JP3371686B2 - 熱延鋼帯の圧延方法 - Google Patents

熱延鋼帯の圧延方法

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JP3371686B2 JP13390796A JP13390796A JP3371686B2 JP 3371686 B2 JP3371686 B2 JP 3371686B2 JP 13390796 A JP13390796 A JP 13390796A JP 13390796 A JP13390796 A JP 13390796A JP 3371686 B2 JP3371686 B2 JP 3371686B2
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雅明 山本
琢雅 寺内
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、幅方向の温度分
布が均一で、品質のばらつきが少ない熱延鋼帯を連続熱
仕上圧延機によって歩留り高く製造する、熱延鋼帯の
圧延方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱延鋼帯は、加熱炉においてス
ラブを所定温度に加熱し、加熱されたスラブを粗圧延機
で所定厚さに圧延して粗バーとなし、次いで、粗バー
を、複数基のスタンドからなる連続仕上圧延機において
仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯とし、この熱延鋼帯
を、ランアウトテーブル上の冷却スタンドにおいて冷却
した後、コイラーで巻取ることにより製造される。
【0003】このような熱延鋼帯の製造過程において、
加熱炉におけるスラブの加熱時に生ずる偏熱、粗圧延中
に発生する温度分布の非対称性、および、粗バーの両エ
ッジ部における温度低下などの原因によって、粗バーの
幅方向の温度分布が不均一になる。
【0004】粗バーの幅方向の温度分布が不均一になる
と、仕上圧延中に、熱延鋼帯に耳波や中伸びが生じ、ま
た、エッジ部の圧延仕上温度が鋼の相変態開始温度以下
になって歩留りが低下する等の問題が生ずる。
【0005】このような問題を防止する手段として、粗
圧延機と連続熱間仕上圧延機との間に加熱装置を設け、
粗圧延機によって粗圧延された粗バーを加熱することが
知られている。このように、仕上圧延機の入側において
粗バーを加熱することにより、仕上圧延時における負荷
が軽減され、要求されている材料特性を得るために必要
な圧延仕上温度を確保することができる。
【0006】粗バーの加熱方式として、以下に述べるよ
うな、ガス加熱方式、通電加熱方式および誘導加熱方式
が知られている。 (1) ガス加熱方式:ガス加熱方式は、粗バーを、ガスバ
ーナによってその表面から加熱する方式である。この方
式によれば、設備投資額が比較的小さく運転費も安い。
しかしながら、制御応答性に難点があり、熱交換比率が
悪いために炉長も長くなる。また、粗バーの表面にスケ
ールが付着しやすいので、表面性状を重要視する材料に
は、使用することができない。
【0007】(2) 通電加熱方式:通電加熱方式は、例え
ば、特開平7-155822号公報に開示されているような、粗
バーを直接通電によって加熱する方式である。この方式
の場合には、単相大電流が必要になるために、運転費が
高額になる。また、粗バーと電極との間にスパークが発
生し、粗バーに疵が生ずるおそれがあるために、急速加
熱を行うことができず、制御応答性に劣る。
【0008】(3) 誘導加熱方式:誘導加熱方式は、誘導
加熱コイルの磁場により、粗バー内に渦電流を発生さ
せ、ジュール熱を利用して加熱する方式である。この方
式によれば、設備費がやや多額にはなるが、制御応答性
が極めて優れており、エネルギー密度が高く且つ熱損失
が小さいために装置を小さくすることができ、短時間で
加熱することができる。また、非接触で加熱することが
できるので、粗バーに疵が生ずるおそれはない。このよ
うに、粗バーの加熱方式としては、誘導加熱方式がもっ
とも有利である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】誘導加熱方式には、ト
ランスバース型とソレノイド型の2種類があるが、何れ
の方式も、粗バーの幅方向における温度分布を制御する
ことが難しい問題がある。即ち、トランスバース型の場
合には、エッジ部周辺の過加熱が問題であって、粗バー
を、その幅方向に均一な温度分布で加熱するためには、
複雑な機構および制御が必要になる。一方、ソレノイド
型の場合には、粗バー全体を均一に加熱することはでき
るが、誘導加熱を行う前から存在する、粗バーの両エッ
ジ部と中央部付近との温度差を補正することはできな
い。
【0010】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、粗バーを、仕上圧延機の入側において、ソレ
ノイド型誘導加熱方式により加熱するに際し、粗バー
を、その両エッジ部と中央部付近との間に温度差が生ず
ることなく、幅方向に均一な温度分布になるように加熱
し、幅方向の形状および精度が優れた熱延鋼帯を歩留り
高く製造することができる方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、仕上圧延機の入側において、粗バーを、その
幅方向に均一な温度分布となるように加熱し得る方法を
開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、粗圧延機と仕
上圧延機との間に、ソレノイド型誘導加熱装置とエッジ
ヒータとを設け、粗圧延された粗バーを、ソレノイド型
誘導加熱装置によって全体的に加熱し、且つ、その両エ
ッジ部を、エッジヒータによって昇温すれば、粗バー
を、その幅方向に均一な温度分布となるように加熱し得
ることを知見した。
【0012】この発明は、上記知見に基づきなされたも
のであって、請求項1記載の発明は、スラブを粗圧延機
によって粗圧延し、次いで、粗圧延された粗バーを連続
熱間仕上圧延機によって仕上げ圧延する熱延鋼帯の圧延
方法において、前記粗圧延機と前記連続熱間仕上圧延機
との間に、前記粗バーをその幅方向全体にわたって加熱
するためのソレノイド型誘導加熱装置と、前記ソレノイ
ド型誘導加熱装置の後段に配置された前記粗バーの両エ
ッジ部を加熱するためのエッジヒータとを設け、前記ソ
レノイド型誘導加熱装置および前記エッジヒータによ
り、前記連続熱間仕上圧延機の入側における前記粗バー
を加熱し、前記エッジヒータの入側における温度計の測
定値に基づき前記エッジヒータの加熱条件を制御して、
前記粗バーを加熱することに特徴を有するものである。
【0013】請求項2記載の発明は、スラブを粗圧延機
によって粗圧延し、次いで、粗圧延された粗バーを連続
熱間仕上圧延機によって仕上げ圧延する熱延鋼帯の圧延
方法において、前記粗圧延機と前記連続熱間仕上圧延機
との間に、前記粗バーをその幅方向全体にわたって加熱
するためのソレノイド型誘導加熱装置と、前記ソレノイ
ド型誘導加熱装置の後段に配置された前記粗バーの両エ
ッジ部を加熱するためのエッジヒータとを設け、前記ソ
レノイド型誘導加熱装置および前記エッジヒータによ
り、前記連続熱間仕上圧延機の入側における前記粗バー
を加熱し、粗バーの表面温度の測定を、ソレノイド型誘
導加熱装置の入側における第1温度計、エッジヒータの
入側における第2温度計、および、エッジヒータの出側
における第3温度計によって行い、これらの測定値に基
づき前記ソレノイド型誘導加熱装置および前記エッジヒ
ータの加熱条件を制御して、前記粗バーを加熱すること
に特徴を有するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施態様を
示す概略側面図である。図面に示すように、粗圧延機1
と複数スタンドからなる連続熱間仕上圧延機8との間に
は、ソレノイド型誘導加熱装置4およびエッジヒータ6
が設けられており、誘導加熱装置4の入側には第1温度
計3が設けられ、誘導加熱装置4とエッジヒータ6との
間には第2温度計5が設けられ、そして、エッジヒータ
6と仕上圧延機8との間には第3温度計7が設けられて
いる。
【0015】粗圧延機1で圧延された粗バー2は、テー
ブルロールによって移動し、ソレノイド型誘導加熱装置
4によってその幅方向全体にわたって連続的に加熱さ
れ、次いで、エッジヒータ6によって、粗バー2の比較
的温度の低い両エッジ部が加熱される。かくして、粗バ
ー2の幅方向温度分布は均一になる。
【0016】粗バー2の、ソレノイド型誘導加熱装置4
の入側における表面温度は第1温度計3によって測定さ
れ、エッジヒータ6の入側における表面温度は第2温度
計5によって測定され、そして、エッジヒータ6の出側
における表面温度は第3温度計7によって測定される。
これらの測定値に基づいて、粗バー2が、その幅方向全
体にわたって均一に加熱されるように、ソレノイド型誘
導加熱装置4およびエッジヒータ6の加熱条件等が制御
され、粗バー2に、その幅方向に均一な温度分布が付与
される。このようにして、粗バー2は、仕上圧延機8に
より所定の板厚に仕上圧延されて熱延鋼帯となる。
【0017】本発明の方法によれば、粗バー2は、ソレ
ノイド型誘導加熱装置4およびエッジヒータ6によっ
て、その幅方向全体にわたって均一に加熱された後、仕
上圧延機8によって仕上圧延されるので、仕上圧延機に
おける圧延負荷が小さくなり、良好な特性を得るために
必要とされる圧延仕上温度を、鋼の相変態開始温度以上
に確保することが容易になる。更に、粗バー2の幅方向
温度分布は、仕上圧延機入側において均一になっている
ので、幅方向に品質のばらつきが少ない熱延鋼帯を、効
率的に製造することができる。
【0018】
【実施例】次に、この発明を、実施例により更に詳細に
説明する。加熱炉において1230℃の温度に加熱され
た、厚さ226mm、幅900mm、長さ9100mmの寸法
の炭素鋼からなるスラブを、図1に示した設備により、
粗圧延機1において粗圧延し、厚さ38mmの粗バー2と
した。次いで、この粗バー2を、ソレノイド型誘導加熱
装置4およびエッジヒータ6によって、粗バー2が所定
の温度分布を有するように加熱した後、連続熱間仕上圧
延機8によって仕上圧延し、厚さ2mm、幅840mm の熱延
鋼帯を調製した。
【0019】上記圧延過程における粗バー2の、先端中
央部およびエッジ部の温度を、第1温度計3、第2温度
計5および第3温度計7によってそれぞれ測定し、中央
部とエッジ部との温度差と共に、表1に示した。
【0020】
【表1】
【0021】表1から明らかなように、第1温度計3に
よって測定された、ソレノイド型誘導加熱装置4による
加熱前の粗バーの表面温度は、中央部で1043℃、エ
ッジ部で1002℃であり、両者の温度差は41℃であ
る。そして、第2温度計5によって測定された、ソレノ
イド型誘導加熱装置4による加熱後の粗バーの表面温度
は、中央部で1100℃、エッジ部で1062℃であ
り、何れも加熱前から約60℃上昇しているが、両者の
温度差は依然として38℃である。しかるに、エッジヒ
ータ6による加熱後の粗バー表面温度は、中央部で10
98℃、エッジ部で1095℃であって、両者の温度差
は僅か3℃であり、粗バーを、その表面温度が均一にな
るように加熱することができた。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
粗バーを、仕上圧延機の入側においてソレノイド型誘導
加熱方式により加熱するに際し、その両エッジ部と中央
部付近との間に温度差の生ずることなく、幅方向に均一
な温度分布になるように加熱することができ、その結
果、仕上圧延時における圧延負荷が下がり、良好な材質
を得るために必要とされる、圧延仕上温度を鋼の相変態
開始温度以上に容易に確保することができ、幅方向に品
質のバラツキが少ない熱延鋼帯を歩留り高く製造するこ
とができる等、多くの工業上有用な効果がもたらされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法を実施するための装置を示す概
略側面図である。
【符号の説明】
1 粗圧延機 2 粗バー 3 第1温度計 4 ソレノイド型誘導加熱装置 5 第2温度計 6 エッジヒータ 7 第3温度計 8 仕上圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 雅明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 寺内 琢雅 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 江田 尚智 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−18217(JP,A) 実開 平6−508(JP,U) 田口一洋、加納利行,最近の誘導加熱 装置,富士時報,日本,富士電機,1995 年,Vol.68、No.4,p.220− 224 熱経済技術部会 電気加熱研究小委員 会編,電気加熱研究小委員会報告 鉄鋼 プロセスの電気加熱技術,日本,社団法 人日本鉄鋼協会,1989年5月26日,p. 85−104 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラブを粗圧延機によって粗圧延し、次
    いで、粗圧延された粗バーを連続熱間仕上圧延機によっ
    て仕上げ圧延する熱延鋼帯の圧延方法において、 前記粗圧延機と前記連続熱間仕上圧延機との間に、前記
    粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するためのソレ
    ノイド型誘導加熱装置と、前記ソレノイド型誘導加熱装
    置の後段に配置された前記粗バーの両エッジ部を加熱す
    るためのエッジヒータとを設け、前記ソレノイド型誘導
    加熱装置および前記エッジヒータにより、前記連続熱間
    仕上圧延機の入側における前記粗バーを加熱し、前記エ
    ッジヒータの入側における温度計の測定値に基づき前記
    エッジヒータの加熱条件を制御して、前記粗バーを加熱
    することを特徴とする、熱延鋼帯の圧延方法。
  2. 【請求項2】 スラブを粗圧延機によって粗圧延し、次
    いで、粗圧延された粗バーを連続熱間仕上圧延機によっ
    て仕上げ圧延する熱延鋼帯の圧延方法において、 前記粗圧延機と前記連続熱間仕上圧延機との間に、前記
    粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するためのソレ
    ノイド型誘導加熱装置と、前記ソレノイド型誘導加熱装
    置の後段に配置された前記粗バーの両エッジ部を加熱す
    るためのエッジヒータとを設け、前記ソレノイド型誘導
    加熱装置および前記エッジヒータにより、前記連続熱間
    仕上圧延機の入側における前記粗バーを加熱し、粗バー
    の表面温度の測定を、ソレノイド型誘導加熱装置の入側
    における第1温度計、エッジヒータの入側における第2
    温度計、および、エッジヒータの出側における第3温度
    計によって行い、これらの測定値に基づき前記ソレノイ
    ド型誘導加熱装置および前記エッジヒータの加熱条件を
    制御して、前記粗バーを加熱する ことを特徴とする、熱
    延鋼帯の圧延方法。
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