JPH01321009A - 熱間シートバーの圧延方法 - 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、熱間シートバーの圧延方法および圧延装置に
係り、特にシートバーを加熱して圧延する熱間シートバ
ーの圧延方法および圧延装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から行われている鋼帯圧延における熱間シートバー
の圧延方法について説明すると、一般に、熱間圧延にお
いては、加熱した１２０〜３００鰭厚さのスラブを粗圧
延機により、１５〜６０ｍ−厚さのシートバーに圧延し
、これを仕上圧延機により所要の製品厚さまでさらに圧
延を行っている。

ここで、第６図に示されるように、粗圧延機１で圧延さ
れた熱間シートバーは、搬送テーブルローラ５によりク
ロップシャー４に移送され、シートバーの先端部が剪断
される。次いで、シートバー３の表面スケールを除去す
るためのノズル８を有する高圧噴射方式のデスゲーリン
グ装置１１に移送され、次いで仕上圧延機２によりシー
トバー３は仕上圧延される。

この粗圧延から仕上圧延への加工工程間で、熱間シート
バーの保有する熱の一部は、大気中に放敗される。この
放散熱量は放熱面（すなわち、表裏面および側面）に近
づくに応じて増加するため、熱間シートバーの幅方向側
端部と中央部とでは大気中に放散される熱量に差が生じ
、熱間シートバーの温度は、幅方向中央部に比べ幅方向
側端部が低温になる。このために、側端部において材質
不良が生じ、仕上圧延された製品の品質が劣化するとい
う問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、第６図で示
すように、シートバー３の両側端部の温度降下を補償す
るためのエツジヒーター６を設置し、熱間シートバーの
エツジ部を局部的に昇温し′てエツジ部の温度降下番補
償することが提案されている（例えば「鉄と鋼」第７２
年（１９８６）第２号、第１７７〜１７８頁）。

このエツジヒーターは、第６図に示すように、複数組の
上下一対の誘導加熱コイルＩＯＡが熱間シートバー３の
両エツジ部に設置されている。そして、各上下一対の誘
導加熱コイルＩＯＡは、熱間シートバー３の幅が変化し
ても熱間シートバー３のエツジ部に対応する位置に追従
する機構を有している。

このように、上記従来例では、粗圧延機」と仕上圧延機
２との間における熱間シートバー３の幅方向の温度分布
不均一の発生を防止するために、エツジヒーターを使用
している。

〔発明が解決しようとするｉ！ｌｌ！題〕しかしながら
、本発明者らが鋭意検討したところ、シートバーからの
熱放散は、幅方向端部ばかりでなくシートバーの長手方
向端部（先端・後端）でも生じ、この結果種々の課題が
生じていることを見出した。

即ち、その課題の第１は、シートバーの先後端における
材質の不良である。仕上圧延温度は通常Ａｒ、変態点以
上で圧延を完了するよう操業が行われている。しかしな
がら、上記従来のシートバーの圧延方法ではシートバー
の先後端の局部温度降下部はＡｒ、点以下となり結晶粒
の異常成長いわゆるグレングロスが生じる。この結果、
製品の加工性が低下するとともに、近年熱間圧延に連続
して行われることが多Ｃ１冷間圧延性を低下させる。

また、上記課題の第２はロール疵である。変形抵抗の高
い鋼種のシートバーでは、上記材質不良が生ずるとこの
部分の変形抵抗が増加するためシートバー先端が仕上圧
延機に噛み込まれる際に、ロールが塑性変形する。この
ために、ロール疵が製品表面に転写され、これが表面欠
陥となり不良品が発生する恐れがある。そのために、ロ
ールの突発交換をしなければならなくなり、これでは稼
働率が低下する。

このような上記課題を防止するためには、シートバーの
長手方向端部即ち先後端を切り捨て処理しなければなら
ないが、これでは製品の歩止りが低下するという課題が
ある。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、シ
ートバー長手方向端部の材質不良を防止することにより
、歩止りが向上し、且つロール疵の発生を防止して稼働
率を向上させた熱間シートバーの圧延方法およびその装
置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る熱間シートバ
ーの圧延方法は、熱間粗圧延機に移送されたスラブをシ
ートバーに粗圧延し、該シートバーを仕上圧延機で仕上
圧延してなる熱間シートバーの圧延方法において、前記
仕上圧延機入側で、前記シートバーの幅方向端部および
長手方向端部を加熱することを特徴とするものである。

また、本発明に係る熱間シートバーの圧延装置は、移送
されたスラブをシートバーに粗圧延する熱間粗圧延機と
、該シートバーを仕上圧延する仕上圧延機とを備えた熱
間シートバーの圧延装置において、前記仕上圧延機入側
に設置され、前記シートバーの長手方向に移動可能な誘
導加熱装置を備えてなることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記本発明に係る熱間シートバーの圧延方法によれば、
仕上圧延前にシートバーのエツジ部ばかりでなく長手方
向端部も加熱され、この部分における温度降下を補償で
きるため、結晶粒の異常成長を防止でき、その結果、シ
ートバーの長平方向端部における材質不良が生ずること
がない、そのため、従来の熱間シートバーの圧延方法に
比べ、歩出りを向上させつつ、製品の加工性および冷間
圧延性を向上することができる。

また、材質不良が防止できる結果、変形抵抗の高い鋼種
のシートバーの先端がロールに噛み込まれる際に、ロー
ルが塑性変形することがないため、ロールに疵が発生す
るのを防止できる。

また、本発明に係る熱間シートバーの圧延装置によれば
、誘導加熱装置が、シートバーの幅方向に移動でき、こ
のためシートバーの先端および後端の全幅において加熱
が可能となる結果、上記材質の不良およびロール疵の発
生を防止することができる。

〔実施例〕

次に本発明に係る実施例を添付図面に従って詳説する。

第１図は、本発明方法を実施するための装置の一実施例
の構成図であり、前記第６図のエツジヒーター１０の代
わりに、シートバー３の幅方向端部（エツジ部）および
その長平方向端部（先端・後端）をともに加熱する誘導
加熱装置６が設けられている。この誘導加熱装置６は、
第１図（ａ）の側面図に示すように、上下一対の誘導加
熱コイル６′から構成され、この誘導加熱装置６は更に
、第１図（ｂ）の平面図に示すように、シートバー３の
幅方向に平行に２基設けられている（６Ａ。

６Ｂ）、これら誘導加熱コイルは、別個に出力を制御す
ることができ、且つシートバー３の幅方向に対する移動
位置を調整することができる。

次に、上記第１図のブロック構成図を第２図に示す、な
お第１図と同一の部分については、同一の符号を付しそ
の説明を省略する。第２図は、圧延設備の側面図であり
、その構成を説明すると、前記誘導加熱装置６の誘導加
熱コイルの各々には、高周波電源２７が接続されている
。更に、誘導加熱コイルには、シートバー３の幅方向に
誘導加熱装置６を移動させるためのコイル駆動回路２２
が接続されている。これら、コイル駆動回路２２および
高周波電源２７は、コントローラ２１に接続されている
。

誘導加熱装置６の上流側にはシートバー３の先端部の通
過を検出する先端部検出器２５とシートバー３の温度を
検出する温度センサ２６が設けられ、これら先端部検出
器２５および温度センサ２６は上記コントローラ２１に
接続されている。

また、搬送ローラ５の一つには、シートバー３の移動量
を測定するためのメジャーリングロール２３が接続され
、さらに搬送ローラ５の一つには、シートバー３の移動
速度を検出するための速度検出器２４が設けられている
。これらメジャーリングロール２３および速度検出器２
４は、上記コントローラ２１に接続されている。

上記コントローラ２１は、例えばマイクロコンピュータ
によって構成され、図示しないインターフェースには、
図示しない温度設定回路を接続して誘導加熱装置６によ
り昇温される目標の温度値を設定することができる。

本実施例に使用される誘導加熱装置は、第３図の側面図
に示すように、上下一対の誘導加熱コイル３ＯＡ、３０
Ｂを備え、上部誘導加熱コイル３０Ｂは、上部支持アー
ム３１Ｂ先端に固定されている。また、下部支持アーム
３１Ａ先端には、下部誘導加熱コイル３０Ａが固定され
ている。この上下一対の支持アーム３１Ａ、３１１３は
、台車３２の支持台３８の左側端部にスイング可能に固
定されている。上部支持アーム３１Ｂの右側には、開閉
用シリンダ３５が固定されており、下部支持アーム３１
Ａの右側端部には同じく開閉用シリンダ３６が固定され
ている。３３は、圧延ラインに直角に形成されたレール
であり、３４は、台車３２をレール上に沿って移動する
ための車輪である。

なお、４０は、搬送ローラ５の軸受である。

第３図に示す誘導加熱装置の支持アーム３１Ａ、３１Ｂ
は、左端部に設けられた誘導加熱コイル３０Ａ、３０Ｂ
をシートバー３の中央部にまで移動させるために十分な
長さで形成されている。この誘導加熱装置は、レール３
３上をシートバー３の搬送方向に向かって直角に移動さ
せ゛ることができる。即ち、シートバー３の幅方向中央
部にまで誘導加熱コイル３０Ａ、３０Ｂを移動する際は
、レール３３上をシートバーに向かって走行させること
により、これら誘導加熱コイルをシートバーの幅方向中
央部に向かって移動させることが可能である。なお、シ
ートバー３に反りが存在すると誘導加熱コイルを破壊す
る恐れがあるため、上記開閉用シリンダ３５および３６
を駆動させることにより上記支持アーム３１Ａ、３１Ｂ
を支持軸３９を中心としてスイング可能である。

次に、上記第２図で示した実施例の作用を第４図を参照
して説明する。

第２図において、シートバー３が図面右方向に向かって
搬送され、そのシートバー３の先端部が先端部検出器２
５（例えば赤外線センサーで構成されている）に到達す
ると検出器２５はシートバー３の赤外線を検知すること
により、シートバー３の先端部が到達したことを示す理
論値（１）の信号をコントローラ２１に出力する。

次に、温度センサ２６は温度検出を開始し、シートバー
３の先端部の温度を検知し、この検知した（８号をコン
トローラ２１に送る。なお、温度センサとしては、例え
ば赤外温度計を用いることができる。コントローラ゛２
１は、検出器２５からの信号により、シートバー３の先
端部を検出すると、熱間シートバー３の先端部の反りに
より、上下−対の誘導加熱コイルが破損しないように、
誘導加熱コイル６′を離間する方向に移動させる。

上記コントローラ２１は、メジャーリングロール２３か
らの信号により、シートバー３の移動■を検出すること
ができる。従って先端部検出器２５から誘導加熱コイル
６′にいたるまでの距離を予めコントローラ２１の記憶
装置に記憶させておくことにより、誘導加熱コイル６′
にシートバー３の先端部が到達する時期を検出すること
ができる。誘導加熱コイル６′にシートバー３の先端が
到達すると、コントローラ２１は、図示しないシートバ
ー３の移動装置に信号を出力して、シートバー３の先端
部を誘導加熱コイル６′間に停止させる。

次いで、コントローラ２１は、温度センサ２６で測定さ
れたシートバー３の先端部の温度と、目標温度（予め設
定器でコントローラに設定される）との差を演算し、更
にシートバーの厚みと、検出器２４で検出されたシート
バー３の速度検出値に基づいて高周波電源２７の出力を
制御する。この際、第４図（Ａ）に示すようにシートバ
ー３の両側端部に存在した誘導加熱コイル６Ａ、６Ｂは
、第４図（Ｂ）に示すように、誘導加熱コイル６Ａを、
誘導加熱コイル６Ｂに向かってその接近限界位置まで接
近させる０次いで、第４図（Ｃ）に示すように誘導加熱
コイル６Ａおよび６Ｂを図面台に向かってともに移動さ
せた後、更に第４図（Ｄ）に示すように、誘導加熱コイ
ル６Ｂを図面左側に向かって移動させる。この結果、シ
ートバー３の先端部は、幅方向全範囲が誘導加熱コイル
により加熱されたことにより、先端部における温度降下
分を補償することができる。

上記誘導加熱コイルは、シートバー３に誘起電力を発生
させて加熱するものである。なお、誘導加熱コイルの容
量は、シートバー３先端部の予想される反りｆｆ１（許
容量）が小さい程小さくすることができるが、この反り
量の許容値を多めにする場合には、大容量の誘導加熱コ
イルを用いる必要がある。また、本実施例のように、シ
ートバー３を停止させて誘導加熱するのではなく、シー
トバー３を走行させた状態で誘導加熱する場合には、大
容量の誘導加熱装置が必要となる。

上記第４図（Ｄ）に示すように、幅方向中央部からシー
トバーのエツジ部に移動した誘導加熱コイル６Ａ、６Ｂ
により、シートバー３のエツジ加熱が続行される。即ち
、第４図（Ｄ）の如くシートバー３のそれぞれエツジ部
に誘導加熱コイル６Ａ、６Ｂを移動させた後、シートバ
ーの移送を再開することにより、シートバーのエツジ加
熱を連続的に行う。

次に、シートバー３の後端部の加熱は上記先端部と同様
に行う。この際、シートバー３の後端部の検出を行うこ
とが必要であるが、これはコントローラ２１にシートバ
ー３の長さを予め設定し、且つメジャーリングロール２
３によりシートバー３の移動量が常時モニターされてい
るために、容易に行うことができる。

なお、熱間シートバー３先端が誘導加熱コイルを通過し
た後には、上下誘導加熱コイルの間隔を狭めることによ
りエツジ部の加熱を行なうので、加熱効率は大幅に上昇
する。

上記第２図で示す誘導加熱コイルの上流側に、シートバ
ー３の先端部の反りを矯正するためのピンチローラを設
けることができる。ピンチローラによりシートバー３の
先端の反りが矯正され平坦化されることにより、誘導加
熱装置６における上部誘導加熱コイルと下部誘導加熱コ
イルは、通過するシートバー３との隙間を小さく設定す
ることができる。従って、これら加熱コイルの容量を大
幅に小さくして設備コストを低減させることができる。

また、加熱コイルをシートバー３に向かって上下方向に
移動する可動型とする必要がなくなる。

次に具体的な実施例について説明する。第５図は、熱間
粗圧延機で粗圧延された１０５０″Ｃのシートバーの長
手方向端部における温度降下量を示したグラフである。

第５図（Ａ）および（Ｃ）のグラフはシートバーの先端
部における温度降下量を示したものであり、第５図（Ｂ
）および（Ｄ）はシートバー後端部における温度降下量
を示したグラフである。更に、第５図（Ａ）および（Ｂ
）のグラフは、シートバーのエツジ部分のみを加熱する
場合であり、（Ｃ）および（Ｄ）のグラフは、前記第２
図で示す装置に基づき、シートバーのエツジ部および先
後端部をともに加熱した場合のグラフである。なお、第
５図において、Ｆ　Ｅ　Ｔは、仕上圧延機入側温度を示
し、ＦＤＴは、仕上圧延機出側温度を示したものである
。

本実施例に使用されたシートバー厚さは３５鶴であり、
仕上圧延機により仕上圧延された製品厚さは、２＋ｓ鳳
である。

通常、シートバーの長手方向端部における温度降下量が
３０℃を越えると、通常その部分にはグレングロスに基
づく材質不良が生ずる。従って、第５図（Ａ）に示すよ
うにシートバー先端部における材質不良領域が５ｍ（製
品換算長さ、以下同じ）近くにまで生ずる。また、第５
図（Ｂ）に示すようにシートバー後端における材質不良
部は２ｍにまで及ぶ、これに対し、第５図（Ｃ）に示す
ようにシートバー先端部において４０°Ｃ昇熱した場合
では、材質不良部が先端から２ｍの範囲内までに減少す
る。また、第５図（Ｄ）に示すようにシートバー後端に
おける材質不良部は１ｍの範囲内まで減少される。従う
て、シートバーの長手方向端部を４０°Ｃ昇熱させるこ
とにより、長手方向１０００ｍの一般低炭素材において
は、シートバー長手方向端部を加熱しない従来例では、
先端部において５ｍおよび後端部において２ｍ切り捨て
処理していたが、シートバー先後端部を加熱することに
より、先端部の切り捨て量が２ｍに減少し、且つ後端部
の切り捨て量が１ｍに減少する。この結果製品１０００
ｍ当り先端部で３ｍの切り捨て量の減少および後端部で
１ｍの切り捨て量の減少となるため、歩出り向上化が０
．４％になり、大幅なコストの低減につながる。

また、上記のようにシートバー先後端を４０°Ｃ加熱し
た変形抵抗の高い鋼種からなるシートバーを、６０回仕
上圧延ロールに噛み込ませても、ロールに疵が生じなか
った。これに対して、先後端部を加熱しない従来例に基
づいて変形抵抗の高い鋼種からなるシートバーを、仕上
圧延ロールに１０回噛み込ませたところ、ロールに疵が
発生するのが確認された。

なお、本具体的な実施例かられかるように、シートバー
長手方向端部における加熱領域は、先端部で約２００　
ｍｍ強（シートバー換算長さ）の幅を加熱すればよく、
後端部で約１００層−強（シートバー換算長さ）の幅を
加熱すればよいことがわかる。もっともこれ以上の幅を
加熱することを妨げない。

以上説明したように本実施例によれば、シートバー長手
方向端部における材質不良が防止され、その結果妻止り
が向上するとともに、ロールに疵が生ずるのを防止する
ことができる。

なお、本実施例では一つの誘導加熱装置を、シ−ドパ−
の長手方向端部を加熱する加熱用とエツジ加熱用とに併
用して用いたが、これらの機能を分離してエツジ加熱用
の加熱装置と長手方向端部加熱用の加熱装置とを別個に
設けることができる。

また、本実施例では加熱装置をクロップシャーの前に設
置したが、これに限定されず、クロップシャーの後に設
置することもできる。

また、誘導加熱装置の設置台数は本実施例のものに限定
されず更に複数の加熱装置を配置することができる。

また、本実施例では赤外線センサーによりシートバーの
先端部の到達を検出しているが、これに限定されず他の
光学的なセンサーを用いることもできる。

また、本実施例ではマイクロコンピュータによる距離ト
ラッキングの手法に基づいてシートバーの後端を検出し
ているが、他の光学的センサーを用いてシートバーの後
端の通過を検出することができる。

また更に本実施例ではシートバーの先端および後端の双
方を加熱しているが、ロール疵の発生を防止しある程度
の歩走り向上を図ればよいという見地から、シートバー
の先端部のみを加熱し、後端部を加熱しないことも可能
である。

更に、本実施例では、誘導加熱について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、他の加熱手段を用いても
同じ目的を達成できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る熱間シートバーの圧延
方法によれば、熱間シートバーのエツジ部ばかりでなく
、長手方向端部も加熱しているため、長手方向端部にお
けるグレングロスが防止できる結果、かかる部分におけ
る材質不良の発生を避けることができる。従ってシート
バーの先後端部を切り捨てる領域が大幅に減少し、この
結果歩出りが向上する。また、変形抵抗の高い鋼種のシ
ートバーでは、ロール疵の発生が防止できる結果、ロー
ルの突発交換を避けることができ、稼働率が向上する。

更に、本発明にかかる熱間シートバーの圧延装置によれ
ば、誘導加熱装置がシートバーの幅方向に移動して、シ
ートバーの中央部からエツジに向かって長手方向端部を
加熱することができる結果、シートバーのエツジおよび
先後端の全幅を局部的に加熱することができる。従って
、シートバーの先後端における温度降下分を補償するこ
とができるため、材質不良の発生を防止できるとともに
、ロール疵の発生を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱間シートバー圧延装置の一実
施例を示した構成図、第２図は第１図のブロック構成図
、第３図は誘導加熱装置の構成を示す側面図、第４図は
誘導加熱コイルの移動方法を示す正面図、第５図はシー
トバー換算長さまたは製品換算長さと温度降下量との関
係を示すグラフ、第６図は、従来の熱間シートバーの圧
延装置の構成を示す側面図である。 図中、１は熱間粗圧延機、２は仕上圧延機、３はシート
バー、５は搬送ローラ、６は誘導加熱装置、１０はエツ
ジヒーター、２１はコントローラ、２２はコイル駆動回
路、２３はメジャーリングロール、２４は速度検出器、
２５は先端部検出器、２６は温度センサ、２７は高周波
電源を示す。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 代理人　弁理士　森　　　哲　也

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間粗圧延機に移送されたスラブをシートバーに
   粗圧延し、該シートバーを仕上圧延機で仕上圧延してな
   る熱間シートバーの圧延方法において、前記仕上圧延機
   入側で、前記シートバーの幅方向端部および長手方向端
   部を加熱することを特徴とする熱間シートバーの圧延方
   法。
2. （２）移送されたスラブをシートバーに粗圧延する熱間
   粗圧延機と、該シートバーを仕上圧延する仕上圧延機と
   、を備えた熱間シートバーの圧延装置において、前記仕
   上圧延機入側に設置され、前記シートバーの全幅方向に
   移動可能な誘導加熱装置を備えてなることを特徴とする
   熱間シートバーの圧延装置。