(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の圧延ライン内において入側の第一のユニバーサルロールスタンド（ＥＵＧ）、出側の第二のユニバーサルロールスタンド（ＡＵＧ）およびこれらのユニバーサルロールスタンド間に設けられている据込み中間ロールスタンド（ＳＺＧ）から成るコンパクチング圧延群を備えており、かつ第二の圧延ライン内において横方向で位置ずれして平行に被圧延材の自由な走過を許容する多数のロールスタンドから成る粗圧延群とこれら両方の圧延ライン間に設けられている横方向送り装置とが設けられる様式の、粗圧延形材を圧延するための可逆作業で働くロールスタンド配設内において粗圧延形材からレールを圧延する方法において、
ユニバーサルロールスタンド（ＶＵＧ）と二つの選択カリバー（ＷＨ１；ＷＨ２）を有している水平ロールスタンド（ＶＨＧ）を有する粗圧延群と、同様に二つの選択カリバー（ＷＥ１；ＷＥ２）を有するコンパクチング圧延群の据込み中間ロールスタンド（ＳＺＧ）とを備えている場合、長方形の粗圧延形材（ＶＰ）のレールプロフイルへの成形を、粗圧延群のユニバーサルロールスタンド（ＶＵＧ）と水平ロールスタンド（ＶＨＧ）における、多数のパスと可逆パスによって開始し、その際このユニバーサルロールスタンド（ＶＵＧ）の賦形されている水平ロール（ＨＷ）により、互いに相対してプロフイル長さ中心に対して位置ずれしている二つの櫛形凹部（ＫＢ）を形材内に形成すること、およびそれぞれ引続いて櫛形凹部（ＫＢ）の側方において粗圧延群の水平ロールスタンド（ＶＨＧ）の一方の選択カリバー或いは他方の選択カリバー（ＷＨ１；ＷＨ２）により、この形成されるレール形材の頭部とフランジ部とを予備成形し、減面し、成形されたレール形材をコンパクチング圧延群の入側のユニバーサルロールスタンド（ＥＵＧ）と据込み中間ロールスタンド（ＳＺＧ）の両選択カリバー（ＷＥ１；ＷＥ２）内で可逆作業により二回以上多数回パスを通過させた後出側のユニバーサルロールスタンド（ＡＵＧ）を通すことによりもう一度のパスによりレール形材に仕上げ圧延することを特徴とする方法。
【請求項２】
長方形の粗圧延形材の代わりに、ドックボーンを備えて成形された粗圧延形材（ＶＰ）を使用する際、この粗圧延形材（ＶＰ）の中央の凹部を粗圧延群のユニバーサルロールスタンド（ＶＵＧ）の賦形ロール（ＨＷ）により櫛形凹部（ＫＢ）に形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
長方形の粗圧延形材の代わりにレール形材に類似した粗圧延形材（ＶＰ）を使用する際、および粗圧延群内のユニバーサルロールスタンドの代わりに垂直ロールスタンド（ＶＶＧ）を使用する際、粗圧延形材（ＶＧ）の両側で据込み作用が行われるように力を加え、コンパクチング圧延群の据込み中間ロールスタンド（ＳＺＧ）の三つの選択カリバー（ＷＥ１，ＷＥ２，ＷＥ３）を使用し、その際コンパクチング圧延後の粗圧延形材（ＶＰ）の寸法を、この粗圧延形材の一方のフランジ部が頭部幅の１，２から１，４倍であり、他方のフランジ部が仕上がりレール形材の脚部幅の１，２から３倍に相当するように設定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
長方形の粗圧延形材代わりに栓状の断面を備えている粗圧延形材（ＶＰ）を使用する際、および粗ロールスタンドとして二重式水平ロールスタンド（ＶＨＧ）のみを使用する際、粗圧延形材をこの二重式水平ロールスタンド（ＶＨＧ）を有している粗圧延群内で可逆作業により順次三つのパスで予備成形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
長方形の粗圧延形材の代わりに断面が台形の粗圧延形材（ＶＰ）を使用する際、および粗ロールスタンドとして二重式垂直ロールスタンド（ＶＶＧ）を使用する際、この粗圧延形材を二重式垂直ロールスタンド（ＶＶＧ）を有する粗圧延群内で可逆作業により順次三つのパスで予備成形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第一の圧延ライン内において入側の第一のユニバーサルロールスタンド、出側の第二のユニバーサルロールスタンドおよびこれらのユニバーサルロールスタンド間に設けられている据込み中間ロールスタンドから成るコンパクチング圧延群を備えており、かつ第二の圧延ライン内において横方向で位置ずれして平行に被圧延材の自由な走過を許容する多数のロールスタンドから成る粗圧延群とこれら両方の圧延ライン間に設けられている横方向送り装置とが設けら様式の、粗圧延形材を圧延するための可逆作業で働くロールスタンド配設内において粗圧延形材からレールを圧延する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の公知の方法およびこれらの方法により作業が行われるロールスタンド配設にあっては、例えば連続鋳造装置によって造られたブロックは中間貯蔵所に供給され、この中間貯蔵所内で室温に冷却され、品質検査され、あらためて圧延熱に加熱された後ロールスタンド配設においてレール形材に圧延される。圧延熱に加熱された後、長方形のブロックは少なくとも一つの二重式可逆ロールスタンド内で、しかも一般には二つのこのようなロールスタンド内で予備成形される。仕上げ圧延は同様に三重式可逆ロールスタンド或いは二重式可逆ロールスタンド内で、しかも最近ではしばしばユニバーサルロールスタンド内で行なわれる。
【０００３】
この成形工程を、大多数のロールスタンドを備えていて、完全に連続して作業が行なわれるロールスタンド配設を使用して圧延作業を行うことが提案されている。
これらすべての方法にあって、レールを可能な限り長大な圧延長さで製造し、この長大な圧延長さを可能な限り圧延熱の状態で頭部焼入れ装置或いは他の調質装置に送り、こうして処理されたレールを引続き冷却し、くせ取り、品質検査し、そして使用目的に合わせた切断するように努力が払われてきた。
【０００４】
これらの公知の方法の欠点は以下の通りである。
予備圧延するために必要な多数の成形カリバーは、これらの多数の成形カリバーためにロール胴の長さが長大となるので、大きな可逆ロールスタンドを必要とし、相応してロール自体のために高い経費を要し、また被圧延材を異なるカリバー内に導入するのに経費を要するマニプレータを必要とする。ロールが長大であると言うことは可逆圧延を行うために必要な時間が比較的長くなり、従ってこのような設備を連続鋳造装置との作業周期に組込むことは不可能である。従って、このような場合、連続鋳造装置と圧延設備間の連繋作業のために、常に比較的大きな中間貯留部が必要である。
【０００５】
完全連続的な圧延には、大多数の成形カリバーが設けられていることから、駆動機構を備えている少なくとも六つから八つのロールスタンドが必要である。その際、それに見合う大多数のロールのために、またこれらのロールの交換およびこれらのロールの再加工のために、相応して高い設備費が必要となる。更に、同様に連続的な仕上げ圧延を行うこの連続的な粗圧延にあっては、長い圧延ラインにおいて温度が異なってくること、即ち圧延ラインの第一のロールスタンド内への被圧延材の走入速度が比較的低いことに起因して圧延ライン全長における始端部と終端部間において起こるいわゆる温度楔（Temperaturkeil) を避けることができない。この温度楔は、被圧延材に対して頭部焼きなまし装置或いは調質装置により課せられる種々の要件を充足するためには、均衡もしくは調整されなければならない。
【０００６】
数量上僅かなレール生産を桁の生産と組合せなければならないことがしばしば必要となる。一貫して連続鋳造装置との連繋により圧延作業が行なわれる、即ち従来の可逆ロールスタンドを使用することなく行なわれる、冒頭に記載した様式の、公知の粗圧延形材からの仕上がり圧延形材を圧延するための設備は、上記の従来の一般に使用されているレール圧延方法と、付加的な装置に極めて多額の経費を要してのみ、実現可能であるにすぎない。
【０００７】
【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、レールの圧延を冒頭に記載した様式の圧延設備で行い、その際原料製品として連続鋳造された長方形のブロック或いは既に予備型内で鋳造された予備成形形材を使用することを提案する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、ユニバーサルロールスタンドと二つの選択カリバーを有している水平ロールスタンドを有する粗圧延群と、同様に二つの選択カリバーを有するコンパクチング圧延群の据込み中間ロールスタンドとを備えている場合、長方形の粗圧延形材のレールプロフイルへの成形を、粗圧延群のユニバーサルロールスタンドと水平ロールスタンドにおける、多数のパスと可逆パスによって開始し、その際このユニバーサルロールスタンドの賦形されている水平ロールにより、互いに相対してプロフイル長さ中心に対して位置ずれしている二つの櫛形凹部を形材内に形成すること、およびそれぞれ引続いて櫛形凹部の側方において粗圧延群の水平ロールスタンドの一方の選択カリバー或いは他方の選択カリバーにより、この形成されるレール形材の頭部とフランジ部とを予備成形し、減面し、成形されたレール形材をコンパクチング圧延群の入側のユニバーサルロールスタンドと据込み中間ロールスタンドの両選択カリバー内で可逆作業により二回以上多数回パスを通過させた後出側のユニバーサルロールスタンドを通すことによりもう一度のパスによりレール形材に仕上げ圧延することにより解決される。
【０００９】
更に、本発明による方法により、長方形の粗圧延形材の代わりにドックボーンを備えて成形された粗圧延形材を使用する際、この粗圧延形材の中央の凹部は粗圧延群のユニバーサルロールスタンドの賦形ロールにより櫛形凹部に形成される。
【００１０】
また、長方形の粗圧延形材の代わりにレール形材に類似した粗圧延形材を使用する際および粗圧延群内のユニバーサルロールスタンドの代わりに垂直ロールスタンドを使用する際、粗圧延形材の両側で据込み作用が行われるように力が加えられ、コンパクチング圧延群の据込み中間ロールスタンドの三つの選択カリバーを使用し、その際コンパクチング圧延の後の粗圧延形材の寸法は、この粗圧延形材の一方のフランジ部が頭部幅の１，２から１，４倍であり、他方のフランジ部が仕上がりレール形材の脚部幅の１，２から３倍に相当するように設定される。
【００１１】
更に、本発明により、長方形の粗圧延形材の代わりに栓状の断面を備えている粗圧延形材を使用する際、および粗ロールスタンドとして二重式水平ロールスタンドのみを使用する際、粗圧延形材はこの二重式水平ロールスタンドを有する粗圧延群内で可逆作業により順次三つの選択カリバーの三つのパスを引通されることにより予備成形される。
【００１２】
また、本発明により、長方形の粗圧延形材の代わりに断面が台形の粗圧延形材を使用する際、および粗ロールスタンドとして二重式垂直ロールスタンドを使用する際、この粗圧延形材は二重式垂直ロールスタンドを有する粗圧延群内で可逆作業により順次三つのパスで予備成形される。
【００１３】
以下に添付した図面に図示した発明の実施の形態につき本発明を詳細に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に図示したロールスタンド配設は連続鋳造装置ＳＴＧを備えており、この連続鋳造装置の後方には再加熱炉および緩衝炉ＰＯが設けられており、この炉の後方には脱スケール装置ＥＥが設けられている。連続鋳造装置ＳＴＧによりこのような工程で前処理されて到来する粗圧延形材は、ローラテーブルＲ１を経て粗圧延群に供給される。この粗圧延群はユニバーサルロールスタンドＶＵＧと二重式水平ロールスタンドＶＨＧとから成る。次いで、予備圧延されて粗圧延形材は、この粗圧延群の後方に設けられている横方向送り装置ＱＥをへて、コンパクチング圧延群に供給される。このコンパクチング圧延群は入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧ、出側のユニバーサルロールスタンドＡＵＧとこれらの間に設けられている据込み中間ロールスタンドＳＺＧとから成る。
【００１５】
図２に示した構成は、図１による構成に相当するが、粗圧延群において粗ユニバーサルロールスタンドＶＵＧの代わりに二重式垂直ロールスタンドＶＶＧが使用されている。
図３による圧延パススケジュールは、長方形の断面を有する連続鋳造粗圧延形材ＶＰから、いわゆるビイグノール−レールを造るためのパスの列である。このプロフイルにあっては、粗圧延群のユニバーサルロールスタンドＶＵＧの第一のパスＵ１内で、成形された水平ロールＨＷにより、この粗圧延形材ＶＰの垂直縦中心線ｘ−ｘに対して間隔ｄだけ位置ずれした櫛形凹部ＫＢが形成され、その際垂直ロールＶＷは断面の所定の幅を保証する。次のパスＨ１において、粗圧延群の二重式水平ロールスタンドＶＨＧの選択カリバーＷＨ１（図４参照）と次の可逆パスＲＨ１内で、粗圧延形材の断面内の材料分布が正しい断面のレール形材が形成されるように調整される。次いで、櫛形凹部ＫＢの拡大の下でのこの材料分布は次のパスＵ２において、可逆方向で、ユニバーサルロールスタンドＶＵＧにより、引続き可逆パスＵ３内でこのロールスタンドにより、引続きパスＨ２と可逆パスＲＨ２内で水平二重式ロールスタンドＶＨＧの第二の選択カリバーにより、並びに次のパスＵ４内で、そして引続き可逆テーブルＵ５内で再びユニバーサルロールスタンドＶＵＧにより、そして引続き、しかし最後にパスＨ３内で二重式水平ロールスタンドＶＨＧの第二の選択カリバーＷＨ２を経て、パスＵ１をもって横送り装置ＱＥを経て粗圧延群からコンパクチング圧延群の入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧ内に導入され、次のパスＥ１をもった据込み中間ロールスタンドＳＺＧの選択カリバーＷＥ１（図５参照）に供給され、ここからパスＵ２と可逆作業を行うパスＵ３のためあらためて入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧ内に導入され、次いでもう一度据込み中間ロールスタンドＳＺＧ内に、今度はこの据込み中間ロールスタンドの第二の選択カリバーＷＨ２（図５参照）に供給され、次にで出側のユニバーサルロールスタンドＡＵＧ内でこの出側のユニバーサルロールスタンドの成形されている水平ロールＨＷ内のパスでビイグノール−レール断面に仕上げ圧延される。
【００１６】
上記の説明から明瞭であるように、粗圧延群内で長方形の断面から、非対称的な、次の仕上げ圧延群のパス断面にとって必要な材料分布に相応する材料分布が行なわれる。
図６に示した圧延パススケジュールによる圧延の際は、同様に連続鋳造装置から到来する、両端において肉厚にされた粗圧延形材、いわゆるドックボーンを有する粗圧延形材ＶＰが使用される。粗圧延群内のパス列は、粗圧延形材ＶＰがユニバーサルロールスタンドＶＵＧを去った後、第三のパスＵ３後にもう一度据込み中間ロールスタンドＶＨＧの第一の選択カリバーＷＨ１を案内される点を除いて図３に示した方法と同じであり、次いで可逆方向でパスＵ４と可逆パスＵ５で可逆ロールスタンドを経て、そしてここからただ一つのパスＨ３で二重式水平ロールスタンドＶＨＧの第二の選択カリバー（図７参照）を経て、引続き横送り装置ＱＥを経て図３に相当するパス列を有しているコンパクチング圧延群内に導入され、図８による据込み中間ロールスタンドＳＺＧの選択カリバーＷＨ１；ＷＨ２を使用して仕上げ圧延される。
【００１７】
図９に示した圧延パススケジュールによる圧延の際は、連続鋳造された、既に非対称的な粗圧延形材ＶＰは二重式垂直ロールスタンドＶＶＧにパスＶ１で供給され、その際据込まれる。このパスに続いて、二重式水平ロールスタンドＶＨＧ内でパスＨ１を、このパスに続いて可逆方向でもう一つのパスＶ２の引通し、そして二重式垂直ロールスタンドＶＶＧ内で可逆パスＶ３の引通しを行い、これに続いて二重式水平ロールスタンドＶＨＧの第二の選択カリバーＷＨ２内のパスＨ２とパスＲＨ２の引通しを行い、二重式垂直ロールスタンドにおいて次のパスＶ４の引通しを、これに続いて可逆的に二重式垂直ロールスタンドＶＨＧの第二の選択カリバーＷＨ２内のもう一つのパスＨ２の引通しが行われる。次いで、この粗圧延形材は横送り装置ＱＥを経てコンパクチング圧延群に供給され、第一の五つのパスＵ１，Ｅ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｅ２で、図３と図４に示した方法で処理される。これに引続いて可逆方向で入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧ内のパスＵ４と可逆パスＵ５を引通され、これに引続いて据込み中間ロールスタンドＳＺＧのこの場合は第三の選択カリバーＷＥ３で、これに続いて上記の場合におけると同様に出側のユニバーサルロールスタンドＡＵＧの成形された水平ロールＨＷにより仕上げパスの引通しを行う。
【００１８】
粗圧延群と仕上げ圧延群との間のここに図示したパス分布は、変形の両圧延群への広範な分布であり、この場合多数のパスが仕上げ圧延群内で圧延を行う。これに加えて、上記の実施の態様と異なり、仕上げ圧延群内に二つの選択カリバーの代わりに三つの選択カリバーが必要である。
図１２に示した圧延パススケジュールによる圧延の際は、圧延されるべきレール形状に類似した栓状の断面を備えた連続鋳造された粗圧延形材ＶＰが使用され、この粗圧延形材は、−一点鎖線で示したように−直接粗圧延群の二重式水平ロールスタンドＶＨＧに横方向で供給され、この中で相前後している可逆パスＲ１，ＲＨ１とＨ１により、この粗圧延形材が横送り装置ＱＥを経てコンパクチング圧延群の入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧに供給できる程度に減面される。この入側のユニバーサルロールスタンドのパスＵ１を通過した後、据込み中間ロールスタンドＳＺＧの第一の選択カリバーＷＨ１によりパスＥ１の引通しが行われ（図１３参照）、次いで可逆方向で他のパスＵ２の引通しが、入側のユニバーサルロールスタンドＥＵＧを経て、可逆パスＵ３の引通しがこの入側のユニバーサルロールスタンドにより、次いで他のパスＥ２の引通しが据込み中間ロールスタンドＳＺＧの第二の選択カリバーＷＨ２により、これに続いて仕上げパスの引通しが、出側のユニバーサルロールスタンドＡＵＧによって行われる。この圧延スケジュールにあっては、連続鋳造された粗圧延形材内の質量分布の様式により、粗圧延群の二重式水平ロールスタンドＶＨＧ内の三つのパスの引通しによる粗圧延が必要であるに過ぎず、コンパクチング圧延群における仕上げ圧延は据込み中間ロールスタンド内の二つの選択カリバーによる、図４に示した順序に相当する。
【００１９】
図１２に示した圧延パススケジュールによる圧延の際に使用される、栓状の断面を有する、連続鋳造技術では製造しにくい粗圧延形材が使用されているので、図１４に示したように、容易に鋳造できる台形の断面を有する粗圧延形材も使用可能である。このようなイニシアルパスは粗圧延群において、図１２に示した圧延パススケジュールと異なり、図２に示した二重式垂直ロールスタンドＶＶＧに供給され、引続いてパス内で図１２に示した圧延パススケジュールに相当して成形仕上げ圧延される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明による方法により、レール圧延の際圧延設備が長大になることなく、従って被圧延材のカリバー内への導入もマニプレータ等を使用する必要もなく、圧延設備のための付加的な経費を費やすことなく形材の圧延が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法を実施するためのロールスタンド配設の概略平面図である。
【図２】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図３】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図４】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図５】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図６】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図７】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図８】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図９】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図１０】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図１１】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図１２】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図１３】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【図１４】  本発明による方法を図１のロールスタンド配設で実施するためのパススケジュールの図である。
【符号の説明】
ＶＰ  圧延形材
ＳＴＧ  連続鋳造装置
ＰＯ    緩衝炉
ＥＥ  脱スケール装置
Ｒ１  ローラテーブル
ＶＨＧ  二重式水平ロールスタンド
ＶＶＧ  二重式垂直ロールスタンド
ＱＥ  横送り装置
ＥＵＧ  入側のユニバーサルロールスタンド
ＡＵＧ  出側のユニバーサルロールスタンド
ＳＺＧ  据込み中間ロールスタンド
ＫＢ  櫛形凹部
ＨＷ  水平ロール
ＶＷ  垂直ロール
ＷＨ１，ＷＨ２，ＷＨ３  選択カリバー
【図１】
0004402749.tif 000002
【図２】
0004402749.tif 000003
【図３】
0004402749.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004402749.tif 000008
【図８】
0004402749.tif 000009
【図９】
0004402749.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004402749.tif 000012
【図１２】
0004402749.tif 000013
【図１３】
0004402749.tif 000014
【図１４】
0004402749.tif 000015