JPH07241713A

JPH07241713A - 接合鋼片の隆起部切削装置

Info

Publication number: JPH07241713A
Application number: JP3601394A
Authority: JP
Inventors: Shigefumi Katsura; 重史桂; Norio Takahashi; 憲男高橋; Hideyuki Nikaido; 英幸二階堂; Takeshi Hirabayashi; 毅平林; Yoshito Kawai; 義人河合
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【構成】先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部との突き
合わせ接合にて生成した隆起部を除去する装置であっ
て、接合済みの鋼片を上下に挟み該鋼片に近接離隔可能
な一対の回転ドラムを備え、各回転ドラムに、その周り
に接合鋼片の隆起部を削り取って平たん化する複数枚の
ヘリカル刃を配置する。【効果】隆起部を切削する刃物の駆動出力を軽減するこ
とができるだけでなく、刃物の寿命も延長できる。切削
刃は鋼片板幅方向の全域にいきわたることになるから刃
物の隆起部に対する厳密な位置合わせの必要なしに隆起
部が除去することができ、しかも隆起部の切削に際して
発生する切り粉の回収を簡単に行い得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、先行鋼片の後端部と
後行鋼片の先端部を突き合わせ接合する場合に不可避に
生成する隆起部を熱間仕上げ圧延設備に至るまでの間に
除去し、安定操業の実現を図ろうとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼片の熱間圧延ラインでは、圧延
すべき鋼片を一本毎に加熱、粗圧延、仕上げ圧延して所
望の厚さになる熱延板に仕上げていたが、このような圧
延方式は、仕上げ圧延での、圧延素材の噛み込み不良に
よるラインの停止が避けられず、また、圧延素材の先
端、後端部の形状不良に起因した歩留り低下も著しいた
め、最近では仕上げ圧延に先立って圧延すべき鋼片の後
端部と先端部をつなぎ併せ、これを熱間圧延ラインに連
続的に供給して圧延する、いわゆるエンドレス圧延方式
が採用されるようになってきた。この点に関する先行技
術として特開平4-84609 号公報、特開平5-185109号公報
が参照される。

【０００３】エンドレス圧延を実施するに当たって先行
鋼片と後行鋼片を接合するには、それぞれの鋼片をその
端部近傍域にてクランプにより挟圧支持し、加熱手段に
て各端面を加熱、昇温し次いでアップセット (押圧) す
るのが一般的であったが、とくにアップセット工程で
は、突き合わせ部分が隆起（アップセット量によっても
異なるが板材の厚さの10％以上, 隆起幅は板材の幅の10
0 ％以上、図13参照) するため、これが圧延機の圧下力
や板の張力に影響を及ぼし圧延中に板が破断する不利が
あること、また、隆起部がロールに噛み込まれる際の衝
撃でロールの損傷や板厚不良等を招くこと、さらにへげ
状の疵を発生させる原因になることから、かかる圧延を
行うに際して接合時に生成した隆起部を除去するのが必
須の条件になっていた。

【０００４】接合鋼片の隆起部を除去する手段として
は、例えば特開昭63-160707 号公報に開示されているよ
うなプレス方式、刃物による押し切り方式あるいは回転
刃による切削方式等が知られているが、ここで提案され
ている手段では次に掲げるような問題があり、未だ改善
の余地が残されていた。

【０００５】1.押し切り方式では走間での隆起部に対す
る刃物の位置合わせが難しいし、切削抵抗が大きくなる
ので刃物の寿命も短い。また、鋼片の接合時点で先行鋼
片と後行鋼片との間で目違いが生じているような場合
に、目違い部に刃を引っかけて板が破断したり刃物が破
損するおそれがあり、刃物のコストが増大するだけでな
く生産性の向上を図るにも限界があった。 2.回転切削方式では隆起部の除去に際し刃物に過大な負
荷がかかるため刃物を駆動する駆動源の容量を大きくし
なければならず、刃物の寿命も20〜30コイルに１回の割
合で交換を必要とし、上記の押し切り方式と同様、刃物
のコスト上昇が避けられず、生産性の向上を図るにも限
界があった。 3.プレス方式では隆起部がへげ疵のように延ばされる
（図14参照）ため、とくに薄物の板を圧延する場合には
圧延中にその部分から板が破断し易い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
述したような従来の問題を解決できる接合鋼片の隆起部
除去装置を提案するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、先行鋼片の
後端部と後行鋼片の先端部との突き合わせ接合にて生成
した隆起部を除去する装置であって、接合を完了した鋼
片を上下に挟み、該鋼片に近接離隔可能な一対の回転ド
ラムを備え、各回転ドラムは、その周りに接合鋼片の隆
起部を削り取って平たん化する複数枚のヘリカル刃を有
することを特徴とする接合鋼片の隆起部切削装置であ
る。

【０００８】また、この発明は、先行鋼片の後端部と後
行鋼片の先端部との突き合わせ接合にて生成した隆起部
を除去する装置であって、接合を完了した鋼片を上下に
挟み、該鋼片に近接離隔可能な一対の回転ドラムを鋼片
の長手方向に沿い複数配列してなり、各回転ドラムは、
その周りにそれぞれ接合鋼片の隆起部を削り取って平た
ん化する複数枚のへリカル刃を有することを特徴とする
接合鋼片の隆起部切削装置である。

【０００９】上記の構成になる装置において、回転ドラ
ムの入側には接合鋼片の隆起部に冷媒を噴射する冷却ノ
ズルを設置するのが好ましく、また、回転ドラムについ
ては、鋼片の長手方向に沿って移動可能な移動機構を有
するものが好ましい。

【００１０】

【作用】この発明においては、接合鋼片を上下に挟む一
対の回転ドラムを配置し、この回転ドラムの周りに設け
た切削刃 (ヘリカル刃) で隆起部を削り取るようにした
ので、走間での切削刃と隆起部との位置決めは極めて簡
単であり、また、切削刃における抵抗も軽減（切削抵抗
を1/2 〜1/3 程度に軽減) され、その寿命は有利に延長
される。

【００１１】一対の回転ドラムを鋼片の長手方向に沿っ
て複数配列した場合においては、それぞれの回転ドラム
に配置される切削刃の使用頻度を少なくできるだけでな
く、隆起部の切削量も個々に小さくできるので、寿命の
より一層の延長を図ることが可能となる。

【００１２】この発明においては、切削刃にかかる抵抗
を軽減するという観点からヘリカル刃とする。

【００１３】切削刃による隆起部の除去に当たっては、
高温溶融物 (溶融金属) の刃物への付着を回避するため
該隆起部を予め冷却しておくのが望ましい。

【００１４】

【実施例】図１ａ，ｂに、この発明に従う装置の構成を
示す。図における１はハウジング、２ (２ａ, ２ｂ) は
接合済みの鋼片 (先行鋼片Ｓ₁, 後行鋼片Ｓ₂)を上下に
挟みその周りに鋼片の幅方向に沿って延びるヘリカル刃
を有する一対の回転ドラムであって、この回転ドラム２
はハウジング１内でそれぞれその本体をセンサーＣの誘
導下に鋼片に対して近接離隔する向きに移動させるシリ
ンダーＤを有する。また、３は鋼片の隆起部Ｓ₃を検出
する位置検出器、４は回転数制御機構を有する電動機、
そして５はこの電動機４と回転ドラム２ａ, ２ｂをつな
ぐ駆動軸である。

【００１５】図２に、ハウジング１内に組み込んだ回転
ドラムの一方のみを取り出して示す。

【００１６】接合装置Ａにて先行鋼片Ｓ₁と後行鋼片Ｓ
₂を突き合わせ接合すると、その接合部は隆起するが、
この発明では、その隆起部Ｓ₃を位置検出装置３によっ
て検出し、隆起部Ｓ₃の到達に帯同させて回転ドラム２
ａ，２ｂを鋼片に向けて移動させて切削し、かかる隆起
部Ｓ₃を除去、平たん化する。

【００１７】この発明では、上掲図２に示したような切
削刃をもつ回転ドラム２が適用できる他、図３に示すよ
うな切削刃を有する回転ドラムを適用することもでき
る。とくに、図２、図３に示したような回転ドラムにお
いては、隆起部Ｓ₃の切削に際して生じた切り粉を余計
な手立てを講じることなしに回転ドラムの端部に導いて
回収できる利点がある。

【００１８】図４は、この発明に従う装置と図５に示す
ような回転ドラムを備えた装置を使用して鋼片の隆起部
Ｓ₃を切削、除去する場合の電動機の出力を比較した図
である。

【００１９】図４に示すように、この発明に従う装置に
おいては隆起部Ｓ₃の切削にかかる抵抗を軽減できるの
で、電動機の出力も低下できるメリットがある。

【００２０】図６は、この発明に従う装置を配置して好
適なエンドレス圧延設備の構成を示したものであり、同
図における番号６は粗圧延機、７は粗圧延機６によって
圧延したシートバーの如き鋼片の巻き取り、巻き戻しを
行うための巻き取り・巻き戻し装置 (仕上げ圧延速度の
調整用) 、８は接合鋼片の隆起部除去装置、９はルーパ
ーｒを有する仕上げ圧延機群、10は所定の板厚に仕上げ
た鋼板を冷却するための冷却装置、そして11は巻き取り
装置である。

【００２１】上掲図６に示した圧延設備においては、ス
ラブ等の鋼片を可逆圧延可能な一基乃至は数基の粗圧延
機６によって所定の板厚 (20〜50mm) になるシートバー
に圧延したのち、シートバーを一たん巻き取り、ついで
それを巻き戻しつつその端部を接合装置Ａで突き合わせ
接合し、この接合に際して生成した隆起部を除去装置８
で取り除いてから仕上げ圧延機群９に通して所定の板厚
になる鋼板に仕上げ、その後、巻き取り装置11にて巻き
取る。

【００２２】図７は、鋼片を上下に挟む一対の回転ドラ
ム２をその長手方向に沿ってタンデムに４組配列し、ハ
ウジング１の相互間で冷却ノズルｐによって回転ドラム
２の周りの切削刃を冷却するようにした構成になる装置
の例を示したものである。

【００２３】上掲図６に示したように、回転ドラム２を
一組だけ配置した装置を適用した場合において、例えば
鋼片の接合によって生成した隆起部のサイズが極端に大
きかったり、鋼片の搬送速度が比較的速い操業において
は、切削刃にかかる抵抗が大きくなり、一組の回転ドラ
ムのみにて隆起部を完全に除去、平たん化しようとすれ
ば切削刃の寿命が極端に短くなるおそれもある。このよ
うな場合には、かかる装置を図７に示すような構成にし
各回転ドラム２における切削長さを小さくし隆起部を徐
々に削り取るようにするのがよい。

【００２４】ここに、切削刃の寿命は下記式に従うもの
と考えられ、従って、各ドラムにおける切削長さを小さ
くすることが、切削刃の寿命延長にとくに有利となる。
図８に、回転ドラムの切削刃と鋼片隆起部の位置関係を
図解して示す。

【００２５】Ｓ_Z＝Ｖ_m／｛ (Ｎ／60) ×Ｚ_c｝ｈ_max＝２Ｓ_Z｛ (ｔ／Ｄ_c)(１−ｔ／Ｄ_c) ｝^1/2 ｈ_max ^1/n・Ｔ＝ＣＳ_Z：刃一枚当たりの切込み量 (mm) Ｖ_m：鋼片の送り速度 (搬送速度) (mm／sec) Ｎ：ドラムの回転数 (rpm) Ｚ_c：ドラムの刃数 (枚／周) ｈ_max：刃一枚当たりの最大切削厚み (mm) ｔ：切削深さ (mm) Ｄ_c：切削刃の径 (mm) Ｔ：切削刃の寿命 (min) 1/n , C ：実験定数

【００２６】上掲図７においては、回転ドラムを４組配
置した例で示したが、この発明はとくに回転ドラムの数
は限定されるものではなく、隆起部の切り込み長さ、刃
物の種類や枚数、回転ドラムの回転数等に応じて種ゝ変
更できるものである。

【００２７】図９は、隆起部Ｓ₃の除去に際してかかる
部位における溶融物 (溶融金属) が切削刃に付着して該
切削刃が損傷するうれいがある場合 (隆起部の温度は12
00℃程度の温度であり、切削刃は1500℃で溶融する) に
とくに有効な構造の装置例を示したものである。

【００２８】鋼片の隆起部Ｓ₃を回転ドラム２に導くに
当たって、予め冷却ノズル12により隆起部Ｓ₃に冷媒を
噴射してその温度を1400℃程度から900 ℃程度まで低下
させておけば隆起部Ｓ₃の切削時に溶融物が付着するよ
うなことはなく（隆起部の温度は切削する時点で低下し
ていればよく、その後の復熱によって温度が上昇しても
とくに影響はない）、切削刃の寿命を延長するうえで極
めて有利となる。

【００２９】なお、図９に示した冷却ノズル12はハウジ
ング１に固定した構造でもよいが、比較的長い冷却時間
を確保するという観点からは台車13を使って鋼片の長手
方向に沿って移動できる構造にしておくのが望ましい。
台車13を設けるような構造にできない場合には、複数の
冷却ノズル12をハウジング１内で鋼片の長手方向に沿う
ように配置しこれによって順次冷却すればよい。

【００３０】以上、鋼片の搬送ライン上にてハウジング
１（固定式）に配置した回転ドラム２によって鋼片の隆
起部Ｓ₃を除去する場合、すなわち、回転ドラム２を一
か所に固定して隆起部Ｓ₃を除去する場合について説明
したが、とくに図２に示したように、回転ドラム２の切
削刃１枚当たりの切削長さ（この切削長さは刃の寿命の
影響因子である）が長くなり、これに加え生産性の改善
を図る観点から鋼片の搬送速度が大きくするような場合
には、切削抵抗も過大となり刃の寿命にも悪影響を及ぼ
しかねないことも懸念される。

【００３１】このような場合には、鋼片の移動に同期さ
せて回転ドラムを移動させること、すなわち、鋼片と回
転ドラムとの相対速度を小さくすることが有効になる。

【００３２】ここに、切削長さＳ_ZはＳ_Z＝Ｖ／｛(N/6
0)×Ｚ_c｝ (Ｖ：鋼片の搬送速度,Ｎ：回転ドラムの回
転数, Ｚ：回転ドラムに設けた切削刃の刃数) で表さ
れ、これを小さくするには、鋼片の搬送速度Ｖを小さく
するか、回転ドラムの回転数Ｎを上げるか、あるいは切
削刃の刃数を多くすることがよいのは明らかであるが、
鋼片の搬送速度Ｖは生産能力を左右するものであるか
ら、これそのものを小さくすることは困難であり、従っ
て他の手段を選択する必要がある。

【００３３】この発明においては、上記の他の手段とし
て、回転ドラム２を鋼片の移動と同期させ、これによっ
て隆起部Ｓ₃の切削にかかる抵抗を軽減する。鋼片と切
削刃との相対速度差により、鋼片の見かけ上の搬送速度
は、鋼板の実質的な搬送速度をＶ、回転ドラムの速度を
Ｖ₁としたとき、Ｖ−Ｖ₁となり、その結果、切削長さ
Ｓ_ZはＳ_Z′＝( Ｖ−Ｖ_c) ／｛(N/60)×Ｚ_c｝へと短
縮できることとなる。

【００３４】図10ａ〜10ｄは、その様子を図解して示し
たものである。

【００３５】鋼片の隆起部Ｓ₃が回転ドラム２へ到達し
た時点で図10ａの状態から回転ドラム２を鋼片へ近づけ
て切削刃により隆起部Ｓ₃を切削し (図10ｂ) 、その状
態を保ったままで回転ドラム２を同期移動させ (図10
ｃ) 、隆起部Ｓ₃の切削が完了した時点で回転ドラム２
を鋼片より離反させ初期位置に戻すようにする (図10
ｄ) 。

【００３６】図11は、上記の動作を実現するための構成
をその要部について示したものである。回転ドラム２お
よびこの回転ドラム２の昇降移動を司るシリンダーＤを
ハウジング１内で移動できる、例えばスライダーＢの如
きに組み入れ、このスライダーＢをシリンダーＤ₁によ
って動かすようにする。

【００３７】上掲、図10ａ〜図10ｄに示したような動作
を導くための構成は、上掲図11に示したものに限られる
わけではなく、図12のように、回転ドラム２をハウジン
グ１内に設けたリンク14に保持し、鋼片の隆起部Ｓ₃の
移動にあわせてリンク14を枢軸15を中心にして揺動 (シ
リンダー等を用いて強制的に揺動させる) 、回転ドラム
２を移動させるようにしてもよい。リンク14の揺動に際
しては回転ドラム２の上下におけるレベルが多少変動す
るので、予めリンク14に長孔14ａを設けておき、リンク
14の揺動時 (隆起部Ｓ₃の切削時) に、回転ドラム２を
長孔14ａ内でシリンダーの如きを用いて強制的に移動さ
せそのレベル変動を抑えるようにする。

【００３８】回転ドラム２をハウジング１内で鋼片の長
手方向に沿って移動させることが困難な場合には、ハウ
ジング１そのものを動かすようにするのがよい。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、隆起部を切削する刃
物の駆動出力を軽減することができるだけでなく、刃物
の寿命も延長できる。また、切削刃は鋼片板幅方向の全
域にいきわたることになるから刃物の隆起部に対する厳
密な位置合わせの必要なしに隆起部が除去することがで
き、しかも隆起部の切削に際して発生する切り粉の回収
を簡単に行い得る。

【００４０】また、回転ドラムを複数配列した場合にお
いては各回転ドラムの切削刃の寿命をより一層延長でき
るので、長期間にわたって安定した切削が可能（綺麗な
切削面が得られ、板の破断やロールの損傷がない）とな
り、切削刃の研削や交換にかかる費用も従来の1/100 〜
1/1000程度に低減できる。

【００４１】隆起部の除去に際し、該隆起部を冷却する
ことによって切削刃の熱負荷が軽減され、かかる刃の寿
命を従来の３〜４倍程度延ばすことができる。

【００４２】隆起部の切削中に回転ドラムを鋼片の移動
と同期させることによって切削刃にかかる抵抗が軽減さ
れ、刃の寿命を格段に延長できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａ, ｂはこの発明に従う装置の構成の説明図で
ある。

【図２】この発明に従う回転ドラムを示した図である。

【図３】この発明に従う回転ドラムを示した図である。

【図４】切削代と電動機の出力の関係を比較して示した
図である。

【図５】従来形式の回転ドラムを示した図である。

【図６】鋼片の連続熱間圧延設備の構成を示した図であ
る。

【図７】この発明に従う装置の構成の説明図である。

【図８】回転ドラムによる切削状況の説明図である。

【図９】この発明に従う装置の構成の説明図である。

【図１０】ａ〜ｄはこの発明に従う装置の作動状況の説
明図である。

【図１１】この発明に従う装置の要部の構成を示した図
である。

【図１２】この発明に従う装置の要部の構成を示した図
である。

【図１３】鋼片の接合に際して生成する隆起部を示した
図である。

【図１４】鋼片の隆起部をプレス圧下によって消去した
状況を示した図である。

【符号の説明】

１ハウジング２回転ドラム３位置検出器４電動機５駆動軸６粗圧延機７巻き取り・巻き戻し装置８隆起部除去装置９仕上げ圧延機群 10 冷却装置 11 巻き取り装置 12 冷却ノズル 13 台車 14 リンクＣセンサーＤシリンダーＳ₁先行鋼片Ｓ₂後行鋼片Ｓ₃隆起部ｒルーパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋憲男千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者二階堂英幸千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者平林毅千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者河合義人東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部と
の突き合わせ接合にて生成した隆起部を除去する装置で
あって、突き合わせ接合を完了した接合鋼片を上下に挟み、該鋼
片に近接離隔可能な一対の回転ドラムを備え、各回転ド
ラムは、その周りに接合鋼片の隆起部を削り取って平た
ん化する複数枚のヘリカル刃を有することを特徴とする
接合鋼片の隆起部切削装置。
【請求項２】先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部と
の突き合わせ接合にて生成した隆起部を除去する装置で
あって、突き合わせ接合を完了した接合鋼片を上下に挟み、該鋼
片に近接離隔可能な一対の回転ドラムを鋼片の長手方向
に沿い複数配列してなり、各回転ドラムは、その周りに
それぞれ接合鋼片の隆起部を削り取って平たん化する複
数枚のヘリカル刃を有することを特徴とする接合鋼片の
隆起部切削装置。
【請求項３】回転ドラムの入側に接合鋼片の隆起部に
冷媒を噴射する冷却ノズルを有する請求項１又は２記載
の装置。
【請求項４】回転ドラムは、鋼片の長手方向に沿って
移動可能な移動機構を有するものである、請求項１、２
又は３記載の装置。