JPH032607B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連鋳鋼片の切断方法に係り、更に詳
しくは、中層部が未凝固である連鋳スラブ等の連
鋳鋼片を一対の、刃先が細つたＶ形あるいは略Ｖ
形状の刃物で切断させる時に、刃先同士がぶつか
りあうことがないようにするとともに、切断端を
先細形に予成形させ、圧延後のクロツプの発生等
を大幅の少なくし、また圧延作業時の圧延機への
噛込みを少なくし、また圧延作業時の圧延機への
噛込みを容易にするなどした連鋳鋼片の切断方法
に関するものである。

従来から鋼片を切断させる時には、第１図に示
すような矩形刃１同士を用いていた。この方法に
より切断された鋼片には、第２図に示すように鋼
片２の切断端の表面に切断ばり２ａが発生し、こ
れをそのまま圧延ロール３，４で圧延すると、第
３図に示すように製品５の前後端の表面に山形状
に長く伸びるヘゲ疵５ａが発生し、かつ、前後端
の幅拡がり、オーバラツプ等による前端クロツプ
あるいは後端クロツプ５ｂと相俟つてクロツプ量
を増加させる原因となつていた。さらに、圧延作
業時に、圧延ロールへの噛込み性を悪くする等の
欠点を有していた。

そこで、このような欠点を除くために、第４図
に示すように、例えば、１対のＶ形刃物６，６を
鋼片２を挾んで対向させて配し、この双方のＶ形
刃物６，６を鋼片２に食い込ませて第５図に示す
ように鋼片２の板厚のほぼ中央付近で切断を完了
させる方法が提案されている。

このような方法を採用すれば、切断ばりが、第
２図の如く、鋼片２の切断端の表面には発生せ
ず、板厚のほぼ中央部に発生するために、この切
断された鋼片２をそのまま圧延しても、この切断
ばりが製品の表面方向に折り返えされにくくな
り、それが薄く延ばされにくくなるために、前記
第３図に示したような製品の前後端部の表面に発
生するヘゲ疵５ａの発生を極力抑えることが可能
となる。さらに、切断されると同時に、切断端の
板厚中央部が突出した先細形の形状に成形（予成
形）されるため、圧延した時に製品の前後端に発
生する幅拡がり、オーバラツプ等をも極力抑える
ことも可能となる。すなわち、前後端クロツプを
極力抑えることも可能となる。また、圧延時に、
圧延ロールへの噛み込み性を良くすることもでき
る。

このように対向させた１対のＶ形刃物による鋼
片の切断方法は、製品の歩留り向上等に非常に有
効な方法ではあるが、一方では、切断完了時期に
刃先と刃先とが接触したり、または接触し勝手に
なつたりすることがあつて刃先の摩耗を引き起こ
し、刃物自体の寿命低下を因き起こしたりする欠
点があつた。

本発明は、このような欠点をなくすためになさ
れたものである。

以下、本発明の詳細を説明する。

まず、刃先と刃先とが接触する原因について、
第５図ないし第６図に基づき、本発明に係る刃物
の１例であるＶ形刃物による鋼片の切断機構を解
析することにより検討してみる。

発明者は、鋼片２の切断実験により、鋼片２の
切断、すなわち１対のＶ形刃物６，６の食い込み
によるメタルフローは第６図に示すように、鋼片
２の外層部により中層部を包み込むようになるこ
とを確認した。これによつて、切断過程の最終で
ある破断に近づくと、上下のＶ形刃物６，６間の
鋼片２の被切断部付近は、鋼片２の長手方向の水
平方向に引張られ、伸ばされて破断することがわ
かつた。

一方、第５図に示すように一対のＶ形刃物６，
６が鋼片２に食い込んだ場合、鋼片２は第５図中
の符号Ａで示すようにＶ形刃物６，６を挾んだ左
右の水平方向に引き離されるように移動させられ
ることになる。この鋼片２の移動量Ｌを算出する
式は、 Ｌ＝（υtanα／ｈ）×ｔとなる。

ここで、υは切断速度、αはＶ形刃物６の刃先
角の半角（α＝θ／２）、ｈは鋼片２の板厚、ｔ
は切断開始からの時間である。

この式からも明らかなように、Ｖ形刃物６の刃
先角θが小さい程、切断過程における刃物６を挾
んだ左右水平方向の移動量も小さくなるため、上
下の刃物６，６の刃先６ａ，６ａ間に挾まれた部
分６ｂの水平方向の引張りによる変形量（歪量）
も小さくなることがわかる。

したがつて、これらのことから、刃先角θが小
さい程、切断完了時期、すなわち、鋼片２の破断
部６ｂの破断分離時期が遅くなり、このため切断
完了時期に、第５図に示すように、Ｖ形刃物６，
６の刃先６ａ，６ａ同士を極力近づけざるを得
ず、これが、刃先６ａ，６ａ同士を接触させる原
因となることがわかつた。

このような結果に基いて、Ｖ形刃物の刃先角を
所望の角度以上に設定すれば、切断完了時期を早
くすることができ、刃先同士が接触し合うことが
ない位置で切断を完了させるようにすることがで
きるものと考えられる。

そこで、発明者は、さらに、ある一定のサイ
ズ、温度の試験片に対して、刃先角度θを種々変
えて切断試験を行ない、刃先角θによる切断完了
時期の違いを確認した。

これによると、第５図に示すように、刃先角θ
が20〜50度のＶ形刃物６，６場合は、刃先６ａ，
６ａ間の距離が、例えば、第５図に示すような状
態の至近距離の板厚の０〜５％に達しないと試験
片が破断分離されず、この切断が完了した後も刃
先６ａ，６ａ同士はその慣性のために、わずかに
進行せざるを得ないため、刃先６ａ，６ａ同士が
接触したり、あるいは接触し勝手となつた。

一方、第７図に示すように、刃先角θを更に大
きくして、刃先角θを60〜90度にしたＶ形刃物
７，７の場合には、第７図に示す状態のように、
刃先７ａ，７ａ間の距離が板厚の10〜20％に達し
た時点で試験片が簡単に破断分離し、切断を完了
させることができた。またこの時、切断完了後、
刃先７ａ，７ａがその慣性でわずかに進行して
も、刃先７ａ，７ａ同士が接触しない位置で刃物
７，７を停止させることができた。

このように、刃先角θが50度以下の場合は、切
断完了時期が遅くなり、刃先同士を、それらが接
触するまで、ないしは接触する直前まで近づけざ
るを得ず、このため刃先が接触するか、または接
触し勝手になり摩耗を引き起こすことになるが、
刃先角θを60〜90度に設定すれば、破断面７ｂの
割合は大きくなるが、このようなことが起こるこ
とはない。また、このように刃先間の鋼片２の部
分７ｂの距離を所望量だけ残こして切断を完了さ
せるようにすれば、切断を完了した時点で刃物
７，７の動きを機械的あるいは電気的にも確実に
止められ易くなる。

なお、刃先角θが大きくなれば、一般的には、
その必要切断力は大きくなるが、この方法を、例
えば連続鋳造装置のすぐ後面に設置させた切断装
置に適用して、連鋳スラブ等の連鋳鋼片２の温度
が非常に高い（900〜1000度Ｃ）状態で切断させ
るような場合は、切断力が比較的小さくてすむの
で、その増加の割合が切断装置への大型化に及ぼ
す影響は僅小であり、実質的に大きく問題となる
ことはなく、それ以上に、本発明では刃先角を大
きくしたＶ形刃物により鋼片２が切断されると同
時に切断部がより一層先細形に先鋭化（予成形）
されるため、後工程の圧延ロールへの噛み込み性
の向上化等による圧延作業の効率化および前後端
のクロツプ量を更に低減でき、製品歩留りの一層
の向上化が計れ、かつ、鋼片２の外層部により未
凝固部の中層部をより一層包み込み易くなるた
め、切断端において未凝固部のブレイクアウト現
象をより確実に防止できる等の大きな利点が得ら
れるという効果を大にするものである。

つぎに、本発明に適用される切断装置の１例
を、走間式切断装置として第８図および第９図に
基いて説明する。

符号１０，１０で示すものは切断装置８のハウ
ジングで、その上下端はセパレータ１１，１２に
よつて連結されている。ハウジング１０内には、
上から順に上刃プラテン１３、下刃プラテン１
４、ボトムプラテン１５がガイド１６，１６に沿
つて昇降可能に設けられている。上刃プラテン１
３とボトムプリテン１５とは連結部材であるタイ
ロツド１７によつて一体に連結されている。タイ
ロツト１７は下刃プラテン１４を摺動自在に貫通
して設けられている。

下端に位置する切断装置８のセパレータ１２に
は、レベル調整用のシリンダ１８が複数個設けら
れており、そのピストンロツド１８ａの先端はボ
トムプラテン１５に連結されている。また、下刃
プラテン１４とボトムプラテン１５との間には切
断用シリンダが設けられている。すなわち、ボト
ムプラテン１５には切断用のラム１９が内蔵され
ており、その上端は下刃プラテン１４に連結され
ている。

なお、ボトムプラテン１５と下刃プラテン１４
との間にはプルバツクシリンダ２０が所定数設け
られている。

一方、上刃のプラテン１３と下刃プラテン１４
にはそれぞれギヤグシリンダ２１，２２が設けら
れており、これらシリンダのピストンロツドの先
端にはそれぞれ支持ロール２１ａ，２２ａが回転
自在に設けられている。これら支持ローラ２１
ａ，２２ａによつて被切断材である連鋳鋼片２が
パスライン上に支えられる。なお、第９図に示す
ように後面側の下部支持ロール２２ａは、斜め下
方からシリンダ３６により、また、斜め上方から
はターンバツクル等の連結装置３７により、切断
装置８に移動自在に取付けられており、クロツプ
を下方へ落し込む時に、シリンダ３６のピストン
ロツドを後退させることにより、この支持ロール
２２ａを後面側に逃がせるように構成されてい
る。

ところで、上刃プラテン１３と下刃プラテン１
４には、それぞれ連鋳鋼片２を挾んで上下に対向
させて本発明に係るＶ形刃物である上刃７、下刃
７が設けられている。

一方、ハウジング１０の両側には車輪２６が複
数個回転自在に設けられており、それぞれの車輪
２６はレール２７上に走行自在に接している。ま
た、ハウジング１０の下端部にも車輪３９が設け
られており、ガイドレール３８の下側に接して転
動し、切断装置８の転倒を防止している。

そして、第９図に示すようにハウジング１０に
は、走行用シリンダ２８のピストンロツド２８ａ
が連結されており、切断装置８を連鋳鋼片２の搬
送速度に同調させて走行させ、また、元の位置に
復帰させるように構成されている。

切断装置８を挾んで走行用シリンダ２８と反対
側には、連鋳鋼片２のパスライン上に沿つて支持
枠２９が配置されており、この支持枠２９には所
定間隔で連鋳鋼片２の搬送ローラ３０が設けられ
ている。

支持枠２９の切断装置８側の端部には、チルチ
ングテーブル３１が軸３２によつて回動自在に軸
承されている。このチルチングテーブル３１には
１個の搬送ローラ３３が設けられている。

このチルチングテーブル３１は、支持枠２９側
に取り付けられたシリンダ３４のピストンロツド
３４ａの先端に回転自在に連結されている。

従つて、シリンダ３４を作動させて、ピストン
ロツド３４ａを後退させれば、チルチングテーブ
ル３１は第９図に実線で示す水平な位置から、二
点鎖線で示す下方に逃げた位置まで回動させるこ
とができる。

また、第９図中符号４０で示すものは連続鋳造
装置末端のピンチロール、符号４１で示すものは
切断装置８の前面に位置する搬送ローラである。

このように構成された走間式切断装置８により
連鋳鋼片２を走間切断させる時には、まず、チル
チングテーブル３１を下方へ逃がし、切断装置８
が下流側へ走行可能な状態とさせ、連鋳鋼片２を
上下の支持ロール２１ａ、２２ａで均等な力で挾
み込むと共に、切断装置８の走行用シリンダ２８
を作動させて、切断装置８の走行速度と連鋳鋼片
２の供給速度とを同調させて切断装置８を下流側
へ走行させる。そして、切断すべき時点になれば
切断用ラム１９およびレベル調整用シリンダ１８
を作動させ、切断動作を開始させる。この時、ボ
トムプラテン１５に対して下刃プラテン１４がｖ
の速度で上昇するようにラム１９のヘツド室１９
ａへ切断力としての油圧を作動させる。同時に、
ボトムプラテン１５および上刃プラテン１３が、
ｖ／２の速度で下降するようにレベル調整用シリ
ンダ１８のロツド側に油圧を作動させる。そうす
ると、下刃プラテン１４はｖ−ｖ／２＝ｖ／２の
速度で上昇することになる。すなわち、上刃７と
下刃７は同一速度ｖ／２でそれぞれ下降、上昇す
ることにより、連鋳鋼片２へ食い込んでいき、連
鋳鋼片２が切断される。なお、切断時には、連鋳
鋼片２はその被切断部の両側で上下のギヤグシリ
ンダ２１，２２，３６により支持ロール２１ａ，
２２ａを介して上下方向から均等に挾持されるた
め、連鋳鋼片２は上下方向へ移動することがない
ので、上刃７と下刃７とは連鋳鋼片７を中心とし
て上下対称な位置を保ちつつ、上刃７と下刃７は
連鋳鋼片２に対してそれぞれ同一速度で同一量ず
つくい込んで行き、切断作用が確実に行なわれ
る。そして、刃先７ａ同士が、板厚の中心方向に
進んでいつても、切断が早い時期に完了するので
刃先７ａ同士がぶつかることはない。

また、以上の刃物の１例として、１段形のＶ形
刃物７を適用した場合を説明したが、本発明に係
る刃物としてはこれに限定されるものではなく、
例えば、第１０図Ａ〜Ｇに示すような鋼片への食
い込みにより切断させる、刃先が細つたＶ形ある
いは略Ｖ形状の断面を有し、その長手方向が直線
的、あるいは湾曲状ないしは屈曲状に形成された
１段形あるいは多段形の種々形状の異なつた刃物
７であつてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は特許
請求の範囲に記載したような構成にしたので、つ
ぎのような優れた効果がある。

(1) 特定したような大きな刃先角を有する１対の
Ｖ形あるいは略Ｖ形状刃物を連鋳鋼片に食い込
ませて切断するので、連鋳鋼片の切断が完了さ
れる時点で刃物の刃先同士がぶつかることがな
いので、刃先の摩耗を防ぐことができ、刃物の
寿命を著しく伸ばすことができる。

(2) 特定したような大きな刃先角を有する刃物に
よつて中層部が未凝固である連鋳鋼片を、その
切断部の中層部を凝固部分である外層部により
包み込みながら切断させることができ、かつ、
切断端が先細形に予成形されるように切断され
るので、前記(1)の効果が得られると同時に未凝
固部のブレイクアウト現象がより確実に防止さ
れ、安定した品質の製品が確実に得られる。

そして、特定したような大きな刃先角の刃物
で切断しても被切断材が温度が900〜1000℃の
高温の連鋳鋼片であるので、切断力が小さくて
すみ、切断装置が大型化することもない。

さらに連鋳鋼片の切断端部の形状がより一層
先細形に先鋭化されるため、この連鋳鋼片を圧
延して製品化する時にオーバラツプ、幅拡がり
による製品の前後端クロツプをも、より一層減
少させることができ、歩留りがより一層向上す
る。また、前記圧延時における圧延機への噛み
込み性が一層向上する。

(3) そして、このような方法を採用すれば、例え
ば従来方法である、Ｖ形刃物の刃先同士が鋼片
の中央部に食い込んで来て接触する直前に、鋼
片を強制的に引きちぎらせて刃先同士の接触を
防ぐようにする方法としての例えばＶ形刃物等
を挾んで左右の鋼片の下部に位置する鋼片の搬
送ローラをそれぞれ逆方向へ回転させて鋼片を
強制的に引きちぎらせるような煩雑な方法は必
要とせず、切断操作を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の切断方法を説明する図、第２
図は、従来の切断方法により切断した場合の切断
バリの発生状態を示す図、第３図は、従来の方法
により切断された鋼片を圧延した場合の端部のク
ロツプおよびヘゲ疵の発生状態を説明する図、第
４図および第５図は、本発明に相当する従来のＶ
形刃物による切断方法を説明する図、第６図は、
Ｖ形刃物による鋼片のメタルフローの状態を説明
する図、第７図は本発明に係るＶ形刃物の一実施
例による切断方法を説明する図、第８図および第
９図は、それぞれ本発明が適用される切断装置の
１例を示す正面図および側面図、第１０図は、本
発明に係る刃物の他の実施例を示す斜視図であ
る。 ２…鋼片、６，７…Ｖ形あるいは略Ｖ形状の刃
物、８…走間式切断装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続鋳造装置から排出されたままの状態であ
   り、温度が900〜1000℃で、中層部が未凝固であ
   る高温の連鋳鋼片を挟んで１対の刃先が細つたＶ
   形あるいは略Ｖ形状の刃物を対向させて配し、前
   記おのおのの刃物の刃先角を、連鋳鋼片の切断時
   期が早められ、かつ、切断中に刃物により連鋳鋼
   片の切断部の中層部が外層部によつて包み込まれ
   ながら切断されうるような大きな角度の60〜90度
   とし、この１対の刃物を前記連鋳鋼片へ食い込ま
   せて連鋳鋼片を切断するようにして、連鋳鋼片の
   切断端が先細形に予成形されうるようにしたこと
   を特徴とする連鋳鋼片の切断方法。