JP4161453B2 - 熱間材料の板厚プレス装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スラブ等を板厚方向にプレスする板厚プレス方法を用いた熱間材料の板厚プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼板等の薄板の熱間圧延は、一般に、高温のスラブを粗圧延機により中間厚さに圧延し（この状態の圧延材をシートバーと呼ぶ）、その後、仕上圧延機で最終製品の厚さに圧延している。ここで、スラブの寸法は、スラブを加熱する加熱炉の寸法が上限となる。その結果、転炉１杯分の鋼は、通常１０数本のスラブに分割される。
【０００３】
粗圧延機から出てくるシートバーは、通常の板の圧延と同様、先後端部にタングやフィッシュテールと呼ばれる形状不良部分が、程度の差はあれ生じている。タングは板幅中央部が舌のように突出したもの、フィッシュテールは板幅両端部が魚の尻尾のように突出したものであり、いずれも正常部より幅が狭いため変形し易い。
【０００４】
そのため、これらの形状不良部分を放置しておくと、次工程の仕上圧延機でさらに変形が進み、圧延トラブルの原因となるので、シートバーの段階で切断する。これらの切断された部分（いわゆるクロップ）は、歩留り低下の原因となる。
【０００５】
仕上圧延機は、一般に数スタンドからなる連続圧延機であり、板厚の薄くなった鋼帯に張力を付与した状態で圧延を行う。しかしながら、仕上圧延された熱延鋼板の先端部から１００ｍ前後の部分は、先端部がコイラに到達するまでの期間、張力が作用しない状態で圧延される。また、この間、先端部は搬送ロールとの衝突や風圧による浮き上がり等により走行が不安定となるため、一般に定常状態（コイラ到達後）の半分近くまで、圧延速度を低下させて圧延せざるを得ない。
【０００６】
また、後端部についても、仕上圧延機の最終スタンドを出た後は、張力0となるため形状が劣化する。このような非定常部は、搬送中の温度低下や形状不良に伴う冷却の不均一等により、一般に材質・形状とも定常部に比べて劣る。これらの材質・形状不良、あるいは形状不良に伴う蛇行等による圧延トラブルは、歩留りを低下させる原因となる。
【０００７】
仕上圧延における歩留りの向上については、複数のシートバーを接続して仕上げ圧延を行う方法が開発されている。例えば、特開平４−８９１０９号公報（従来技術１）には、先行するシートバーの後端部に後続のシートバーの先端部を順次接合して、複数のシートバーに対して連続的に仕上げ圧延を行う方法が提案されている。
【０００８】
この技術では、接合された前後端部についても、定常状態と同様の圧延が可能となるので、上記の前後端部（非定常部）の歩留りが向上する。また、先端部についても、定常状態（コイラ到達後）と同じ圧延速度で圧延することが可能となるので、圧延能率が向上する。さらに、複数のシートバーを接続して圧延するので、間欠的に圧延する場合よりも圧延能率が向上する。
【０００９】
これとは別に、複数のスラブの接合、あるいは連続鋳造スラブの直接圧延等、長尺のシートバーを製造する方法も提案されている。複数のスラブを接合する方法としては、特開昭５７−１０６４０３号公報（従来技術２）には、先行するスラブの後端部に後続のスラブの先端部を順次接合して、これら接合された複数のスラブを、プラネタリミル群により連続的にシートバーに圧延する方法が提案されている。
【００１０】
また、特開昭５９−９２１０３号公報（従来技術３）には、転炉１杯分のスラブを大圧下圧延機によりシートバーとし、そのままコイルに巻取り、その後このシートバーのコイルを巻戻して仕上圧延を行う方法が提案されている。同様に、特開昭５９−８５３０５号公報（従来技術４）には、特殊な連続鋳造機（ロータリキャスタと称している）により高速鋳造されたスラブを、圧延によりシートバーとし、一旦コイルボックスの中に巻き取った後、仕上圧延を行う方法が提案されている。
【００１１】
これらの長尺のシートバーを製造する方法によれば、クロップの切断は、長尺のシートバーの先後端部だけでよく、個々のスラブ毎のクロップ発生がなくなるので、その分、歩留りが向上する。さらに、これらの方法では、仕上圧延においても、前述の複数のシートバーを接続して仕上げ圧延を行う方法と同様の効果が得られることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来技術１〜４には、次のような問題点がある。
まず、従来技術１に記載の技術では、複数のシートバーを接合するためには、シートバーの先後端部の形状不良部分を切断する必要がある。従って、クロップ発生による歩留り低下の問題は、依然として解決されていない。さらに、シートバーの接合部は、他の部分に比べて強度が低く、仕上圧延の最中に接合部で破断して、ライン停止を余儀なくされるおそれがある。また、シートバーの接合は実際には溶接により行われるため、接合部の組織が粗大化し、材質不良あるいは表面割れ発生の原因となる可能性もある。
【００１３】
従来技術２に記載の複数のスラブを接合する方法は、接合するスラブは板厚が厚いため、短時間で完全に接合するのは困難である。また、仮に短時間で接合できたとしても、大圧下で圧延すると接合部に静水圧成分の他に、引張り応力が作用して接合面が剥離する。そのため、圧下率を小さくする必要があり、粗圧延の能率が低下する。
【００１４】
従来技術３、従来技術４に記載の連続鋳造されたスラブを直接圧延する方法では、鋳造速度の制限から、圧延の能率を低下させるという問題がある。鋳造能力（単位時間当り重量）は、後者の公報によれば１０ｍｐｍの鋳造速度が可能としているが、現実には操業上および品質上の観点から、このような高速の鋳造に成功したという報告例はない。
【００１５】
これらの従来技術のように、連続鋳造されたスラブを直接圧延する方法では、鋳造速度の制限から、粗圧延機の初段の圧延速度は、速くても数ｍ／ｍｉｎ前後に抑えられる。これは、圧延機のロール回転数にすると１ｒｐｍ前後となり超低速の圧延となる。その結果、圧延機のロールが１２００℃前後の高温の材料と長時間（数秒）接触することになるため、ロールの表面割れや変形あるいは焼付きが発生するという問題がある。従って、小規模な場合はともかく、熱延鋼板の製造のように大規模かつ高温材料を対象とした設備では、実現困難と言える。
【００１６】
また、シートバーをコイルに巻き取る方法では、通常の薄板の熱延工場に適用した場合、これらのシートバーのコイルは製品コイルの数個分を想定しており、１００トン近くの巨大なコイルとなる。その結果、巻取り装置等のコイリング設備が巨大化することが避けられず、設備コスト、工場のスペース等の観点から問題である。
【００１７】
この発明は、以上のような従来技術の問題点を解決し、シートバーやスラブの接合をすることなく、長尺のシートバーを使用することが可能な熱間材料の板厚プレス装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、次の比較例に係る発明及び本発明により解決される。
(1)比較例１に係る発明は、長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるため板厚プレス装置であり、材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、入り側又は出側の少なくとも一方に配置された、材料の板厚方向の位置を拘束するための材料拘束手段とを具備することを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置である。
【００１９】
この装置は、連続鋳造されたスラブについて、粗圧延の前段の圧延を行う代りに板厚方向のプレスを行う場合等、長尺の板状の熱間材料の板厚プレスに用いる。この場合の圧下率は、鋳造欠陥等の内部欠陥の発生率の観点から０．３以上とすることが望ましい。後述のように、圧下率を０．３以上とすることにより、内部欠陥の発生率を０．０１％以下に抑えることができる。
【００２０】
次に、入り側の傾斜部と出側の平行部を備えた一対の金型を用いてプレス加工を行うが、金型の入り側に傾斜部を設けているのは、金型の端部で材料に段差が生じないようにするためである。金型の入り側の傾斜部と接触した部分は、圧下率が平行部の０．３以上から非接触部の０まで連続的に変化するので、段差発生による表面割れ等のトラブルが防止できる。
【００２１】
ところで、板厚プレス加工においても圧延の場合と同様、材料の反りが発生することがある。この反りが発生する原因としては、材料の温度分布の不均一やパスラインのずれ（金型の中心と材料の板厚中心とのずれ）、あるいは、双方の金型の摩擦係数の違い等が考えられる。反りの発生は、これらの何らかの不均一を解消することにより、原理的には可能であるが、温度分布や金型の摩擦係数等は、一般には均一化することが困難である。
【００２２】
反りが発生すると、材料が板厚プレス装置本体やその周辺装置に接触して、装置を損傷したり、それに至らない場合でも、次工程の圧延等の操業安定性を損なうことがある。例えば材料先端部に反りが発生すると、次工程の装置に装入できなくなる。また、材料先端部が下向きに反る下反りが発生すると、搬送テーブルで搬送ロール等に衝突するなど、操業トラブルの原因となる。又、上反りが発生すると、やはり次工程の装置に装入できなくなり、甚だしい場合は、180度以上の反りとなって材料が戻って来ることにより、板厚プレス装置本体を破損するおそれがある。
【００２３】
このような反りは、板厚プレス装置の出側に発生し易いが、入側においても、材料の後端部では反りが発生することがある。この場合も、板厚プレス装置本体や入側の搬送テーブルの破損を招く。
【００２４】
比較例１に係る発明では、材料拘束手段を備えているので、材料の板厚方向の位置を拘束することができる。従って、反りの発生を防止することができ、これらの反りの発生に伴うトラブルを防止できる。
【００２５】
(2)比較例１に係る発明において、前記材料拘束手段は、材料の板厚方向の位置を調節する板厚方向位置調節機構を有することを特徴とする。
【００２６】
この発明では、材料拘束手段により材料の板厚方向の位置を調節できるので、単に材料の反りを拘束するだけではなく、反りの発生を低減できる。これは、反りの大きさおよび方向が、金型の中心と材料の板厚中央との位置関係により変化することを、利用している。材料に反りが発生した場合は、それと反対の方向に反りが発生するよう、金型と材料の板厚方向の相対位置を調節することにより、反りが相殺される。このようにして、反りの発生およびその大きさを低減することができる。
【００２７】
(3)第１の発明は、長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、これらの金型を周期的に往復運動させる金型往復手段と、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて前記金型往復手段を制御して一対の金型の往復運動の位相差を制御する位相差制御手段とを具備し、前記一対の金型に位相差を持たせて駆動させることにより、位相の早い方の金型を先に熱間材料に接触し、双方の金型の中心点を位相の遅い方の金型の方向に移動させることを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置である。
【００２８】
第１の発明では、板厚プレス装置本体の金型を周期的に往復運動させる。通常は、双方の金型は同時に運動しており、位相差は０である。しかし、双方の金型の運動に位相差がある場合、双方の金型の中心点は一方に移動する。具体的には、位相の早い方の金型が先に材料に接触し、双方の金型の中心点は位相の遅い方の金型の方向に移動する。このようにして、この発明では、双方の金型に位相差を持たせて駆動することにより、双方の金型の中心点の位置の調節を図ることができる。
【００２９】
そこで、第１の発明では、反り検出手段により材料の反りを検出し、位相差制御手段により、金型往復手段を制御して双方の金型の往復運動の位相差を制御する。このようにして、前述と同様、金型と材料の板厚方向の相対位置を調節することにより、反りの発生およびその大きさを低減することができる。
【００３０】
(4)第２の発明は、長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、熱間材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、入り側又は出側の少なくとも一方に設けられ，熱間材料の流れ方向に延びたフレームを上下動する昇降機構を備えた搬送テーブルと、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて昇降機構を制御する昇降機構制御手段とを具備し、昇降機構により搬送テーブルを昇降させて熱間材料の板厚方向の位置を調節することを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置である。
【００３１】
第２の発明では、搬送テーブルが昇降機構を有しており、材料の板厚方向の位置を調節することができる。そこで、反り検出手段により材料の反りを検出し、昇降機構制御手段により、昇降機構を制御して搬送テーブルの位置を調節する。このようにして、前述と同様、金型と材料の板厚方向の相対位置を調節することにより、反りの発生およびその大きさを低減することができる。
【００３２】
(5)第３の発明は、長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、材料の位置に対してこの一対の金型の中心の位置を調整する金型位置調整機構と、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて前記金型位置調整機構を制御する金型位置制御手段とを具備することを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置である。
【００３３】
第３の発明では、金型位置調整機構を備えているので、一対の金型の中心の位置を調整することができる。そこで、反り検出手段により材料の反りを検出し、金型位置制御手段により、金型位置調整機構を制御して一対の金型の中心の位置を調節する。このようにして、前述と同様、金型と材料の板厚方向の相対位置を調節することにより、反りの発生およびその大きさを低減することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１を参照して説明する。ここで、図１は、この発明の実施に用いる連続鋳造・熱延鋼帯製造設備列の一例を示す説明図である。
【００３７】
この連続鋳造・鋳造鋼帯製造設備列は、連続鋳造設備と熱間圧延工程とを直結した直送圧延技術を利用し、熱延鋼帯コイル複数本分に相当しかつ最大で転炉１１チャージ分に相当する長さのスラブを連続鋳造し、直送圧延（但し、一部で圧延以外の加工を行う）を行うことを可能とする設備であり、熱間スラブを連続鋳造する連続鋳造設備と、該連続鋳造設備で連続鋳造された熱間スラブをシートバーに減厚加工する粗加工設備と、該粗加工設備で得られたシートバーを圧延して所定の板厚の熱延鋼帯とする仕上圧延機構群と、前記熱延鋼帯を巻き取るコイラをこの順に配置した設備構成を有する。
【００３８】
図１において、符番１は連続鋳造設備、符番２は粗加工設備、符番３は仕上圧延機構群、符番４は走間シャー、符番５ａ，５ｂはコイラである。ここで、前記粗加工設備２の減厚加工手段を、前段の一対の金型６ａ，６ｂと、後段の粗圧延機７とで構成している。前記金型６ａ，６ｂは、夫々入り側が傾斜部８、出側が平坦部９となっており、スラブをプレスの途中の段階ではテ−パ状に加工する。前記連続鋳造設備１と粗加工設備間のオフラインには、通常長さのスラブを加熱する加熱炉１０が併設している。前記粗加工設備２と仕上圧延機群３との間に、シートバーの板端及び／又は板全面を加熱できる加熱装置１１を設けている。
【００３９】
こうした構成の連続鋳造・鋳造鋼帯製造設備列において、長尺の連続鋳造スラブ２０は、切断しないまま粗加工設備２に供給し、この粗加工設備２の金型６ａ，６ｂで鍛造加工してシートバー厚さまで減厚し（板厚方向にプレス加工し）、その後連続的に粗圧延機７にて圧延してシートバーとし、引き続き仕上圧延機構群３にて所定の製品板厚まで圧延して熱圧鋼帯２１とする。なお、板厚方向のプレス加工は、材料（連続鋳造スラブ１２）を所定の送り量で移動しながら繰り返して行われる。次に、熱延鋼帯１３を先ずコイラ５ａで巻き取り、製品コイルとして所定の巻き取り長さになったところで走間シャー４によって走行中の鋼帯２１を切断し、この切断部より後行の鋼帯１３をコイラ５ｂで巻き取る。そして、このコイラ５ｂについても製品コイルとして所定の巻き取り長さになったところで走間シャー４によって鋼帯１３を切断し、上記と同様に鋼帯１３を巻き取るコイラをコイラ５ｂからコイラ５ａへと切り替える。
【００４０】
図２は、板厚プレスにおける鍛造圧下率（％）と内部欠陥の発生率（％）の関係を示す図である。材料には、板厚１００ｍｍおよび２００ｍｍの連続鋳造スラブを用い、内部欠陥の発生率は通常の金属組織検査（マクロ腐食法）により行った。いずれの材料についても、鍛造圧下率０．３でほぼ許容範囲の０．０１％となる。
【００４１】
（比較例１）
図３は、比較例１を示す熱間材料の板厚プレス装置の説明図である。なお、図１と同部材は同符号を付して説明を省略する。
金型６ａ，６ｂは、上下に夫々に設けられた金型ホルダー２１ａ，２１ｂに固定されている。前記金型６ａ，６ｂを上下動することでスラブ１２を圧下する。前記金型ホルダー２１ａ，２１ｂ及び金型６ａ，６ｂを備えた板厚プレス装置本体２０の前後（スラブ１２の入り側と出側）には、夫々反り防止装置（材料拘束手段）２８が配置されている。ここで、反り防止装置２８としては、通常のピンチロール等を用いることができる。
【００４２】
こうした構成の板厚プレス装置において、スラブ１２等の材料は、板厚プレス装置本体２０に連続的に供給され、板厚方向にプレスされる。その際、板厚プレス装置本体２０の前後（入・出側）に設けられた反り防止装置２８が、スラブ１２をその表裏の面から拘束する。なお、スラブ１２に対する拘束力は、油圧シリンダ等で適切に制御することができる。
【００４３】
上記比較例１においては、反り防止装置２８により、板厚プレス加工により仮にスラブ１２に反りが発生する状況となっても、板厚方向からの拘束力により、反りが抑制される。
なお、前記反り防止装置２８の設置位置は、スラブの入り側又は出側の少なくとも一方に設置すれば、反り防止の効果が得られるが、一般には出側の方が効果的である。
【００４４】
（比較例２）
本比較例２では、上記比較例１において、材料の表裏面（図１ではスラブ１２の上下面）の反り列防止装置２８が、図示しない板厚方向位置調節機構を有していることを特徴とする。これにより、材料の板厚方向の位置を調節することができる。これにより、材料の表裏面に対して、等しいプレス加工を施すことができるので、プレス加工の不均一を原因とする材料の反りが防止できる。なお、表裏面の温度差等、材料の不均一を原因とする反りに対しても、板厚方向の位置を調節することにより、その影響をキャンセルできるという効果もある。
【００４５】
この板厚方向の位置調節の具体的な制御方法については、別途、材料の板厚方向の位置を検出して、板厚方向位置調節機構を制御することで実現できる。その場合の制御は、位置検出結果について、板厚プレス装置の材料の中心位置を基準として、位置の偏差等を出力することにより行う。板厚方向位置調節機構は図示はしていないが、通常の油圧制御機器により容易に実現できる。
【００４６】
（実施形態１）
図４は、本発明の実施形態１を示す熱間材料の板厚プレス装置の説明図である。なお、図１、図３と同部材は同符号を付して説明を省略する。
図中の符番３１は、板厚プレス装置本体である。この板厚プレス装置本体３１は、ハウジング３２と、上部軸箱３３と、下部軸箱３４と、上下の回転軸３５ａ，３５ｂと、上下のロッド３６ａ，３６ｂと、上下のロッドサポート３７ａ，３７ｂと、上下の金型６ａ，６ｂとによって構成されている。
【００４７】
前記ハウジング３２は、スラブ１２が横方向へ搬送される搬送ラインＳの幅方向の両側に立設されかつ垂直方向へ伸びるウインド部３８を有する。前記軸箱３３は、ウインド部３８の上端部に上下方向へ摺動し得るように嵌入されており、ハウジング３２の上部に設けられかつ駆動装置（図示せず）により捻転される調整用ねじ３９によって上下方向の位置が決められるようになっている。
【００４８】
前記下部軸箱３４は、各ハウジング３２のウインド部３８の下端部に上下方向へ摺動し得るように嵌設されており、ハウジング３２の下部に設けられかつ駆動装置（図示せず）により捻転される調整用ねじ３９によって上下方向の位置が決められるようになっている。前記回転軸３５ａ，３５ｂは、軸線方向中間部に偏心部４０を有しかつ両端部が前記の上部軸箱３３と下部軸箱３４との夫々によって支承され、更に一端がユニバーサルジョイントを介して駆動装置（図示せず）に連結されている。
【００４９】
上下の各ロッド３６ａ，３６ｂの基端部は、各回転軸３５ａ，３５ｂの夫々の偏心部４０に転がり軸受４１を介して外嵌され、また各ロッド３６ａ，３６ｂの先端部にはボールジョイント（図示せず）を介して金型座４２ａ，４２ｂが連結されている。金型座４２ａ，４２ｂには、ロッド３６ａ，３６ｂに枢着された流体圧シリンダー４３のピストンロッドが連結されており、該流体圧シリンダー４３の作動によって金型座４２ａ，４２ｂに装着される金型６ａ，６ｂの搬送ラインＳに対する角度を調整し得るようになっている。
【００５０】
前記各ロッドサポート箱３７ａ，３７ｂは、前記各ロッド３６ａ，３６ｂの夫々の中間部を、略中央部に嵌着された球面軸受（図示せず）を介して支持し、また前記ウインド部３８に上下方向へ摺動し得るように嵌入されている。前記金型６ａ，６ｂは、前記金型座４２ａ，４２ｂの夫々に着脱自在に装着されており、回転軸３５ａ，３５ｂの回転に伴いロッド３６ａ，３６ｂを介して駆動され、相互に同調して搬送ラインＳに対して近接離反し得るようになっている。
【００５１】
上流側テーブル４３は、プレス装置本体３１の搬送ライン上流Ａ側に搬送ラインＳに沿って略水平に延びるように設けられた固定フレーム４４と、この固定フレーム４４上に、プレス装置本体３１の各金型６ａ，６ｂの間に挿通すべきスラブ１２の下面を略水平に支持し得るように搬送ライン方向へ所定の間隔を隔てて回転自在に設けられた複数の上流側テーブルロール４５とによって構成されている。
【００５２】
第１の昇降テーブル４６は、プレス装置本体３１の搬送ライン下流Ｂ側の直近に搬送ラインＳに沿って略水平に延びかつ昇降可能に設けられた第１の昇降フレーム４７と、この昇降フレーム４７上に、プレス装置本体３１の各金型６ａ，６ｂの間から送り出されるスラブ１２の下面を支持し得るように搬送ライン方向へ所定の間隔を隔てて回転自在に設けられた複数の昇降テーブルロール４８とによって構成されている。
【００５３】
前記第１の昇降フレーム４７は、搬送ラインＳの下方の床面４９の所定位置に立設された複数のガイド部材５０と、このガイド部材５０に沿って昇降し得るように形成された脚部を有するフレーム本体５１とからなる。このフレーム本体５１には、フレーム本体５１の長手方向に処置の間隔を隔てて配置されかつ床面４９に枢着された流体圧シリンダ５２のピストンロッドが連結されており、前記流体圧シリンダ５２の作動によってフレーム本体５１を略水平状態で昇降させ、搬送ラインＳに対する各昇降テーブルローラ４８の高さを調整し得るようになっている。
【００５４】
第２の昇降テーブル５３は、第１の昇降テーブル４６の搬送ライン下流Ｂ側に搬送ラインＳに沿って延びかつ昇降可能に設けられた第２の昇降フレーム５４と、この昇降フレーム５４上に、第１の昇降テーブル４６から送り出されるスラブ１２の下面を支持し得るように搬送ライン方向へ所定の間隔を隔てて回転自在に設けられた複数の昇降テーブルローラ５５とによって構成されている。
【００５５】
第２の昇降フレーム５４は、搬送ラインＳの下方の床面４９の所定位置に立設された複数のガイド部材５６と、このガイド部材５６に沿って昇降し得るように形成された脚部５７と、この脚部５７の上部に枢支されたフレーム本体５８とからなる。このフレーム本体５８には、フレーム本体５８の長手方向に所定の間隔を隔てて配置されかつ床面４９に枢着された複数の流体圧シリンダ５９のピストンロッドが連結されている。
【００５６】
前記各流体圧シリンダ５９は、夫々が個別に作動するようになっており、該各流体圧シリンダ５９を個別に作動させることによって、第２の昇降テーブル５３の搬送ラインＳ上流側端部の高さが第１の昇降テーブル５６の高さと一致しかつ搬送ラインＳ下流側端部の高さが後述の下流側テーブル６０の高さより僅かに高い位置を占めるように第２の昇降フレーム５４を昇降させ得よるようになっている。
【００５７】
なお、前記の第１の昇降テーブル４６及び第２の昇降テーブル５３は、夫々が備えている流体圧シリンダ５２，５９の作動によって前記上流側テーブル４７と略同一高さの水平位置に降下できるようになっている。
【００５８】
下流側テーブル６０は、第２の昇降テーブル５３の搬送ライン下流Ｂ側に搬送ラインＳに沿って略水平に延びるように設けられた固定フレーム６１と、この固定フレーム６１上に、第２の昇降テーブル５３から送り出されたスラブ１２の下面を、前記上流側テーブル４３と略同一高さで略水平に支持し得るように搬送ライン方向へ所定の間隔を隔てて回転自在に設けられた複数の下流側テーブルローラ６２とによって構成されている。
【００５９】
前記スラブ１２の表裏面には、スラブ１２の反りを検出する反り検出手段６３が設けられている。この反り検出手段６３には、スラブ１２の反りを検出し、その検出結果を送信するモータコントローラ（位相差制御手段）６４が電気的に接続されている。前記モータコントローラ６４には、金型６ａ，６ｂを周期的に往復運動させるモータ（金型往復手段）６５が電気的に接続されている。
【００６０】
この例では、反り検出手段６３として、図示したようなピンチロールや，材料上面あるいは下面の位置を検出する接触あるいは非接触の距離計などを用いることができる。図の場合，反り検出手段６３のピンチロールを材料の表裏面に接触させ、ピンチロールの位置の変動により反りを検出する。反り検出手段６３は、この反り検出の情報、即ち接触ロールの位置情報を、エンコーダ等で信号としてモータコントローラ６４に送信する。
【００６１】
モータコントローラ６４は、この反り検出の情報から、所定の数式等に基づき、金型の往復運動の位相差を決定する。次いで、この位相差で金型を往復運動させるため、金型のモータ６５を制御して双方の金型の往復運動のタイミングを調節する。
【００６２】
双方の金型６ａ，６ｂの運動に位相差がある場合、双方の金型６ａ，６ｂの中心点は一方に移動する。具体的には、位相の早い方の金型が先に移動するため、双方の金型６ａ，６ｂの中心点は、位相の遅い方の金型の方向に移動する。このようにして、この発明では、双方の金型６ａ，６ｂに位相差を持たせて駆動することにより、双方の金型６ａ，６ｂの中心点の位置の調節を図ることができる。
【００６３】
上記実施態様１によれば、反り検出手段６３によりスラブ１２の反りを検出し、モータコントローラ６４により、モータ（金型往復手段）６５を制御して双方の金型６ａ，６ｂの往復運動の位相差を制御するため、前述と同様、金型６ａ，６ｂとスラブ１２の板厚方向の相対位置を調節することにより、スラブ１２の反りの発生及びその大きさを低減することができる。
【００６４】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２を示す熱間材料の板厚プレス装置の説明図である。なお、図１、図３と同部材は同符号を付して説明を省略する。
【００６５】
金型６ａ，６ｂは、上下に夫々設けられた金型ホルダー２１ａ，２１ｂに固定されている。ここで、金型ホルダー２１ａ，２１ｂに固定された金型６ａ，６ｂを上下動してスラブ１２を圧下するとともに、スラブ流れ方向に往復動する。金型６ａ，６ｂのスラブ１２の入り側と出側には夫々入側搬送装置２２と出側搬送装置２３とが設けられており、夫々の搬送装置２２，２３はスラブ１２の表裏面に設けられた反り検出器（反り検出手段）２４及び搬送テーブル２５から構成されている。前記反り検出器２４が材料の反りを検出すると、その検出結果がコントローラ（昇降機構制御手段）２６に送信される。
【００６６】
前記搬送テーブル２５は、スラブ１２の流れ方向に伸びたフレーム２５ａと、このフレーム２５ａ上に配置された複数の搬送ロール２５ｂと、フレーム２５ａの上下動を案内する昇降ガイド２５ｃと、フレーム２５ａを上下動する昇降シリンダ（昇降機構）２５ｄから構成されている。なお、昇降は平行リフトでも傾斜方法（チルチング法）でもよい。コントローラ２６は、金型ホルダー２１ａ，２１ｂ、反り検出器２４及び搬送テーブル２５を制御する。
【００６７】
前記反り検出器２４としては、図示したようなピンチロールや，材料上面あるいは下面の位置を検出する接触あるいは非接触の距離計などを用いることができる。図の場合，反り検出器２４は、この反り検出器の情報、即ちピンチロールの位置情報を、コントローラ２６に送信する。コントローラ２６は、この反り検出器の情報に基づき、昇降シリンダ２５ｄの油圧機器等を制御する。昇降シリンダ２５ｄは、入り側あるいは出側の搬送テーブル２５、２５を昇降させ、材料の位置調節を行う。なお、コントローラ２６による制御は通常のＰＩＤ制御等でよいが、プレス加工に伴う振動を拾わないように、係数を設定することは言うまでもない。
【００６８】
図５の動作は次の通りである。即ち、コントローラ２６には予め投入されるスラブ１２の厚みやプレスの圧下量が与えられるので、このデータに基づき、入側搬送装置２２の反り検出器２４及び搬送テーブル２５の搬送高さを、プレス（これはプレス固有の高さ）に対して投入されるスラブ１２の厚みの１／２を引いた高さに設定し、出側搬送装置２３の反り検出器２４及び搬送テーブル２５の搬送高さを、プレス中心線に対してプレス後のスラブ１２の厚みの１／２を引いた高さに設定する。また、入側と出側の反り検出器２４の上側のロールは上限まで上げておき、金型６ａ，６ｂも限度まで開いておく。この状態でスラブ１２を金型６ａ，６ｂの入側まで搬入し、金型６ａ，６ｂで圧下しつつ往方向（スラブ１２の流れ方向）運動により送り出して行く。
【００６９】
上記実施形態２によれば、搬送テーブル２５が昇降シリンダ２５ｄを有しているため、スラブ１２の板厚方向の位置を調節することができ、反り検出器２４によりスラブ１２の反りを検出し、コントローラ２６により昇降シリンダ２５ｄを制御して搬送テーブル２５の位置を調節することができる。従って、前述と同様、金型６ａ，６ｂとスラブ１２の板厚方向の相対位置を調節することにより、スラブ１２の反りの発生及びその大きさを低減できる。
【００７０】
（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３を示す熱間材料の板厚プレス装置の説明図である。なお、図１、図３、図４と同部材は同符号を付して説明を省略する。また、本実施形態３は、上述した実施形態１と大部分が似ているため、要部のみを説明する。
【００７１】
図６は、スラブ１２の表裏面に設けられた反り検出手段６３でスラブ１２の反りを検出し、その検出結果を高さ調整装置（金型位置制御手段）７０に送信するとともに、高さ調整装置７０からの反り検出の情報に基づき、金型位置調整機構７１に制御信号を送信する用にしたことを特徴とする。ここで、金型位置調整機構７１は、双方の金型６ａ，６ｂを昇降させ、金型６ａ，６ｂの位置調節を行う。金型位置調整機構７１としては、ここではスクリュー機構により位置調整を行っている。その他油圧機器等で実現することもできる。
【００７２】
上記実施形態３によれば、高さ調整装置７０を備えているので、一対の金型６ａ，６ｂの中心の位置を調整することができる。そこで、反り検出手段６３によりスラブ１２の反りを検出し、コントローラ２６により高さ調整装置７０を制御して一対の金型６ａ，６ｂの中心の位置を調節する。このようにして、前述と同様、金型６ａ，６ｂとスラブ１２の板厚中央との板厚方向の相対位置を調節することにより、スラブ１２の反りの発生及びその大きさを低減することができる。
【００７３】
【発明の効果】
この発明は、連続鋳造されたスラブを、板厚方向のプレス加工を行い、引き続き連続的に圧延してシートバーとすることにより、シートバーやスラブの接合をすることなく、長尺のシートバーを得ることができる。プレス加工では、圧延に比べて加工歪を大きくできるので、内部欠陥の発生率の低減が可能となる。
【００７４】
さらにこの発明では、材料の板厚方向の拘束により、あるいは、２つの金型の往復運動の位相差の調節や搬送テーブル又は金型の位置調節により、金型の中心と材料の位置関係を調節することにより、板厚プレス加工における反りの発生の低減ないし防止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施に用いる連続鋳造・熱延鋼帯製造設備の一例を示す説明図。
【図２】 鍛造圧下率と内部欠陥の発生率の関係を示す特性図。
【図３】 比較例１に係る熱間材料の板厚プレス装置の説明図。
【図４】 比較例２に係る熱間材料の板厚プレス装置の説明図。
【図５】 本発明の実施形態１に係る熱間材料の板厚プレス装置の説明図。
【図６】 本発明の実施形態２に係る熱間材料の板厚プレス装置の説明図。
【符号の説明】
１…連続鋳造設備、２…粗加工設備、３…仕上圧延機構群、４…走間シャー、５ａ，５ｂ…コイラ、６ａ，６ｂ…金型、７…粗圧延機、８…傾斜部、９…平坦部、１２…連続鋳造スラブ、２０…板厚プレス装置本体、２１ａ，２１ｂ…金型ホルダー、２２…入側搬送装置、２３…出側搬送装置、２４…反り検出器、２５…搬送テーブル、２５ａ…フレーム、２５ｂ…搬送ロール、２５ｃ…昇降ガイド、２５ｄ…昇降シリンダー、２６…コントローラ、２８…反り防止装置、６３…反り検出手段、７０…高さ調整装置、７１…金型位置調整機構。

Claims (3)

1. 長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、これらの金型を周期的に往復運動させる金型往復手段と、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて前記金型往復手段を制御して一対の金型の往復運動の位相差を制御する位相差制御手段とを具備し、前記一対の金型に位相差を持たせて駆動させることにより、位相の早い方の金型を先に熱間材料に接触し、双方の金型の中心点を位相の遅い方の金型の方向に移動させることを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置。
2. 長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、熱間材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、入り側又は出側の少なくとも一方に設けられ，熱間材料の流れ方向に延びたフレームを上下動する昇降機構を備えた搬送テーブルと、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて昇降機構を制御する昇降機構制御手段とを具備し、昇降機構により搬送テーブルを昇降させて熱間材料の板厚方向の位置を調節することを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置。
3. 長尺の板状の熱間材料に板厚方向にプレス加工を加えるための板厚プレス装置であり、材料の入り側に傾斜部、出側に平行部が形成された一対の金型と、材料の位置に対してこの一対の金型の中心の位置を調整する金型位置調整機構と、材料の反りを検出する反り検出手段と、その検出結果を用いて前記金型位置調整機構を制御する金型位置制御手段とを具備することを特徴とする熱間材料の板厚プレス装置。

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