JPH0619104B2

JPH0619104B2 - 熱間シートバーの圧延方法

Info

Publication number: JPH0619104B2
Application number: JP63156374A
Authority: JP
Inventors: 勇山本; 信彰野村; 敏貞武智; 隆志川瀬; 秀行湯沢
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH01321009A

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１２０〜３００mm厚さのスラブを粗圧
延機により、１５〜６０mm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ケーリン
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、大気中に放散される。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
るためのエッジヒーター１０を設置し、熱間シートバー
のエッジ部を局部的に昇温してエッジ部の温度降下を補
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）。

このエッジヒーターは、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１０Ａが熱間シートバー３の
両エッ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１０Ａ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のエッ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１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、エッジヒーターを使用
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

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Ａｒ₃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Ａｒ₃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い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、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の加熱
領域に前記シートバーの長手方向端部が搬送された際、
シートバーの幅方向両側端部にそれぞれ移動可能に配設
した対向する誘導加熱コイルの一方を他方の誘導加熱コ
イルに向かって接近限界位置まで移動させ、次いで、両
誘導加熱コイルをともに反対側の幅方向側端部に向かっ
て移動させた後、前記他方の誘導加熱コイルのみを原位
置の幅方向側端部へ向かって移動させて該シートバーの
長手方向端部を加熱し、これに続いて該シートバーの幅
方向側端部を加熱す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ッ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
ートバーの長手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、歩止りを向上させつつ、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。

〔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図のエッジヒーター１０の代
わりに、シートバー３の幅方向端部（エッジ部）および
その長手方向端部（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２
２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
２４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３０Ａ，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，３１Ｂ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３１Ａ
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図に参照
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、この検知した信号をコンロ
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２１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、
上下一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の移動量を検出すること
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。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を図面右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の先端部の予想される反り量（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
トバーのエッ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のエッジ加熱が続行される。即
ち、第４図（Ｄ）の如くシートバー３のそれぞれエッジ
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、シートバーのエッジ
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
りエッ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℃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、シートバーのエッ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、シートバーのエッジ部および先後
端部をもとに加熱した場合のグラフである。なお、第５
図においてＦＥＴは、仕上圧延機入側温度を示し、ＦＤ
Ｔ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３５mmであり、
仕上圧延機により仕上圧延された製品厚さは、２mm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℃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。従っ
て、シートバーの長手方向端部を４０℃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、歩止り向上代が
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℃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わかるように、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２００mm
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１００mm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
ることが妨げない。

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、その結果歩止り
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、シートバー
の長手方向端部を加熱する加熱用とエッジ加熱用とに併
用して用いたが、これらの機能を分離してエッジ加熱用
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
の歩止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ッジ部ばかりでな
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
の結果歩止りが向上する。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。

【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の圧延方法に用
いる加熱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はエッ
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川瀬隆志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)発明者湯沢秀行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 (56)参考文献特開昭57−106406（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−126609（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−49318（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
圧延機入側の加熱領域に前記シートバーの長手方向端部
が搬送された際、シートバーの幅方向両側端部にそれぞ
れ移動可能に配設した対向する誘導加熱コイルの一方を
他方の誘導加熱コイルに向かって接近限界位置まで移動
させ、次いで、両誘導加熱コイルをともに反対側の幅方
向側端部に向かって移動させた後、前記他方の誘導加熱
コイルのみを原位置の幅方向側端部へ向かって移動させ
て該シートバーの長手方向端部を加熱し、これに続いて
該シートバーの幅方向側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。