JP4082115B2

JP4082115B2 - 帯板製造設備

Info

Publication number: JP4082115B2
Application number: JP2002210116A
Authority: JP
Inventors: 恒本城
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP2004050219A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は帯板製造設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄板の鋳造ストリップを製造するために、従来から連続鋳造設備が使用されている。而して、一般的な連続鋳造設備は、図７、８に示され、図中、１ａ，１ｂは水平に並列配置されて対向側が下方へ向けて回転し得るようにした前後一対の鋳造ロールで、鋳造ロール１ａ，１ｂは内部に冷却流体を流通させることにより冷却されるようになっている。而して、鋳造ロール１ａ，１ｂにより連続鋳造機１が形成されている。
【０００３】
２は鋳造ロール１ａ，１ｂ間に形成された湯溜りの上方に配置された鋳湯ノズル、３は鋳湯ノズル２の上方に配置されて鋳湯ノズル２に溶湯を供給するためのタンディッシュ、４は鋳造ロール１ａ，１ｂの軸方向両側面に鋳造ロール１ａ，１ｂの端面に当接するよう配置されて、湯溜りから溶湯が漏洩するのを防止するためのサイド堰、５は鋳造ロール１ａ，１ｂにより冷却されて形成された帯板状の鋳片、６は鋳造ロール１ａ，１ｂの下方に配置されて鋳片５を引抜くためのピンチロールである。
【０００４】
なお、鋳湯ノズル２から溶湯を湯溜りに供給する際には、鋳造ロール１ａ，１ｂの軸方向端部とサイド堰と溶湯湯面とが接触する三重点の部分で凝固した凝固殻が鋳造ロール１ａ，１ｂの回転により引きちぎられる現象を防止するため、図８に示すように、溶湯を前記三重点近傍に供給し得るよう、鋳湯ノズル２の両側部には側部流路２ａが設けられている。
【０００５】
タンディッシュ３から鋳湯ノズル２に供給された溶湯は鋳湯ノズル２から湯溜りに供給され、矢印方向へ回転する鋳造ロール１ａ，１ｂにより冷却され凝固して凝固殻が形成され、凝固殻は成長して鋳片５が形成される。而して、鋳片５はピンチロール６により鋳造ロール１ａ，１ｂから引抜かれて後工程へ送給される。
【０００６】
上記連続鋳造設備の連続鋳造機１においては、サイド堰４の近傍は、溶湯の流れや溶湯の凝固状態や鋳造ロール１ａ，１ｂの熱変形が鋳片５の幅方向中央部と異なるため、鋳片５の幅方向端部において、エッジアップやエッジドロップの発生が通常の圧延板よりも大きくなることがある。
【０００７】
すなわち、鋳造ロール１ａ，１ｂが図９に示す形状に変形した場合には、鋳造された鋳片５の断面形状は図１０に示すごとく幅方向両端にエッジアップによる凸部５ａが形成され、鋳造ロール１ａ，１ｂが図１１に示す形状に変形した場合には、鋳片５の断面形状は図１２に示すごとく幅方向両端にエッジダウンによる凹部５ｂが形成される。このため、連続鋳造機１の下流に設置した圧延機で鋳片５を圧延した場合に、板の延びが幅方向に不均一となり、圧延後の板に形状不良が発生する虞がある。又、エッジアップ、エッジドロップは左右不均一に発生することも多い。
【０００８】
そこで、連続鋳造機１で鋳造した鋳片５を圧延して圧延板を製造する場合に、圧延板の幅方向両端部に形状不良が発生して幅方向板厚分布不均一が生じるのを防止するため、従来から種々の設備が提案されており、例えば、特開２００２−１１５０３号公報に示す帯板製造設備や特公平４−１１２８１号公報に示す圧延機がある。
【０００９】
而して、特開２００２−１１５０３号公報の帯板製造設備においては、図７、８に示すと同様な連続鋳造機で鋳造した鋳片を圧延して幅方向板厚分布が均一な帯板を製造するために、連続鋳造機の下流側に図１３に示すような４段の仕上圧延機７を備えている。
【００１０】
仕上圧延機７の上下作業ロール８ａ，８ｂは、軸線に沿って互いに反対方向に移動可能に形成されていると共に、ロールクラウンは、ロール胴の両端部からＬ１＝２００ｍｍ以内の各変曲点９，１０から夫々のロール胴端部に向って一方を傾斜状に漸増させ他方を傾斜状に漸減させている。又、上下作業ロール８ａ，８ｂは両変曲点９，１０間のロールクラウンを直線状又は直線に中央中高形状に形成した研削クラウンロールであり、漸増・漸減するロールクラウン形状が勝手反対に形成されるよう、圧延中心に対して点対称に配置されている。
【００１１】
図７、８に示す連続鋳造機１により一定幅に連続鋳造された鋳片５の幅端部に凹凸形状が発生した場合には、、凹凸形状に対応して図１３に示す上下作業ロール８ａ，８ｂが所定量互いに反対方向に移動されてロールクラウン間で凹凸形状が矯正圧延され、幅方向板厚分布が均一の帯板１１が製造される。
【００１２】
特公平４−１１２８１号公報の圧延機は、図１４に示すように６本のロールを有する６段圧延機であって、上下作業ロール１２ａ，１２ｂを支持する上下中間ロール１３ａ，１３ｂは軸線に沿って互いに反対方向に移動可能に形成されていると共に、全ロール胴長に亘って凹凸形状で瓶状の湾曲した輪郭のロールクラウンが形成され、且つ一定の相対的な軸線方向位置において補完し合うような形状で配置されている。
【００１３】
上記したように、上下中間ロール１３ａ，１３ｂを瓶状の湾曲した輪郭に形成し、且つ軸線方向へ移動可能としたので、被圧延板１４の幅端部における圧下力を経費をかけることなく低減可能として幅方向板厚分布が均一の被圧延板１４が製造される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００２−１１５０３号公報の帯板製造設備及び特公平４−１１２８１号公報の圧延機の何れにあっても、上下作業ロール８ａ，８ｂ及び上下中間ロール１３ａ，１３ｂは軸線に沿って互いに反対方向に移動し得るようになっているため、帯板１１或は被圧延板１４の幅方向両端部は、左右対称に均等な量しか板厚制御を行うことができない。
【００１５】
このため、帯板１１或は被圧延板１４の幅方向両端部に生じる凹凸形状が左右対称な均等な量でない場合には、幅方向板厚分布、延いては幅方向両側の板圧分布を左右均一にすることができず、従って、このような場合には、左右個別に幅端板厚を圧下できるようにすることが望ましい。
【００１６】
更に、特開２００２−１１５０３号公報の帯板製造設備及び特公平４−１１２８１号公報の圧延機では、圧下された帯板１１或は被圧延板１４の塑性マスフローは、その構造上、板幅方向よりも板長手方向への伸び率が増大するため、板長手方向に対する板の平坦度不良が大きくなる。
【００１７】
本発明は、上述の実情に鑑み、連続鋳造機で鋳造された板の幅両端部に生じる凹凸形状が左右対称ではなく不均一に生じた場合でも幅方向両端の板厚分布が均一となるようにすると共に、板長手方向に対する板の平坦度も良好となるようにした帯板製造設備を提供することを目的としてなしたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の帯板製造設備は、上部に配置されたタンディシュから溶湯を供給されて所定幅の鋳片を連続鋳造する双ロール又は単ロールを備えた連続鋳造機の下流側、又は連続鋳造機及び巻取機を含む連続鋳造ラインの下流側に設置された冷延ミル前、に配置されて板の幅端部を部分的に圧延する部分圧延機を備えたものである。
【００１９】
請求項２の帯板製造設備においては、部分圧延機の上下作業ロールは、板幅中心側が平面視で板進行方向に対して下流側に向け傾斜し得るよう構成されている。
【００２０】
請求項３の帯板製造設備においては、部分圧延機の上下作業ロールは、平面視で軸線が板の略幅方向へ延在すると共に、板幅中心側が大径で板幅端側が小径のテーパ状に形成されており、且つテーパ状の大径側の基端部は円弧状に形成されており、しかも、外周胴部の板に面した側は板と平行となるように配置されている。
【００２１】
本発明の帯板製造設備においては、板の幅端部を夫々別個に部分圧延することができるため、連続鋳造機で鋳造された板の幅両端部に生じる凹凸形状が左右対称ではなく不均一に生じた場合でも板幅端部を左右均一な板厚にすることができ、又、幅端圧下時に塑性圧下マスフローを板幅方向外側に向けることができるため、板長手方向に対する板の平坦度も良好となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例である。
図１に示す帯板製造設備の連続鋳造機は図７、８に示す連続鋳造機と同一構成であり、図１中、図７、８に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。又、２１は連続鋳造機１の下流側に配置したピンチロール、２２はピンチロール２１の下流側に配置した部分圧延機、２３は部分圧延機２２の下流側に配置したピンチロール、２４はピンチロール２３の下流側に配置した巻取機である。
【００２３】
部分圧延機２２の一例の詳細は図３、４に示されている。すなわち、鋳片５の幅方向両側外側には、夫々鋳片５の幅端部に向いた側が開放されたＣ形状の固定枠体２５が立設されており、固定枠体２５に回動可能に立設、支持された縦軸２６には、鋳片５の幅端部に向いた側が開放されたＣ形状の可動枠体２７が水平方向へ回動し得るよう固設されている。
【００２４】
可動枠体２７の上部水平枠２７ａに配置した左右の軸箱２８には水平配置した回転可能な上作業ロール２９ａが枢支されている。又、可動枠体２７の下部水平枠２７ｂに配置した左右の油圧圧下シリンダ３０には軸箱３１が昇降可能に支持されており、軸箱３１には水平配置した回転可能な下作業ロール２９ｂが枢支されている。
【００２５】
可動枠体２７の外側部に固設したブラケット３２には水平配置された流体圧シリンダ３３のピストンロッドが連結されており、流体圧シリンダ３３を作動させることにより可動枠体２７を回動させて上下作業ロール２９ａ，２９ｂを図４に示すように、平面視で鋳片５の進行方向Ｄ１に対して所定の角度で傾斜させ得るようになっている。
【００２６】
次に、上記図示例の作動を説明する。
例えば、図３に示すように鋳片５の幅方向一端部に凸部５ａがあり、幅方向他端部には凸部５ａがないか或は僅かの場合には、図４の右側にある流体圧シリンダ３３により縦軸２６を介して可動枠体２７を鋳片５端部側が縦軸２６よりも鋳片５の進行方向Ｄ１下流側に向くよう、すなわち、図４の右側に示す上下作業ロール２９ａ，２９ｂの鋳片５端部側が縦軸２６よりも鋳片５の進行方向Ｄ１下流側に位置するよう位置調整を行い、左側にある流体圧シリンダ３３では、上下作業ロール２９ａ，２９ｂの軸線が略鋳片５の幅方向へ向くよう調整を行う。上下作業ロール２９ａ，２９ｂの傾斜角度θは凸部５ａの大きさにより異なる。
【００２７】
タンディッシュ３から鋳湯ノズル２に供給された溶湯は鋳湯ノズル２から湯溜りに供給され、矢印方向へ回転する鋳造ロール１ａ，１ｂにより冷却され凝固して凝固殻が形成され、凝固殻は成長して鋳片５が形成される。而して、鋳片５はピンチロール２１により鋳造ロール１ａ，１ｂから引抜かれて部分圧延機２２へ送給される。
【００２８】
部分圧延機２２では油圧圧下シリンダ３０により上下作業ロール２９ａ，２９ｂ間の間隔が所定間隔に設定されているため、鋳片５の幅端部に形成された凸部５ａは上下作業ロール２９ａ，２９ｂにより部分圧延されて幅方向両端部の板厚分布が均一の帯板５’が形成される。帯板５’はピンチロール２３により引張られて巻取機２４に送給され、巻取機２４により巻取られる。
【００２９】
上下作業ロール２９ａ，２９ｂは、平面視で縦軸２６を基準として、鋳片５の幅方向中心側が鋳片５の進行方向Ｄ１に対して下流側に位置するよう傾斜しているため、鋳片５幅端部に形成された凸部５ａが上下作業ロール２９ａ，２９ｂにより部分圧延される際には、圧下と同時に鋳片５の塑性圧下マスフローは図４の矢印イに示すように、鋳片５の幅方向外側に向く。従って、鋳片５長手方向の伸びが不均一になることを防止することができ、部分圧延後の帯板５’の板長手方向に対する平坦度も良好となる。
【００３０】
図５、６は本発明の帯板製造設備に使用する部分圧延機の実施の形態の他の例であり、本例では上下作業ロールをテーパロールとすると共に円弧状部を設けることにより、上下作業ロールを図４に示すように水平方向へ回動させて平面視で傾斜させなくとも、鋳片５の幅端部に幅方向外側に向いたマスフローが生じるようにした例である。
【００３１】
図５、６中、３４は鋳片５の幅端部側が開放した形状のＣ形状の固定枠体で、固定枠体３４の上部水平枠３４ａ及び縦枠３４ｂに配置した左右の軸箱３５には回転可能な上作業ロール３６ａが枢支されている。又、固定枠体３４の下部水平枠３４ｃに配置した左右の油圧圧下シリンダ３７には軸箱３８が昇降可能に支持されており、軸箱３８には回転可能な下作業ロール３６ｂが枢支されている。而して図中、部分圧延機３９は上下作業ロール３６ａ，３６ｂを備えている。
【００３２】
上下作業ロール３６ａ，３６ｂは、平面視で軸線が鋳片５の幅方向へ延在していると共に、外周胴部は鋳片５の幅方向中心側から幅方向外側へ向けて直径が漸減するようテーパ状に形成されており、且つ、テーパ状の部分の大径部基端側にはＲ形状の円弧状部Ｒａ，Ｒｂが形成されている。しかも上下作業ロール３６ａ，３６ｂの外周テーパ部の鋳片５に面した部分は水平になるよう、上作業ロール３６ａは、鋳片５幅方向中心側から幅方向外方に向けて下り勾配に配置され、下作業ロール３６ｂは、鋳片５幅方向中心側から幅方向外方に向けて上り勾配に配置されている。
【００３３】
前記図示例と同様、図１に示すタンディッシュ３から鋳湯ノズル２に供給された溶湯は鋳湯ノズル２から湯溜りに供給され、矢印方向へ回転する鋳造ロール１ａ，１ｂにより冷却され凝固して凝固殻が形成され、凝固殻は成長して鋳片５が形成される。而して、鋳片５はピンチロール２１により鋳造ロール１ａ，１ｂから引抜かれて部分圧延機３９へ送給される。
【００３４】
部分圧延機３９では油圧圧下シリンダ３７により上下作業ロール３６ａ，３６ｂ間の間隔が所定間隔に設定されているため、鋳片５の幅端部に形成された凸部５ａは上下作業ロール３６ａ，３６ｂにより部分圧延されて幅方向両端の板厚分布が均一の帯板５’が形成される。帯板５’は図１に示すピンチロール２３により引張られて巻取機２４に送給され、巻取機２４により巻取られる。
【００３５】
上下作業ロール３６ａ，３６ｂは、鋳片５の幅方向中心側から幅方向外側へ向けて直径が漸減するようテーパ状に形成されているため、板幅方向中心側の周速度は板幅方向外側の周速度よりも高速である。従って、鋳片５の部分圧延時には速度分布は図６の矢印ロで示すように、鋳片５の幅方向内側が速く、外側が遅くなる。従って、部分圧延時の塑性圧下マスフローが板幅方向外側に向き、帯板５’の長手方向の伸びが均一となるため、部分圧延後の帯板５’の板長手方向に対する平坦度も良好となる。
【００３６】
なお、本発明の帯板製造設備においては、部分圧延機を連続鋳造機から巻取機までの連続鋳造ライン内に設置する場合について説明したが、連続鋳造ラインの下流側に連続鋳造ラインとは別に設けた冷延ミルを備えたライン内に設置しても実施することができること、連続鋳造機は双ロールとする場合について説明したが、単ロールであっても実施できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜３に記載の帯板製造設備によれば、板の幅端部を夫々別個に部分圧延することができるため、連続鋳造機で鋳造された板の幅両端部に生じる凹凸形状が左右対称ではなく不均一に生じた場合でも板幅端部を左右均一な板厚にすることができ、又、幅端圧下時に塑性圧下マスフローを板幅方向外側に向けることができるため、板長手方向に対する板の平坦度も良好となる、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の帯板製造設備の実施の形態の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１に示す部分圧延機における平面図である。
【図３】図１に示す部分圧延機の右側の部分の正面図である。
【図４】図１に示す部分圧延機の詳細な平面図である。
【図５】本発明の帯板製造設備に使用する部分圧延機の実施の形態の他の例を示す正面図で、右側の部分を示す正面図である。
【図６】図５に示す部分圧延機の全体の概要を表わす平面図である。
【図７】帯板製造設備に使用される一般的な連続鋳造機の概要を示す側面図である。
【図８】図７の右方向から見た連続鋳造機の斜視図である。
【図９】図７、８に示す鋳造ロールの形状の一例を示す平面図である。
【図１０】図９に示す鋳造ロールで鋳造した鋳片の断面図である。
【図１１】鋳造ロールの形状の他の例を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す鋳造ロールで鋳造した鋳片の断面図である。
【図１３】幅方向板厚分布を均一になるよう圧延するための従来の圧延機の一例を示す概略正面図である。
【図１４】幅方向板厚分布を均一になるよう圧延するための従来の圧延機の他の例を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１連続鋳造機
１ａ，１ｂ鋳造ロール（双ロール又は単ロール）
３タンディッシュ
５鋳片（板）
５’ 帯板（板）
２２部分圧延機
２４巻取機
２９ａ上作業ロール
２９ｂ下作業ロール
３６ａ上作業ロール
３６ｂ下作業ロール
３９部分圧延機
Ｄ１進行方向（板進行方向）

Claims

上部に配置されたタンディシュから溶湯を供給されて所定幅の鋳片を連続鋳造する双ロール又は単ロールを備えた連続鋳造機の下流側、又は連続鋳造機及び巻取機を含む連続鋳造ラインの下流側に設置された冷延ミル前、に配置されて板の幅端部を部分的に圧延する部分圧延機を備えたことを特徴とする帯板製造設備。
部分圧延機の上下作業ロールは、板幅中心側が平面視で板進行方向に対して下流側に向け傾斜し得るよう構成した請求項１に記載の帯板製造設備。
部分圧延機の上下作業ロールは、平面視で軸線が板の略幅方向へ延在すると共に、板幅中心側が大径で板幅端側が小径のテーパ状に形成されており、且つテーパ状の大径側の基端部は円弧状に形成されており、しかも、外周胴部の板に面した側は板と平行となるように配置されている請求項１に記載の帯板製造設備。