JPH0788516A - 鋼片の連続熱間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】粗圧延を施した先行鋼片の後端部と、この鋼片
に引き続く後行鋼片の先端部を、クランプまたはピンチ
ロールによる挟圧支持下に突き合わせ接合したのち、仕
上圧延設備に送給し、連続して熱間圧延するに当たり、
鋼片の接合処理の際の挟圧支持部と鋼片の接合部とが、
同時に圧下ロールに噛み込まれることがない圧下スケジ
ュールにして圧延するようにする。 【効果】 接合鋼片の連続熱間圧延中に、板の破断につ
ながるような過大な張力が作用するようなことがなく、
生産性の高い連続熱間圧延が実現できる。

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等の鋼片を数本から数十
本連続して圧延するのに適した、鋼片の連続熱間圧延方
法に関し、該鋼片の圧延中における接合部からの破断を
回避しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】加熱炉から抽出した鋼片を一本ずつ加
熱、粗圧延、仕上げ圧延して所望の厚さの熱延板に仕上
げる、いわゆるバッチ式圧延では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
不利があった。

【０００３】このため、最近では上記のような問題を回
避するために、仕上圧延に先立ち、これら鋼片の先端部
と後端部をつなぎ合わせたのち熱間圧延ラインに連続的
に供給する連続熱間圧延方式が採用されるようになって
きた（例えば特開昭58-122109 号公報等）。

【０００４】また、鋼片の接合方法についても、これま
でに、溶接、鍛圧あるいは嵌合によるもの等、種々なも
のが提案されている。

【０００５】鋼片の接合方法に関しては、いずれの方法
についても先行鋼片と後行鋼片とを相対して位置決めす
る必要があり、とくに鋼片の端部を相互に突き合わせて
接合する方式においては鋼片の長手方向に押圧力を加え
るため、それ相当の挟圧支持力ならびに支持時間が必要
となる。ここに、このような挟圧支持にはピンチロール
あるいはクランプ装置が用いるのが普通であったが、こ
のような接合方式を採用する場合においては以下に述べ
るような不都合があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、ピンチロー
ルやクランプにて鋼片を挟圧支持すると、その部分は他
の部分に比較して温度が低下するため、鋼片の長手方向
にステップ状の低温域が発生する。

【０００７】そして、このような状態の鋼片を圧延設備
に送給して圧下すると、挟圧支持部は変形抵抗が高いた
め、この部分が圧下される際に、圧延荷重が増加し、板
厚が厚くなるとともに、スタンド間の張力が高くなり、
ここに、鋼片の接合部が圧延機の近傍あるいはロール直
下に存在している場合、接合部が破断し重大な事故を引
き起こすおそれが懸念された。

【０００８】この発明の目的は、上記の問題を有利に解
決しようとするものであって、接合ずみの鋼片を連続的
に熱間圧延する場合において、接合部での破断を防止し
うる方法を提案するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、粗圧延を施
した先行鋼片の後端部と、この鋼片に引き続く後行鋼片
の先端部を、クランプまたはピンチロールによる挟圧支
持下に突き合わせ接合したのち、仕上圧延設備に送給
し、連続して熱間圧延するに当たり、鋼片の接合処理に
際して発生した温度降下部と鋼片の接合部とが、同時に
圧下ロールに噛み込まれることがない圧下スケジュール
にて圧延することを特徴とする鋼片の連続熱間圧延方法
であり、この発明においては粗圧延後の先行鋼片と後行
鋼片のそれぞれの板厚を考慮に入れて圧下スケジュール
の変更を行うのが好ましい。

【００１０】

【作用】以下、この発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００１１】図１に、この発明の実施に用いて好適な熱
間圧延設備の一例を模式で示し、図中番号１は粗圧延機
ａを経た先行鋼片、２は先行鋼片１に引き続いて搬送さ
れる後行鋼片、３は圧延機スタンドF1, F2,---のタンデ
ム配列になる熱間仕上げ圧延機、４は先行鋼片１の後端
部および後行鋼片の先端部を切断加工する切断装置、５
は切断加工された先行鋼片１の後端部および後行鋼片２
の先端部を挟圧支持しつつ圧延方向に押圧を加えるクラ
ンプ装置、６は鋼片の接合予定部を加熱するための加熱
装置、７はクランプ装置５および加熱装置６を搭載した
接合台車、そして８は仕上圧延に先立ち鋼片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
カーである。

【００１２】上記の設備を用いて鋼片を接合するには、
まず切断装置４によって先行鋼片１の後端部および後行
鋼片２の先端部に切断加工を施し、次いで各鋼片の搬送
速度と接合台車７の速度調整しつつ各鋼片の端部が加熱
装置６の所定位置に来るように調整する。

【００１３】そして、クランプ装置５により両鋼片を挟
圧支持し、加熱装置６により鋼片１，２の接合予定部の
加熱と、クランプ装置５による押圧操作の組み合わせに
て、両鋼片を相互に、密着、接合する。

【００１４】接合後の鋼片を連続的に熱間圧延する際
の、その長手方向における温度分布、圧延荷重、板厚偏
差およびスタンド間張力の時間的な推移状況を図２に示
す。

【００１５】図２から明らかなように、クランプ装置５
によって挟圧支持した領域は、温度分布がステップ状を
呈しており、先行鋼片１の挟圧支持部の噛み込み開始点
ａで急激な板厚増加および張力増加が生じており、板厚
偏差についてはAGC の応答が追随するｂ点で解消される
が、これに引き続くｃ点、後行鋼片２におけるｄ、ｅ、
ｆ点においても同様の現象を生じる。

【００１６】このような張力の増加は、接合部に対して
破断の危険性を惹起する。そして、鋼片の接合部におけ
る破断は、とくに圧延機のロールバイト近傍で生じてい
ることが、また、鋼片の接合部が圧延され、これと同時
に他のスタンドにおいて挟圧支持部が圧延されている場
合 (鋼片の接合部が圧延されていても、挟圧支持部がス
タンド間にあれば張力の増加はそれほどのものではなく
接合部から破断するようなことはない) に破断の確立が
非常に高いことが明らかとなった。

【００１７】すなわち、接合部が圧延されつつある時
に、その前方あるいは後方の他のスタンドにおいて挟圧
支持部が圧延され、過大な張力が働いた場合には破断の
危険性が著しく高くなることを突き止めたのである。

【００１８】この発明は、上記の知見に基づき、鋼片の
接合部およびクランプによる挟圧支持部を同時に圧延し
ないようなスケジュールにて圧延するようにしたもので
あり、これによれば、圧延中に板が接合部から破断する
ようなことはなくなる。

【００１９】接合部の温度分布が上掲図２に示したよう
な例になるものにおいては、少なくとも先行鋼片１のａ
〜ｂ点および後行鋼片２のｄ〜ｅの区間において、それ
ぞれの前あるいは後のスタンドで接合部が圧延されるこ
とがないようにすることによって、破断のおそれはほと
んどなくなる。

【００２０】この発明に従って熱間圧延を行う場合の状
況を図３ａ, ｂに示す。

【００２１】図３ａは、先行鋼片１のクランプによる挟
圧支持部がｉスタンドで圧延されている時に、接合部が
ｉ−１スタンドを既に通過しているか、または、まだロ
ールに噛み込まれていない状態を示したものであり、ま
た、図３ｂは、後行鋼片２材の挟圧支持部がｉスタンド
で圧延されている時に、接合部がｉ＋１スタンドにおい
て未だロールに噛み込まれていないか、あるいは既にロ
ールを通過している状態を示したものである。

【００２２】このような圧延を実現するに当たっては、
図４に示すように接合部から先行鋼片１の挟圧支持部ま
での距離をｌ₁ およびｌ₂ とし、接合時の先行鋼片１の
厚さをｈ₀ 、また、ｉスタンド出側の板厚をｈ_i 、ｉス
タンドとｉ＋１スタンドとの間の距離をＬ_i とした場合
において、下記式を満足するような圧下スケジュールを
組めばよい。なお、後行鋼片２についてもｌ₁ ′、
ｌ₂ ′、ｈ₀ ′に関して同様の式が成り立つ。

【００２３】ｈ_i ＜ (ｈ₀ ｌ₁ ／Ｌ_i ) またはｈ_i ＞(
ｈ₀ ｌ₂ ／Ｌ_i )

【００２４】なお、鋼片の熱間圧延においてスタンド間
張力が増加するのは、上掲図２に示したように挟圧支持
部の全域を圧下している場合とは限らないため、ｌ₁ は
実寸法より若干大きく、また、ｌ₂ ′は実寸法より若干
小さくてもよい。

【００２５】また、一般に鋼片の圧下スケジュールは予
め設定されているのが普通であるが、粗圧延後の板厚が
予定していた板厚と相違する場合がある他、圧延しよう
とする鋼片の板厚がもともと違う場合もあり、このよう
なケースでは鋼片の板厚を加味して圧下スケジュールを
適宜に (オンラインでもよい) 変更することが肝要であ
る。

【００２６】なお、以上は挟圧支持支持をクランプ装置
にて行う場合について説明したが、ピンチロールやその
他の挟圧支持手段を用いる場合も考えられ、これのみに
限定されるものではない。

【００２７】

【実施例】図１に示したような熱間圧延設備を用いて、
幅：1600mm、厚さ：30mmのシートバーを連続的に熱間圧
延すべく、それぞれの端部につき切断加工を施し、各シ
ートバーの搬送速度および接合台車の速度を調整しつ
つ、先行シートバーの後端部および後行シートバーの先
端部を加熱装置において一致させ、次いで図５に示す寸
法関係にあるクランプ装置によりそれぞれのシートバー
を挟圧支持した。

【００２８】そして、この状態で高周波誘導加熱 (加熱
条件：加熱時間10秒、温度1500℃)によりシートバーを
加熱しつつ、クランプをシートバーの長手方向に移動さ
せて押圧処理を施した。このとき、シートバーを挟圧支
持していた時間は合計で約15秒であり、クランプ開放直
後の温度分布は温度差約50℃のステップ状を呈してい
た。

【００２９】その後、表１に示す圧下スケジュールＡ
(比較例) ，圧下スケジュールＢ（適合例) のもと (ス
タンド間距離は5000mmの仕上圧延機列を使用) で仕上圧
延を施して厚さ２mmの熱延板に仕上げた。

【００３０】その結果、圧下スケジュールＡでは、クラ
ンプによる挟圧支持部と接合部とが同時に圧延される瞬
間が存在するため、Ｆ５〜Ｆ６スタンド間で板の破断事
故が発生したのに対し、圧下スケジュールＢにおいて
は、ｈ_i ＜ (ｈ₀ ｌ₁ ／Ｌ_i )＝(30 ×500)／5000＝3.0
0またはｈ_i ＞ (ｈ₀ ｌ₂ ／Ｌ_i ) ＝(30 ×600)／5000
＝3.60であって、挟圧支持部および接合部が同時に圧延
されるような瞬間は存在せず、スタンド間での破断なし
に圧延することができた。

【００３１】次に、粗圧延後におけるシートバーの板厚
を30mmに予定していたところにおいて、板厚の変動によ
り厚さ28mmのシートバーを接合、熱間仕上げ圧延しなけ
ればならない状況について、圧下スケジュールをＡ、Ｂ
(比較例) の如くそのままで、また圧下スケジュールを
Ｃ (適合例) のように変更して圧延した場合の圧延状況
について調査した。

【００３２】この場合においては、接合時のシートバー
厚ｈ₀ が変わっているため、圧下スケジュールＡ，Ｂの
ものにおいてはいずれにおいてもＦ５〜Ｆ６間で破断の
おそれがあったのに対して、圧下スケジュールＣのよう
に変更して圧延 (ｈ_i ＜ｈ₀ｌ₁ ／Ｌ_i ＝28×500 ／500
0＝2.80またはｈ_i ＞ｈ₀ ｌ₂ ／Ｌ_i ＝30×600 ／5000
＝3.36) を行ったところ、接合部からの破断のおそれな
しに安定して圧延できることが確認できた。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、接合鋼片の
クランプによる挟圧支持部と接合部とを同時に圧下する
ことがない圧下スケジュールで圧延するようにしたの
で、圧延中に、板の破断につながるような過大な張力が
作用するようなことがなく、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】この発明を実施するのに用いて好適な設備の構
成を示した図である。

【図２】仕上圧延における鋼片の温度分布、圧延荷重、
板厚偏差およびスタンド間張力の時間推移を示した図で
ある。

【図３】ａ, ｂはこの発明に従う圧延要領を示した図で
ある。

【図４】鋼片を接合する際のクランプの配置状況を示し
た図である。

【図５】鋼片を接合する際のクランプの配置状況を示し
た図である。

【符号の説明】

１ 先行鋼片 ２ 後行鋼片 ３ 熱間仕上げ圧延機 ４ 切断装置 ５ クランプ装置 ６ 加熱接合装置 ７ 接合台車 ８ スケールブレーカー ａ 粗圧延機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 15/00 Ａ (72)発明者 磯邉 邦夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗圧延を施した先行鋼片の後端部と、こ
   の鋼片に引き続く後行鋼片の先端部を、クランプまたは
   ピンチロールによる挟圧支持下に突き合わせ接合したの
   ち、仕上圧延設備に送給し、連続して熱間圧延するに当
   たり、 鋼片の接合処理に際して発生した温度降下部と鋼片の接
   合部とが、同時に圧下ロールに噛み込まれることがない
   圧下スケジュールにて圧延することを特徴とする鋼片の
   連続熱間圧延方法。
2. 【請求項２】 粗圧延後の先行鋼片と後行鋼片のそれぞ
   れの板厚を考慮に入れて圧下スケジュールの変更を行う
   請求項１記載の方法。