JP2017094393A - スラブの形状調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サイジングプレスの金型3a,3bを用いて、スラブ2を長手方向の全長にわたって板幅方向に圧下することで、スラブ2の先端部及び尾端部の少なくとも一方の端部の板幅を第1板幅に幅圧下する際に、板幅を第1板幅W1よりも大きな第2板幅W2に幅圧下する第1幅圧下処理を、長手方向に複数回施すことで板幅を第2板幅W2に幅圧下する第1幅圧下工程と、第1幅圧下処理が施された箇所を板幅方向に圧下することで板幅を第1板幅W1に幅圧下する第2幅圧下処理を、長手方向に複数回施すことで板幅を第1板幅に幅圧下する第2幅圧下工程とを備え、第2幅圧下工程では、いずれかの第2幅圧下処理において、第1幅圧下処理が施された箇所と、第1幅圧下処理が施されていない箇所とが幅圧下される。
【選択図】図6
Description
シートバーの先端部及び尾端部は、サイジングプレスによる幅圧下プレス、幅圧延機による幅圧延及び粗圧延機による水平圧下などによって様々な形状に変形する。
クロップ部の形状が板幅方向の中心を中心軸として板幅方向に左右非対称な場合、そのままの状態でシートバーを仕上圧延機へ通板してしまうと、シートバーの板幅方向における両端側では仕上圧延ロールに偏荷重が生じることがあるため、仕上圧延中に被圧延材であるシートバーや鋼板の蛇行が発生する。また、シートバーの先端部及び尾端部は、端面、上面及び下面の三面から熱が逃げるために温度低下が激しく、定常部と比較して温度が低くなる。この温度が低くなった部分は、変形抵抗が高くなるため、仕上圧延機での噛み込み不良の原因となる。
ここで、シートバーの先端部及び尾端部のクロップ部の大きさは、幅圧下プレスにおける幅圧下の条件に影響されることが知られている。クロップ部が大きい場合、クロップ切断における切断量を増大させる必要があるため、歩留りの悪化を招くこととなる。
また、特許文献2には、先端部の幅圧下プレス時に、スラブを前方に押し出すことで、先端部の圧延方向への変形を抑制し、矩形に近づける方法が開示されている。特許文献1,2によれば、スクラップ部が矩形化することで、クロップ切断における切断量が少なくなり、歩留りを改善することができる。
さらに、スラブ2の先端部における変形について説明したが、このような変形は尾端部でも同様に起こり得る。
[熱延鋼板の製造方法]
本発明の第1実施形態に係るスラブ2の形状調整方法は、熱延鋼板の製造工程において、粗圧延工程で行われるスラブ2の幅圧下プレスに適用される。熱延鋼板の製造工程は、スラブ2から鋼帯を製造する工程であり、工程順に、加熱工程、粗圧延工程、仕上圧延工程、冷却工程、巻き取り工程に大別される。以下、加熱工程側を上流側、巻き取り工程側を下流側として説明する。
粗圧延工程では、搬送されてきたスラブに、少なくとも一対のロールをそれぞれ具備した幅圧延機と粗圧延機とによって、幅圧延と水平圧延とが行われる。幅圧延機は、粗圧延機の上流側及び下流側の少なくとも一方に設けられる。幅圧延及び水平圧延は、上流工程側から下流工程側へ向かう前進方向に搬送(順送)されながら行われる場合と、前進方向の逆方向となる後進方向に搬送(逆走)されながら行われる場合とがある。さらに、粗圧延工程では、スラブ2が順送されながら幅圧延及び水平圧延が行われる場合と、スラブ2が順送と逆走とが2回以上繰り返されながら幅圧延及び水平圧延が行われる場合とがある。幅圧延及び水平圧延が順送のみによって行われる場合、粗圧延工程では、幅圧延機及び粗圧延機による圧延処理によって、スラブ2を所定の板幅及び板厚のシートバー1とする。
冷却工程では、搬送されている仕上圧延後の鋼板に板厚方向の上下両方向から水を噴射させて、鋼板を冷却する。
巻き取り工程では、冷却工程で冷却された鋼板を、コイラーを用いて巻き取り、コイル状にする。
次に、第1実施形態に係るスラブ2の形状調整方法について説明する。
スラブ2は、図5に示すように、熱延工程における圧延方向(スラブ2の長手方向)の下流側から、先端部2T、定常部2M及び尾端部2Bの3領域に分けられる。また、先端部2T及び尾端部2Bにおける長手方向の最端を、先端2T0及び尾端2B0とそれぞれいう。幅圧下プレス前における、スラブ2の板幅方向(図5の紙面に対する上下方向)の長さは、初期板幅W0[mm]である。なお、上述のように、幅圧下プレスでは幅圧下量が300mm以上の場合、端部がタング形状となりやすいことから、幅圧下プレスの条件としては、下記(1)式で算出される目標幅圧下量dWPが300mm以上であることが好ましい。(1)式において、W1は幅開圧下プレスによって最終的に幅圧下されたスラブ2の板幅[mm]を示す。また、スラブ2の初期板幅W0が1500mm以下となると、端部がタング形状となりやすいことから、スラブ2の条件としては、初期板幅W0が1500mm以下であることが好ましい。
dWP=W0−W1 ・・・(1)
そして、第2幅圧下処理における接触長LTSを、第1幅圧下工程を行わずに1回の幅圧下で板幅を第1板幅W1に圧下する場合よりも短くするためには、第1距離D1を接触長LTSよりも長くすればよく、第1距離D1が下記(4)式を満たせばよい。
さらに、第1実施形態では、第1幅圧下処理による幅圧下量dWP1及び第2幅圧下処理による幅圧下量dWP2は、どのような値でもよいが、タング抑制効果の観点からは300mm未満であることが好ましい。
[スラブの形状調整方法]
次に、図5,図11〜図13を参照して、本発明の第2実施形態に係るスラブ2の形状調整方法について説明する。第2実施形態に係るスラブ2の形状調整方法は、第1実施形態と同様に、熱延鋼板の製造工程において、粗圧延工程で行われるスラブ2の幅圧下プレスに適用される。熱延鋼板の製造工程は、第1実施形態と同様である。第2実施形態では、第1実施形態と同様に、先端部2T、定常部2M及び尾端部2Bからなるスラブ2を、板幅方向に圧下することで、スラブ2の長手方向全長における板幅を初期板幅W0から最終的に第1板幅W1に幅圧下する。
さらに、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、第1幅圧下処理による幅圧下量dWP1及び第2幅圧下処理による幅圧下量dWP2は、どのような値でもよいが、タング抑制効果の観点からは300mm以下であることが好ましい。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである
LT1=(n−1)×D+L1 ・・・(7)
さらに、上記第1及び第2実施形態では、第1幅圧下工程の第1幅圧下処理では、1回の圧下で板幅を初期板幅W0から第2板幅W2に幅圧下するとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、スラブ2の長手方向の同一箇所に対して、複数回の圧下を行うことで、板幅を初期板幅W0から第2板幅W2に幅圧下してもよい。
さらに、上記第1及び第2実施形態では、熱延鋼板となるスラブ2を対象としたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、幅圧下により厚板や形鋼などの他の製品となるスラブ2の形状を調整する場合においても適用することができる。
(1)本発明の一態様に係るスラブ2の形状調整方法は、サイジングプレスの金型3a,3bを用いて、スラブ2を長手方向の全長にわたって板幅方向に圧下することで、スラブ2の長手方向の両端部である先端部2T及び尾端部2Bの少なくとも一方の端部の板幅を第1板幅に幅圧下する際に、スラブ2の先端部2T及び尾端部2Bの少なくとも一方の端部において、スラブ2を板幅方向に圧下することでスラブ2の板幅を第1板幅W1よりも大きな第2板幅W2に幅圧下する第1幅圧下処理を、長手方向に複数回施すことで端部の板幅を第2板幅W2に幅圧下する第1幅圧下工程と、第1幅圧下工程の後、スラブ2の第1幅圧下処理が施された箇所を板幅方向に圧下することでスラブ2の板幅を第1板幅W1に幅圧下する第2幅圧下処理を、長手方向に複数回施すことで端部の板幅を第1板幅に幅圧下する第2幅圧下工程とを備え、第2幅圧下工程では、複数回施される第2幅圧下処理のうち、いずれかの第2幅圧下処理において、スラブ2の第1幅圧下処理が施された箇所と、第1幅圧下処理が施されていない箇所とが幅圧下される。
また、上記(1)の構成によれば、サイジングプレスでスラブ2の長手方向の全長にわたって幅圧下をするため、特許文献3のように幅圧延を行うことでスラブ2の長手方向の全長にわたって幅圧下をする方法に比べ、幅圧下に要する時間を短縮することができる。これにより、工程数の省略、設備数の削減及び設備の低廉化をすることができる。
(3)上記(2)の構成において、先端部2Tを幅圧下する際の第1幅圧下工程では、複数回の第1幅圧下処理の後に、(4)式で算出される第1距離D1以上の長さだけ、逆方向にスラブ2を逆走させる。
上記(3)の構成によれば、接触長LTを、第1幅圧下工程を行わずに1回の幅圧下で板幅を第1板幅W1に圧下する場合よりも短くすることができるようになる。このため、より高いタング抑制効果を得ることができる。
上記(4)の構成によれば、少ないプレス回数で効果的にタング抑制効果を得ることができるようになることから、タング抑制効果と能率とを両立させることができる。
上記(4)の構成によれば、定常部2Mを定常幅圧下処理することによる、尾端部2Bの変形を抑制することができるため、より高いタング抑制効果を得ることができる。
上記(5)の構成によれば、少ないプレス回数で効果的にタング抑制効果を得ることができるようになることから、タング抑制効果と能率とを両立させることができる。
上記(7)の構成によれば、シートバーの端部の形状がタング長さの長いタング形状となりやすい幅圧下量の条件において、高いタング抑制効果を得ることができる。
上記(8)の構成によれば、シートバーの端部の形状がタング長さの長いタング形状となりやすいスラブ2の寸法条件において、高いタング抑制効果を得ることができる。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか1つの構成において、先端部2Tを幅圧下する際の第1幅圧下工程における第2板幅W2と、尾端部2Bを幅圧下する際の第1幅圧下工程における第2板幅W2とを異なる板幅とする。
通常、幅圧下プレスによって幅圧下をする場合、金型3a,3bの形状などの圧下条件の違いから、先端部2Tと尾端部2Bとでは同一の幅圧下量であっても変形する量や変形後の形状が異なる。これに対して、上記(9)の構成によれば、圧下条件に応じて先端部2T及び尾端部2B毎に最適な第2板幅W2を設定することができ、より高いタング抑制効果を得ることができる。
上記(10)の構成によれば、初期板幅W0から第1板幅W1に2回の幅圧下で行う箇所を、スラブ2の先端部2T及び尾端部2Bの少なくとも一方の端部のみとすることで、サイジングプレスの能率を高めることができる。
(11)上記(1)〜(10)のいずれかの構成において、サイジングプレスによる幅圧下を、熱延圧延ライン上の加熱炉より下流側、且つ粗圧延より上流側で実施する。
一方、実施例1−1〜1−9の条件では、先端部2Tの形状がいずれもフィッシュテール形状となり、先端部2Tのクロップ重量が比較例1−1,1−2よりいずれも減少することを確認した。特に、第1距離D1が(4)式を満たす実施例1−1〜1−8の条件では、先端部2Tのクロップ重量が22kg以下と、大幅に減少することを確認した。また、実施例1−1〜1−6の条件では、第1幅圧下処理を長手方向に施す回数を様々に変化させたが、いずれの条件においてもクロップの重量は同程度となることを確認した。なお、実施例1−9の条件では、第1距離D1が(4)式を満たさないため、実施例1−1〜1−8の条件に比べて先端部2Tのクロップ重量が増加したが、比較例1−1,1−2に比べては先端部2Tのクロップ重量が減少することが確認された。
一方、比較例2−1の条件では、尾端部2Bの形状がタング形状となり、尾端部2Bのクロップ重量が実施例2−1〜2−8に比べて増大し50kgとなることを確認した。比較例2−2,2−3の条件では、尾端部2Bの形状がフィッシュテール形状となったものの、尾端部2Bのクロップ重量が実施例2−1〜2−8に比べて増大し42kg以上となることを確認した。
1A 最端部
1B 根元部
1C 最端部
1D 最凹部
2 スラブ
2T 先端部
2T0 先端
2M 定常部
2B 尾端部
2B0 尾端
3a,3b 金型
W0 初期板幅
W1 第1板幅
W2 第2板幅
D1 第1距離
D2 第2距離
Claims (11)
- サイジングプレスの金型を用いて、スラブを長手方向の全長にわたって板幅方向に圧下することで、前記スラブの前記長手方向の両端部である先端部及び尾端部の少なくとも一方の端部の板幅を第1板幅に幅圧下する際に、
前記スラブの前記先端部及び前記尾端部の少なくとも一方の端部において、前記スラブを板幅方向に圧下することで前記スラブの板幅を前記第1板幅よりも大きな第2板幅に幅圧下する第1幅圧下処理を、前記長手方向に複数回施すことで前記端部の板幅を前記第2板幅に幅圧下する第1幅圧下工程と、
前記第1幅圧下工程の後、前記スラブの前記第1幅圧下処理が施された箇所を、前記金型を用いて前記板幅方向に圧下することで前記スラブの板幅を前記第1板幅に幅圧下する第2幅圧下処理を、前記長手方向に複数回施すことで前記端部の板幅を前記第1板幅に幅圧下する第2幅圧下工程と
を備え、
前記第2幅圧下工程では、複数回施される前記第2幅圧下処理のうち、いずれかの前記第2幅圧下処理において、前記スラブの前記第1幅圧下処理が施された箇所と、前記第1幅圧下処理が施されていない箇所とが幅圧下されることを特徴とするスラブの形状調整方法。 - 前記第1幅圧下工程では、複数回の前記第1幅圧下処理の間に、前記スラブの尾端から先端に向かう前記長手方向に平行な前進方向に前記スラブを順送させ、複数回の前記第1幅圧下処理の後に、前記前進方向と逆方向となる後進方向に前記スラブを逆走させ、
前記第2幅圧下工程では、複数回の前記第2幅圧下処理の間に、前記前進方向に前記スラブを順送させることを特徴とする請求項1に記載のスラブの形状調整方法。 - 前記先端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程では、複数回の前記第1幅圧下処理の後に、(4)式で算出される第1距離D1以上の長さだけ、前記逆方向に前記スラブを逆走させることを特徴とする請求項2に記載のスラブの形状調整方法。
D1>dWP2/(2・tanθ) ・・・(4)
D1:第1距離[mm]
dWP2:第2幅圧下工程における幅圧下量[mm]
θ:金型の傾斜角度[度] - 前記先端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程では、前記先端部に前記第1幅圧下処理を施す回数が2回であり、
前記先端部を幅圧下する際の前記第2幅圧下工程では、前記先端部に前記第2幅圧下処理を施す回数が、前記第1幅圧下工程にて前記先端部に前記第1幅圧下処理を施す回数と等しいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。 - 前記尾端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程では、複数回の前記第1幅圧下処理により、前記スラブの尾端から長手方向に(6)式で算出される第2距離D2以上の長さを幅圧下することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。
D2>dWP/2 ・・・(6)
D2:第2距離[mm]
dWP:目標幅圧下量[mm] - 前記尾端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程では、前記尾端部に前記第1幅圧下処理を施す回数が2回または3回であり、
前記尾端部を幅圧下する際の前記第2幅圧下工程では、前記尾端部に前記第2幅圧下処理を施す回数が、前記第1幅圧下工程にて前記尾端部に前記第1幅圧下処理を施す回数と等しいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。 - 前記第1幅圧下工程における前記スラブの板幅の幅圧下量と、前記第2幅圧下工程における前記スラブの板幅の幅圧下量との合計の幅圧下量である目標幅圧下量を、300mm以上とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。
- 前記第1幅圧下工程では、前記第1幅圧下処理を施す前の前記スラブの板幅を1500mm以下とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。
- 前記先端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程における前記第2板幅と、前記尾端部を幅圧下する際の前記第1幅圧下工程における前記第2板幅とを異なる板幅とすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。
- 前記スラブの前記第1幅圧下工程及び前記第2幅圧下工程にて幅圧下がされていない箇所において、前記スラブを板幅方向に1回幅圧下することで前記スラブの板幅を前記第1板幅にする定常幅圧下処理を、前記長手方向に複数回施す定常幅圧下工程をさらに備え、
前記第1幅圧下工程、前記第2幅圧下工程及び前記定常幅圧下工程により、前記スラブの長手方向の全長を幅圧下することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。 - 前記サイジングプレスによる幅圧下を、熱延圧延ライン上の加熱炉より下流側、且つ粗圧延より上流側で実施することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のスラブの形状調整方法。
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---|---|---|---|---|
JPH06226308A (ja) * | 1993-02-02 | 1994-08-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | プレスによる幅圧下方法 |
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2016
- 2016-10-26 JP JP2016209390A patent/JP6365626B2/ja active Active
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