JP2845087B2 - 鋳造熱間圧延連続設備 - Google Patents

鋳造熱間圧延連続設備

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JP2845087B2
JP2845087B2 JP5111395A JP11139593A JP2845087B2 JP 2845087 B2 JP2845087 B2 JP 2845087B2 JP 5111395 A JP5111395 A JP 5111395A JP 11139593 A JP11139593 A JP 11139593A JP 2845087 B2 JP2845087 B2 JP 2845087B2
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属板の鋳造熱間圧延連
続設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造工程と熱間圧延工程を連続化す
ることは従来の製鋼工場と圧延工場とを別工場とする方
式に対して大幅な省エネルギー，省力化を達成するもの
であり近年この連続化を具体的に採用した設備が増えつ
つある。
【０００３】その連続化のメリットとしては、スラブの
温度を極力冷さないようにして再加熱量を小さくしてエ
ネルギー原単位を少なくすることやスラブの製鋼工場と
圧延工場との間の運搬をなくすことで省力化をはかれる
等がある。
【０００４】そして、連続鋳造工程と熱間圧延工程を連
続化する場合、生産する材料や生産量，原料の入手方
法，設備コスト，ランニングコスト，エネルギー消費
量，製造人件費等を総合的に検討して最適な設備とする
ことが望まれている。
【０００５】上記のように連続鋳造工程と熱間圧延工程
を連続化する方式を大別すると粗圧延機で数回圧延した
後、仕上圧延機列へ送り該仕上圧延機列を１回通過させ
て製品板厚まで圧下する方式と前記の粗圧延機を無くし
仕上圧延機列へ直接スラブを送り該仕上圧延機列を１回
通過させるだけで製品板厚まで圧下する方式とがある。
【０００６】しかし、スラブが厚い場合、圧延機列を１
回通過させて製品板厚まで圧下する方式に限界がでてく
る。２００mmのスラブを１回通過のみで１.６mm まで圧
延機列を１回通過させて圧下することは圧延温度を確保
することとそのために増加する圧延スピードが制約条件
となり装置として現実的に存在し得ず粗圧延機を設置す
る必要がでてくる。
【０００７】また、スラブが薄い場合、前記粗圧延機を
省略することができ設備費の低減や生産コスト低減の可
能性を有することとなる。この薄スラブを鋳造し粗圧延
機無しに連続鋳造と熱間圧延とを連続化する方式の発明
の一つとして例えば、特開昭63−132703号公報に記載さ
れたものがある。
【０００８】このものは、比較的薄いスラブを鋳造して
コンパクトな設備で年間１００万トン程度の中規模生産
を行う方式を提案している。この場合、最大３個から４
個の圧延ロールスタンドで連続的に圧延するものであ
り、前段では大径の作業ロールで圧延すること後段では
作業ロールまたは補強ロールを駆動すること、連続鋳造
と熱間圧延との間でスラブを中間貯蔵することが開示さ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、連続鋳
造装置で鋳造される鋳片の厚さは現在まで実用化できて
いるのはスラブ厚さが５０mm前後以上のものであるとい
う現実がある。
【００１０】従って、上記公報に記載されたものにおい
ては、熱間圧延で最終製品として要求される板厚が２.
０mm 以下の場合、このニーズに応えることができない
ものである。
【００１１】一方、上述した連続鋳造装置の能力から圧
延機列を１回通過させて製品板厚２.０mm 以下まで圧下
する方式が設備的に粗圧延機を配置した方式よりもコス
トメリットがなければその方式の存在意義が薄れてくる
ものである。
【００１２】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、ホットストリップをコンパクトな
設備で、かつ、消費エネルギーが少なく製造原単位が低
い、いわゆる小，中規模生産することが可能な鋳造熱間
圧延連続設備を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造設備
と、該連続鋳造設備より鋳造される鋳片の進行方向に複
数個の圧延機を備えた熱間圧延設備を配置し、前記鋳片
を任意の長さで切断しスラブとして前記鋳片を前記熱間
圧延設備へ連続的に供給し所定の形状に圧延する鋳造熱
間圧延連続設備において、前記熱間圧延設備の複数個の
圧延機のうち、後段側に配置された少なくとも１台の圧
延機は、作業ロールの駆動部が圧延に必要な駆動トルク
に耐えることができない小径である小径作業ロールを備
え、該小径作業ロールを支える補強ロールにより駆動す
るようにした圧延機とし、該圧延機の前段側に配置され
た少なくとも一台の圧延機は、前記小径作業ロールより
も大きな直径である大径の作業ロールを備えた圧延機と
することを特徴とする。
【００１４】或いは、本発明は、連続鋳造設備と、該連
続鋳造設備より鋳造される鋳片の進行方向に複数個の圧
延機を備えた熱間圧延設備を配置し、前記鋳片を任意の
長さで切断しスラブとして前記鋳片を前記熱間圧延設備
へ連続的に供給し所定の形状に圧延する鋳造熱間圧延連
続設備において、前記熱間圧延設備の複数個の圧延機の
うち、後段側に配置された少なくとも１台の圧延機は、
作業ロールの駆動部が圧延に必要な駆動トルクに耐える
ことができない小径である小径作業ロールを備え、該小
径作業ロールと圧延荷重を軸受部で支える補強ロールと
の間に中間ロールを配置し、該中間ロールまたは該補強
ロールにより駆動するようにした圧延機とし、該圧延機
の前段側に配置された少なくとも一台の圧延機は、前記
小径作業ロールよりも大きな直径である大径の作業ロー
ルを備えた圧延機とすることを特徴とする。
【００１５】或いは、本発明は、連続鋳造設備と、該連
続鋳造設備より鋳造される鋳片の進行方向に複数個の圧
延機を備えた熱間圧延設備を配置し、前記鋳片を任意の
長さで切断し、且つ１５０mm以下の厚さのスラブとして
前記鋳片を前記熱間圧延設備へ連続的に供給し所定の形
状に一回の通過で圧延する鋳造熱間圧延連続設備であっ
て、前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側
に配置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの
駆動部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができな
い小径である小径作業ロールを備え、該作業ロールを支
える補強ロールにより駆動するようにした圧延機とし、
該圧延機の前段側に配置された少なくとも一台の圧延機
は、前記小径作業ロールよりも大きな直径である大径の
作業ロールを備えた圧延機とすることを特徴とする。
【００１６】或いは、本発明は、連続鋳造設備と、該連
続鋳造設備より鋳造される鋳片の進行方向に複数個の圧
延機を備えた熱間圧延設備を配置し、前記鋳片を任意の
長さで切断し、且つ１５０mm以下の厚さのスラブとして
前記鋳片を前記熱間圧延設備へ連続的に供給し所定の形
状に一回の通過で圧延する鋳造熱間圧延連続設備であっ
て、前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側
に配置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの
駆動部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができな
い小径である小径作業ロールを備え、該小径作業ロール
を被駆動とする第一の圧延機とし、該第一の圧延機の前
段側に配置された少なくとも一台の圧延機は、前記小径
作業ロールよりも大きな直径である大径の作業ロールを
備えた２段圧延機とし、且つ、該２段圧延機と前記第一
の圧延機との間に、前記小径作業ロールよりも大きな直
径である大径の作業ロールを備えた４段圧延機を配置す
ることを特徴とする。
【００１７】或いは、また、請求項１又は請求項２に記
載の鋳造熱間圧延連続設備において、前記小径作業ロー
ルを備えた圧延機は、上下作業ロールの軸心を作業ロー
ルと接触する他のロールの軸心に対して圧延方向出側に
オフセット可能に構成され、該作業ロールに加わる駆動
接線力を圧延荷重の水平分力で低減可能としたことが望
ましい。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【作用】一般に噛込むことができる板厚は作業ロールの
半径と比例する。
【００２２】本発明では、前記熱間圧延設備の複数個の
圧延機のうち、前段側に配置された少なくとも一台の圧
延機は、大径の作業ロールを備えた圧延機としたので、
該大径作業ロールを有する圧延機は、連続鋳造設備から
送られる仕上圧延機列としては比較的厚いと考えられる
スラブを噛込むことができ、しかも、後段に配置された
圧延機と比べれば圧下量を大きくとれる。
【００２３】また、本発明では、前記大径作業ロールを
有する圧延機よりも後段には、少なくとも板材を噛込み
ができる作業ロール径で、かつ、駆動部が圧延に必要な
駆動トルクに耐えることができない径まで小径化した作
業ロールとした圧延機を配置し、該作業ロールを支える
補強ロール、或いは、中間ロールを駆動するようにする
ことで薄くなった板材を強圧下できる。
【００２４】また、同じ圧下を行う場合、作業ロール径
が小さければ圧延荷重が小さくなり駆動トルクも小さく
なる。
【００２５】つまり、強圧下が可能になると圧延機の台
数を少なくすることができ、また、厚い材料ほど保熱能
力を有することもあって低速での圧延を可能とする。
【００２６】従って、ホットストリップをコンパクトな
鋳造熱間圧延連続設備とできる。更に、圧延エネルギー
も小さくすることができるので消費エネルギーが少なく
製造原単位が低い鋳造熱間圧延連続設備が提供できる。
【００２７】また、熱間圧延設備の圧延機列の前段に大
径作業ロールを備えた圧延機を並べこの圧延機を２段圧
延機とすること、或いは、大径作業ロールを備えた圧延
機の後段の圧延機を作業ロールの駆動部が圧延に必要な
駆動トルクに耐えることができない小径である作業ロー
ルを備えた圧延機とし、かつ、該圧延機を複数個並べる
ことで、圧延機列を２種類の圧延機で構成することで設
備費を低減でき保全性を向上することもできる。
【００２８】また、前段の大径作業ロールを備えた圧延
機は板クラウンを調節できるようにし、該圧延機よりも
後段の圧延機では板クラウンや板形状を調節できるよう
にし、高精度な圧延材を提供することができる。
【００２９】また、熱間圧延設備の圧延機列の作業ロー
ルにハイス系ロールを採用することで、強圧下、低速の
圧延をより可能とし、更に、圧延機にロール研磨装置を
設置することでかかる強圧下、低速の厳しい条件の圧延
においてもロールの組替え頻度を少なくすることができ
る。
【００３０】一方、スラブ温度を圧延温度に保ちつつ圧
延機列へ送ることが熱間圧延薄板材を得るために必要な
技術となる。通常連続鋳造機の鋳造速度はスラブの再加
熱を最小となるように設計され鋳片が保有する熱を利用
しつつ圧延温度へ調節していくものである。しかしなが
ら、熱間圧延設備側でトラブルが発生した場合などの一
つの対応法として鋳造速度を落とすことがある。この場
合、連続鋳造機内で鋳片の温度が低下するため再加熱量
を増やさざるを得なくなる。
【００３１】本発明では、鋳片を任意の長さで切断する
切断機の鋳造方向後方に誘導加熱炉を配置することで鋳
片が切断される前から該鋳片を加熱でき、鋳片の温度を
高め、更に、前記誘導加熱炉の後方に断熱的炉を設けス
ラブの熱を極力外部に逃がさないようにしつつ熱間圧延
設備へと送ることで経済的な設備長で連続鋳造設備と熱
間圧延設備とを連結することが可能となる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図３
を用いて説明する。
【００３３】図１には、鋳造熱間圧延設備を示すもので
あり、鋳片１６を連続的に鋳造する連続鋳造設備１と、
連続鋳造設備１により鋳造される鋳片１６の進行方向に
複数個の圧延機を備えた圧延機列４を有する熱間圧延設
備７が配置されている。
【００３４】そして、連続鋳造設備１により鋳造される
鋳片１６の先頭にあるダミーバー部を切断する、或い
は、任意の長さのスラブ１７に切断する切断機２，スラ
ブ１７を加熱する誘導加熱炉２０，切断された前記ダミ
ーバー部を鋳造方向からずらし、かつ、スラブ１７を断
熱状態で仕上圧延機列４を有する熱間圧延設備７に供給
する断熱炉３を備えている。
【００３５】前記熱間圧延設備７は、仕上圧延機列４の
他に、スラブ１７の幅を調節する幅圧延機１９，スラブ
１７の表面のスケールを取除くデスケーリング装置２
２，仕上圧延されたストリップを冷却する冷却ゾーン５
及びダウンコイラー６等で構成されている。
【００３６】前記仕上圧延機列４は、Ｎｏ.１ スタンド
８，Ｎｏ.２ スタンド９，Ｎｏ.３スタンド１０，Ｎｏ.
４ スタンド１１，Ｎｏ.５ スタンド１２の５スタンド
タンデムミルを備えており、Ｎｏ.１ スタンド８及びＮ
ｏ.２ スタンド９は大径の作業ロールを有する２段圧延
機、Ｎｏ.３ スタンド１０からＮｏ.５ スタンド１２は
４段圧延機である。
【００３７】図２は図１で示した鋳造熱間圧延設備を上
方から見た図である。
【００３８】断熱炉３の進行方向左側には連続鋳造設備
１と熱間圧延設備７との間にスラブを保熱し中間貯蔵す
る保熱炉１３が配置されている。この保熱炉１３は熱間
圧延設備７でのトラブル等の対応のために利用するもの
でありスラブ１７はスラブ支持アーム１４で持ち上げら
れながら保熱炉１３へ、或いは、保熱炉１３から鋳造ラ
インへ運べるようになっている。保熱炉１３上に運ばれ
たスラブはスラブクランプ装置１５によりクランプされ
た後、保熱炉１３内に格納されるようになっている。
【００３９】なお、断熱炉３に設けられた断熱炉用バー
ナ５２は、断熱炉３の中を加熱するものであり、操業初
期の炉内加熱や炉内の温度低下の際にタイムリーに加熱
するものである。
【００４０】図３は、図１のＡ−Ａ矢視図であり、スラ
ブをリジエクト（鋳造ラインから保熱炉へ運ぶこと）す
るための機構、及びその方法を説明するためのものであ
る。スラブ支持アーム１４はアーム支持ローラ２３，２
４により支えられ鋳造ラインに直交するように動かすこ
とができる。一方、アーム持ち上げ用のシリンダー３２
はアーム支持ローラ２４を持ち上げることができ、これ
によってスラブを鋳造ライン中にローラから浮かして保
熱炉１３方向へと運べるようになっている。断熱炉３に
は、とびら２５，２６を有し、スラブを保熱炉と鋳造ラ
インとの間で運ぶ際に開けることにより、断熱炉３内の
温度低下を極力防止している。
【００４１】保熱炉１３には、保熱炉用ふた２７でふた
をし保熱するようにしており、スラブ１７を運ぶ際に保
熱用ふたの昇降装置２８により開閉されるようになって
いる。
【００４２】また、保熱炉１３内のスラブ１７は、スラ
ブ受け３１上に重ねるように格納されており、ウォーム
ジャッキ３０によりスラブ受け３１が昇降されるように
なっている。これは、保熱用ふた２７とスラブ受け３１
との間は極力少ない方が保熱効果が良いことやスラブの
運搬のためにスラブ１７の枚数に合わせスラブ受け３１
を昇降させるものである。
【００４３】なお、図示はしていないが保熱炉１３内
は、加熱機構を有しており、スラブ１７の温度低下がな
いように格納できるものである。
【００４４】図４は図１中のイの位置、即ち誘導加熱炉
２０の入口における鋳片の平均温度と鋳造速度との関係
を示す図である。
【００４５】通常４.０ｍ／minで鋳造するので誘導加熱
炉２０の入口で鋳片温度が鋳片目標温度以上になってい
ることから再加熱を必要としないが、熱間圧延設備７側
のトラブル等のため鋳造速度が落ちると再加熱を必要と
し、例えば、鋳造速度が2.5ｍ／min におちると約７０
℃昇温させなければならないことになる。誘導加熱炉２
０はこのような場合に鋳片の再加熱を行うために用いる
ものである。
【００４６】図２６は任意の断面収縮率(Ｒ.Ａ）を得る
ために必要な保定時間と温度との関係の一例を示す図で
あり、文献『鉄と鋼、第６５年（１９７９）第１４号
論文−凝固組織を持つ種々の鋼の高温域における脆化特
性−』の図６を引用したものである。
【００４７】この文献では、（１）融点〜１２００℃の
脆化、（２）１２００℃〜９００℃における脆化、
（３）９００℃〜７００℃における脆化、等について記
述されており、この（２）の１２００℃〜９００℃にお
ける脆化については、過飽和に存在するＳ，Ｏがオース
テナイト粒界に（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｓ，（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｏの
形で析出し、この状態で引張応力が加わると低い延性を
示すこと、恒温保定でこの析出物の粗大化が進み脆化に
寄与しなくなる等が記述されている。
【００４８】図２６において、断面収縮率(Ｒ.Ａ）が大
きいほど材料に延性があることを示している。この延性
が大きいことは、圧延作業において割れ発生の不具合を
生ずることが少なくなることを意味するものである。断
面収縮率(Ｒ.Ａ）が６０％になるのに必要な保定時間
は、材料温度が９００℃のときは約１０分、１１００℃
のときは約１.１ 分となることから１１００℃程度で保
定する方が延性のある材料を得やすくなる。
【００４９】従って、スラグ１７を１０００〜１２００
℃の範囲で、ある程度の時間保定し、その後仕上圧縮機
列へ供給することが好ましいと言える。
【００５０】また、前述のように、鋳造速度が遅くなる
と鋳片の温度が下がるため再加熱を必要とするが、この
再加熱のタイミングとしては極力早く行うことで再加熱
量を小さくし、かつ、連続鋳造設備と熱間圧延設備７と
の距離を経済的な長さとして延性のある材料を得ること
ができる。
【００５１】図５は本発明の第２の実施例である鋳造熱
間圧延連続設備を示す図であり、図６は図５を上方から
見た図である。
【００５２】図５及び図６に示す第２の実施例では、図
１及び図２で説明した第１の実施例の断熱炉３の出側位
置に更に誘導加熱炉２９を配置したものである。
【００５３】保熱炉１３から断熱炉３へ運び入れたスラ
ブ１７が再加熱を必要とする場合や鋳造後誘導加熱炉２
０及び断熱炉３を通過しても圧延温度を得ることができ
ないような場合、誘導加熱炉２９により再加熱し熱間圧
延設備７側へスラブ１７を熱間圧延設備７へ供給するも
のである。
【００５４】図７は本発明の第３の実施例である鋳造熱
間圧延連続設備を示す図であり、図８は図７を上方から
見た図である。
【００５５】図７及び図８に示す第３の実施例では、図
５及び図６で説明した第２の実施例の誘導加熱炉２９の
出側に均熱炉２１を配置したものである。
【００５６】均熱炉２１内に備えられた均熱炉用バーナ
５３は均熱炉２１の中を加熱するものであり、操業初期
の炉内加熱や炉内の温度低下の際にタイムリーに加熱す
るものである。
【００５７】なお、均熱炉２１の役割はスラブの温度を
均一にするものである。
【００５８】以上図１乃至図８を用いて説明したよう
に、本発明の第１の実施例から第３の実施例によりスラ
ブ１７は所定の圧延温度に保たれ熱間圧延設備７側へと
供給されることとなるものである。
【００５９】次に、本発明の第１乃至第３の実施例で示
した仕上圧延機列４について説明する。
【００６０】図９は仕上圧延機列４のロールサイズの概
念を示す第１の実施例であり、図１０は仕上圧延機列４
のロールサイズの概念を示す第２の実施例であり、図１
１は仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す第３の
実施例である。
【００６１】いずれも、前段の２台の圧延機は大径の作
業ロールを有する圧延機とし、該圧延機よりも後段側に
配置された圧延機は、作業ロールの駆動部が圧延に必要
な駆動トルクに耐えることができない小径である作業ロ
ールを備え、該作業ロールを支える補強ロール或いは中
間ロールにより駆動するようにした小径作業ロール被駆
動圧延機としてある。
【００６２】図９から図１１に示すような第１乃至第３
の実施例においては５台の圧延機を並べることにより４
０mmから８０mm程度のスラブを２.０mm 以下まで圧延す
ることが可能となるものである。
【００６３】図１２は、図１３から図１６の各評価に使
用した作業ロール径を各スタンド毎に整理した図であ
る。
【００６４】なお、図１２乃至図１６において、実線ａ
は全スタンドとも作業ロール駆動の場合を示し、破線ｂ
は前段の２台の圧延機を大径の作業ロールとし該作業ロ
ールの後方の各圧延機は小径作業ロール被駆動圧延機と
した場合を示すものである。図１３は、図１２における
作業ロール径を備えた圧延機で圧延する場合のパススケ
ジュールの一例を示す図であり７０mmから１.６mm まで
を圧延機列出側速度を４００ｍ／min として５パスで圧
延する場合を示すものであり、図１４は、図１２で圧延
する場合の各スタンドの上下トータル圧延トルクを示す
ものであり、図１５は、図１２で圧延する場合の各スタ
ンドの圧延荷重を示すものであり、図１６は、図１２で
圧延する場合の各スタンドのモーターパワーを示すもの
である。
【００６５】ここで、実線ａの場合、Ｎｏ.２ スタンド
とＮｏ.４ スタンドは作業ロールの直径がその駆動部が
駆動トルクに耐える大きさで、かつ、できるだけ小さく
してあり、Ｎｏ.３ スタンドとＮｏ.５ スタンドの作業
ロールはそれぞれＮｏ.２ スタンド及びＮｏ.４ スタン
ドと同じ作業ロール径としてある。
【００６６】一方、破線ｂの場合、Ｎｏ.３ スタンドの
作業ロールの直径がその駆動部が駆動トルクに耐えない
大きさの小径としてありＮｏ.４ スタンドとＮｏ.５ ス
タンドの作業ロールはＮｏ.３ スタンドの作業ロールの
直径と合わせてある。但し、この場合でもＮｏ.３ スタ
ンドにおいて噛込みができなければ通板及び圧延ができ
なくなるので作業ロール直径の制約条件はこの噛込みと
いうことになる。
【００６７】また、図１３のパススケジュールではＮ
ｏ.３ スタンド入側の板厚は１４mm程度であるから材料
と作業ロールとの間の摩擦係数を０.２ とすると作業ロ
ールの直径の最小値は４００mm程度となる。
【００６８】ここで、作業ロールの直径がその駆動部が
駆動トルクに耐えない大きさの小径について説明する。
【００６９】図１７には、作業ロール駆動可能領域及び
作業ロール駆動不可能領域を示す図であり、図中Tqc で
示す実線は作業ロール駆動可能な領域の限界を示すもの
である。Tqc より下側が作業ロール駆動可能領域であ
り、Tqc より上側が作業ロール駆動不可能領域である。
【００７０】従って、図１４の上下トータル圧延トルク
では破線ｂのＮｏ.３ スタンドは図１７のｂ−３の位置
となり、同様に図１４の破線ｂのＮｏ.４スタンド及びN
o.5スタンドはそれぞれｂ−４，ｂ−５の位置となるこ
とから前述したように上記Ｎｏ.３ ，４スタンドは図１
３に示したパススケジュールのもとでは作業ロール駆動
ができない圧延機であることがいえる。
【００７１】また、図１５によればＮｏ.３ スタンドか
らＮｏ.５ スタンドの圧延荷重は実線ａに対して破線ｂ
の方が２００トンから６００トン程度小さくなり、補強
ロールを小さくすることができ、より小型な圧延機とし
得ることが分かる。
【００７２】更に、図１６によればモーターパワーは実
線ａに対して破線ｂの方が５スタンド合計でトータルモ
ーターパワーの約１割にあたる約２０００ｋｗ少なくで
きることが分かる。
【００７３】図１８は、図１２で示した作業ロール径を
有する圧延機で圧延する場合の各スタンドでのストリッ
プの平均温度を示すものである。破線ｂの方が実線ａに
比べＮｏ.５ スタンド出側温度で約１１℃高くなること
から、ストリップの圧延温度から考えて破線ｂは実線ａ
よりも圧延速度を下げることが可能である。このように
圧延速度を下げられることはストリップ温度との兼合い
もあるがモーターパワーを少なくすることにもつながる
ものである。
【００７４】図１９は仕上圧延機列４のロールサイズの
第４の実施例でありスラブ厚が４０mm以下で圧延機列出
側板厚が２.０mm 以下の場合の一例を示すものである。
この場合、大径作業ロールの２段圧延機を１台配置し、
その後方に小径作業ロール被駆動圧延機を３台配置した
ものである。
【００７５】図２０は仕上圧延機列４のロールサイズの
第５の実施例でありスラブ厚が150mmで圧延機列出側板
厚が２.０mm 以下の場合の一例を示すものである。この
場合、大径作業ロールの２段圧延機を２台とその後方に
大径作業ロールを有する４段圧延機を２台配置し、その
後方に小径作業ロール被駆動圧延機を３台配置したもの
である。
【００７６】なお、スラブ厚が１５０mmを超えると圧延
機を１列に配置して連続的に１回の通過で圧延すること
は設備が過大となるため、粗圧延機でリバース圧延する
等して減厚した後、仕上圧延機列を１回通す方式を選択
するのが一般的である。
【００７７】つぎに、仕上圧延機列４を構成する小径作
業ロール被駆動圧延機に適用できる具体的な圧延機につ
いて説明する。
【００７８】図２１に示す圧延機は、小径作業ロール被
駆動圧延機の一例を示すものであり、上下中間ロール３
５，３６を軸方向に移動可能なロールとしたものであ
る。また、上下作業ロール３３，３４には上下方向のロ
ールベンディング力が作用するようにしてある。この場
合、駆動ロールは上下中間ロール３５，３６或いは上下
補強ロール３７，３８となる。
【００７９】なお、図示はしていないが上下中間ロール
３５，３６にも上下作業ロール３３，３４と同様にロー
ルベンディング力を与えるようにすることもできる。
【００８０】以上のような圧延機を採用することによ
り、ロールの軸方向移動やロールベンディング力によっ
て板クラウンや板形状を調節することが可能となる。
【００８１】更に、上下作業ロール３３，３４を上下中
間ロール３５，３６と同様に軸方向に移動可能とするこ
ともでき、この作業ロールの軸方向移動を周期的に行う
ことで作業ロールの摩耗を分散することができ圧延中の
ロールの使用時間を長く、かつ、板クラウンや板形状の
すぐれた圧延を達成できるものである。
【００８２】また、図２２に示す圧延機も小径作業ロー
ル被駆動圧延機の一例を示すものであり、上作業ロール
３９と上補強ロール４１及び下作業ロール４０と下補強
ロール４２が一緒に上下でそれぞれ反対方向にクロスす
ることが可能な圧延機である。
【００８３】このようにロールをクロスすることで上下
作業ロール間のギャッププロフィールを変化させること
ができ、板クラウンや板形状を調節することが可能とな
る。なお、図示はしないが仕上圧延機列４の前段に配置
した大径の作業ロールを有する圧延機においても４段圧
延機ならば上記のようにペアクロスさせるか上下作業ロ
ールのみを上下でそれぞれ反対方向にクロスするように
することで上下作業ロール間のギャッププロフィールを
変化させることができ板クラウンを調節することが可能
となるし、２段圧延機ならば上下作業ロールを上下でそ
れぞれ反対方向にクロスするようにすることで同様の効
果を得ることができる。
【００８４】また、図２３に示す圧延機も小径作業ロー
ル被駆動圧延機の一例を示すものであり、上下作業ロー
ル４３，４４は駆動しないロールであり、駆動ロールは
上下中間ロール４５，４６或いは上下補強ロール４７，
４８としてあるものである。そして、上下作業ロール４
３，４４または上下中間ロール４５，４６または上下補
強ロール４７，４８の少なくとも一対のロールに対して
おのおの略同一形状のイニシャルクラウンを互いに点対
象となるべく付与したものであり、上下中間ロール４
５，４６または上下作業ロール４３，４４を図２１に示
す圧延機と同様に軸方向に移動させたり、ロールベンデ
ィング力を付与することで板クラウンや板形状を調節す
ることができる。
【００８５】また、図２４に示す圧延機も小径作業ロー
ル被駆動圧延機の一例を示すものであり、上下作業ロー
ル４９，５０は駆動しないロールであり、駆動ロールは
上下補強ロール５１，５２としてある。上下作業ロール
４９，５０及び上下補強ロール５１，５２のうち少なく
とも一対のロールに対しておのおの略同一形状のイニシ
ャルクラウンを互いに点対象となるべく付与したもので
あり、上下作業ロール４９，５０を軸方向に移動させた
りロールベンディング力を付与することで板クラウンや
板形状を調節することができる。
【００８６】なお、仕上圧延機列４の前段に配置した大
径の作業ロールを有する圧延機においても図２４に示し
た方式の圧延機も採用し得るものである。
【００８７】更に、図２５に示す圧延機も小径作業ロー
ル被駆動圧延機の一例を示すものであり、上下作業ロー
ル５３，５４の軸心が作業ロール５３，５４と接触する
他のロール５５，５６の軸心に対して圧延方向出側にδ
だけオフセットするようにしたものである。
【００８８】このようにオフセットすることで作業ロー
ル５３，５４に作用する駆動接線力Ｆ1 は作業ロール５
３，５４に対し圧延方向入側に作用し圧延荷重の作業ロ
ールに作用する水平方向の分力Ｆ2 は圧延方向出側に作
用するので作業ロール５３，５４に作用する水平力を少
なくすることができる。
【００８９】なお、ストリップ１８の入出側には張力が
作用しており、この力を加味してオフセット量δを圧延
状態に合わせて変化させ作業ロールに作用する水平力を
少なくするように調節できるようにしてある。
【００９０】その他、図９，図１０，図１１，図２０に
おいて示した仕上圧延機列４として、前段側に２段圧延
機を２列並べたもを例示したが、この２段圧延機をひと
つのハウジングに２列並べて設置することでロール間隔
を狭めることができ設備長を短くすることができる。
【００９１】また、熱間圧延用ロールとして最近適用が
拡大されつつある耐摩耗性，耐肌荒れ性に優れたハイス
ロールを用いると摩耗量を従来のニッケルグレーンロー
ルに較べ１／４〜１／５に少なくできるのでロールを長
時間使用できロール組替周期を大幅に延長することがで
きるなどのメリットがある。
【００９２】更に、連続鋳造設備と熱間圧延設備とを連
結すると強圧下であること、低速であること、同一スラ
ブ幅の圧延が長時間続くこと等がありロールは過酷な条
件のもとで使用されることとなる。これに対してはロー
ル研磨装置を設置することでロール摩耗の増加があって
もロール組替周期を短くすることなく操業できるように
するものである。
【００９３】
【発明の効果】本発明によれば、ホットストリップをコ
ンパクトな設備で小，中規模に生産することを実現でき
る鋳造熱間圧延連続設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である鋳造熱間圧延連続
設備を示す図である。
【図２】図１に示した鋳造熱間圧延連続設備を上方から
見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１のイの位置における鋳片の平均温度と鋳造
速度との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例である鋳造熱間圧延連続
設備を示す図である。
【図６】図４に示した鋳造熱間圧延連続設備を上方から
見た図である。
【図７】本発明の第３の実施例である鋳造熱間圧延連続
設備を示す図である。
【図８】図６に示した鋳造熱間圧延連続設備を上方から
見た図である。
【図９】仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す第
１の実施例である。
【図１０】仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す
第２の実施例である。
【図１１】仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す
第３の実施例である。
【図１２】各評価に使用した作業ロール径を各スタンド
で整理した図である。
【図１３】図１２で示した作業ロール径を備えた圧延機
で圧延する場合のパススケジュールの一例を示す図であ
る。
【図１４】図１２で示した作業ロール径を備えた圧延機
で圧延する場合の各スタンドの上下トータル圧延トルク
を示す図である。
【図１５】図１２で示した作業ロール径を備えた圧延機
で圧延する場合の各スタンドの圧延荷重を示す図であ
る。
【図１６】図１２で示した作業ロール径を備えた圧延機
で圧延する場合の各スタンドのモーターパワーを示す図
である。
【図１７】作業ロール駆動可能な領域の限界を説明する
説明図である。
【図１８】図１２で示した作業ロール径を備えた圧延機
で圧延する場合の各スタンドのストリップ平均温度を示
す図である。
【図１９】仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す
第４の実施例である。
【図２０】仕上圧延機列４のロールサイズの概念を示す
第５の実施例である。
【図２１】仕上圧延機列４を構成する小径作業ロール被
駆動圧延機に適用できる圧延機の概略図である。
【図２２】仕上圧延機列４を構成する小径作業ロール被
駆動圧延機に適用できる圧延機の概略図である。
【図２３】仕上圧延機列４を構成する小径作業ロール被
駆動圧延機に適用できる圧延機の概略図である。
【図２４】仕上圧延機列４を構成する小径作業ロール被
駆動圧延機に適用できる圧延機の概略図である。
【図２５】仕上圧延機列４を構成する小径作業ロール被
駆動圧延機に適用できる圧延機の概略図である。
【図２６】任意の断面収縮率(Ｒ.Ａ）を得るために必要
な保定時間と温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…連続鋳造設備、２…切断機、３…断熱炉、４…仕上
圧延機列、５…ストリップ冷却ゾーン、６…ダウンコイ
ラ、７…熱間圧延設備、８…Ｎｏ.１ スタンド、９…Ｎ
ｏ.２ スタンド、１０…Ｎｏ.３ スタンド、１１…Ｎ
ｏ.４ スタンド、１２…Ｎｏ.５ スタンド、１３…保熱
炉、１４…スラブ支持アーム、１５…スラブクランプ装
置、１６…鋳片、１７…スラブ、１８…ストリップ、１
９…幅圧延機、２０…誘導加熱炉、２１…均熱炉、２２
…デスケーリング装置、２３…アーム支持ローラ、２４
…アーム支持ローラ、２５，２６…とびら、２７…保熱
炉用ふた、２８…保熱炉用ふた昇降装置、２９…誘導加
熱炉、３０…ウォームジャッキ、３１…スラブ受け、３
２…アーム持上げシリンダー、３３…上作業ロール、３
４…下作業ロール、３５…上中間ロール、３６…下中間
ロール、３７…上補強ロール、３８…下補強ロール、３
９，４９…上作業ロール、４０，５０…下作業ロール、
４１，４７，５１…上補強ロール、４２，４８，５２…
下補強ロール、４３，５３…上作業ロール、４４，５４
…下作業ロール、４５，５５…上中間ロール、４６，５
６…下中間ロール、５７…断熱炉用バーナ、５８…均熱
炉用バーナ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−100903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−57659（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−5785（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 1/26 B21B 1/46

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続鋳造設備と、該連続鋳造設備より鋳造
    される鋳片の進行方向に複数個の圧延機を備えた熱間圧
    延設備を配置し、前記鋳片を任意の長さで切断しスラブ
    として前記鋳片を前記熱間圧延設備へ連続的に供給し所
    定の形状に圧延する鋳造熱間圧延連続設備において、 前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側に配
    置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの駆動
    部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができない小
    径である小径作業ロールを備え、該小径作業ロールを支
    える補強ロールにより駆動するようにした圧延機とし、
    該圧延機の前段側に配置された少なくとも一台の圧延機
    は、前記小径作業ロールよりも大きな直径である大径の
    作業ロールを備えた圧延機とすることを特徴とする鋳造
    熱間圧延連続設備。
  2. 【請求項２】 連続鋳造設備と、該連続鋳造設備より鋳造
    される鋳片の進行方向に複数個の圧延機を備えた熱間圧
    延設備を配置し、前記鋳片を任意の長さで切断しスラブ
    として前記鋳片を前記熱間圧延設備へ連続的に供給し所
    定の形状に圧延する鋳造熱間圧延連続設備において、 前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側に配
    置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの駆動
    部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができない小
    径である小径作業ロールを備え、該小径作業ロールと圧
    延荷重を軸受部で支える補強ロールとの間に中間ロール
    を配置し、該中間ロールまたは該補強ロールにより駆動
    するようにした圧延機とし、該圧延機の前段側に配置さ
    れた少なくとも一台の圧延機は、前記小径作業ロールよ
    りも大きな直径である大径の作業ロールを備えた圧延機
    とすることを特徴とする鋳造熱間圧延連続設備。
  3. 【請求項３】 連続鋳造設備と、該連続鋳造設備より鋳造
    される鋳片の進行方向に複数個の圧延機を備えた熱間圧
    延設備を配置し、前記鋳片を任意の長さで切断し、且つ
    150mm以下の厚さのスラブとして前記鋳片を前記熱間圧
    延設備へ連続的に供給し所定の形状に一回の通過で圧延
    する鋳造熱間圧延連続設備であって、 前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側に配
    置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの駆動
    部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができない小
    径である小径作業ロールを備え、該作業ロールを支える
    補強ロールにより駆動するようにした圧延機とし、該圧
    延機の前段側に配置された少なくとも一台の圧延機は、
    前記小径作業ロールよりも大きな直径である大径の作業
    ロールを備えた圧延機とすることを特徴とする鋳造熱間
    圧延連続設備。
  4. 【請求項４】 連続鋳造設備と、該連続鋳造設備より鋳造
    される鋳片の進行方向に複数個の圧延機を備えた熱間圧
    延設備を配置し、前記鋳片を任意の長さで切断し、且つ
    150mm以下の厚さのスラブとして前記鋳片を前記熱間圧
    延設備へ連続的に供給し所定の形状に一回の通過で圧延
    する鋳造熱間圧延連続設備であって、 前記熱間圧延設備の複数個の圧延機のうち、後段側に配
    置された少なくとも１台の圧延機は、作業ロールの駆動
    部が圧延に必要な駆動トルクに耐えることができない小
    径である小径作業ロールを備え、該小径作業ロールを被
    駆動とする第一の圧延機とし、該第一の圧延機の前段側
    に配置された少なくとも一台の圧延機は、前記小径作業
    ロールよりも大きな直径である大径の作業ロールを備え
    た２段圧延機とし、且つ、該２段圧延機と前記第一の圧
    延機との間に、前記小径作業ロールよりも大きな直径で
    ある大径の作業ロールを備えた４段圧延機を配置するこ
    とを特徴とする鋳造熱間圧延連続設備。
  5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載の鋳造熱間圧
    延連続設備において、 前記小径作業ロールを備えた圧延機は、上下作業ロール
    の軸心を作業ロールと接触する他のロールの軸心に対し
    て圧延方向出側にオフセット可能に構成され、該作業ロ
    ールに加わる駆動接線力を圧延荷重の水平分力で低減可
    能としたことを特徴とする鋳造熱間圧延連続設備。
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