JP3054293B2 - 連続熱間圧延における鋼片の接合方法 - Google Patents
連続熱間圧延における鋼片の接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、先行して搬送される
鋼片（シートバー等）とこの鋼片に続いて搬送される後
続の鋼片を熱間仕上げ圧延設備の入側にてその端部で突
き合わせ接合し、これをそのまま圧延ラインに供給して
連続的に圧延する場合にとくに有用な鋼片の接合方法に
関するものである。
鋼片（シートバー等）とこの鋼片に続いて搬送される後
続の鋼片を熱間仕上げ圧延設備の入側にてその端部で突
き合わせ接合し、これをそのまま圧延ラインに供給して
連続的に圧延する場合にとくに有用な鋼片の接合方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼片の熱間圧延ラインでは、圧延
すべき鋼片は一本ずつ加熱、粗圧延、仕上げ圧延して所
望の幅、厚さを有する熱延板に仕上げられていたが、こ
のような圧延要領では、仕上げ圧延での圧延素材の噛み
込み不良によるライン停止が避けられず、また圧延素材
の先端部や後端部の形状不良に起因した歩留り低下も著
しい不利があった。
すべき鋼片は一本ずつ加熱、粗圧延、仕上げ圧延して所
望の幅、厚さを有する熱延板に仕上げられていたが、こ
のような圧延要領では、仕上げ圧延での圧延素材の噛み
込み不良によるライン停止が避けられず、また圧延素材
の先端部や後端部の形状不良に起因した歩留り低下も著
しい不利があった。
【０００３】このため、最近では仕上げ圧延に先立って
圧延すべき鋼片の後端部、先端部をつなぎ合わせ、この
つなぎ合わせた鋼片を熱間圧延ラインに供給して連続的
に圧延する圧延方式が採用されるようになってきてい
て、この点に関する先行文献としては特開昭62-234679
号公報が参照される。
圧延すべき鋼片の後端部、先端部をつなぎ合わせ、この
つなぎ合わせた鋼片を熱間圧延ラインに供給して連続的
に圧延する圧延方式が採用されるようになってきてい
て、この点に関する先行文献としては特開昭62-234679
号公報が参照される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭62-234679
号公報に開示されている技術は、２枚の板材の突き合わ
せ溶接において、それぞれの突き合わせ面を小ギャップ
をあけてほぼ平行に対向せしめ、ここを誘導加熱しなが
ら、両板材を押圧しようとするものである。
号公報に開示されている技術は、２枚の板材の突き合わ
せ溶接において、それぞれの突き合わせ面を小ギャップ
をあけてほぼ平行に対向せしめ、ここを誘導加熱しなが
ら、両板材を押圧しようとするものである。
【０００５】ところでこの技術は、加熱予定領域をほぼ
同等の条件で昇温するものであるから、接合しようとす
る板材の状況、例えば先行鋼片と後行鋼片とで温度が異
なる場合や板厚が異なる場合、あるいは融点が異なる鋼
種を接合するような場合に各板材に応じた適切な加熱が
できず、板材相互間に十分な接合強度を付与することが
できないこともあり、このような場合には熱間圧延中に
板材が接合部から破断し重大な事故を引き起こすおそれ
があった。
同等の条件で昇温するものであるから、接合しようとす
る板材の状況、例えば先行鋼片と後行鋼片とで温度が異
なる場合や板厚が異なる場合、あるいは融点が異なる鋼
種を接合するような場合に各板材に応じた適切な加熱が
できず、板材相互間に十分な接合強度を付与することが
できないこともあり、このような場合には熱間圧延中に
板材が接合部から破断し重大な事故を引き起こすおそれ
があった。
【０００６】この発明の目的は、接合しようとする鋼片
の温度、板厚あるいは鋼種の違いに係わらず、両鋼片を
適切な温度域に加熱昇温して十分な強度を有する状態に
接合できる方法を提案するところにある。
の温度、板厚あるいは鋼種の違いに係わらず、両鋼片を
適切な温度域に加熱昇温して十分な強度を有する状態に
接合できる方法を提案するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、連続熱間圧
延設備の入側にて、先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端
部とを近接させてその近接領域にて、加熱用コイルによ
り鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加して両鋼片の端
部を加熱昇温する一方、その加熱と同時に、又は加熱し
たのちに各鋼片を相互に押圧して密着させるに当たり、
同一加熱時間で両鋼片が同じ温度域に達するように両鋼
片あるいは加熱用コイルの位置の調整を行うことによ
り、鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界の磁束貫通量を各鋼
片毎に調整することを特徴とする連続熱間圧延における
鋼片の接合方法である。
延設備の入側にて、先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端
部とを近接させてその近接領域にて、加熱用コイルによ
り鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加して両鋼片の端
部を加熱昇温する一方、その加熱と同時に、又は加熱し
たのちに各鋼片を相互に押圧して密着させるに当たり、
同一加熱時間で両鋼片が同じ温度域に達するように両鋼
片あるいは加熱用コイルの位置の調整を行うことによ
り、鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界の磁束貫通量を各鋼
片毎に調整することを特徴とする連続熱間圧延における
鋼片の接合方法である。
【０００８】図１に示すように、先行鋼片１と後行鋼片
２とをギャップｇを開けて近接させ、ここに、鋼片を挟
む上下で一対になる加熱用コイル３ａ, ３ｂを板幅方向
に２組配置して鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加す
ると、各鋼片１、２の端部には渦電流が流れこれに由来
した発熱によって加熱、昇温されることになる。ここ
に、先行鋼片１と後行鋼片２との間に例えば温度差があ
る場合、両者とも同等の速度で加熱昇温されることにな
るから温度差はなくならず、いずれか一方が目標とする
接合温度域に達しないままで押圧を開始することになっ
たり、これと逆にいずれか一方について加熱しすぎて溶
融、溶け落ちを起こしてしまうことがあり良好な接合状
態を得ることができない。また、先行鋼片１と後行鋼片
２との板厚が異なるような場合には、鋼片の厚さ方向に
貫通する磁束を両者で等しくすることはできても昇温速
度は板厚の厚いほうが遅く、薄いほうが速くなるから、
この場合も上記と同様の状態になり、やはり良好な接合
状態を得ることができない。
２とをギャップｇを開けて近接させ、ここに、鋼片を挟
む上下で一対になる加熱用コイル３ａ, ３ｂを板幅方向
に２組配置して鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加す
ると、各鋼片１、２の端部には渦電流が流れこれに由来
した発熱によって加熱、昇温されることになる。ここ
に、先行鋼片１と後行鋼片２との間に例えば温度差があ
る場合、両者とも同等の速度で加熱昇温されることにな
るから温度差はなくならず、いずれか一方が目標とする
接合温度域に達しないままで押圧を開始することになっ
たり、これと逆にいずれか一方について加熱しすぎて溶
融、溶け落ちを起こしてしまうことがあり良好な接合状
態を得ることができない。また、先行鋼片１と後行鋼片
２との板厚が異なるような場合には、鋼片の厚さ方向に
貫通する磁束を両者で等しくすることはできても昇温速
度は板厚の厚いほうが遅く、薄いほうが速くなるから、
この場合も上記と同様の状態になり、やはり良好な接合
状態を得ることができない。
【０００９】この発明においては、先行鋼片１および後
行鋼片２のそれぞれの端部の加熱昇温に先立ち、まず、
両鋼片の温度を測定してその温度差を把握し、図２に示
すように同一加熱時間で同じ温度域に達するように交番
磁界の磁束貫通量を調整すべく鋼片１，２あるいは加熱
用コイル３ａ，３ｂの位置調整（鋼片長手方向あるいは
幅方向の位置調整）を行う（ギャップｇの調整）。そし
て、この状態で鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加し
て誘導加熱しこの加熱と同時に、あるいは加熱を終えた
のちにクランプ４、５の少なくとも一方を他方の鋼片に
近ずけ各鋼片１, ２を相互に押圧することによって密着
させる。
行鋼片２のそれぞれの端部の加熱昇温に先立ち、まず、
両鋼片の温度を測定してその温度差を把握し、図２に示
すように同一加熱時間で同じ温度域に達するように交番
磁界の磁束貫通量を調整すべく鋼片１，２あるいは加熱
用コイル３ａ，３ｂの位置調整（鋼片長手方向あるいは
幅方向の位置調整）を行う（ギャップｇの調整）。そし
て、この状態で鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界を印加し
て誘導加熱しこの加熱と同時に、あるいは加熱を終えた
のちにクランプ４、５の少なくとも一方を他方の鋼片に
近ずけ各鋼片１, ２を相互に押圧することによって密着
させる。
【００１０】
【作用】先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部を近接さ
せてその厚さ方向に貫く交番磁界を印加して誘導加熱す
る際、各鋼片毎に磁束貫通量を調整すると各鋼片におい
て加熱昇温量をそれぞれ個別に制御できることになるの
で先行鋼片と後行鋼片とで温度が異なる場合や板厚ある
い融点の異なる鋼種を対象とするような場合であっても
両鋼片をほぼ同一時間で鋼片の接合に適した温度域に加
熱昇温できるので十分な強度を有する状態に接合するこ
とが可能であり、従って圧延中に板が破断するようなお
それもなくなる。
せてその厚さ方向に貫く交番磁界を印加して誘導加熱す
る際、各鋼片毎に磁束貫通量を調整すると各鋼片におい
て加熱昇温量をそれぞれ個別に制御できることになるの
で先行鋼片と後行鋼片とで温度が異なる場合や板厚ある
い融点の異なる鋼種を対象とするような場合であっても
両鋼片をほぼ同一時間で鋼片の接合に適した温度域に加
熱昇温できるので十分な強度を有する状態に接合するこ
とが可能であり、従って圧延中に板が破断するようなお
それもなくなる。
【００１１】上掲図１に示すような加熱用コイル３ａ，
３ｂを使用するような場合においては、かかるコイルに
よって発生する磁束の密度はほぼ一定であるから、この
磁束密度とコイルの鉄心が鋼片においてラップする面積
（加熱用コイル３ａ，３ｂの配置位置とギャップｇから
求まる）との積から各鋼片において貫通する磁束量を求
めることができる。
３ｂを使用するような場合においては、かかるコイルに
よって発生する磁束の密度はほぼ一定であるから、この
磁束密度とコイルの鉄心が鋼片においてラップする面積
（加熱用コイル３ａ，３ｂの配置位置とギャップｇから
求まる）との積から各鋼片において貫通する磁束量を求
めることができる。
【００１２】例えば、図２において加熱用コイルの鉄心
の面積Ａが76mm×300 mm＝0.0228m2で、このコイルによ
って交番磁界を印加する際の磁束密度が0.5 Ｔで、加熱
用コイルの上下における鉄心間距離が150 mm、先行鋼片
１（板厚28mm, Ｃ：0.004 wt％になる極低炭素鋼) と後
行鋼片２ (板厚28mm, Ｃ：0.004 wt％になる極低炭素
鋼) との間のギャップｇが５mm、先行鋼片１におけるコ
イル鉄心のラップ面積ａが0.01065 m2、後行鋼片２にお
けるコイル鉄心のラップ面積ｂが0.01065 m2、交番磁界
の電源周波数が1000Hzの条件下で加熱昇温を行ったとき
の各鋼片の昇温速度はともに70℃／sec である。
の面積Ａが76mm×300 mm＝0.0228m2で、このコイルによ
って交番磁界を印加する際の磁束密度が0.5 Ｔで、加熱
用コイルの上下における鉄心間距離が150 mm、先行鋼片
１（板厚28mm, Ｃ：0.004 wt％になる極低炭素鋼) と後
行鋼片２ (板厚28mm, Ｃ：0.004 wt％になる極低炭素
鋼) との間のギャップｇが５mm、先行鋼片１におけるコ
イル鉄心のラップ面積ａが0.01065 m2、後行鋼片２にお
けるコイル鉄心のラップ面積ｂが0.01065 m2、交番磁界
の電源周波数が1000Hzの条件下で加熱昇温を行ったとき
の各鋼片の昇温速度はともに70℃／sec である。
【００１３】図３に示すような位置において温度測定を
行い、先行鋼片１と加熱用コイル３ａ, ３ｂを固定した
ままの加熱において後行鋼片２を後退させることにより
先行鋼片１と後行鋼片２との間のギャップｇを０〜30mm
まで変更した場合 (加熱用コイルのラップ面積を変更し
た場合) における鋼片の昇温速度は図４のような関係に
あり、このような関係について予め把握しておけば接合
すべき鋼片の温度の違いや鋼種の違いに応じて適切な磁
束貫通量が決定できる。また、鋼片の昇温量は板厚に逆
比例の関係にあると考えてよく、先行鋼片１と後行鋼片
２との板厚が異なるような場合には、このような関係を
考慮に入れて加熱昇温を行えばよい。
行い、先行鋼片１と加熱用コイル３ａ, ３ｂを固定した
ままの加熱において後行鋼片２を後退させることにより
先行鋼片１と後行鋼片２との間のギャップｇを０〜30mm
まで変更した場合 (加熱用コイルのラップ面積を変更し
た場合) における鋼片の昇温速度は図４のような関係に
あり、このような関係について予め把握しておけば接合
すべき鋼片の温度の違いや鋼種の違いに応じて適切な磁
束貫通量が決定できる。また、鋼片の昇温量は板厚に逆
比例の関係にあると考えてよく、先行鋼片１と後行鋼片
２との板厚が異なるような場合には、このような関係を
考慮に入れて加熱昇温を行えばよい。
【００１４】この発明においては各鋼片における磁束貫
通量を、鋼片を移動させるか、あるいは加熱用コイルを
移動させて調整するようにしたが、各鋼片に個別に加熱
用コイルを配置し交番磁界の磁束密度そのものを調整す
るようにしてもよい。
通量を、鋼片を移動させるか、あるいは加熱用コイルを
移動させて調整するようにしたが、各鋼片に個別に加熱
用コイルを配置し交番磁界の磁束密度そのものを調整す
るようにしてもよい。
【００１５】また、この発明においては鋼片を挟む上下
で一対になる加熱用コイルを板幅方向に二組配置して加
熱する場合を例にして説明したが、両鋼片の全幅につい
てカバーできるものを一組配置して加熱昇温するように
してもよいし、各鋼片の板幅方向にそれぞれ二組ずつ合
計四組配置して加熱昇温するようにしてもよく、加熱手
段の形式はとくに限定されるものではない。鋼片を密着
させる際に使用する手段として上掲図１においてはクラ
ンプを示したたが、これはピンチロールを使用するよう
にしてもよい。
で一対になる加熱用コイルを板幅方向に二組配置して加
熱する場合を例にして説明したが、両鋼片の全幅につい
てカバーできるものを一組配置して加熱昇温するように
してもよいし、各鋼片の板幅方向にそれぞれ二組ずつ合
計四組配置して加熱昇温するようにしてもよく、加熱手
段の形式はとくに限定されるものではない。鋼片を密着
させる際に使用する手段として上掲図１においてはクラ
ンプを示したたが、これはピンチロールを使用するよう
にしてもよい。
【００１６】
【実施例】幅が600mm 、厚さが28mmで融点が1500℃にな
る先行鋼片 (鋼種：炭素含有量が0.004 wt％になる極低
炭素鋼) と幅が600mm 、厚さが28mmで融点が1400℃にな
る後行鋼片 (鋼種：SUS304) を接合すべく、下記の条件
で加熱昇温したのち両鋼片を密着させ、完全冷却後にそ
の部位の引張強度について調査した。
る先行鋼片 (鋼種：炭素含有量が0.004 wt％になる極低
炭素鋼) と幅が600mm 、厚さが28mmで融点が1400℃にな
る後行鋼片 (鋼種：SUS304) を接合すべく、下記の条件
で加熱昇温したのち両鋼片を密着させ、完全冷却後にそ
の部位の引張強度について調査した。
【００１７】処理条件 加熱用コイルの鉄心の面積Ａ：76mm×300 mm＝0.0228 m
2 、交番磁界の磁束密度：0.5 Ｔ、加熱用コイルの上下
における鉄心間距離Ｌ：150 mm、先行鋼片の加熱開始前
温度：1000℃、後行鋼片の加熱開始前温度：1000℃、先
行鋼片と後行鋼片のギャップｇ：20mm、先行鋼片におけ
るコイル鉄心のラップ面積ａ：0.01065 m2、後行鋼片に
おけるコイル鉄心のラップ面積ｂ：0.00615 m2、交番磁
界の周波数：1000 Hz 、加熱用コイルの配置状況：加熱
用コイルを２個用意し、板の両幅端に配置、加熱時間：
6.5 秒、押圧力：２kgf/mm2(面圧)
2 、交番磁界の磁束密度：0.5 Ｔ、加熱用コイルの上下
における鉄心間距離Ｌ：150 mm、先行鋼片の加熱開始前
温度：1000℃、後行鋼片の加熱開始前温度：1000℃、先
行鋼片と後行鋼片のギャップｇ：20mm、先行鋼片におけ
るコイル鉄心のラップ面積ａ：0.01065 m2、後行鋼片に
おけるコイル鉄心のラップ面積ｂ：0.00615 m2、交番磁
界の周波数：1000 Hz 、加熱用コイルの配置状況：加熱
用コイルを２個用意し、板の両幅端に配置、加熱時間：
6.5 秒、押圧力：２kgf/mm2(面圧)
【００１８】上記の条件に従う鋼片の加熱昇温において
は先行鋼片および後行鋼片の加熱後の温度はそれぞれの
融点よりも50℃低い1450℃,1350 ℃にまで達しているこ
とが確かめられた。そして接合部の引張強度については
先行鋼片の引張強度 (31kgf/mm2 ) の約90％に当たる28
kgf/mm2 という良好な結果を得ることができた。
は先行鋼片および後行鋼片の加熱後の温度はそれぞれの
融点よりも50℃低い1450℃,1350 ℃にまで達しているこ
とが確かめられた。そして接合部の引張強度については
先行鋼片の引張強度 (31kgf/mm2 ) の約90％に当たる28
kgf/mm2 という良好な結果を得ることができた。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、鋼片の連続熱間圧延
を実施するに当たり、先行鋼片と後行鋼片の接合したい
部分の昇温量をそれぞれ個別に調整して加熱昇温できる
ので、両鋼片に温度差がある場合や板厚が異なったり融
点の異なる鋼種であっても確実に接合することが可能で
あり、圧延中に接合した部分から板が破断しラインを停
止させるようなことはなくなる。
を実施するに当たり、先行鋼片と後行鋼片の接合したい
部分の昇温量をそれぞれ個別に調整して加熱昇温できる
ので、両鋼片に温度差がある場合や板厚が異なったり融
点の異なる鋼種であっても確実に接合することが可能で
あり、圧延中に接合した部分から板が破断しラインを停
止させるようなことはなくなる。
【図１】この発明に従う鋼片の接合状況の説明図であ
る。
る。
【図２】この発明に従う鋼片の接合状況の説明図であ
る。
る。
【図３】鋼片の加熱要領の説明図である。
【図４】鋼片の昇温速度とギャップの関係を示した図で
ある。
ある。
１ 先行鋼片 ２ 後行鋼片 3a 加熱用コイル 3b 加熱用コイル ４ クランプ ５ クランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 高島 典生 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 天笠 敏明 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 林 寛治 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (72)発明者 森本 和夫 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平４−89113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/26,15/00
Claims (1)
- 【請求項１】 連続熱間圧延設備の入側にて、先行鋼片
の後端部と後行鋼片の先端部とを近接させてその近接領
域にて、加熱用コイルにより鋼片の厚さ方向に貫く交番
磁界を印加して両鋼片の端部を加熱昇温する一方、その
加熱と同時に、又は加熱したのちに各鋼片を相互に押圧
して密着させるに当たり、 同一加熱時間で両鋼片が同じ温度域に達するように両鋼
片あるいは加熱用コイルの位置の調整を行うことによ
り、鋼片の厚さ方向に貫く交番磁界の磁束貫通量を各鋼
片毎に調整することを特徴とする連続熱間圧延における
鋼片の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169077A JP3054293B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 連続熱間圧延における鋼片の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169077A JP3054293B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 連続熱間圧延における鋼片の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724506A JPH0724506A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3054293B2 true JP3054293B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=15879903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5169077A Expired - Fee Related JP3054293B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 連続熱間圧延における鋼片の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054293B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995016525A1 (fr) * | 1993-12-16 | 1995-06-22 | Kawasaki Steel Corporation | Procede et appareil d'assemblage de pieces metalliques |
-
1993
- 1993-07-08 JP JP5169077A patent/JP3054293B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724506A (ja) | 1995-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000307 |
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