(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機で５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のスラブを製造し、次に圧延ライン上を搬送しながらスラブをスラブ保加熱炉で所定の温度に保加熱し、次にスラブ保加熱炉から搬送しながらスラブを高圧下プレスで所定の厚さに高圧下し、次に高圧下プレスから搬送しながら圧延材を複数の仕上圧延機で連続して製品厚さに圧延し、その後に剪断機で所定の長さに切断し、巻取機で巻取る、ことを特徴とする連続熱間圧延方法。
【請求項２】
５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のスラブを製造する連続鋳造機と、圧延ライン上を搬送されるスラブを所定の温度に保加熱するスラブ保加熱炉と、スラブ保加熱炉から搬送されるスラブを所定の厚さに高圧下する高圧下プレスと、高圧下プレスから搬送される圧延材を連続して圧延し製品厚さの圧延材とする複数の仕上圧延機と、圧延材を所定の長さに切断する剪断機と、切断された圧延材を巻取る巻取機と、を備えたことを特徴とする連続熱間圧延設備。
【請求項３】
前記スラブ保加熱炉はトンネル炉又はダブルウォーキングビーム式であり、高圧下プレスの前後にスラブのたるみ分を滞留させるルーパーを備えた、ことを特徴とする請求項２に記載の連続熱間圧延設備。
【請求項４】
高圧下プレスの前にスラブの板幅方向を圧下する幅圧下プレス又は縦型圧延機と、仕上圧延機の入側に配置しスラブの板幅方向を圧下する縦型圧延機と、のいずれか一方又は両方を備えたことを特徴とする請求項２に記載の連続熱間圧延設備。
【請求項５】
前記連続鋳造機とトンネル炉間に配置され適宜スラブを切断する剪断機を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の連続熱間圧延設備。
【請求項６】
仕上圧延機の入側に配置されスラブを所定の温度に保加熱するトンネル炉を備えたことを特徴とする請求項２に記載の連続熱間圧延設備。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか又は全てを備えたＡラインの、連続鋳造から加熱炉の横に、他の連続鋳造と加熱炉（トンネル炉又はウォーキングビーム炉）からなるＢラインを備え、更に、ＢラインのスラブをＡラインへ移送する保加熱炉を備え、該保加熱炉は１コイル分のスラブ、又は、数コイル分のスラブを移送できるよになっている、ことを特徴とする連続熱間圧延設備。
【請求項８】
請求項７に記載のＡラインのみの場合、
ａ．連続鋳造から巻取機まで、材料が連続的につながり、数コイルをコイラー前で切断しつつコイルを製造する方法、
ｂ．連続鋳造出側の切断機で、数コイルのスラブ分を切断し、連続的に圧延し、コイラー前で切断しつつ、コイルを製造する方法、
ｃ．連続鋳造出側の切断機で、１コイル分のスラブ分を切断し、１コイルづつ圧延・巻取する方法、
の全て又はいずれかの組み合わせの操業ができる圧延方法。
【請求項９】
請求項７に記載のＡラインとＢラインを有する場合、
Ａラインの請求項８のａ，ｂ，ｃと、Ｂラインのｂ，ｃを組み合わせ、ＡラインとＢラインから出てくるスラブを交互に圧延する圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造設備から製造される中厚のスラブを粗圧延機の替わりに高圧下プレスを使用して薄板まで圧延する連続熱間圧延方法及び設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造装置で製造され供給される５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のいわゆる中厚のスラブを薄板まで圧延する圧延設備は、通常、スラブを２０ｍｍ前後の厚さまで圧延する粗圧延設備と、次に１〜２ｍｍ程度の厚さに圧延する仕上圧延設備とからなる。かかる圧延設備を構成する圧延機の配列には従来より各種のものが知られている。
【０００３】
図３は、かかる従来の圧延設備の配列を例示したものである。この図に示す圧延設備１は、図示しないバッチラインの連続鋳造装置により製造され所定の長さ（例えば、板厚９０ｍｍで長さ３０Ｍ）に切断された中厚のスラブ２を載せて圧延ラインに沿って搬送するテーブルローラ３と、スラブ２を所定の温度に保加熱するウォーキング炉４と、入側に縦型圧延機５を配置した複数（本図では２台）の粗圧延機６と、粗圧延した圧延材を巻取り巻き戻しする保熱用の中間コイラー７が配置されている。中間コイラー７は、粗圧延機６等の圧延中又はテーブルローラ３の搬送中にスラブ２の先端部が冷却され、熱歪みによる形状変形を防止するためのものであり、先端部から巻取った板厚２０ｍｍのスラブ２を後端部から巻き戻して下流側に搬送する。
【０００４】
更に、圧延設備１は、図に示すように、入側に縦型圧延機８を配置した複数（本図では５台）の仕上圧延機９と、圧延材２´をコイル状に巻取る複数の巻取機（ダウンコイラー）１２を備え、搬送されたスラブ２を、仕上圧延機９で製品厚さの１〜２ｍｍ程度に仕上圧延し、剪断機（シャー）１０で切断後に、巻取機１２でピンチロール１１を介して圧延材２´をコイル状に巻取るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図３に示した従来の中厚スラブの圧延設備では、▲１▼２０ｍｍ前後のスラブを作るのに２台の粗圧延機と保熱用の中間コイラーが必要となりコストアップの要因となる、▲２▼２０ｍｍのスラブを高温に保って作るために粗ミルを高速で圧延するため、粗ミルと仕上ミルを連続（タンデム）に圧延できない、▲３▼中間コイラーを設けても高温を保持できないため搬送中にスラブの先後端及び幅端部が冷却し、精度不良を生じ圧延材の歩留りが低下しやすい、▲４▼そのため需要の多い極薄板（０．８〜１．０ｍｍ）の製造ができない等の問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、▲１▼粗圧延機の代わりに高圧下プレスを使用することにより圧延ライン長さを短縮して大幅に全設備コストを低減でき、▲２▼プレス１台で短時間に厚さを１５０ｍｍ（５０ｍｍ）から約２０ｍｍまで圧下できるので、２０ｍｍスラブを高温に保つため、プレスと仕上圧延機を連続（タンデム）に設置でき、▲３▼スラブを高温に保持した状態で仕上圧延機に搬送することにより歩留りの向上と精度の高い圧延材ができ、▲４▼極薄板の圧延材が製造が可能になる連続熱間圧延方法及び設備を提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、連続鋳造機で５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のスラブを製造し、次に圧延ライン上を搬送しながらスラブをスラブ保加熱炉で所定の温度に保加熱し、次にスラブ保加熱炉から搬送しながらスラブを高圧下プレスで所定の厚さに高圧下し、次に高圧下プレスから搬送しながら圧延材を複数の仕上圧延機で連続して製品厚さに圧延し、その後に剪断機で所定の長さに切断し、巻取機で巻取る、ことを特徴とする連続熱間圧延方法が提供される。
【０００８】
上述の本発明の方法によれば、▲１▼連続鋳造機で５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のスラブを製造し、▲２▼次に圧延ライン上を搬送しながらスラブをスラブ保加熱炉で所定の温度に保加熱し、▲３▼次にスラブ保加熱炉から搬送しながらスラブを高圧下プレスで所定の厚さ（２０ｍｍ前後）に高圧下し、▲４▼次に高圧下プレスから搬送しながら圧延材を複数の仕上圧延機で連続して製品厚さ（０．８〜１２．０ｍｍ）に圧延し、▲５▼その後に剪断機で所定の長さに切断して圧延材を巻取機で巻取る。
【０００９】
従って、連続鋳造機で製造され圧延ラインに搬送中にある程度冷却したスラブをスラブ保加熱炉で所定の温度に保加熱できるので、下流側の高圧下プレスによる成形圧下が容易かつ迅速にできる。また、仕上圧延機に搬送する２０ｍｍ前後のスラブの成形圧下を従来のように複数の粗圧延機でなく高圧下プレスで行うので、温度の低下の少ない良好なスラブの成形圧下が短時間にできる。更に短時間に高温の状態で連続的（タンデム）に仕上圧延機に搬送できるので、０．８〜１．０ｍｍの極薄板の製造が可能になる。
【００１０】
また、本発明によれば、５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚のスラブを製造する連続鋳造機と、圧延ライン上を搬送されるスラブを所定の温度に保加熱するスラブ保加熱炉と、スラブ保加熱炉から搬送されるスラブを所定の厚さに高圧下する高圧下プレスと、高圧下プレスから搬送されるスラブを連続して圧延し製品厚さの圧延材とする複数の仕上圧延機と、圧延材を所定の長さに切断する剪断機と、切断された圧延材を巻取る巻取機と、を備えたことを特徴とする連続熱間圧延設備が提供される。
【００１１】
本発明の構成によれば、連続鋳造装置で連続して製造する中厚スラブの板厚方向への圧下時に従来使用していた複数の粗圧延機による粗圧延とスラブ保加熱用の中間コイラーを廃止して、１台の高圧下プレスで高圧下を行うので圧延ラインの短縮化と、設備費用の低減化ができる。また、連続鋳造機で連続してスラブを搬送できるので、コイルを効率良く増産でき、圧延材の生産性を向上することができる。
【００１２】
更に、前記スラブ保加熱炉はトンネル炉又はダブルウォーキングビーム式であり、高圧下プレスの前後にスラブのたるみ分を滞留させるルーパーを備えている。また、高圧下プレスの前にスラブの板幅方向を圧下する幅圧下プレス又は縦型圧延機と、仕上圧延機の入側に配置しスラブの板幅方向を圧下する縦型圧延機と、のいずれか一方又は両方を備える。
【００１３】
この構成により、トンネル炉の天井や側面に設けた誘導加熱やガス加熱で加熱と保熱して、連続鋳造機で製造され圧延ラインに搬送中に冷却されたスラブを迅速かつ容易に所定の最適温度で保加熱できる。また、高圧下プレスと仕上圧延機の圧下速度差により生じるスラブのたるみ分（又は不足分）をルーパーで滞留させて、たるみ分（又は不足分）を吸収できる。更に、高圧下プレスへの搬送前に幅圧下プレスによる幅圧下金型又は縦型圧延機による縦ロールによる圧下ができるので、スラブの板幅方向の幅寸法の変更と規制を迅速かつ容易にできる。また、仕上圧延機の入側に縦型圧延機を配置したので、プレスで生じた幅変動を修正し、偏平形状の良質な圧延材ができる。
【００１４】
更に、前記連続鋳造機とトンネル炉間に配置され適宜スラブを切断する剪断機を更に備える。また、仕上圧延機の入側に配置されスラブを所定の温度に保加熱するトンネル炉を備える。この構成により、連続鋳造機とトンネル炉間に剪断機を配置したので、通常は連続してスラブを効率良く搬送するが、運転上の都合で圧延ラインへのスラブの搬送を停止する場合は、又は、数コイル分或いは１コイル分のスラブを作る場合は、迅速にスラブを切断することができる。また、仕上圧延機の入側に上述した同様な保加熱機構のトンネル炉を置いたので、ルーパーで滞留中に予想される温度低下を加味してスラブに所定の温度で保加熱するので、最適な温度のスラブを仕上圧延機に搬送できる。
【００１５】
また、本発明の実施形態によれば、請求項１乃至６のいずれか又は全てを備えたＡラインの、連続鋳造から加熱炉の横に、他の連続鋳造と加熱炉（トンネル炉又はウォーキングビーム炉）からなるＢラインを備え、更に、ＢラインのスラブをＡラインへ移送する保加熱炉を備え、該保加熱炉は１コイル分のスラブ、又は、数コイル分のスラブを移送できるよになっている、ことを特徴とする連続熱間圧延設備が提供される。
【００１６】
更にまた、本発明によれば、請求項７に記載のＡラインのみの場合、ａ．連続鋳造から巻取機まで、材料が連続的につながり、数コイルをコイラー前で切断しつつコイルを製造する方法、ｂ．連続鋳造出側の切断機で、数コイルのスラブ分を切断し、連続的に圧延し、コイラー前で切断しつつ、コイルを製造する方法、ｃ．連続鋳造出側の切断機で、１コイル分のスラブ分を切断し、１コイルづつ圧延・巻取する方法、の全て又はいずれかの組み合わせの操業ができる圧延方法が提供される。
【００１７】
また、請求項７に記載のＡラインとＢラインを有する場合、Ａラインの請求項８のａ，ｂ，ｃと、Ｂラインのｂ，ｃを組み合わせ、ＡラインとＢラインから出てくるスラブを交互に圧延する圧延方法が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明による連続熱間圧延設備の全体構成図である。この図において、本発明の連続熱間圧延設備２０は、５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚（いわゆる中厚）のスラブ２１を連続して製造する連続鋳造機（例えば、冷却ロール２本を備えた双ロール式）２２と、スラブ２１を載せて圧延ライン上に沿って搬送する複数の駆動ロールからなるテーブルローラ２３と、圧延ライン上を搬送しながらスラブ２１を所定の温度に保加熱するスラブ保加熱２４と、スラブ保加熱炉２４から搬送されるスラブ２１を、走行しながら約２０ｍｍ前後の板厚まで連続的に高圧下する高圧下プレス２５と、高圧下プレス２５から搬送される高圧下されたスラブ２１を連続して圧延して薄板（例えば、製品厚さ１〜２ｍｍ）の圧延材２１´とする複数（本図では５台）の仕上圧延機２６と、圧延材２１´を所定の長さに切断する剪断機（高速シヤー）２７と、切断された圧延材２１´をピンチロール２８で搬送してコイル状に巻取る複数（本図では２台）の巻取機（ダウンコイラー）２９と、を備えている。
【００２０】
スラブ保加熱炉２４はこの例ではトンネル炉であり、トンネル炉の天井や側面に設けた図示しない誘導加熱又はガス加熱で加熱と保熱を行ない、連続鋳造機２２で製造され圧延ラインに搬送中に冷却されたスラブ２１を迅速かつ容易に所定の温度まで加熱し、また保熱して下流側に最適温度で搬送する。
【００２１】
また、図１において、高圧下プレス２５の前後にはスラブ２１のたるみ分を滞留させるための前後ルーパー３０、３１が配置されている。前ルーパー３０は、連続鋳造機２２で製造されピンチロール３２で連続的に搬送されるスラブ２１の搬送速度と高圧下プレス２５の高圧下速度の速度差により生じるスラブ２１のたるみ分を滞留させると共に、スラブ２１のたるみの変動を吸収している。同様に後ルーパー３１も、高圧下プレス２５の高圧下速度と仕上圧延機２６の圧下速度の圧下速度差により生じるスラブ２１のたるみ分を滞留させると共に、スラブ２１のたるみの変動を吸収している。
【００２２】
更に、高圧下プレス２５の前には、圧延ラインを挟んで図示しない往復動駆動装置で近接離反自在な１対の幅圧下金型３３を有して、スラブ２１の板幅方向を圧下する幅圧下プレス３４が配置されている。幅圧下プレス３４は、例えば本願出願人が出願した特開平２−１６５８０３号（走間水平対向型プレスの幅圧下方法及び走間水平対向型プレス）の走間プレスのように走行しながらスラブを幅圧下するので生産性が向上する。また、高圧下を掛けられるのでスラブ内部に発生する気泡や空隙（センターポロシティ）を防止できる。なお、幅圧下量は減少するが、幅圧下プレスの代わりに縦ロールからなる通常の縦型圧延機を使用してもよい。従って、スラブの板幅方向の修正と規制を迅速かつ容易にできる。
【００２３】
また、図１に示すように仕上圧延機２６の入側には、縦ロールからなる通常の縦型圧延機３５が配置されている。縦型圧延機３５によりドックボーンの発生を防ぎ、偏平形状の圧延材を得ることができる。
【００２４】
また、仕上圧延機２６の入側には、天井や側面に設けた図示しない誘導加熱又はガス加熱で加熱と保熱とを行なうトンネル炉３６が配置されている。従って、後ルーパー３１で滞留中に予想されるスラブ２１の温度低下を加味して所定の温度で保加熱させるので、最適な温度で仕上圧延機２６に搬送できる。
【００２５】
更に、連続鋳造機２２とトンネル炉２４間に，剪断機３７が設けられている。これは、通常は連続してスラブ２１を効率的に搬送しているが、運転上の都合で圧延ライン上のスラブ２１を停止したい場合、迅速にスラブ２１を切断する。
【００２６】
次に図１により、本発明の連続熱間圧延方法を説明する。これらの図において、▲１▼連続鋳造機２２で５０ｍｍ乃至１５０ｍｍの板厚の中厚のスラブ２１を連続して製造し、▲２▼次に圧延ライン上をピンチロール３２で搬送しながらスラブ２１をスラブ保加熱炉であるトンネル炉２４で所定の温度に保熱と加熱をし、▲３▼次にトンネル炉２４からテーブルローラ２３に載って搬送され、前ルーパー３０でたるみ分を滞留しかつたるみの変動を吸収させながら幅圧下プレス３４で所定の板幅に圧下されたスラブ２１を、高圧下プレス２５で２０ｍｍ前後の板厚まで高圧下し、▲４▼次に高圧下プレス２５から搬送され後ルーパー３１でたるみ分を滞留しかつたるみの変動を吸収させながら縦型圧延機３５で所定の板幅に圧下されたスラブ２１を、複数の仕上圧延機２６で連続して製品厚さの０．８〜１．０ｍｍの極薄板に圧延し、▲５▼その後に剪断機である高速シヤー２７で所定の長さに切断された圧延材２１´をピンチロール２８で搬送されて巻取機である複数のダウンコイラー２９に交互に巻取られてコイルを形成できる。
【００２７】
このように、圧延ラインの上流側に複数の粗圧延機の代わりにスラブの板厚を高圧下を付加させる高圧下プレス２５を使用したので、迅速かつ容易に品質の高い極薄板ができ、また圧延ラインを短縮化できる。また、スラブを連続して搬送し圧延機には１回の通板と尻り抜けとして問題の発生しやすい作業回数を減少させ、更に粗圧延機をなくしたので、生産性を向上させることができる。更に、設備コストも削減できる。
【００２８】
また、本発明の方法では、上述したライン（以下、Ａラインと呼ぶ）のみの場合、
ａ．連続鋳造から巻取機まで、材料が連続的につながり、数コイルをコイラー前で切断しつつコイルを製造する方法、
ｂ．連続鋳造出側の切断機で、数コイルのスラブ分を切断し、連続的に圧延し、コイラー前で切断しつつ、コイルを製造する方法、
ｃ．連続鋳造出側の切断機で、１コイル分のスラブ分を切断し、１コイルづつ圧延・巻取する方法、の全て又はいずれかの組み合わせの操業ができるようになっている。
【００２９】
図２は、本発明による連続熱間圧延設備の別の全体構成図である。この図に示すように、この連続熱間圧延設備は、図１に示したＡラインの連続鋳造から加熱炉の横に、他の連続鋳造と加熱炉（トンネル炉又はウォーキングビーム炉）からなるＢラインを備える。また、更に、ＢラインのスラブをＡラインへ移送する保加熱炉４０を備える。この保加熱炉４０は、１コイル分のスラブ、又は、数コイル分のスラブを移送できるようになっている。
【００３０】
本発明の方法では、図２に示すように、ＡラインとＢラインを有する場合、
Ａラインの上述したａ，ｂ，ｃの方法と、Ｂラインのｂ，ｃの方法を組み合わせ、ＡラインとＢラインから出てくるスラブを交互に圧延するようになっている。
【００３１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように本発明の連続熱間圧延方法及び設備によれば、粗圧延機の代わりに高圧下プレスを使用して圧延ライン長さを短縮化したので大幅に全設備コストを低減でき、また通板や尻り抜けの回数を削減したのでトラブルを減少でき、スラブを高温に保持した状態で仕上圧延機に搬送できるので、歩留りの向上と精度の高い圧延材ができると共に極薄板の圧延材が製造できる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による連続熱間圧延設備の第１実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明による連続熱間圧延設備の第２実施形態の全体構成図である。
【図３】従来の圧延設備の配列である。
【符号の説明】
１  圧延設備
２  スラブ
２´  圧延材
３  テーブルローラ
４  ウォーキング炉
５  縦型圧延機
６  粗圧延機
７  中間コイラー
８  縦型圧延機
９  仕上圧延機
１０  剪断機（シャー）
１１  ピンチロール
１２  巻取機（ダウンコイラー）
２０  連続熱間圧延設備
２１  スラブ
２１´  圧延材
２２  連続鋳造機
２３  テーブルローラ
２４  スラブ保加熱（トンネル炉）
２５  高圧下プレス
２６  仕上圧延機
２７  剪断機（高速シヤー）
２８  ピンチロール
２９  巻取機（ダウンコイラー）
３０  前ルーパー
３１  後ルーパー
３２  ピンチロール
３３  幅圧下金型
３４  幅圧下プレス
３５  縦型圧延機
３６  トンネル炉
３７  剪断機
４０  保加熱炉
【図１】
0003980740.tif 000002
【図２】
0003980740.tif 000003
【図３】
0003980740.tif 000004