JP2018183804A

JP2018183804A - 分塊ロールおよび鋼片の製造方法

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Publication number: JP2018183804A
Application number: JP2017087278A
Authority: JP
Inventors: 洋文二岡; Hirofumi Nioka; 量夫勝部; Kazuo Katsube; 浩司畑野; Koji Hatano
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2037-04-26
Also published as: JP6857312B2

Abstract

【課題】鋼塊または鋳片から鋼片を得る分塊における分塊ロールに生じるスラスト力の問題を解決し、形状精度に優れた鋼片を得ることができる分塊ロールおよび鋼片の製造方法を提供する。【解決手段】所定断面の鋼片に圧延する成形カリバーを有する一対の可逆式圧延機用分塊ロールにおいて、前記一対の分塊ロールが対向して噛合う段付部を具備する分塊ロール。前記段付部は、ロール軸方向に２か所以上配置されることが好ましく、前記成形カリバーのロール軸方向の両側に配置されることがより好ましい。前記成形カリバーは、ラウンド型に好適である。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼塊または鋳片を所定断面の鋼片に圧延する可逆式圧延機用の分塊ロール、および鋼片の製造方法に関するものである。

従来の可逆式圧延機に用いる分塊ロールは、例えば、図４に示すように、一対の分塊ロールに、それぞれ形状の異なる複数個のカリバーを有している。そして、そのカリバーは、角型やオクタゴン型、あるいはラウンド型の形状を呈している。この分塊ロールを使用する分塊圧延においては、鋼塊または鋳片を、先ず角型の中間カリバーで四角形状の断面に圧延する。次に、この四角形状の断面をオクタゴン形状等の断面に圧延する。そして、最終的にラウンド型の成形カリバーで円形断面の鋼片に仕上げることが一般的である。

鋼塊または鋳片を圧延して円形断面の鋼片に順次圧延するための複数個のカリバーを有する分塊ロールにおいては、複数個のカリバーの内でも、特に、最終形状に近い形状となるオクタゴン型やラウンド型の成形カリバーの形状は、圧延により摩耗して悪化する。これは、圧延後段となる成形カリバーが、圧延前段の中間カリバーよりも延べ圧延長さが長くなるために生じる。そして、形状が悪化した成形カリバーは、旋削して、正常な形状を定期的に維持することで、最終形状の直角度や真円度を出す必要があった。

これに対して、特許文献１では、圧延後段の成形カリバーの寿命を圧延前段の中間カリバーの寿命に近づけることを可能とする提案がなされている。これは、分塊ロールの圧延後段で用いる成形カリバーの摩耗量を、出来るだけ圧延前段で用いる中間カリバーの摩耗量に合わせるために中間カリバー数を増加させるものである。そして、これにより分塊ロールを旋削し直すまでの期間を長くして、ロール寿命を延長化した分塊ロールが得られるという点で優れたものである。

特開２００８−１４９３３８号公報

上述した特許文献１に開示される分塊ロールは、各カリバーでの延べ圧延長さを考慮して、その延べ圧延長さができるだけ均等になるようにカリバー数を配置することで、各カリバーの摩耗量を均一化させ、ロールの旋削時期を延長することができるという点では有利である。
しかしながら、本発明者の検討によると、可逆式圧延機に用いる分塊ロールは、鋼塊や鋳片の断面形状や、上記したオクタゴン型やラウンド型といった成形カリバーで圧延をすると、分塊ロールに大きいスラスト力を受けるという問題があることを確認した。このスラスト力の問題は、得ようとする鋼片の捩じれ、直角度や真円度といった形状精度に大きく影響を与え、続く鋼片の切削工程で歩留の低下と効率の悪化を招く原因となる。

本発明の目的は、鋼塊または鋳片から鋼片を得る分塊における分塊ロールに生じるスラスト力の問題を解決し、形状精度に優れた鋼片を得ることができる分塊ロールおよび鋼片の製造方法を提供することである。

本発明者は、一対の可逆式圧延機用分塊ロールを用いた分塊圧延において、分塊ロールに生じるスラスト力の問題を検討し、ロール軸方向に分塊ロールが対向して噛合う段付部を採用することで、得られる鋼片の形状精度を大きく改善できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、中間カリバーと所定断面の鋼片に圧延する成形カリバーを有する一対の可逆式圧延機用分塊ロールにおいて、前記一対の分塊ロールが対向して噛合う段付部を具備する分塊ロールである。
前記段付部は、ロール軸方向に２か所以上配置されることが好ましい。
前記段付部は、前記成形カリバーのロール軸方向の両側に配置されることがより好ましい。
前記成形カリバーは、ラウンド型に好適である。

また、本発明は、中間カリバーと成形カリバーを備える一対の可逆式圧延機用分塊ロールが互いに噛合い可能な段付部を備え、前記中間カリバーで圧延するときは前記段付部が噛合う状態になく、前記成形カリバーで圧延するときは前記段付部が噛合う鋼片の製造方法である。

本発明によれば、分塊圧延における分塊ロールに生じるスラスト力の問題を飛躍的に改善することができ、例えば円形断面の鋼片、すなわち丸ビレットの製造に有用な技術となる。

本発明の分塊ロールの一例を示す断面構成図。本発明の分塊ロールを用いて得た鋼片の横断面の輪郭を示す模式図。従来例の分塊ロールを用いて得た鋼片の横断面の輪郭を示す模式図。従来の分塊ロールの一例を示す断面模式図。

上述したように、本発明の重要な特徴は、一対の可逆式圧延機用分塊ロールに分塊ロールが対向して噛合う段付部を採用したことにある。
本発明の分塊ロールの断面模式図の一例を図１に示す。尚、図１では、上下一対の分塊ロールの軸対象部分は省略して表わしている。本発明の分塊ロール１は、一対のロールで構成され、可逆式圧延機に用いることができる。これにより、圧延スタンドをタンデムに配置する圧延機に比べて、省スペース化に寄与できる。そして、本発明の分塊ロールは、鋼塊または鋳片を中間鋼片に圧延するための中間カリバーと、所定の断面形状の鋼片に圧延するための成形カリバーを具備する。

本発明の分塊ロール１は、図１［Ａ］に示す状態で、図示しない角型やオクタゴン型等の中間カリバーに鋼塊または鋳片を通材して圧延して中間鋼片に圧延することができる。そして、この中間鋼片を、例えば、図１［Ｂ］に示すように、最終的にラウンド型の成形カリバー２で円形断面の鋼片に成形する。
本発明の分塊ロール１は、そのロール軸方向に、分塊ロールが対向して噛合う段付部３を具備する。これは、図１［Ｂ］に示すように、分塊ロールの成形カリバー２で所定断面の鋼片に圧延する際に、その段付部同士で上下一対の分塊ロールを噛合わせるためである。そして、本発明の分塊ロール１に具備される段付部３は、成形カリバー２以外の中間カリバーで圧延する際には、噛合うことがない高さになっている。

本発明の分塊ロールは、この段付部を採用することで、所定断面の鋼片を得るための成形カリバーでの圧延時に、分塊ロールに生じるスラスト力の影響を低減することができる。これにより、成形カリバーの形状が高い精度で維持されて圧延でき、得られる鋼片の形状の安定化を促進し、続く鋼片の切削工程で歩留の低下を抑制できる。

本発明の分塊ロール１における段付部３は、図１のように、例えば、上ロール１ａには突起（凸）部を形成し、下ロール１ｂには上ロール１ａの凸部に対向する位置に溝（凹）部を形成して噛合せるようにする。要するに、段付部３は、所謂インローの役割を果たす。
そして、この段付部は、分塊ロールの軸方向に１か所配置することで、成形カリバーでの圧延時の分塊ロールに生じるスラスト力の影響を低減することは可能である。本発明では、この段付部を２か所以上配置することが好ましい。これにより、スラスト力の低減が顕著になり、垂直直径と水平直径との誤差を極小化することができ、成形カリバーの形状をより高い精度で維持しながら圧延することができる。

また、段付部は、分塊ロール軸方向において、成形カリバーの両側に配置することがより好ましい。これにより、スラスト力の影響を最小限に抑えることができ、成形カリバーの形状保持力が強固になり、喰い出しや喰い違い、あるいは捩じれ等が抑制され、高い形状精度の鋼片を得ることが可能な圧延ができる。

本発明の分塊ロールに具備する成形カリバーは、図１では、円形断面の鋼片を得るためにラウンド型のカリバーとしている。これを、角型断面の鋼片を得るために、スクエア型やボックス型のカリバーにすることもできる。

ここで、可逆式圧延機で、図１に示す本発明の分塊ロール１を用いて、横断面の形状が直径１６０ｍｍの鋼片に圧延して、丸ビレットを得た。尚、ラウンド型の成形カリバー２を用いて圧延する際には、分塊ロールが対向するように段付部３を噛合せて圧延を行なった。
そして、得られた鋼片の横断面の形状を測定して、輪郭を模式化した。その結果を図２に示す。本発明の分塊ロールを用いて圧延した鋼片は、図２の基準線に沿った形状を呈していた。その鋼片は、円形断面の全周で直径を測定した際に、最大直径と最小直径との差が１ｍｍ以下であり、捩じれもなく、丸ビレットとして十分な真円度であり、本発明の有効性が確認できた。

また、可逆式圧延機で、本発明でいう段付部を具備しない、図４に示す分塊ロールを用いて、横断面の形状が直径１６０ｍｍの鋼片に圧延して、丸ビレットを得た。
そして、得られた鋼片の横断面の形状を測定して、輪郭を模式化した。その結果を図３に示す。本発明でいう段付部を具備しない分塊ロールを用いて圧延した鋼片は、捩じれはないものの、喰い違いが生じていた。その鋼片は、円形断面の全周で直径を測定した際に、最大直径と最小直径との差が１０ｍｍを超えており、丸ビレットとして不適な真円度であることが確認された。

１．分塊ロール
１ａ．上ロール
１ｂ．下ロール
２．成形カリバー
３．段付部

Claims

中間カリバーと所定断面の鋼片に圧延する成形カリバーを有する一対の可逆式圧延機用分塊ロールにおいて、前記一対の分塊ロールが対向して噛合う段付部を具備することを特徴とする分塊ロール。
前記段付部は、ロール軸方向に２か所以上配置されることを特徴とする請求項１に記載の分塊ロール。
前記段付部は、前記成形カリバーのロール軸方向の両側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分塊ロール。
前記成形カリバーがラウンド型からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分塊ロール。
中間カリバーと成形カリバーを備える一対の可逆式圧延機用分塊ロールが互いに噛合い可能な段付部を備え、前記中間カリバーで圧延するときは前記段付部が噛合う状態になく、前記成形カリバーで圧延するときは前記段付部が噛合うことを特徴とする鋼片の製造方法。