JP5979130B2 - スラブ幅圧下方法 - Google Patents

Description

本発明は、サイジングプレスによりスラブを幅圧下するスラブ幅圧下方法に関する。

連続鋳造設備において製造されたスラブは、熱間圧延ラインにおいて対向する金型を有するサイジングプレスに搬送され、金型の揺動運動によって幅圧下される。サイジングプレスには、一般的に、急激な幅変動にともなうスラブの座屈防止のために、幅圧下時にスラブの上下面を座屈防止ロールで拘束する技術が採用されている。座屈防止ロールを用いて座屈を防止する技術としては、例えば特許文献１に記載されたようなものが知られている。

特許文献１に記載された技術を、図４、５を参照して説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、連続鋳造されたスラブ１が、入側ピンチロール３によってサイジングプレスの一対の金型２ａ，２ｂ間に搬送され、金型２ａ，２ｂを揺動させて幅圧下を行い、出側ピンチロール４によりサイジングプレスから搬出される。金型２ａ，２ｂに対応する位置には、入側座屈防止ロール５ａ，５ｂおよび出側座屈防止ロール６ａ，６ｂが設けられており、これら座屈防止ロール５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、それぞれ油圧シリンダ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂにより独立して昇降可能となっている。このとき座屈防止ロール５ａ〜６ｂは、スラブの座屈を防止するために、図５に示すように、スラブを押さえつけて拘束する。

この場合に、スラブ１の幅は幅圧下により減少するが（図４（ｂ））、それに応じてスラブの厚みは増大する（図４（ａ）の増厚部１ａ参照）。したがって、座屈防止ロール５ａ〜６ｂは、スラブ１の増厚分だけスラブから逃げる必要がある。さらに、スラブ１の厚み方向の中心が幅圧下による増厚前後とも金型に対して一定でないと、スラブ側面に疵が入り、品質低下を招く。

このように座屈防止ロールには、スラブを押さえつけて拘束すること、幅圧下にともなって増厚した場合に増厚分だけスラブから逃げること、スラブ１の厚み方向の中心を幅圧下による増厚前後とも金型に対して一定に保持することの３つを満足させる必要があり、そのため、特許文献１では、出側の座屈防止ロールを油圧シリンダにより幅圧下前後に絶えず上下から押さえつけて座屈を防止し、増厚時の逃げは油圧回路のリリーフ弁により行っている。

特開２００１−２５２７０４号公報

しかしながら、従来の方法では、増厚時の逃げを油圧回路のリリーフ弁により行うことから、幅圧下時による増厚時のパスライン保持は上下の出側座屈防止ロールを油圧回路のリリーフ弁で行うこととなるため、以下のような問題がある。すなわち、上下の座屈防止ロールとも油圧による力で抑えているのみで位置を制御していないことからスラブの保持位置が正確には定まらないこと、およびリリーフ弁は圧力上昇で動作を始めると、設定以上に油圧を逃してしまう特性があることから、正確なパスラインを保持することが困難である。このためスラブ側面に疵が残存してしまうおそれがあり、大きな幅圧下を得ることが困難である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、スラブのパスラインを正確に保持することが可能なスラブ幅圧下方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（３）を提供する。
（１）熱間圧延ラインにおいて、サイジングプレスの一対の金型間にスラブを搬送し、スラブの上下面を、それぞれ独立に昇降可能な少なくとも入側および出側の二組の上下座屈防止ロールによって接触支持してスラブの座屈を防止しつつ、前記一対の金型を揺動させてスラブの幅圧下を行うサイジングプレスによるスラブ幅圧下方法であって、
前記入側の下座屈防止ロールを、スラブのパスライン近傍でスラブを支持可能に設定し、幅圧下前に、出側の下座屈防止ロールの位置を、幅圧下による増厚分に対応した距離だけスラブからギャップを持たせた位置に位置制御し、幅圧下後も同じ位置に位置制御することを特徴とするスラブ幅圧下方法。
（２）前記ギャップは、前記スラブの種類に応じてあらかじめ計算により求められた幅圧下時のスラブの増厚量に対応した値に設定されることを特徴とする（１）に記載のスラブ幅圧下方法。
（３）前記出側の下座屈防止ロールの位置を、油圧サーボで制御することを特徴とする（１）または（２）に記載のスラブ幅圧下方法。

本発明によれば、スラブの幅圧下前後で出側の下座屈防止ロールを常時位置制御することができるので、スラブのパスラインを正確に保持することが可能となり、スラブに疵をつけることなく大幅圧下を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るスラブ幅圧下方法を実施するためのサイジングプレスを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の一実施形態に係るスラブ幅圧下方法を説明するための側面図であり、（ａ）は幅圧下前、（ｂ）は幅圧下後を示すものである。 本発明の他の実施形態のスラブ幅圧下方法を説明するための図である。 従来のサイジングプレスにより幅圧下した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 従来のサイジングプレスの幅圧下時に座屈防止ロールで押さえつけて拘束した状態を示す側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスラブ幅圧下方法を実施するためのサイジングプレスを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

このサイジングプレスは、連続鋳造後の熱間圧延ラインにおいてスラブ１１に対して幅圧下を行うものであり、一対の金型１２ａ、１２ｂと、入側ピンチロール１３および出側ピンチロール１４と、それぞれスラブ１１を挟んで上下に対向するように設けられた、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂおよび出側の上下座屈防止ロール１６ａ，１６ｂと、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂをそれぞれ昇降させる昇降シリンダ１７ａ，１７ｂと、出側の上下座屈防止ロール１６ａ，１６ｂをそれぞれ昇降させる昇降シリンダ１８ａ，１８ｂと、金型１２ａ，１２ｂを揺動させる揺動機構１９ａ，１９ｂと、昇降シリンダ１７ａ，１７ｂおよび昇降シリンダ１８ａ，１８ｂを制御する油圧制御機構２０と、全体の制御を行う全体制御部２１とを有している。

入側の座屈防止ロール１５ａ，１５ｂおよび出側の座屈防止ロール１６ａ，１６ｂは、金型１２ａ，１２ｂの間に設けられており、スラブ１１が金型１２ａ，１２ｂにより幅圧下された際に、スラブ１１の上下面を押さえるようになっている。

油圧制御機構２０は、全体制御部２１からの指令により、昇降シリンダ１７ａ，１７ｂおよび昇降シリンダ１８ａ，１８ｂを独立に制御して、入側の座屈防止ロール１５ａ，１５ｂおよび出側の座屈防止ロール１６ａ，１６ｂによるスラブ１１の押圧を制御する。本実施形態では、後述するように、少なくとも出側の下座屈防止ロール１６ｂの位置制御を行えるようにする。このため、出側の下座屈防止ロール１６ｂには迅速な位置制御が求められ、このような観点から、少なくとも下座屈防止ロール１６ｂに対応する昇降シリンダ１８ｂを高応答の制御が可能な油圧サーボで制御することが好ましい。

このように構成されるサイジングプレスにおいては、連続鋳造後の熱間圧延ラインにおいて、スラブ１１が入側ピンチロール１３によって対向する金型１２ａ，１２ｂ間に搬入され、全体制御部２１の指令に基づいて揺動機構１９ａ，１９ｂにより揺動される金型１２ａ，１２ｂにより幅圧下され、出側ピンチロール１４によりサイジングプレスから搬出される。

このとき、スラブ１１の座屈を防止するために、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂおよび出側の上下座屈防止ロール１６ａ，１６ｂにより、スラブの上下面を拘束する。このとき、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂおよび出側の上下座屈防止ロール１６ａ，１６ｂの制御は、全体制御部２１の指令に基づいて油圧制御機構２０により油圧シリンダ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂを制御することにより行われる。具体的には、下座屈防止ロール１５ｂでスラブをパスライン近傍で支持できる設定とし、幅圧下前には、図２（ａ）に示すように、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂでスラブ１１を押さえつけるとともに、出側の下座屈防止ロール１６ｂをあらかじめスラブ１１に対してギャップｄ１を持たせた位置に待機させる。このとき、出側の上座屈防止ロール１６ａはスラブ１１の上面を押さえつける。

幅圧下前の出側の下座屈防止ロール１６ｂのギャップｄ１は、スラブ１１の種類（材質やサイズ）に応じてあらかじめ計算により求められた幅圧下時のスラブの増厚量に対応した値に設定される。スラブ１１に対応したギャップｄ１は、全体制御部２１から油圧制御機構２０に与えられた指令に基づいて、油圧制御機構２０が油圧シリンダ１８ｂを介して出側の下座屈防止ロール１６ｂの位置を制御することにより行う。

一方、幅圧下後は、図２（ｂ）に示すように、スラブ１１は増厚するが、出側の下座屈防止ロール１６ｂは、幅圧下前と同じ位置に制御されており、増厚量とギャップｄ１とは対応しているので、スラブ１１の下面は出側の下座屈防止ロール１６ｂにより保持される。

このように、出側の下座屈防止ロール１６ｂは幅圧下前後を問わず常時位置制御されているので、出側の下座屈防止ロール１６ｂは、増厚するスラブ１１に押されて位置変動することはない。このため、スラブ１１のパスラインを正確に保持することができる。

次に、本発明の別の実施形態について説明する。
本実施形態においても、従前の実施形態と同じ構成のサイジングプレスによりスラブ１１に対して幅圧下を行い、下座屈防止ロール１５ｂでスラブをパスライン近傍で支持できる設定とし、幅圧下前には、入側の上下座屈防止ロール１５ａ，１５ｂでスラブ１１を押さえつける点は従前の実施形態と同じであるが、出側の下座屈防止ロール１６ｂの位置制御の態様が従前の実施形態とは異なっている。

図３は本発明の他の実施形態の下座屈防止ロール１６ｂの位置制御について説明する図である。図３に示すように、本実施形態では、幅圧下開始時刻ｔ１までは、出側の下座屈防止ロール１６ｂを、スラブ１１に接触する位置ｐ１に位置制御する。次に、幅圧下開始とともに、あらかじめ設定された下降速度ｖで出側の下座屈防止ロール１６ｂを下降させて、出側の下座屈防止ロール１６ｂが常にスラブ１１の下面に接触するように位置制御し、幅圧下終了時刻ｔ２には位置ｐ２になるようにする。このときの下降速度は、スラブ１１の種類（材質やサイズ）に応じてあらかじめ計算により求められたスラブの増厚速度に対応した値になるように、全体制御部２１により設定される。このときの出側の下座屈防止ロール１６ｂの移動量Δｐは、幅圧下によるスラブ１１の増厚量である。

本実施形態では、出側の下座屈防止ロール１６ｂは、幅圧下前後のいずれの時点でも常にスラブの下面に接触するように位置制御されているので、スラブ１１のパスラインを正確に保持することができる。

上記２つの実施形態においては、出側の下座屈防止ロール１６ｂの位置が常に制御されて、スラブ１１のパスラインを正確に保持できるものであるが、このような位置制御を油圧サーボで行うことにより、高応答の位置制御が可能となり、スラブ１１のパスラインを一層正確に保持することができる。

１１ スラブ
１２ａ，１２ｂ 金型
１３ 入側ピンチロール
１４ 出側ピンチロール
１５ａ，１５ｂ 入側の上下座屈防止ロール
１６ａ，１６ｂ 出側の上下座屈防止ロール
１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ 油圧シリンダ
１９ａ，１９ｂ 揺動機構
２０ 油圧制御機構
２１ 全体制御部

Claims (3)

1. 熱間圧延ラインにおいて、サイジングプレスの一対の金型間にスラブを搬送し、スラブの上下面を、それぞれ独立に昇降可能な少なくとも入側および出側の二組の上下座屈防止ロールによって接触支持してスラブの座屈を防止しつつ、前記一対の金型を揺動させてスラブの幅圧下を行うサイジングプレスによるスラブ幅圧下方法であって、
   前記入側の下座屈防止ロールを、スラブのパスライン近傍でスラブを支持可能に設定し、幅圧下前に、出側の下座屈防止ロールの位置を、幅圧下による増厚分に対応した距離だけスラブからギャップを持たせた位置に位置制御し、幅圧下後も同じ位置に位置制御することを特徴とするスラブ幅圧下方法。
2. 前記ギャップは、前記スラブの種類に応じてあらかじめ計算により求められた幅圧下時のスラブの増厚量に対応した値に設定されることを特徴とする請求項１に記載のスラブ幅圧下方法。
3. 前記出側の下座屈防止ロールの位置を、油圧サーボで制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラブ幅圧下方法。

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