JP2001087801A - 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

連続鋳造ビレット鋳片の圧延割れを防止する圧延方法

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JP2001087801A
JP2001087801A JP26658899A JP26658899A JP2001087801A JP 2001087801 A JP2001087801 A JP 2001087801A JP 26658899 A JP26658899 A JP 26658899A JP 26658899 A JP26658899 A JP 26658899A JP 2001087801 A JP2001087801 A JP 2001087801A
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roll
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Yoshihiro Hirase
欣弘 平瀬
Shozo Azuma
祥三 東
Takashi Ariizumi
孝 有泉
Susumu Okawa
進 大川
Hiroshi Wakasa
浩 若狭
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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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、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
使用する圧延方法であって、前記孔型ロールの曲率半径
が、前記孔型ロールと前記連続鋳造ビレット鋳片との接
触弧長の1.0倍以上1.2倍以下になるように圧延す
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
ット鋳片を用いて条鋼圧延を行なう場合の、ビレットの
内外部圧延割れを防止し、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】
【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、圧延割れが発生しやすいという問題点があった。
【0005】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。
【0006】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。
【0007】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。
【0008】
【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、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
−ルを使用する圧延方法であって、前記孔型ロールの曲
率半径が、前記孔型ロールと前記連続鋳造ビレット鋳片
との接触弧長の1.0倍以上1.2倍以下になるように
圧延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。
【0009】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。
【0010】孔型ロールの曲率半径が、孔型ロールと連
続鋳造ビレット鋳片との接触弧長の1.0倍以上1.2
倍以下であるというのは、粗圧延の最初のパス(粗1パ
ス)に用いる孔型ロールの曲率半径をRとすると、Rが
以下の式(1)で表される範囲にあるということであ
る。 R=k×Ld においてk=1.0〜1.2:(1)
【0011】ここで、Ld:孔型ロールと連続鋳造ビレ
ット鋳片( 丸ビレット) との接触弧長であり、Ldは以
下の式(2)で定義される。 Ld=(D(H0−H)/2)1/2 :(2)
【0012】ここで、D:ロ−ル孔底部直径、H0:丸
ビレット初期直径、H:丸ビレット粗1パス圧延後の孔
底部での高さである。RとLdが式(1)の関係を満た
すように孔型ロールの形状や、圧延条件を調整すること
で、連続鋳造ビレット鋳片の圧延割れを防止することが
できる。
【0013】
【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。ビレット鋳片は鋳造後、
圧延ラインに直送して高温のままでフラットロールによ
る粗圧延を行う。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。
【0014】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。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。
【0015】孔型ロール2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る。孔型ロ
ールの曲率半径が、孔型ロールと連続鋳造ビレット鋳片
との接触弧長の1.0倍以上1.2倍以下の範囲になる
ように粗圧延の最初の圧延(粗1パス)を行えば、割れ
発生をほぼ完全に防止する効果がある。このためには孔
型ロール2の曲率半径が適当なものを用いるか、粗1パ
スのロールギャップを変更して、圧延後の丸断面形状ビ
レットの孔底部での高さを調整して孔型ロールと連続鋳
造ビレット鋳片との接触弧長が適当な大きさになるよう
にしてやればよい。
【0016】
【実施例】連続鋳造で製造した、直径が200mmの丸
断面ビレットを直送して(温度約1000℃)、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った。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。粗1パスにおいて、種々のオ−バルカリバ−の孔型
形状ロールを用いて圧延条件を変更して、粗1パス後の
割れの有無を観察した。結果を表1に示す。表1におけ
るDは孔型ロ−ルの孔底部での直径、Hは粗1パス圧延
後の丸断面形状ビレットの孔底部での高さ、Rは粗1パ
スの孔型ロールの曲率半径であり、Ldは以下の式で定
義される孔型ロールと丸断面ビレットとの接触弧長であ
る。H0は丸断面ビレット初期直径である。 Ld=(D(H0−H)/2)1/2
【0017】これを図2を用いて説明する。図2は、連
続鋳造丸断面ビレット6を粗1パスで孔型ロ−ル7によ
り縦方向に圧延した場合の圧延後形状8を示している。
本実施例では、連続鋳造丸断面ビレット6の初期直径が
200mm(H0)で、粗1パスの孔型ロ−ル7のロ−
ル孔底部直径9を600〜800mm(D)、粗1パス
圧延後の丸断面形状ビレットの孔底部での高さ10を1
00〜180mm(H)、孔型ロールの曲率半径11を
110〜275mm(R)の範囲で変更した。
【0018】
【表1】
【0019】表1から判るように、孔型ロールの曲率半
径と、孔型ロールと連続鋳造ビレット鋳片との接触弧長
の比、R /Ldが本発明の範囲である1.0以上1.2以
下の条件で粗圧延の最初の圧延を行った場合には、圧延
割れ発生を完全に防止できていることが判る。一方、本
発明の範囲外の圧延条件では、圧延割れ発生の防止効果
はあるものの完全ではないことが判る。
【0020】
【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、粗圧延時の内外部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、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。
【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パス圧延前の連続鋳造丸断面ビレット形状 7 粗1パスの孔型ロ−ル 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パス孔型ロールの孔底部直径 10 粗1パス圧延後の連続鋳造丸断面形状ビレット
の孔底部での高さ 11 粗1パス孔型ロールの曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22D 11/12 B22D 11/12 A (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 AA01 AB06 BB06 BB07 BD02 CB04 4E016 AA01 BA01 CA08 DA02 DA06

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、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
    使用する圧延方法であって、前記孔型ロールの曲率半径
    が、前記孔型ロールと前記連続鋳造ビレット鋳片との接
    触弧長の1.0倍以上1.2倍以下になるように圧延す
    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。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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