JP2007229727A

JP2007229727A - スラブの幅圧下プレス用金型および幅圧下プレス方法

Info

Publication number: JP2007229727A
Application number: JP2006051522A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Ishikawa; 幸太郎石川; Koji Kameyama; 剛二亀山; Yoichi Motoyashiki; 洋一本屋敷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】熱間圧延ラインにおいてスラブの幅圧下プレスを行う際に用いる幅圧下プレス用金型として、スラブのスリップを防止しつつ、エッジ疵の発生も防止することができる幅圧下プレス用金型を提供する。
【解決手段】金型１１の押圧面（傾斜部１２、平行部１３）に設けられた線状溝１５の左右の側壁１５ｂ、１５ｃが、スラブ搬送方向に６０°〜８５°の逃し角θを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延ラインにおいてスラブの幅圧下プレスを行う際に用いる幅圧下プレス用金型およびそれを用いたスラブの幅圧下プレス方法に関するものである。

近年の鋼帯の熱間圧延ラインでは、ライン上に幅圧下プレス装置（サイジングプレス装置ともいう）を設置し、その幅圧下プレス装置を用いてスラブに板幅方向の圧下（幅圧下プレス）を施して所定の板幅に整形した後、粗圧延および仕上圧延を行うことで熱延鋼板を製造するようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。幅圧下プレス装置は、従来のエッジャーロール（竪ロール）による幅圧下と比較して、大きな幅圧下量をとることができる。そのため、製品コイルの単重が向上し、また、一つのスラブ幅から製造可能な熱延鋼板の製品幅が拡大して製品幅に対するスラブ幅の運用が拡大された。

図３（ａ）は、幅圧下プレス装置の金型によってスラブに幅圧下プレスを施す状態を示す斜視図である。幅圧下プレス装置では、スラブ１０と接する面（押圧面）が傾斜部９２と平行部９３からなる一対の金型９１を水平方向に往復移動させてスラブ１０を板幅方向に圧下する動作を、スラブ１０の先端から尾端まで順次繰り返して、スラブ１０全長を所定の板幅に整形する。

ところが、その際に、スラブ１０と金型９１の間でスリップが生じて、スラブ１０が幅圧下プレス装置内で停止し、あるいは搬送方向と逆方向に押し戻され、スラブ１０の進行が不能になることがある。

そこで、前記特許文献１では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、金型９１の押圧面に、スラブ１０の搬送方向に垂直な方向の多数の線状溝９５を設け、それによってスラブ１０を拘束して、スラブ１０と金型９１間のスリップを防止するようにしている。その線状溝９５の寸法は、例えば、幅ｇ＝１０ｍｍ、深さｉ＝１．５ｍｍ、溝底の曲率半径Ｒ＝２ｍｍとしている。
実開平５−５２０１号公報

上記のように、幅圧下プレス装置により、従来よりも熱延鋼帯製造におけるコイル単重向上やスラブ幅運用拡大が実現できているが、至近では、さらなるコイル単重向上およびスラブ幅運用の拡大が要求されるようになってきた。

しかし、上記特許文献１のような線状溝を設けた金型を用いてスラブの幅圧下プレスを行うと、これまで以上にスラブ厚が厚い場合や幅圧下量が大きい場合などの幅圧下プレス荷重が大きい時等に、熱間圧延後の製品の幅端部（エッジ）にエッジ疵が多発するようになってきた。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、熱間圧延ラインにおいてスラブの幅圧下プレスを行う際に用いる幅圧下プレス用金型として、スラブのスリップを防止しつつ、エッジ疵の発生も防止することができる幅圧下プレス用金型および幅圧下方法を提供することを目的とするものである。

まず、発明者らは、線状溝を設けた金型を用いてスラブの幅圧下プレスを行った場合に、熱間圧延後の鋼板にエッジ疵が発生する原因について鋭意検討した。その結果、幅圧下プレスにおける幅圧下量や幅圧下荷重が大きい場合、金型の線状溝の形状が適切でないことが原因でエッジ疵が発生していることを突き止めた。

すなわち、例えば、図３（ｂ）に示されているような、線状溝の溝底から立ち上がっている側壁が押圧面表面と直交するような形状であると、それによってスラブ幅端部が急激に不均一な変形を強いられるために、変形能が追い付かなくなり、スラブ幅端部が割れたり、欠落したりして、その個所がその後、デスケーリング等により冷却され、幅圧延機および水平圧延機による圧延によって押し込まれる等によってエッジ疵となってしまう。特に、金型の傾斜部において、その傾向が顕著であることがわかった。

そこで、発明者らはさらに検討を行い、金型とスラブ間のスリップを防止しつつ、エッジ疵の発生も防止するためには、線状溝の側壁をスラブの搬送方向に傾ける（逃す）ことにし、その傾き角（逃し角）を適切な角度範囲に設定すればよいことを見出した。

すなわち、本発明は以下の特徴を有している。

［１］スラブと接する面としてスラブ側面に平行な平行部とスラブ搬送方向入側に向かって広がる傾斜部とを有するスラブの幅圧下プレス用金型であって、前記スラブと接する面にスラブの搬送方向に垂直な方向に延びる多数の線状溝が設けられ、且つ、少なくとも前記傾斜部に設けられた線状溝は、該線状溝の溝底から立ち上がっている側壁が、スラブと接する面の表面と直交する方向に対してスラブの搬送方向に６０°〜８５°の範囲で溝底から遠ざかるように傾いていることを特徴とするスラブの幅圧下プレス用金型。

［２］スラブを幅圧下プレス装置により幅圧下プレスするに際し、請求項１に記載のスラブの幅圧下プレス用金型を用い、幅圧下量３００ｍｍ以上または幅圧下荷重１５００ｔｏｎｆ以上の条件でスラブを幅圧下することを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。

本発明においては、スラブと接する面に設けられた線状溝の側壁がスラブの搬送方向に適切な傾き角（逃し角）を有しているので、それによって、スラブの幅端部を滑らかに変形させながら的確に拘束できるようになり、金型とスラブ間のスリップを防止しつつ、熱間圧延後の鋼板エッジ疵の発生も防止することができる。

本発明の一実施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に係るスラブの幅圧下プレス用金型を示す図である。図１（ａ）に示すように、この実施形態に係るスラブの幅圧下プレス用金型１１においては、スラブと接する面（押圧面）がスラブ搬送方向入側に向かって広がる傾斜部１２とスラブ側面に平行な平行部１３とからなっており、その傾斜部１２と平行部１３にスラブの搬送方向に垂直な方向に延びる長さＬの線状溝１５が多数設けられている。

そして、この幅圧下プレス用金型１１に設けられた線状溝１５は、図１（ｂ）にそのスラブ搬送方向の断面図を示すように、直線状の溝底１５ａから立ち上がった左右の側壁１５ｂ、１５ｃが、押圧面表面１４と直交する方向に対してスラブ搬送方向に所定の逃し角θ（θ＝６０°〜８５°）だけ溝底１５ａから遠ざかるように傾けられている。

また、側壁１５ｂ、１５ｃがそれぞれ押圧面表面１４と繋がる個所には曲率半径Ｒ_１のＲ部が設けられており、側壁１５ｂ、１５ｃがそれぞれ溝底１５ａと繋がる個所には曲率半径Ｒ_２のＲ部が設けられている。

なお、図１（ｂ）中のＡは線状溝１５の全体幅、Ｂは溝底１５ａの幅、ｄは線状溝１５の深さを示している。

ちなみに、上記において、逃し角θ＝６０°〜８５°としているのは、本発明者らの解明した結果である図２に基づいている。すなわち、図２（ａ）は、逃し角θと熱間圧延後の鋼板のエッジ疵発生率との関係を明らかにしたものであり、図２（ｂ）は、逃し角θと金型−スラブ間のスリップ発生率との関係を明らかにしたものである。ここで、エッジ疵発生率およびスリップ発生率は、いずれもスラブ本数比率である。なお、この時のスラブ厚は２５０ｍｍ、幅圧下量は３００ｍｍ、幅圧下荷重は１６００ｔｏｎｆ、また、溝深さｄは１．５ｍｍ、曲率半径Ｒ_１およびＲ_２はともに２ｍｍである。

図２（ａ）に示すように、逃し角θをある程度大きくしたθ≧６０°の範囲では、スラブの幅端部が滑らかに変形するようになって、エッジ疵はほとんど発生しないが、図２（ｂ）に示すように、逃し角θを大きくし過ぎたθ＞８５°の範囲では、スラブに対する拘束が不充分になって、金型とスラブ間でスリップが多発するようになることが明らかになった。

したがって、この実施形態においては、上記の結果に基づいて、逃し角θとして、６０°≦θ≦８５°としている。

このようにして、この実施形態に係る幅圧下プレス用金型１１においては、押圧面（傾斜部１２、平行部１３）に設けられた線状溝１５の左右の側壁１５ｂ、１５ｃがスラブ搬送方向に適切な逃し角θ（６０°〜８５°）を有しているので、それによって、スラブ幅端部を滑らかに変形させながら的確に拘束できるようになり、金型とスラブ間のスリップを防止しつつ、エッジ疵の発生も防止することができる。特に、金型の傾斜部１２においてエッジ疵が発生しやすいことから、少なくとも傾斜部１２に設けられた線状溝に対し、前記逃し角θを設けるようにする。

なお、この実施形態においては、左右の側壁１５ｂ、１５ｃの逃し角を同一にしているが、６０°〜８５°の範囲内で互いに異なるようにしてもよい。

また、本発明では、前記曲率半径Ｒ_１および曲率半径Ｒ_２の値は特に限定されるものではないが、０．５〜３ｍｍ程度が適切である。

さらに、この実施形態においては、溝底１５ａの形状を直線状にしているが、滑らかな曲線状にしてもよい。

そして、本発明の幅圧下プレス方法は、このような線状溝を有する幅圧下プレス用金型を用いた幅圧下プレス装置により、熱間スラブに対して幅圧下プレスを行う。幅圧下量が３００ｍｍ以上と大きく、または幅圧下荷重が１５００ｔｏｎｆと大きい場合であっても、金型とスラブ間のスリップを防止しつつ、熱間圧延後の鋼板エッジ疵の発生も防止することができる。特にスリップやエッジ疵が顕著となる幅圧下量３５０ｍｍ超えの幅圧下において、その抑制効果も顕著となる。

本発明例および比較例として、図１に示した幅圧下プレス用金型において、それぞれ表１に示したような寸法形状の線状溝を有するような金型とし、その金型を用いてスラブの幅圧下プレスを行って熱延鋼板を製造した。用いたスラブは厚さ２５０ｍｍ、幅圧下量は３６０ｍｍ、幅圧下荷重は約１６５０ｔｏｎｆであった。

その結果、比較例では、幅圧下プレスの際にスラブのスリップは生じなかったが、熱延鋼板にエッジ疵が発生した。

これに対して、本発明例では、幅圧下プレスの際にスラブのスリップも生じなかったし、熱延鋼板にエッジ疵も発生しなかった。

本発明の一実施形態に係る幅圧下プレス用金型の説明図である。幅圧下プレス用金型における線状溝の逃し角がエッジ疵発生率およびスリップ発生率に及ぼす影響を示した図である。従来の幅圧下プレス用金型の説明図である。

符号の説明

１０スラブ
１１金型
１２金型の傾斜部
１３金型の平行部
１４金型の押圧面（傾斜部、平行部）の表面
１５線状溝
１５ａ線状溝の溝底
１５ｂ、１５ｃ線状溝の側壁
Ｌ線状溝の長さ
ｄ線状溝の深さ
Ａ線状溝の全体幅
Ｂ線状溝の溝底の幅
θ 線状溝の側壁の逃し角
Ｒ_１、Ｒ_２線状溝のＲ部の曲率半径

Claims

スラブと接する面としてスラブ側面に平行な平行部とスラブ搬送方向入側に向かって広がる傾斜部とを有するスラブの幅圧下プレス用金型であって、前記スラブと接する面にスラブの搬送方向に垂直な方向に延びる多数の線状溝が設けられ、且つ、少なくとも前記傾斜部に設けられた線状溝は、該線状溝の溝底から立ち上がっている側壁が、スラブと接する面の表面と直交する方向に対してスラブの搬送方向に６０°〜８５°の範囲で溝底から遠ざかるように傾いていることを特徴とするスラブの幅圧下プレス用金型。
スラブを幅圧下プレス装置により幅圧下プレスするに際し、請求項１に記載のスラブの幅圧下プレス用金型を用い、幅圧下量３００ｍｍ以上または幅圧下荷重１５００ｔｏｎｆ以上の条件でスラブを幅圧下することを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。