JPH01127131A - 熱間金属材料の縮幅方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、熱間金属材料の縮幅方法に係り、特にホット
ストリップミルなどの熱間圧延工場におけるスラブの連
続幅プレス装置に用いられる金型を冷却しながら熱間金
属材料を縮幅する方法に関する。

〈従来の技術およびその問題点〉 近年、連鋳のスラブ幅を集約して物流の円滑化を目的と
し、粗圧延過程でスラブ幅を大圧下する方法が用いられ
ている。その−っに大径竪ロールによって圧下する方式
がある。この方式は、ロールが回転しているため、ロー
ルの冷却は比較的簡単である反面、圧下によって生ずる
スラブの増厚がスラブ側端部に位置するため、その後の
平圧延によりスラブの幅戻りが大きく、したがって幅圧
下効率が悪い。

また、幅圧下量、スラブ幅が大きくなるとともに、幅圧
下後のスラブの先後端がフィッシュテール状になり、ク
ロップロスによる歩留りの低下を余儀なくされていた。

これに対し、例えば特開昭５９−１０１２０１号公報な
どに開示されているようにプレスによりスラブ幅を圧下
する方式が提案されている。この方式は、第７図に示す
ように１対の金型２，２を用いてスラブｌの側端部を圧
下して縮幅するもので、これの特徴は圧下がスラブの幅
方向に深（浸透するため幅圧下効率が良く、またスラブ
の先後端でプレス条件を変化させることで、クロップロ
スを小さくせしめることが可能である。

しかし、この方式は、回転しているロールに比べ、スラ
ブとプレス用金型の接触時間が長い、それ故、第８１！
Ｉに示すように冷却水ヘッダ４を用いてスプレーして金
型２の端面を冷却する方式もあるが、金型の冷却が非常
に難しく、冷却水を増せばスラブ１の温度が低下し、逆
に冷却水を減らせば金型２の温度上昇により金型の寿命
が低下するという矛盾があった。

プレスされたスラブ１は、その後粗圧延機、仕上圧延機
においてストリップに圧延されるが、プレス時に温度の
低下があると本来の機械的性質を得るための圧延温度が
確保されず、材質上の不良が生じる。また、第８図の状
態でスラブ１の側端部が局部的に冷却されると、仕上圧
延後のストリップエツジ・近傍にヘゲやシームと呼ばれ
る表面疵が発生する。

また、前記のように金型２とスラブ１との接触時間が竪
ロールに比べて長いため、１本のスラブの圧下開始から
終了までの間に金型温度は徐々に上昇していき、プレス
間の待ち時間が１分以上と長い場合には、金型冷却によ
り温度を低下させることが可能であるが、生産量確保の
ためにはプレス間の待ち時間は１０〜２０秒程度しか許
されず、この間に金型２を所望の温度まで低下させるこ
とは極めて困難である。したがって、十分温度が低下し
ないままプレスを行うため、はなはだしい場合には金型
温度は７００℃以上にもなる。このため、金型２の硬度
が低下してその摩耗量が増大したり、金型２の表面が肌
荒れし、これがスラブｌの側面に転写されて製品の表面
疵となる場合がある。

そこで、第９図に示すように、上下にそれぞれ２枚重ね
にした２対の金型２，３を用いて、プレス動作をしてい
る金型以外の金型を冷却水ヘッダ４．５によって交互に
冷却する方法も考えられるが、この方法は従来法に比べ
て上記の問題を解決するのに有効ではあるけれども、単
に冷却するのみでは必ずしも十分ではない、すなわち、
第９図（ａ）に示すように、下金型３でプレス中には上
金型２は冷却されるが、その冷却水はスラブ１の側端部
にたれ落ち、その部分のスラブ温度が低下することにな
り不具合である。また、第９図（ロ）に示すように下金
型３を冷却する際にも飛散水がスラブｌを冷却すること
になるから、やはりスラブ温度を低下させることになり
問題である。

このような冷却水の飛散を防止するには、遮蔽板を用い
るのが常套手段であるが、しかし、例えば第１０図（ａ
）に示すように上金型２と下金型３との間に固定された
単純な遮蔽板７を設ける場合は、特に上金型２を冷却す
る際、冷却水が遮蔽板７の縁からたれ流れてスラブｌを
冷却することになり、また第１０図（ロ）のように受は
部８を設けた構造の遮蔽板７′とした場合、プレス時に
剥離したスラブｌのスケール９が遮蔽板７′の溝部に堆
積するという不具合が生じる。

本発明は、上記のような問題点を解消すべくなされたも
のであって、スラブ温度を低下させることのないプレス
の金型の冷却手段を有する熱間金属材料の縮幅方法を提
供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、プレスの金型の冷却手段について種々検
討し、実験を重ねた結果、簡便で最も、有効な手段を見
出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った
。

すなわち、本発明は、周期的な往復運動をする少なくと
も２対の上下に連結された金型を交互に用いて、間欠的
に熱間金属材料を押し込みながら縮幅加工を施すに際し
、上下に連結された金型の境界部に上方または下方に可
動自在とされる遮蔽板を設けて、前記金型のうちの１対
の金型で熱間金属材料をプレスする間に他方の金型を冷
却し、この冷却水を前記遮蔽板を介して熱間金属材料の
表面外に導くようにして、上記目的を達成するものであ
る。

以下に、本発明の具体的構成について、図面を参照して
説明する。

第１図は、本発明方法に係る実施例を示す部分正面図で
ある０図中、従来例と同一部材は、同一符号を付して説
明を省略する。

図に示すように、上金型２と下金型３との境界部に可動
型の遮蔽板１１が設置される。この遮蔽板１１は、固定
部材１２と複数の可動部材１３．１４から構成される。

固定部材１２と可動部材１３はヒンジ１５により、また
可動部材１３と可動部材１４はヒンジ１６により一定の
回転角になるように調整される。そして、金型固定ブロ
ック１０の外側に設けられた操作ハンドル１７と可動部
材１４を連結するワイヤ１８または１９に張力を付加す
ることによって、可動部材１３゜１４は各ヒンジ１５．
１６を中心にして回転させられて、上部方向または下部
方向に一定形状の溝部が形成される。また、冷却水ヘッ
ダ４，５は、上金型２の上部と下金型３の下部にそれぞ
れ取付けられる。

次に、この嬉蔽板１１を金型に取付ける場合について、
以下に説明する。

金型２（３）の形状は、−Ｃに台形状になっている（前
出第６図参照）から、第２図に示すようにテーパ部２Ａ
と平行部２Ｂにおける遮蔽板１１Ａ、　ＩＩＢは、それ
ぞれ単独に回転するようにし、ワイヤ１日または１９の
緊張後に遮蔽板１１Ａ　とＩＩＢの境界部が一致するよ
うにすれば問題はない、また、冷却水は一定方向に流出
させる場合は、例えば第３図に示すように遮蔽板１１を
水平面に対してθだけ傾斜させるなどにより、冷却水の
噴射方向を変化させてやればよい。

なお、上記の説明は金型を上下にそれぞれ２枚重ねに構
成した２対の金型２．３についてであるが、第４図に示
すように金型を上下に３枚重ねとした金型２，３．２０
で構成されるプレスに適用することも可能である。

すなわち、第４図に示すように、上金型２と下金型３の
間に中間金型２０を配置し、上金型２と中間金型２０と
の間に遮蔽板１１を、また中間金型２ｏと下金型３との
間に遮蔽板２１をそれぞれ設けるのである。この場合、
冷却水ヘッダは上下２箇所に設けるだけでよい。

また、金型を４対以上配置するプレスの場合にも、同様
にして適用することが可能である。

く作用〉 以下に、本発明の作用について説明する。

まず、２対の金型を有するプレスの場合について、第５
図を用いて説明する。

第５図（ａ）は、一定の振幅で振動している金型固定ブ
ロック１０に取付けられた上下金型２．３のうち、下金
型３でスラブ１をプレス中であり、上金型２は冷却水へ
ラダ４により噴射される冷却水で冷却中の状態を示した
ものである。この時下金型３用の冷却水ヘッダ５は、ス
ラブ１の温度低下を防止するために停止させである。遮
蔽板１１は、操作ハンドル１７を操作することにより、
ワイヤ１８に張力を加えて（このとき、ワイヤ１９は自
動的に弛められた状態になる）緊張させることにより、
可動部材１３．１４を上向きにし、上部に開口した溝部
を形成させる。

このような遮蔽板１１を用いることによって、冷却水は
下金型３でプレス中のスラブｌへたれ落ちることはない
から、有効な冷却水の遮蔽効果を発渾する。

第５図（ｂ）は、逆に上金型２でスラブ１をプレス中で
あり、下金型３は冷却水へラダ５により噴射される冷却
水で冷却中（この時上金型２用の冷却水へラダ４は停止
）の状態を示したものである。

遮蔽板１１は、操作ハンドル１７を逆に操作することに
より、ワイヤ１９に張力を加えて（ワイヤ１８は弛めた
状態で）緊張させることにより、可動部材１３゜１４を
下向きにして下部に開口した溝部を形成させる。これに
よって、スラブ１への冷却水の飛散が防止することがで
きるだけでなく、プレス中のスラブ１から発生するスケ
ール９も遮蔽板ｌｌ上に堆積することはない。

次に、３対の金型を有するプレスの場合について、第６
図を用いて説明する。

中間金型２０でスラブ１をプレスする場合は、第６図（
ａ）に示すように、遮蔽板１１を上向きの溝部とし、遮
蔽板２１を下向きの溝部にすることにより、プレス中の
スラブｌと干渉することなく上、下金型２．３を冷却水
ヘッダ４．５によりそれぞれ冷却することができる。ま
た、上金型２でスラブ１をプレスする場合は、第６図℃
）に示すように、遮蔽板１１を下向きの溝部とし、遮蔽
板２１を下向き（または上向き）に閉鎖状態とすること
により、中間および下金型２０．３を冷却水ヘッダ５に
より冷却することができる。さらに、下金型３でプレス
する場合は、第６図（Ｃ）に示すように、遮蔽板２１を
上向きの溝部とし、遮蔽板１１を上向き（または下向き
）に閉鎖状態とすることにより、上金型２および中間金
型２０を冷却水へラダ４により冷却することができる。

なお、４対以上の金型を有するプレスを用いる場合につ
いても、同様な方法でプレスされるスラブに干渉しない
で、他の金型を冷却することが可能である。

〈実施例〉 ホットストリップ鋼板を圧延する際に、表面疵の生じゃ
すい極低炭素鋼のスラブ（長さ、　　１ｏｏｏ。

閣×幅；１４００ｍｍＸ厚み；　　２２０ｍｍ）を対象
にして、上下に２枚重ねした２対の金型で構成されたプ
レスを用いて、■従来法、■上下金型シフト法、■上下
金型シフト法十本発明法の３つのケースでプレスを行っ
た。

プレス後のスラブ側端部の温度、その後仕上圧延までを
経た後の材料エツジに生じる表面疵の発生率および金型
の摩耗量の、それぞれの測定結果を第１表に示した。

第　　　　１　　　　表 （注）１０表面疵発生率は、１００コイルに対するもの ２、金型摩耗量は、金型でスラブを１００本プレス後の
もの ケース■の金型シフトを用いない従来法では、プレス中
にも金型冷却を行っており、また冷却ヘッダとスラブが
近接しているため、スラブ側面温度が非常に低下し、そ
のため表面疵の発生率が高い、また、同じ金型を連続的
に使用するため、金型の摩耗量も大きい。

金型シフトを行い、プレスしない方の金型のみを冷却す
る方法（ケース■、■）では、少なくとも１本のプレス
時間中に連続的に他方の金型は冷却されており、ケース
■に比べて金型の摩耗量が小さい、ケース■では冷却水
がスラブにたれ落ちたり飛散するため、スラブ側面温度
の低下が見られるが、本発明のケース■ではスラブに冷
却水がかからないから、スラブの温度低下が小さく表面
欠陥が激減している。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、プレス中のスラ
ブの温度低下を生ずることな（金型の冷却が十分できる
から、金型の寿命を延長することが可能であり、また金
型へのスケールの付着を防止することができるから、製
品の品質向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る実施例を示す正面図、第２
図は、第１図の平面図、第３図は、第１図の側面図、第
４図は、３対の金型の実施例を示す正面図、第５図およ
び第６図は、本発明の詳細な説明する図、第７図は、プ
レス方式によるスラブ幅圧下の従来例を示す平面図、第
８図は、金型冷却の従来例を示す正面図、第９図および
第１０図は、従来技術から現状で考えられる改善策を示
す正面図である。 １・・・スラブ（熱間金属材料）。 ２・・・上金型、　　　　　　　３・・・下金型。 ４．５・・・冷却水ヘッダ。 １０・・・金型固定ブロック、１１・・・遮蔽板。 １２・・・固定部材、　　　　　　１３．１４・・・可
動部材。 １５、１６・・・ヒンジ、１７・・・操作ハンドル。 １８゜１９・・・ワイヤ、２０・・・中間金型。 ２１・・・遮蔽板。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ＜ａ＞　　　　　　　　　＜ｂ＞ 第６ＴＩ！Ｊ （Ｃ） 第７図 第８図 （Ｇ） （ａ） 図 （ｂ） 鯛）上υ （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周期的な往復運動をする少なくとも２対の上下に連結さ
   れた金型を交互に用いて、間欠的に熱間金属材料を押し
   込みながら縮幅加工を施すに際し、上下に連結された金
   型の境界部に上方または下方に可動自在とされる遮蔽板
   を設けて、前記金型のうちの１対の金型で熱間金属材料
   をプレスする間に他方の金型を冷却し、この冷却水を前
   記遮蔽板を介して熱間金属材料の表面外に導くようにし
   たことを特徴とする熱間金属材料の縮幅方法。