JPH02175001A - 粗形鋼片の圧延方法 - 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〉 本発明は平鋼（フラットバー）、ビレット、丸鋼等を製
造する粗形綱片の圧延方法に関するものであり、連続鋳
造スラブやブルーム若しくは造塊ブルーム等の素材に内
在する空隙欠陥を効率よく圧着させることにより良好な
製品を得ることを目的とするものである。

〈従来の技術〉 連続鋳造されたスラブやブルームあるいは造塊されたブ
ルーム等は内部、特に中央部にポロシティ、ザクなどの
空隙欠陥を内在するものが多い。

このような素材の空隙欠陥に起因して平鋼等の製品にパ
イプ等の内部欠陥となって残留することは致命的な問題
である。

例えば平鋼は切断、切削等の加工を加えられ金型として
使用されることが多く、このため内部に空隙欠陥を内在
するものは使用を許されないが、無欠陥材のみを選別し
て使用することは困難である。そこで空隙欠陥を内在す
る素材は圧延段階において、素材の空隙欠陥を圧延によ
り圧着して無害化することが周知である。

すなわち第７図に示すように圧延段階において、空隙欠
陥Ｃを圧着するため素＄４１ａ（Ｊ！ｔさｈ１１幅ｗ＋
）−粗形綱片２ａ（厚さｈよ１幅Ｗヨ）−平鋼３ａ（厚
さｈ３＋幅ｗｓ）と圧延する際に、鍛錬成形比を４以上
とする大きな成形比による製造プロセスを採っている。

このような大きな成形比により空隙欠陥Ｃを圧着するた
めにはミル能力からして素材ｌを分塊工場での圧延を経
由して圧延工場で圧延するという多工程で製造せざるを
得なかった。

第８図はこのような圧延プロセスの一例を示したもので
あり、例えば平鋼用の素材１（ｗ−さり。

輻ｗｓ）はます分塊工場において均熱炉４で均熱され、
分塊粗圧延機５でリバース粗圧延されたのちシャー６で
切断して圧延材料（粗形鋼片）２とする。圧延材料２は
引続き圧延工場に搬送され、圧延工場の加熱炉７で加熱
されたのち粗圧延機８で圧延される。

引続き圧延材料２は水平ロール１２と垂直ロール１３を
組み合わせた中間ユニバーサルミル９（第９図参照）と
エツジヤ−ミル１０からなる中間圧延機１４によるリバ
ース圧延によりエツジングされたのち仕上圧延機１１で
所定寸法の平！１１３　（厚さ＋１３＋幅ｗｓ）に成形
される。

なお圧延工場において中間圧延８１１４で圧延する代り
に二重圧延機（以下ＢＤミルという）によって圧延する
場合には、前述の場合と同様素材１を分塊工場で圧延し
、得られた圧延材料２を第１Ｏ図に示すような平ロール
部１９とエツジング用のＮ０１１カリバー２０．　Ｎｏ
、２カリバー２１．　Ｎｏ、３カリバー２２を有する上
下一対のＢＤロール１８を用いて第１１図に示すように
平ロール部１９による平圧延と第１２図に示すようにカ
リバー２０．２１　、２２による幅方向のエツジング圧
延を行う。

エツジング用カリバー２０．２１．２２による圧延は圧
延材料２の厚さｈが減少するに従ってその厚さに一致す
る幅ｉを有するカリバーを選択し、圧延材料２のねじれ
や倒れを防止しつつエツジング圧延を行う、引続き中間
ミル群および仕上ミル群で圧延して所定寸法の製品平鋼
（厚さ１１３＋幅ｗｉ）に成形する。この際の成形比は
４以上として素材ｌに内在する空隙を圧着させることに
は変りがない。

前述従来技術においては成形比を４以上にする必要があ
るため素材の寸法が大きくなり、ミル能力上よりして分
塊工場および圧延工場に分けて圧延していた。その結果
、２ヒートによる圧延となるため所要エネルギが多大と
なるばかりでなく生産性や歩留り等が悪いという問題点
があった。

前述従来の問題点を解決すべく特開昭５５＝１０６６０
１号公報には厚鋼板用スラブの製造方法が提案されてい
る。その方法は第１３図に示すように板幅方向の中央部
に凸部分を有する上下対称形状の段付ロール３０を使用
して圧延中に圧延材料（連鋳スラブ）２ａの中央部分Ａ
部に板長平方向に作用する圧縮力を自然発生させ、板中
央圧延部の圧延圧力を上昇させるものである。

すなわち、圧延材料２ａを段付ロール３０により前記Ａ
部を強圧下することによりＡ部は板長平方向に延びよう
とするが、このとき圧下がない両端部分のＢ部は前記伸
びを拘束する作用をするので効果的にＡ部には板長平方
向に作用する圧縮応力が、そしてＢ部には板長平方向に
作用する引張り応力が加わることになる。従って前記Ａ
部は板長平方向に作用する圧縮応力下での圧延となり同
一ロール径のフラット圧延に比べて板幅方向中央部分Ａ
部の圧縮応力が増大され、ザク等の空隙欠陥の圧着効果
が改善される。

更に段付ロール３０により圧延された圧延材料２ａを第
１４図に示されるように上下一対のフラットロール３１
による圧延を加える。これにより今度は段付ロール３０
の場合とは逆にＢ部が板長平方向に作用する圧縮応力下
で圧延され高い圧延圧力が得られる。

前記段付ロール３０の代りに第１５図に示すように板幅
方向の中央部分に凹部分を有する上下対称形状の段付ロ
ール３２により圧延材料２ａの板幅方向の両端部分のＢ
部を圧下することも可能であり、段付ロール３２により
圧延して得られた中央部分に凸部分を形成した圧延材料
２ａを引続き上下一対のフラットロールにより板長平方
向に作用する圧縮応力下で強圧下することにより同様な
空隙欠陥圧着効果が得られる。

〈発明が解決しようとする課題〉 前述のように凸部分または凹部分を有する上下対称形状
の段付ロールにより圧延すると圧延材料の中央部分に板
長平方向の圧縮応力を付与することができるけれども圧
延材料の板厚方向の圧縮応力σ、は第５図において点線
で示すような応力分布を示し、肝腎な空隙欠陥を内在す
る中央部での板厚方向の圧縮応力が相対的に低いという
問題点がある。なお第５図においてσ、は板厚方向の圧
縮応力、ｔは板厚、ｔ、は圧下部の板厚をそれぞれ示し
ている。

本発明は前従来技術を改良し、圧延材料の中央部分によ
り大きな圧縮応力を付与することができる粗形鋼片の圧
延方法を従供することを目的とするものである。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明の圧延方法は、矩形の
横断面形状を有する圧延材料の粗圧延または中間圧延に
おいて、上下一対の圧延ロールのうちいずれか一方に凸
部分または凹部分を有する段付ロールを、他方にフラッ
トロールを用いて圧延材料の上下面が非対称な形状に圧
延し、続いて上記非対称な形状の圧延材料を上下一対の
フラットロールにより圧延する段階を有することを特徴
とするものである。

上記上下一対の圧延ロールのうちいずれか一方に凸部分
または凹部分を存する段付ロールはユニバーサルミルの
水平ロールあるいは二重圧延１１のカリバーロールに適
用するのが好適である。

〈作　用〉 以下本発明の構成を作用と共に図面に基いて説明する。

まず、第８図に示す圧延工場の中間ユニバーサルミル９
に本発明を適用する場合について説明する０本発明では
例えば連鋳ブルームを圧延工場に直接搬送し、加熱炉７
で加熱したのち、粗圧延機８で圧延される。引続きユニ
バーサルミル９とエツジヤ−ミル１０とからなる中間圧
延機１４によりリバー圧延を行う際に中間ユニバーサル
ミル９の上下一対の水平ロールのうちいずれか一方の中
央部に凸部分または凹部分を設けた形状とし、他方をフ
ラット形状とした中間圧延機を用いて圧延材料２を圧延
する。このように本発明では粗中間圧延、つまり仕上圧
延直前の製品断面近くにおいて圧延材料に凸部分または
凹部分を設けた段付ロールと平ロールの組合わせた圧延
を行うのである。

すなわち従来は、第９図に示すように中間ユニバーサル
ミル９の上下一対の水平ロール１２はいずれもフラット
形状であったのに対し、本発明では中間ユニバーサルミ
ル９は第１図に示すように例えば上側には幅方向中央部
に凹部分１６を設けた形状の段付水平ロール１５を使用
し、下側には従来通りフラット形状の水平ロール１２を
使用して圧延材料２を圧延するものである。凹部分は上
ロールではなく下ロールに設は上ロールをフラットにし
てもよい、なお１３は垂直ロールを示している。

前記のように凹部分１６を有する段付水平ロール１５と
フラット水平ロール１２を組み合せた中間ユニバーサル
ミル９を使用して圧延材料２をリバース圧延すると圧延
材料２の上面の中央部に凸部分ａが形成され下面がフラ
ットな上下非対称形状になる０本発明の如く水平ロール
１５に凹部分１６を設けるのは従来のようにフラットロ
ールにより全面強圧下するのに比べてミル能力を小さく
することができるためであり、同一ミル能力にて通常の
圧下量１〜５■の数倍の圧下量が得られる。

引続き第８図に示すエツジヤ−ミルＩＯの上下−対のフ
ラットロールにより圧延材料２の凸部分ａを強圧下する
と凸部分ａを含む中央部分は板長手方向に延びようとす
るが、このとき圧下のない両端部分すは前記凸部分ａを
含む中央部分の伸びを拘束する作用をし、板長手方向に
作用する圧縮応力がそして両端部分すは板長手方向に作
用する引張り応力が加わることになる。特に板長手方向
に作用する圧縮応力はフラットな下面側に比較して上面
側の凸部分ａに大きな圧縮応力が加わることになる。こ
のため本発明では圧延材料２の板厚方向の圧縮応力σ、
は第５図に実線で示すような応力分布を示し、空隙欠陥
を内在する中心部での板厚方向の圧縮応力が点線で示す
従来の上下対称の段付ロールによる場合に比較して大き
くすることができ空隙欠陥の圧着性が一段と向上する。

第６図は、板厚方向に異物質を埋めこんで圧延材料を圧
延し、得られた板厚方向の収縮率を調査した結果を示し
ているが、本発明の圧延方法によれば、従来の圧延方法
に比して中央部に強圧下が得られることがわかる。

続いて仕上圧延１Ｉｉｌｌにより圧延すると圧下成形比
が４未満の小成形比により内部欠陥のない製品平１１３
が分塊工場での粗圧延を行うことなく製造することがで
きる。

また第２図は他の実施態様を示しており中間ユニバーサ
ルミル９の上側に幅方向中央部に凸部分１７を設けた形
状の段付水平ロール１５′を使用し下側には従来通りの
フラット形状の水平ロール１２を使用して圧延する例を
示している。

このような組み合わせの中間ユニバーサルミルを用いて
圧延材料２を圧延すると凸部分１７を有する段付ロール
１５′により圧延材料２の上面中央部に開部分ａ′を形
成しつつ強圧下され、圧延材料２の中央部、特に凹部分
ａ′側が前述の場合と同様に板長手方向に作用する大き
な圧縮応力が得られ空隙欠陥は効果的に圧着される。引
続きエツジヤ−ミルＩＯのフラットロールにより圧延材
料２の両端部ｂ′を圧延し更に仕上圧延ａｌｌにより仕
上圧延して製品平鋼３を製造する。このような圧延を行
うことによって前述第１図に基いて説明したのと同様に
分塊工場を経由することなく小成形比で圧延することが
可能になる。

第３図はＢＤミルを使用する更に他の実施態様を示して
おり、平ロール部１９およびＮｏ、１カリバー２０’　
、Ｎｏ、２カリバー２１．Ｎｏ、３カリバー２２を有す
る上下一対のＢＤロール１８においてＮｏ、　１カリバ
ー２０′の一方、すなわち図面では上ロール１日の中央
に凸部分２３を設け、他方の下ロール１８を従来通りの
フラット形状としたものを使用する。凸部分２３は上ロ
ールではなく下ロールに設は上ロールをフラットにして
もよい。

このようなりＤロールを有するＢＤミルを用いて例えば
連鋳ブルームを圧延工場に直接搬送し、加熱炉で加熱し
たのち圧延材料２をまずＢＤロール１８のＮｏ、１カリ
バー２０′で粗圧延して圧延材料２の上面中央部をカリ
バー２０′の凸部分２３で強圧下し、下面はフラット部
で圧下することによって上下非対称圧延を行う、このよ
うな圧延を行うと第４図に示すように圧延材料２は中央
部上側に開部分２４が形成される。このため圧延材料２
は中央部、特に上面側に長手方向に圧縮応力が加わり、
圧延材Ｆ４２に内在する空隙欠陥が圧着される。引続き
開部分２４を有する圧延材料２を平ロール１９で圧下し
、完全な矩形に成形する。更に成形バスとしてＮｏ、２
カリバー２１．　Ｎｏ、３カリバー２２および平ロール
部１９で圧延して所定寸法の平鋼に仕上げる。

Ｎｏ、１カリバー２０’のいずれか一方に凸部分を設け
る代りに幅方向の中央部に開部分を設は圧延材料の中央
部に凸部分を形成し、引続き平ロール部で圧延材料の凸
部分を強圧下するようにしても同様の効果が得られる。

前述のように本発明では上下一対のロールうちいずれか
一方に凸部分または凹部分彎設けて圧延材料を上下非対
称形状に圧延することによって分塊工場での粗圧延が不
要となり、直接圧延工場でｌヒートにより圧下比４未満
の小成形比のもとに、内部欠陥のない良好な品質の粗形
鋼片を得ることが可能となる。

ロールに設ける凸部分または開部分の幅は圧延材料の板
幅に対して３０〜７０％範囲にするのが適当である。ま
た凸部分の高さまたは開部分の深さは３ｔｍ以上とする
必要があり、その形状は矩形の他、半楕円、半円、三角
形等を用いても同等の効果が得られる。

なお、前述では平鋼を圧延する場合について説明したが
ビレット等の圧延にも応用できる。

〈実施例〉 以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ 従来は、連続鋳造ブルーム厚さ４００ｍＸ幅５６０鴎よ
り、分塊工場にて、２１０　Ｘ　４００の粗形鋼片に圧
延した後、圧延工場にて、ユニバーサル圧延機を経由し
て平ｆｉ１ｗ、さ１０５×幅３６０を圧延していた。

本発明では、第１図に示されるが如き開部分の溝深さを
１５１１ＩＩにした段付きロールおよびフラットロール
を組合わせた中間ユニバーサルミルを用いることにより
、連Ｖｔ鋳造ブルーム３００ｍｎＸ４００　ｔｎより圧
延工場で直接平鋼１０５ｍｍ　Ｘ　３６０　ｍｍ＋を圧
延した結果、従来方法と同様の品質が得られた。

実施例２ 従来は連続鋳造ブルーム厚さ４００ｍ＠Ｘ　５６０　Ｍ
より、分塊工場で２１０　Ｘ　４００の粗形鋼片にサイ
ジング後、圧延工場にてＢＤミルを経由して平鋼１０５
■Ｘ３６０　ｍを圧延した。そのときの鍛練成形比は５
．９であった。

本発明では第３図に示されるが如きＢＤミルを用いたＢ
Ｄ圧延方法の改善により３００ｔｔｍＸ４００　ｒｎｔ
ａの連続鋳造ブルームより同等の製品を鍛練成形比３．
２によって鋳造欠陥の残留なく製造することができた。

〈発明の効果〉 従来大断面素材より、２ヒート圧延で製造していたが、
本発明の粗形鋼片の圧延方法より、比較的小断面素材（
鍛練成形比４未満）から鋳造欠陥のないフラットバー（
平＃４）等が、１ヒートで製造可能となる。このためエ
ネルギ原単位が削減され、歩走りが向上し、また生産性
が大幅に向上する等の多大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明に使用する段付ロ
ールの形状を示す図、第４図は第３図で示す段付ロール
による圧延状況を示す図、第５図は板厚方向の圧縮応力
と板厚との関係を示す図、第６図は圧下率と内部欠陥組
織率の関係を示す図、第７図は素材、粗形鋼片５平鋼の
形状を示す図、第８図は圧延プロセスを示す図、第９図
および第１０図は従来ロール形状を示す図、第１１図お
よび第１２図は第１Ｏ図に示すロールによる圧延状況を
示す図、第１３図、第１４図および第１５図は従来の上
下対称段付圧延状況を示す図である。 ２・・・圧延材料、 １２・・・フラット水平ロール、 １３・・・垂直ロール、　　１４・・・中間圧延機、１
５・・・段付水平ロール、 １６・・・凹部分（水平ロール）、 １７・・・凸部分（水平ロール）、 １日・・・ＢＤロール、 １９・・・平ロール部（ＢＤロール）、２０．２１．２
２・・・カリバー（ＢＤロール）、２３・・・凸部分（
カリバー）。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 矩形の横断面形状を有する圧延材料の粗圧延または中間
   圧延において、上下一対の圧延ロールのうちいずれか一
   方に凸部分または凹部分有する段付ロールを、他方にフ
   ラットロールを用いて圧延材料の上下面が非対称な形状
   に圧延し、続いて上記非対称な形状の圧延材料を上下一
   対のフラットロールにより圧延する段階を有することを
   特徴とする粗形鋼片の圧延方法。