JP2013501144A - Apparatus and method for producing microalloy steel, in particular tube steel - Google Patents
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Abstract
本発明は、マイクロアロイ鋼、特に管鋼の製造方法であって、その際、鋳造されたスラブ(1)が、スラブ(1)の搬送方向(F)において、以下の順番で、鋳造機械(3)、第一の炉(4)、少なくとも一つの粗圧延スタンド(5)、第二の炉(6)、少なくとも一つの仕上圧延スタンド(7)および冷却区間(8)を有する設備(2)を通り抜ける製造方法に関する。本発明に従い、以下のステップを有することが提案される。
a)スラブが設備(2)を通って走行する間の、スラブ(1)の望まれる温度プロフィルを定義する。
b)スラブ(1)の温度の最適化の為の、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素(9,10)を、定義された温度プロフィルに従い、設備(2)の生産ライン(L)内に位置決めする、その際、温度に影響を及ぼす要素(9,10)が、第一の炉(4)と、少なくとも一つの粗圧延スタンド(5)の間、及び/又は、第二の炉(6)と少なくとも一つの仕上圧延スタンド(7)の間にもたらされる。
c)このようにして構成された設備(2)内において、スラブ(1)またはストリップの生産を行い、その際、定義された温度プロフィルが少なくとも大幅に保たれるように、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素(9,10)を作動させる。The present invention is a method for producing microalloy steel, in particular pipe steel, in which a cast slab (1) is cast in the following order in the conveying direction (F) of the slab (1) ( 3) Equipment having a first furnace (4), at least one rough rolling stand (5), a second furnace (6), at least one finishing rolling stand (7) and a cooling section (8) The present invention relates to a manufacturing method that passes through. In accordance with the present invention, it is proposed to have the following steps.
a) Define the desired temperature profile of the slab (1) while the slab travels through the facility (2).
b) at least one temperature-influencing factor (9, 10) for optimizing the temperature of the slab (1) according to the defined temperature profile in the production line (L) of the installation (2) Positioning, the elements (9, 10) affecting the temperature between the first furnace (4) and the at least one roughing stand (5) and / or the second furnace (6 ) And at least one finishing rolling stand (7).
c) Production of the slab (1) or strip in the equipment (2) thus configured, with at least one temperature being maintained so that the defined temperature profile is at least largely maintained. Activate the influencing element (9, 10).
Description
本発明は、マイクロアロイ鋼、特に管鋼を製造するための方法に関する。その際、鋳造されるスラブは、スラブの搬送方向に、この順番で、鋳造機械、第一の炉、少なくとも一つの粗圧延スタンド、第二の炉、少なくとも一つの仕上圧延スタンドおよび冷却区間を有する設備中を通り抜ける。さらに本発明は、マイクロアロイ鋼を製造するための設備に関する。 The present invention relates to a method for producing microalloy steel, in particular pipe steel. In this case, the slab to be cast has a casting machine, a first furnace, at least one rough rolling stand, a second furnace, at least one finishing rolling stand and a cooling section in this order in the conveying direction of the slab. Go through the facilities. The present invention further relates to equipment for producing microalloy steel.
ストリップの製造の為に、先行技術文献中では、同様な種類の方法に従う様々な可能性が説明されている。例えば、これは、特許文献1,2,3,4,5および6中に示されている。 For the production of strips, various possibilities according to a similar type of method are described in the prior art literature. For example, this is shown in US Pat.
熱機械的圧延は、確立された方法である。マイクロアロイ鋼は、近年、重要な意味を獲得してきている。その際、(API仕様5Lに従う)管鋼は、マイクロアロイ鋼の中の最も重要な下位グループの一つである。この鋼の需要は増大している。 Thermomechanical rolling is an established method. Microalloy steel has gained important significance in recent years. In doing so, pipe steel (according to API specification 5L) is one of the most important subgroups of microalloy steel. The demand for this steel is increasing.
管鋼の大部分は、厚肉金属板圧延機にて製造される。もちろん、管鋼、特に大きすぎない最終厚さと最終幅を有するものは、熱間幅広ストリップミル(Warmbreitbandstrassen)、いわゆるCSP設備や他の圧延装置においても製造可能である。 Most of the pipe steel is produced by a thick metal plate rolling mill. Of course, tube steels, in particular those having a final thickness and final width that are not too large, can also be produced in hot wide strip mills, so-called CSP equipment and other rolling equipment.
マイクロアロイ鋼の通常の製造の際、および管鋼の特別あ製造の際には、時間の関数としての(または仕上設備内での場所の関数としての)温度推移が、特に注意を引く。この推移は、減少分配と組み合わさって、マイクロ構造の発達に決定的な影響を及ぼし、よって、鋼の機械的および技術的特性を決定する。この理由から、例えば、仕上区間の後方で出力の高い冷却装置が使用される。そして、この冷却装置によって望まれる温度推移が調節されることができる。 During normal production of microalloy steels and during special production of tube steel, the temperature profile as a function of time (or as a function of location within the finishing equipment) is particularly noticeable. This transition, combined with the reduced distribution, has a decisive influence on the development of the microstructure and thus determines the mechanical and technical properties of the steel. For this reason, for example, a cooling device with high output is used behind the finishing section. The desired temperature transition can then be adjusted by this cooling device.
公知の仕上装置および方法は、マイクロアロイ鋼の仕上げ、特に管鋼の仕上の際に、各前提条件および要求に柔軟に対応し、これら鋼の種類を、極めて自由に選択可能な、時間に関する温度プロフィルまたは搬送経路に関する温度プロフィルで仕上るのには最適では無い、ということは不利である。よって、鋼の中の組織発達を管理しそして影響を与えることは、最善には可能でない。上述の鋼の、その化学的構成と寸法に関する柔軟な製造は、よって制限される。 Known finishing equipment and methods are flexible in meeting the various preconditions and requirements for finishing microalloy steels, in particular pipe steels. It is disadvantageous that it is not optimal for finishing with a profile or temperature profile for the transport path. Thus, it is not possible at best to manage and influence the structure development in steel. The flexible production of the above steels with respect to their chemical composition and dimensions is thus limited.
よって、本発明の課題は、上述の不利益を克服することが可能である、方法および付随する装置を提供することである。それゆえ、時間及び搬送経路に対して望まれるプロフィルに従って温度推移の改善された制御が可能であるべきであり、そのようにして組織発達が、より良好に管理されおよび制御されることができる。その上、これによってマイクロアロイ鋼、特に管鋼の、より柔軟な仕上げが可能となる。 The object of the present invention is therefore to provide a method and associated apparatus that can overcome the above disadvantages. Therefore, improved control of the temperature transition should be possible according to the desired profile for time and transport path, so that tissue development can be better managed and controlled. In addition, this allows for a more flexible finish of microalloy steel, in particular tube steel.
この課題は、本発明により方法に従い、以下のステップの順番によって解決される。
a)設備を通って走行する間のスラブに対する所望の温度プロフィルを定義する。
b)定義された温度プロフィルに従いスラブの温度の最適化の為の、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素を設備の生産ライン中に位置決めし、その際、温度に影響を及ぼす要素が、第一の炉と少なくとも一つの粗圧延スタンドの間、及び/又は、第二の炉と少なくとも一つの仕上圧延スタンドの間にもたらされる。
c)スラブまたはストリップを、そのようにして構成された設備内で製造し、その際、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素を、定義された温度プロフィルが少なくとも大幅に保持されるよう動作させる。
This problem is solved according to the invention by the following sequence of steps according to the method.
a) Define the desired temperature profile for the slab while traveling through the facility.
b) positioning at least one temperature-affecting element in the equipment production line for the optimization of the temperature of the slab according to the defined temperature profile, the element affecting the temperature being the first Between the second furnace and at least one rough rolling stand and / or between the second furnace and at least one finishing rolling stand.
c) The slab or strip is manufactured in the equipment so configured, with at least one element affecting the temperature being operated so that the defined temperature profile is at least largely maintained.
その際、温度に影響を及ぼす要素としては、本発明に係る構成に従い、別の炉が使用される。これは、誘導炉または、直接の火炎付勢によってスラブを加熱する炉(DFIオキシ燃料炉)であることが可能である。後者の場合、好ましくは、スラブの直接の火炎付勢が、少なくとも75%の酸素を有するガス噴射によって行われ、この酸素中に、ガス状のまたは流体状の燃料が混合されることが意図されている。別の炉として、補償炉、ローラーハース炉、またはウォーキングビーム炉若しくはプッシャー炉が使用されることが可能である。 At that time, another furnace is used as an element affecting the temperature according to the configuration of the present invention. This can be an induction furnace or a furnace that heats the slab by direct flame energization (DFI oxyfuel furnace). In the latter case, the direct flame activation of the slab is preferably effected by a gas injection having at least 75% oxygen, in which gaseous or fluid fuel is intended to be mixed. ing. As another furnace, a compensation furnace, a roller hearth furnace, or a walking beam furnace or a pusher furnace can be used.
温度に影響を及ぼす要素として、別の冷却区間が使用されることが可能である。これは、例えば集中冷却区間または層流ストリップ冷却区間であることが可能である。 A separate cooling zone can be used as a factor affecting the temperature. This can be, for example, a centralized cooling zone or a laminar strip cooling zone.
温度に影響を及ぼす要素として、最後に、温度遮断要素が使用されることが可能である(ローラーテーブルカプセル)。 Finally, a temperature blocking element can be used (roller table capsule) as a factor affecting the temperature.
その際、温度プロフィルは、好ましくは、組織モデルを基礎として求められる。組織モデルは、その際好ましくは、以下のパラメータを決定する、及び/又は、監視する:時間またはパス数に関する温度プロフィル、時間またはパス数に関する減少分配、保持時間または往復時間、圧延速度および搬送速度、及び/又は冷却強度および冷却強度。 In so doing, the temperature profile is preferably determined on the basis of a tissue model. The texture model preferably then determines and / or monitors the following parameters: temperature profile with respect to time or number of passes, decreasing distribution with respect to time or number of passes, holding time or round trip time, rolling speed and conveying speed. And / or cooling strength and cooling strength.
一つの改良形は、冷却装置の形式の温度に影響を及ぼす要素を使用することによって、少なくとも一つの仕上圧延スタンドへの極めて低い進入温度が達成されるので、そこで再結晶化および結晶成長がほとんど行われず、その際、少なくとも一つの粗圧延スタンドへの進入と、冷却装置の形式の温度に影響を及ぼす要素への進入の間の温度レベルが、
a)特に、低いマイクロアロイ元素の含有率と薄いスラブ厚さを有する管鋼に対しては、冷却装置の形式の温度に影響を及ぼす要素によって低められ、仕上圧延区間への進入の際の結晶サイズが減少されるか、または、
b)特に、高いマイクロアロイ元素の含有率と厚いスラブ厚さを有する管鋼に対しては、加熱装置の形式の温度に影響を及ぼす要素によって高められ、粗圧延の際の完全な再結晶化が保障されるか、または、
c)単に比較され、そしてさもなければ、変更されないままにしておかれる。
One refinement achieves a very low entry temperature into at least one finishing mill by using factors that affect the temperature of the type of cooling device, where there is little recrystallization and crystal growth. The temperature level between entry into the at least one rough rolling stand and entry into the element affecting the temperature of the cooling device type is not
a) Especially for tube steels with a low microalloy content and a thin slab thickness, it is lowered by factors that affect the temperature of the type of cooling device, and crystals on entry into the finishing rolling section The size is reduced or
b) Especially for tube steels with high microalloy element content and thick slab thickness, enhanced by factors that affect the temperature of the type of heating device, complete recrystallization during rough rolling Is guaranteed or
c) simply compared and otherwise left unchanged.
一つの改良形に従い、更に、加熱装置の形式の温度に影響を及ぼす要素を使用することによって、少なくとも一つの仕上圧延スタンドへの極めて高い進入温度が達成されるので、再結晶化は、そこで完全に進行するか、
a)高い温度と減少に基づいて、第一の仕上パス中において既に行われる、更に、変形の集積が最後の仕上パス中において続く、または、
b)緩やかな温度と減少にもとづいて、それ以前に変形の集積が行われていた後に、最後の仕上パス中でようやく行われる。
According to one refinement and further by using elements that affect the temperature of the type of heating device, a very high entry temperature to at least one finishing rolling stand is achieved, so that recrystallization takes place completely there. Or proceed to
a) based on high temperature and decrease, already done in the first finishing pass, and further accumulation of deformation continues in the last finishing pass, or
b) Based on the gradual temperature and decrease, it is finally done in the last finishing pass after the previous accumulation of deformation.
マイクロアロイ鋼、特に、管鋼の製造のための設備であって、スラブの搬送方向に、鋳造機械、第一の炉、少なくとも一つの粗圧延スタンド、第二の炉、少なくとも一つの仕上圧延スタンド、および冷却区間をこの順番で有する設備が、発明に従い、第一の炉と、少なくとも一つの粗圧延スタンドの間、及び/又は、第二の炉および少なくとも一つの仕上圧延スタンドの間に、スラブの温度の最適化の為の温度に影響を及ぼす要素が、生産ライン中に選択的に持ち込み可能であること、その際、温度に影響を及ぼす要素が、別の炉、別の冷却区間、温度遮断要素:という要素の中から選択可能であることを特徴とする。 Equipment for the production of microalloy steel, in particular pipe steel, in the conveying direction of the slab, casting machine, first furnace, at least one rough rolling stand, second furnace, at least one finishing rolling stand And a facility having cooling sections in this order, according to the invention, between the first furnace and at least one rough rolling stand and / or between the second furnace and at least one finishing rolling stand. The factors affecting the temperature for the optimization of the temperature can be selectively brought into the production line, the factors affecting the temperature being different furnaces, different cooling zones, temperatures It can be selected from the following elements:
別の炉、別の冷却区間および温度遮断要素の少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素が、スラブの搬送方向に対して横方向にスライド可能に設けられているので、要素の一つが選択的に生産ライン中にもたらされることが可能である。 The element affecting the temperature of at least one of the separate furnace, the separate cooling section and the temperature shut-off element is provided slidable transversely with respect to the conveying direction of the slab, so that one of the elements is selectively It can be brought into the production line.
別の炉、別の冷却区間、および温度遮断要素の少なくとも一つの要素が、その際、搬送方向に向く回転軸を中心として揺動可能に設けられていることが可能であるので、要素の一つが選択的に生産ライン中にもたらされることができる。 At least one element of another furnace, another cooling section, and a temperature shut-off element can be provided so as to be swingable about a rotation axis facing the conveying direction. One can be selectively introduced into the production line.
マイクロアロイ鋼、特に管鋼(例えばX52…X120)の改良された製造が、提案される解決策により可能であり、このことは、良好な特性の組合せへと通じる。剛性及び粘性の最良の値、並びに、使用される化学的構成に関する最大の柔軟性、更にまた最終製品の寸法もが、温度推移の意図した制御によって達成される。これまで一般的なプロセスマネジメントに基づいて存在する制限は、本発明に従う提案により大幅に取り除かれる。極めて有利な方法では、鋼の製造の際の望まれる温度・時間推移の実行が達成され、これによって管鋼が高い品質で製造されることができる。 Improved production of microalloy steels, in particular tube steels (eg X52... X120), is possible with the proposed solution, which leads to a good combination of properties. The best values of stiffness and viscosity, as well as the maximum flexibility with regard to the chemical composition used, as well as the dimensions of the final product, are achieved by the intended control of the temperature transition. The limitations that exist so far based on general process management are largely removed by the proposal according to the present invention. In a very advantageous way, the desired temperature and time transitions during the production of the steel are achieved, so that the pipe steel can be produced with a high quality.
提案される方法に従い、温度は、予区間の前においても、予区間と仕上区間の間においても上げられ、一定に保持され、または下げられることが可能である。よって、温度コントロールに関して、最大限の柔軟性が達成され、このことは、管鋼の製造の基本的可能性を開くのみならず、その上、要求に応じて、この鋼種類の製造の様々な方法と、異なる材料特性の調整を可能とする。 According to the proposed method, the temperature can be raised and kept constant or lowered before and during the pre-interval and between the pre-interval and the finishing interval. Thus, with regard to temperature control, maximum flexibility is achieved, which not only opens up the basic possibilities of tube steel production, but also allows for various productions of this steel type depending on demand. Allows adjustment of the method and different material properties.
さらに、温度推移が重要な役割を果たす多くの他の鋼種類が、明らかに問題なく、そして所定の場合にはより良好な特性を有して製造されることが可能であり、このことは、例えば他相鋼および全ての種類のマイクロアロイ鋼にあてはまる。 Furthermore, many other steel types in which the temperature transition plays an important role can obviously be produced without problems and, in certain cases, with better properties, For example, it applies to other phase steels and all types of microalloy steels.
最終的には、変更された温度推移によって変更された減少分配が適用され、そして、特に、より高い減少が実施されることができる。これは、また、すべての鋼種類におけるより薄く達成可能な最終厚さ、または、設備設計における追加的な自由空間という結果に通じる。 Eventually, the reduced distribution changed by the changed temperature transition is applied, and in particular, higher reductions can be performed. This also results in a thinner achievable final thickness in all steel types or additional free space in the equipment design.
効果的な加熱装置(誘導性による加熱装置、またはDFIオキシ燃料法による炉)、及び/又は、(例えば、空気に接する事前ストリップの往復箇所における)調整可能な集中冷却装置の使用が、更に、設備の全生産性を高め、または、これが製造シーケンスを簡易化する。 The use of an effective heating device (inductive heating device or DFI oxy-fuel furnace) and / or adjustable central cooling device (for example at the reciprocating point of the pre-strip in contact with air) Increases the overall productivity of the equipment or this simplifies the manufacturing sequence.
それゆえ、提案される方法または装置が、材料分析、材料寸法および材料特性に応じて、粗圧延の前にスラブの温度に的確な影響を与えることを可能とする。同様に、材料分析、材料寸法および材料特性に応じて仕上圧延の前に事前ストリップの温度に的確に影響を与えることが可能である。 Therefore, the proposed method or apparatus makes it possible to accurately influence the temperature of the slab before rough rolling, depending on the material analysis, material dimensions and material properties. Similarly, depending on the material analysis, material dimensions and material properties, it is possible to accurately influence the temperature of the pre-strip before finish rolling.
個々のプロセスステップ中の温度コントロールの的確な制御は、好ましくは、組織モデルの使用または利用によって行われる。その際、組織モデルは、(すでに記載したとおり)、以下のパラメータの推移を決定し、および、これらを監視する。
・ 時間またはパス数に関する温度プロフィル
・ 時間またはパス数に関する減少分配
・ 保持時間または往復時間
・ 温度プロフィルに影響を与えるための圧延速度および搬送速度
・ 加熱強度および冷却強度
The precise control of the temperature control during the individual process steps is preferably done by using or utilizing a tissue model. In doing so, the organizational model (as already described) determines the transition of the following parameters and monitors them.
・ Temperature profile with respect to time or number of passes ・ Decreasing distribution with respect to time or number of passes ・ Holding time or reciprocation time ・ Rolling speed and conveying speed to influence temperature profile ・ Heating strength and cooling strength
さらに、ここのプロセスステップ中における軟化過程の様々な種類の的確な制御と、これに伴う材料特性の制御が行われることができる。 In addition, various types of precise control of the softening process during the process steps and the accompanying control of the material properties can be performed.
本方法は、様々な熱機械的処理に使用されることが可能である。 The method can be used for various thermomechanical processes.
スラブ冷却装置の組込みは、粗圧延スタンド中でスラブの予変形の前に行われることが可能である。同様に、誘導加熱装置またはDFIオキシ燃料加熱装置の組込みは、粗圧延スタンド中の予変形の前に行われることが可能である。 The incorporation of the slab cooling device can be done in the roughing stand before the pre-deformation of the slab. Similarly, the incorporation of induction heating devices or DFI oxyfuel heating devices can be done before pre-deformation in the roughing stand.
様々な冷却ユニットおよび加熱ユニットが、スライドまたは揺動によって互いに交換可能である。 The various cooling and heating units can be exchanged with each other by sliding or swinging.
最大限達成可能な減少の影響および前減少分配の影響が、粗圧延および仕上圧延の前の的確な温度上昇によって、製品の寸法および特性に対してと、設備設計に対してして効果的に可能である。 The maximum achievable reduction effects and pre-reduction distribution effects are effective for product dimensions and properties, and for equipment design, due to precise temperature increases prior to rough and finish rolling. Is possible.
これによって、圧延設備の生産性が、的確な(追加的な)冷却及び/又は加熱によって高められる。 This increases the productivity of the rolling equipment by precise (additional) cooling and / or heating.
図面中には、本発明の実施例が記載される。 In the drawings, embodiments of the invention are described.
図1には、管鋼(API仕様5L)の鋳造および圧延を一つのライン中において行うための設備2が、側面図として表されている。これは、鋳造機械3(垂直型鋳造設備または湾曲型鋳造設備)を備え、この鋳造機械中で公知の方法によってスラブ1が連続鋳造によって製造される。スラブの典型的な寸法は、厚さが50mmから150mmの間で、幅が900mmから3000mmの間である。搬送方向Fにおいては、鋳造機械3に、第一の炉4、唯一の粗圧延スタンド5のみが表されている(時として複数の粗圧延スタンドも設けられる)スラブを圧延する予区間、第二の炉6、唯一の仕上圧延スタンド7のみが表されている(たいていは複数の仕上圧延スタンドが設けられる)スラブまたはストリップの圧延を行うための仕上区間、および冷却区間8が続く。
FIG. 1 shows a side view of
温度コントロールに関して意味を有さない又は下位にある別の要素もまた存在している。鋳造機械3と第一の炉4の間には、シャー12が設けられており、このシャーによってスラブ1は、所望のスラブ長へと切断されることができる(代替としてガス切断装置が使用されることもまた可能である)。第一の炉4と粗圧延スタンド5の間には、脱スケール装置13が設けられている。脱スケール装置14が、仕上圧延スタンド7の直前にも存在している。冷却区間8の後方には、(公知の方法で)、コイラ15が設けられ、これによって完成したストリップがまきとられる。
There are also other elements that have no meaning or are subordinate to temperature control. A
管鋼の場合、設備2を通る経路中において、スラブまたはストリップの温度コントロールに関し、高い要求が存在する。
In the case of pipe steel, there is a high demand for slab or strip temperature control in the path through the
ストリップの仕上の前に、まず、時間に関して望まれる温度プロフィル、または搬送方向Fにおける搬送経路に関して望まれる温度プロフィルが定められる。このため好ましくは、そのようなものとして公知の、コンピュータ利用した組織モデルが使用され、そして専門的な方法で、スラブ1またはストリップの温度がどのように推移すべきかが設定され、これによって理想的な製品が仕上られることができる。仕上設備2の特別な場所に対して、スラブ1またはストリップの温度領域が挙げられることによって、そのような温度推移の為の例示的記載が、更に下に存在する。
Prior to finishing the strip, the desired temperature profile with respect to time or the desired temperature profile with respect to the transport path in the transport direction F is first determined. For this reason, preferably a computerized tissue model, known as such, is used, and in a specialized way, it is set how the temperature of the
予め定められた温度プロフィルに応じて、望まれるプロフィルが走らされることができるよう、設備2を準備することが重要である。これは発明に従い、スラブ1の温度の最適化の為の、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素の、定められた温度プロフィルに従っての設備2の生産ライン中への位置決めが行われ、その際、温度に影響を及ぼす要素が、第一の炉4と少なくとも一つの粗圧延スタンド5の間、及び/又は、第二の炉6と少なくとも一つの仕上圧延スタンド7の間にもたらされる、というように行われる。
It is important to prepare the
図1の実施例においては、温度に影響を与える要素9は、冷却区間であり、この冷却区間は、第二の炉6の後方で生産ライン中に有効にもたらされている。これは、必要とされる冷却性能、つまり望まれる温度プロフィルを達成するのに必要である冷却性能に応じて、集中冷却装置であるか、または層流冷却装置であり得る。
In the embodiment of FIG. 1, the temperature-influencing
冷却および脱スケール装置14を通り抜けた後、少なくとも一つの仕上圧延スタンド7内で、連続的仕上圧延またはリバース仕上圧延が行われ、その際好ましくは、複数の仕上圧延スタンド、つまり仕上圧延段が設けられている。仕上圧延は、望まれる仕上ストリップ厚さと仕上ストリップ温度に行われ、これにストリップの冷却装置が冷却区間8中で続く。最終ステップとして、ストリップがコイラ15へ巻きつけられる。仕上げ圧延されたストリップを巻きつける代わりに、代替として直接最終部へと供給されるということも可能である。
After passing through the cooling and
古典的な熱機械的処理の枠内の管鋼の仕上圧延のために、炉6および冷却装置9の後方で、850℃から950℃の温度領域が意図されている。低い進入温度は、仕上区間内でのほぼ等温の圧延の間、再結晶化と結晶成長がほとんど行われず、そして、およそ全ての変形が集められるので、後続する変換(Umwandlung)の際に、極めて微細な粒子状の組織が発生する。別の前提条件は、典型的には820℃よりも低い最終圧延温度と、冷却区間内の十分に高い冷却速度である。
For the finish rolling of tube steel in the frame of classical thermomechanical treatment, a temperature region of 850 ° C. to 950 ° C. is intended behind the
もちろん、上述した、粗圧延スタンド5と仕上圧延スタンド7の間の領域の冷却に加えて、粗圧延スタンド5に進入する前にすでにストリップの温度に影響を当て得ることが必要とされる可能性がある。これに対して、図2は、APIによる管鋼の製造の為の設備2を示し、この設備においては、第一の炉4の後方の部分が、ストリップ冷却部10により置き換えられている。正確にいうと、温度に影響を及ぼす要素10が、ここでは、追加的な冷却区間10として生産ラインにもたらされている。
Of course, in addition to the cooling of the region between the rough rolling stand 5 and the
スラブの冷却によって、熱機械的な処理の程度は、著しく上昇し、そして粗圧延区間と仕上圧延区間の間の結晶成長が制限されることが可能である。しかしその際、完全な再結晶化は保障されなければならないので、この方法は、特に低いマイクロアロイ元素の含有率と、薄いスラブ厚さを有する管鋼に対して適している。 By cooling the slab, the degree of thermomechanical treatment can be significantly increased and crystal growth between the rough rolling section and the finishing rolling section can be limited. In that case, however, complete recrystallization must be ensured, so that this method is particularly suitable for pipe steels having a low microalloy content and a thin slab thickness.
特別高いアロイ元素含有率と厚いスラブ厚さの場合は、これとは逆に、より高い変換程度を可能とし、完全な動的または静的再結晶化を保障するために、より高い温度へと加熱することすら意味がある可能性がある。さらに、高められた温度は、マイクロアロイ元素の溶解状態に好ましく作用することが可能である。これを特に有利な方法で可能とする本発明の一つの実施形が、図3に表されている。ここでは、第一の炉4の後および粗圧延スタンド5の前に、誘導加熱装置の形式の温度に影響を及ぼす要素10がもたらされている。
The extra high alloy element content and thick slab thickness, on the other hand, allow higher conversion degrees and to higher temperatures to ensure complete dynamic or static recrystallization. Even heating may make sense. Furthermore, the elevated temperature can preferably act on the dissolved state of the microalloy element. One embodiment of the invention that makes this possible in a particularly advantageous manner is represented in FIG. Here, after the
図4,5および6は、特に図2および3の解決策と比較すると、仕上圧延の前に設けられたストリップ冷却部が、誘導加熱装置または炉によって置き換えられている設備コンセプトを示している。 FIGS. 4, 5 and 6 show an equipment concept in which the strip cooling section provided before finish rolling is replaced by an induction heating device or furnace, especially when compared to the solutions of FIGS.
従前は、集められた変形の最大化を目的として有する、古典的な熱機械的処理が目指されていたのに対して、所定の鋼に対しては、他の方法が使用されるべきである。粗圧延に続いての完全な再結晶化の後に、仕上区間の領域におけるさらなる軟化を断念する代わりに、新たな再結晶化が目指される。この再結晶化は、特に、誘導加熱装置またはDFIオキシ燃料炉によって有利に発生される高い温度を必要とする。その際、再結晶化は、特に高い温度および変換程度のもと、すでに第一の仕上パス中で行われることが可能であり、そして引き続いて、最後の仕上パス中における変形の集積が続くか、または、変形の集積が第一の仕上パス中で行われた後、動的な再結晶化が、それほど高くない温度及び変換程度において、最後の仕上パス中でようやく行われる。両方の場合において、温度を高めることは、例えば図1,2および3の解決策に従う古典的な熱機械的処理と比較して、最大限可能な変換程度が上昇するということに通じ、一方で、再結晶化を引き起こすために必要な変換程度が低下するので、軟化の傾向は明らかに増す。 Previously, a classic thermomechanical treatment aimed at maximizing the collected deformation was aimed at, whereas for a given steel other methods should be used . Instead of abandoning further softening in the area of the finishing section after complete recrystallization following rough rolling, a new recrystallization is aimed at. This recrystallization in particular requires high temperatures that are advantageously generated by induction heating devices or DFI oxyfuel furnaces. In this case, recrystallization can be carried out already in the first finishing pass, especially under high temperatures and degree of conversion, and subsequently the accumulation of deformation in the last finishing pass continues. Alternatively, after the accumulation of deformation has taken place in the first finishing pass, dynamic recrystallization is finally carried out in the last finishing pass at moderately high temperatures and degrees of conversion. In both cases, increasing the temperature leads to an increase in the maximum possible conversion compared to the classical thermomechanical treatment, eg according to the solutions of FIGS. As the degree of conversion required to cause recrystallization decreases, the tendency to soften is clearly increased.
本発明にしたがう、温度に影響を及ぼすための可能性の拡張により、従来の、個々の設備区域中における温度推移に対する矛盾を含んだ要求が満たされることが可能であるので、各個々の区域中において、製品特性に関して最適なプロセス推移、つまり、搬送方向Fに沿ったスラブまたはストリップ中における最適に選択された温度推移の運転が可能とされる。望まれる材料特性または材料寸法または異なる材料分析に対する柔軟な適合が、これによて行われる。 In accordance with the present invention, the expansion of possibilities for influencing the temperature can satisfy the traditional requirements including inconsistencies for temperature transitions in individual equipment areas, so that in each individual area , It is possible to operate with an optimal process transition in terms of product characteristics, ie an optimally selected temperature transition in the slab or strip along the conveying direction F. This allows a flexible adaptation to the desired material properties or material dimensions or different material analyses.
同時に、温度コントロールに影響を与えることは、粗圧延スタンドおよび仕上圧延スタンド中において負荷分配および減少分配に影響を与える性能の良いツールであり、これは、最小限達成可能な最終厚さを減少すること、または設計の際に、より小さなユニットに助けを求めるということに使用されることが可能である。 At the same time, affecting temperature control is a good tool that affects load distribution and reduced distribution in rough and finish rolling stands, which reduces the minimum achievable final thickness It can be used in designing or seeking help from a smaller unit during design.
温度推移のマイクロ構造への多様な影響の記載は、組織発達の管理がいかなる時も必要であり、そして、提案された方法による管鋼の圧延は、プロセスが、適切な組織モデルによって監視され及び/又は制御され及び/又は調整されるとき、特に望まれる機械的特性に通じるということを示す。 The description of the various effects of temperature transitions on the microstructure is necessary at any time to control the development of the structure, and the rolling of the pipe steel by the proposed method is monitored by an appropriate structure model and It indicates that when controlled and / or adjusted, it leads to particularly desired mechanical properties.
通常鋼を同じ設備で圧延する場合、仕上区間の前では通常の場合、約1000℃から1150℃の温度が使用され、しかし特別な場合、より高いまたはより低い温度である。ばらつく温度を調整する必要性は、アロイコンセプトの複雑さと共に上昇する。他相鋼および様々なマイクロアロイ鋼に対して、この方法は特に有利である。提案される設備コンセプトによって、スラブ、薄肉スラブ、中間ストリップ、ストリップおよびシート(Blech)が、多くの場合に目指される温度レベルにもたらされるので、要求される材料特性に関してなんら制限が存在しない。 When normal steel is rolled in the same equipment, temperatures of about 1000 ° C. to 1150 ° C. are usually used before the finishing section, but in special cases higher or lower temperatures. The need to adjust the fluctuating temperature increases with the complexity of the alloy concept. This method is particularly advantageous for other phase steels and various microalloy steels. The proposed equipment concept brings slabs, thin-walled slabs, intermediate strips, strips and sheets (Blech) to the temperature levels that are often aimed at, so there are no restrictions on the required material properties.
各プロセス条件に対する最適な適合の為に、(図1,2および3内の)ストリップ冷却部9および(図3および図5中の)誘導加熱装置10または(図4中の)9が、搬送方向Fに対して横向きの方向にスライド可能または揺動可能に実施され、そして一方のユニットまたは他方のユニット9,10が稼働させられる。
For optimum adaptation to the respective process conditions, the strip cooler 9 (in FIGS. 1, 2 and 3) and the induction heating device 10 (in FIGS. 3 and 5) or 9 (in FIG. 4) are transported. It is slidable or swingable in a direction transverse to the direction F, and one unit or the
類似して、図4の代わりに図6に従い、ストリップ冷却部10または誘導加熱装置9の代わりに、従来からの補償炉9,10が生産ラインに運びいれられることが可能である。これは、圧延設備の前後の様々なユニットに対してあてはまる。
Similarly, according to FIG. 6 instead of FIG. 4, instead of the
鋳造機械3は、圧延区間5を有する生産ライン内にあるか、またはこれから位置的に分離して設けられることが可能である。このため図7には、上面図中で、どこに相応する例が視ることができるかを指し示している。ここでは、二つの上方の鋳造機械3’が、互いに平行に設けられており、その後方でスラブがガス切断機械12’によって、所望の長さに切り離される。ウォーキングビーム炉4’またはプッシャー炉によって、スラブ1は上方の両生産ラインLから、下方の生産ラインLへ、搬送方向Fに対する横方向Qへスライドされる。下方の生産ライン中には、ストリップを仕上るための別の設備部分が存在している。下方の生産ラインLは、同様に鋳造機械3を備えている。この鋳造機械の後方にシャー12が設けられている。
The casting
炉4、4’によって、スラブ1は、略1100℃から1200℃の粗圧延温度へと加熱される。脱スケール装置13の後で、連続またはリバース式の中間厚さへ粗圧延が、一または代替として複数の粗圧延スタンド5において行われる。
The
粗圧延スタンド5における圧延速度の選択によって、炉進入温度が、影響されることができる。 The furnace entry temperature can be influenced by the selection of the rolling speed in the rough rolling stand 5.
粗圧延スタンド5の後方には、第二の炉6が保持炉として設けられている。保持炉6は、粗圧延スタンド5中において変換される薄肉スラブを完全に収容することができる十分なスペースを提供する。変換された薄肉スラブの短い往復がまた炉6内で生じることも可能である。
A
保持炉6の代わりに、ローラーテーブルカプセルまたは通常のローラーテーブルもまた設けられることが可能である。炉6に続いて、またはローラーテーブルカプセルに続いて、冷却区間の形式の温度に影響を及ぼす要素9が、生産ラインL中に位置決めされ、この冷却区間によってスラブ1が、仕上圧延スタンド7内における仕上圧延の前に、所望の温度にもたらされることが可能である。代替として、ストリップ冷却部9が、保持炉の前またはローラーテーブルカプセルの前に存在することも可能である。
Instead of the holding
温度に影響を及ぼす要素9,10の、横へのスライドによる、または進入または退出振幅による、様々なユニットの交換の詳細は、図8から11に記載されている。場合によっては、その上、適当な方法装置によって、三つの異なるユニットが生産ライン中の一つのスペースをシェアすることに対する配慮がなされることが可能である。
Details of the exchange of the various units by means of a lateral slide or by an entry or exit amplitude of the
図8には、代替として一つの追加的な炉(図8の左)、または誘導炉(図6の右)が、横方向Qへのスライドによって生産ラインLへと移動できることが見て取れる。生産ラインLの両側の退避位置16,16’は、両炉が、表されている位置から右へとそして反対へと、同時にスライドすることを可能とする。 In FIG. 8, it can be seen that one additional furnace (left in FIG. 8) or induction furnace (right in FIG. 6) can be moved to the production line L by sliding in the lateral direction Q as an alternative. The retraction positions 16, 16 'on both sides of the production line L allow both furnaces to slide simultaneously from the position shown to the right and to the opposite.
代替として生産ラインL中へともたらされる(図9中の左側の)冷却装置の形式の温度に影響を及ぼす要素および(図9の右側の)誘導炉の形式の温度に影響を及ぼす要素9,10の類似する状況が図9に記載される。図10の類似形は、ローラーハース炉(左)およびスラブ冷却部(右)に対してもあてはまる。
An element that affects the temperature of the type of cooling device (on the left side in FIG. 9) and an
図11には、冷却用梁の形式の温度に影響を及ぼす要素9が、回転軸11を中心として揺動可能であり、これが介入状態または非介入状態にもたらされる点が見て取れる。この中で、誘導炉10が、ここでもまた方向Qにおいて横方向スライド可能に設けられており、これが非介入状態にもたらされるべきとき、これを退避位置16’へと動かす。
It can be seen in FIG. 11 that the
1 スラブ(ストリップ)
2 設備
3 鋳造機械
3‘ 鋳造機械
4 第一の炉
4‘ ウォーキングビーム炉またはプッシャー炉
5 粗圧延スタンド
6 第二の炉
7 仕上圧延スタンド
8 冷却区間
9 温度に影響を及ぼす要素
10 温度に影響を及ぼす要素]
11 回転軸
12 シャー
12‘ ガス切断装置
13 脱スケール装置
14 脱スケール装置
15 コイラ
16 退避位置
16‘ 退避位置
F 搬送方向
Q 横スライド方向
L 生産ライン
1 Slab (strip)
2 facilities
3 Casting machine
3 '
7 Finishing rolling stand
8 Cooling section
9
11 Rotating
12 '
F Transport direction Q Horizontal slide direction L Production line
Claims (26)
a)スラブが設備(2)を通って走行する間の、スラブ(1)の望まれる温度プロフィルを定義する。
b)スラブ(1)の温度の最適化の為の、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素(9,10)を、定義された温度プロフィルに従い、設備(2)の生産ライン(L)内に位置決めする、その際、温度に影響を及ぼす要素(9,10)が、第一の炉(4)と、少なくとも一つの粗圧延スタンド(5)の間、及び/又は、第二の炉(6)と少なくとも一つの仕上圧延スタンド(7)の間にもたらされる。
c)このようにして構成された設備(2)内において、スラブ(1)またはストリップの生産を行い、その際、定義された温度プロフィルが少なくとも大幅に保たれるように、少なくとも一つの温度に影響を及ぼす要素(9,10)を作動させる。 A method for producing microalloy steel, in particular pipe steel, in which the cast slab (1) is transferred in the following order in the conveying direction (F) of the slab (1), Manufacturing method that passes through equipment (2) having one furnace (4), at least one rough rolling stand (5), second furnace (6), at least one finishing rolling stand (7) and cooling section (8) In the method which has the following steps.
a) Define the desired temperature profile of the slab (1) while the slab travels through the facility (2).
b) at least one temperature-influencing factor (9, 10) for optimizing the temperature of the slab (1) according to the defined temperature profile in the production line (L) of the installation (2) Positioning, the elements (9, 10) affecting the temperature between the first furnace (4) and the at least one roughing stand (5) and / or the second furnace (6 ) And at least one finishing rolling stand (7).
c) Production of the slab (1) or strip in the equipment (2) thus configured, with at least one temperature being maintained so that the defined temperature profile is at least largely maintained. Activate the influencing element (9, 10).
a)特に、低いマイクロアロイ元素含有率を有し、および薄いスラブ厚さを有する管鋼に対して、冷却装置の形式の温度に影響を及ぼす要素(9)によって下げられ、仕上圧延区間(7)への進入の際の結晶サイズが減少されるか、または、
b)特に、高いマイクロアロイ元素含有率を有し、および熱いスラブ厚さを有する管鋼に対して、加熱装置の形式の温度に影響を及ぼす要素(10)によって高められ、粗圧延の際の完全な再結晶化が保障されるか、または、
c)単に調整され、その他には変更無いままとされることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。 The use of a factor (9) that affects the temperature of the cooling device type achieves a very low entry temperature into the at least one finishing mill (7), where there is a significant recrystallization and crystal growth. In this case, the temperature level between the entry into the at least one rough rolling stand (5) and the entry into the element (9) affecting the temperature of the cooling device type is
a) Especially for tube steels with a low microalloy element content and a thin slab thickness, it is lowered by a factor (9) that affects the temperature of the cooling device type, and the finishing rolling section (7 ) The crystal size on entry into) is reduced, or
b) Especially for tube steels with a high microalloy element content and hot slab thickness, increased by a factor (10) affecting the temperature of the type of heating device, during rough rolling Complete recrystallization is guaranteed, or
15. A method according to any one of the preceding claims, wherein c) is simply adjusted and otherwise left unchanged.
a)高い温度と減少に基づいて、すでに第一の仕上パス中で行われ、更に、最後の仕上パス中で変形の集積が続くか、または
b)緩やかな温度と減少に基づいて、その前に変形の集積が行われた後に、最後の仕上パス中でようやく行わることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。 By using an element (10) that affects the temperature in the form of the heating device, a very high entry temperature to the at least one finishing mill (7) is achieved, so that recrystallization proceeds completely there,
a) already performed in the first finishing pass based on high temperature and decrease, and further accumulation of deformation continues in the last finishing pass, or b) before that based on moderate temperature and decrease. The method according to claim 1, wherein the method is finally performed in the final finishing pass after the deformation is accumulated.
第一の炉(4)と、少なくとも一つの粗圧延スタンド(5)の間に、及び/又は、第二の炉(6)および少なくとも一つの仕上圧延スタンド(7)の間に、スラブ(1)の温度の最適化の為の温度に影響を及ぼす要素(9,10)が、生産ライン(L)中に選択的に持ち込み可能であること、その際、温度に影響を及ぼす要素(9,10)が、要素の一つ、つまり別の炉、別の冷却区間、温度遮断要素の中から選択可能であることを特徴とする設備。 Microalloy steel, in particular equipment (2) for the production of pipe steel, in the conveying direction (F) of the slab (1), in the casting machine (3), the first furnace (4), at least one coarse 17. A rolling stand (5), a second furnace (6), at least one finishing rolling stand (7) and a cooling section (8) in this order, in particular according to any one of claims 1 to 16 In equipment for carrying out the described method,
A slab (1) between the first furnace (4) and at least one rough rolling stand (5) and / or between the second furnace (6) and at least one finishing rolling stand (7). The elements (9, 10) that affect the temperature for the optimization of the temperature (9) can be selectively brought into the production line (L), and at that time, the elements (9, 10) that affect the temperature. 10) is a facility characterized in that it can be selected from one of the elements: another furnace, another cooling zone, temperature shut-off element.
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