JP3041783B2 - 圧延機においてビレットを処理する装置及び方法 - Google Patents
圧延機においてビレットを処理する装置及び方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続熱間圧延鋼バ
ー、ロッド等を製造する圧延機、特に、ビレット再加熱
炉の再配置や大幅な構造変更のいずれも必要とせずに、
より大きいビレットの圧延に関連したコストの節約を既
設の圧延機が享受できるようにする改良に関する。
ー、ロッド等を製造する圧延機、特に、ビレット再加熱
炉の再配置や大幅な構造変更のいずれも必要とせずに、
より大きいビレットの圧延に関連したコストの節約を既
設の圧延機が享受できるようにする改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】棒鋼の製造者は現在、大きく重いロッド
コイルと、ロッドの断面全体の改良された金属特性のい
ずれか又は双方の要望の高まりに直面している。長いビ
レットを圧延することで第１の要望は満たされるが、第
２のものは満たされない。大きい断面積を有する標準長
さのビレットを圧延することは両方の要望を満たす。
コイルと、ロッドの断面全体の改良された金属特性のい
ずれか又は双方の要望の高まりに直面している。長いビ
レットを圧延することで第１の要望は満たされるが、第
２のものは満たされない。大きい断面積を有する標準長
さのビレットを圧延することは両方の要望を満たす。
【０００３】これによって得られるコイルは大きくて重
く、大きいビレットをロッド寸法まで圧延するために必
要な高い全体の縮小変形(total reduction) は、ロッド
の表面から中心まで均一な改良金属特性を与える。
く、大きいビレットをロッド寸法まで圧延するために必
要な高い全体の縮小変形(total reduction) は、ロッド
の表面から中心まで均一な改良金属特性を与える。
【０００４】従来の圧延機では、粗圧延部の入口端部が
ビレット再加熱炉の出口ドアの直ぐ近くに配置されてい
る。これによって、ビレットが炉から出ると直ぐに圧延
を開始することができ、熱損失が最小に抑えられる。し
かし、圧延作業員が圧延するビレットの断面積を大きく
したい場合、大きい断面積を既設の圧延機の残りの部分
で連続圧延するのに適した寸法まで圧延するために追加
の圧延スタンドが必要であるが、それを収容するために
圧延ラインに得られる空間が不十分である。
ビレット再加熱炉の出口ドアの直ぐ近くに配置されてい
る。これによって、ビレットが炉から出ると直ぐに圧延
を開始することができ、熱損失が最小に抑えられる。し
かし、圧延作業員が圧延するビレットの断面積を大きく
したい場合、大きい断面積を既設の圧延機の残りの部分
で連続圧延するのに適した寸法まで圧延するために追加
の圧延スタンドが必要であるが、それを収容するために
圧延ラインに得られる空間が不十分である。
【０００５】炉を移動させるか、大幅に構造を変更する
ことによって、あるいは圧延ラインに沿って装置を再配
置することによって空間の制限を解くことができる。し
かし、そうすることに伴った、資本支出及び失われる製
造時間の両方に関するコストは非常に高く、多くの場合
には実施を抑制するほどである。
ことによって、あるいは圧延ラインに沿って装置を再配
置することによって空間の制限を解くことができる。し
かし、そうすることに伴った、資本支出及び失われる製
造時間の両方に関するコストは非常に高く、多くの場合
には実施を抑制するほどである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ビレ
ット再加熱炉の大幅な構造変更や移動を必要とせず、ま
た貴重な製造時間の損失を最小限に抑えて、大きいビレ
ットを既設の圧延機で圧延できるようにする装置配置及
び圧延方法を提供することである。
ット再加熱炉の大幅な構造変更や移動を必要とせず、ま
た貴重な製造時間の損失を最小限に抑えて、大きいビレ
ットを既設の圧延機で圧延できるようにする装置配置及
び圧延方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ビレッ
ト再加熱炉は、既設圧延機に面する側と反対の裏側に第
２開口を備えている。第２開口は、炉の既設圧延機に面
する前側の第１開口と整合している。既設の装置の邪魔
になることなく十分な空間を一般的に得られるか、容易
に準備できる炉の裏側に追加ブレークダウンロールスタ
ンドが配置されている。再加熱ビレットは、ブレークダ
ウンスタンドで圧延されるように炉の第２開口から軸方
向に押し出される。これによって得られた縮小断面積の
処理部材は、次に第２開口を介して炉に戻されて第１開
口を通過することによって、既設圧延機の残りの部分で
連続的に圧延される。
ト再加熱炉は、既設圧延機に面する側と反対の裏側に第
２開口を備えている。第２開口は、炉の既設圧延機に面
する前側の第１開口と整合している。既設の装置の邪魔
になることなく十分な空間を一般的に得られるか、容易
に準備できる炉の裏側に追加ブレークダウンロールスタ
ンドが配置されている。再加熱ビレットは、ブレークダ
ウンスタンドで圧延されるように炉の第２開口から軸方
向に押し出される。これによって得られた縮小断面積の
処理部材は、次に第２開口を介して炉に戻されて第１開
口を通過することによって、既設圧延機の残りの部分で
連続的に圧延される。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず図１を参照すると、ビレット
が入口端部１０ａで装填されて、矢印１２に示された方
向に炉を横切って移送されるようにしたビレット再加熱
炉１０を有する従来の圧延機配置が示されている。炉を
横切って移送される間に、ビレットは高温の圧延温度、
一般的に１１００℃まで加熱される。次に、従来構造の
押し出し機構１４が再加熱ビレットを炉の第１側の第１
開口１６から軸方向に押し出して、圧延機の粗圧延部２
０の圧延スタンド１８内で圧延されるようにする。粗圧
延部は２列で圧延することができ、それらは次に分離さ
れて、中間部２４ａ、２４ｂの１列の圧延スタンド２２
で連続圧延が行われる。仕上げ圧延は、仕上げ部２８ａ
及び２８ｂのブロック２６で行われる。仕上げ品は次に
冷却ライン３０ａ及び３０ｂでさらに処理された後、コ
イル巻きまたは束にされる。
が入口端部１０ａで装填されて、矢印１２に示された方
向に炉を横切って移送されるようにしたビレット再加熱
炉１０を有する従来の圧延機配置が示されている。炉を
横切って移送される間に、ビレットは高温の圧延温度、
一般的に１１００℃まで加熱される。次に、従来構造の
押し出し機構１４が再加熱ビレットを炉の第１側の第１
開口１６から軸方向に押し出して、圧延機の粗圧延部２
０の圧延スタンド１８内で圧延されるようにする。粗圧
延部は２列で圧延することができ、それらは次に分離さ
れて、中間部２４ａ、２４ｂの１列の圧延スタンド２２
で連続圧延が行われる。仕上げ圧延は、仕上げ部２８ａ
及び２８ｂのブロック２６で行われる。仕上げ品は次に
冷却ライン３０ａ及び３０ｂでさらに処理された後、コ
イル巻きまたは束にされる。
【０００９】通常は炉の開口１６と粗圧延部２０の入口
の間には非常にわずかな空間しかないことがわかるであ
ろう、このため、圧延機の作業員が圧延機で大きいビレ
ットを圧延できるようにしたい場合、追加ブレークダウ
ン圧延スタンドを収容するために炉１０を移動させる
か、大幅に構造を変更しなければならない。そうするこ
とに伴うコストは実施を抑制するほどであろう。
の間には非常にわずかな空間しかないことがわかるであ
ろう、このため、圧延機の作業員が圧延機で大きいビレ
ットを圧延できるようにしたい場合、追加ブレークダウ
ン圧延スタンドを収容するために炉１０を移動させる
か、大幅に構造を変更しなければならない。そうするこ
とに伴うコストは実施を抑制するほどであろう。
【００１０】本発明によれば、図２ないし図５に示され
ているように、炉１０は反対の第２側に第２開口３２を
備えている。第１開口１６と第２開口３２は互いに整合
していると共に、圧延機の粗圧延部２０と整合してい
る。一般的に３４として表すローラ送り出し台であるロ
ーラ台が炉の第２側から第２開口３２を通って第１開口
１６まで延びている。
ているように、炉１０は反対の第２側に第２開口３２を
備えている。第１開口１６と第２開口３２は互いに整合
していると共に、圧延機の粗圧延部２０と整合してい
る。一般的に３４として表すローラ送り出し台であるロ
ーラ台が炉の第２側から第２開口３２を通って第１開口
１６まで延びている。
【００１１】ブレークダウン圧延機３６は、炉の第２側
に圧延ライン４０に沿って配置された圧延スタンド３８
を備えている。入口及び出口ローラ台４２及び４４が、
ブレークダウン圧延機３６の入口及び出口側に圧延ライ
ン４０に沿って配置されている。
に圧延ライン４０に沿って配置された圧延スタンド３８
を備えている。入口及び出口ローラ台４２及び４４が、
ブレークダウン圧延機３６の入口及び出口側に圧延ライ
ン４０に沿って配置されている。
【００１２】押し出し機構１４は炉の第１側に配置変更
されており、再加熱ビレットを炉から第２開口３２を介
してローラ台４２及び３４間の中間位置に配置されたロ
ーラ台４６上へ軸方向に押し出す。
されており、再加熱ビレットを炉から第２開口３２を介
してローラ台４２及び３４間の中間位置に配置されたロ
ーラ台４６上へ軸方向に押し出す。
【００１３】図３にわかりやすく示されているように、
ローラ台３４は多数の溝を有する複数のローラ４８を含
む。ローラ４８は、モータ５２によって駆動される軸５
０に片持ち式に取り付けられている。
ローラ台３４は多数の溝を有する複数のローラ４８を含
む。ローラ４８は、モータ５２によって駆動される軸５
０に片持ち式に取り付けられている。
【００１４】ローラ台４２及び４６は、モータ５８によ
って駆動される軸５６に片持ち式に取り付けられた単一
溝のローラ５４で構成されている。
って駆動される軸５６に片持ち式に取り付けられた単一
溝のローラ５４で構成されている。
【００１５】再加熱ビレットをローラ台４６からローラ
台４２へ移載するために、移載機構６０が調和して作動
する。移載機構は、軸６４から半径方向に延びたアーム
６２を備えている。アームの外端部にサドル６６が担持
されている。サドル６６はアーム６２に対して回転可能
である。サドルの回転は従来のスプロケット／チェーン
組み合わせ体によって制御され、アームが３６０゜回転
する間、サドルを直立状態に保持する。このため、ビレ
ット移載サイクルでは、図３に示されているように、ビ
レットをローラ台４６から上昇させてローラ台４２上へ
移すために、サドルは反時計回り方向に回転する。
台４２へ移載するために、移載機構６０が調和して作動
する。移載機構は、軸６４から半径方向に延びたアーム
６２を備えている。アームの外端部にサドル６６が担持
されている。サドル６６はアーム６２に対して回転可能
である。サドルの回転は従来のスプロケット／チェーン
組み合わせ体によって制御され、アームが３６０゜回転
する間、サドルを直立状態に保持する。このため、ビレ
ット移載サイクルでは、図３に示されているように、ビ
レットをローラ台４６から上昇させてローラ台４２上へ
移すために、サドルは反時計回り方向に回転する。
【００１６】ローラ台４２に載置されると、ビレットは
ブレークダウン圧延機３６まで軸方向に前進し、そこで
縮小断面積の丸形処理部材に圧延される。処理部材は出
口ローラ台４４で受け取られて、そこから第２移載機構
６８によってローラ台３４上へ側方に移される。
ブレークダウン圧延機３６まで軸方向に前進し、そこで
縮小断面積の丸形処理部材に圧延される。処理部材は出
口ローラ台４４で受け取られて、そこから第２移載機構
６８によってローラ台３４上へ側方に移される。
【００１７】図４及び図５に示されているように、各移
載機構６８は横方向に延びているキャリヤフレーム７０
を含み、キャリヤフレームの両端にはスプロケット７２
及び７４を保持する側部材を備えている。チェーン７６
がスプロケット７２，７４に掛けられており、１つまた
は複数のキャリヤ７８を備えている。キャリヤフレーム
７０は垂下脚部８０を備えており、これらの垂下脚部８
０の下端部は、軸受け８４間に軸支されたクランク軸８
２に回転可能に支持されている。
載機構６８は横方向に延びているキャリヤフレーム７０
を含み、キャリヤフレームの両端にはスプロケット７２
及び７４を保持する側部材を備えている。チェーン７６
がスプロケット７２，７４に掛けられており、１つまた
は複数のキャリヤ７８を備えている。キャリヤフレーム
７０は垂下脚部８０を備えており、これらの垂下脚部８
０の下端部は、軸受け８４間に軸支されたクランク軸８
２に回転可能に支持されている。
【００１８】キャリヤフレーム７０の下方に面した支持
プレート８６に、軸９２から半径方向に延びたアーム９
０の端部に担持されたローラ８８が作用している。軸９
２は、線形アクチュエータ９６によって制御されたクラ
ンクアーム９４によって回転する。
プレート８６に、軸９２から半径方向に延びたアーム９
０の端部に担持されたローラ８８が作用している。軸９
２は、線形アクチュエータ９６によって制御されたクラ
ンクアーム９４によって回転する。
【００１９】図５に示されているように、スプロケット
７４は、隣接のスプロケット９８を担持している軸に取
り付けられている。スプロケット９８は、軸１０４によ
って担持されて駆動されるスプロケット１０２にチェー
ン１００で連結されている。軸８２、９２及び１０４
は、移載機構６８を図４に実線で示されている位置から
始まる反復順序で調和させて作動させるように選択的に
回転する制御軸であり、図４の位置ではキャリヤフレー
ム７０が水平位置にあり、キャリヤ７８がローラコンベ
ヤ４４の下方で停止している。ここで線形アクチュエー
タを作動させてクランクアーム９４を介して軸９２を時
計回り方向に回転させることによって、アーム９０が回
転し、それによってキャリヤフレーム７０が回動して上
昇し、一点鎖線で示されている傾斜位置に達する。その
結果、処理部材がキャリヤ７８と係合してローラ台４４
の上へ上がる。
７４は、隣接のスプロケット９８を担持している軸に取
り付けられている。スプロケット９８は、軸１０４によ
って担持されて駆動されるスプロケット１０２にチェー
ン１００で連結されている。軸８２、９２及び１０４
は、移載機構６８を図４に実線で示されている位置から
始まる反復順序で調和させて作動させるように選択的に
回転する制御軸であり、図４の位置ではキャリヤフレー
ム７０が水平位置にあり、キャリヤ７８がローラコンベ
ヤ４４の下方で停止している。ここで線形アクチュエー
タを作動させてクランクアーム９４を介して軸９２を時
計回り方向に回転させることによって、アーム９０が回
転し、それによってキャリヤフレーム７０が回動して上
昇し、一点鎖線で示されている傾斜位置に達する。その
結果、処理部材がキャリヤ７８と係合してローラ台４４
の上へ上がる。
【００２０】次に、軸１０４を回転させることによって
スプロケット９８、１０２及びチェーン１００を介して
スプロケット７４を駆動すると、これがチェーン７６及
びスプロケット７２を介して作動することによって、キ
ャリヤ７８をローラ台３４のローラ４８の所定の溝の上
の位置まで降下させる。処理部材を所定のローラ溝に載
せてたまま、キャリヤフレーム７０を水平の移載位置へ
移動させる。次に、クランク軸８２及びアクチュエータ
９６を作動させてキャリヤフレーム７０を降下させる
と、処理部材がキャリヤ部材７８から台３４へ移載され
る。次に処理部材を炉に戻して第１側へ送るモータ５２
を作動させて、処理部材を台３４に沿って軸方向に進め
て開口３２及び１６を介して炉１０に戻してそれを通過
させることによって、圧延機の残りの部分で連続圧延す
ることができる。保温のために台３４の一部を断熱屋根
１０６で覆うことが好都合であろう。移載チェーン７６
及びクランク軸８２の適当な作動によって、処理部材を
台のローラ４８の所定溝に順次はめ込み、これによって
既設圧延機の粗圧延部２０の２つの圧延ラインの一方ま
たは他方に製品を交互に送り込むことができる。
スプロケット９８、１０２及びチェーン１００を介して
スプロケット７４を駆動すると、これがチェーン７６及
びスプロケット７２を介して作動することによって、キ
ャリヤ７８をローラ台３４のローラ４８の所定の溝の上
の位置まで降下させる。処理部材を所定のローラ溝に載
せてたまま、キャリヤフレーム７０を水平の移載位置へ
移動させる。次に、クランク軸８２及びアクチュエータ
９６を作動させてキャリヤフレーム７０を降下させる
と、処理部材がキャリヤ部材７８から台３４へ移載され
る。次に処理部材を炉に戻して第１側へ送るモータ５２
を作動させて、処理部材を台３４に沿って軸方向に進め
て開口３２及び１６を介して炉１０に戻してそれを通過
させることによって、圧延機の残りの部分で連続圧延す
ることができる。保温のために台３４の一部を断熱屋根
１０６で覆うことが好都合であろう。移載チェーン７６
及びクランク軸８２の適当な作動によって、処理部材を
台のローラ４８の所定溝に順次はめ込み、これによって
既設圧延機の粗圧延部２０の２つの圧延ラインの一方ま
たは他方に製品を交互に送り込むことができる。
【００２１】以上の説明から、本発明によればビレット
再加熱炉の再配置または大規模な変更を必要としないで
既設圧延機を大型のビレットの圧延用に容易に改造でき
ることが、当該技術の専門家には理解できるであろう。
ブレークダウン圧延機及び関連のローラ台及び移載機構
は、通常は十分な空間が得られるか、容易に準備できる
炉の裏側に配置されるので、ブレークダウン圧延機によ
って圧延された処理部材を効果的に炉に戻してそれを通
過させることによって、既設圧延機で連続圧延すること
ができる。また、本明細書においてはその処理部材を炉
に戻すまでの上述した機構を総称してハンドリング手段
と称する。
再加熱炉の再配置または大規模な変更を必要としないで
既設圧延機を大型のビレットの圧延用に容易に改造でき
ることが、当該技術の専門家には理解できるであろう。
ブレークダウン圧延機及び関連のローラ台及び移載機構
は、通常は十分な空間が得られるか、容易に準備できる
炉の裏側に配置されるので、ブレークダウン圧延機によ
って圧延された処理部材を効果的に炉に戻してそれを通
過させることによって、既設圧延機で連続圧延すること
ができる。また、本明細書においてはその処理部材を炉
に戻すまでの上述した機構を総称してハンドリング手段
と称する。
【００２２】ビレット及び処理部材の移載は、上記装置
か、当該技術の専門家には既知の他の従来の同等装置に
よって行うことができる。
か、当該技術の専門家には既知の他の従来の同等装置に
よって行うことができる。
【図１】 従来の圧延機の概略的な配置図である。
【図２】 本発明実施形態に従ったブレークダウン領域
を含むように変更した後の圧延機の概略図である。
を含むように変更した後の圧延機の概略図である。
【図３】 図２の３−３線に沿った拡大断面図である
【図４】 図２の４−４線に沿った拡大断面図である
【図５】 図４の５−５線に沿った断面図である。
１０ 再加熱炉、 １４ 押し出し機構、 ２０ 粗圧
延部、２４ａ、２４ｂ 中間部、 ２８ａ、２８ｂ 仕
上げ圧延部、３８ ブレークダウン圧延スタンド、 ６
０，６８ 移載機構
延部、２４ａ、２４ｂ 中間部、 ２８ａ、２８ｂ 仕
上げ圧延部、３８ ブレークダウン圧延スタンド、 ６
０，６８ 移載機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティ・マイケル・ショア アメリカ合衆国・01541・マサチューセ ッツ州・プリンストン・マウンテン ロ ード・185 (72)発明者 メリシャー・プショヴスキー アメリカ合衆国・01571・マサチューセ ッツ州・ダドリー・ソーミル ロード・ 49 (56)参考文献 特開 平７−80501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/02 B21B 1/18
Claims (6)
- 【請求項１】 ビレットを高温の圧延温度まで再加熱す
る炉と、 炉の第１側に配置された粗圧延、中間及び仕上げ圧延ス
タンドと、 炉の反対の第２側に配置されたブレークダウン圧延スタ
ンドと、 ブレークダウン圧延スタンド内で圧延して小断面積の処
理部材にすることができるように、再加熱ビレットを炉
から第２側へ軸方向に押し出す手段と、 粗圧延、中間及び仕上げ圧延スタンド内で続きの圧延を
行うことができるように、処理部材を炉に戻して第１側
へ送るハンドリング手段とを含む圧延機。 - 【請求項２】 炉の第１及び第２側それぞれに配置され
て互いに整合した第１及び第２開口を含み、再加熱ビレ
ットは炉から第２開口を通して押し出され、処理部材は
第２の開口を介して炉に戻されて炉を通過し第１開口を
通して第１側に送るようにした請求項１記載の圧延機。 - 【請求項３】 第１及び第２開口は、炉の第２側に配置
されたローラ送り出し台と整合しており、ブレークダウ
ン圧延スタンドは送り出し台に平行な圧延ラインに沿っ
て整合している請求項２記載の圧延機。 - 【請求項４】 ハンドリング手段は、処理部材を圧延ラ
インから送り出し台上へ側方移載する手段を含む請求項
３記載の圧延機。 - 【請求項５】 再加熱ビレットは、炉から送り出し台と
圧延ラインの間の中間位置へ押し出されるようになって
おり、さらに、ビレットを中間位置から圧延ラインへ側
方移載する手段を含む請求項３記載の圧延機。 - 【請求項６】 圧延機内でビレットを圧延する方法であ
って、 向き合った第１及び第２側に第１及び第２開口を有する
炉内でビレットを高温の圧延温度まで加熱する段階と、 再加熱ビレットを炉の第２開口から軸方向に押し出す段
階と、 このように押し出された再加熱ビレットを、炉の第２側
に配置されたブレークダウン圧延スタンド内で処理部材
に圧延する段階と、 炉の第１側に配置された粗圧延、中間及び仕上げ圧延ス
タンド内で続きの圧延を行うことができるように、処理
部材を第２開口介して炉に戻して炉を通過させ て、第１
開口を通して第１側に送る段階とを含む方法。
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