JP3042379B2 - Ｈｄｒ式連続圧延方法 - Google Patents

Ｈｄｒ式連続圧延方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造されたビ
レットを高温下で直送し、連続的に接続し圧延すること
により条鋼及び線材を製造するＨＤＲ式連続圧延方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】線材、棒鋼、あるいは形鋼を省エネルギ
ー・高能率に製造する圧延方法として、直送圧延法（Ｈ
ＤＲ，Hot Direct Rollingの略）が知られている。これ
は、連続鋳造されたビレットをそのまま圧延機に直送、
または加熱炉で適宜の温度に昇温したのち、圧延機列に
送り込んで連続的に圧延するものである。しかし、この
方法は、ビレットを１本ずつ圧延するものであるため、
製品の短尺が出るなど歩留りが悪く、このため最近では
より一層の高能率化を可能にするべく、ビレットを連続
的に接続してから圧延する連続圧延法が試みられてい
る。この連続圧延法には、例えば特開昭５２−４３７５
４号公報がある。この方法は、連続鋳造されたビレット
は一旦冷却されたのち加熱炉で適宜の温度に加熱され、
加熱炉からの抽出ビレットの後端と次の抽出ビレットの
先端を走間フラッシュバット溶接機でフラッシュバット
溶接し、スカーフアで溶接部のバリ取りを行い、このよ
うに接続した連続ビレットを誘導加熱装置で再加熱した
のち、圧延機列で連続的に圧延するものである。
【０００３】しかしながら、従来の連続圧延法では、ビ
レットの鋳造ラインと圧延ラインとが直結されていない
ためにビレットの加熱工程と再加熱工程の２つの工程が
必要不可欠なものとなっている。その結果、省エネルギ
ー化に逆行する一面を持つばかりでなく、製造設備が極
めて長大化する不利益を招く。また、ビレットの加熱と
再加熱を一台の加熱炉で共用するものも提案されている
（特公昭５７−１１７２２号）が、この方法でもビレッ
トの加熱と再加熱の２工程を必要とする点では同じであ
り、しかもビレットを接続する前に一旦圧延方向と反対
方向に加熱炉から搬出し、ついで方向転換してから、接
続工程、溶接部のバリ取り工程、再加熱工程（同じ加熱
炉による）、圧延工程と続くものであるから、熱損失が
大きく、製造設備の長大化も免れない。さらに、前記特
開昭５２−４３７５４号、特公昭５７−１１７２２号公
報の方法では、溶接部のバリを総形バイト等の工具で強
引に剥ぎ取るような方法であるから、バイトの摩滅が激
しく、実用には適しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造設備の
長大化を極力おさえて省エネルギー・高能率の連続圧延
を実現することを課題としており、いわば前述した直送
圧延法と連続圧延法の各々の特長を活かすよう両方法の
組み合わせに係るＨＤＲ式連続圧延方法を得ることを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係るＨＤＲ式連続圧延方法は、連続鋳造機
により連続的に鋳造されたビレットを順次直送し、先行
ビレットの後端と後行ビレットの先端を走間においてフ
ラッシュバット溶接で連続的に接続する工程と、前記フ
ラッシュバット溶接による溶接部のバリを走間において
グラインダーにより削除する工程と、この連続ビレット
を誘導加熱装置により所定温度に昇温する工程と、加熱
された連続ビレットを圧延機列により圧延する工程とを
有することを特徴とするものである。
【０００６】連続鋳造されたビレットを直送しフラッシ
ュバット溶接することにより、ビレットの加熱昇温が最
小限で済むため、製造設備を長大化させることなく省エ
ネルギー・高能率の連続圧延が可能である。連続鋳造機
からの直送ビレットは８００〜９００℃の高温下にあ
り、直ちに走間においてフラッシュバット溶接を行うよ
うにしているので、フラッシュバット溶接に必要な予熱
時間を短くすることができ、溶接時間も短くなる。ま
た、フラッシュバット溶接であるため、アプセットによ
り不純物が溶接部に介在する恐れがなく、組織変化も微
少であり、接合強度を母材（ビレット）とほぼ同等にす
ることができる。さらに、アプセットによりビレット外
周上に隆起した溶接部のバリを走間においてグラインダ
ーにより削除することにしているので、バリ取りを容易
に行うことができるとともに、バリ取り時間が短く、ま
た砥石研削の特徴としてグラインダーが摩耗してもその
切れ味を長期間一定に保つことができる。このように接
続された連続ビレットは、誘導加熱装置により９５０〜
１０５０℃に加熱された後、圧延機列で連続圧延され
る。
【０００７】また、フラッシュバット溶接を行う際に
は、電極を通じて大電流の通電を良好にするため、好ま
しくはその溶接前にビレットのスケールを水圧式または
機械式により除去するものとする。この場合において、
ビレットのスケールを除去する部分をフラッシュバット
溶接用の電極が接触する先端部及び後端部に限定するこ
とができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明のＨＤＲ式連続圧延
装置の一構成例を示す概要図で、各構成装置の平面的な
配置関係を示している。同図において、１は連続鋳造機
であり、この例では２ストランドの連続鋳造機として示
してある。また、鋳造ライン１１と圧延ライン１３とは
平行になっている。連続鋳造機１により連続鋳造された
ビレット１０は、ビレットの接続ライン１２に対し直交
する方向に設置されたチェーンコンベア２上に移載され
る。ビレットの接続ライン１２は圧延ライン１３の上流
側に直線状に接続されており、接続ライン１２上には、
上流側より順次、スケール除去装置３、走間フラッシュ
バット溶接装置４、走間バリ取り装置５、及び誘導加熱
装置６が配置されている。７は圧延ライン１３を構成す
る多数の圧延機スタンドからなる圧延機列である。
【０００９】スケール除去装置３は、例えば高圧水の吹
き付け、または回転ブラシにより、ビレット１０のスケ
ールを除去するようになっている。これにより、フラッ
シュバット溶接時の通電を良くするとともに、電極面の
損傷を防止することができる。また、ビレット１０のス
ケールを除去する部分は、必ずしもビレットの全長とす
る必要はなく、フラッシュバット溶接用の電極が接触す
るビレット１０の先端部及び後端部に限定することがで
きる。また、ビレット１０の端面もスケールを除去した
方が良い。
【００１０】図２は走間フラッシュバット溶接装置４の
概要図、図３は同溶接装置の内部のクランプ装置の部分
断面側面図、図４は同クランプ装置の正面図である。こ
の溶接装置４は、走行機体４０の内部に固定ヘッド４１
と移動ヘッド４２を設け、各ヘッドに、先行ビレット１
０ａ及び後行ビレット１０ｂをそれぞれクランプするた
めの油圧シリンダ４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂを複
数装備してなるものである。これらのうちビレットの端
面に近い方の油圧シリンダ４３ａと油圧シリンダ４３ｂ
のクランプ体は電極４５、４６となっている。また、固
定ヘッド４１と移動ヘッド４２は複数のアプセット用油
圧シリンダ４７で結合されている。なお、電極駆動用の
油圧シリンダ４３ａ、４３ｂはビレットの端面にできる
だけ近い位置にセットされる。図中、４８は固定ヘッド
４１を取り付ける架台である。
【００１１】上記溶接装置４により、先行ビレット１０
ａの後端面と後行ビレット１０ｂの先端面をフラッシュ
バット溶接したときの溶接部１５の断面形状を図５
（ａ）に模式的に示す。フラッシュバット溶接時のアプ
セットにより、溶接部１５が外周上に隆起するので、こ
のバリ１５ａを次に述べる走間バリ取り装置５によって
削除する。バリ取りした後の状態を図５（ｂ）に示す。
【００１２】図６は丸ビレットを対象とした場合の走間
バリ取り装置の概要図、図７は角ビレットを対象とした
場合の走間バリ取り装置の概要図で、図７（ａ）は側面
図、図７（ｂ）は正面図である。図６に示す走間バリ取
り装置５は、図示しない走行機体上に、独立に回転駆動
される複数のグラインダー５１〜５３をビレット１０の
外周上に等間隔に配置し、かつ、各グラインダー５１〜
５３をビレット１０の中心軸に対し斜めに配置するとと
もに、ビレット１０の回りに旋回するように構成したも
のである。さらに、各グラインダー５１〜５３はビレッ
ト１０の半径方向に移動可能になっている。各グライン
ダー５１〜５３をビレット１０の中心軸に対し斜めに配
置することにより、比較的厚さの薄いグラインダーを用
いても溶接部１５のバリ１５ａを幅広く削除することが
できる。丸ビレット１０に対しては、このように複数の
グラインダー５１〜５３を丸ビレット１０の回りに旋回
させることによって、図５（ｂ）に示すようにバリ１５
ａを研削することができる。
【００１３】角ビレット１４の場合には、図７に示すよ
うにグラインダー５４〜５７を角ビレット１４の周囲を
囲むように配置し、かつ、それぞれ斜めに配置するとと
もに、左右のグラインダー５４、５５と上下のグライン
ダー５６、５７とを角ビレット１４の進行方向に対して
ずらして配置し、機械的に干渉しないようにしている。
したがって、この場合にはバリは２段階で削除されるこ
とになる。
【００１４】誘導加熱装置６及び圧延機列７は周知のも
のであるから、それらの詳細な図示は省略する。
【００１５】次に、本発明の方法について動作とともに
説明する。連続鋳造機１により連続鋳造されたビレット
１０は、例えばチェーンコンベア２上に移載し、または
単に１本ずつ切出し、次いで接続ライン１２に順次直送
される。この直送ビレット１０は、ほぼ一定の間隔を保
って移動し、まず、スケール除去装置３において、水圧
式または機械式により、主としてビレット１０の端面、
先端部及び後端部のスケールが除去される。次に、走間
フッシュバット溶接装置４がビレット１０とほぼ同速度
で走行しているときに、先行ビレット１０ａと後行ビレ
ット１０ｂをそれぞれ油圧シリンダ４３ａ、４４ａ、４
３ｂ、４４ｂによりクランプし、アプセット用油圧シリ
ンダ４７により後行ビレット１０ｂを先行ビレット１０
ａに近づけて接触させ、両端面に電極４５、４６を通じ
て大電流を流し、短絡・アークを発生させ、両端面を溶
融状態にした後、アプセット用油圧シリンダ４７により
後行ビレット１０ｂにアプセットをかけ、先行ビレット
１０ａと接合する。このフラッシュバット溶接装置４は
図１に示す所定のストロークＳ1 をビレット搬送速度と
ほぼ同一速度で走行する間にフラッシュバット溶接を行
い、溶接後は元の位置に復帰し、このように接続した連
続ビレット１０ｃに次の後行ビレット１０ｂを接続する
ために上記と同じ動作を繰り返して、フラッシュバット
溶接を行う。このように次々にビレット１０をフラッシ
ュバット溶接で接続していく。
【００１６】各溶接部１５のバリ１５ａは、走間バリ取
り装置５において連続的に削除される。すなわち、同装
置５は、連続ビレット１０ｃの溶接部１５を検出する
と、下流側に走行しながら、定常的に回転しているグラ
インダー５１〜５３を適当な油圧シリンダ等によりビレ
ット中心側に移動させていき、ビレット１０ｃにプリセ
ットする。そして、ビレット１０ｃが更に下流側に搬送
されて、グラインダー５１〜５３の下面にビレット１０
ｃの溶接部１５が到達すると、駆動モータの駆動電流が
急激に増加するので、それによって溶接部１５の到達を
検出する。溶接部１５がグラインダー５１〜５３の下面
に到達すると、回転中のグラインダー５１〜５３をプリ
セットした位置に固定し、更にビレット１０ｃの回りに
旋回させることによって、ビレット１０ｃの周方向全体
のバリ１５ａを研削することができる。このバリ取り装
置５も図１に示す所定のストロークＳ2 を走行する間に
バリ取りを行い、バリ取り後は元の位置に復帰して次の
溶接部１５に対するバリ取り動作を上記と同様に行う。
このようにして各溶接部１５のバリ１５ａが連続的に削
除される。また、角ビレット１４を対象とする場合は、
グラインダー５４〜５７を図７に示すように配置するこ
とによって、各グラインダー５４〜５７を回転させなが
ら上流側のグラインダー５４、５５から順次溶接部に近
づけていくことにより、バリの左右部、次いで上下部
と、２段階でバリを研削することができる。
【００１７】上記のように連続ビレット１０ｃは、走間
バリ取り装置５において各溶接部１５のバリ取りを行い
つつ、次の誘導加熱装置６に搬入され、ここで９５０〜
１０５０℃に昇温され、さらに加熱昇温後の連続ビレッ
ト１０ｃを圧延機列７によって連続圧延する。
【００１８】以上により明らかなように、連続鋳造され
たビレット１０を順次直送し、スケール除去工程、走間
フラッシュバット溶接工程、走間バリ取り工程、加熱工
程を経て連続圧延するものであるので、ビレットの加熱
工程が１工程で済み、省エネルギー化に大いに寄与する
とともに、製造設備が長大化することなく高能率の連続
圧延を実施することができる。また、フラッシュバット
溶接の際には、未だ直送ビレットが８００〜９００℃と
いう高温を保持している間に溶接が行われるので、フラ
ッシュバット溶接に必要な予熱時間を短縮することがで
き、したがって溶接時間を短くすることができるため、
サイクルタイムの短縮化が可能である。強度的にもフラ
ッシュバット溶接であれば何ら問題はない。そしてさら
に、溶接部１５のバリ取りをグラインダーで行っている
ので、時間がかからず、砥石研削の特徴としてグライン
ダーが摩耗しても、良好な切れ味を長期間保つことがで
きる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、連続鋳
造された直送ビレットの一連の連続圧延であるので、製
造設備を長大化させることなく省エネルギー・高能率の
連続圧延が可能である。また、ビレットの溶接時間、溶
接部のバリ取り時間の短縮が可能なのでサイクルタイム
の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＨＤＲ式連続圧延装置の概要図であ
る。
【図２】走間フラッシュバット溶接装置の概要図であ
る。
【図３】上記溶接装置の内部のクランプ装置の部分断面
側面図である。
【図４】上記クランプ装置の正面図である。
【図５】ビレットの溶接部のバリ取り前及びバリ取り後
の状態を示す断面図である。
【図６】丸ビレットの場合の走間バリ取り装置の概略正
面図である。
【図７】角ビレットの場合の走間バリ取り装置の概略側
面図及び概略正面図である。
【符号の説明】
１ 連続鋳造機 ２ チェーンコンベア ３ スケール除去装置 ４ 走間フラッシュバット溶接装置 ５ 走間バリ取り装置 ６ 誘導加熱装置 ７ 圧延機列 １０ ビレット（丸ビレット） １０ａ 先行ビレット １０ｂ 後行ビレット １０ｃ 連続ビレット １４ 角ビレット １５ 溶接部 １５ａ バリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−4843（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−580（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/00 - 1/02 B21B 15/00 B23K 11/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続鋳造機により連続的に鋳造されたビ
    レットを順次直送し、先行ビレットの後端と後行ビレッ
    トの先端を走間においてフラッシュバット溶接で連続的
    に接続する工程と、 前記フラッシュバット溶接による溶接部のバリを走間に
    おいてグラインダーにより削除する工程と、 この連続ビレットを誘導加熱装置により所定温度に加熱
    する工程と、 加熱された連続ビレットを圧延機列により圧延する工程
    と、を有するＨＤＲ式連続圧延方法。
  2. 【請求項２】 前記フラッシュバット溶接を行う前に、
    ビレットのスケールを水圧式または機械式により除去す
    る工程を有する請求項１記載のＨＤＲ式連続圧延方法。
  3. 【請求項３】 ビレットのスケールを除去する部分は、
    フラッシュバット溶接用の電極が接触する先端部及び後
    端部とする請求項２記載のＨＤＲ式連続圧延方法。
JP7223399A 1995-08-31 1995-08-31 Ｈｄｒ式連続圧延方法 Expired - Lifetime JP3042379B2 (ja)

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