JPH026010A - 金属スラブの熱間幅圧延方法 - 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） 本発明は竪型圧延機で金属スラブを幅方向に圧延する圧
延方法に関するもので、詳しくは金属スラブの酸化スケ
ールを除去する圧延方法に関するものである。

（従来の技術） 連続鋳造スラブの保有顕熱を有効に利用し得る連続鋳造
工程と製品形状を作り出す鋼板圧延工程とを直結するプ
ロセスを実現する目的から金属スラブ幅のサイズ集約化
が図られている。

このため、鋼板圧延工程に必要な幅のスラブを製造する
ため連続鋳造設備の下流で大きな幅圧延がおこなわれる
。

この金属スラブの幅方向圧延はカリバー付き堅ロールを
有する竪型圧延機でなされるが、幅方向圧下量を大きく
とって幅変更量を大きくすると、連続鋳造スラブ断面は
ドツグボーンと呼ばれる局部的板厚増大部位が発生する
。この局部的板厚増大部位が大きくなると、孔型よりの
噛出しによる表面疵の発生や幅方向圧延における圧延動
力の増大を招く。このため熱間幅圧下圧延法として、例
えば特開昭５５−１１７５０１号公報に提示する、幅圧
延によって生じた板厚の局部的増大部位のみを水平圧下
圧延し、供給された金属スラブ厚と同じ元厚さにし、再
度カリバー付き堅ロールによる幅圧延を繰換返し行なう
金属スラブの幅圧延方法がある。

そのために、堅ロールを用いた竪型圧延機と水平ロール
を用いた水平型圧延機をパスラインに沿い何台か串形に
密接して配設する形式の圧延設備゛が採用されるように
なっている。

（発明が解決しようとする課題） 前記金属スラブの熱間幅圧延方法の特徴は、従来の鋼塊
を対象とした分塊圧延法と異なり１２０〜３６０ｍａ＋
厚、１７００〜２１００ｍｍ幅の連続鋳造スラブを対象
としており、圧延時のロール接触弧長と平均板幅の比、
即ちロール間隙形状比が０．１〜０．２と小さいこと、
−回当りの繰返し幅圧下量が幅方向、両側合せて１２０
〜１５０ｍｍと大きいことである。このため、幅圧延時
の堅ロールによる幅圧下刃が幅中央部まで伝播しないた
め、板幅両側端部に局部的な板厚増大部位が生じスラブ
横断面はドツグボーン形状となる。

従来技術で提示されている様に、該板厚増大部位を金属
スラブの元厚まで水平圧延する、いわゆるドツグボーン
ならし圧延を実施すると板幅両側端部の板厚増大部位が
長手方向に延伸する際に幅方向の中央部位も長手方向に
引張られる肉引は現象により幅中央部には元厚より１０
〜２０ｍｍ薄厚である窪みが発生する。これにより金属
スラブ形状は両側端部のドツグボーンならし部位の元厚
部と幅中央部の肉引けによる薄肉部から成るスラブ形状
となる。

該金属スラブ形状の両側端部の元厚部の幅中央部側の半
分の領域に綾状の割れ疵が発生する。カリバーを有する
竪型ロールで幅方向圧延をおこなうと、発生する局部的
な板厚増大部位のカリバーに接する部位はカリバーに拘
束され圧延されるが、カリバーに接しない該板厚増大部
位は自由面になっており孔型による拘束力は作用せず皺
が形成される。この皺が水平ロールで元厚まで水平圧延
されると、綾状の割れ疵となるのである。

このため、従来より連続鋳造工程と熱間圧延工程を直結
している幅圧延工程においては金属スラブの両側端部位
に発生する綾状の割れ疵の発生しない熱間幅圧延方法が
強く望まれていた。

本発明は上記問題点を解決する効果的な金属スラブの熱
間幅圧延方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した問題点を解決するためなされたもので
その要旨は １、竪型圧延機と水平型圧延機を串形に配設した熱間圧
延機列に於いて、竪型圧延機より水平型圧延機に噛込む
直前に、被圧延材である金属スラブの幅方向側方に設け
た気水噴射ノズルより該スフラブ表面に気水混合流体を
噴射して酸化スケールを除去することを特徴とする金属
スラブの熱間幅圧延方法。

２、竪型圧延機のロールチョックに気水噴射ノズルを設
けたことを特徴とする上記１項記載の金属スラブの熱間
幅圧延方法 である。

用） 以下、本発明の作用を図面により説明する。

第３図（ａ）は幅圧下圧延機Ｖｌ　、Ｖ２のスタンド構
成の一例で、カリバー付の竪型ロール２と４のスタンド
間に水平ロール３が配置されている。金属スラブ１は各
ロール２，３．４の間で可逆圧延される。

第３図（ｂ）　、　　（ｃ）　、　　（ｄ）は圧延過程
のスラブ断面形−状を示したものである。即ち、第３図
（ｂ）に示す幅Ｗｏ、厚り。の矩形状断面形状を有する
金属スラブ１を、カリバー付の竪型ロール２．４により
第３図（ｃ）に示す様に板幅方向に圧下量ΔＷ（＝Ｗｏ
　−Ｗ＋）の圧延をおこなうと、金属スラブ１の幅両側
端部に局部的板厚増大部位５が発生する。この局部的板
厚増大部位５を水平ロール３で水平圧下し、当該部位５
の板厚ｈｏ　＋ｈａを元厚り。まで至らしめ、再び板幅
方向の幅圧延をおこなってスラブ幅を減少させていく第
３図（Ｃ）と第３図（ｄ）の圧延過程（作 を繰返す。この場合、第３図（ｄｌ　に示す如く金属ス
ラブ１には幅中央部に肉用は現象による板幅中央部窪み
６を生じ、幅中央部が幅端部よりｈｂ薄い断面形状とな
る。

本発明者等は上記熱間幅圧延法に於ける疵発生状況につ
いて被圧延材である金属スラブの噛み込め圧延調査など
から次のことが知れた。

第４図に示す如く金属スラブが最初に幅圧下圧延された
時に幅方向両側端部に形成される局部的板厚増大部の変
形部５ａと非変形部７との表層境界部８に鼓状の塑性流
動が発′ｔする。継く局部的板厚増大部位５を元厚にす
る水平ロールによる圧延により変形部と非変形部の塑性
流動差による剪断現象により鼓状部位は縦割れ状の折れ
込み疵として残存していく。該発生疵は幅圧下圧延の繰
返しにより最も加工歪の大きな局部的板厚増大部の尖頭
位置８に穆動していき、より顕在化していく。尚、第４
図は金属スラブ上面についての説明であるが、下面につ
いても同様である。該疵発生部位９の形態を詳細に検鏡
調査した結果、縦割れ状疵の内部には１次、２次スケー
ルが噛み込んでおり、水平ロールによる圧延後も金属圧
着せずに疵として残存することが知れた。更に、１次、
２次スケールの熱間幅圧延に於ける挙動を詳細に調査し
た結果、竪型圧延機による幅方向圧延における酸化スケ
ールの剥離は局部的板厚増大部位及び板幅中央部窪みに
よる局部的変形作用により有効的におこなわれているが
、局部的板厚増大部位５を水平ロールによって元厚に圧
下するとき該酸化スケールが表層に噛み込むことが知れ
た。

本発明者等は連続鋳造工程と成品圧延工程を直結するプ
ロセス下での幅圧延工程に於ける酸化スケールの脱スケ
ール法として剥離性能を充分に発揮することのできる方
法として竪型圧延機により幅方向圧延をおこない金属ス
ラブ表面の酸化スケールを剥離しやすい状態にし、該金
属スラブが水平型圧延機に噛み込む直前に高圧水噴材に
よる表面温度の低下を防止するため、水量、水圧を減少
せしめ、且つ空気の運動量を加えることにより５〜ｔ　
Ｏ８３７ｃｍ２の低圧の水と空気の混合（好適な空気比
０．５〜２．０）である気水状態にして金属スラブ表面
（上面、下面、側面）の少なくとも上、下面幅方向中央
部に吹き付ければよいことが知れた。尚、酸化スケール
の脱スケール後の該スラブの中央窪み部の滞留水滴を防
止するため、従来の全幅に互って多数のノズルを配列し
た散水スプレーにかわりスラブ幅方向の一側に単数又は
数個の少ないノズルを配置してこのノズルからスラブ表
面幅方向に気水を吹き付ける。このことにより、水平ロ
ールに噛み込む直前にスラブの表面（上面、下面、側面
）スケールを有効に除去でき、滞留水滴のない金属スラ
ブが製造できる。

（実施例） 次に本発明の一実施例を示す。加熱・圧延条件は表１に
示す通りであり、Ｖ、−Ｈ−Ｖ２の・３スタンドリバ一
ス圧延方式で連続鋳造スラブ幅１８００ｍｍ、厚２８０
ｍｍから目標スラブ寸法幅（７５０〜１７５０　）　ｍ
ｍ、厚２５０ｍｍをフ１造した。表２に目標スラブ寸法
幅９００ｍｍ　、厚２５０ｍｍの圧延スケジュールを示
す。

表１ 加熱・圧延条件 表２ 圧延スケジュール （注）Ｏ：気水噴射有 一；気水噴射無 第１図（ａ）は本発明を実施するための熱間幅圧延装置
の一例を示す概略図であり、連続鋳造設備（図示してい
ない）から出た金属スラブ１は竪型ロール２、水平ロー
ル３、竪型ロール４を可逆圧延することによって目標の
金属スラブ寸法に圧延される。１０ａ〜１３ａは空気制
御弁、１０ｗ〜１３ｗは水量制御弁、１０ｎ〜１３ｎは
噴射ノズルを示す。空気及び水量の制御弁は各竪型ロー
ルの回転方向に連動しており、金属スラブの水平ロール
入側の噴射ノズルのみが噴射する様に制御される。

第１図（ｂ）は実施例装置の側面図であり、第１図（ｃ
）は同装置の平面図である。被圧延材である金属スラブ
１は矢印Ａの方向に搬送され、竪型ロール２で幅方向に
圧延される。この幅方向圧下により発生する局部的板厚
増大部位５は水平ロール３により元厚まで厚み方向に圧
延される。その後、再び堅ロール４により往復幅圧下さ
れてのち、矢印Ｂの方向に搬送・圧延される。これを数
回繰返すことにより所定の寸法に仕上げられる。

図中１４．１５は堅堅ロール１．４を固定保持するロー
ルチョック装置であり、駆動装置に連動しており所定の
位置に設定され、且つ圧延中は常時被圧延材１の両端部
に位置している。

Ｉｏｎ〜１３ｎはロールチョック装置１４゜１５に取り
つけられた気水噴射管である。即ち、本設備構成によれ
ば水平ロール入側の幅寸法に応じて自動的に幅方向側方
の等距離より金属スラブ表面に気水混合流体を噴射する
ことができる。第２図は噴射ノズルＩｏｎ〜１３ｎの詳
細を示す。噴射ノズルＩｏｎ〜１３ｎは低圧水管１６内
に低圧空気管１フを導き、環状の水吐出口２０と中央の
空気吐出口２１を形成し、この前方の出側空隙部１８を
気水混合部とし、ここで気水混合流体を得る構造になっ
ており、噴射域の調整は噴射域調整管１９で出側空隙部
１８の空間域を変化させることによっておこなう。

従来の全面型散水噴射法で竪型ロール出側で５５〜１３
０　ｋｇ／ｃｍ’の高圧水を噴射した場合と、本発明法
を実施した場合の結果の比較を表３に示す。但し本発明
法における噴射流体は前記各ノズルＩｏｎ〜１３ｎ夫々
についての好ましい条件を示す。

表　３　従来法と本発明法の比較 この結果、熱間幅圧延において、縦割れ状発生疵は、従
来法の３分の１程度となり、大幅に金属スラブの品位が
向上した。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によると幅方向圧延により発
生する縦割れ状疵は、竪型圧延機より水平圧延機に噛込
む時に幅方向側方より気水混合流体を噴射して酸化スケ
ールを除去することにより大幅に改善された。更に、本
発明法によると表面温度低下量は少く、表面上の滞留水
滴がなくなるなど省エネルギープロセスに多大の効果を
もたらす。また、本発明方法によれば従来の高水圧・高
水量型の全面型散水脱水スケール装置に比べ蒸気発生や
飛散スケールによる環境対策が必要でなくなり、工業上
効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための熱間幅圧延装置の一例
を示す図であり、第１図（ａ）は間装、置の全体を示す
概略図、第１図（ｂ）は側面図、第１図（Ｃ）は平面図
、第２図は噴射ノズルの詳細を示す図、第３図（ａ）は
幅圧下圧延機のスタンド構成の一例を示す図、第３図（
ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）は圧延過程の金属スラブ
断面形状を示す図、第４図は疵発生機構の説明に使用し
た幅圧下圧延時の金属スラブ断面の変化過程を示す図で
ある。 ２・・・竪型ロール ４・・・竪型ロール ド・・金属スラブ ３・・・水平ロール ５・・・局部的板厚増大部位 ６・・・板幅中央部窪み　　７・・・非変形部８・・・
局部的板厚増大部位の尖頭位置９・・・疵発生部位 １０ａ〜１３ａ・・・空気制御弁 １０ｗ〜１３ｗ・・・水量制御弁 Ｉｏｎ〜１３ｎ・・・噴射ノズル １４・・・ロールチョック装置 １５・・・ロールチョック装置 １６・・・低圧水管　　　　１７・・・低圧空気１８・
・・出側空陣部　　　１９・・・噴射域調整管２０・・
・水吐出口　　　　２１・・・空気吐出口（Ｃ） ４１／　　忌

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　竪型圧延機と水平型圧延機を串形に配設した熱間圧
   延機列に於いて、竪型圧延機より水平型圧延機に噛込む
   直前に、被圧延材である金属スラブの幅方向側方に設け
   た気水噴射ノズルより該スラブ表面に気水混合流体を噴
   射して酸化スケールを除去することを特徴とする金属ス
   ラブの熱間幅圧延方法。 ２　竪型圧延機のロールチョックに気水噴射ノズルを設
   けたことを特徴とする請求項１記載の金属スラブの熱間
   幅圧延方法。