JP2018153861A - スラブの幅圧下方法及び幅圧下装置 - Google Patents

Abstract

【課題】竪ロールを用いたスラブの幅圧下方法、及びこの方法に用いる幅圧下装置において、幅圧下後の水平圧延時に発生するシーム疵の発生を抑制するとともに、幅圧下時に発生し得るしわ疵をも抑制する。
【解決手段】竪ロールを用いてスラブの幅圧下を行うスラブの幅圧下方法において、竪ロールの平坦な周面に設けられた凸部により幅圧下を行った直後に、竪ロールの平坦な周面により幅圧下を行い、凸部は、スラブの幅圧下時における竪ロールの水平方向に対して互いに逆向きに傾斜した上下１対の傾斜面と、１対の傾斜面の間に位置する先端面とを有し、凸部の底面の鉛直方向長さがスラブ厚超であり、先端面の鉛直方向長さがスラブ厚未満であり、かつ、凸部における傾斜面の傾斜角αが４５°以上９０°未満であり、凸部による幅圧下時のロール開度が、平坦な周面による幅圧下時のロール開度以上となるように設定することとした。
【選択図】図３

Description

本発明は、竪ロールを用いたスラブの幅圧下方法、及びこの方法に用いる幅圧下装置に関する。

一般に、粗圧延工程では、竪ロールを備えたエッジャ（竪ロール圧延機）により、スラブが所望の幅に成形された後に、水平ロールを備えた粗圧延機により、スラブが所望の厚みに成形される。スラブの幅成形は、なるべく大きな幅変更をできることが好ましく、また、製品歩留まりの観点から一定の精度が必要である。

しかし、かかる幅方向の成形過程で、スラブの幅方向エッジ部に沿って、シーム疵と称する、圧延方向に細長い表面疵が発生する場合がある、という問題があった。このようにシーム疵が発生すると、表面品質不良となるためそのまま製品とすることができない。このため、シーム疵が発生している幅方向エッジ部の耳切りを行う必要があるが、シーム疵の発生量が多くなるとその耳切り代が大きくなり、製品の歩留まりが低下することになる。

このような問題に対して、水平圧延時に発生するシーム疵の発生位置を幅方向エッジに近接した位置に近づけ無害化するため、エッジャにおいて最初の１パス目を竪ロールの周面に形成した凸部で圧延成形し、２パス目以降の幅圧下は竪ロールの平坦周面で圧延成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。なお、特許文献１の幅圧延方法では、シーム疵の発生位置を制御することが目的であり、１パス目の幅圧下（凸部での成形）と２パス目の幅圧延（平坦周面での成形）との間に水平圧延が行われる。

また、水平圧延時に発生するシーム疵を抑制するため、幅プレス機による幅圧延時に、押圧面の長手方向全長にわたって台形状のカリバー溝を設けた幅プレス用金型を用いて、スラブのコーナー部を鈍角に成形することが提案されている（例えば、特許文献２）。

特開平７−１２４６０５号公報 特開昭６３−１９２５０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたようなシーム疵の発生位置を制御する手法は、パススケジュール（厚み・幅圧下）の影響を大きく受けるため、特許文献１の発明の効果を得るためにはパススケジュールに制約を設けることとなる。

また、特許文献２に記載のような幅プレス用金型を用いて大きな幅圧下量で圧下した場合、幅圧下時にスラブのコーナー部近傍の長辺側表面に大きな圧縮ひずみが加わり、しわ疵が発生してしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、竪ロールを用いたスラブの幅圧下方法、及びこの方法に用いる幅圧下装置において、幅圧下後の水平圧延時に発生するシーム疵の発生を抑制するとともに、幅圧下時に発生し得るしわ疵をも抑制することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、竪ロールを用いてスラブの幅圧下を行うスラブの幅圧下方法であって、竪ロールの平坦な周面に設けられた凸部により幅圧下を行った直後に、竪ロールの平坦な周面、又は金型圧下面が鉛直方向に平坦である幅プレス機によって幅圧下を行い、前記凸部は、前記スラブの幅圧下時における前記竪ロールの水平方向に対して互いに逆向きに傾斜した上下１対の傾斜面と、前記１対の傾斜面の間に位置する先端面とを有し、前記凸部の底面の鉛直方向長さがスラブ厚超であり、前記先端面の鉛直方向長さがスラブ厚未満であり、かつ、前記凸部における前記傾斜面の傾斜角αが４５°以上９０°未満であり、前記凸部による幅圧下時のロール開度が、前記平坦な周面による幅圧下時のロール開度以上、又は前記金型圧下面が平坦である幅プレス機の金型開度以上となるように設定することを特徴としている。

本発明によれば、凸部の底面の鉛直方向長さがスラブ厚超であり、先端面の鉛直方向長さがスラブ厚未満であることにより、スラブのコーナー部を凸部の傾斜面で圧下することができるので、スラブのコーナー部近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブのコーナー部をスラブエッジ側に回転させることができる。その結果、上記凸部による圧下（圧延）の直後に、竪ロールの平坦な周面により、スラブのコーナー部を斜め方向（コーナー部Ｃ近傍における短辺方向及び長辺方向から傾斜した方向）から圧下できるようになるため、コーナー部近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなくコーナー部を圧下することが可能となる。

前記スラブの幅圧下方法において、前記凸部の前記先端面の鉛直方向長さが、（スラブ厚−幅圧下量）以上であり、かつ、（スラブ厚−４０ｍｍ）以下であってもよい。

別な観点による本発明は、上述したスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、通板する前記スラブの幅圧下を行う１対の竪ロールを備え、前記竪ロールは、上下動可能に設けられており、前記凸部と、前記スラブの幅圧下が可能な前記平坦な周面と、を有することを特徴とする、スラブの幅圧下装置である。

本発明によれば、スラブのコーナー部近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなくコーナー部を圧下することが可能となる。また、既に粗圧延ラインに竪ロール圧延機が配置されている場合、竪ロール圧延機を新たに追加する必要がないため、設備投資に要するコストを抑えることができる。

また、本観点の別な態様による本発明は、上述したスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、前記スラブの通板方向の上流側及び下流側に設けられ、通板する前記スラブの幅圧下を行う２対の竪ロールを備え、前記スラブの通板方向上流側の前記竪ロールは、周面の鉛直方向中央部に前記凸部を有するロールであり、前記スラブの通板方向下流側の前記竪ロールは、平坦な周面のみからなるロールであることを特徴とする、スラブの幅圧下装置である。

本発明によれば、スラブのコーナー部近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなくコーナー部を圧下することが可能となる。また、スラブの通板を停止することなく、スラブの幅圧下を行うことができるため、良好な生産性を維持したまま、シーム疵及びしわ疵の発生を抑制することができる。

前記スラブの幅圧下装置において、２対の前記竪ロールがともに、粗圧延ラインにおける水平ロールの上流側に配置されてもよい。

さらに別な観点による本発明は、上述したスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、前記スラブの通板方向の上流側及び下流側に設けられ、通板する前記スラブの幅圧下を行う１対の竪ロールと、通板する前記スラブの幅圧下を行う１機の幅プレス機を備え、前記１対の竪ロールは、周面の鉛直方向中央部に凸部を有するロールであり、前記幅プレス機は、鉛直方向に平坦な面からなる１対の金型を有することを特徴としている。

本発明によれば、竪ロールの平坦な周面による圧下に代えて、鉛直方向に平坦な面からなる１対の金型を有する幅プレス機によって、通板する前記スラブの幅圧下を行うようにしており、竪ロールによる幅圧下より幅圧下効率を高めることができる。

前記スラブの幅圧下装置において、前記１対の竪ロールおよび前記幅プレス機がともに、粗圧延ラインにおける水平ロールの上流側に配置されていてもよい。

本発明によれば、竪ロールを用いたスラブの幅圧下方法、及びこの方法に用いる幅圧下装置において、幅圧下後の水平圧延時に発生するシーム疵の発生を抑制するとともに、幅圧下時に発生し得るしわ疵をも抑制することができる。

本発明に係る幅圧下装置を用いてスラブコーナー部を圧下した時のコーナー部近傍の変形メカニズムを示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る幅圧下装置の配置を示す上面図である。 第１実施形態に係る幅圧下装置が備える竪ロールの形状の一例を示す縦断面図である。 第１実施形態に係る幅圧下装置が備える竪ロールの形状の他の例を示す縦断面図である。 第１実施形態に係る竪ロールに設けられた凸部の断面形状を示す断面図である。 第１実施形態に係る凸部における傾斜面の傾斜角の違いによるコーナー部近傍の変形メカニズムの違いを示す説明図である。 図６（ｂ）及び（ｄ）におけるコーナー部の変形メカニズムの詳細を示す説明図である。 第１実施形態に係る凸部を有する竪ロールを用い、幅圧下量が小さい場合の１パス目の幅圧下時の変形挙動を示す説明図である。 第１実施形態に係る凸部を有する竪ロールを用い、凸部における先端面の鉛直方向長さとスラブのコーナー部を平坦面まで圧下するために必要な幅圧下量を示す説明図である。 第１実施形態に係る凸部を有する竪ロールを備える幅圧下装置において、凸部における先端面の好適な鉛直方向長さの条件を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る幅圧下装置の配置を示す上面図である。 第２実施形態に係る幅圧下装置が備える竪ロールの形状の一例を示す縦断面図である。 比較例１及び２で用いた竪ロールにおけるカリバー溝の断面形状を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る幅圧下装置の配置を示す上面図である。 第３実施形態に係る幅圧下装置が備える幅プレス機の金型の斜視図である。 第３実施形態に係る幅圧下装置の幅プレス機による幅圧下の進行状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［シーム疵及びしわ疵抑制のメカニズム］
初めに、図１を参照しながら、後述する第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態を含む本発明に係るスラブの幅圧下方法におけるシーム疵及びしわ疵抑制のメカニズムを述べる。図１は、本発明に係る幅圧下装置を用いてスラブコーナー部を圧下した時のコーナー部近傍の変形メカニズムを示す説明図である。

上記特許文献１の幅圧下方法では、水平圧延後のシーム疵の発生位置を幅方向エッジ側に寄せること（発生したシーム疵の無害化）に主眼を置いて、竪ロールに凸部を設けている。このため、特許文献１の幅圧下方法で、シーム疵の発生が抑制できる訳ではない。

また、上述したように、特許文献２に記載のような幅プレス用金型を用いて大きな幅圧下量で圧下した場合、幅圧下時にスラブのコーナー部近傍の長辺側表面に大きな圧縮ひずみが加わり、しわ疵が発生してしまう。

特許文献２のように、カリバー溝を設けた幅プレス用金型を用いて幅圧下した際にスラブ長辺側に圧縮ひずみが加わりやすいのは、幅圧下の方向とスラブ長辺とが略直交するためである。この幅圧下（幅プレス）時に生じるスラブ長辺側の圧縮ひずみを起因として、しわ疵が発生する。上記幅圧下時の圧縮ひずみの発生と同じ理由で、すなわち、水平圧延時のロール圧下方向とスラブ短辺とが略直交するため、水平圧延時にはスラブ短辺側にひずみが加わりやすい。この水平圧延時に生じるスラブ短辺側のひずみを起因として、シーム疵が発生する。なお、水平圧延時にスラブ短辺側に発生したシーム疵は、水平圧延により鋼板に成形されると鋼板の表面に回り込んでくるため、外観不良の原因となる。そこで、本発明者は、幅圧下段階で、スラブＳのコーナー部Ｃを斜め方向（コーナー部Ｃ近傍における短辺方向及び長辺方向から傾斜した方向）から圧下することにより、しわ疵及びシーム疵を生じさせることなくスラブＳのコーナー部Ｃを圧下することが可能であると考えた。

このようにコーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に加わる圧縮ひずみを低減するために、本発明者は以下のような竪ロールを用いた幅圧下方法を見出した。すなわち、本幅圧下方法に用いる幅圧下装置の竪ロールとして、当該竪ロールの平坦な周面の一部にスラブの幅方向に突出した凸部１３０を有するロール（以下、「中凸ロール」と称する。）と、必要に応じてさらに、竪ロールの周面が平坦な周面のみからなるロール（以下、「フラットロール」と称する。）とを用い、竪ロールの周面に設けられた凸部１３０により１パス目の幅圧下を行った直後に（すなわち、水平圧延を挟まずに続けて）、竪ロールの平坦な周面により２パス目の幅圧下を行う。１パス目の幅圧下においては、凸部１３０の底面の鉛直方向長さをスラブ厚より長くすると共に、凸部１３０の底面に対向する先端面１３２の鉛直方向長さをスラブ厚よりも短くすることにより、スラブＳのコーナー部Ｃを凸部１３０の傾斜面１３１で圧下するようにする。また、２パス目の幅圧下においては、竪ロールの平坦な周面１４０により、スラブＳのコーナー部Ｃを斜め方向（コーナー部Ｃ近傍における短辺方向及び長辺方向から傾斜した方向）から圧下するようにする。

なお、１パス目の幅圧下に用いるロール形状と２パス目の幅圧下に用いるロール形状の変更方法としては、上記凸部１３０と平坦な周面１４０とを有する１対の竪ロールをスラブ厚み方向（鉛直方向）に上下動させることにより行ってもよいし、周面の鉛直方向中央部に上記凸部１３０を有する中凸ロールと、平坦な周面１４０のみからなるフラットロールの２対の竪ロールを用いてもよい。以下、このような幅圧下方法により、シーム疵及びしわ疵を抑制可能である理由について説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部Ｃを凸部１３０の傾斜面１３１で圧下することにより、スラブ長辺側がバルジングしやすくなり、コーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に圧縮ひずみが入りにくくなる。加えて、スラブＳのコーナー部ＣをスラブＳの幅方向エッジ側（以下、単に「スラブエッジ側」と記載する。）に回転させることができる（図１（ａ）右図の矢印Ｒを参照）。コーナー部Ｃは、最大で、当該コーナー部Ｃが凸部１３０の傾斜面１３１に当接する位置まで回転する。その結果、図１（ｂ）に示すように、スラブＳのコーナー部Ｃがスラブエッジ側に回転し、コーナー部Ｃの近傍がスラブＳの幅方向エッジ（端面）に対して角度αだけ傾斜した状態となる。その後、後続の２パス目の幅圧下において、平坦な周面１４０により、スラブＳのコーナー部Ｃが斜め方向（コーナー部Ｃ近傍における短辺方向及び長辺方向から傾斜した方向）から圧下される。このように、２パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部Ｃを斜め方向から圧下することにより、ひずみが長辺側に集中することを防ぐことができる。すなわち、コーナー部Ｃ近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなく（ひずみがコーナー部Ｃ近傍の長辺側または短辺側のいずれかに集中せず）、コーナー部Ｃを平坦な周面１４０により圧下することが可能となる。その結果、図１（ｂ）の右図に示すように、スラブＳの元のコーナー部Ｃ近傍が一旦平坦面となる。このようにコーナー部Ｃを一旦平坦面にすることにより、後続の水平圧延及び幅圧下時にもシーム疵やしわ疵が生じることを抑制することができる。

［第１実施形態］
次に、図２〜図１０を参照しながら、以上説明したようなシーム疵及びしわ疵抑制のメカニズムに基づいてなされた、本発明の第１実施形態に係るスラブの幅圧下装置１００及びこの幅圧下装置１００を用いたスラブの幅圧下方法について説明する。図２は、本実施形態に係る幅圧下装置１００の配置を示す上面図である。図３は、本実施形態に係る幅圧下装置１００が備える竪ロール１１０の形状の一例を示す縦断面図である。図４は、本実施形態に係る幅圧下装置１００が備える竪ロール１１０の形状の他の例を示す縦断面図である。図５は、本実施形態に係る竪ロール１１０に設けられた凸部１３０の断面形状を示す断面図である。図６は、本実施形態に係る凸部１３０における傾斜面の傾斜角の違いによるコーナー部Ｃ近傍の変形メカニズムの違いを示す説明図である。図７は、図６（ｂ）及び（ｄ）におけるコーナー部Ｃの変形メカニズムの詳細を示す説明図である。図８は、本実施形態に係る凸部１３０を有する竪ロール１１０を用い、幅圧下量が小さい場合の１パス目の幅圧下時の変形挙動を示す説明図である。図９は、本実施形態に係る凸部１３０を有する竪ロール１１０を用い、凸部１３０における先端面１３２の鉛直方向長さＤ２とスラブＳのコーナー部Ｃを平坦面まで圧下するために必要な幅圧下量を示す説明図である。図１０は、本実施形態に係る凸部１３０を有する竪ロール１１０を備える幅圧下装置１００において、凸部１３０における先端面１３２の好適な鉛直方向長さＤ２の条件を示すグラフである。なお、図５〜図１０においては、幅圧下装置１００を例示しているが、幅圧下装置２００も同様の構成及び作用を有する。

（幅圧下装置の構成及び動作）
図２〜図４に示すように、本実施形態に係る幅圧下装置１００は、竪ロール（エッジャーロール）を用いてスラブの幅圧下を行うスラブの幅圧下方法に使用するものであって、通板するスラブＳの幅圧下を行う１対の竪ロール１１０を備える。この竪ロール１１０は、竪ロール１１０による２パスの幅圧下の後に引き続いて行われる水平圧延（粗圧延）に使用される水平ロール１１よりも、スラブＳの通板方向Ｄの上流側に配置される。また、１対の竪ロール１１０は、スラブＳの幅方向エッジ部Ｓｅを圧下可能なように、スラブＳの両側のエッジ部Ｓｅと対向するように設けられたスラブＳの幅方向左右２つの竪ロールからなる。

本実施の形態では、上述したように、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に加わる圧縮ひずみを低減するため、竪ロール１１０には、略円筒状の平坦な周面１４０の一部が突出した凸部１３０が設けられている。この凸部１３０は、スラブＳの幅圧下時における竪ロール１１０の水平方向に対して互いに逆向きに傾斜した上下１対の傾斜面１３１と、１対の傾斜面１３１の間に位置する先端面（竪ロール１１０の圧下方向Ｐｄにおける先端面）１３２とを有する。また、図５に示すように、凸部１３０の底面（凸部１３０と平坦な周面１４０とが接している面）１３５の鉛直方向長さＤ１がスラブ厚ｔよりも大きく（スラブ厚ｔ超であり）、先端面１３２の鉛直方向長さＤ２がスラブ厚ｔよりも小さい（スラブ厚ｔ未満である）。すなわち、Ｄ２＜スラブ厚ｔ＜Ｄ１である。

凸部１３０が以上のような形状及び寸法を有することにより、１パス目の幅圧下において、凸部１３０の傾斜面１３１でスラブＳのコーナー部Ｃを圧下することができる。それにより、コーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に圧縮ひずみが入りにくくなり、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブＳのコーナー部Ｃをスラブエッジ側に回転させることができる。

また、本実施形態に係る竪ロール１１０の平坦な周面１４０は、２パス目の幅圧下においてスラブＳの幅圧下が可能な程度の鉛直方向の長さを有している。本実施形態に係る幅圧下方法では、凸部１３０及び平坦な周面１４０を有する１対の竪ロール１１０のみを用いて、竪ロール１１０の凸部１３０により１パス目の幅圧下を行った直後に、竪ロール１１０の平坦な周面１４０により２パス目の幅圧下を行う。すなわち、１パス目の幅圧下と２パス目の幅圧下とで同一の竪ロール１１０が用いられる。これを実現するため、本実施形態に係る竪ロール１１０は、少なくとも鉛直方向に上下動可能に設けられている。より詳細には、図３に示すように、１パス目の幅圧下時には、スラブＳを凸部１３０により幅圧下できる位置に竪ロール１１０を移動させ（例えば、図３のように凸部１３０が竪ロール１１０の鉛直方向上部に設けられている場合には、凸部１３０がスラブＳを幅圧下できる位置まで鉛直方向下方に移動させて）、２パス目の幅圧下時には、スラブＳを平坦な周面１４０により幅圧下できる位置に竪ロール１１０を移動させる（例えば、図３のように凸部１３０が竪ロール１１０の鉛直方向上部に設けられている場合には、平坦な周面１４０がスラブＳを幅圧下できる位置まで鉛直方向上方に移動させる）。なお、凸部１３０が設けられる位置は特に制限されず、図３に示すように、竪ロール１１０の鉛直方向上部に設けられている場合のみならず、竪ロール１１０の鉛直方向下部に設けられていてもよく、平坦な周面１４０が、２パス目の幅圧下においてスラブＳの幅圧下が可能な程度の鉛直方向の長さを有している限り、竪ロール１１０の鉛直方向中央部に設けられていてもよい。

また、本実施形態に係る幅圧下装置１００を用いた幅圧下の際、１パス目の凸部１３０による幅圧下時のロール開度Ｈ１（左右１対の竪ロール１１０の凸部１３０の先端面１３２間の距離）を、２パス目の平坦な周面１４０による幅圧下時のロール開度Ｈ２と同一にするか、あるいは、ロール開度Ｈ２よりも大きく設定する（すなわち、Ｈ１≧Ｈ２である）必要がある。１パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ１と２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２とが上述した位置関係になっていることで、２パス目の幅圧下の際に、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍が平坦面となる（図１（ｂ）の右図の状態）まで圧下することができる。一方、１パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ１が、２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２よりも小さくなっている（すなわち、Ｈ１＜Ｈ２である）場合には、図１（ａ）の右図におけるＥの位置まで平坦な周面１４０が到達しないため、コーナー部Ｃ近傍を平坦面とする（コーナー部Ｃを押し潰す）ことができず、幅圧下後にコーナー部ＣがスラブＳの幅方向に突出した形で残存してしまう可能性がある。このように、コーナー部Ｃが幅方向に突出した形で残存してしまうと、水平圧延時にシーム疵となり得るため、本実施形態に係る幅圧下装置１００では、１パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ１が、２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２以上となるようにしている。

ここで、図３に示す竪ロール１１０では、凸部１３０の先端面１３２が、平坦な周面１４０よりもスラブＳの幅方向（竪ロール１１０の圧下方向Ｐｄ）において突出している。従って、竪ロール１１０を単に鉛直方向に上下動させるだけでは、上述したロール開度Ｈ１をロール開度Ｈ２以上とすることはできない。そこで、竪ロール１１０のような形状のロールを用いる場合には、２パス目の幅圧下時に、１対の竪ロール１１０を共にスラブＳの幅方向エッジ部Ｓｅに近づけるようにスラブＳの幅方向（圧下方向Ｐｄ）に移動させるようロール開度Ｈ２を調整する必要がある。

このようなロール開度Ｈ２の調整を省く（あるいは、竪ロール１１０の移動距離を短くする）ため、例えば、図４（ａ）に示すように、幅圧下装置１００が備える竪ロールとして、平坦な周面１４０のスラブＳの幅方向の位置を、凸部１３０の先端面１３２と同じ位置にするか、又は、先端面１３２よりもスラブＳのエッジ部Ｓｅに近い位置となるような形状を有する竪ロール１１０−１を用いてもよい。

また、幅圧下装置１００が備える竪ロールとしては、上述した竪ロール１１０及び竪ロール１１０−１のような一体型のロールだけでなく、例えば、図４（ｂ）に示すように、凸部１３０を有する凸状部１１１と、平坦な周面１４０を有する略円筒状の平坦部１１３とが独立して設けられた分離型の竪ロール１１０−２であってもよい。この竪ロール１１０−２では、例えば、ロール軸１１５が凸状部１１１及び平坦部１１３の双方の中心を貫通するように設けられており、凸状部１１１の周面１１１ａの一部（例えば、鉛直方向中央部）に凸部１３０が設けられている。

また、本実施形態に係る幅圧下装置１００では、凸部１３０における傾斜面１３１の傾斜角αが４５°以上であることが必要である。なお、傾斜面１３１の傾斜角αとは、図５に示すように、傾斜面１３１と凸部１３０の底面１３５とのなす角（α＜９０°）のことを意味する。

ここで、図６及び図７を参照しながら、傾斜面１３１の傾斜角αが４５°以上であることが必要な理由を述べる。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、傾斜面１３１の傾斜角αが大きい（図６に示すα１が、α１≧４５°である）と、凸部１３０によるスラブＳのコーナー部Ｃの圧下の際に、コーナー部Ｃがスラブエッジ側に十分に回転する。この場合、平坦な周面１４０によるスラブＳのコーナー部Ｃの圧下の際に、図７（ａ）に示すように、コーナー部Ｃがスラブ短辺側に回り込むように回転するため（図７（ａ）の矢印Ｒ１を参照）、平坦な周面１４０によるコーナー部Ｃの圧下後に、図６（ｂ）の右図に示すように、コーナー部Ｃ近傍を平坦面とすることができる。

一方、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、傾斜面１３１の傾斜角αが小さい（図６に示すα２が、α２＜４５°である）と、凸部１３０によるスラブＳのコーナー部Ｃ’の圧下の際に、コーナー部Ｃ’のスラブエッジ側への回転が不十分となる。この場合、平坦な周面１４０によるスラブＳのコーナー部Ｃ’の圧下の際に、図７（ｂ）に示すように、コーナー部Ｃ’がスラブ長辺側に回り込むように回転するため（図７（ｂ）の矢印Ｒ２を参照）、平坦な周面１４０によるコーナー部Ｃ’の圧下後に、図６（ｄ）の右図に示すように、コーナー部Ｃ’が、幅圧下前のスラブＳのコーナー部の元の位置（又はその近傍）に戻ってしまう。α２が極端に小さい場合には、２パス目の幅圧下で平坦な周面１４０でスラブＳのコーナー部を斜め方向から圧下できなくなる恐れもある。以上述べたように、傾斜面１３１の傾斜角αが４５°未満である場合には、水平圧延時にスラブ短辺側にシーム疵が発生してしまう。従って、本実施形態に係る幅圧下装置１００では、傾斜面１３１の傾斜角αが４５°以上であることが必要となる。

また、本実施形態に係る幅圧下装置１００では、凸部１３０における傾斜面１３１の傾斜角αが９０°未満であることが必要である。傾斜面１３１の傾斜角αが９０°を超える場合には、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部Ｃを傾斜面１３１で圧下することができなくなるからである。

なお、凸部１３０によるスラブＳのコーナー部Ｃの圧下後に、コーナー部Ｃがスラブエッジ側に十分に（すなわち、平坦な周面１４０による圧下後にコーナー部Ｃ近傍を平坦面にすることができる程度に）回転していれば、凸部１３０によるコーナー部Ｃの圧下時に、コーナー部Ｃは、必ずしも傾斜面１３１に当接するまで回転しなくてもよい。

次に、本実施形態に係る幅圧下装置１００の形状に関してさらに好ましい形態について述べると、凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向（スラブ厚方向又は水平圧延時の圧下方向）長さＤ２が、（スラブ厚ｔ−幅圧下量Ｐ）以上であり、かつ、（スラブ厚ｔ−４０ｍｍ）以下であることが好ましい。以下、この理由を図８〜図１０を参照しながら述べる。

スラブＳのコーナー部Ｃの回転角（回転度合い）は、幅圧下量によって影響を受ける。図８（ａ）に示すように、幅圧下量Ｐが小さい場合には、凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向長さＤ２が小さいと、コーナー部Ｃの回転角が小さくなる（極端な場合には、コーナー部Ｃがほとんど回転しない）。幅圧下量Ｐが小さい場合においてもコーナー部Ｃの回転角を大きくするためには、図８（ｂ）に示すように、スラブ厚ｔに対して凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向長さＤ２を大きくすることが好ましい。本発明者が、傾斜面１３１の傾斜角αが４５°以上の条件で、コーナー部Ｃの回転角を大きくするという観点から好ましいＤ２の範囲を実験により検討した結果（後述する実施例を参照）、Ｄ２が（スラブ厚ｔ−幅圧下量Ｐ）以上であると、スラブＳのコーナー部Ｃの回転角を十分に大きくすることができる（従って、平坦な周面１４０によるコーナー部Ｃの圧下時に、コーナー部Ｃ近傍を平坦面にすることができる）ことが分かった。なお、ここでいう幅圧下量Ｐは、スラブＳの幅方向両側における幅圧下量を合計したものを意味する（従って、スラブＳの幅方向片側における幅圧下量ではない）。

また、図１（ｂ）に示したように、幅圧下後には、スラブＳのコーナー部Ｃが平坦面となるまで塑性変形させることになるが、そのためには、コーナー部Ｃを十分に幅圧下装置１００の竪ロール１１０側に突出させることにより、コーナー部Ｃの変形量を増やすことが好ましい。すなわち、図１（ａ）の段階において、スラブＳの厚み方向中央部に対するコーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量Ｐｒを大きくすることが好ましい。具体的には、図９（ａ）に示すように、凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向長さＤ２が大きく、コーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量Ｐｒが小さい状態よりも、図９（ｂ）に示すように、凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向長さＤ２が小さく、コーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量Ｐｒが大きい状態の方が好ましい。本発明者が、傾斜面１３１の傾斜角αが４５°以上の条件で、コーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量を大きくするという観点から好ましいＤ２の範囲を実験により検討した結果（後述する実施例を参照）、Ｄ２が（スラブ厚ｔ−４０ｍｍ）以下であると（すなわち、図９（ｂ）に示す（Ｇ１＋Ｇ２）が４０ｍｍ以上であると）、コーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量を十分に大きくすることができる（従って、平坦な周面１４０によるコーナー部Ｃの圧下時に、コーナー部Ｃ近傍を平坦面にすることができる）ことが分かった。

以上述べた本発明者の検討結果をまとめると、図１０に示すように、凸部１３０の先端面１３２の鉛直方向長さＤ２の、コーナー部Ｃの回転角を大きくするために好ましい条件は矢印Ｆ１で示す範囲となり、コーナー部Ｃの幅圧下装置１００の竪ロール１１０側への突出量を大きくするために好ましい条件は矢印Ｆ２で示す範囲となる。従って、コーナー部Ｃの回転角を大きくし、かつ、コーナー部Ｃの竪ロール１１０側への突出量を大きくする最も好ましい長さＤ２の条件は、図１０において斜線で示した範囲内となる。

（幅圧下方法）
次に、上述した幅圧下装置１００を用いてスラブの幅圧下を行う、本実施形態に係る幅圧下方法について説明する。本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、竪ロール１１０を用いてスラブの幅圧下を行う方法である。この幅圧下方法では、竪ロール１１０の平坦な周面１４０に設けられた凸部１３０により１パス目の幅圧下を行った直後に、竪ロール１１０の平坦な周面１４０により２パス目の幅圧下を行う。ここで、「（１パス目の幅圧下を行った）直後」とは、１パス目の幅圧下と２パス目の幅圧下との間に水平圧延（粗圧延）を挟まずに、１パス目の幅圧下と２パス目の幅圧下を連続して行うことを意味する（以下の第２実施形態でも同様である）。

本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、典型的には、薄板の熱間圧延プロセスにおいて、粗圧延（水平圧延）の直前に幅成形をするために用いられる方法であり、この方法によれば、コイルのエッジ近傍に発生する表面疵（シーム疵及びしわ疵）を抑制することができる。ただし、本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、薄板の熱間圧延プロセス（熱間圧延ライン）で用いられる場合に限られず、例えば、鋳造直後に本実施形態に係る幅圧下を行ってもよい。以下、本実施形態に係る幅圧下方法の詳細を述べる。

本実施形態に係る幅圧下方法では、鋳造後のスラブＳが幅圧下装置１００の入側に搬送されると、まず、竪ロール１１０のロール開度が設定開度Ｈ１に一致するよう、竪ロール１１０の開度を調節する。その後、スラブＳが搬送方向Ｄに搬送され、スラブＳのエッジ部Ｓｅを圧下し、幅圧下する（１パス目）。この際、１パス目の幅圧下では、竪ロール１１０の周面１４０の一部に設けられた凸部１３０の傾斜面１３１が、スラブＳのコーナー部Ｃを圧下できる位置まで、竪ロール１１０が鉛直方向上方又は下方に移動する。スラブＳの所定範囲について１パス目の幅圧下が行われると、スラブＳは、水平ロール１１がある位置まで搬送される前に、一旦搬送方向Ｄと逆向きに搬送され、１パス目の幅圧下が行われる直前の位置まで戻る。その後、再び、スラブＳが搬送方向Ｄに搬送されると、竪ロール１１０のロール開度をＨ２に調整し、スラブＳのエッジ部Ｓｅを幅圧下する（２パス目）。この際、２パス目の幅圧下では、竪ロール１１０の平坦な周面１４０が、スラブＳのコーナー部Ｃを圧下できる位置まで、竪ロール１１０が鉛直方向上方又は下方に移動する。なお、２パス目の幅圧下は、幅圧下装置１００の出側から幅圧下装置１００の入側に搬送される際（逆転時）に行ってもよい。

以上のようにして１パス目及び２パス目の幅圧下が行われた後、スラブＳは、さらに搬送方向Ｄに搬送され、水平ロール１１による水平圧延（粗圧延）が行われる。このような操作を行うことで、スラブＳの全長を所望の幅寸法に幅圧下することができる。

以上の実施の形態によれば、凸部１３０の底面１３５の鉛直方向長さＤ１がスラブ厚ｔよりも大きく、先端面１３２の鉛直方向長さＤ２がスラブ厚ｔよりも小さいことにより、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部を凸部１３０の傾斜面１３１で圧下することができる。したがって、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側がバルジングしやすくなり、その結果スラブＳのコーナー部Ｃ近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブＳのコーナー部Ｃをスラブエッジ側に回転させることができる。その結果、２パス目の幅圧下において、平坦な周面１４０により、スラブＳのコーナー部Ｃを斜め方向から圧下することができるため、スラブＳのコーナー部Ｃにかかる力をスラブ長辺側とスラブ短辺側に分散させることができ、コーナー部Ｃ近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなくコーナー部Ｃを圧下することが可能となる。このような作用により、以上の実施の形態によれば、幅圧下装置１００を用いた幅圧下方法において、幅圧下後の水平圧延時に発生するシーム疵の発生を抑制すると同時に、幅圧下時に発生するしわ疵をも抑制することができる。

また、以上の実施の形態によれば、上述したように、凸部１３０による１パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ１が、平坦な周面１４０による２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２以上となるように設定されていることから、図１（ｂ）の右図に示すように、スラブＳのコーナー部Ｃを平坦面まで圧下することができる。

［第２実施形態］
続いて、図１１及び図１２を参照しながら、以上説明したようなシーム疵及びしわ疵抑制のメカニズムに基づいてなされた、本発明の第２実施形態に係るスラブの幅圧下装置２００及びこの幅圧下装置２００を用いたスラブの幅圧下方法について説明する。図１１は、本実施形態に係る幅圧下装置２００の配置を示す上面図である。図１２は、本実施形態に係る幅圧下装置２００が備える竪ロール２１０、２２０の形状の一例を示す縦断面図であり、（ａ）は、竪ロール２１０の形状を示し、（ｂ）は、竪ロール２２０の形状を示している。

（幅圧下装置の構成及び動作）
図１１及び図１２に示すように、本実施形態に係る幅圧下装置２００は、竪ロール（エッジャーロール）を用いてスラブの幅圧下を行うスラブの幅圧下方法に使用するものであって、スラブＳの搬送方向Ｄの上流側及び下流側に搬送方向Ｄに沿って設けられ、通板するスラブＳの幅圧下を行う２対の竪ロール（すなわち、１対の竪ロール２１０及び１対の竪ロール２２０）を備える。通板方向Ｄの上流側の竪ロール２１０及び下流側の竪ロール２２０はともに、粗圧延ラインにおいて、竪ロール２１０及び竪ロール２２０による２パスの幅圧下の後に引き続いて行われる水平圧延（粗圧延）に使用される水平ロール１１よりも、スラブＳの通板方向Ｄの上流側に配置される。また、２対の竪ロール２１０及び竪ロール２２０は、それぞれ、スラブＳの幅方向エッジ部Ｓｅを圧下可能なように、スラブＳの両側のエッジ部Ｓｅと対向するように設けられた水平方向（スラブＳの幅方向）左右２つの竪ロールからなる。

本実施の形態では、上述したように、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に加わる圧縮ひずみを低減するため、１パス目の幅圧下に使用される竪ロール（中凸ロール）２１０は、略円筒状の周面２１０ａの一部（例えば、周面２１０ａの鉛直方向中央部）に、スラブＳのエッジ部Ｓｅ方向に突出した凸部２３０を有している。この凸部２３０は、スラブＳの幅圧下時における竪ロール２１０の水平方向に対して互いに逆向きに傾斜した上下１対の傾斜面２３１と、１対の傾斜面２３１の間に位置する先端面（竪ロール２１０の圧下方向Ｐｄにおける先端面）２３２とを有する。その他、凸部２３０の形状及びサイズ、並びに当該形状及びサイズにより生じる作用効果に関しては、上述した第１実施形態に係る凸部１３０と同様であるので、詳細な説明を省略する。

凸部２３０が以上のような形状及び寸法を有することにより、１パス目の幅圧下において、凸部２３０の傾斜面２３１でスラブＳのコーナー部Ｃを圧下することができる。それにより、コーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に圧縮ひずみが入りにくくなり、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブＳのコーナー部Ｃをスラブエッジ側に回転させることができる。

また、本実施形態において、２パス目の幅圧下に使用される竪ロール（フラットロール）２２０は、略円筒状の平坦な周面２４０のみからなるロールである。本実施形態に係る幅圧下方法では、凸部２３０を有する竪ロール２１０及び平坦な周面２４０を有する竪ロール２１０という２対の竪ロールを用いて、竪ロール２１０の凸部２３０により１パス目の幅圧下を行った直後に、竪ロール２２０の平坦な周面２４０により２パス目の幅圧下を行う。

また、本実施形態に係る幅圧下装置２００を用いた幅圧下の際にも、上述した第１実施形態に係る幅圧下装置１００と同様の理由で、１パス目の凸部２３０を有する竪ロール２１０による幅圧下時のロール開度Ｈ１（左右１対の竪ロール２１０の凸部２３０の先端面２３２間の距離）を、２パス目の平坦な周面２４０を有する竪ロール２２０による幅圧下時のロール開度Ｈ２と同一にするか、あるいは、ロール開度Ｈ２よりも大きく設定する（すなわち、Ｈ１≧Ｈ２である）必要がある。

なお、２パス目の幅圧下で使用する竪ロール２２０（フラットロール）は、以降のパスでのスラブＳの幅制御に使用することもできる。

（幅圧下方法）
次に、上述した幅圧下装置２００を用いてスラブの幅圧下を行う、本実施形態に係る幅圧下方法について説明する。本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、共に水平ロール１１のスラブＳの通板方向上流側に配置された竪ロール２１０及び竪ロール２２０を用いてスラブの幅圧下を行う方法である。この幅圧下方法では、竪ロール２１０の周面２１０ａに設けられた凸部２３０により１パス目の幅圧下を行った直後に、竪ロール２２０の平坦な周面２４０により２パス目の幅圧下を行う。

本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、典型的には、薄板の熱間圧延プロセスにおいて、粗圧延（水平圧延）の直前に幅成形をするために用いられる方法であり、この方法によれば、コイルのエッジ近傍に発生する表面疵（シーム疵及びしわ疵）を抑制することができる。ただし、本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、薄板の熱間圧延プロセス（熱間圧延ライン）で用いられる場合に限られず、例えば、厚板の熱間圧延や鋳造直後の圧延において本実施形態に係る幅圧下を行ってもよい。以下、本実施形態に係る幅圧下方法の詳細を述べる。

本実施形態に係る幅圧下方法では、鋳造後のスラブＳが幅圧下装置２００の入側に搬送されると、まず、竪ロール２１０および竪ロール２２０のロール開度が設定開度Ｈ１およびＨ２にそれぞれ一致するよう、竪ロール２１０および竪ロール２２０の開度を調節する。その後、スラブＳが搬送方向Ｄに搬送され、竪ロール２１０の凸部２３０が、スラブＳのエッジ部Ｓｅを圧下し、幅圧下する（１パス目）。さらに、引き続き搬送方向Ｄに搬送され、竪ロール２２０の平坦な周面２４０が、所定の圧力でスラブＳのエッジ部Ｓｅを圧下し、幅圧下する（２パス目）。なお、竪ロール２１０および竪ロール２２０は、搬送方向Ｄに距離を近接させて、スラブＳを竪ロール２１０と竪ロール２２０で同時に幅圧下するタンデム方式としてもよいし、竪ロール２１０と竪ロール２２０の距離を遠ざけてそれぞれ独立で幅圧下する方式としてもよい。

以上のようにして１パス目及び２パス目の幅圧下が行われた後、スラブＳは、さらに搬送方向Ｄに搬送され、水平ロール１１による水平圧延（粗圧延）が行われる。このような操作を行うことで、スラブＳの全長を所望の幅寸法に幅圧下することができる。

このように、本実施形態に係る幅圧下装置２００を用いたスラブの幅圧下方法では、第１実施形態と異なり、スラブＳを通板方向Ｄの逆向きに一旦移動させたり、スラブＳの通板を停止したりすることなく、連続的にスラブＳの幅圧下を行うことができる。そのため、幅圧下装置２００を用いた幅圧下方法によれば、良好な生産性を維持することができる。

また、本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様、１パス目の幅圧下において、スラブＳのコーナー部を凸部２３０の傾斜面２３１で圧下することができる。したがって、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側がバルジングしやすくなり、その結果スラブＳのコーナー部Ｃ近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブＳのコーナー部Ｃをスラブエッジ側に回転させることができる。その結果、２パス目の幅圧下において、平坦な周面２４０により、スラブＳのコーナー部Ｃを斜め方向から圧下することができるため、スラブＳのコーナー部Ｃにかかる力をスラブ長辺側とスラブ短辺側に分散させることができ、コーナー部Ｃ近傍の長辺側と短辺側のいずれにおいても大きなひずみを加えることなくコーナー部Ｃを圧下することが可能となる。このような作用により、以上の実施の形態によれば、幅圧下装置２００を用いた幅圧下方法において、幅圧下後の水平圧延時に発生するシーム疵の発生を抑制すると同時に、幅圧下時に発生するしわ疵をも抑制することができる。

また、以上の実施の形態によれば、上述したように、凸部２３０を有する竪ロール２１０による１パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ１が、平坦な周面１４０を有する竪ロール２２０による２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２以上となるように設定されていることから、図１（ｂ）の右図に示すように、スラブＳのコーナー部Ｃを平坦面まで圧下することができる。

［第３実施形態］
次に図１４〜図１６を参照しながら、本発明の第３実施形態に係るスラブの幅圧下装置３００及びこの幅圧下装置３００を用いたスラブの幅圧下方法について説明する。図１４は、本実施形態に係る幅圧下装置３００の配置を示す上面図、図１５は、この幅圧下装置３００が備える幅プレス機３１０の金型の斜視図である。図１６は、幅圧下装置３００の幅プレス機３１０による幅圧下の進行状態を示す説明図である。

（幅圧下装置の構成及び動作）
第３実施形態に係るスラブの幅圧下装置３００は、基本的には、先に説明した第２実施形態に係るスラブの幅圧下装置２００において、１対の竪ロール２１０の搬送方向Ｄの下流側に位置している１対の竪ロール２２０に代えて、幅プレス機３１０を設置した構成を有している。したがって１対の竪ロール２１０の構成及び動作は、いずれも第２実施形態に係るスラブの幅圧下装置２００の竪ロール２１０と同一であるので、詳細な説明は省略する。

幅プレス機３１０は、１対の対向配置された金型３２０、３３０を有している。金型３２０、３３０は、押圧機構（図示せず）によって、幅圧下対象となるスラブのエッジ部Ｓｅを水平方向から対向して圧下することが可能である。金型３２０、３３０は、幅プレス機３１０の金型取付部（図示せず）に取り付けられている。金型３２０、３３０は左右対称形である。例えば一方の金型３２０について説明すると、図１５にも示したように、この金型３２０は、連続した２つの押圧部（押圧面）を有している。一の押圧部はスラブの入側に形成された傾斜部３２１であり、他の押圧部は、傾斜部３２１から続いてスラブの搬送方向Ｄの下流側に形成された、搬送方向Ｄと平行に設定されている平坦部３２２である。金型３３０においても、傾斜部３３１と平坦部３３２が形成されている。

傾斜部３２１、３３１が、スラブＳの長辺と成す角度、すなわち傾斜部３２１が平坦部３２２と成す角度θ、傾斜部３３１が平坦部３３２と成す角度θは、例えば１０°〜２０°に設定されている。そして金型３２０、３３０のプレス終点、すなわち金型３２０と金型３３０が最接近した際には、対向する金型３２０、３３０の各平坦部３２２、３３２との間の距離となる設定開度Ｈ３は、上述した第２実施形態における２パス目の幅圧下時のロール開度Ｈ２と同一になるように設定されている。

この第３実施形態にかかる幅圧下装置３００においては、上述したように、１対の竪ロール２１０の構成及び動作は、いずれも第２実施形態に係るスラブの幅圧下装置２００の竪ロール２１０と同一であるから、１パス目の幅圧下において、凸部２３０の傾斜面２３１でスラブＳのコーナー部Ｃを圧下することができる。それにより、コーナー部Ｃ近傍のスラブ長辺側に圧縮ひずみが入りにくくなり、スラブＳのコーナー部Ｃ近傍の長辺側に圧縮ひずみをあまり加えることなく、スラブＳのコーナー部Ｃをスラブエッジ側に回転させることができる。

そして２パス目の幅圧下においては、幅プレス機３１０が備える、１対の対向配置された金型３２０、３３０による、幅圧下が行なわれる。この場合も、第２の実施形態と同様、１パス目の凸部２３０を有する竪ロール２１０による幅圧下時のロール開度Ｈ１（左右１対の竪ロール２１０の凸部２３０の先端面２３２間の距離）を、２パス目の幅プレス機３１０における金型３２０、３３０による幅圧下時の各平坦部３２２、３３２間の設定開度Ｈ３と同一にするか、あるいは、当該設定開度Ｈ３よりも大きく設定する（すなわち、Ｈ１≧Ｈ３である）必要がある。

（幅圧下方法）
次に、上述した幅圧下装置３００を用いてスラブの幅圧下を行う、本実施形態に係る幅圧下方法について説明する。本実施形態に係るスラブの幅圧下方法は、水平ロール１１のスラブＳの通板方向上流側に配置された竪ロール２１０及び幅プレス機３１０を用いてスラブの幅圧下を行う方法である。この幅圧下方法では、竪ロール２１０の周面２１０ａに設けられた凸部２３０により１パス目の幅圧下を行った後に、幅プレス機３１０による幅圧下が行なわれるエリアにて２パス目の幅圧下が行なわれる。

本実施形態に係る幅圧下方法では、既述した第２実施形態と同様、鋳造後のスラブＳが幅圧下装置２００の入側に搬送されると、竪ロール２１０の開度が、設定開度Ｈ１に設定され、幅プレス機３１０における金型３２０、３３０の各平坦部３２２、３３２のプレス終点時の距離が、設定開度Ｈ３となるように調整される。

その後、スラブＳが搬送方向Ｄに搬送され、竪ロール２１０の凸部２３０が、スラブＳのエッジ部Ｓｅを圧下し、幅圧下する（１パス目）。その後、幅プレス機３１０による幅圧下エリアまでスラブＳが搬送されると、幅プレス機３１０による幅圧下が開始される。

幅プレス機３１０による幅圧下は、スラブＳが搬送方向Ｄに、図示しない搬送ローラなどによって、一定のピッチ（スラブ搬送ピッチＴＰ）で搬送されて順次なされる。すなわち、最初の幅圧下位置まで、スラブＳが搬送されると、搬送が停止される。次いで金型３２０、３３０が図１４中の矢印Ｐに示したように、スラブＳに向かって移動し、これにより、スラブＳのプレスによる幅圧下が行われる。その後、金型３１０、３２０がスラブＳから離間するように後退すると共に、スラブＳが再び搬送方向Ｄに一定のスラブ搬送ピッチＴＰで搬送される。このような操作を図１６に示したように、スラブＳの全長に亘って繰り返すことにより、スラブＳの全長を所望の幅寸法に幅圧下することができる。

なお上記した説明では、金型３２０、３３０が離間している間に、図示しないローラ等によりスラブＳを搬送方向Ｄにスラブ搬送ピッチＴＰで搬送するようにしているが、金型３２０、３３０によりスラブＳをプレスしながら金型３２０、３３０によってスラブＳを搬送方向Ｄに搬送するようにしてもよい。

以上のようにして、幅プレス機３１０による幅圧下がスラブＳの全長に亘って行われると、スラブＳは搬送方向Ｄの下流側に位置する水平ロール１１によって水平圧延（粗圧延）が行われる。このような操作を行うことで、スラブＳの全長を所望の幅寸法に幅圧下することができる。

このように、本実施形態に係る幅圧下装置３００を用いたスラブの幅圧下方法では、第２実施形態で２パス目の幅圧下で採用していた竪ロール２２０に代えて、幅プレス機３１０によるスラブＳの幅圧下を行うようにしているが、第２実施形態に係る幅圧下方法と比較すると、幅圧下効率を高めることができる。

また後述するように、このような幅プレス機３１０による幅プレスによって幅圧下を行っても、第２実施形態にかかる幅圧下方法と同様の効果が得られることが確認されている。したがって幅圧延機もしくは幅プレス機のようなスラブ幅圧下装置を既に有する熱延ラインに対しては、幅端部を成形するための荷重容量が小さい竪ロール２１０を新設することで、本発明を実施することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明を更に具体的に説明するためのものであって、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下の実験例１及び２においては、幅圧下装置として第２実施形態に係る幅圧下装置２００と同じ構造を有する幅圧下装置を使用して実験したが、第１実施形態に係る幅圧下装置１００と同じ構造を有する幅圧下装置を使用した場合でも、同様の結果が得られるものと推測される。

（実験例１）
本実験例では、各幅圧下装置の使用時におけるシーム疵及び幅圧下に起因したしわ疵の発生状況を検証した。具体的には、実施例１及び実施例２の幅圧下装置として、上述した第２実施形態に係る幅圧下装置２００と同じ構造を有し、かつ、凸部２３０の傾斜面２３１の傾斜角α、先端面２３２の鉛直方向長さＤ２、及び凸部２３０による幅圧下時のロール開度Ｈ１と平坦な周面２４０による幅圧下時のロール開度Ｈ２との差（Ｈ１−Ｈ２）を以下の表１に示す値に変えたものを用いて、スラブ（スラブ厚：２５０ｍｍ）の幅圧下を実施した。全ての実施例における凸部の底面の鉛直方向長さは３００ｍｍ、平坦な周面の鉛直方向長さは５００ｍｍ、凸部の先端面の鉛直方向長さは１５０ｍｍ、とした。

比較例１では、幅圧下で用いる竪ロールの周面に図１３に示すようなカリバー溝（側壁面の傾斜角β＝２０°、底面の鉛直方向長さＤ３＝１５０ｍｍ、開口部の鉛直方向長さＤ４＝３００ｍｍ）を設けた幅圧下装置を用い、幅圧下を１パスのみ行った。また、比較例２では、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面の鉛直方向（スラブ厚み方向）中央部に凸部（傾斜面の傾斜角α＝４５°、凸部の底面の鉛直方向長さＤ１＝２００ｍｍ、先端面の鉛直方向長さＤ２＝１５０ｍｍ）を設け、２パス目の幅圧下で用いる竪ロールとして平坦な周面のみからなるフラットロールを用いた（ロール開度差Ｈ１−Ｈ２＝０ｍｍ）。したがって、比較例２の凸部の底面の長さは、スラブ厚（＝２５０ｍｍ）より小さい。また、比較例３では、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面の鉛直方向（スラブ厚み方向）中央部に凸部（傾斜面の傾斜角α＝４５°、凸部の底面の鉛直方向長さＤ１＝２００ｍｍ、先端面の鉛直方向長さＤ２＝１５０ｍｍ）を設け、２パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面に、図１３に示すようなカリバー溝（側壁面の傾斜角β＝２０°、底面の鉛直方向長さＤ３＝１５０ｍｍ、開口部の鉛直方向長さＤ４＝３００ｍｍ）を設けた。したがって、比較例３の凸部の底面の長さも、スラブ厚（＝２５０ｍｍ）より小さい。また、比較例４では、凸部の傾斜面の傾斜角αが４５°未満の例として、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面の鉛直方向（スラブ厚み方向）中央部に凸部（傾斜面の傾斜角α＝２０°）を設け、２パス目の幅圧下で用いる竪ロールとして平坦な周面のみからなるフラットロールを用いた（ロール開度差Ｈ１−Ｈ２＝０ｍｍ）。また、比較例５では、１パス目と２パス目の幅圧下時のロール開度差Ｈ１−Ｈ２が０未満の場合（すなわち、１パス目のロール開度Ｈ１よりも２パス目のロール開度Ｈ２の方が大きい場合）の例として、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面の鉛直方向（スラブ厚み方向）中央部に凸部（傾斜面の傾斜角α＝４５°）を設け、２パス目の幅圧下で用いる竪ロールの周面として平坦な周面のみからなるフラットロールを用い、ロール開度差Ｈ１−Ｈ２＝−１０ｍｍとした。なお、比較例の条件で特に説明がないものについては、実施例１と同様とした。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜５について、水平圧延後のシーム疵の発生状況及び幅圧下を起因とするしわ疵の発生状況を観察し、以下の基準で評価した。その結果を表１に併せて示す。
＜シーム疵及びしわ疵の評価基準＞
◎：全く疵が見られない
○：品質上問題にならない程度の軽度の疵を確認
×：品質上問題ある疵が発生
＜総合評価の評価基準＞
◎：シーム疵、しわ疵の評価がいずれも◎
○：シーム疵、しわ疵の評価がいずれも×ではなく、少なくとも１つの評価が○
×：シーム疵、しわ疵の評価の少なくとも１つの評価が×

表１に示すように、実施例１〜４の幅圧下装置を用いてスラブの幅圧下を実施した場合には、シーム疵発生及びしわ疵発生の両方が抑制されることがわかった。

一方、凸部を設けずカリバー溝のみを設けた竪ロールを用いた比較例１と、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールに凸部を設けているものの、底面長さがスラブ厚未満であり、かつ２パス目の幅圧下で用いる竪ロールにカリバー溝を設けた比較例３では、しわ疵発生を抑制することができていなかった。また、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールに凸部を設けているものの、底面長さがスラブ厚未満である比較例２、１パス目の幅圧下で用いる竪ロールに凸部を設けているものの、凸部の傾斜面の傾斜角αが４５°未満である比較例４、及び１パス目と２パス目のロール開度差Ｈ１−Ｈ２が０未満である比較例５は、シーム疵発生を抑制することができていなかった。

（実験例２）
本実験例では、凸部２３０の先端面２３２の鉛直方向長さＤ２のより好ましい条件を検討した。具体的には、実施例５〜１３の幅圧下装置として、上述した実施例１の幅圧下装置と同じ構造を有し、かつ、凸部２３０の傾斜面２３１の傾斜角α、先端面２３２の鉛直方向長さＤ２を以下の表２に示す値に変えたものを用い、幅圧下量を表２に示す値に変えた以外は、実施例１と同様にしてスラブ（スラブ厚：２５０ｍｍ）の幅圧下を実施した。

以上の実施例５〜１３について、水平圧延後のシーム疵の発生状況及び幅圧下を起因とするしわ疵の発生状況を観察し、実験例１と同様の基準で評価した。その結果を表２に併せて示す。

表２に示すように、実施例５〜１３の幅圧下装置を用いてスラブの幅圧下を実施した場合は、いずれも、シーム疵発生及びしわ疵発生の両方が抑制されることがわかった。特に、凸部の先端面の鉛直方向長さＤ２が、図１０の斜線部で示す領域に含まれる実施例７、８、１０〜１３の幅圧下装置を用いてスラブの幅圧下を実施した場合には、しわ疵発生とシーム疵発生の両方の抑制効果に非常に優れていた。一方、凸部の先端面の鉛直方向長さＤ２が、（スラブ厚−４０ｍｍ）を超える実施例５、並びに、凸部の先端面の鉛直方向長さＤ２が、（スラブ厚−幅圧下量）未満の実施例６及び９の幅圧下装置を用いてスラブの幅圧下を実施した場合は、Ｄ２≦（スラブ厚−４０ｍｍ）かつＤ２≧（スラブ厚−幅圧下量）である実施例７、８、１０〜１３の幅プレス用金型を用いてスラブの幅圧下を実施した場合よりも、シーム疵発生の抑制効果は低下する傾向にあった。

（実験例３）
本実験例３では、各幅圧下装置の使用時におけるシーム疵及び幅圧下に起因したしわ疵の発生状況を検証した。具体的には、実施例１４〜１７の幅圧下装置として、上述した第３実施形態に係る幅圧下装置３００と同じ構造を有し、かつ、凸部２３０の傾斜面２３１の傾斜角α、先端面２３２の鉛直方向長さＤ２、及び凸部２３０による幅圧下時のロール開度Ｈ１と、幅プレス機３１０の金型３２０、３３０各平坦部３２２、３３２のプレス終点時の距離である設定開度Ｈ３との差Ｈ１−Ｈ３を以下の表３に示す値に変えたものを用いて、スラブ（スラブ厚：２５０ｍｍ）の幅圧下を実施した。全ての実施例における竪ロールの凸部２３０の底面の鉛直方向長さは３００ｍｍ、金型３２０、３３０の各平坦部３２２、３３２の鉛直方向長さは５００ｍｍ、搬送方向Ｄの長さは４００ｍｍとした。なおシーム疵及びしわ疵の評価基準は上述の実験例１における表１と同じである。

また比較例６、８、９は、それぞれ上述した表１中の比較例２、４、５における２パス目の幅圧下を実施例１４〜１７と同様のフラット金型を有する幅プレス機で実施した条件である。比較例７は上述した表１中の比較例３における２パス目の幅圧下を、比較例３と同様のカリバー溝を設けた金型を有する幅プレス機で実施した条件である。

表３に示したように、実施例１４〜１７の幅プレス機３１０を有する幅圧下装置３００を用いてスラブの幅圧下を実施した場合には、シーム疵発生及びしわ疵発生の両方が抑制されることがわかった。

（実験例４）
以上の実験例１〜３の結果から、２パス目の圧下を、第２実施形態に係る幅圧下装置２００と、第３実施形態に係る幅圧下装置３００と、で各々実施した場合の、評価を表４に示した。なおこの表４中、水平圧延起因のシーム疵、幅圧延起因のしわ疵に対する評価、及び総合評価については、実験例１と同様の基準で評価した。

この表４の結果からわかるように、２パス目の幅圧下の際に、第２実施形態に係る幅圧下装置２００で採用した竪ロール２２０を用いた場合（実施例５〜１３）と、第３実施形態に係る幅圧下装置３００で採用した幅プレス機３１０を用いた場合（実施例１８〜２６）とでは、評価に差がないことが確認できた。

本発明は、竪ロールを用いたスラブの幅圧下方法、及びこの方法に用いる幅圧下装置に有用である。

１１ 水平ロール
１００、２００、３００ 幅圧下装置
１１０、２１０、２２０ 竪ロール
１３０、２３０ 凸部
１３１、２３１ 傾斜面
１３２、２３２ 先端面
１４０、２４０ 平坦面
３１０ 幅プレス機
３２０、３３０ 金型
３２１、３３１ 傾斜部
３２２、３３２ 平坦部
Ｓ スラブ
Ｃ スラブコーナー部
Ｄ スラブ搬送方向
Ｄ２ 先端面の鉛直方向長さ
α 傾斜面の傾斜角
ｔ スラブ厚
Ｐ 幅圧下量

Claims (7)

1. 竪ロールを用いてスラブの幅圧下を行うスラブの幅圧下方法であって、
   竪ロールの平坦な周面に設けられた凸部により幅圧下を行った直後に、竪ロールの平坦な周面、又は金型圧下面が鉛直方向に平坦である幅プレス機によって幅圧下を行い、
   前記凸部は、前記スラブの幅圧下時における前記竪ロールの水平方向に対して互いに逆向きに傾斜した上下１対の傾斜面と、前記１対の傾斜面の間に位置する先端面とを有し、前記凸部の底面の鉛直方向長さがスラブ厚超であり、前記先端面の鉛直方向長さがスラブ厚未満であり、かつ、前記凸部における前記傾斜面の傾斜角αが４５°以上９０°未満であり、
   前記凸部による幅圧下時のロール開度が、前記平坦な周面による幅圧下時のロール開度以上、又は前記金型圧下面が平坦である幅プレス機の金型開度以上となるように設定することを特徴とする、スラブの幅圧下方法。
2. 前記凸部の前記先端面の鉛直方向長さが、
   スラブ厚−幅圧下量以上であり、かつ、スラブ厚−４０ｍｍ以下である
   ことを特徴とする、請求項１に記載のスラブの幅圧下方法。
3. 請求項１又は２に記載のスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、
   通板する前記スラブの幅圧下を行う１対の竪ロールを備え、
   前記竪ロールは、上下動可能に設けられており、前記凸部と、前記スラブの幅圧下が可能な前記平坦な周面と、を有する
   ことを特徴とする、スラブの幅圧下装置。
4. 請求項１又は２に記載のスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、
   前記スラブの通板方向の上流側及び下流側に設けられ、通板する前記スラブの幅圧下を行う２対の竪ロールを備え、
   前記スラブの通板方向上流側の前記竪ロールは、周面の鉛直方向中央部に前記凸部を有するロールであり、
   前記スラブの通板方向下流側の前記竪ロールは、平坦な周面のみからなるロールである
   ことを特徴とする、スラブの幅圧下装置。
5. ２対の前記竪ロールがともに、粗圧延ラインにおける水平ロールの上流側に配置されることを特徴とする、請求項４に記載のスラブの幅圧下装置。
6. 請求項１又は２に記載のスラブの幅圧下方法に使用する幅圧下装置であって、
   前記スラブの通板方向の上流側及び下流側に設けられ、通板する前記スラブの幅圧下を行う１対の竪ロールと、通板する前記スラブの幅圧下を行う１機の幅プレス機を備え、
   前記１対の竪ロールは、周面の鉛直方向中央部に凸部を有するロールであり、
   前記幅プレス機は、鉛直方向に平坦な面からなる１対の金型を有する
   ことを特徴とする、スラブの幅圧下装置。
7. 前記１対の竪ロールおよび前記幅プレス機がともに、粗圧延ラインにおける水平ロールの上流側に配置されることを特徴とする、請求項６に記載のスラブの幅圧下装置。

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