(57)【要約】  本発明は、圧延装置においてマグネシウムストリップからマグネシウムシートを製造するための方法及び装置に関し、前記方法は、公知の方法に比べてより低い材料の熱損失を有し、より低い装置費用を要する。前記方法において、予備加熱後のマグネシウムストリップは、メインローラー本体を備える、逆回転作業ローラーの少なくとも一対によって形成される少なくとも１つのロールニップを介して案内される。前記方法は、２つの逆回転作業ローラーの内の少なくとも１つが、前記メインローラー本体を囲む少なくとも１つの断熱性外装を備えることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延装置においてマグネシウムストリップからマグネシウムシートを製造する方法であって、予備加熱後のマグネシウムストリップが、メインローラー本体を備える、少なくとも一対の逆回転作業ローラーによって形成される少なくとも１つのロールニップを通じて案内される方法であって、２つの逆回転作業ローラーの内の少なくとも１つがメインのローラー本体を囲む少なくとも１つの断熱性外装を備え、かつ、作業ローラーの何れもが、外部の加熱部分又はローラーに取り付けられた加熱部分によって加熱されないことを特徴とする、方法。
【請求項２】
両方の逆回転作業ローラーが、少なくとも１つの断熱性外装を備えることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
断熱性外装は、セラミック材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一つの作業ローラーが、蓄熱性外装をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
両方の逆回転作業ローラーが、蓄熱性外装をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
蓄熱性外装が断熱性外装を囲んでいることを特徴とする請求項４〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
２つの逆回転作業ローラーが、圧延素材を可逆的に巻く及びほどくことができる２つのコイリング装置間のリバース圧延機内に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも２つの逆回転作業ローラーが、連続して配置された一連の作業ローラーの対を有する圧延機列において配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
より低い圧延速度が、パス配列におけるさらなる圧延の進行の間のものよりもパス配列の第１のパスにおいて選択され、かつ、圧延速度が、パス配列におけるさらなる圧延の進行の間に増加されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
マグネシウムストリップからマグネシウムシートを製造するための圧延装置であって、メインローラー本体を備え、かつ、マグネシウムストリップを案内し得るロールニップを形成する、少なくとも一対の逆回転作業ローラーを備える圧延装置であって、２つの逆回転作業ローラーの内の少なくとも１つが、メインローラー本体を囲む少なくとも１つの断熱性外装を備え、かつ、作業ローラーを加熱するための外部の加熱部分又はローラーに取り付けられた加熱部分がないことを特徴とする、圧延装置。
【請求項１１】
両方の逆回転作業ローラーが、少なくとも１つの断熱性外装を備えることを特徴とする、請求項１０記載の圧延装置。
【請求項１２】
断熱性外装は、セラミック材料から構成されていることを特徴とする請求項１０及び１１のいずれか一項に記載の圧延装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの作業ローラーが、蓄熱性外装をさらに有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の圧延装置。
【請求項１４】
両方の逆回転作業ローラーが、蓄熱性外装をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の圧延装置。
【請求項１５】
蓄熱性外装が断熱性外装を囲んでいることを特徴とする請求項１３及び１４のいずれか一項に記載の圧延装置。
【請求項１６】
連続して配置された一連の作業ローラーの対を有する圧延機列であって、作業ローラーの少なくとも１つの対が、請求項１０〜１５の何れか一項に記載の圧延装置を構成する、圧延機列。
【請求項１７】
連続して配置された一連の作業ローラーの対を有する圧延機列であって、作業ローラーの全ての対が、請求項１０〜１５の何れか一項に記載の圧延装置を構成する、圧延機列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、圧延装置において、マグネシウムストリップからマグネシウムシートを製造するための方法及び装置に関する。
【０００２】
マグネシウムシートの生産は、高まる需要のためにますます重要になっている。特に、マグネシウムシートは、車体の製造に適しており、該マグネシウムシートは、アルミニウムシートのものと比べて強度特性と相まったより低い重量を有することが見出されている。
【０００３】
しかしながら、マグネシウムは、その六方格子構造のせいで、冷間圧延の間の通常存在する加工温度において乏しい変形特性を有するので、マグネシウムシートの製造は、鋼のシート又はアルミニウムシートの製造と比較して相対的に複雑である。したがって、マグネシウムシートをうまく製造するために、２３０℃と４５０℃との間におよそある規定された温度範囲を遵守することが必要である。
【０００４】
マグネシウムストリップを製造するための圧延装置は、当該技術分野で知られている。例として、ＥＰ２４７８９７４Ａ１は、薄いマグネシウムストリップを製造するための仕上げ圧延装置であって、２つの作業ローラーを支え、作業ギャップを規定し、加熱装置を有する圧延スタンド、及びマグネシウムストリップを加熱するための予備加熱炉を備える、仕上げ圧延装置を開示している。さらに、ＥＰ２４７８９７４Ａ１は、このような仕上げ圧延装置における薄いマグネシウムストリップを製造するための方法を開示している。
【０００５】
ＤＥ１０２００６０３６２２４Ａ１は、マグネシウムストリップを製造するための仕上げ圧延装置を開示し、この稼働は、仕上げ圧延装置に入った後のマグネシウムストリップの上昇した温度レベルを維持するための様々な手段の使用を伴う。したがって、例えば、リバースモードで稼働される、仕上げ圧延装置のコイリング装置は、巻取りリールと共に提供され、これらは該コイリング装置における温度損失を最小にするために、コイリングマンドレルに配置されるマグネシウムストリップが、巻取りリールによって覆われるように、コイリングマンドレルの外側のハウジングを形成する。さらに、連続炉が、圧延スタンドの出口側に配置され、かつ、稼働中のマグネシウムシートを加熱する。ローラーの稼働中に生じる加熱損失のせいで、圧延温度を超える加熱が必要であるが、これは圧延素材に対して不都合な影響を及ぼす。
【０００６】
ＤＥ１０２００４０２３８８５Ａ１は、マグネシウムストリップ若しくはアルミニウムストリップ又はマグネシウムパネル若しくはアルミニウムパネルを柔軟に圧延するための方法を開示しており、この方法において、ストリップ材料又はパネル材料は、圧延操作の長手方向の長さにわたって変化する初期厚さから最終的な厚さまで、全長にわたって圧延される。仮に、マグネシウムが、ストリップ材料又はパネル材料として使用される場合、それは熱間圧延に対して１８０℃〜２８０℃の温度に加熱される。
【０００７】
公知の仕上げ圧延装置では、追加の加熱装置が、仕上げ圧延装置の設備及び稼働に対して増大した出費をもたらし、これはまた、特に、仕上げ圧延装置を稼働するのに必要となるエネルギーにかかわる。
【０００８】
したがって、本発明は、上記の欠点を減少させ、かつ、マグネシウムストリップの温度が、プラントの複雑な転換手段を全く必要とせずに、仕上げ圧延装置においてより有効的に制御されることを許容する、マグネシウムストリップを形成するための方法及び装置を提供するという目的に基づいている。
【０００９】
これらの目的は、請求項１に従う特徴を有する方法及び請求項１０に従う特徴を有する圧延装置によって達成される。
【００１０】
本発明に従う圧延方法において、予備加熱後、マグネシウムストリップは、メインローラー本体を備える、少なくとも一対の逆回転作業ローラーによって形成される少なくとも１つのロールニップを介して案内され、ここで、２つの逆回転作業ローラーの少なくとも１つは、メインローラー本体を囲む少なくとも１つの断熱性外装を備える。
【００１１】
断熱性外装は１つ以上の層を有し得る。外装の断熱特性は、外装材料の選択によって及び／又は外装とメインローラー本体との間の接触面積を減少させる構造化表面によって発生させられ得る。
【００１２】
断熱性外装は、セラミック材料で構成されていることが好ましい。例えば、外装のセラミック材料は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、六ホウ化カルシウム（ＣａＢ６）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、ホウ化亜鉛（ＺｎＢ２）又はそれらの混合セラミックから構成され得る。良好な断熱性に加えて、この材料は、高い機械的強度、高い高温耐性及び金属材料に対する接着性の低い傾向によって区別される。しかしながら、類似の特性を有する他のセラミック材料も同様に適している。さらに、セラミック材料の使用は、滑剤なしで済ますことを可能にし得るので、それらは外装に対して有利である。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態によれば、少なくとも一つの作業ローラー、好ましくは両方の作業ローラーが、蓄熱性外装を追加的に有する。蓄熱性外装は、断熱性外装を包囲することが好ましい。
【００１４】
本発明に従う方法は、好ましくは、より低い圧延速度が、パス配列におけるさらなる圧延の進行の間のものよりもパス配列の第１のパスにおいて選択され、かつ、圧延速度を、パス配列におけるさらなる圧延の進行の間に増加するような方法で実施される。パス配列の第１のパスにおける比較的遅い速度は、マグネシウムストリップ中に蓄えられた熱が、ローラーのより冷たい外装に流れ出ることを許容する。断熱性外装及び場合により追加的に存在する蓄熱性外装は、ローラーの本体への熱の流れを抑制し、それ故、ローラーの外装は、短時間で所望の作業温度まで加熱する。ローラー本体への外装からの熱の流れは抑制されるので、熱は外装中にさらに効果的に蓄えられる。このように、ローラーの外装は、ローラーの外装への予備加熱されたマグネシウムストリップからの熱の流れによって必要な作業温度まで加熱され得る。外部の加熱部分又はローラーに取り付けられた加熱部分によるローラーの追加的な加熱は、このためにもはや必要とされない。パス配列におけるさらなる圧延の進行の間、このように加熱された外装は、金属ストリップの冷却の増加により金属ストリップに熱を再び放出する。圧延速度の増加に応じて増加する成形熱は、金属ストリップがさらに加熱されることを保証する。これは、外部の加熱部分又はローラーに取り付けられた加熱部分によるローラーの追加的な加熱がなかったとしても、圧延素材が、第２のパス配列の間に追加的に加熱されなければならないことが既にほとんどないという効果を有する。したがって、本発明によれば、作業ローラーのいずれもが、外部の加熱部分又はローラーに取り付けられた加熱部分によって加熱されないことは事実である。したがって、ローラーを加熱するための加熱装置は、断熱性外装及び場合により追加的に存在する蓄熱性外装によって完全に置換される。
【００１５】
蓄熱性外装が断熱性外装を囲む場合、この効果はさらに増強される。マグネシウムストリップの相対的に少ない予備加熱が必要とされる。
【００１６】
方法は、従来のリバース圧延機で実施され得る。断熱性外装は、温度制御されたストリップが生産部品に触れる場合に、同様に有利である。あるいは、それはまた、例えば、本明細書に参照される、ＥＰ１１２９７９６Ａ２の図１に示されるような、マルチスタンドタンデム圧延機列で採用され得る。タンデム圧延機列における本発明に従う方法の使用は、さらに改善されたエネルギー利用の優位性を有し、かつ、圧延ストリップの直接供給を通じて、ディフレクションローラー及び駆動装置に対する熱損失をさらに抑制する。
【００１７】
本発明に従う方法及び本発明に従う圧延装置はまた、有利には、ストリップ材料が、初期厚さから圧延操作の長手方向の長さにわたって変動する最終的な厚さの全長にわたって圧延されるといった、フレキシブル圧延方法において使用され得る。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態は、以下の図面を参照して以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明によるパス配列における、入口及び出口の厚さ［ｍｍ］を示す。
【図２】図２は、本発明によるパス配列における、ストリップ長さ［ｍ］の増加を示す。
【図３】図３は、本発明によるパス配列における、圧延速度［ｍ／分］を示す。
【図４】図４は、本発明によるパス配列における、対数的な個々の及びトータルの成形［ｐｈｉ］を示す。
【図５】図５は、本発明によるパス配列における、成形／パス［Ｐｈｉ／ｓ］の割合を示す。
【図６】図６は、本発明によるパス配列における、蓄積された熱（黒）の割合及び成形熱（濃い灰色）の割合を含むストリップ温度［℃］を示す。
【００２０】
図からわかるように、蓄積された熱のリターン流及び成形熱の増加は、ローラーに対して断熱性及び蓄熱性外装を使用した場合に連続的に増加し、かつ、これは、マグネシウムから作られる圧延素材が第２のロールパスの間にローラーの追加的な加熱を要しないという効果を有する。
【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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【国際調査報告】
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