JP2015080791A - サイジングプレス装置の制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制すること。
【解決手段】本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型21A,21Bと下段の金型22A,22Bとの間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置2の制御方法であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含む。
【選択図】図2A
【解決手段】本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型21A,21Bと下段の金型22A,22Bとの間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置2の制御方法であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含む。
【選択図】図2A
Description
本発明は、熱間スラブに対して幅圧下加工を施すサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置に関する。
近年、多くの熱間圧延ラインには、スラブの板幅方向端部に対峙する1対の金型を用いて加熱炉から抽出されたスラブに対して幅圧下加工を施すサイジングプレス装置が導入されている。サイジングプレス装置を導入することによって熱間圧延ラインでのスラブの幅変更能力を拡大することにより、連続鋳造ラインにおけるスラブ鋳込み幅の集約化が可能となり、連続鋳造ラインの生産性を向上させることができる。
サイジングプレス装置を利用したスラブの幅圧下加工では、金型とスラブとの接触時間が長くなると、金型の温度が上昇することによって金型やその周辺設備に悪影響が生じる。このような背景から、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を上下複数段に配設し、スラブ1本毎に上段の金型と下段の金型との間で幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却する技術が提案されている(特許文献1,2参照)。このような技術によれば、金型の温度が上昇することによって金型やその周辺設備に悪影響が生じることを抑制できる。
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねてきた結果、上下複数段の金型をスラブ1本毎に交互に利用してスラブの幅圧下加工を行った場合、スラブの接触による温度上昇と冷却処理による温度低下とが繰り返されることによって、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを知見した。金型にヒートクラックが発生した場合、金型の欠け落ちによってスラブの品質不良が発生することがある。このため、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制可能な技術の提供が期待されていた。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制可能なサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御方法であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする。
本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上記発明において、サイジングプレス装置の設備制約から決まる前記所定のスラブ本数の上限値に基づいて、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るサイジングプレス装置の制御装置は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御装置であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定する手段を備えることを特徴とする。
本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置によれば、スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制できる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法について説明する。
〔熱間圧延ラインの構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成について説明する。但し、本発明の適用範囲は図1に示す熱間圧延ラインの構成に限定されることはない。
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成について説明する。但し、本発明の適用範囲は図1に示す熱間圧延ラインの構成に限定されることはない。
図1は、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインでは、始めに、250mm程度の厚みのスラブが、加熱炉1において1100〜1250℃程度の温度まで加熱された後、サイジングプレス装置2にて幅圧下加工を施される。次に、サイジングプレス装置2によって幅圧下加工されたスラブは、粗圧延工程を経てシートバーに成形される。
粗圧延工程は、複数パスの圧延を行うリバース圧延機4a及び進行方向に向かって1パスの圧延を行う1方向圧延機4bによって行われる。リバース圧延機4aの前後にはエッジャーロール3a,3b、1方向圧延機4bの前方にはエッジャーロール3cが設けられており、各水平圧延パスの直前に所定量の幅圧下加工が行われる。そして、粗圧延工程にて成形されたシートバーは、クロップシャー5にて先端部のクロップ部を切断除去された後、仕上圧延機群6にて所定の仕上厚みまで圧下され、コイラー7によって巻き取られる。また、仕上圧延中、シートバー後端部がクロップシャー5の位置に来たタイミングにて、クロップシャー5によって後端のクロップ部が切断除去される。
〔サイジングプレス装置の構成〕
次に、図2A〜図2Cを参照して、図1に示すサイジングプレス装置2の構成について説明する。
次に、図2A〜図2Cを参照して、図1に示すサイジングプレス装置2の構成について説明する。
図2Aは、図1に示すサイジングプレス装置2の構成を示す模式図である。図2Aに示すように、サイジングプレス装置2は、スラブの板幅方向端部に対峙する一対の上金型21A,21Bと、一対の上金型21A,21Bの下方に配設された一対の下金型22A,22Bと、上下方向(矢印A方向)及びスラブの板幅方向(矢印B方向)にシフト可能な状態で上金型21A,21B及び下金型22A,22Bを支持するフレーム23A,23Bと、を備えている。
また、フレーム23A,23Bには、上金型21A,21Bに冷却水を噴射することによって上金型21A,21Bを冷却する上金型冷却機構24A,24Bが配設されている。さらに、スラブを搬送するロールRを支持するロール支持部RSには、下金型22A,22Bに冷却水を噴射することによって下金型22A,22Bを冷却する下金型冷却機構25A,25Bが配設されている。
このようなサイジングプレス装置2を用いてスラブに幅圧下加工を施す際には、始めに、図2Bに示すように、図示しないシフトシリンダを利用して上金型21A,21BをスラブSの方向(矢印C方向)にシフトすることによって、上金型21A,21Bを利用してスラブSに幅圧下加工を施す。この際、下金型冷却機構25A,25Bは、下金型22A,22Bに冷却水26を噴射することによって下金型22A,22Bを冷却する。
次に、上金型21A,21Bを利用して指定された本数のスラブSに対して幅圧下加工を施すと、図示しないシフトシリンダを利用して上金型21A,21Bを図2Aに示す位置まで戻す。そして、図2Cに示すように、図示しないシフトシリンダを利用して下金型22A,22BをスラブSの方向(矢印D方向)にシフトすることによって下金型22A,22Bを利用してスラブSに幅圧下加工を施す。この際、上金型冷却機構24A,24Bは、上金型21A,21Bに冷却水26を噴射することによって上金型21A,21Bを冷却する。
以後、同様の処理を繰り返し実行する。なお、上記の説明では、上金型21A,21Bを利用した幅圧下加工を最初に実行したが、下金型22A,22Bを利用した幅圧下加工を最初に実行してもよい。
〔サイジングプレス装置の制御方法〕
次に、図3A,3Bを参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法について説明する。
次に、図3A,3Bを参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法について説明する。
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねてきた結果、図3Aに示すように、図2Aに示す上金型21A,21B及び下金型22A,22Bをスラブ1,2本等の少ない本数毎(図3Aに示す例はスラブ2本毎)に切り換えてスラブSの幅圧下加工を行った場合、スラブSの接触による温度上昇と冷却処理による温度低下とが繰り返されることによって、上金型21A,21B及び下金型22A,22Bに熱応力によるヒートクラックが発生することを知見した。すなわち、上金型21A,21B及び下金型22A,22Bをスラブ1,2本等の少ない本数毎に切り換えてスラブSの幅圧下加工を行った場合、単位時間あたりに上金型21A,21B及び下金型22A,22Bに加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になることによって、上金型21A,21B及び下金型22A,22Bに熱応力によるヒートクラックが発生する。
このため、上述のサイジングプレス装置2を利用してスラブSに幅圧下加工を施す際には、単位時間あたりに上金型21A,21B及び下金型22A,22Bに加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、幅圧下加工を行う金型を切り換えるスラブの本数を決定する。このように単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度に基づいて幅圧下加工を行う金型を切り換えるスラブの本数を決定することによって、図3Bに示すように、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値未満になり(図3Aに示す例はスラブ500本毎)、上金型21A,21B及び下金型22A,22Bに熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制できる。
なお、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数より多いスラブの本数であれば、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することが抑制できる。しかしながら、1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数が多すぎると、シフトシリンダの動作頻度が低下することによってシフトシリンダが故障する等、周辺設備に悪影響が生じる可能性がある。このため、1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数の上限値は、サイジングプレス装置2の設備制約に従って決めることが望ましい。また、1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数は、固定値としてもよいし、上金型21A,21B及び下金型22A,22Bの温度をオンラインで計測し、計測された温度に基づいて変更してもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
2 サイジングプレス装置
21A,21B 上金型
22A,22B 下金型
23A,23B フレーム
24A,24B 上金型冷却機構
25A,25B 下金型冷却機構
26 冷却水
S スラブ
21A,21B 上金型
22A,22B 下金型
23A,23B フレーム
24A,24B 上金型冷却機構
25A,25B 下金型冷却機構
26 冷却水
S スラブ
Claims (3)
- 上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御方法であって、
単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とするサイジングプレス装置の制御方法。 - サイジングプレス装置の設備制約から決まる前記所定のスラブ本数の上限値に基づいて、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のサイジングプレス装置の制御方法。
- 上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御装置であって、
単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる1つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定する手段を備えることを特徴とするサイジングプレス装置の制御装置。
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