JPH0569008A - 鋼片の連続熱間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行鋼片と後続鋼片とを熱間仕上げ圧延機の
入側で突き合わせ接合して圧延する場合における鋼片接
合部の接合強度の上昇を図る。 【構成】 粗圧延工程を経た先行鋼片１と、この鋼片に
引き続いて搬送される後続鋼片２を連続的に仕上げ圧延
設備３に送給して熱間圧延するに当たり、仕上げ圧延設
備３の入側にて、先行鋼片１の後端部および／または後
続鋼片２の先端部でかつ、その幅方向の少なくとも両縁
部近傍域に薄肉化処理を施し、ついで各鋼片１，２の後
端と先端の突き合わせ状態における接触領域を少なくと
も幅方向の両縁部近傍域とする切断加工を施し、引き続
き各鋼片１，２に加熱、押圧処理を施して突き合わせ接
合したのち仕上げ圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シートバー、スラ
ブ、ビレットあるいはブルームなどの鋼片を数本〜数十
本連続的に熱間圧延する場合に適した連続熱間圧延方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延ラインでは、圧延すべき
鋼片を一本ずつ加熱、粗圧延、次いで仕上げ圧延して所
望の厚みになる熱延板に仕上げていたが、かような圧延
方式では、仕上げ圧延での、圧延素材の噛み込み不良に
よるライン停止を引き起こしやすく、また圧延素材の先
端、後端部の形状不良に由来した歩留り低下が大きいた
め、最近ではこのような問題を回避するために、仕上げ
圧延に先立ち、こられの鋼片の後端部、先端部をつなぎ
合わせ、これを熱間圧延ラインに連続的に供給する圧延
方式が採用されるようになってきた。このような鋼片の
連続圧延に関する文献としては特開昭61-144203 号公報
が参照される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61-144203
号公報にて開示された技術は、圧延機の入側にて、先行
して搬送される鋼片 (以下、先行鋼片という) の後端部
と、後続して搬送される鋼片 (以下、後続鋼片という)
の先端部をその全面にわたって突き合わせ、それらの幅
方向両端部を予接合し、この状態を保持した状態で圧延
しようとするものである。しかしながら、かかる技術に
おいて、予接合部分に十分な接合強度をもたせるために
は接合時間を長くせざるを得ず、そのためにラインの延
長化を図る処置をとらなければならない等の必要があっ
た。この点に関し、発明者等は先に特願平２-203991 号
明細書あるいは特願平２-203992 号明細書等において、
熱間圧延の入側で簡便かつ迅速に鋼片相互を接合する手
法について提案した。しかしながら、鋼片相互間に設け
たギャップが圧延過程で完全に消滅しないこともあり、
かような場合において、とくに幅寸法の調整のために張
力を付与しながら圧延を行う場合に、接合部の破断分離
が全くないとはいい難く、多少改良の余地が残されてい
た。

【０００４】圧延設備の入側において、鋼片同士を簡便
かつ迅速に接合するとともに、仕上げ圧延の進行に伴っ
て鋼片相互間の接合をより一層強固なものとすることが
できる新規な圧延方法を提案することがこの発明の目的
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、粗圧延工程
を経た先行鋼片と、この鋼片に引き続いて搬送される後
続鋼片を連続的に仕上げ圧延設備に送給して熱間圧延す
るに当たり、仕上げ圧延設備の入側にて、先行鋼片の後
端部および／または後続鋼片の先端部でかつ、その幅方
向の少なくとも両縁部近傍域に薄肉化処理を施し、つい
で各鋼片の後端と先端の突き合わせ状態における接触領
域を少なくとも幅方向の両縁部近傍域とする切断加工を
施し、引き続き各鋼片に加熱、押圧処理を施して突き合
わせ接合することを特徴とする鋼片の連続熱間圧延方法
である。

【０００６】さて、図１にこの発明を実施するのに好適
な設備の構成を示し、図における番号１は粗圧延機ａを
経た先行鋼片、２は先行鋼片１にひき続いて搬送される
後続鋼片、３は圧延機Ｆ₁,Ｆ₂ …のタンデム配列になる
熱間仕上げ圧延設備、４は圧延設備３の入側に配置さ
れ、先行鋼片１の後端部 (端面を含む) および／または
後続鋼片の先端部 (端面を含む) でかつ、その幅方向の
少なくとも両縁部近傍域に薄肉化処理を施す圧下装置
(配置位置の変更可能な圧下ロールを備えたものなど)
、５は薄肉化処理を施した鋼片の先端部、後端部を所
定の形状に切断加工する切断装置、６は鋼片を加熱する
ための加熱装置、そして７は仕上げ圧延に先立ち鋼片
１、２の表面に生成したスケールを除去するためのスケ
ールブレーカである。

【０００７】この発明に従って鋼片の熱間圧延を行うに
当たっては、まず、図２に示すように、圧下装置４に
て、先行鋼片１の後端部および後続鋼片２の先端部ある
いはそのどちから一方のみに、その幅方向の少なくとも
両縁部近傍域に薄肉化処理を施し、ついで、曲線刃等を
備えた切断装置５により、図３に示すように、先行鋼片
１の後端と後続鋼片２の先端の突き合わせ状態における
接触領域を上記の薄肉化処理を施した領域となるような
切断加工を施す。そして加熱装置６による加熱と鋼片
１、２の搬送速度の調整による押圧操作の組み合わせに
て、図４に示すように先行鋼片１および後続鋼片２の両
縁部近傍域に圧縮応力を発生させて相互に密着させ、こ
の状態を保持した状態で仕上げ圧延設備３に送給して鋼
片の熱間仕上げ圧延を行う。

【０００８】

【作用】熱間仕上げ圧延設備３の入側での、先行鋼片１
と後続鋼片２の突き合わせ接合においては、上掲図４に
示す如く各鋼片の幅方向の両縁部近傍域のみの局部的な
接合であり、ここで両者はギャップｇを有する状態で極
めて短時間のうちに接合される。この状態で仕上げ圧延
設備３にて、図５に示すような圧延が施されると、鋼片
１, ２の先端部、後端部ではその幅方向中央域における
メタルフロー( 鋼片の長手方向および幅方向) の促進に
より各鋼片の端面が図６に示すように、幅方向の全面に
わたって強固に接合されることになり、したがって仕上
げ圧延において幅寸法の調整のために圧延材に張力を付
与するような場合においても両者が簡単に破断分離する
ようなことはない。

【０００９】鋼片の両縁部近傍域に薄肉化処理を施すに
当たっては、処理前の板厚Ｔ、処理後の板厚ｔとした場
合において、ｔ／Ｔを0.4 〜0.95の範囲とするのが好適
である。その理由は0.4 未満では、仕上圧延機の第１パ
スで薄肉部が圧延されず、0.95を超えると十分な接合強
度が得られないからである。また、薄肉化領域の面積と
しては、幅が予接合代（片側0.1 ×Ｗ）、長さはロール
バイトの接触弧長相当（≒（ロール半径×圧下量）^1/2
≒50〜80mm) とするのが好ましい。また薄肉化処理を施
すための手法としては、上掲図１に示したような圧下ロ
ールを備えた装置の他、鍛圧加工用のアンビルなどを適
用することもできる。

【００１０】鋼片端部の切断形状については、先行鋼片
１と後続鋼片２の端部を同じ曲率で凹状に切断した上掲
図３に示したもののほか、各鋼片１, ２の先、後端部と
もに凹状ではあるが、それらの曲率が異なる図７に示す
ようなもの、あるいは一方の平面形状をフラットな状態
とし、他方のみ凹状とした図８に示すようなもの、一方
を凸状とし、他方を凹状として凹状の曲率を凸状の曲率
よりも幾分大きくした図９に示すようなものなど、種々
の形状になるものが適用できるが、鋼片の幅方向の中央
における鋼片相互間のギャップは、仕上げ圧延段階で該
ギャップを消去するために加熱、押圧処理後の接合状態
において何れの場合も10mm程度とするのが好ましい。上
記のような形状を得るための切断手法としては、シャ
ー、ガス切断あるいはレーザー溶断などが適用できる
が、とくに特定の曲率で凹状に切断する場合には形状加
工に手間がかからない２枚の曲線刃を有するドラムシャ
ーが有利に適合する。

【００１１】仕上げ圧延設備３の入側における鋼片１,
２の局部的な突き合わせ接合における加熱手段として
は、バーナーによる加熱やソレノイド式のコイルによる
高周波加熱の他、交番磁界発生コイルを用い鋼片の厚み
方向に対してそれを貫くような交番磁界を印加する、い
わゆるトランスバース方式による加熱 (特願平2-203991
号明細書参照) などが適用できる。

【００１２】鋼片を接合する場合の接合形態としては、
接合予定部である鋼片の両縁部近傍域を、目標とする接
合温度まで加熱・昇温し、該加熱を停止した後に鋼片相
互を押圧するような接合形態、あるいは加熱・昇温を継
続したまま(ただし、接合予定部が溶融する温度を超え
ない) にし目標とする接合温度に達した時点で鋼片相互
を押圧するような接合形態、予め鋼片を押圧した状態
(所定の接合代が得られるまで押圧する場合も含む) で
加熱するような接合形態など種々の接合形態が採用でき
るが、この場合の接合代は図10および図11に示すよう
に、仕上げ圧延の初期段階における破断を回避するため
に、片側で少なくとも0.1 Ｗ( Ｗ：鋼片の全幅) 、両側
で少なくとも0.2 Ｗとするのが好適である。

【００１３】各鋼片１, ２の局部的な接合を終えた後の
熱間仕上げ圧延では、鋼片の幅方向中央部のメタルフロ
ーを促進させるため前記の好適ギャップのもとで先行鋼
片１と後続鋼片２の接合部を20％以上の圧下率で圧延す
るのが好ましい。

【００１４】なお、この段階における鋼片の温度は1000
〜1100℃程度であり、鋼片の端部における切断加工から
仕上げ圧延に至るまでに20秒以上の時間がかかるような
場合においては、鋼片の切断面に生成するスケールの厚
みが増して仕上げ圧延の際に鋼片の幅方向の中央域を確
実に接合できなくなるおそれがあるので、かかる領域に
おける作業は20秒以内とするのが好ましい。

【００１５】

【実施例】

実施例−１ ７スタンドのタンデム圧延機を備えた上掲図１に示した
ような圧延設備を適用して、幅1000mm、厚み30mmになる
シートバー（鋼種：低炭素鋼）の連続熱間圧延に当た
り、まず、切断装置５の入側にて、該シートバーの後端
部および先端部の幅方向縁部近傍域にｔ／Ｔ＝0.6 の条
件になる薄肉化処理を施すとともに、各端部に切断加工
を施して図12に示すような平面形状にしたのち、下記の
条件に従う加熱、押圧および仕上げ圧延を施して厚さ３
mmの熱延板に仕上げた。 ａ) 加熱方式：交番磁界の印加によるトランスバース式
による加熱 ｂ) 加熱温度：1400℃ ｃ) 加熱時間：2.4 秒 ｄ) 押圧力：面圧にして３kg/ mm² ｅ) 投入電力：2000kw ｆ) 接合形態：押圧しながら加熱 ギャップ
ｇ： 10 mm ｇ) 接合代：片側100 mm×２ その結果、圧延中にシートバーの接合部が破断分離する
ようなことはなく、安定して圧延することが確かめられ
た。

【００１６】実施例−２ ７スタンドのタンデム圧延機を備えた上掲図１に示した
ような圧延設備を適用して、幅1000mm、厚み30mmになる
シートバー (鋼種：低炭素鋼）の連続熱間圧延に当た
り、まず、切断装置５の入側にて、該シートバーの後端
部および先端部の幅方向縁部近傍域にｔ／Ｔ＝0.95の条
件になる薄肉化処理を施すとともに、各端部に切断加工
を施して図12に示すような平面形状にしたのち、下記の
条件に従う加熱、押圧および仕上げ圧延を施して厚さ３
mmの熱延板に仕上げた。 ａ) 加熱方式：交番磁界の印加によるトランスバース式
による加熱 ｂ) 加熱温度：1400℃ ｃ) 加熱時間：2.4 秒 ｄ) 押圧力：面圧にして３kg/mm² ｅ) 投入電力：2000kw ｆ) 接合形態：押圧しながら加熱 ギャップｇ：10mm ｇ) 接合代：片側100mm ×２ その結果、圧延中にシートバーの接合部が破断分離する
ようなことはなく、安定して圧延することが確かめられ
た。

【００１７】これに対し、シートバーの先端部、後端部
に薄肉化処理を施さずその他の条件を同一にして接合を
行って仕上げ圧延をした場合には、完全な接合ができ
ず、未接合が残ることがあり、圧延中に破断することが
あった。またシートバーの先端部、後端部の幅方向両縁
部に薄肉化処理を施さず、その領域が接合域となるよう
な切断加工も施さず、その他の条件を同一にした場合に
ついては仕上げ圧延前の接合が不充分であり、その領域
においてシートバー相互を確実に接合するには接合時間
が20秒以上かかるため加熱装置の容量を大きくしたり、
この領域のラインを延長するなどの手立てが必要であっ
て、鋼片の連続熱間圧延を行うのに極めて不利であっ
た。

【００１８】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、先行鋼片と
後続鋼片を仕上げ圧延設備の入側でまず予接合してお
き、仕上げ圧延段階で鋼片端部を幅方向の全面にわたっ
て接触させ接合部をより一層強固なものとするようにし
たから、圧延中に接合部が破断分離するようなうれいは
全く、生産性の高い連続熱間圧延が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明を実施するのに好適な設備の構
成説明図である。

【図２】図２は鋼片の接合部における形状を示した図で
ある。

【図３】図３は鋼片の接合部における形状を示した図で
ある。

【図４】図４は鋼片の接合要領の説明図である。

【図５】図５は鋼片の圧延状況を示した図である。

【図６】図６は先行鋼片と後続鋼片の接合状況を示した
図である。

【図７】図７は鋼片の接合部における平面形状を示した
図である。

【図８】図８は鋼片の接合部における平面形状を示した
図である。

【図９】図９は鋼片の接合部における平面形状を示した
図である。

【図１０】図10は鋼片の接合部における平面形状を示し
た図である。

【図１１】図11は接合代の説明図である。

【図１２】図12は実施例で使用したシートバーの平面形
状を示した図である。

【符号の説明】

１ 先行鋼片 ２ 後続鋼片 ３ 熱間仕上げ圧延設備 ４ 圧下装置 ５ 切断装置 ６ 加熱装置 ７ スケールブレーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 青木 富士雄 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 北浜 正法 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗圧延工程を経た先行の鋼片と、この鋼
   片に引き続いて搬送される後続の鋼片とを連続的に仕上
   げ圧延設備に送給して熱間圧延するに当たり、仕上げ圧
   延設備の入側にて、先行する鋼片の後端部および／また
   は後続の鋼片の先端部でかつ、その幅方向の少なくとも
   両縁部近傍域に薄肉化処理を施し、ついで各鋼片の後端
   と先端の突き合わせ状態における接触領域を少なくとも
   幅方向の両縁部近傍域とする切断加工を施し、引き続き
   各鋼片に加熱、押圧処理を施して突き合わせ接合するこ
   とを特徴とする鋼片の連続熱間圧延方法。