JP2001079602A - 連続鋳造ビレット鋳片の圧延割れを防止する圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続鋳造ビレット鋳片を冷却しないまま圧延
ラインに直送して、ビレット鋳片を溶接して連続化して
圧延しても、内外部圧延割れを生じにくい、フラットロ
ールを用いた条鋼粗圧延方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造ビレット鋳片から直送圧延によ
り条鋼を製造するに際して、前記ビレット鋳片を溶接し
て連続的に圧延する条鋼の連続圧延において、丸形断面
の連続鋳造ビレット鋳片を用い、粗圧延成形パスの１パ
ス目孔型ロ−ルを使用し、２パス目以降の粗圧延ではフ
ラットロ−ルを使用することを特徴とする、連続鋳造ビ
レット鋳片の圧延割れを防止する圧延方法を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は棒鋼、線材等の条鋼
圧延方法に関するもので、連続鋳造法で製造されたビレ
ット鋳片を溶接し、連続的に条鋼圧延を行なう場合の、
ビレットの内外面圧延割れを防止し、品質の良好な条鋼
を製造することのできる圧延方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビレット鋳片は、連続鋳造により断面サ
イズ縮小化が行われ製造されるのが一般的である。ビレ
ット連続鋳造後の鋳片形状は方形断面が一般的である
が、凝固過程の不均一性により、内部割れの問題があっ
た。特開平５−４２３０４号公報では、条鋼圧延素材と
して連続鋳造によって得られた丸断面形状の鋳片を使用
することによりモ−ルド内における凝固の均一性を保
ち、凝固組織の不均一性に起因する凝固時の割れを防止
する方法が提案されている。

【０００３】ビレット鋳片を用いた条鋼や線材の圧延方
法としては、孔型ロ−ルを使用する圧延法が一般的であ
るが、ロ−ル寿命を延長することによるロ−ル原単位、
稼働率向上を目的として、粗圧延、中間圧延段階にフラ
ットロ−ルを用いて複数パス圧延し、仕上パスに孔型ロ
−ルを用いて圧延するカリバ−レス圧延と呼ばれる方法
が例えば特公昭５４−３７５８２号公報、特開昭５８−
２３５０２号公報、特開昭５８−６８４０２号公報など
に開示されている。この圧延方法は、減面率は低いが、
製品サイズによってロールを交換する必要がないので、
経済性に優れている。しかし一方で減面効率を稼ぐため
に粗圧延の最初のパスで強圧下する必要があり、フラッ
トロ−ルを使用しているのでビレット側面に圧延割れが
発生しやすいという問題点があった。

【０００４】また、近年連続鋳造で製造されて切断され
たビレット鋳片を、フラッシュバット溶接等を用いて溶
接し、連続的に条鋼圧延を行う技術が、特開平９−６６
３０１号公報、特開平９−６６３０２号公報、特開平９
−８５３０１号公報などに開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】条鋼の圧延において
は、連続鋳造で製造された方形断面のビレット鋳片を使
用するのが一般的であるが、丸断面に較べて連続鋳造の
凝固過程および粗圧延時に内部割れが発生しやすいとい
う問題点があった。しかし、丸断面のビレット鋳片を使
用してこの問題を回避する場合も、これに上記のフラッ
トロールを用いるカリバ−レス圧延方法を適用すると、
フラットロ−ルによる粗圧延では、丸断面は方形断面に
較べてビレット側面に発生する圧延方向引張応力が大き
く、丸断面では圧延割れが発生しやすいという問題点が
あった。

【０００６】また、断面形状に関わらず、連続鋳造ビレ
ット鋳片を冷却せずに高温のままでカリバ−レス圧延方
法を適用する場合には、ビレット鋳片は変態しておらず
結晶粒が大きく圧延割れ感受性が高いといった問題点が
あった。

【０００７】従って、丸断面の連続鋳造ビレット鋳片を
冷却せずに高温のままで、フラットロールによる圧延を
行う場合には、圧延割れが非常に起き易いという問題が
あった。ここに連続圧延を適用した場合、上記の問題に
加えて、ビレット鋳片を溶接した溶接部が高温になるた
め、溶接部分の材料強度が低下し、さらに圧延割れが起
きやすいという問題があった。

【０００８】本発明は、上記の問題を解決し、連続鋳造
ビレット鋳片を冷却しないまま圧延ラインに直送して、
ビレット鋳片を溶接して連続化して圧延しても、内外部
圧延割れを生じにくい、フラットロールを用いた条鋼粗
圧延方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は以下の発明
により解決される。 連続鋳造ビレット鋳片から直送圧
延により条鋼を製造するに際して、前記ビレット鋳片を
溶接して連続的に圧延する条鋼の連続圧延において、丸
形断面の連続鋳造ビレット鋳片を用い、粗圧延成形パス
の１パス目に孔型ロ−ルを使用し、２パス目以降の粗圧
延ではフラットロ−ルを使用することを特徴とする、連
続鋳造ビレット鋳片の圧延割れを防止する圧延方法であ
る。

【００１０】本発明で言う直送圧延とは、鋳造ビレット
をＡ3 変態点以下まで冷却せずに、高温のままで圧延す
るもので、圧延前の復熱のために多少の加熱を行う場合
も含まれる。本発明では、ビレット鋳片として丸断面形
状を使用するので、方形断面を使用する場合に較べて凝
固過程及び粗圧延時に内部割れが発生しにくい。さら
に、粗圧延の最初のパスに孔型ロ−ルを用いることによ
り、ビレット側面は孔型斜面により幅方向に圧縮され、
ビレット側面が圧延方向に延伸する場合に発生する圧延
方向引張応力はフラットロ−ル圧延に比べて小さくな
り、丸断面ビレットを用いた場合でもビレット側面の圧
延割れが発生しにくくなる。また孔型ロ−ルの拘束によ
り、小さい圧下率でフラットロ−ルと同等の減面効率を
得ることができ、ビレット側面に発生する圧延方向引張
応力はフラットロ−ル圧延に比べて小さくなり、ビレッ
ト側面の圧延割れが発生しにくくなる。高温のため材料
強度が低下してしまうビレット鋳片の溶接部は、孔型ロ
−ルの孔型斜面による抜熱により側面の温度が低下する
ので、材料強度が大きくなり、圧延割れが発生しにくく
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いる丸断面形状ビレッ
トは、連続鋳造法で製造する。２ヶ所以上の連続鋳造機
で鋳造されて、所定の長さに切断された丸ビレットを、
冷却せずに高温のままで直送して、フラッシュバット溶
接により接合してから圧延を行う。この連続化のための
溶接は、高周波加熱圧接、レーザー溶接法などであって
も構わない。溶接後に接合部のバリ取りを行い、圧延機
列により連続的に圧延を行って、条鋼製品を製造する。
搬送の過程でのビレットの温度低下が問題になる場合
は、圧延前に加熱を行ってもよい。図１に本発明の１実
施の形態を示す。図1 は粗圧延の各圧延工程( パス) に
おけるビレットの断面方向の形状変化を示したもので、
連続鋳造ビレット鋳片として丸断面形状ビレット１を用
い、粗圧延の最初の圧延（粗１パス）の孔型ロ−ル２に
より縦方向（もしくは横方向）に圧延し、次いで粗圧延
の2 番目の圧延( 粗２パス) のフラットロ−ル３により
横方向（もしくは縦方向）に圧延し、以下順次それに続
く残りの粗圧延工程にフラットロ−ルを前パスと直行す
る方向に交互に配置し粗圧延を行う。その後の仕上げ圧
延には通常使用される孔型ロールを用いて、棒鋼・ 線材
の製品を製造する。中間圧延では、フラットロールを用
いる場合もあれば、孔型ロールを用いる場合もある。そ
の後の仕上げ圧延には、途中までフラットロールを用い
最小限のパスに孔型ロールを用いる場合もあれば、すべ
てのパスに孔型ロールを用いて、棒鋼・ 線材の製品を製
造する場合もある。

【００１２】孔型ロールとしては、オーバルカリバー、
ボックスカリバ−等の孔型ロールを用いれば割れ防止の
効果がある。

【００１３】

【実施例】連続鋳造で作製した丸断面ビレットを直送し
て、フラッシュバット溶接により各ビレットを順次接合
して一体化し、溶接部のバリを削除した後、圧延機列に
搬送して連続圧延を行った。圧延直前のビレット温度は
１０２０℃、溶接部の温度は１１４５℃であった。最初
の圧延（粗１パス）に孔型ロ−ルを、以下の圧延にはフ
ラットロールを用いて粗圧延を行なう、本発明の製造方
法を用いた場合(本発明例) と、最初の圧延（粗１パ
ス）にもフラットロ−ルを用いた従来技術を用いた場合
（比較例）の比較を行った。図２に本発明例の、連続鋳
造丸断面ビレット７を粗１パスで孔型ロ−ル６により縦
方向に圧延した場合の圧延後形状８を示す。ビレット鋳
片７は直径Ｄが１５０ｍｍの丸断面で、粗１パスの孔型
ロ−ル６はオ−バルカリバ−（曲率半径Ｒ＝０．７Ｄ）
である。ロールギャップを変更して、粗１パス後の割れ
の有無を観察した。結果を表1 に示す。その後、仕上げ
圧延の3 パスまでフラットロールで圧延を行ない、スリ
ット後に孔型ロールを用いて2 種類の径の丸棒を製造し
た。製造工程のいずれにおいても割れは発生しなかっ
た。

【００１４】

【表１】

【００１５】図３に比較例の、連続鋳造丸断面ビレット
１０を粗１パスでフラットロ−ル９により縦方向に圧延
した場合の圧延後形状１１を示す。丸ビレット鋳片は直
径が２００ｍｍの丸断面で、フラットロ−ル直径は８０
０ｍｍである。 表２に種々のロールギャップの圧下条
件で行った圧延試験結果を示す。表２から判るように，
丸ビレットにフラットロ−ルを用いて圧下した場合に
は、圧延割れが多発する。図２と比較して、図３では圧
延後のビレットの側面の変形が大きく、側面の圧延割れ
の原因になっていることが分かる。

【００１６】

【表２】

【００１７】このように従来技術である粗圧延に全てフ
ラットロールを用いた比較例の場合は、粗１パスの段階
で割れが発生してしまったが、本発明の方法を用いると
割れの発生を防止することができた。

【００１８】

【発明の効果】本発明の製造方法を用いると、ビレット
鋳片の凝固過程及び粗圧延時に内部割れが発生しにく
く、粗圧延時の内外面圧延割れを防止することができ
る。特に、ビレット側面の圧延割れが発生しにくくな
る。従って、条鋼の連続圧延にフラットロールを用いた
圧延が適用できるようになり、製品の歩留まりが向上
し、生産効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態を示す概念図である。

【図２】本発明例の粗１パス丸断面ビレットの圧延形状
を示す図である。

【図３】従来例の粗１パス丸断面ビレットの圧延形状を
示す図である。

【符号の説明】

１ 丸断面形状ビレット ２ 粗１パスの孔型ロ−ル ３ 粗２パスのフラットロ−ル ４ 粗３パスのフラットロ−ル ５ 粗４パスのフラットロ−ル ６ 粗１パスの孔型ロ−ル ７ 粗１パス圧延前の連続鋳造丸断面ビレット形状 ８ 粗１パス圧延後の連続鋳造丸断面ビレット形状 ９ 粗１パスのフラットロ−ル １０ 粗１パス圧延前の連続鋳造方形断面ビレット形
状 １１ 粗１パス圧延後の連続鋳造方形断面ビレット形
状

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有泉 孝 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大川 進 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 若狭 浩 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4E002 AA04 AA05 AB06 AC12 AC14 BA04 BB01 BB05 BD05 CB04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造ビレット鋳片から直送圧延によ
   り条鋼を製造するに際して、前記ビレット鋳片を溶接し
   て連続的に圧延する条鋼の連続圧延において、丸形断面
   の連続鋳造ビレット鋳片を用い、粗圧延成形パスの１パ
   ス目に孔型ロ−ルを使用し、２パス目以降の粗圧延では
   フラットロ−ルを使用することを特徴とする、連続鋳造
   ビレット鋳片の圧延割れを防止する圧延方法。