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JP2012501854A - デスケール装置 - Google Patents

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JP2012501854A JP2011526394A JP2011526394A JP2012501854A JP 2012501854 A JP2012501854 A JP 2012501854A JP 2011526394 A JP2011526394 A JP 2011526394A JP 2011526394 A JP2011526394 A JP 2011526394A JP 2012501854 A JP2012501854 A JP 2012501854A
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Abstract

その効率、デスケール品質、エネルギーと水の消費量を顧慮して最適に運転可能で、高い自由度を備える、デスケール装置を得るとの課題を、本発明により、デスケール装置(8)内で鋼材(2)のデスケールを行なう噴射ノズル(12)を、固定式の噴射ノズルとして及び可動式又は回転式の噴射ノズルとして形成し、固定式の噴射ノズルと噴射バーにより噴射バー対(13)を形成し、可動式又は回転式の噴射ノズルと噴射ユニットにより噴射ユニット列対(23)を形成することによって解決する。

Description

本発明は、請求項1,16及び17の上位概念に記載の、生産ラインに沿って長尺製品及び平板製品に変形可能な高温の鋼材のためのデスケール装置に関する。
特許文献1から、特にスチールストリップ及び薄スラブを、軽減した水の消費量及びエネルギー消費量でストリップ幅もしくはスラブ幅全体にわたって深細孔までデスケールすることに課題がある、スケールウォッシャが公知である。この課題は、複数の噴射ノズルを備える回転式のノズルヘッドを有する噴射ユニットが使用され、特に圧延材のエッジ領域に配設された2つの上の噴射ユニットが、圧延材のエッジ領域に配設された2つの下の噴射ユニットに対して位置をずらされていることによって、解決される。
特許文献2からは、高圧下にある液体、特に水、の作用により高温の圧延材のデスケールをするための装置が公知である。水は、圧延材幅を覆う、複数のノズルヘッドを有する少なくも1つのノズル列から流出し、各ノズルヘッドは、圧延材の表面に対して本質的に垂直な回転軸を中心として動力により回転駆動され、回転軸に対して偏心して配設された少なくとも2つのノズルを備える。各ノズルヘッドのこれらノズルは、各ノズルの噴射パターンが運転中に回転軸に対して、圧延材のデスケールすべき表面上の異なった半径領域を覆うように、回転軸に対して異なった角度で配設されている。
更に、特許文献3から、特に温度回復システムとして、スラブの表面及びエッジの加熱をするために少なくとも1つの作動周波数を有する誘導炉が存在し、この誘導炉に、第1のデスケール装置とトンネル炉が続き、第2のデスケール装置が、トンネル炉とロールチェーン間に存在する。この場合、第1のデスケール装置は、回転式のノズルを有する低速デスケール装置であり、第2のデスケール装置は、固定式のノズルを有する濃い側でスケール装置である。
更に、特許文献4からは、圧延材幅を覆う少なくとも1つのノズルヘッド列が設けられ、各ノズルヘッドが回転式であり、複数のノズルを備え、これらノズルが、圧延材上に互いに接する又はオーバーラップする噴射パターンを得て、スケールを比較的良好に剥離させることができるように、ノズルヘッドの外周近傍に配設されている、高温の圧延材を水でデスケールするための装置が公知である。
最後に、特許文献5からは、連続鋳造されたストリップのためのデスケール装置が公知であり、このデスケール装置は、特に事故が生じた場合に著しい利点を備える、即ち、ストリップの表面の上に配設された水捕集溝が、付設された水噴射ノズルに依存せずにストリップ走行方向とは反対方向に旋回可能で、ストリップに対して高さ調整可能で、自動的に回避可能であり、ノズル列を収容する、ストリップ上面の噴射バーが、レバーアームによって自由に旋回可能で、これにより、限度内で高さ調整可能で、自動的に回避可能に配設されている、との利点を備える。
公知のデスケール装置は、圧延材のデスケールをするために、もっぱら固定式のノズルを備えるか、もっぱら回転式のノズルを備えるかのいずれかである。従って、公知の解決策によっては、限定数しか調整値によって影響可能でなく、これにより、製造すべき異なった長尺製品及び平板製品の製品特性や、プロセスパラメータや、他の目標値に応答することができないことが分かる。
独国特許出願公開第43 02 331号明細書 独国特許第43 28 303号明細書 欧州特許第0 625 383号明細書 欧州特許第1 718 424号明細書 欧州特許第1 077 095号明細書
本発明の根底にある課題は、その効率、デスケール品質、エネルギーと水の消費量を顧慮して最適に運転可能で、高い自由度を備える、デスケール装置を得ることにある。
この課題は、本発明によれば、請求項1,請求項16及び請求項17の特徴を有するデスケール装置によって解決される。
請求項1を特徴付ける特徴によれば、デスケール装置の噴射ノズルが、固定式のノズルとして及び可動式又は回転式のノズルとして形成されており、少なくとも所定数の噴射ノズルが、制御又は調整された作用を互いに組合せ可能である。
この場合、本発明の別の形成では、所定数の固定式の噴射ノズルが、搬送平面に対して横に延在する、デスケールすべき鋼材の搬送平面の上と下に配設された1つの噴射バーと共に、1つの噴射バー対を構成する。この場合、このような複数の噴射バー対がデスケール装置内に存在していてもよい。
更に、デスケール装置内に、搬送平面の上に配設された複数の噴射ユニットと搬送平面の下に配設された複数の噴射ユニット内に配設された、所定数の可動式又は回転式の噴射ノズルが、搬送平面に対して横に延在する、少なくともそれぞれ1つの噴射ユニット列を形成し、本質的に向かい合って位置するそれぞれ2つの噴射ユニット列が、1つの噴射ユニット列対を構成する。
少なくとも1つの噴射バー対も、少なくとも1つの噴射ユニット列対も、本発明によれば、その長手方向の広がり内で、必要に依存して水を作用可能な1つ又は複数の噴射ゾーンを形成する。この場合、個々の噴射ゾーンが、適当な手段を介して、例えば調整弁を介して、個々に接続可能及び遮断可能であり、しかも、少なくとも1つの圧力源に接続可能であるか、圧力源から遮断可能である。
本発明の別の形成では、個々の噴射バー対又は個々の噴射ユニット列対の種々の配設のバリエーションが、考えられている。
第1の配設のバリエーションでは、鋼材の搬送方向に、複数の噴射バー対が相前後して配設されており、それぞれ1つの第1の噴射バー対と第2の噴射バー対間に、鋼材の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束するための装置が配設されている。
第2の配設のバリエーションでは、鋼材の搬送方向で第1と第2の噴射バー対の後に、少なくとも1つの噴射ユニット列対が配設されている。
第3の配設のバリエーションでは、第1の噴射バー対と第2の噴射バー対間に、少なくとも1つの噴射ユニット列対が配設されている。
第4の配設のバリエーションでは、鋼材の搬送方向に、複数の噴射ユニット列対が相前後して配設されており、これら噴射ユニット列対に、少なくとも1つの噴射バー対が付設されている。
第5の配設のバリエーションでは、鋼材の搬送方向に、少なくとも1つの噴射ユニット列対が配設され、次いで少なくとも1つの噴射バー対が配設されている。
本発明の別の形成では、互いに位置をずらして向かい合うように配設されたそれぞれ2つに噴射バーが、1つの噴射バーモジュールを形成し、この噴射バーモジュールが、鋼材の搬送方向に対して横に移動可能に又は交換可能にデスケール装置のハウジング内に収容されている。
更に、噴射ユニット列が、ハウジング内に搬送平面に対して横に存在する走行レール上に配設され、モジュール式に走行レールによって収容されている。
更に、既に言及したように、それぞれ2つの噴射バー対間及び/又はそれぞれ2つの噴射ユニット列対間に、噴射水の分離又は拘束をするための装置が配設されている。
請求項16の上位概念に記載のものによれば、本発明の根底にある課題は、噴射ノズルが、噴射バーと共に少なくとも1つの第1と第2の噴射バーモジュールを構成する固定式の噴射ノズルであること、両噴射バーモジュール間に、鋼材の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするために使用される別の装置が配設されていることによって解決される。
更に、請求項17の上位概念に記載のものによれば、本発明の根底にある課題は、噴射ノズルが、噴射バーと共に少なくとも1つ噴射バーモジュールを構成する固定式の第1の噴射ノズルであること、噴射ノズルが、1つの噴射ユニットのノズルヘッド内に形成された可動式又は回転式の第2の噴射ノズルであり、このような複数の噴射ユニットが、列の形式で、鋼材の搬送平面の上と下で、鋼材の搬送平面に対して横に配設され、1つの噴射ユニット列モジュールを構成すること、噴射バーモジュールと噴射ユニット列モジュール間に、デスケールすべき鋼材の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするために使用される別の装置が配設されている。
生産ライン内でのデスケール装置の配設に関して、デスケール装置は、連続鋳造機に続いて及び/又は生産ラインとして形成されたシングルスタンド又はマルチスタンド式の熱間圧延ライン内に、少なくとも熱間圧延スタンドの前に位置決めすることができる。
本発明の別の特徴は、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する以下の説明に記載されている。
本発明によるデスケール装置が連続鋳造機の後で熱間圧延ラインのツインロールスタンドの前に配設された、長尺製品及び平板製品に変形可能な高温の鋼材の生産ラインを示す。 それ自身公知の第1と第2の噴射バー対を有するデスケール装置を断面図で示す。 噴射バー対と噴射ユニット列対を有するデスケール装置を断面図で示す。
図1には、高温の鋼材2を長尺製品及び平板製品に変形する生産ライン1の一部を示す。
製品ライン1は、連続鋳造機3とストランドガイド手段4を有し、このストランドガイド手段間を、鋼材2が案内され、次処理をするための水平な平面に搬送される。次処理の第1のステップは、例えば、鋼材2が、鋳造速度と同期させたシャー装置5を通過し、このシャー装置で、鋼材が、所定長さの部分に切断される。シャー装置5の前には、一般に知られているように、同様に鋳造速度と同期されたここに図示していない強制ドライバを配設することができる。次いで、例えば、鋼材2の各部分が、本発明により形成された第1のデスケール装置6又は8を通過する。
第1のデスケール装置6及び8の後には、炉7を設けることができ、この炉7は、鋼材2が噴射水によって表面近傍領域を冷却されることに基づいて、鋼材を、次処理をするために必要な温度に上昇させる。
鋼材2が炉7を通過した後、本発明により形成された第2のデスケール装置6又は8を、1つのロールスタンド又はシングルスタンド式又はマルチスタンド式の熱間圧延ライン9の前に配設することができる。
図2は、鋼材2のデスケールをするために噴射バーを使用することを顧慮して、公知のデスケール装置6のバリエーションを、即ち公知である、固定式のノズルとして形成された、それぞれ鋼材2の上と下に配設された少なくとも1つの噴射バー13.1,13.2と共に1つの噴射バー対13を形成する噴射ノズル12を図示する。
このデスケール装置6は、ハウジング14を有し、このハウジング14内に、圧延方向15に、水平に延在する鋼材2のための搬送平面10が形成されている。搬送平面10は、ハウジング14内で、この搬送平面10の広がりにわたって配設されたローラテーブルローラ16と、このローラテーブルローラ16に対して軸平行に配設された、ハウジング14内に配設された複数の装置17のローラ17.1とによって構成される。装置17のそれぞれのローラ17.1は、垂直にローラ17.1の上に軸平行に配設された別のローラ17.2と共に、鋼材2の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするために使用される。
特許文献1及び特許文献5からも分かるように、入口側にはデスケール装置6の第1の装置17が、出口側にはデスケール装置6の第2の装置17が配設されているのは、公知の通りである。
即ち、このような装置17は、公知であるので、ここでは、詳細にその構造的形成に立ち入る必要はない。
更に、デスケール装置6は、第1の噴射バー対13と第2の噴射バー対20を有する。第1の噴射バー対13は、搬送平面10の下に配設された第1の噴射バー13.1と搬送平面10の上に配設された第2の噴射バー13.2とから成る。この場合、第1の噴射バー13.1は、特に固定式に配設されているが、第2の噴射バー13.2は、特に高さ調整可能に配設されている。各噴射バー13.1,13.2には、それ自身公知のように、搬送平面10の上に、噴射水捕集溝18もしくは19が付設されている。噴射バー13.1に付設された噴射水捕集溝18が、特に固定配設されているが、噴射バー13.2に付設された噴射水捕集溝19は、選択的に固定配設されているか、高さ調整可能に配設されている。
噴射バー13.1,13.2は、その長手方向の広がり内で搬送平面10にわたって横に、適当な制御手段を介して接続可能及び遮断可能なここには図示されてない複数の噴射ゾーンを形成する。従って、鋼材2への噴射水の個々の適切な作用が得られ、同時に噴射水と例えば移送ポンプとして形成された噴射水圧力源を運転するための電気エネルギーの節約が得られる。
デスケール装置6内に配設された第2の噴射バー対20は、その形成及びそのハウジング14内の配設に関しては、噴射バー対13と同一である。噴射水捕集溝18,19の付設も同一であるので、これについては、更に説明することを省略する。
有利なことに、圧延方向15で噴射バー対13と噴射バー対20間に、噴射水の分離又は拘束をするための装置17が配設されており、この装置17は、その構造が、デスケール装置6の入口側と出口側に配設された装置17と同一であり、原理的に、特許文献に開示されている装置に相当する。
更に、デスケール装置6内に配設されたそれぞれの噴射バー対13,20は、噴射バーモジュールとして形成され、ハウジング内の鋼材2の搬送方向11に対して横の適当な手段上を移動可能で、交換可能に配設されている。
最後に、デスケール装置6のハウジング14は、上からフード21によってカバーされている。このようなフード21の目的は、特許文献5に十分説明されているので、これに関して更に述べることを省略する。
図3には、従来技術から公知の装置と、前記図2による装置とは異なったデスケール装置6が図示されている。違いは、鋼材2をデスケールするために、固定式のノズルとして形成され、搬送平面10の下と上に配設されたそれぞれ1つの噴射バー13.1,13.2と共に1つの噴射バー対13又は噴射バーモジュールを構成する噴射ノズル12も使用され、可動式又は回転式噴射ノズルとして形成され、搬送平面10の上と下に配設された複数の噴射ユニット22内に形成された噴射ノズル12も使用される。この場合、噴射ユニット22は、位置をずらして向かい合うように配設され、鋼材20の搬送平面20の上と下に延在するように配設されたそれぞれ少なくとも1つの噴射ユニット列22.1,22.2に形成されている。
このような2つの噴射ユニット列22.1,22.2は、噴射ユニット列対23を形成する。この場合、噴射バー対13の各噴射バーと、噴射ユニット列対23の各噴射ユニット列は、必要に依存して適切に噴射水をデスケールすべき鋼材2の表面に吹き付けるために、その長手方向の広がりにわたって複数の噴射ゾーンに分割することができる。このため、噴射バー対13と噴射ユニット列対23も、対13,23の噴射ゾーンも、必要に依存してここに図示されてない圧力源に対して接続可能及び遮断可能な、ここには図示されてない適当な手段が存在する。
更に、品質通りのデスケールをするための異なった条件及び要求に対応することができるように、有利なことに、ハウジング14内に少なくとも1つの噴射バー対13と少なくとも1つの噴射ユニット列対23を配設する種々バリエーションが考えられる。
図3は、1つの実施バリエーションを示す。
搬送方向11もしくは圧延方向15で噴射水捕集溝18,19を付属させた噴射バー対13の後には、噴射水捕集ボックス24,15を付属させた噴射ユニット列対23が配設されている。噴射バー対13と噴射ユニット列対23間には、既に図2から分かるように、噴射水の分離又は拘束するための装置17が設けられている。
噴射ユニット列22.1,22.2及び/又は個々の噴射ユニット22は、ここでもモジュールの形式で形成されているので、事故が生じた場合に、このモジュールは、相当の費用を要せずに交換することができる。
搬送平面10の下に配設された噴射ユニット列22.1は、例えばハウジング14内に存在する走行レール26によって収容することができるが、搬送平面10の上に配設された噴射ユニット列22.2は、移動可能にフード21に配設することができる。
デスケール装置内でデスケールするための、異なるように形成された、異なるように作用する2つの噴射ノズル12、即ち固定式及び回転式の噴射ノズル、の使用は、鋼材2の表面品質を最高の要求に適合したものとし、エネルギー消費量と水消費量を低下させる。
温度に関して臨界的な製品の場合、例えば薄ストリップを圧延する場合又はオーステナイトの圧延する場合、デスケールは、もっぱら可動式又は回転式の噴射ノズルによって、即ち少なくとも1つの噴射ユニット列対23によって、行なうことができるが、鋼材2の表面品質への要求が高い場合は、噴射ユニット列対23も、噴射バー対13も、接続することができる。
異なるように作用する噴射ノズル12の使用は、有利なことに、噴射ユニット列対23と噴射バー対13が同時に運転される場合、搬送方向10に見て第1の噴射バー対13によるスケールの破砕と、破砕されたスケールの第2の噴射ユニット列対23による鋼材2の表面からのクリーニングを行なうことができる。
1 生産ライン
2 鋼材
3 連続鋳造機
4 ストランドガイド手段
5 シャー装置
6 デスケール装置
7 炉
8 デスケール装置
9 ロールスタンド
10 搬送平面
11 搬送方向
12 噴射ノズル
13 噴射バー対
13.1 噴射バー
13.2 噴射バー
14 ハウジング
15 圧延方向
16 ローラ
17 装置
17.1 ローラ
17.2 ローラ
18 噴射水捕集溝
19 噴射水捕集溝
20 噴射バー対
21 フード
22 噴射ユニット
22.1 噴射ユニット列
22.2 噴射ユニット列
23 噴射ユニット列対
24 噴射水捕集ボックス
25 噴射水捕集ボックス
26 走行レール

Claims (18)

  1. 鋼材(2)のための1つの搬送平面(10)と、垂直にこの搬送平面(10)の上及び/又は下に配設された、鋼材(2)の表面に向いた、鋼材(2)の表面をデスケールするために高圧で水を制御及び/又は調整して流出させる噴射ノズル(12)の形式の複数の手段とを有する、生産ライン(1)に沿って長尺製品及び平板製品に変形可能な高温の鋼材(2)のためのデスケール装置において、
    噴射ノズル(12)が、固定式の噴射ノズルとして及び可動式又は回転式の噴射ノズルとして形成されており、噴射ノズル(12)が、制御及び/又は調整された噴射水の作用を互いに組合せ可能であることを特徴とするデスケール装置。
  2. 固定式の噴射ノズルが、鋼材(2)の搬送平面(10)に対して横に配設された、搬送平面(10)の上と下に配設された少なくとも1つの噴射バー(13.1,13.2)と共に、1つの噴射バー対(13)を構成すること、
    可動式又は回転式の噴射ノズルが、搬送平面(10)の上と下に配設された少なくとも1つの噴射ユニットの形態に形成されており、搬送平面(10)の上と下に配設されたこれら噴射ユニット(22)が、少なくともそれぞれ1つの噴射ユニット列(23.1,23.2)を形成するように組み立てられ、鋼材(2)の搬送平面(10)の上と下で横に延設され、これら2つの噴射ユニット列が、互いに位置をずらして向かい合うように配設され、1つの噴射ユニット列対(23)を構成すること
    を特徴とする請求項1に記載のデスケール装置。
  3. 少なくとも1つの噴射バー対(13)も、少なくとも1つの噴射ユニット列対(23)も、その長手方向の広がり内で、複数の噴射ゾーンを形成することを特徴とする請求項2に記載のデスケール装置。
  4. 噴射ゾーンが、適当な手段を介して個々に接続可能及び遮断可能であることを特徴とする請求項3に記載のデスケール装置。
  5. 鋼材(2)の搬送方向(11)に、複数の噴射バー対(13)が相前後して配設されていることを特徴とする請求項2に記載のデスケール装置。
  6. 鋼材(2)の搬送方向(11)で第1と第2の噴射バー対(13)の後に、少なくとも1つの噴射ユニット列対(23)が配設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のデスケール装置。
  7. 第1の噴射バー対(13)と第2の噴射バー対(13)間に、少なくとも1つの噴射ユニット列対(23)が配設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のデスケール装置。
  8. 鋼材(2)の搬送方向(11)に、複数の噴射ユニット列対(23)が相前後して配設されており、これら噴射ユニット列対に、少なくとも1つの噴射バー対(13)が付設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のデスケール装置。
  9. 鋼材(2)の搬送方向(11)に、少なくとも1つの噴射ユニット列対(23)が配設され、次いで少なくとも1つの噴射バー対(13)が配設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のデスケール装置。
  10. 互いに位置をずらして向かい合うように配設されたそれぞれ2つに噴射バー(13.1,13.2)が、1つの噴射バーモジュールを形成することを特徴とする請求項2に記載のデスケール装置。
  11. 各噴射バーモジュールが、鋼材(2)の搬送方向(11)に対して横に移動可能にデスケール装置のハウジング(14)内に収容されていることを特徴とする請求項10に記載のデスケール装置、
  12. 噴射バーモジュールが、交換可能に収容されていることを特徴とする請求項10に記載のデスケール装置。
  13. 噴射ユニット列(23)が、ハウジング(14)内に存在する走行レール(26)上に配設され、モジュール式に走行レールによって収容されていることを特徴とする請求項12に記載のデスケール装置。
  14. 各噴射バーモジュールが、噴射水の分離又は拘束をするための第1の装置(17)と第2の装置(17)間に配設されていることを特徴とする請求項10に記載のデスケール装置。
  15. 各噴射ユニット列対(23)が、噴射水の分離又は拘束をするための第1の装置(17)と第2の装置(17)間に配設されていることを特徴とする請求項13に記載のデスケール装置。
  16. 1つのハウジング(14)と、デスケール装置(6)内の鋼材(2)のための1つの搬送平面(10)と、垂直にこの搬送平面(10)の上及び下に配設された、鋼材(2)の表面に向いた、鋼材(2)の表面をデスケールするために高圧で水を制御又は調整して流出させる噴射ノズル(12)の形式の複数の手段と、ハウジング(14)の入口側及び出口側に存在する、鋼材(2)の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするための1つの装置(17)とを有する、生産ライン(1)に沿って長尺製品及び平板製品に変形可能な高温の鋼材(2)のためのデスケール装置において、
    噴射ノズル(12)が、噴射バー(13.1,13.2;20.1,20.2)と共に少なくとも1つの第1と第2の噴射バーモジュール(13,20)を構成する固定式の噴射ノズルであること、両噴射バーモジュール間に、鋼材(2)の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするために使用される別の装置(17)が配設されていることを特徴とするデスケール装置。
  17. 1つのハウジング(14)と、デスケール装置(6)内の鋼材(2)のための1つの搬送平面(10)と、垂直にこの搬送平面(10)の上及び下に配設された、鋼材(2)の表面に向いた、鋼材(2)の表面をデスケールするために高圧で水を制御又は調整して流出させる噴射ノズル(12)の形式の複数の手段と、ハウジング(14)の入口側及び出口側に存在する、鋼材(2)の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするための1つの装置(17)とを有する、生産ライン(1)に沿って長尺製品及び平板製品に変形可能な高温の鋼材(2)のためのデスケール装置において、
    噴射ノズル(12)が、噴射バー(13.1,13.2)と共に少なくとも1つ噴射バーモジュール(13)を構成する固定式の第1の噴射ノズルであること、噴射ノズル(12)が、1つの噴射ユニット(22)のノズルヘッド内に形成された可動式又は回転式の第2の噴射ノズルであり、このような複数の噴射ユニットが、噴射ユニット列(23)の形式で、鋼材(2)の搬送平面(10)の上と下で、鋼材(2)の搬送平面(10)に対して横に配設され、1つの噴射ユニット列モジュールを構成すること、噴射バーモジュールと噴射ユニット列モジュール間に、鋼材(2)の表面に衝突する噴射水の分離又は拘束をするために使用される別の装置(17)が配設されていることを特徴とするデスケール装置。
  18. デスケール装置が、生産ライン(1)として形成されたシングルスタンド又はマルチスタンド式の熱間圧延ライン内に、連続鋳造機(3)に続いて、少なくとも熱間圧延スタンド(9)の前に配設されていることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載のデスケール装置。
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