焼鈍し工程を節約して固溶化焼鈍しされ、それにより焼鈍しは周囲温度から固溶化焼鈍し温度まで包含する。それゆえ、本発明の鋼は、後方で接続され別々に通過案内される熱処理を行わずに、固溶化焼鈍し処理と急冷処理とから成り、エネルギーと時間を節約して製造することができる。
【０００９】
本発明により、仕上げラインの最後におけるこの所望の比較的高い最終圧延温度は、これと比較して高い鋳造製品の走入温度−１１５０℃以上、好ましくは１２００℃以上である−が圧延機械の仕上げライン内で調節されることにより得られる。その時、圧延材料の温度レベルは圧延工程の間の温度勾配にかかわらず、常にクロムカーバイトが析出する温度以上の状態にある。このような走入温度を得るために、鋳造製品は多段式の、特に二段式の、前加熱段と集中過熱段とを備えた加熱機構の支配下にある。
【００１０】
圧延材料の最終圧延温度は１０００℃以上の温度に、好ましくは１０５０℃以上の温度に、すなわちクロムを含む防錆鋼のカーバイトを析出し易いクロムが溶解状態にある温度に調節するのが有利である。最終圧延温度はまだクロムカーバイトは全く析出しないが組織はもう結晶化するレベルでなければならない。最終圧延温度の定義は、仕上げラインの最終のロールスタンド内における圧延材料の温度に関係する。引き続いて、特に直接の接続において、圧延材料を６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度に急冷し、この場合、特にクロムカーバイトの析出は抑えられる。全体としては、分離された固溶化焼鈍し機構と急冷工程に支配された製品と比べて、製造の際エネルギーの節約と時間の節約ができる長所を有する、圧延されてかつすでに熱処理された製品が使用できる。
【００１１】
前加熱段において、鋳造製品の温度を１０００℃〜１１５０℃の間の値に調節し、この場合まず引き続く集中加熱領域内において、温度を１２００℃以上の値に上昇させるのが有利である。前加熱段はガスあるいはオイル加熱炉内で、および引き続く集中加熱段は集中加熱領域内で行うことが好ましい。このことは、前加熱がローラコンベヤ炉内で行われ、その一方で１２００℃以上の温度に至る昇熱段階が誘導加熱領域に移動されるという特別な長所を有する。よって、ローラコンベヤ炉があまりに激しい負荷を受けて、それにより場合によってはこの炉が熱破壊を起こすことは阻止される。ガスあるいはオイルで加熱される前加熱炉において、スラブ温度は１０００℃から１１５０℃の間の温度に上げられる。この場合、炉要素の負荷容量を超過することはない。
【００１２】
強く加熱された一次酸化皮膜の圧延材料の表面品質への不都合な影響を回避するため、走入温度を調節する前に、鋳造製品の表面、特にスラブの表面をデスケーリングする。このために、前加熱炉と集中加熱領域の間に、デスケーリング装置が設けられている。次いで走入温度の調節を誘導集中過熱領域内で行う。付加的にあるいはそれ単独で、炉のローラをスケールから保護するために、それと共にスラブの表面を所望でないさび傷から保護するために、かつスラブ内の熱伝達を改善するために、前加熱段のローラコンベヤ炉の手前で、デスケーリング工程を行うことを提案する。
【００１３】
所望の高い最終圧延温度を調節するための他の実施形態として、仕上げラインの最終部分において、付加的に圧延材料の加熱を、特に誘導的に行うことを提案する。
【００１４】
これにより、圧延プロセスの終了に至るまで、引き続き圧延材料の温度が、再結晶過程が進行する温度に確実に保持されることを保証する。
【００１５】
その他の展開として、一定の最終圧延温度を有する圧延材料を、さらに加速された再結晶化過程が行われる温度に保持するために、仕上げラインに続く−特に誘導的な−加熱区間を通過して案内し、そして初めて引き続いて急冷することを提案する。このことは、好ましい再結晶化の経過のための長い時間を、それに伴う強度低下を考慮して、使用できるという長所を有している。例えば不都合な圧延経過により、所望の最終圧延温度が、高い走入温度にもかかわらず得られないことが認められた場合に、この加熱区間を使用することができる。
【００１６】
提案された方法を実施するための本発明による設備は、温度調節システムが、１１５０℃以上、好ましくは１２００℃以上に、圧延機の仕上げラインにおける鋳造製品の走入温度（Ｔein）を調節するために、鋳造製品を前加熱するための装置と集中加熱するための装置を備えており、従って所望の最終圧延温度（Ｔwe）を調節することができ、かつ熱処理を圧延熱から直接行なうことができることを特徴とする。
【００１７】
この場合、所望の高い最終圧延温度を調節するための手段は、温度調節システムの部分である。すなわち、高い走入温度を調節することにより、さらに高い最終圧延温度も、圧延工程の際の温度勾配を考慮に入れて調節する。特にローラコンベヤ炉である前加熱炉を保護するために、このような温度調節システムは、前加熱装置と引き続く誘導的な集中加熱領域とから成る。
【００１８】
圧延後に最終圧延温度（Ｔwe）を保持するために、圧延機には加熱領域が後続して設けられている。この加熱領域は特に誘導的に加熱されており、すなわち１０００℃以上の温度に調節することができる。これはトンネル炉にも関わることである
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の他の詳細および長所は、従属請求項と、図で表わした本発明の実施例を詳しく説明する以下に続く記載から明らかになる。この場合、上記記載の特徴の組み合わせ以外に、特徴は単独であるいは他の組み合わせにおいて本発明に従って重要である。
【実施例】
【００２０】
図１はクロムとニッケルとを混ぜて合金にしたグレードの鋼から成る板材あるいはストリップを製造する設備を示す。これらの板材あるいはストリップは冷却機構を使用しないで周囲温度で圧延されかつ熱処理される。従って、最終製品はすでに固溶化焼鈍しされ、かつ急冷されて使用される。
【００２１】
このような設備１は、ここでは概略的に鋳鋼（Stahlschmelze）のための取鍋３、タンディッシュ４ならびに鋳型５で示されている連続鋳造設備２を備えている。最終寸法近くに鋳造されたストランドすなわち鋳造製品６は、ローラコンベヤ炉すなわち前加熱炉７の前方で、シャー８を用いてスラブに切断される。ついで、このスラブは、ここで１０００℃〜１１５０℃の間の温度に加熱するため、すなわち温度調節を行うために前加熱炉７内に入る。加熱されたスラブはデスケーリング装置９を通過して、引き続いて誘導性の集中加熱領域１０内に走入する。ここにおいてスラブは温度に対する短く急速な加熱工程において、間隔をおいて１０００〜１３００℃、好ましくは１２００℃以上の温度に加熱される。集中加熱領域１０内で調節された温度は、所望の最終圧延温度を１０００℃以上に調節するのに十分でなければならない。さらに場合によっては、圧延工程の際にただ極めてわずかな温度低下だけが生じる限りにおいては、加熱は約１０００℃の温度で十分である。前加熱炉７と集中加熱領域１０は温度調節システム１１を形成している。熱処理を実施するための手段は、前加熱炉７と集中加熱領域１０、ならびに急速に冷却するための冷却区間である。
【００２２】
集中加熱領域１０へ走入後、高温のスラブは再度デスケーリングされ（二番目のデスケーリング装置１２）、ここで六つのロールスタンド１３ａ−ｆから成る仕上げライン１３内に導入される。走入温度は１０５０〜１２５０℃の温度区間に、好ましくは１２００℃以上の温度に置かれている。圧延ライン内の温度低下がわずかで、所望の終末圧延温度が得られた場合、１０５０℃の温度は同様に調節可能である。二番目のデスケーリング装置１２の手前には非常用のシャー１４が設けられている。
【００２３】
圧延工程の間、スラブの温度はブラスタと冷却により低下するが、圧延ライン１３の終端まで、１０００℃以上で１１００℃までの温度に低下しない。従って、クロムは常に溶解状態であり、クロムカーバイトは組織の結晶粒界上で一切析出することはなく、完全な再結晶化が行われる。引き続いて、圧延材料１５は冷却するための装置１６あるいは冷却区間内に入り、その冷却パラメータは、溶解したクロム原子を強制溶解状態に保持するために、圧延材料が間隔をおいて４００〜６５０℃、好ましくは６００℃以下の温度に急冷されるように調節されている。ここで示す冷却区間の場合、水冷による冷却バー１７であり、その他の冷却方式は同様に可能である。引き続いて、このように圧延されて、すでに熱処理された、従って耐食性のストリップは、巻取り装置１８内で巻き取られる。
【００２４】
ストリップが分離された固溶化焼鈍しの工程内で支配されなければならない様式の、従来技術による高温鋳造物を圧延する設備を比較対照的に図２に示す。図１に対応する設備部は対応する参照符号を備えている。さらに、個々の設備部内で支配される、言い換えれば調節される通常のスラブ温度あるいはストリップ温度が挙げられている。このような設備にあって、鋳造製品１０６は切断され、続いて均熱炉（Ausgleichofen）１０７内に案内され、引き続いて圧延される。分離された設備部内に焼鈍し炉を備えた、引き続く急冷工程を有する固溶化焼鈍し機構は図示していない。
【００２５】
本発明は特にオーステナイトの防錆鋼、すなわち少なくともクロムが１０．５％と炭素が最大で１．２％の重量比を有する鋼に関する。本発明は特に防錆鋼向けであって、この防錆鋼の場合、クロムカーバイトを析出する際のクロムの減少による内部結晶性の腐食を防止するものでなければならない。提案された方法により、特殊防錆鋼はすでにインライン鋳造設備と圧延設備の流れに従い固溶化焼鈍し状態にあり、従って耐食性の状態にあることが達せられる。このことによりエネルギーと時間とそれに伴いコストが節約される。従って耐食性の防錆鋼を調節するためのプロセスチェーンは短縮される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第一の実施例による、提案された方法を実施するための設備。
【図２】従来技術による設備。
【符号の説明】
【００２７】
１      設備
２      連続鋳造設備
６      鋳造製品
７      前加熱段
８      剪断するための装置
９      デスケーリング装置
１０    集中加熱領域
１１    温度調節システム
１２    デスケーリング装置
１３    仕上げライン、圧延機械
１５    圧延材料
１８    ストリップを巻き取る装置
【図１】
2005525239.tif 000003
【図２】
2005525239.tif 000004
【国際調査報告】
2005525239.tif 000005
2005525239.tif 000006
2005525239.tif 000007
2005525239.tif 000008
2005525239.tif 000009
2005525239.tif 000010
2005525239.tif 000011
2005525239.tif 000012