JPH07178416A - 熱間鋼材の接合方法 - Google Patents

熱間鋼材の接合方法

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JPH07178416A
JPH07178416A JP32350893A JP32350893A JPH07178416A JP H07178416 A JPH07178416 A JP H07178416A JP 32350893 A JP32350893 A JP 32350893A JP 32350893 A JP32350893 A JP 32350893A JP H07178416 A JPH07178416 A JP H07178416A
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JP
Japan
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hot steel
hot
steel materials
cutting
blade
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Pending
Application number
JP32350893A
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English (en)
Inventor
Koichi Sakamoto
浩一 坂本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の鋼材を継いで連続圧延を行うために、圧
延機の入側で、高温鋼材を接合する。 【構成】先行熱間鋼材(H1)の後端と後行熱間鋼材(H2)の
先端を重ね合わせ、還元炎雰囲気中または無酸化雰囲気
中で切断し、切断部を同一水平面内まで戻した後、圧接
する。上記の切断は、重ね合わせた熱間鋼材(H1,H2) を
挟んで上刃(32)と下刃(32')を設け、刃を重ね合わせた
熱間鋼材の厚さに相当する距離だけ相対的に移動させて
行うのが望ましい。 【効果】切断・圧接を短時間に行うことができ、接合面
に酸化物を含まず、連続圧延に耐えられる接合強度が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱間仕上連続圧延を行う
際、熱間鋼材の先行材と後行材を、仕上げ圧延機の入側
で突き合わせて接合する方法に関し、特に高温の状態に
ある鋼材(以降、単に熱間鋼材という)をそのまま再加
熱することなく切断し、接合する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の熱間圧延機列を示すもの
であり、Sはスラブ、1は粗圧延機、4は仕上げ圧延
機、6は巻取機である。スラブSを粗圧延機1と仕上げ
圧延機4で圧延を行い、圧延製品(いわゆるホットスト
リップ)7は巻取機6でコイルに巻き取られる。
【0003】仕上げ圧延機での圧延鋼材は、巻取機6で
巻取りが始まるまでは通板性を良くするために低速で圧
延を行い、巻き取りが始まると高速化され、後端が仕上
圧延機を出てからは圧延鋼材のバタツキ防止のため再び
低速で圧延される。このためコイルの先端部、中央部、
後端部の鋼材は、圧延の温度条件が異なり、製品の機械
的性質にバラツキが生じる。また、圧延鋼材の巻き取り
が始まると圧延鋼材に張力がかかり幅縮みが発生し、圧
延鋼材の後端が仕上圧延機を出てからは張力がなくなり
幅広がりが発生する。このようにコイルの先端部、中央
部、後端部で幅寸法が異なったり、機械的性質にバラツ
キが生じることは、製品の品質上問題であった。
【0004】図2は、この問題を解決する方法としてす
でに提案されている熱間圧延機列を示す図であり、Sは
スラブ、1は粗圧延機、2はコイルボックス、3'は接合
装置、4は仕上げ圧延機、5は高速切断機、6は巻取機
である。(なお、本発明方法では接合装置3'に代えて切
断・圧接装置3を配置した装置を用いる。)上記従来の
方法は、熱間圧延機列の粗圧延機1と仕上圧延機4との
間で複数個の熱間鋼材H1、H2を接合し、連続的に圧延を
行う方法であるが、熱間鋼材H1、H2を圧延ライン上で接
合する方法については、未だ確立されたものがないのが
現状である。
【0005】例えば、次のからの提案された方法を
挙げることができる。
【0006】板の端部を板幅の2〜3倍の曲率半径を
もった凸円弧状、凹円弧状に切断し、その切断面にフラ
ックスを散布して衝合せ、熱間圧延する方法(特開昭60
−213379号公報、参照)、 60mm以上の差し込み長さを有し、その端面が60°以下
の傾斜をもって相対向する凹形およびこれに嵌合する凸
形状に切断形成し、これを組み合わせて熱間圧延する方
法(特開昭60−213382号公報、参照)、 先行および後行の鋼板の接合部を板幅方向の両端部で
接する(板幅の中央部に空隙を設ける)ように切断し、
これを突き合わせ交番磁界を印加して加熱圧延する方法
(特開平4−89120 号公報、参照)、 熱間鋼材を重ね合わせ、または突き合わせて、還元雰
囲気下で加熱し、圧延する方法(特開平5−8058号公
報、参照)、 熱間圧延ライン上の先行圧延材の後端部と後行圧延材
の先端部を切断し、両切断面を加熱した後突き合わせ、
この突き合わせ部をプレスで厚さ方向に圧下して接合す
る方法(特開平5− 57306号公報、参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】板端を凹形およびこれ
に嵌合する凸形状に切断形成し、熱間圧延で圧接する
、の方法は、両側面の切断加工面を精度良く加工す
る必要があり、圧延ライン上でこれを行うには長大な間
隔が必要となる。交番磁界を印加するの方法には強力
な磁界発生装置が必要となる。また、還元雰囲気下で加
熱圧延するの方法や突き合わせ部を厚さ方向に圧下し
て接合するの方法も突き合わせ面の加工精度を高く
し、然も接合部を再加熱する必要がある。
【0008】本発明の目的は、先行、後行の熱間鋼材の
端部を精度良く、短時間で切断し、再加熱することなく
熱間接合する方法を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、切断したの
ち切断面を酸化させずに圧接するための切断方法につて
い研究した結果、先行、後行の熱間鋼材の端部を重ね合
わせた状態で、かつ、特定の雰囲気中で切断することに
より前記の問題が解決できることを見出し、本発明を完
成した。
【0010】本発明は、後述する図1に示すような、下
記の方法を要旨とする。
【0011】『熱間仕上連続圧延機の入側において、先
行熱間鋼材(H1)の後端と後行熱間鋼材(H2)の先端を重ね
合わせ、還元炎雰囲気または無酸化雰囲気中で切断し、
切断部を同一水平面内まで戻した後、圧接する方法。』 上記の切断は、重ね合わせた熱間鋼材(H1,H2) を挟んで
上刃(32)と下刃(32')を設け、上刃および下刃を重ね合
わせた熱間鋼材の厚さに相当する距離だけ相対的に移動
させて行うのが望ましい。
【0012】さらに上記の切断は、先行、後行熱間鋼材
(H1,H2) をそれぞれ上下一対のクランプ装置(図1の例
ではクランプロール31,32')で把持し、先行、後行熱間
鋼材を重ね合わせた後、上刃および下刃と、これらの刃
に対向して設けられた上押さえ金具(33)および下押さえ
金具(33') とで、重ね合わせた熱間鋼材を挟持し、前記
クランプ装置、刃および押さえ金具を、重ね合わせた熱
間鋼材の厚さに相当する距離だけ相対的に移動させるこ
とによって行うのが望ましい。
【0013】
【作用】本発明方法は、図2に示す圧延機列において、
従来の単なる接合装置3'に代えて切断・圧接装置3を組
み込んだ装置を用いて行われる。Sはスラブ、1は粗圧
延機、2はコイルボックス、4は仕上げ圧延機、5は高
速切断機、6は巻取機である。
【0014】スラブSは、粗圧延機1で圧延されて熱間
鋼材H1、H2となってコイルボックス2に一旦巻取られ
る。巻取られた熱間鋼材2〜3個は順次巻き戻され、切
断・圧接装置3で先行熱間鋼材H1の後端と後行熱間鋼材
H2の先端を重ね合わせて切断・圧接され、仕上げ圧延機
4にて圧延後、巻取機6に巻取られる。
【0015】図1は、本発明方法における切断・圧接の
手順の一例を説明する図である。
【0016】図1において、31,31'はクランプロール
(クランプ装置)、32は上刃、32' は下刃、33は上押さ
え金具、33' は下押さえ金具、H1は先行熱間鋼材、H2は
後行熱間鋼材である。
【0017】まず、コイルボックスで巻き取られた熱間
鋼材を巻戻して、図1(a) に示すようにクランプ装置で
先行熱間鋼材H1の後端部に後行熱間鋼材H2の先端部を重
ね合わせ、先行熱間鋼材H1の後端部と後行熱間鋼材H2の
先端部に押さえ金具33,33'を押し当て、さらに上刃と下
刃を切断する位置にセットする。このときのクランプロ
ール31,31'(ここではクランプロールを用いたが、上下
相対する平板でもよい)で把持する位置は、熱間鋼材を
重ね合わせたとき、下側になった熱間鋼材側(ここでは
H1)のクランプロール31' を熱間鋼材の厚さに相当する
距離だけ下側に位置する高さに調整して配置し、熱間鋼
材の重ね合わせ部に隙間ができないようにする。上刃32
の刃先と上押さえ金具33の下面は、後行熱間鋼材H2の上
面とクランプロール31の上ロールが接する位置に高さ調
整して配置し、下刃32' の刃先と下押さえ金具33' の上
面は先行熱間鋼材H1の下面とクランプロール31' の下ロ
ールが接する位置に配置する。
【0018】切断は、(b) に示すように、下刃32' と上
押さえ金具33とで重ね合わせ部を挟持し、かつクランプ
ロール31' で先行熱間鋼材H1を挟持しながら三者共に上
方向に熱間鋼材を重ね合わせた厚さ、すなわち熱間鋼材
の厚さの2倍に相当する量だけ移動させ、切断する。
【0019】切断後、(c) に示すように切断された状態
のまま、下刃32' 、上押さえ金具33およびクランプロー
ル31' を、熱間鋼材の厚さに相当する量だけ切断方向と
逆の方向に移動させ、切断部を同一水平面内で突き合わ
せる。次に、(d) に示すように、押さえ金具33,33'の押
圧を解除し、上刃32及び下刃32’を水平方向に動かして
切断屑H1',H2' を除去した後、(e) に示すように再び押
さえ金具33,33'で熱間鋼材の突き合わせ部を押圧する。
次に、(f) に示すように、押さえ金具33,33'で熱間鋼材
の突き合わせ部を押圧しながら、両クランプロール31,3
1'を矢印方向に回転させて、熱間鋼材H1,H2 の突き合わ
せ部を水平方向に加圧し、圧接する。
【0020】クランプロールの表面は、ヤスリ目のよう
な凹凸を設けるのが好ましく、これによって熱間鋼材を
強固に把持し圧接力を高める効果があるほか、熱間鋼材
クランプ時の温度低下を防止したりクランプロールの熱
亀裂による損傷等の防止の効果がある。
【0021】図1(a) 〜(f) に示す工程で切断・圧接を
行うと、切断終了後、ごく短時間のうちに圧接が可能と
なり、切断面の酸化を防止して接合強度を高くすること
ができる。
【0022】図3は、切断から圧接までを還元炎雰囲気
または無酸化雰囲気にして行うための押さえ金具の一部
の形状を示す図である。押さえ金具(図では上半分のみ
を示し、上押さえ金具33)は、同図に示すように切り欠
き部35に複数のバーナまたはノズル34を挿入して還元炎
または無酸化ガスを上刃32の刃先に噴射できる構造とな
っている。これにより還元炎雰囲気または無酸化雰囲気
にして切断面をシールするので、酸化されることがな
く、仕上げ熱間圧延を可能とする接合強度が得られる。
【0023】図4は、切断する場合の上刃32と下刃32'
の隙間を示す図であるが、同図に示すように上刃32と下
刃32' との隙間を0.1 〜3.0 mmとすることによって、切
断後の熱間鋼材の突き合わせ面の隙間を少なくし、酸化
することを防止し、圧接での接合強度を高めることがで
きる。
【0024】
【実施例】前述の図2に示す装置を用いて本発明方法を
実施した。
【0025】熱間鋼材として、低炭素鋼(C:0.03%、
Si:0.01%以下、Mn:0.13%、P:0.011 %、S:0.00
4 %)で厚さ30mm、幅 300mm、温度1050℃の2つのコイ
ルを用意した。
【0026】図5は、熱間鋼材を重ね合わせる状態を示
した図であるが、同図に示すように熱間鋼材が仕上圧延
機で圧延されている間に、先行熱間鋼材H1の後端と後行
熱間鋼材H2の先端を、圧延されたままの状態で(a) から
(b) に示すように位置決めして重ね合わせ、図1に示す
順序で、還元炎雰囲気で切断・圧接を行った。
【0027】上刃と下刃の隙間を1mmに設定し、切断に
要した力は40ton であった。また、圧接の加圧力は130t
onとし、アプセット量を2mmとした。
【0028】上記の接合材を仕上連続圧延機で厚さ2.0
mmに圧延した結果、接合部で圧延速度を低下させること
なく80m/min で圧延が可能であり、接合部の温度低下
も殆どなく、全長にわたって機械的性質の変化のない良
好な圧延材が得られた。
【0029】〔比較例〕実施例と同じ熱間鋼材を通常の
切断加工工程で、重ね合わせることなく、別々に切断
し、クランプロールで圧接したが、仕上げ圧延中に接合
部が破断し、連続圧延が不可能となった。
【0030】
【発明の効果】本発明の方法は、上下の刃と上下の押さ
え金具で重ね合わせた熱間鋼材を挟持し、切断し、すみ
やかに圧接するので接合面に酸化物を含まず、連続仕上
げ圧延に耐えられる接合強度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法における切断・接合を行う工程を示
す図であり、(a) は熱間鋼材を重ね合わせ切断位置にセ
ットした状態を示す図、(b) は切断された状態を示す
図、(c) は切断面を同一平面に突き合わせた状態を示す
図、(d) は切断屑を除去する状態を示す図、(e) は切断
部を押さえ金具で押圧する状態を示す図、(f) は圧接す
る状態を示す図である。
【図2】本発明の切断・圧接方法を実施する装置を持っ
た圧延ラインを示す図である。
【図3】還元炎雰囲気または無酸化雰囲気を作るための
還元炎バーナーや無酸化雰囲気ガスを噴射するノズル
を、押さえ金具に組み込んだ例を示す図である。
【図4】本発明方法において切断加工するときの上刃と
下刃の隙間を示す図である。
【図5】熱間鋼材の重ね合わせ状況を示す図である。
【図6】従来の圧延ラインを示す図である。
【符号の説明】
1:粗圧延機 2:コイルボックス 3:切断
・圧接装置 3':接合装置 4:仕上圧延機 5:高速
切断機 6:巻取り機 7:圧延製品 31,31':
クランプロール 32:上刃 32' :下刃 33:上押
さえ金具 33' :下押さえ金具 34:バー
ナーまたはノズル H1: 先行熱間鋼材 H2: 後行熱間鋼材 S:スラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間仕上連続圧延機の入側において、先行
    熱間鋼材の後端と後行熱間鋼材の先端を重ね合わせ、還
    元炎雰囲気中または無酸化雰囲気中で重ね合わせ部を切
    断し、切断部を同一水平面内まで戻した後、圧接するこ
    とを特徴とする熱間鋼材の接合方法。
  2. 【請求項2】重ね合わせた後の切断を、重ね合わせた二
    枚の熱間鋼材を挟んで上刃と下刃を設け、これらの刃を
    重ね合わせた熱間鋼材の厚さに相当する距離だけ相対的
    に移動させながら行うことを特徴とする請求項1に記載
    の熱間鋼材の接合方法。
  3. 【請求項3】先行、後行熱間鋼材をそれぞれ上下一対の
    クランプ装置で把持し、先行、後行熱間鋼材を重ね合わ
    せた後、上刃および下刃と、これらの刃に対向して設け
    られた上押さえ金具および下押さえ金具とで、重ね合わ
    せた熱間鋼材を挟持し、前記クランプ装置、刃および押
    さえ金具を、この重ね合わせた熱間鋼材の厚さに相当す
    る距離だけ相対的に移動させることによって切断し、ク
    ランプ装置、刃および押さえ金具を熱間鋼材の厚さに相
    当する距離だけ戻し切断部を同一水平面内で突き合わせ
    た後、クランプ装置により熱間鋼材を水平方向に押圧し
    て圧接することを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の熱間鋼材の接合方法。
JP32350893A 1993-12-22 1993-12-22 熱間鋼材の接合方法 Pending JPH07178416A (ja)

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