JP2911585B2 - ホットストリップ圧延設備及び圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスラブよりホットストリップを連続的に圧延
する圧延設備及び圧延方法に係わり、特に、設備長の短
縮及び熱損失の低減に好適なホットストリップ圧延設備
及び圧延方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の全連続ホットストリップ圧延設備の代表例を第
８図に示す。従来のホットストリップ圧延設備の圧延機
列は粗圧延機群と仕上圧延機群とに大別され、通常、粗
圧延機群の隣接圧延機間距離はそれらの間を移動する圧
延材長より大きくされ、相互に独立した圧延が可能な距
離とされている。また、粗圧延機群の最終圧延機と仕上
圧延機群の初めの圧延機間距離もそれらの間を通過する
圧延材の長さ以上とされている。したがって、設備長は
長大となり、圧延途中での熱損失も大きく、省エネルギ
ーの観点より好ましくなかった。また、設備費も設備長
に見合って大きくなっていた。

そこで、最近では粗圧延機群に代え、可逆圧延可能な
１台の粗圧延機を採用して設備長を短縮する方式を採用
する動きがある。

しかし、いずれの方式を採用しても、先行圧延材の仕
上圧延が完了するまで後続圧延材は仕上圧延機群の入口
で長時間滞留することになり、圧延材全体の温度低下
や、圧延材の長手方向及び幅方向の不均一な温度低下に
よる温度むらが発生する。このため、当該部分での熱損
失は不可避であり、また炉の抽出温度制約、仕上圧延機
群入側でのエッジヒータの設置等の配慮が必要であっ
た。

一方、最近は圧延材を順次接合して連続的に熱間圧延
を行なう新しい圧延方法が提案されている。その一つと
して、特開昭57−106403号公報に記載のように、粗圧延
機群の入側にスラブ接合装置を配置し、スラブの状態で
圧延材を接合して行なう連続圧延があり、もう一つは、
特開昭58−112601号公報に記載のように、粗圧延機群と
仕上圧延機群との間にバー材接合装置を配置し、粗圧延
後のバー材の状態で圧延して行なう連続圧延である。

しかしながら、前者のスラブ接合による連続圧延は仕
上圧延機群の最終速度に粗圧延機群の最前段の圧延速度
が制約され、粗圧延機群の圧延速度は遅くなるので、圧
延材が普通鋼の場合、圧延材表面にスケールが発生し、
スケール除去のためのデスケーリングによる圧延材の温
度低下の問題がある。また、後者のバー材接合による連
続圧延は、従来設備と同様に仕上圧延機郡入側での圧延
材の滞留時間が長いため温度低下の問題があり、更に、
バー材接合装置と仕上圧延機群との間には両処理の時間
差を吸収するための巨大なルーパ装置が必要となる。

なお、ホットストリップの圧延に係わるものでない
が、圧延機を近接配置する例として特開昭52−88565号
公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来技術はいずれも圧延材の温度低下
という点についての配慮が不十分であり、省エネルギー
圧延ができないという問題があり、特に、第８図に示す
従来技術にあっては設備長が大きいので、温度低下が更
に大きくなりかつ設備費が増大するという問題があり、
特開昭58−112601号公報に記載の従来技術については巨
大なルーパが必要となることから実現そのものが困難で
あるという問題があった。

本発明の目的は、設備長が短くなりかつ圧延材の温度
低下が小さくなるように圧延機の配列を工夫することに
より、省エネルギー圧延が可能で、高品質の製品を経済
的に製造することのできるホットストリップ圧延設備及
び圧延方法を提供することである。

本発明の他の目的は、設備長を短くしながら圧延材の
接合による連続圧延を可能とし、歩留り向上、省エネル
ギー圧延、省力化を合わせて達成するホットストリップ
圧延設備及び圧延方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のホットストリップ
圧延設備は、粗圧延機群と、仕上圧延機群と、前記粗圧
延機群と仕上圧延機群との間に配置された少なくとも２
台の中間圧延機群と、前記中間圧延機群と仕上圧延機群
との間に配置された圧延材の先端を切断するための切断
装置とを備え、粗圧延機群の各圧延機を隣接圧延機間で
圧延材をタンデム圧延可能な距離に近接配置し、中間圧
延機群と仕上圧延機群とを中間圧延機群の最初の圧延機
と仕上圧延機群の最初の圧延機間で圧延材をタンデム圧
延可能な距離に近接配置し、粗圧延機群と中間圧延機群
とを粗圧延機群で圧延された圧延材の長さ以上の距離に
配置したものである。

上記粗圧延機群の代わりに可逆圧延可能な１台の粗圧
延機を配置してもよい。

また、本発明のホットストリップ圧延設備は、上記粗
圧延機群又は可逆圧延可能な１台の粗圧延機と中間圧延
機群との間に配置された圧延材の接合装置を更に備える
ものである。

好ましくは、接合装置は走行式の接合装置であり、接
合装置の走行範囲に位置するテーブルローラは昇降自在
とされる。

また、上記目的を達成するため、本発明の圧延方法
は、粗圧延機群と仕上圧延機群との間に少なくとも２台
の中間圧延機群を配置し、粗圧延機群での圧延を、少な
くとも隣接圧延機間で圧延材を同時噛みするタンデム圧
延により行ない、かつその圧延を中間圧延機群及び仕上
圧延機群による圧延とは独立して行ない、中間圧延機群
から仕上圧延機群にかけての圧延を、少なくとも中間圧
延機群の最初の圧延機と仕上圧延機群の最初の圧延機間
で圧延材を同時噛みするタンデム圧延により行なうこと
を特徴とするものである。

〔作用〕

粗圧延機群の各圧延機を隣接圧延期間で圧延材をタン
デム圧延可能な距離に近接配置することにより、粗圧延
機群の設備長が第８図に示す従来技術に比べて大幅に短
縮され、中間圧延機群と仕上圧延機群とを中間圧延機群
の最初の圧延機と仕上圧延機群の最初の圧延機間で圧延
材をタンデム圧延可能な距離に近接配置することによ
り、中間圧延機群から仕上圧延機群までの設備長を第８
図に示す従来技術の仕上圧延機群の設備長とに近い長さ
とすることができる。また、粗圧延機群と中間圧延機群
との距離は、中間圧延機群入側での圧延材は第８図に示
す従来技術の仕上圧延機群入側での圧延材に比べて板厚
が厚く、圧延材長が短いことから、当該従来技術の粗圧
延機群と仕上圧延機群との間の距離より短くなる。した
がって、全体の設備長が従来技術に比べて短縮される。

また、粗圧延機群と中間圧延機群とを粗圧延機群で圧
延された圧延材の長さ以上の距離に配置したことによ
り、粗圧延機群では中間圧延機群及び仕上圧延機群での
圧延速度に影響されず、単独タンデム圧延が可能となる
ので、従来のバース材接合による連続圧延に比べて粗圧
延での温度降下が小さくなる。

更に、粗圧延機群と仕上圧延機群の間に中間圧延機群
を配置し、中間圧延機群の最初の圧延機と仕上圧延機群
の最初の圧延機の距離を両者間で圧延材をタンデム圧延
可能な距離とすることにより、中間圧延機群から仕上圧
延機群にかけて圧延材は連続的にタンデム圧延され、圧
延材の板厚が薄く、温度降下の大きい仕上圧延機群入側
では圧延材の滞留がなくなるので、温度降下が小さくな
る。また、中間圧延機群入側では圧延材の滞留は生じる
が、この部分での圧延材は厚いため温度低下は小さい。
すなわち、仕上圧延機群入側での板厚を30mm、中間圧延
機群入側での板厚を100mm程度とすれば、仕上圧延機群
入側で滞留する従来技術に比べて温度低下は1/3程度と
なる。

以上の作用は、粗圧延機群に代え可逆圧延可能な１台
の粗圧延機を配置した場合も同様である。

粗圧延機群又は可逆圧延可能な１台の粗圧延機と中間
圧延機群とを上述の距離に配置し、それらの間に接合装
置を配置することにより、接合装置の設置により他の設
備の圧延機能が損なわれることがないので、接合装置を
使用する連続圧延による歩留まり向上、高品質圧延が可
能となると共に、接合が不向きな特殊材又は接合不要材
については接合装置を使用しない圧延を行なう等、多目
的な圧延が実施できる。また、中間圧延機群入側での圧
延材は上述のように板厚が厚く、温度低下が小さいの
で、従来のバー材接合による連続圧延に比べて熱損失の
少ない省エネルギー接合が可能であり、接合装置及びそ
の付帯設備の簡素化が可能となる。

接合装置を走行式とすることにより、圧延材を移動し
ながら接合することが可能となり、圧延材を静止させて
接合する従来技術のような接合時間に見合った量の圧延
材を滞留するルーパ装置が不要となる。

接合装置の走行範囲に位置するテーブルローラを昇降
自在とすることにより、接合装置の移動に合わせてテー
ブルローラを下降できるので、設備が簡素化される。

〔実施例〕

以下、本発明の好適実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例によるホットストリップ圧
延設備の機器配列を示す。第１図において、本実施例の
圧延設備は、複数の加熱炉１と、サイジングプレス（S.
P）２と、R1,R2,R3の３台の粗ミルからなる粗ミル群３
と、走行式の接合機４と、M1,M2の２台の中間ミルから
なる中間ミル群５と、クロップシャ（CS）６と、スケー
ルブレーカ（SB）７と、F1〜F7の７台の仕上ミルからな
る仕上ミル群８と、シャ９と、NO1ダウンコイラ（1D.
C）10と、NO2ダウンコイラ（2D.C）11とからなってい
る。

粗ミル群３のミルR1〜R3は、圧延材を少なくとも隣接
ミルR1,R2又はR2,R3間で、より好ましくは全てのミルR1
〜R3で同時噛みによるタンデム圧延可能な距離に近接配
置され、中間ミル群５と仕上ミル群８及びそれらのミル
M1,M2とF1〜F7は、圧延材を少なくとも中間ミル群５の
第１段ミルM1と仕上ミル群８の第１段ミルF1との間で、
より好ましくは全てのミルM1〜M7で同時噛みによるタン
デム圧延可能な距離に近接配置されている。また、粗ミ
ル群３と中間ミル群５とは粗ミル群３で圧延された圧延
材の長さ以上の距離に配置されている。

加熱炉１より抽出されたスラブはサイジングプレス
（S.P）２により所定幅にプレスされた後、粗ミル群３
によりタンデム圧延され、R3の粗ミルを噛放された圧延
材は先行圧延材に追い付き、接合機４にクランプされ、
先行圧延材及び接合機４と共に移動しながら先行圧延材
に接合される。一方、先行圧延材は同様に粗ミル群３で
タンデム圧延されており、その後の初パスでは、中間ミ
ル群５により圧延され、クロップシャ（C.S）６で先端
クロップを切断し、そのまま仕上ミル群８で圧延され、
先端はNO1ダウンコイラ（1D.C）10に巻取られる。この
とき、先行圧延材の後端はまだ中間ミル群５の第１段ミ
ルM1で圧延されており、したがって圧延材はM1〜M7まで
同時噛みでタンデム圧延される。

後続圧延材は上述のように中間ミルM1の入側で先行圧
延材に接合され、先行圧延材に続いてミルM1〜M7を連続
的に圧延され、NO1ダウンコイラ（1D.C）10で巻き取ら
れる。NO1ダウンコイラ（1D.C）９が所定量に達する
と、圧延材はシャ９により切断され、切断された圧延材
の先端はNO2ダウンコイラ11に巻き取られる。このよう
に圧延材がNO1及びNO2のダウンコイラ10,11に交互に巻
き取られ、製品コイルとなる。

以上は圧延材を接合して連続圧延する場合であるが、
接合不向きな特殊材を含め接合不要材を圧延する場合は
接合装置４を稼動させず、圧延材をその中を通過させる
ことにより従来通りのスラブ単位での圧延が可能であ
る。この場合、仕上ミル群８の入側には従来通りクロッ
プシャ６及びスケールブレーカ７が配置されていること
から、通板性及びスケール除去に問題のない圧延が可能
である。

以上のように構成した本実施例においては、粗ミル群
３のミルR1〜R3がタンデム圧延可能な距離に近接配置さ
れ、中間ミル群５と仕上ミル群８のミルM1〜M7もタンデ
ム圧延可能な距離に近接配置され、また粗ミル群３と中
間ミル群５との間の距離は、中間ミル入側での圧延材板
厚が比較的厚いことから従来設備の粗ミル群と仕上ミル
群との間の距離より短いので、全体の設備長が短縮され
る。したがって、熱損失の小さい圧延が可能となり、ま
た設備費を低減できる。

また、粗ミル群３は中間ミル群５及び仕上ミル群８と
分離、独立して圧延が可能なので、スラブ接合による連
続圧延に比べて粗圧延での温度降下が小さくなる。更
に、中間ミル群５から仕上ミル群８へと圧延材は連続的
にタンデム圧延され、仕上ミル群８の入側では圧延材の
滞留がなくなるので、当該部分での圧延材の温度降下が
小さくなり、また、圧延材の滞留が生じる中間ミル群５
の入側では圧延材は厚いため温度低下は小さい。

第２図に圧延材板厚と温度降下の関係を示す。この図
から、例えば、仕上ミル群入側での板厚を30mm、中間ミ
ル群入側での板厚を100mm程度とすれば、仕上ミル群入
側で滞留が生じた場合に比べて圧延材の温度低下は1/3
程度となる。

更に、本実施例においては、接合装置４を用いる連続
圧延と接合装置４を用いない従来通りの圧延のいずれも
可能であり、接合装置を用いる場合は、連続圧延による
歩留まり向上、高品質圧延が可能となる。

また、中間ミル群５を設置し、その入側で圧延材を接
合するので、上述のように中間ミル群５の入側の圧延材
は板厚が厚く、温度低下が小さいことから、熱損失の少
ない合理的な接合が可能であり、接合装置及びその付帯
設備の簡素化が図れる。

更に、接合装置４を走行式とし、圧延材を移動しなが
ら接合するので、圧延材を静止させて接合する場合のよ
うなルーパ装置が不要となり、実現が容易である。

第３図は粗ミル群を可逆圧延可能な１台の粗圧延機3A
を配置し、粗圧延をレバーシング圧延にて行なう配置例
を示す。本実施例は、粗圧延の方法が前述の実施例と異
なるのみであり、前述の実施例と同様の作用効果が得ら
れる。また、本実施例によれば、圧延機台数が減少する
ので、更に設備費を低減できる効果がある。

次に、接合装置４に関する構造の詳細及び接合手順に
ついて説明する。

まず、第４図は接合装置４のパス方向直角断面図であ
り、接合装置４はその中央部に、圧延材の移動と直角方
向に所定間隔で配置された多数のガス噴射トーチ31を有
し、トーチ31の支持台32はシリンダ33にて横方向に移動
される。トーチ31はまた酸素ボンベ及びアセチレンボン
ベからなるガス発生装置34と接続されている。トーチ31
の下部には圧延材の溶削切物を受けるシュート35が配置
され、溶削切物はシュート35よりバケット36に放出され
る。また、トーチ31を挾んで、入側ピンチローラ37,38
及び出側ピンチローラ37A,38A（第５図参照）が設置さ
れ、入側及び出側ピンチローラはそれぞれ個別のモータ
39により駆動機40及び自在継手40Aを備えた駆動スピン
ドル40Bを介して回転駆動される。また上ピンチローラ3
7はシリンダ41により昇降及び加圧の機能を有し、下ピ
ンチローラ38は油圧ジャッキ42により昇降及び位置保持
の機能を有する。

テーブルローラ43はモータ44により回転駆動され、そ
の組立構造物はシリンダ45により二点鎖線で示す圧延材
搬送レベルから接合装置が走行時に干渉しない実線の位
置まで昇降可能となっている。また、接合装置のフレー
ム構造46は、モータ47により回転されるピニオン48がラ
ック49に噛み合うことにより、レール50上をテーブルロ
ーラ43を跨いだ状態で走行する。

次に、第５図（Ａ）〜（Ｅ）により接合装置４による
接合手順を説明する。

先行圧延材22と後行圧延材23は接合面が所定の隙間を
隔てた状態でそれぞれピンチローラ37,38及び37A,38Aに
より支持され、トーチ31より噴射されるガスバーナの横
送動作により接合面が加熱される（第５図（Ａ））。

接合面の加熱と同時に入側ピンチローラ37,38が回転
し、接合面は加圧され接合される。この作業は先行圧延
材22の走行に同期して接合装置４を走行させ、接合終了
点まで実施される。この接合装置４の走行に際して、接
合装置と干渉するテーブルローラ43は下降し、通過し終
わると同時に上昇する。このため、接合時、圧延材は好
適に搬送される（第５図（Ｂ））。

接合終了と同時にピンチローラ37,38,37A,38Aのクラ
ンプを開放し（第５図（Ｃ））、接合機トラバース終端
より急速逆送し（第５図（Ｄ））、逆送終端で停止させ
る（第５図（Ｅ））。このとき、逆送終端には次の圧延
材が圧延され、搬送されて来ているので、接合装置４は
上記停止とほぼ同時に圧延材の進行方向に走行を再開
し、接合開始点に至る間に接合面の隙間確保と圧延材の
クランプ作業を終了する（第５図（Ａ））。

以上の動作を繰返すことにより、圧延材は順次接合さ
れ、連続圧延が実施される。

以上の接合作業において、圧延材の接合部が第６図
（Ａ）に示すように、接合に不適当な形状となっている
場合は、図に示す斜線部を予め溶削して接合面を整形
し、その後接合する。この目的のため、接合装置４には
第７図に示すように圧延材走行方向に隔置された２列の
トーチ31,31が配置され、接合面の整形改削を２列のト
ーチ31,31で行ない、加熱接合を下流側のトーチ31で行
なう。

また、第６図（Ｂ）に示すように、接合面は直線では
ないが相互が嵌り合うような形状をしている場合は、一
部を溶削するか又はそのままの形状で加熱加圧により接
合することも可能である。

以上のように、接合装置４の走行範囲に位置するテー
ブルローラ37,38,37A,38Aを昇降自在とし、接合装置の
移動に合わせてテーブルローラを下降させることによ
り、設備の簡素化が可能となる。

また、接合装置４に圧延材の接合面を整形改削するた
めのと接合面を加熱接合するためのガス噴射トーチ31を
２列に配置することにより、接合部の形状に左右されな
い効率の良い接合が可能となる。

なお、以上は接合装置を配置した実施例について説明
したが、接合装置が無く、圧延機の配列は同じにするこ
とにより、設備長の短縮、熱損失の低減等、接合装置を
配置したことにより得られる以外の効果を得ることがで
き、またこの場合は、粗ミル群のR3ミルと中間ミル群の
M1ミルの距離を更に短縮することが可能となる。

また、当初は接合装置を設置しない設備構成として稼
動し、その後、接合装置を配置することも容易であり、
発展性のある圧延機配列を提供できる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されているので、次のよう
な効果が得られる。

（１）設備長が短縮されるので、経済的な設備の構築が
可能であり、また熱損失の小さい圧延が可能なので、省
エネルギー圧延が可能となる。

（２）圧延機台数が減少するので、より経済性が発揮さ
れる （３）接合装置の設置により他の圧延機能が損なわれな
いので、多目的圧延が実施でき、連続圧延により歩留ま
り向上、高品質製品が得られる。また、圧延材が厚い時
点で接合が行われるので、熱損失も小さく、省エネルギ
ーでの接合が可能となり、かつ接合装置及びその付帯設
備が簡素化が図れる。

（４）搬送手段が容易となり、かつ全体の簡素化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるホットストリップ圧延
設備の全体配置図であり、第２図は圧延材の板厚と温度
降下の管径を示す図であり、第３図は本発明の他の実施
例によるホットストリップ圧延設備の全体配置図であ
り、第４図は接合装置のパス方向に直交する方向の断面
図であり、第５図（Ａ）〜（Ｅ）は接合装置の接合手順
を示す図であり、第６図（Ａ）及び（Ｂ）は接合面形状
を示す図であり、第７図は２列トーチによる接合工程を
示す図であり、第８図は従来のホットストリップ圧延設
備の全体配置図である。 符号の説明 ３……粗ミル群 ４……接合機 ５……中間ミル群 ６……クロップシャ ８……仕上ミル群 3A……可逆圧延可能な粗圧延機 31……ガス噴射トーチ 43……テーブルローラ

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗圧延機群と、仕上圧延機群と、前記粗圧
   延機群と仕上圧延機群との間に配置された少なくとも２
   台の中間圧延機群と、前記中間圧延機群と仕上圧延機群
   との間に配置された圧延材の先端を切断するための切断
   装置とを備え、前記粗圧延機群の各圧延機を隣接圧延機
   間で圧延材をタンデム圧延可能な距離に近接配置し、前
   記中間圧延機群と仕上圧延機群とを中間圧延機群の最初
   の圧延機と仕上圧延機群の最初の圧延機間で圧延材をタ
   ンデム圧延可能な距離に近接配置し、前記粗圧延機群と
   中間圧延機群とを粗圧延機群で圧延された圧延材の長さ
   以上の距離に配置したことを特徴とするホットストリッ
   プ圧延設備。
2. 【請求項２】請求項１記載のホットストリップ圧延設備
   において、前記粗圧延機群の代わりに可逆圧延可能な１
   台の粗圧延機を配置したことを特徴とするホットストリ
   ップ圧延設備。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のホットストリップ圧
   延設備において、前記粗圧延機群又は可逆圧延可能な１
   台の粗圧延機と前記中間圧延機群との間に圧延材の接合
   装置を配置したことを特徴とするホットストリップ圧延
   設備。
4. 【請求項４】請求項３記載のホットストリップ圧延設備
   において、前記接合装置は走行式の接合装置であり、前
   記接合装置の走行範囲に位置するテーブルローラを昇降
   自在としたことを特徴とするホットストリップ圧延設
   備。
5. 【請求項５】粗圧延機群と仕上圧延機群との間に少なく
   とも２台の中間圧延機群を配置し、粗圧延機群での圧延
   は、少なくとも隣接圧延機間で圧延材を同時噛みするタ
   ンデム圧延により行ない、かつその圧延を中間圧延機群
   及び仕上圧延機群による圧延とは独立して行ない、中間
   圧延機群から仕上圧延機群にかけての圧延は、少なくと
   も中間圧延機群の最初の圧延機と仕上圧延機群の最初の
   圧延機間で圧延材を同時噛みするタンデム圧延により行
   なうことを特徴とするホットストリップの圧延方法。
6. 【請求項６】請求項５記載のホットストリップの圧延方
   法において、前記粗圧延機群の代わりに可逆圧延可能な
   １台の粗圧延機を配置し、この粗圧延機による可逆圧延
   により圧延材を圧延することを特徴とする圧延方法。
7. 【請求項７】請求項５記載のホットストリップの圧延方
   法において、前記粗圧延機群と中間圧延機群との間に圧
   延材の接合装置を配置し、中間圧延機群の入側で圧延材
   を接合し、中間圧延機群から仕上圧延機群にかけての圧
   延を連続圧延により行なうことを特徴とする圧延方法。
8. 【請求項８】請求項７記載のホットストリップの圧延方
   法において、前記接合装置を走行式とし、前記中間圧延
   機群の入側での接合を圧延材を走行させながら行うこと
   を特徴とする圧延方法。