JP2000317502A - ビレット圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】丸ビレット及び角ビレットをロール換えするこ
となく共通に熱間連続圧延することができるビレット圧
延方法を提供する。 【解決手段】一対の平ロールを有する第１の圧延スタン
ドＳ１，Ｓ３と、この第１の圧延スタンドの平ロールの
軸方向に対して９０度異なる一対の平ロールを有する第
２の圧延スタンドＳ２，Ｓ４とを使用して、丸ビレット
ＣＢ及び角ビレットＳＢを個別にロール回転数制御を行
いながら共通に熱間粗圧延して、断面方形に形成してか
ら中間圧延及び仕上圧延を行って小径の丸ビレットを形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間連続圧延によ
って丸ビレット及び角ビレットを小径の丸ビレットに形
成するようにしたビレット圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、断面円形の丸ビレットを使用して
小径の丸ビレットを形成するビレット圧延方法として
は、例えば特開昭５８−１８８５０２号公報に記載され
ているもの知られている。この従来例には、丸ビレット
をビレット軸と直角方向に圧下しながら圧延して偏平半
丸ビレットとした後、この偏平半丸ビレットをその圧下
方向を約９０度代えて丸孔型ロールにより圧延して小径
丸ビレットを形成するうようにした丸ビレット圧延方法
が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、丸ビレットについては、小径の丸ビレ
ットに圧延することができるが、同一の圧延機構成を利
用して断面が方形状の角ビレットを丸ビレットに圧延す
ることはできず、角ビレットについては別途角ビレット
用の圧延ラインを設ける必要があり、丸ビレット及び角
ビレットを共通の圧延ラインで圧延することができない
という未解決の課題がある。

【０００４】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、粗圧延工程で、一
対の平ロールを備えた２組の圧延機を使用することによ
り、丸ビレット及び角ビレットを共通の圧延ラインで熱
間圧延することができるビレット圧延方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るビレット圧延方法は、丸ビレットを
小径の丸ビレットに圧延するビレット圧延方法におい
て、粗圧延工程で、一対の平ロールを有する第１の圧延
部と該第１の圧延部の平ロールの軸方向に対してロール
軸が直交する一対の平ロールを有する第２の圧延部とを
使用して、丸ビレットを交互に熱間圧延することにより
断面方形に形成してから中間圧延及び仕上圧延を行って
小径の丸ビレットを形成するようにしたことを特徴とし
ている。

【０００６】この請求項１に係る発明においては、粗圧
延時に丸ビレットを第１及び第２の圧延部で互いに直角
方向に圧下することにより、角ビレットに相似形の断面
方形ビレットに形成してから中間圧延及び仕上圧延を行
って小径の丸ビレットを形成するので、角ビレットの圧
延方法をそのまま使用することが可能となり、圧延設備
の共通化を図ることが可能となる。

【０００７】また、請求項２に係るビレット圧延方法
は、丸ビレット及び角ビレットを共通圧延して小径の丸
ビレットを形成するビレット圧延方法において、一対の
平ロールを有する第１の圧延部と該第１の圧延部の平ロ
ールの軸方向に対してロール軸が直交する一対の平ロー
ルを有する第２の圧延部とを使用して、丸ビレット及び
角ビレットに対し、夫々個別のロール回転数制御を行い
ながら共通に熱間粗圧延して、断面方形に形成してから
中間圧延及び仕上圧延を行って小径の丸ビレットを形成
するようにしたことを特徴としている。

【０００８】この請求項２に係る発明においては、熱間
粗圧延を行う際に、丸ビレットと角ビレットとを共に一
対の平ロールを有する共通の第１及び第２の圧延部で交
互に直交する方向に圧下することにより、小径の角ビレ
ットを形成する。このとき、丸ビレットと角ビレットと
の断面形状が異なることによる断面減少率の変化を平ロ
ールの回転数制御を行うことで解消し、略同一の断面積
の丸ビレット及び角ビレットであれば、平ロール間隔を
一定としたまま熱間粗圧延することができる。ここで、
共通に熱間粗圧延するとは、共通の圧延ラインで複数の
丸ビレットと複数の角ビレットとを夫々グループ化し
て、各グループ単位で交互に粗圧延する場合は勿論、丸
ビレットと角ビレットを順不同に混在させて粗圧延する
場合も含むものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
概略構成図であり、図中、Ｓは熱間連続圧延設備であっ
て、この熱間連続圧延設備ＨＭは、上流側に配設された
熱間連続粗圧延機１と、この熱間連続粗圧延機１の下流
側に配設された中間圧延機１０と、この中間圧延機１０
の下流側に配設された仕上圧延機２０とを備えている。

【００１０】熱間連続粗圧延機１は、図２（ｂ）に示す
ように、水平方向に延長する一対の平ロール２Ａ，２Ｂ
を対向配置して供給される断面円形の丸ビレットＣＢ又
は断面方形の角ビレットＳＢを垂直方向に圧下する第１
の圧延部としての第１圧延スタンドＳ１と、図２（ｃ）
に示すように平ロール２Ａ，２Ｂに対して直交して垂直
方向に延長する一対の平ロール３Ａ，３Ｂを対向配して
第１圧延スタンドＳ１で圧延されたビレットを水平方向
に圧下する第２の圧延部としての第２圧延スタンドＳ２
と、第１圧延スタンドＳ１と同様の構成を有する第１の
圧延部としての第３圧延スタンドＳ３と、第２圧延スタ
ンドＳ２と同様の構成を有する第２の圧延部としての第
４圧延スタンドＳ４とを備えている。

【００１１】したがって、第１圧延スタンドＳ１に供給
されるビレットＣＢ又はＳＢは互いに直交する圧下方向
即ち９０°異なる圧下方向で交互に圧延される。ここ
で、各圧延スタンドＳ１〜Ｓ４の平ロール２Ａ，２Ｂ及
び３Ａ，３Ｂは図示しないがユニバーサルジョイント、
回転軸、減速機等で構成される所定の動力伝達機構を介
して各圧延スタンド毎に設けられた電動モータに連結さ
れて回転駆動され、ビレット圧延時の断面減少率に応じ
て電動モータの回転数が自動制御され、圧延スタンド間
のビレット張力を最適値に制御する。

【００１２】また、平ロール２Ａ，２Ｂ及び３Ａ，３Ｂ
間のロール間隙は、第１圧延スタンドＳ１から第３圧延
スタンドＳ３までは順次ロール間隙が小さくなるように
設定されているが、第４圧延スタンドＳ４では第３圧延
スタンドＳ３のロール間隙より大きい第２圧延スタンド
Ｓ２及び第３圧延スタンドＳ３のロール間隙の中間の値
に設定されている。

【００１３】また、中間圧延機１０は、図２（ｄ）に示
すように中央部円周面に半楕円形の型溝１１を形成した
一対の半楕円溝ロール１２Ａ，１２Ｂを水平方向に対向
配置した第１圧延スタンドＳ１１と、図２（ｅ）に示す
ように第１圧延スタンドＳ１１の型溝１１の曲率より小
さい曲率の型溝１３を形成した一対の半楕円溝ロール１
４Ａ，１４Ｂを垂直方向に対向配置した第２圧延スタン
ドＳ１２と、図２（ｆ）に示すように第１圧延スタンド
Ｓ１１及び第２圧延スタンドＳ１２の型溝１１及び１３
の中間の曲率の型溝１５を形成した一対の半楕円溝ロー
ル１６Ａ，１６Ｂを水平方向に対向配置した第３圧延ス
タンドＳ１３とを備えている。

【００１４】さらに、仕上圧延機２０は、図２（ｇ）に
示すように、中央部円周面に半円形の型溝２１を形成し
た一対の半円溝ロール２２Ａ，２２Ｂを垂直方向に対向
配置した圧延スタンドを有する。そして、上述した熱間
連続圧延設備ＨＭを使用して、断面積が略等しい丸ビレ
ットＣＢ及び角ビレットＳＢを各粗圧延機１、中間圧延
機１０及び仕上圧延機２０でロール間隙を変えることな
く圧延して、同一径の小径丸ビレットＰＢを形成する。

【００１５】すなわち、図２に示すように、丸ビレット
ＣＢを圧延する場合には、先ず、図２（ａ）に示す丸ビ
レットＣＢを粗圧延機１の第１圧延スタンドＳ１で圧延
することにより、図２（ｂ）に示すように、平坦な上下
面と円弧状の左右面とで構成される偏平半丸ビレットＣ
Ｂ１に圧延し、この偏平半丸ビレットＣＢ１を第２圧延
スタンドＳ２で圧延することにより、図２（ｃ）に示す
ように、平坦な左右面とやや円弧がかった上下面とで構
成される略角ビレットＣＢ２に圧延する。

【００１６】その後、第３圧延スタンドＳ３及び第４圧
延スタンドＳ４でさらに９０°異なる方向で圧延するこ
とにより、角ビレットに圧延してから中間圧延機１０に
供給する。この中間圧延機１０では、第１圧延スタンド
Ｓ１１の半楕円溝ロール１２Ａ，１２Ｂで圧延すること
により、図２（ｄ）に示すように、横長楕円形断面の楕
円ビレットＣＢ３に圧延し、次いで、第２圧延スタンド
Ｓ１２の半楕円溝ロール１４Ａ，１４Ｂで圧延すること
により、図２（ｅ）に示すように、略丸ビレットＣＢ４
に圧延し、次いで、第３圧延スタンドＳ１３の半楕円溝
ロール１６Ａ，１６Ｂで圧延することにより、図２
（ｆ）に示すように楕円ビレットＣＢ５に圧延してから
仕上圧延機２０に供給する。

【００１７】この仕上圧延機２０では、半円溝ロール２
２Ａ，２２Ｂによって、図２（ｇ）に示すように、圧延
開始時の丸ビレットＣＢに対して小径に圧延された小径
丸ビレットＰＢが形成される。一方、上記熱間連続圧延
設備ＨＭを使用して、図３（ａ）に示す角ビレットＳＢ
を圧延して小径丸ビレットＰＢを形成するには、角ビレ
ットＳＢの一方の対向側面が水平面となるように粗圧延
機１の第１圧延スタンドＳ１に供給して、図３（ｂ）に
示すように、水平方向の平ロール２Ａ，２Ｂによって横
長長方形ビレットＳＢ１に圧延し、次いで第２圧延スタ
ンドＳ２で垂直方向の平ロール３Ａ，３Ｂによって圧延
開始時の角ビレットＳＢに対して断面積を縮小した角ビ
レットＳＢ２に圧延し、その後第３圧延スタンドＳ３及
び第４圧延スタンドＳ４で夫々９０°異なる圧下方向に
圧延してさらに断面積を縮小した角ビレットを圧延して
からこの角ビレットを中間圧延機１０に供給する。

【００１８】この中間圧延機１０以降では、上述した丸
ビレットＣＢの圧延工程と同様の工程となり、図３
（ｄ）に示す楕円ビレットＳＢ３、図３（ｅ）に示す丸
ビレットＳＢ４、図３（ｆ）に示す楕円ビレットＳＢ５
を圧延してから、仕上圧延機２０で図３（ｇ）に示すよ
うに丸ビレットＣＢを小径化した小径丸ビレットＰＢと
同一径の小径丸ビレットＰＢを圧延する。

【００１９】このとき、各圧延機１，１０，２０でのロ
ール間隙は丸ビレットＣＢの圧延でも角ビレットＳＢの
圧延でも同一に設定するが、粗圧延工程では、丸ビレッ
トＣＢと角ビレットＳＢとで断面減少率が異なるので、
これらに応じて第１〜第４圧延スタンドＳ１〜Ｓ４の圧
延ロールを駆動するモータの回転数を制御して、各圧延
スタンド間のビレット張力を最適値に制御して、製品と
なる小径丸ビレットＰＢの寸法精度を向上させる。

【００２０】このように、上記実施形態によれば、丸ビ
レットを軸方向が直交する平ロールを有する第１〜第４
圧延スタンドＳ１〜Ｓ４で交互に圧延して、角ビレット
とし、これを中間圧延機１０に供給するようにしたの
で、粗圧延機１の出側でのビレット形状を角ビレットを
圧延したときと同一形状とすることができ、丸ビレット
ＣＢと角ビレットＳＢとを共通の熱間圧延設備ＨＭでロ
ール交換やロール間隙を変更することなく、ロール回転
数を制御するだけで圧延することができる。しかも、ロ
ール回転数は、予め実験によって角ビレットＳＢ及び丸
ビレットＣＢの夫々について圧延時のビレット張力を最
適値とするロール回転数を計測しておくことにより、圧
延するビレットの形状に応じてロール回転数設定値を計
測値に変更するだけで良いので、角ビレット圧延から丸
ビレット圧延へ又はその逆への切換えを極めて短時間で
行うことができる。

【００２１】ここで、丸ビレットＣＢは、角ビレットＳ
Ｂに比較して表面や内部の自動探傷（例えば漏洩磁束探
傷や超音波探傷）を行い易く、自動化によって内部品質
レベルを向上させることができると共に、全面切削もピ
ーリングマシンで簡単に行うことができるので、表面品
質も向上させることができることから、圧延によって得
られる小径丸ビレットＰＢの品質が高品質を求められる
場合には丸ビレットＣＢを使用した圧延を行い、小径丸
ビレットＰＢについてそれほど高い品質を要求されない
場合には、角ビレットＳＢを使用した圧延を行うことが
可能となり、操業率を低下させることなく、要求製品に
応じた丸ビレットＣＢ及び角ビレットＳＢの圧延を行う
ことができる。

【００２２】因みに、従来例においては、丸ビレットと
角ビレットとで異なるロールを使用するため、同一熱間
連続圧延設備を使用して、両者を圧延する場合には、ビ
レットの形状を変更する毎に粗圧延機の各圧延スタンド
でロール交換を行う必要があり、このロール交換作業に
１スタンド当たり２時間以上を必要とするため、操業率
を大幅に低下させてしまうという問題点があり、本実施
形態では、上述したようにモータ回転数を変更するだけ
で、短時間で形状の異なるビレットの圧延を行うことが
できる。

【００２３】なお、丸ビレット及び角ビレットの粗圧延
は、複数の丸ビレットと複数の角ビレットとを夫々グル
ープ化し、グループ単位で交互に粗圧延するようにして
もよいことは勿論、丸ビレットと角ビレットとを順不同
に混在させて粗圧延するようにしてもよい。また、丸又
は角の１つのビレットを粗圧延した後に、次の丸又は角
ビレットを圧延する場合の間隔は任意に設定することが
でき、圧延する先行ビレットと後行ビレットと端部を突
き合わせた状態で溶接等によって連続させて連続圧延す
るようにしてもよい。

【００２４】

【実施例】直径１７０ｍｍの丸ビレットＣＢと一辺が１
５０ｍｍの角ビレットＳＢとを使用して、前記熱間連続
圧延設備ＨＭによって、例えば直径２５ｍｍの丸棒を圧
延するものとする。この場合、熱間連続粗圧延機１の各
圧延スタンドＳ１〜Ｓ４のロール間隙、断面減少率、モ
ータ回転数及びロール径は下記表１に示すように設定し
た。

【００２５】

【表１】

【００２６】このように直径１７０ｍｍの丸ビレットＣ
Ｂを圧延する場合には、粗圧延機１における第１、第
２、第３及び第４圧延スタンドＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ
４の平ロールを回転駆動する電動モータの回転数を、５
３０、４０６、３６７及び３４４に制御することによ
り、最適な張力状態で角ビレットに粗圧延することがで
き、この角ビレットを中間圧延機１０及び仕上圧延機２
０で圧延することにより、直径２５ｍｍの丸棒を形成す
ることができた。

【００２７】この丸ビレットＣＢの圧延状態から一辺１
５０ｍｍの角ビレットＳＢを圧延するには、粗圧延機１
における第１、第２、第３及び第４圧延スタンドＳ１、
Ｓ２、Ｓ３及びＳ４のロール間隙が変更されていないの
で、これらスタンドＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４における
断面減少率が丸ビレットに比較して小さいので、これに
応じて電動モータの回転数を、５３９、４１６、３７２
及び３４６のように丸ビレット圧延時より僅かに大きい
値に制御することにより、最適な張力状態で角ビレット
に粗圧延することができ、この角ビレットを中間圧延機
１０及び仕上圧延機２０で圧延することにより、丸ビレ
ットの場合と同様に直径２５ｍｍの丸棒を形成すること
ができた。

【００２８】なお、上記実施形態においては、熱間連続
粗圧延機１で第１〜第４圧延スタンドＳ１〜Ｓ４を有す
る場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、さらに第１及び第２圧延スタンドＳ１及びＳ２と
同様の構成を有する２つの圧延スタンドを追加して６ス
タンド構成とすることもでき、スタンド数はビレットの
材質、断面積に応じて任意に設定することができる。

【００２９】また、上記実施形態においては、第１，第
３圧延スタンドを水平ロールとし、第２，第４圧延スタ
ンドを垂直ロールとした場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、第１，第３圧延スタンドと
第２，第４圧延スタンドとで平ロールの軸方向が直交す
る方向となっていれば、平ロール設置角度は任意に設定
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、粗圧延時に丸ビレットを第１及び第２の圧
延機で互いに直角方向に圧下することにより、角ビレッ
トに相似形の断面方形ビレットに形成してから中間圧延
及び仕上圧延を行って小径の丸ビレットを形成するの
で、角ビレットの圧延方法をそのまま使用することが可
能となり、圧延設備の共通化を図ることが可能となると
いう効果が得られる。

【００３１】また、請求項２に係る発明によれば、熱間
粗圧延を行う際に、丸ビレットと角ビレットとを共に一
対の平ロールを有する共通の第１及び第２の圧延機で交
互に直交する方向に圧下することにより、小径の角ビレ
ットを形成するようにし、このとき、丸ビレットと角ビ
レットとの断面形状が異なることによる断面減少率の変
化分を平ロールの回転数制御を行うことで解消し、略同
一の断面積の丸ビレット及び角ビレットであれば、平ロ
ール間隔を一定としたまま熱間連続粗圧延することが可
能となり、圧延するビレットの形状変更時にロール回転
数の設定を変更するだけの極めて短時間で圧延を開始す
ることができるので、操業率の低下を確実に防止しなが
ら、製品の要求品質レベルに応じたビレットの使い分け
を行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用し得る熱間連続圧延設備を示す概
略構成図である。

【図２】図１の熱間連続圧延設備を使用して丸ビレット
を圧延する場合の各圧延スタンドでの圧延状況を示す説
明図である。

【図３】図１の熱間連続圧延設備を使用して角ビレット
を圧延する場合の各圧延スタンドでの圧延状況を示す説
明図である。

【符号の説明】

ＨＭ 熱間連続圧延設備 １ 熱間連続粗圧延機 Ｓ１〜Ｓ４ 第１〜第４圧延スタンド ２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ 平ロール １０ 中間圧延機 ２０ 仕上圧延機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸ビレットを小径の丸ビレットに圧延す
   るビレット圧延方法において、粗圧延工程で、一対の平
   ロールを有する第１の圧延部と該第１の圧延部の平ロー
   ルの軸方向に対してロール軸が直交する一対の平ロール
   を有する第２の圧延部とを使用して、丸ビレットを交互
   に熱間圧延することにより断面方形に形成してから中間
   圧延及び仕上圧延を行って小径の丸ビレットを形成する
   ようにしたことを特徴とするビレット圧延方法。
2. 【請求項２】 丸ビレット及び角ビレットを共通圧延し
   て小径の丸ビレットを形成するビレット圧延方法におい
   て、一対の平ロールを有する第１の圧延部と該第１の圧
   延部の平ロールの軸方向に対して直交する一対の平ロー
   ルを有する第２の圧延部とを使用して、丸ビレット及び
   角ビレットに対し、夫々個別のロール回転数制御を行い
   ながら共通に熱間粗圧延して、断面方形に形成してから
   中間圧延及び仕上圧延を行って小径の丸ビレットを形成
   するようにしたことを特徴とするビレット圧延方法。