特許 6236525 複数の共圧延ラインを有する鉄鋼プラントおよび対応する製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236525

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】複数の共圧延ラインを有する鉄鋼プラントおよび対応する製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/12 20060101AFI20171113BHJP

   B22D 11/20 20060101ALI20171113BHJP

   B21B 1/46 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/12 A

   B22D11/20 A

   B21B1/46 A

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-520006(P2016-520006)

(86)(22)【出願日】2014年10月3日

(65)【公表番号】特表2016-531756(P2016-531756A)

(43)【公表日】2016年10月13日

(86)【国際出願番号】IB2014065031

(87)【国際公開番号】WO2015049663

(87)【国際公開日】20150409

【審査請求日】2016年5月31日

(31)【優先権主張番号】UD2013A000128

(32)【優先日】2013年10月4日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】510152666

【氏名又は名称】ダニエリ アンド シー．オフィス メカニケ エスピーエー

【氏名又は名称原語表記】ＤＡＮＩＥＬＩ＆Ｃ．ＯＦＦＩＣＩＮＥ ＭＥＣＣＡＮＩＣＨＥ ＳＰＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110002295

【氏名又は名称】特許業務法人森脇特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ベネデッティ ジャンピエトロ

(72)【発明者】

【氏名】ボルディノン ジュゼッペ

(72)【発明者】

【氏名】ムリナリス ファブリツィオ

(72)【発明者】

【氏名】ポローニ アルフレッド

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−１１２１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０４５２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１０７２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２０１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２９３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８４９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２５８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００１８１１４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ １／４６

Ｂ２２Ｄ １１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺金属製品の生産のための鉄鋼プラントであって、
連続鋳造機（１１）および、前記連続鋳造機（１１）に接触しその下流に直接連続して配置される圧延機（１２）を備え、
前記連続鋳造機（１１）は少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）を備え、そして、前記圧延機（１２）は、独立した少なくとも２つの圧延ライン（１２ａ、１２ｂ）を備え、
前記各鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）は、
それぞれの作業方向（Ｆ、Ｆａ、Ｆｂ）に沿って隣接して配置される少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）全体を定めるそれぞれの前記圧延ライン（１２ａ、１２ｂ）と位置を合わせられ、
前記プラントは、溶融金属を供給するための１つの供給装置（１４）を備え、
前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）は、前記１つの供給装置（１４）から溶融金属を受け取るように構成され、
前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ，１１ｂ）の各々の抽出器（１６）と、
前記供給装置（１４）から前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の各々に対応する晶析装置（２９ａ、２９ｂ）まで、溶融金属の流れを調整する調整装置（３２、１３２）とに、少なくとも結合する中央管理装置（３６）を少なくとも備え、
前記中央管理装置（３６）は、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）のうちの少なくとも１つの鋳造ラインの鋳造速度を、他の鋳造ラインの鋳造速度と異ならしめるように、少なくとも前記各抽出器（１６）および前記各調整装置（３２、１３２）をそれぞれに独立して制御するように構成されることを特徴とする鉄鋼プラント。

【請求項2】

前記鋳造機（１１）から前記圧延機（１２）までの、半製品の鋳造品のための搬送路（１９）を備え、
前記鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の各々に対応する前記圧延ライン（１２ａ、１２ｂ）に接続するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄鋼プラント。

【請求項3】

前記１つの供給装置（１４）が、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の間の、第１の軸間の直線（Ｉ１）の距離だけ各々離された対応する供給口（２７ａ、２７ｂ）を介して、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）に材料を供給するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の鉄鋼プラント。

【請求項4】

前記少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）が、共通の作業方向（Ｆ）に互いに平行であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄鋼プラント。

【請求項5】

前記少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）が、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の近くの、少なくとも共通の中央の軸に平行な平面上で各々末広がりであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄鋼プラント。

【請求項6】

前記少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）が、相互に傾けられて、前記供給装置（１４）から始まり、末広がりの作業方向（Ｆａ、Ｆｂ）に向けられることを特徴とする、請求項５に記載の鉄鋼プラント。

【請求項7】

前記少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）が、前記圧延機（１２）の
終端域に対応して、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）における、材料が供給される箇所での離間する距離より大きい、第２の軸間の直線（Ｉ２）に等しい距離だけ、各々離されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の鉄鋼プラント。

【請求項8】

前記第２の軸間の直線（Ｉ２）の長さが、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）における、材料が供給される箇所での離間する距離より、少なくとも１００％大きいことを特徴とする、請求項７に記載の鉄鋼プラント。

【請求項9】

長尺金属製品の生産のための方法であって、
連続鋳造および、連続鋳造の下流に圧延を備え、
１つの供給装置（１４）からそれぞれの作業方向（Ｆ、Ｆａ、Ｆｂ）に沿って、隣接して配置される少なくとも２つの共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）へ溶融金属を出力することと、
前記共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）の少なくとも２つの隣接する鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）に沿って、前記１つの供給装置（１４）から受け取る溶融金属を鋳造することと、
前記共圧延ライン（１００ａ、１００ｂ）の前記少なくとも２つの隣接する圧延ライン（１２ａ、１２ｂ）に沿って、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）から受け取る鋳物を圧延することと、
少なくとも一つの他の前記鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）に対してそれぞれ独立して、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）のうちの少なくとも１つの鋳造ラインの鋳造速度を、他の鋳造ラインの鋳造速度と異ならしめるために、
中央管理装置（３６）を介して、
少なくとも、前記少なくとも２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の各々の抽出器（１６）と、そして、
前記供給装置（１４）から前記２つの鋳造ライン（１１ａ、１１ｂ）の各々の対応する晶析装置（２９ａ、２９ｂ）への溶融金属の流れの調整装置（３２、１３２）との機能を、それぞれに独立して制御することとを提供することを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば機械工学または土木工学で使用可能なバー、鉄筋コンクリート用の丸鋼、ワイヤロッド、ビーム、または異形材の、長尺な金属製品を製造するための、鉄鋼プラントおよび対応する方法に関する。

【0002】

特に本発明は、「エンドレス」および「半エンドレス」と定義されるプロセスによる、半製品の連続鋳造品の直送圧延のための、複合鋳造圧延プラントに関する。

【背景技術】

【0003】

金属（例えば鋼）を連続鋳造することにより獲得される長尺な半製品を圧延することにより、横断面より大きい縦のサイズを有する長尺な金属製品が、通常製造されるのは公知である。

【0004】

通常完成品は、正方形、矩形、または丸い断面で、ビレットまたはブルームを変形させ得られる、バー、鉄筋コンクリートのための丸鋼、ロッド、ビーム、またはその他の異形材である。

【0005】

鉄鋼プラントの作業方向の下流で、圧延機を連続鋳造機に連結する、長尺製品の生産のための鉄鋼プラントは公知である。

【0006】

これらの既知のプラントにおいて、圧延ラインは連続鋳造ラインの下流に位置する。そして、例えば並べられ、連続鋳造ラインに直接連結することが可能であり、共圧延ラインを定める。
そのため、中間装置、搬送装置、シャトル、移送面、移動式のフリーローラウエイ、または鋳物を能動的に移送する他のもの（例えば作業方向に対し横断方向に対象物を移動させるもの）を提供しない。

【0007】

これらの既知のプラントは、連続して（「エンドレス」としても知られる）製造プロセスを行うことができる。そこでは単一の半製品の連続鋳造品が、溶鋼が凝固するゾーンから、圧延機に入るゾーンまで延びている。

【0008】

単一の半製品が連続鋳造ラインの下流の圧延ラインに沿って次第に圧延される。そして、圧延列のすべてのスタンドに亘る入口の数を減少させ、従ってコブルの発生確率を減少させ、結果として高い生産性を可能にする。

【0009】

既知の複合プラントもまた、圧延機の最初の部分における必要な圧縮力を減少させ、そして、半製品の鋳造品の高い温度を利用し、切断（クロッピング）の量を減らす。そして、歩留まりが高くなるおかげで運転コストを抑えることができる。

【0010】

さらにまた、共圧延ラインを備えるプラントは、半エンドレス製造プロセスを行うこともでき、圧延機は１つだけの連続な半製品の代わりに、せん断ユニットにより切断される、連続した別々の半製品である材料を連続鋳造から受け取る。

【0011】

鋳造機が開始および停止の段階で、例えば先頭と末尾の切断を行うために、または、例えば保守介入またはプラントの装備のため、もしくはコブルまたは他の問題や何らかの不便があり圧延機が停止するときに、せん断ユニットを用いる。

【0012】

圧延機が圧延する材料を受けることができないような状況において、半製品の鋳造品が上記のせん断ユニットを用いて生産される。その鋳造品は所定の長さを有し、そして、一旦その鋳造品が作業に戻されると、圧延機でその後処理されるよう貯蔵所に送られる。

【0013】

２つの鋳造ラインが鋳造機の下流の圧延ラインに材料を供給し、そして、半エンドレスプロセスで作動するプラントもまた公知である。

【0014】

競争力のある製品を生産するためには、鉄鋼プラントの生産性を高め、また、歩留まりを向上させ生産コストを下げるために、廃物およびエネルギー消費量を抑える必要性が高いと考えられる。

【0015】

既知の複合連続鋳造圧延プラントはこの要件を満たすことができず、予定されたまたは偶発的な圧延機の停止による影響が大きく、既知の複合連続鋳造圧延プラントはこの点において制限される。

【0016】

上記のこの制限は、単一の共圧延ラインを有する鉄鋼プラントの場合、特に重要であり、そこでは、圧延のどんな遅れや問題によっても、上流の連続鋳造機の、そして、最終的には各鉄鋼プラントによる製鉄所全体に遅れを生じさせたり停止させる可能性がある。

【0017】

さらにまた、モノラインの鉄鋼プラントが、毎時間の生産性を上昇させる必要がある場合、鋳造速度を上げるだけで生産性を上昇させることができる。
しかしながら、実際のところあまりにも速度が速いと、半製品の鋳造品の鋳造を不利に、更には不可能にし、そしてその質をも危うくし、結果として圧延プロセスへ悪影響を及ぼし、従って完成品の品質にも悪影響を及ぼすため、鋳造速度の上昇には、各連続鋳造機と各種製品により確定される技術的制限がある。

【0018】

米国特許出願公開第２００４／０７９５１２号、特開昭５６−４５２０１公報および特開昭５５-１１２１０５公報には、複数ラインの連続鋳造プラントについての記載がある。

【0019】

米国特許出願公開第２００４／０７９５１２号では、ダブル取鍋回転可能装置に連結するタンディシュが材料を供給する双ロールを有するそれぞれの鋳造装置が、互いに例えば９０度の角度で配置される２つの圧延ラインに材料を供給するという、解決策を提供する。

【0020】

特開昭５６−４５２０１公報および特開昭５５-１１２１０５公報には、１つの中間圧延および仕上げ列に合流する、二重の鋳造および粗加工ラインを備えるという解決策が記載されている。そして、粗圧延スタンドと中間および仕上げ圧延スタンド間のループを制御するためのシステムを設ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００４／０７９５１２号

【特許文献2】特開昭５６−４５２０１公報

【特許文献3】特開昭５５-１１２１０５公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

本発明の１つの目的は、高い生産性を保証し、かつ、占有する空間を最低限にする長尺金属製品の生産のための、複合連続鋳造圧延プラントおよび対応する方法を得ることである。

【0023】

本発明の別の目的は、最大限に上流の鉄鋼プラントのサイクルを利用することであり、下流に位置する鋳造機に材料を供給するのに必要な動作の数を最低限にする。

【0024】

本発明の別の目的は、プラントおよび対応する方法の歩留まりを最大にすることであり、加工プロセスの間、材料の廃棄を最低限にする。

【0025】

本発明の別の目的は、プラントのランニングコストおよびエネルギー消費量を抑えるために、特に半製品の連続鋳造品で、最初の溶鋼が含有するエンタルピーを最大まで利用することである。

【0026】

さらにまた、本発明の別の目的は、例えば複数の異なる機能条件または製造される製品のタイプに適応した複数の生産段階が実行できるように、柔軟な長尺金属製品の生産のための鉄鋼プラントおよび製造の対応する方法を得ることである。

【0027】

従来技術の欠点を克服して、これらとその他の目的および利点を得るために、出願人は、本発明を考案してテストして実施した。

【課題を解決するための手段】

【0028】

本発明は独立クレームにおいて記載され特徴づけられる。その一方で、従属クレームでは、本発明の他の特性または主発明概念に対する変形例が記載される。

【0029】

上記の目的に従い、従来技術の限界を克服し、存在する欠陥を除去する本発明の鉄鋼プラントは、連続鋳造機と、連続鋳造機の下流に位置し、隣接して直接そこに連続して配置される圧延機とを備える。

【0030】

本発明の特徴的な特性によれば、連続鋳造機は少なくとも２つの鋳造ラインを備えており、そして、圧延機は少なくとも２つの圧延ラインを備えている。各鋳造ラインはそれぞれの圧延ラインに整列され、それぞれの作業方向に沿って隣接して配置する少なくとも２つの共圧延ラインを全体的に定める。
鉄鋼プラントはまた、溶融金属を供給するための装置を１つだけ含み、そして、少なくとも２つの鋳造ラインはそこから溶融金属を受け取るよう構成される。

【0031】

このようにして、半製品の鋳造品に直送圧延を行うことにより、長尺金属製品を、連続して、２つの独立した共圧延ラインへと続けて生産することができるという利点が得られる。各々は、連続鋳造専用の第１の部分、そして圧延専用の第２の部分両方を有する。
さらにまた本発明によれば、１つの供給装置の存在を前提として、少なくとも前記第１の部分において、少なくとも２つの共圧延ラインは有利には互いに近くある。

【0032】

従って、両方の共圧延ラインが同時に作動中であるときに、例えば１５０ｔ／ｈの範囲であっても、高い生産性を得ることができる。

【0033】

本発明のいくつかの特徴によれば、共圧延ラインは、鋳造機から圧延機まで全長に亘って各々平行でありえる。

【0034】

本発明の他の特徴によれば、共圧延ラインは例えば末広がりで、共通の中央の軸に対して相互に傾けられることができる。
本発明によれば、この傾き（例えば末広がり）は、共圧延ラインの一部分にのみ作用することができる。

【0035】

本発明のいくつかの実施例で、共圧延ラインは、前記供給装置に対応して、鋳造ラインの間で第１の軸間が定める距離だけ、互いに遠ざけられる。

【0036】

本発明のいくつかの特徴によれば、共圧延ラインは、圧延機の末端部に対応して、第２の軸間（第１の軸間より大きい）が定める距離だけ、互いに遠ざけられる。

【0037】

本発明によると第二の軸間は、第１の軸間の長さの少なくとも１００％を超え、最高３００％を超える長さを有する。

【0038】

このようにして、鉄鋼プラントの全幅を収容可能であるという利点が得られる。そして、鋳造圧延装置の位置決めおよび移動の両方を必要とする共圧延ラインの間の軸間を最低限にする。

【0039】

本発明のいくつかの特徴によれば、鉄鋼プラントは少なくとも中央管理装置を含む。そしてその中央管理装置は、少なくとも２つの鋳造ラインの各々の抽出器と、供給装置から各鋳造ラインの対応する晶析装置まで溶融金属の流れを制御する装置とに、少なくとも結合する。

【0040】

中央管理装置は、少なくとも一つの他の鋳造ラインに対してそれぞれに独立して、選択的に各鋳造ラインの鋳造速度を変化させるために、それぞれに独立して少なくとも各抽出器および各調整装置を制御するように構成される。

【0041】

従って、本発明による鉄鋼プラントにおいて大きな柔軟性という利点が得られ、それは、鋳造ラインの独立した管理を許容し、従い、１つのラインおよびもう一方から異なる製品を獲得し、プラントの要件に応じて２つの共圧延ラインの生産性を調整するのを可能にする。
従って、生産要件のいかなる条件においても、常に最高品質の完成品が得られるように、最適な鋳造速度、そしてその結果として圧延速度を保つことができる。

【0042】

それぞれに管理された２つの共圧延ラインがあるので、１つの鋳造ラインまたは１つの圧延ラインを装備することができ、一方で、他の鋳造ラインや圧延ラインの運転を続行することができる。
さらにまた、２つの共圧延ラインのうちの１つの強制停止は、全ての鉄鋼プラントの生産を停止させることなく（モノラインの場合起こる）、個々に実施することができる。
特に、２つの共圧延ラインのうちの１つの圧延機が保守のため、またはコブルにより停止される場合、プラントは２つの別々の方法で機能することができる。
ａ）機能しているラインが正常に稼働を続ける一方で、停止した圧延機を有するもう一方は鋳造を続ける。そして、それぞれの圧延機に送られる代わりに、所望の長さに切断され、鋳造機の下流側方に排出されるビレットを生じる。このようにして、上流の鉄鋼プラントのサイクルは、不変のままである。
ｂ）上流の鉄鋼プラントの生産は半分となり、そして、機能しているラインにだけ材料が供給される。

【0043】

本発明はまた、連続鋳造および、連続鋳造の下流の圧延を備える、長尺金属製品の生産のための方法に関する。
そして、単一の供給装置からそれぞれの作業方向の少なくとも２つの隣接する共圧延ラインまで溶融金属を供給することと、
少なくとも２つの隣接する鋳造ラインに沿って溶融金属を鋳造することと、
連続した、共圧延ラインの少なくとも２つの隣接する圧延ラインに沿った、２つの鋳造ラインから受け取る鋳物を圧延することとを提供する。

【0044】

本発明のこれら及び他の特徴は、いくつかの実施例の以下の説明より明らかになる。そして、添付の図面を参照して非限定的な実施例として与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明による鉄鋼プラントにおけるいくつかの実施例の概略平面図である。

【図2】図１のプラントの一部における、正面の略図（一部断面）である。

【図3】図１の変形例である。

【図4】図３の変形例である

【0046】

以下の説明では異なる実施例であっても、同じ参照番号が、本発明による鉄鋼プラントの同じ部分を示す。１つの実施例の要素および特性が、更なる説明なしに他の実施例にも適宜組み込まれることができるものと理解される。

【発明を実施するための形態】

【0047】

我々は、本発明のさまざまな実施例を詳細に参照し、その内１つ以上の実施例が添付の図面に示される。各実施例は、本発明の例証として提供され、限定するものと理解すべきではない。例えば、各実施例が１つの実施例の一部である限りは、示されるかまたは記載される特性は、もう一つの実施例を生じる他の実施例に、または、それに関連して採用されることができる。本発明がこの種のすべての変更および変形例を含むものと理解される。

【0048】

添付の図面を参照して、本発明による長尺金属製品の生産のための複数の共圧延ラインを有する鉄鋼プラントは、その全体が参照番号１０により示される。

【0049】

本発明によると、語句「共圧延ライン」は、下流のそれぞれの圧延ラインまたは、少なくとも圧延ラインの始まりの部分に対し、鋳造ラインが位置合わせされること（すなわち軸上に）を意味する。
したがって、中間装置、搬送装置、シャトル、移送面、移動式のフリーローラウエイ、または鋳造品を能動的に移動させる他のもの（例えば作業方向に対し横断方向で対象物を移動させるもの）がない。

【0050】

本発明によれば鉄鋼プラントは、さらに、半製品の鋳造片の金属（例えば溶鋼）を凝固させ、前記半製品から始まる長尺金属製品を生じるように構成される。

【0051】

半製品は、バー、丸鋼、ロッド、異形材を生産するために通常使用される、円形、矩形状角、または、多角形断面であるブルームまたはビレットであり得るか、または、それらは、ビームの生産のための実質的にＨ形の断面を有するビームブランク、または異形材であることもできる。

【0052】

我々は以下、明細書あるいは請求項で、前述の半製品の連続鋳造品のいずれも識別する「ビレット」という語を使用する。

【0053】

いくつかの実施例において、鉄鋼プラント１０は最高速度で作動する区分では、毎時間約１５０ｔ／ｈで圧延製品の生産性を達成することができ、そして、１〜１．５Ｍｔの年間生産性を超えることさえできる。

【0054】

本発明による鉄鋼プラント１０は、連続鋳造機１１と、連続鋳造機１１の下流に配置する圧延装置または圧延機１２とを含む。

【0055】

連続鋳造機１１および圧延機１２は、接触しており、作業方向または流れの向きで互いに連続して位置する。

【0056】

本発明によれば、鉄鋼プラント１０の共圧延ラインにおいてなされる鋳造および圧延プロセスの間、語句「作業方向Ｆ」によって、材料の流れの方向および向きが識別される。

【0057】

図１を使用して記載される実施例で、各共圧延ラインの作業方向は、例えば、軸Ｆで示される。

【0058】

図３および４を参照して記載される、実施例の他の例示形態では、図３および４に軸ＦａおよびＦｂにより示される、例えば相互に傾けられた、異なる運転方向があってもよい。

【0059】

いくつかの実施例おいて、連続鋳造機１１および圧延機１２も同じ運転方向Ｆを共有する。その結果、半製品の鋳造品をそれぞれの圧延機１２から直接受け取ることができる。
このようにして、溶鋼の鋳造から長尺金属製品の獲得まで、連続した（またはエンドレス）の共圧延プロセスを達成することが可能である。
エンドレスプロセスにおいて、語句「半製品の鋳造品」は単一のビレットを意味する。そして、連続鋳造機１１の晶析装置の出口から圧延機１２の入口まで亘る長さを有する。

【0060】

鉄鋼プラント１０はまた、半エンドレス共圧延プロセス、またはビレットごとの処理（完全には連続しておらず、半製品の鋳造品を圧延機１２に供給する）を遂行するのにも適している。
半エンドレスプロセスで、所望の長さ（例えば１２ｍ〜８０ｍ間）の断片のビレットを圧延機１２に供給する。

【0061】

ここに記載される実施例すべてと組み合わせ可能な、いくつかの実施例において、鉄鋼プラント１０はまた、鋳造機１１を圧延機１２に結合する１つ以上の搬送方法１９を含む。

【0062】

連続鋳造機１１が、互いに独立し依存しない、例えば第１の鋳造ライン１１ａおよび第２の鋳造ライン１１ｂといった、少なくとも２つの鋳造ラインを備える、鉄鋼プラント１０の実施例を説明するために添付の図面を用いる。

【0063】

鉄鋼プラント１０が占める空間を収容するためには、２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの上流で、少なくとも連続鋳造機１１が作用するゾーンにおいて、共通の溶融金属を鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ両方に供給するために、記載される鉄鋼プラント１０の共圧延ライン１００ａおよび１００ｂの２つが使用する、単一の供給装置（例えば１つのタンディシュ１４）を設けることができる。
単一の共通のタンディシュ１４から、第１の鋳造ライン１１ａ及び第２の鋳造ライン１１ｂ両方が出発する。

【0064】

溶鋼は例えば連続して、取鍋（レードル）１５からタンディシュ１４へと鋳造されることができる。そして、通常は、製鋼所全体の運転時間、また結果として鉄鋼プラント１０の運転時間を実質的に決定づける溶融炉のサイクルタイムまたはタップツータップ（ｔａｐ−ｔｏ−ｔａｐ）時間でそれぞれ続く。

【0065】

本発明によれば、語句「プラントの軸Ｘ」は、２つの共圧延ラインの、そこにある平面を分割する共通のタンディシュの中心を通過する軸を意味する。

【0066】

考えられる実施例では、２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂは、各々に対して平行配置で、そして例えばプラント軸Ｘと平行する配置も可能であり、すなわち、例えば図１を用いて記載される例のように、各々平行である軸Ｆで示されるそれぞれの運転方向を有する。

【0067】

他の考えられる実施例では、２つの鋳造ライン１１ａおよび１２ｂは、わずかに傾いた配置が可能であり（傾いた軸ＦａおよびＦｂで示されるそれぞれの運転方向で）、明細書にて更に詳細に後述するように、例えばプラント軸Ｘで定義される理論的な中間の軸に対して、具体的にはそれぞれ末広がりである。（例えば図３および４を参照）

【0068】

いくつかの実施例において、例えば２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂのケースで、２つの鋳造ラインの各々（第１の１１ａおよび第２の１１ｂ）は、連続かつ同時に凝固ビレットをインゴットケースから抽出するように構成する抽出器１６を含むこともできる。

【0069】

軸Ｆ（例えば図１）、ＦａおよびＦｂ（例えば図３および４）が示す作業方向に進み、鋳造機１１のビレットは、例えば水または気水により、通常、強制冷却によって次第に凝固する。

【0070】

鋳造機１１は、例えば鋳造ライン１１ａおよび１１ｂごとに、せん断ユニット１７を含むことができる。そして、そのせん断ユニット１７は、例えば圧延機１２のコブルのような、非常事態が発生した場合には、圧延プロセスを中断する必要があるので、例えば半エンドレス製造プロセスまたは、例えばエンドレス製造プロセスで介入するように構成される。

【0071】

メカニカル式の例えばシェアーであるか、または、熱化学の例えば酸素アセチレン・ブローランプを備える酸素アセチレンシステムでありうるせん断ユニット１７は、ビレットを切断するように構成される。そして、格納とその後の圧延に適した、予め定められた長さ（例えば１２〜１６メートルであるが、最高８０メートルまで）を有するビレットを獲得する。

【0072】

各せん断ユニット１７は、抽出器１６およびせん断ユニット１７を繋げる、対応する中間の搬送方法（例えばフリーローラウエイ１８）の最後に配置される。

【0073】

実施例のいくつかの例示形態では、プラント軸Ｘに沿って、各鋳造ライン１１ａおよび１１ｂに、対応する圧延ライン１２ａ、１２ｂがそれぞれ並べられる。
このようにして、第１の鋳造ライン１１ａおよび第１の圧延ライン１２ａは第１の共圧延ライン１００ａを定め、その一方で、第２の鋳造ライン１１ｂおよび第２の圧延ライン１２ａは第２の共圧延ライン１００ｂを定める。
従って、通常の加工条件下で、直接かつ連続した圧延機１２がビレットを圧延することができる。
エンドレスプロセスにおいて、鉄鋼プラントは、各共圧延ライン１００ａおよび１００ｂのための例えば単一のビレットを処理することができ、そして、その単一のビレットは、連続鋳造機１１の最初の部分から少なくとも圧延機１２の中間部分まで延びることができる。

【0074】

図１、３および４を用いて記載される実施例の例示形態を参照して、各共圧延ライン１００ａおよび１００ｂのために、例えばロールを有し、連続鋳造機１１を圧延機１２に結合するように構成され、一部は連続鋳造機１１に含まれ、そしてまた一部は圧延機１２に含まれる搬送路１９を備えることができる。

【0075】

例えば搬送路１９は、中間の搬送路１８と、圧延機１２の粗列２２の間に配置されることができ、そこで、ビレットの第１の変形が行われる。すなわち、通常は最も大きな動力を必要とするものである。
更に詳細には後述するように、通常は仕上げの上流で、粗列２２は圧延機１２の予備作業ゾーンを定めることができる。

【0076】

搬送路１９は、圧延機１２内部で供給部２０として機能する末端部を含むことができる。

【0077】

例えば鉄鋼プラント１０がエンドレスプロセスで正常に機能している場合、連続鋳造機１１の中間の搬送路１８から到着するビレットは、搬送路１９に沿って引き出され、前記供給部２０に対応して存在する急速加熱装置（例えば１つ以上の誘導電気炉２１）を介して移動することができる。

【0078】

これに反して、圧延機１２が連続鋳造機１１から材料を受けることができないときに、例えば予定された圧延機１２の保守を実行するための圧延の停止や、生成される断面を変更する準備をする場合、または、例えばコブルまたは故障といった偶発的な出来事が再び起こった場合に、せん断ユニット１７は起動され、あらかじめ定義した長さの断片のビレットを生産するために介入することができる。

【0079】

例えば、半エンドレスまたは不連続で機能する場合、誘導電気炉２１は、断片のビレットを受け取る。

【0080】

いずれの場合も、粗列２２の上流に通常位置する誘導電気炉２１は、例えば圧延のスタート温度（通常１０５０℃〜１２００℃間）までビレットを加熱するように構成することができる。

【0081】

いくつかの実施例において、圧延機１２は粗列２２の下流に、次に続く変形の経路の粗列２２から出てくる製品を成形するように構成する中間の圧延列２３を有する。そこでは、圧延製品の最終的な断面と鋳造ビレットの最初の断面の中間の断面積を有する製品を獲得できるようにする。

【0082】

圧延機１２は、中間の列２３の下流に、最終の圧延列２４を有し、そこでは、最終的な圧延製品を仕上げて獲得するための１つ以上の圧延作業を行うよう構成する。

【0083】

圧延機１２は、仕上げの列２４の下流に、圧延製品の移動、収集および貯蔵の装置を有することもできる。

【0084】

出願人は、エンドレスプロセスにより、鉄鋼プラント１０が、廃棄物を最小限にして、結果として９８％以上、さらに９９％以上の歩留まり（完成した金属製品の重量と、最初の溶鋼の量比率）を獲得できることを証明する実験を行った。

【0085】

例えば、製鋼所が１Ｍｔ／年の完成した金属製品を生産しなければならない場合（すなわち圧延機１２から）、前記歩留まりおよび予定された停止を考慮し、そして約６７００の純生産時間の通常の一年のサイクルを考えると、鉄鋼プラント１０により保証されなければならない見込まれる１時間当たりの生産性は、約１５０ｔ／ｈであり得る。

【0086】

従来は、単一の共圧延ラインでは、こういった生産性を獲得することはできない。
なぜなら、複数のサイズの製品のために、長尺金属製品の製造に通常使用するには、ビレットを１０ｍ／ｍｉｎより早い速度で鋳造しなければならない。例えば一辺１６５ｍｍの断面を有するビレットのためには１２ｍ／ｍｉｎである。
これにより、インゴットケースの第一表皮の凝固を得ることが不可能となり、よって、製品を鋳造することができない。
また、内部の微細構造および、従って、ビレット自体の品質、および最終生成物の品質を制御し管理することは不可能である。

【0087】

高い年間生産性を獲得することが必要である構成において、現在の鉄鋼プラント１０は少なくとも上記２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂを有する。

【0088】

図２は、２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂに材料を順に供給するよう構成された、単一のタンディシュ１４に溶融金属である内容物を注入するよう構成された取鍋１５を有する連続鋳造機１１の、最初の部分のあり得る実施形態を、模式的に説明するために用いる。

【0089】

いくつかの実施例において、典型的には取鍋１５の底部に配置されたレードルボックス２５を設けることができ、そして、取鍋１５から一般のタンディシュ１４まで鋼を通過させるよう構成される。
レードルボックス２５は、取鍋１５の底部に配置でき、そして、個々の鋳造物の開始時に開けられ、取鍋１５が空であるときや、または場合によっては非常事態の場合にも閉じられる。

【0090】

考えられる実施形態では、レードルボックス２５は、取鍋１５の下でタンディシュ１４のための鋼の流れを調整するように構成されることもできる。

【0091】

いくつかの実施例において、例えば排出装置２６（レードルボックス２５の下に配置され連結している）といった、流れを守るための要素を設けることができる。
例えば、タンディシュ１４の方へ溶融金属を流れさせる流路を定めるために、排出装置２６は縦方向に穴があけられている。

【0092】

例えば、排出装置２６は、２つの末端部（横長の形状）に、入口と出口を有するパイプ（実質的に形状は管状）として構成されることができ、そして、レードルボックス２５の底部からタンディシュ１４の方へ延びる。例えば、排出装置２６は、セラミック耐熱材で作られることができる。

【0093】

図２を参照すると、使用の際、取鍋１５からタンディシュ１４への鋼の流れが空気と接触しないように、排出装置２６はタンディシュ１４に存在する液浴に部分的に浸漬してもよい。

【0094】

上述のように、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ両方に対して１つだけであるタンディシュ１４は、その底部に供給口を有する。
２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂは、供給口を介して、独立してタンディシュ１４から溶鋼を受け取る。
具体的には、第１の鋳造ライン１１ａに供給予定の鋼が出ていくための第１の供給口２７ａが設けられ、そして、第２の鋳造ライン１１ｂに供給予定の鋼が出ていく第２の供給口２７ｂが設けられる。

【0095】

２つの供給口２７ａ、２７ｂは、少なくともタンディシュ１４に対応して、例えば鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの軸間の直線Ｉ１を定める距離で各々離されている。

【0096】

軸間の直線Ｉ１は、鋳造品のタイプおよび鋳造設備のタイプに、ならびに圧延機１２の特定の要件および大きさに応じて、約２，０００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ間でありえる。

【0097】

図１を用いて記載される実施例において、共圧延ライン１００ａおよび１００ｂは各々平行であり、そして、鋳造機１１から圧延機１２まで、軸間の直線Ｉ１はプラント軸Ｘに沿って一定で、その全長に沿って共圧延ライン１００ａおよび１００ｂを離す。

【0098】

このような方法で、２つの共圧延ライン１００ａと１００ｂの間に溶鋼の管理部と共有部を共有することが可能となり、例えばダブルの共圧延ライン１００ａと１００ｂを伴い、また非常にコンパクトな複数の共圧延ラインを有する鉄鋼プラント１０を得ることができる。

【0099】

タンディシュ１４から到着する溶鋼は、例えばそれぞれ第１の鋳造ライン１１ａのための第１の晶析装置２９ａおよび第２の鋳造ライン１１ｂのための第２の晶析装置２９ｂである、晶析装置に注入されることができ、そこで、ビレットの第一表皮の凝固が起こる。

【0100】

この目的のために、晶析装置２９ａおよび２９ｂは、冷却液（例えば水）が流れ、例えば冷却回路（例えば、晶析装置２９ａおよび２９ｂの厚みの軸方向に作られ、あるいは中空空間で確定する１つ以上の冷却チャンネル３０）を用いて冷却することができる。
冷却回路およびそこに流れ込む冷却液の搬送は、いわゆる第一表皮の形成のために、素早く表面を冷却させ、そして結果としてビレットの最外側層を凝固させるために、溶鋼から熱を取り除くように構成される。

【0101】

対応する晶析装置２９ａおよび２９ｂの内部壁に沿って、ビレットの潤滑およびすべりを促進するために、考えられるいくつかの実施形態では、晶析装置２９ａおよび２９ｂは上下に振動するように構成する。（図２の矢印）

【0102】

図２を用いて記載される考えられる実施形態では、タンディシュ１４から晶析装置２９ａおよび２９ｂまで、鋼の流れを導き保護するために、排出装置またはピストンプランジャ２８を設けることができる。排出装置またはピストンプランジャ２８は、溶鋼の流れにおける乱流を排除する。

【0103】

ここで記載される実施例のすべてと組み合わせ可能な考えられる実施例では、調整装置（レギュレーション装置）を設けることができ、そして、タンディシュ１４から２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの晶析装置２９ａおよび２９ｂまでの鋼の流れを調整するよう構成される。
例えば、考えられる実施形態では、調整装置はタンディシュボックス３２を含むことができる（例えば図２の左側）。または、他の考えられる実施形態では、調整装置は栓止棒またはストッパー１３２を含むことができる（例えば図２の右側）。

【0104】

タンディシュボックス３２が調整装置として存在する考えられる実施形態では、固定式の穴あきプレート３３と、可動性の穴あきプレート３４と、指令モジュール３５とを備えることができる。
指令モジュール３５は、それぞれの穴の配列を変化させ、従って大きさが変化する供給路を定めるために、固定式穴あきプレート３３に対して可動性の穴あきプレート３４を移動するよう構成することができる。供給路の大きさは、獲得する鋳造の速度によって決まる。

【0105】

栓止棒またはストッパー１３２を調整装置として有する考えられる実施形態では、ストッパー１３２は可動性であり、そして、獲得する鋳造速度の関数として高さを制御するよう構成される指令モジュール１３５に連結することができる。
栓止棒またはストッパー１３２の先端が、対応する供給口２７ａ、２７ｂに近づけられるか、またはそこから離され、それにより隙間を広げたり狭めたりして、結果として溶鋼が通過するために用いられる領域を大きく又は小さく開く。
通過用の領域がより大きいほど、タンディシュ１４から鋳造ライン１１ａおよび１１ｂに渡る鋼の流れは大きくなり、従って鋳造速度を上げる。

【0106】

ここで記載される実施例のすべてと組み合わせ可能な考え得る実施例では、鋳造機１１は、電子式の中央管理装置３６を備え、図２を用いて記載される連続鋳造機１１の少なくとも一部を、例えば、レードルボックス２５、タンディシュボックス３２またはおそらくストッパー１３２（それぞれ指令モジュール３５、１３５によって）、晶析装置２９ａおよび２９ｂの振動および抽出器１６、独立に又は結合させて、制御、命令および管理するよう構成され、連結されている。

【0107】

中央管理装置３６は、各鋳造ライン１１ａおよび１１ｂを、他の鋳造ライン１１ｂおよび１１ａに対してそれぞれに独立して管理することができる。

【0108】

例えば、上記第１の鋳造ライン１１ａは上記第２のライン１１ｂと同じ速度でビレットを処理することができるか、または、上記第１のライン１１ａのビレットを上記第２の鋳造ライン１１ｂのビレットより速いかまたは遅い鋳造速度で処理することができる。

【0109】

晶析装置２９ａおよび２９ｂの出口で、サイズや微細構造の特性が各々異なるビレットを得る必要性や、または、異なる完成品を得るために圧延ライン１２ａ、１２ｂでは異なる速度で動作する必要性や、または、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂのうちの１つに起こる欠陥または事故に対処する必要性があるという事実があり、この鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ間では速度を変える必要がある。

【0110】

実際、中央管理装置３６は、それぞれの圧延ライン１２ａ、１２ｂ、または圧延ライン１２ａおよび１２ｂ両方の圧延条件における変化に応答して、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの１つまたは両方の速度および鋳造パラメータを変化させることにより、調整することが可能である。

【0111】

このようにして、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂ間の異なる完成品、両方の処理の異なる半製品の鋳造品、更には異なる速度の、処理が同一の半製品の鋳造品を得てもよい。

【0112】

これらの可能性により、当該鉄鋼プラント１０は相当な操作柔軟性を備える。

【0113】

要求される生産性が、ただ１つの共圧延ライン１００ａ、１００ｂで供給できる生産性に匹敵する場合（例えば最高７５ｔ／ｈ）、この要件を満たすために、２つの共圧延ライン１００ａ、１００ｂのうちの１つのみを稼働させていてもよいので、鉄鋼プラント１０は更なる柔軟性を備える。

【0114】

共圧延ライン１００ａおよび１００ｂの内１つだけを稼働させることにより、優良な完成品を得るために最適速度状態の１つのラインだけを作動させるという利点もある。

【0115】

独立して管理される２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂが存在するので、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの１つまたは圧延ライン１２ａ、１２ｂの１つを配備することができ、一方で、他の鋳造ライン（１１ｂまたは１１ａ）または圧延ライン（１２ｂまたは１２ａ）は、その機能を続行することができる。
さらにまた、鉄鋼プラント１０の生産を全て停止させること（モノラインの場合には生じ得る）なく、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂのうちの１つの強制停止を、個々に行うことができる。
特に、２つの共圧延ラインのうちの１つの圧延機が保守のために、または、コブルに起因して停止する場合、プラントは２者の代替モードで機能することができる。

【0116】

ａ）機能しているラインが正常に作動し続ける一方、圧延機が停止したもう一つは鋳造を続け、ビレットを製造する。そのビレットは圧延機に送られる代わりに、所望の長さに切断され、鋳造機の下流に横に排出される。
このように、上流の製鋼所のサイクルは不変のままである。
ｂ）上流の融解工場の生産を半分とし、機能しているラインだけに燃料を供給する。

【0117】

図３および４は、ここで記載される実施例のすべてと組み合わせ可能な実施例を説明するために用いる。共圧延ライン１００ａおよび１００ｂの少なくとも一つは、少なくともその一部について、特に少なくとも２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂについては、共通の中央の軸に対して傾けられる。
考えられる実施形態では、この傾斜は、０度より大きく、最高５度の傾斜角（特に０．５度〜３．５度間、更には、１度〜２度間）であることができる。

【0118】

実施例の考えられる形で、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ両方は、互いに傾けられ、特に、それらは前述の共通の中央の軸に対して水平面で相互に末広がりであり、それぞれの異なる作業方向ＦａおよびＦｂを定め、それらは互いに傾き、具体的には末広がりとなっている。

【0119】

この傾斜、具体的に末広がり形状、は有益である。なぜなら、できるだけ小型にするために、タンディシュ１４での２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ間の距離を最小にすることができ、そして、次に続く圧延ライン１２ａ、１２ｂの間ではより広い距離が取れ、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂを構成するユニットまたはグループに対する、保守、交換、取り外し作業等や、これらの内側での作業に十分な距離となる。

【0120】

図３および４に関する実施例は、２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂ両方がプラント軸Ｘに対して相互に反転した関係に傾けられる実施例として記載する。

【0121】

鋳造ライン１１ａおよび１１ｂがプラント軸Ｘに対して非対称的に傾けられる解決策、または、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂの内１つだけが傾けられ、そして、もう一方はプラント軸Ｘと平行である解決策を設けることもできる。

【0122】

可能性がある結果として、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂが相互に傾けられる場合は、圧延ライン１２ａ、１２ｂもまた相互に傾けられ、そして、鋳造ライン１１ａおよび１１ｂが平行である場合は、圧延ライン１２ａ、１２ｂも平行である。

【0123】

例えば図３を参照して記載する考え得る実施形態によれば、圧延ライン１２ａ、１２ｂは、それらの限られた延長部分または区間のみ（例えば誘導電気炉２１の供給部２０と粗列２２の間、または、供給部２０と中間列２３の間）、において、作業方向ＦａおよびＦｂに、互いに傾けられ、その他の部分がプラント軸Xと平行であってもよい。

【0124】

図４に示すように、他の解決策として、共圧延ライン１００ａおよび１００ｂを、相互に末広がりな鋳造ライン１１ａおよび１１ｂと、互いに平行な圧延ライン１２ａ、１２ｂとにより確定しても良い。

【0125】

例えば、図３および４を用いて記載する末広がりの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂを有する実施例では、仕上げの列２４に対応する第２の軸間の直線Ｉ２は、タンディシュ１４の供給口２７ａ、２７ｂ間の第１の軸間の直線Ｉ１より大きく確定される。

【0126】

第２の軸間の直線Ｉ２は、それぞれの圧延ライン１２ａ、１２ｂに亘って圧延装置を収納し、更に圧延ライン１２ａ、１２ｂ（例えばキャリブレーションシリンダ）の装備および保守を行うために取り外さなければならない構成要素を移動できるよう構成されている。

【0127】

いくつかの実施例によれば、特定の設計および／または作動要件に応じて、第２の軸間の直線Ｉ２の長さは、第１の軸間の直線Ｉ１より長く、少なくとも１００％〜３００％間で長くなる。（第１の軸間の直線Ｉ１の長さより長く、例えば少なくとも１００％以上、特に少なくとも１５０％以上、更に特に少なくとも２００％以上、更に特に少なくとも２５０％以上３００％以上まで）

【0128】

本発明はまた、長尺金属製品の生産のための方法に関し、連続鋳造および、連続鋳造の下流にある圧延を備える。そして、以下を含む。

【0129】

タンディシュ１４から、それぞれの作業方向Ｆ、Ｆａ、Ｆｂに沿って隣接して配置する２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂへ、溶融金属を供給すること。

【0130】

共圧延ライン１００ａおよび１００ｂの２つの隣接する鋳造ライン１１ａおよび１１ｂに沿って、タンディシュ１４から受け取る溶融金属を鋳造すること。

【0131】

共圧延ライン１００ａおよび１００ｂの少なくとも２つの隣接する圧延ライン１２ａ、１２ｂに沿って、２つの鋳造ライン１１ａおよび１１ｂから受け取る鋳物を圧延すること。

【0132】

ここで記載される方法の考えられる実施形態において、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂは、本発明による長尺金属製品、少なくとも断面形状および／または断面面積について、２つの共圧延ライン１００ａおよび１００ｂ各々で異なるような製品、を生産するよう構成され得る。

【0133】

本発明の分野および範囲を逸脱しない範囲で、これまで記載する鉄鋼プラント１０に、部分的な修正または追加が行うことができるということは明白である。

【0134】

いつくかの具体例を参照して本発明について記載したが、当業者が鉄鋼プラントの多くの他の同等のものを確実に達成可能であることは明白である。そして、請求項にて説明するような特性を有し、それ故、全て、そこに定められる保護範囲内となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】