JP5058657B2 - 端部成形スラブの矯正方法 - Google Patents

Description

本発明は、端部を幅圧下して成形した端部成形スラブの矯正方法に関する。

従来、高温状態のスラブの幅圧下を行う装置として、スラブの幅方向両側に対向配置された金型を備えるサイジングプレス装置がある。なお、このサイジングプレス装置の入側と出側には、スラブを搬送するローラーテーブルがそれぞれ配置されている。
このサイジングプレス装置を使用して、長手方向に渡ってスラブの幅圧下を行うと、スラブが厚み方向に増厚する現象が起こることが、例えば、特許文献１に記載されている。

特開昭６１−２１６８０２号公報

スラブの長手方向端部（先端部および後端部のいずれか一方または双方）に部分的にプレスを行う幅圧下プレスを実施すると、その部位にのみ厚み変化が生じ、このスラブを搬送する場合には、ローラーテーブルの上面で形成される搬送ラインより、搬送中のスラブ端部の下面位置が低くなるため、スラブの先端部がローラーテーブルを構成する各搬送用ロールに衝突し、過大な衝撃荷重を発生させる。これにより、例えば、搬送用ロールの損傷、電動機の負荷の上昇、またスラブの蛇行といった搬送障害や、スラブ端部の塑性変形によるスラブの品質欠陥を引き起こす可能性がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、幅圧下後のスラブを作業性よく短時間で効率的に矯正でき、高速搬送を可能にして製品の生産性を向上させることが可能な端部成形スラブの矯正方法を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、その手段（１）は、高温状態のスラブの幅方向両側に対向配置された金型により、該スラブの長手方向の端部を幅圧下することで該端部が厚み方向に増厚した前記スラブを、複数の搬送用ロールを備える搬送ラインで搬送するに際して、
前記搬送ラインの対向する前記金型の中間部に配置され、しかも前記スラブの前記端部に対して上方向に荷重を付与できる下ロールと、該スラブの前記端部の基側上面に接触する上ロールとを有する矯正装置により、前記幅圧下終了後、搬送方向とは逆方向に移動させて、前記端部が前記金型の位置に移動した前記スラブの前記端部を上側に曲げ矯正し、しかも矯正後の前記スラブの前記端部の下面位置を、前記搬送ラインと同一レベル以上にする。

手段（２）は、手段（１）において、前記矯正装置が、前記スラブの増厚した先端部の下面に接触して上下動可能な前記下ロールと、該下ロールの上流側で前記スラブの上方に配設した前記上ロールとを有し、該上ロールに前記スラブの上面を接触させた状態で、前記下ロールにより前記スラブの前記先端部を上方に押し上げて矯正する。
手段（３）は、手段（１）および手段（２）において、前記矯正装置が、前記スラブの増厚した後端部の下面に接触して上下動可能な前記下ロールと、該下ロールの下流側で前記スラブの上方に配設した前記上ロールとを有し、該上ロールに前記スラブの上面を接触させた状態で、前記下ロールにより前記スラブの前記後端部を上方に押し上げて矯正する。

手段（４）は、手段（２）および手段（３）において、前記上ロールが上下動可能なロールである。
手段（５）は、手段（１）〜手段（４）において、矯正後の前記スラブの前記端部の下面位置は、前記搬送ラインから上方へ３０ｍｍ以下の範囲内である。

本発明に係る端部成形スラブの矯正方法は、幅圧下後のスラブの長手方向端部に対して上方向に荷重を付与し、その端部を上側に曲げて矯正するので、スラブの端部が各搬送用ロールに衝突することを防止できる。これにより、例えば、搬送用ロールの損傷、電動機の負荷の上昇、搬送障害、更にはスラブ端部の塑性変形による品質欠陥を引き起こす恐れがなくなり、またスラブを高速で搬送することが可能となるため、製品の生産性も高めることができる。

また、矯正装置が、上下動可能な下ロールと、下ロールの上流側に配設された上ロールを有する場合は、スラブの先端部に対して下ロールにより上方向に荷重を付与できる。このように、簡単な構成で、スラブの先端部を上側に曲げて矯正できるので、経済的であるとともに、作業性も良好である。
そして、矯正装置が、下ロールの下流側に上ロールを有する場合は、スラブの両端部に幅圧下を行った際にも、スラブの各端部を下ロール上に位置させるのみで、その基側が上ロールにより抑えられるため、両端部をそれぞれ矯正できる。これにより、例えば、スラブの両端部に幅圧下を行った後に、下流側に配置された圧延機により、このスラブを往復移動させながら、スラブの長手方向に渡ってその幅を圧下するに際しても、スラブの端部が搬送用ロールに衝突するという問題を回避できる。

また、上ロールが上下動可能なロールである場合は、上ロールを上下動させることで、スラブの端部形状を更に細かく矯正できる。
更に、矯正後のスラブの端部の下面位置を規定する場合には、スラブの端部の矯正を、スラブの搬送に支障がない程度に、容易かつ確実に実施できる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る端部成形スラブの矯正方法の説明図、図２は同端部成形スラブの矯正方法に使用する矯正装置が設けられたサイジングプレス装置の斜視図、図３は同矯正装置の正面図である。

まず、本発明の一実施の形態に係る端部成形スラブの矯正方法に使用する矯正装置について説明した後、本発明の一実施の形態に係る端部成形スラブの矯正方法について説明する。なお、以下の説明においては、スラブの搬送方向をスラブが前進（逆を後退）する方向とし、スラブの先端部を下流側、後端部を上流側とする。
図１〜図３に示すように、矯正装置１０は、従来公知のサイジングプレス装置１１が配置されたスラブ１２の搬送ライン１３に設けられている。なお、搬送ライン１３は、サイジングプレス装置１１の上流側と下流側にそれぞれ配置された複数の搬送用ロール（図示しない）の上面により構成されている。

サイジングプレス装置１１には、スラブ１２の幅方向両側に対向配置された一対の金型１４、１５が設けられ、金型１４、１５によってスラブ１２を押圧している。
各金型１４、１５は、図２に示すように、平面視して台形状となっており、金型１４、１５の対向する面が平行となった押圧部と、押圧部の後側（搬送方向と逆側）に一体的に設けられ、対向面の間隔が徐々に広がる傾斜部とを有している。なお、金型１４、１５の上または下に、金型１４、１５とは逆向きに配置された金型（図２において、スラブ１２の搬送方向に徐々に広がる傾斜部を有する金型）を、重ねて配置してもよい。
これにより、スラブ１２を前進または後退させるのみで、スラブ１２の長手方向先端部および後端部をそれぞれ幅圧下できる。

金型１４、１５の基部には、幅調整装置１６、１７を構成するシリンダロッド１８、１９の先端部が取付けられている。この各シリンダロッド１８、１９は、シリンダ２０、２１にウォーム機構を介して、スラブ１２の幅方向に往復移動可能に装着されており、外部からウォームを回転することで、対向する金型１４、１５の間隔が調整可能になっている。
また、各幅調整装置１６、１７のシリンダ２０、２１の基側端部には、主クランク装置２２、２３が連結されており、スラブ１２の幅方向端部に向けて各金型１４、１５を押し出すようにして、スラブ１２に対して圧下力を付与可能な構成となっている。

搬送ライン１３には、スラブ１２の長手方向の端部（ここでは、先端部）に対して上方向に荷重を付与できる矯正装置１０が配置されている。
図２、図３に示すように、矯正装置１０は、スラブ１２を下方から支持する下ロール２４と、上側から抑える座屈防止用ロール２５とを有している。この下ロール２４と座屈防止用ロール２５は、対向する金型１４、１５の中間部に配置され、例えば、クロム系の硬質材料で構成されており、その幅は２０〜５０ｃｍ程度、直径は６０〜１００ｃｍ程度のものである。
下ロール２４は、フレーム２６に回転自在に取付けられ、このフレーム２６が下側油圧シリンダ２７の先端部に取付けられている。これにより、フレーム２６を下側油圧シリンダ２７によって、ガイド２８に沿って昇降させることで、下ロール２４を上下動可能にできる。

また、座屈防止用ロール２５も、フレーム２９に回転自在に取付けられ、このフレーム２９が上側油圧シリンダ３０の先端部に取付けられている。これにより、フレーム２９を上側油圧シリンダ３０によって、ガイド３１に沿って昇降させることで、座屈防止用ロール２５を上下動可能にできる。
なお、本実施の形態では、座屈防止用ロール２５を、上記したように矯正装置１０として利用したが、これに限ることなく、座屈防止用ロール２５の上流側と下流側に、それぞれスラブ１２に対して個別に上下動可能で、軸心をスラブ１２の幅方向に配置したロールを別途設けた構成としてもよい。

矯正装置１０は、下ロール２４の上流側に、スラブ１２を上下から挟んで、金型１４、１５が対向配置された位置へ所定量ずつスラブ１２を送り込むピンチロール３２を有している。なお、ピンチロール３２は、下ロール２４から、例えば、２ｍ以上４ｍ以下程度上流側に配置されている。
ピンチロール３２は、スラブ１２の上方に配設された回転駆動可能な上流側の上側ロール（上ロール）３３と、スラブ１２の下方に配置される下側ロール３４とを有している。これにより、スラブ１２の先端部（搬送方向の前端部）を下ロール２４上に位置させて上昇させることで、スラブ１２の先端部の基側上面が上側ロール３３により抑えられ、スラブ１２の先端部を上方へ反らせることができる。

また、スラブ１２の後端部を幅圧下する場合、矯正装置１０は、下ロール２４の下流側に、金型１４、１５により幅圧下されたスラブ１２を、上下から挟んで下流側へ所定量ずつ送り出すためのピンチロール３５を有している。なお、ピンチロール３５は、下ロール２４から、例えば、２ｍ以上４ｍ以下程度下流側位置に配置されている。
ピンチロール３５もピンチロール３２と同様、スラブ１２の上方に配設された回転駆動可能な上側ロール（上ロール）３６と、スラブ１２の下方に配置される下側ロール３７とを有している。これにより、スラブ１２の後端部（搬送方向の後端部）を下ロール２４上に位置させて上昇させることで、スラブ１２の後端部の基側上面が上側ロール３６により抑えられ、スラブ１２の後端部を上方へ反らせることができる。
なお、前記した各ピンチロール３２、３５の上側ロール３３、３６は、その高さ位置が固定されているが、上側ロール３３および上側ロール３６のいずれか一方または双方に、座屈防止用ロール２５に設けたフレーム２９と上側油圧シリンダ３０を設けることで、上下動可能な構成にしてもよい。

続いて、本発明の一実施の形態に係る端部成形スラブの矯正方法について、前記した矯正装置１０を参照しながら説明する。
幅圧下するスラブ１２は、例えば、９５０〜１２００℃程度の高温状態のもので、長さ５〜３０ｍ程度、厚み１２０〜３００ｍｍ程度、幅８００〜２０００ｍｍ程度のものである。
このスラブ１２を、サイジングプレス装置１１の金型１４、１５の間に、ピンチロール３２によって所定量ずつ送り込み、その幅を初期の幅の５０〜９０％程度まで圧下する。なお、幅圧下の範囲は、スラブ１２の先端からスラブ１２の長手方向５００〜３０００ｍｍ程度の範囲である。

このように、一対の金型１４、１５により、スラブ１２の長手方向の先端部を幅圧下するに際しては、図１に示すように、その圧下により先端部が厚み方向に増厚（例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度）する。このため、スラブ１２を搬送ライン１３上で搬送するときに、先端部が搬送用ロールに衝突しながら搬送されるため、前記した問題が生じる。
そこで、先端部の幅圧下が終了したスラブ１２を、ピンチロール３２によりスラブ１２を後退（スラブ１２の搬送方向とは逆方向に移動）させて、スラブ１２の先端部が金型１４、１５の位置に移動したところで、スラブ１２の搬送を停止する。そして、座屈防止用ロール２５を上昇させた後、上側ロール３３にスラブ１２の上面を接触させた状態で、スラブ１２の先端部の下面に下ロール２４を接触させて上昇させる。
これにより、スラブ１２の先端部を、ピンチロール３２の上側ロール３３を基点として、上方に押し上げて矯正できる。

このとき、矯正後のスラブ１２の先端部の下面位置３８は、搬送ライン１３と同一レベル以上、かつ搬送ライン１３から上方へ３０ｍｍ以下の範囲内とする。
ここで、先端部の下面位置が搬送ラインと同一レベル未満の場合、スラブの搬送時に先端部が搬送用ロールに接触して前記した問題を回避できない。一方、先端部の下面位置が搬送ラインから上方へ３０ｍｍを超える場合、スラブの先端部が上方へ向き過ぎ、例えば、サイジングプレス装置の下流側に配置された圧延設備等で、スラブが通板不能となる問題が発生する恐れがある。
このため、矯正後のスラブの先端部の下面位置は、前記した範囲内でよいが、搬送ラインから上方へ５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とすることが好ましい。

上記したように、スラブ１２の先端部を上側へ曲げて矯正した後は、下ロール２４のロール上面が、搬送ライン１３と同等またはそれより低い位置となるように下降させ、スラブ１２を下流側へ搬送する。このとき、ピンチロール３５の上側ロール３６は、スラブ１２の先端部が接触しない位置まで上昇させておく。
これにより、幅圧下後のスラブ１２を作業性よく短時間で効率的に矯正でき、高速搬送を可能にして製品の生産性を向上させることができる。
なお、前記実施の形態においては、スラブ１２の先端部のみを矯正した場合について説明したが、更に後端部を矯正することもできる。

この場合、ピンチロール３２によりスラブ１２を搬送方向に移動させて、スラブ１２の後端部が、金型１４、１５の位置に移動したところで、スラブ１２の搬送を停止する。そして、ピンチロール３５によりスラブ１２を後退させながら、スラブ１２の後端部の幅圧下を金型（金型１４、１５とは逆向きに配置された金型）により行う。
次に、後端部の幅圧下が終了したスラブ１２を、スラブ１２を前進（スラブ１２の搬送方向に移動）させて、スラブ１２の後端部が金型１４、１５の位置に移動したところで、スラブ１２の搬送を停止する。そして、座屈防止用ロール２５を上昇させた後、上側ロール３６にスラブ１２の上面を接触させた状態で、スラブ１２の後端部の下面に下ロール２４を接触させて上昇させる。なお、矯正後のスラブ１２の後端部の下面位置は、前記した先端部と同じ位置である。
これにより、スラブ１２の後端部を、ピンチロール３５の上側ロール３６を基点として、上側へ曲げて矯正できる。
そして、このように幅圧下したスラブ１２を、搬送ライン１３により下流側の圧延機（図示しない）へ搬送する。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部または全部を組合せて本発明の端部成形スラブの矯正方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、各上ロールの高さ位置を固定した状態で、スラブの端部矯正量を、下ロールの上昇ストロークで調整した場合について説明したが、下ロールの上昇ストロークを一定（所定の高さに固定）にして、上ロールの上昇ストロークで調整することもできる。

本発明の一実施の形態に係る端部成形スラブの矯正方法の説明図である。 同端部成形スラブの矯正方法に使用する矯正装置が設けられたサイジングプレス装置の斜視図である。 同矯正装置の正面図である。

符号の説明

１０：矯正装置、１１：サイジングプレス装置、１２：スラブ、１３：搬送ライン、１４、１５：金型、１６、１７：幅調整装置、１８、１９：シリンダロッド、２０、２１：シリンダ、２２、２３：主クランク装置、２４：下ロール、２５：座屈防止用ロール、２６：フレーム、２７：下側油圧シリンダ、２８：ガイド、２９：フレーム、３０：上側油圧シリンダ、３１：ガイド、３２：ピンチロール、３３：上側ロール（上ロール）、３４：下側ロール、３５：ピンチロール、３６：上側ロール（上ロール）、３７：下側ロール、３８：下面位置

Claims (5)

1. 高温状態のスラブの幅方向両側に対向配置された金型により、該スラブの長手方向の端部を幅圧下することで該端部が厚み方向に増厚した前記スラブを、複数の搬送用ロールを備える搬送ラインで搬送するに際して、
   前記搬送ラインの対向する前記金型の中間部に配置され、しかも前記スラブの前記端部に対して上方向に荷重を付与できる下ロールと、該スラブの前記端部の基側上面に接触する上ロールとを有する矯正装置により、前記幅圧下終了後、搬送方向とは逆方向に移動させて、前記端部が前記金型の位置に移動した前記スラブの前記端部を上側に曲げ矯正し、しかも矯正後の前記スラブの前記端部の下面位置を、前記搬送ラインと同一レベル以上にすることを特徴とする端部成形スラブの矯正方法。
2. 請求項１記載の端部成形スラブの矯正方法において、前記矯正装置が、前記スラブの増厚した先端部の下面に接触して上下動可能な前記下ロールと、該下ロールの上流側で前記スラブの上方に配設した前記上ロールとを有し、該上ロールに前記スラブの上面を接触させた状態で、前記下ロールにより前記スラブの前記先端部を上方に押し上げて矯正することを特徴とする端部成形スラブの矯正方法。
3. 請求項１または２記載の端部成形スラブの矯正方法において、前記矯正装置が、前記スラブの増厚した後端部の下面に接触して上下動可能な前記下ロールと、該下ロールの下流側で前記スラブの上方に配設した前記上ロールとを有し、該上ロールに前記スラブの上面を接触させた状態で、前記下ロールにより前記スラブの前記後端部を上方に押し上げて矯正することを特徴とする端部成形スラブの矯正方法。
4. 請求項２または３記載の端部成形スラブの矯正方法において、前記上ロールが上下動可能なロールであることを特徴とする端部成形スラブの矯正方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の端部成形スラブの矯正方法において、矯正後の前記スラブの前記端部の下面位置は、前記搬送ラインから上方へ３０ｍｍ以下の範囲内であることを特徴とする端部成形スラブの矯正方法。

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