JPH08117812A - 熱間圧延における鋼片の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 粗圧延を施した先行鋼片の後端部と、この先
行鋼片に引き続く後行鋼片の先端部をそれぞれ切断した
のち、各鋼片をクランプによる挟圧支持下に位置決めし
て両鋼片の端部を加熱溶融し、相互に押圧して突き合わ
せ接合するに当たり、各鋼片をクランプにて挟圧支持す
るに先立ち、該クランプにて先行鋼片および後行鋼片の
端部の反りを矯正する平坦化処理を施すようにする。 【効果】加熱装置の所定位置に至るまでの間で鋼片の端
部に生じた反りを矯正できるので、接合部における目違
いがほとんどなく圧延中に板が破断するようなことはな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延における鋼片
の接合方法に関し、とくに、鋼片接合時における接合部
のずれを小さくして圧延中における板の破断を防止しよ
うとするものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な熱間圧延ラインでは、圧延すべ
き鋼片を一本づつ粗圧延し、次いで仕上げ圧延にて所望
の厚さの板材に仕上げるのが普通である。しかしなが
ら、このような圧延方式では、仕上げ圧延における圧延
素材の噛み込み不良によって、ライン停止を招きやす
く、また、圧延素材の先端部および後端部の形状不良に
起因した歩留り低下が避けられなかった。

【０００３】最近、上記のような問題を回避するため
に、仕上げ圧延に先立ち、鋼片の先端部と後端部をつな
ぎ合わせ、これを熱間圧延ラインに連続的に供給して圧
延を行う圧延方式が採用されるようになってきた（例え
ば、特開昭57-109504 号公報、特開昭57-137008 号公報
等) 。

【０００４】例えば、先行鋼片と後行鋼片との接合技術
としては、特開昭62-234679 号公報では、仕上げ圧延設
備の入側で各鋼片の端部を微小なギャップを形成して対
向配置し、そられの直上および直下の少なくとも一方に
配置した誘導加熱用のコイルによって誘導加熱しなが
ら、または誘導加熱した後、それらの鋼片を互いに押圧
することによって接合する方法を提案している。

【０００５】ところで、鋼片の突き合わせ接合に際して
は、先行鋼片の後端と後行鋼片の先端においては十分な
突き合わせ精度が要求されるため (粗圧延後のシートバ
ーの先端後端部は矩形でない) 、接合に先立ってドラム
シャー等のクロップシャーで切断する必要があるが、こ
の切断時に鋼片の一方が上方に、もう一方が下方に反る
不具合があった。ここに、このような反りが生じた状態
で先行鋼片と後行鋼片接合すると、接合がずれて接合さ
れる、いわゆる目違いが生じ、この目違いが板厚方向の
実質的な接合面積を減少させることから圧延中に板がし
ばしば破断することがあった。

【０００６】この点に関し特開平4-200984号公報には、
還元雰囲気下で圧接によってシートバーを接合する場合
において、粗圧延にて生じた鋼片の反りを、ロール矯正
機あるいは上下プレスによって矯正し、鋼片端部のクロ
ップカットを行わずとも鋼片同士の接合を可能にした方
法が開示されている。しかし、ロール矯正機を用いて矯
正を行う方法については、ロールの間隔よりも短い鋼片
端部領域については、その矯正が困難であることから、
クロップカットで生じるような鋼片端部近傍の反りを矯
正する手段として不適当であった。一方、上下プレスを
用いる方法については、鋼片のクロップカット時に生じ
る反りは十分に矯正することはできるものの、接合ライ
ンに新規にプレスを設置しなければならず経費が嵩む不
利がある他、鋼片を移動させながら矯正する場合にはプ
レス本体もそれに同期させて移動させる必要が、また、
鋼片の搬送を一たん停止して矯正する場合にはルーパー
装置などの、鋼片を蓄えておくための装置を設置する必
要があって、いずれの場合も有効な手段とは言えないの
が実情であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を有利に解決することにあり、とくに、設備を増
設することなく接合時の目違いを防止し、板の破断のお
それがない安定した熱間圧延を実施できる接合方法を提
案するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、粗圧延を施し
た先行鋼片の後端部とこの先行鋼片に引き続く後行鋼片
の先端部をそれぞれ切断したのち、各鋼片をクランプに
よる挟圧支持下に位置決めして両鋼片の圧延方向端部を
加熱、溶融し、相互に押圧して突き合わせ接合するに当
たり、各鋼片をクランプにて挟圧支持するに先立ち、該
クランプにて先行鋼片および後行鋼片の端部の反りを矯
正する平坦化処理を施すことを特徴とする熱間圧延にお
ける鋼片の接合方法であり、その平坦化処理を施す際の
荷重は、鋼片を挟圧支持する際の荷重よりも小さいもの
とするのが好ましく、また、鋼片の各端部は、予め設置
してある検知手段または予測手段にて把握しそれに従っ
て平坦化処理を開始するのが好ましい。

【０００９】

【作用】以下、図面を用いて具体的に説明する。図１
は、本発明の実施に用いて好適な熱間圧延設備の一例を
模式的に示したものである。図中の番号１は、後述する
走間接合装置５を経て先端が仕上げ圧延機にて圧延され
る段階にある先行鋼片、２は、先行鋼片１に続いて搬送
される, 粗圧延機ＲおよびコイルボックスＣを経た後行
鋼片、３は、圧延機スタンドＦ₁ ,Ｆ₂---Ｆ_X をタンデ
ムに配列した熱間仕上げ圧延機群、４は、鋼片の端部の
クロップを除去する例えばドラムシャーの如き切断装
置、５は、鋼片に同期して移動する仕組みの走間接合装
置である。この走間接合装置５は、誘導加熱用コイル5a
とクランプ5b,5c を備え鋼片の各端部を挟圧支持した状
態で加熱を行うとともに相互に押圧して接合する装置で
ある。そして、６は、接合処理を終えた鋼片を仕上げ圧
延するに当たってそ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、７は鋼片１, ２の端部の位
置を把握するための位置検出器、８はピンチロール、そ
して９,10 は、鋼片の搬送速度検出器、そして11は、接
合装置５の走行速度検出器である。

【００１０】さて、上掲図１に示した切断装置４は、通
常、図２に示すようなドラムシャーが用いられるが、こ
のような切断装置４を用いて鋼片を切断すると先行鋼片
１の後端部、後行鋼片２の先端部はそれぞれ図３(a) に
示す如き形状になってそれぞれ逆向きに反る。そして、
鋼片端部の矯正を行うことなくクランプ5b,5c にて挟圧
支持して加熱、押圧すると接合部には図３(b) に示すよ
うな目違いが発生する。このような目違いが生じた状態
で仕上げ圧延を開始すると、鋼片の接合部は、図３(c)
に示すように母材へ倒れ込むことになり、これが圧延中
の板の破断原因になることは前述したとおりである。こ
の点に関する発明者らの研究によれば、仕上げ圧延時の
板の破断を防止するためには、接合部における目違い量
(ｄ′) は仕上げ板厚によっても異なるが、板厚の約10
％以下とすることが望ましいと言えることが明らかとな
っている。

【００１１】この点、本発明においては、図４(a) に示
すように、先行鋼片１の後端部がクランプ5bの直下に到
達すると同時に該クランプ5bを作動させて鋼片端部の反
りを矯正し、次いで、図４(b) に示すように位置決めの
ためにクランプ5cにより挟圧支持する一方、後行鋼片２
についてはその先端部がクランプ5bに到達したならば、
図４(c) に示すように、該クランプ5bを作動させて反り
を矯正し、次いで所定の位置で挟圧支持するので、圧延
中の板の破断原因になっていた鋼片の接合の際の目違い
は極めて軽減されたものとなる。

【００１２】高温の熱間鋼片の場合にはスプリングバッ
クはほとんどないため、矯正のためにクランプを長時間
圧下した状態にしておく必要はなく、反りの矯正に必要
な圧下力を瞬間的に加えるだけでよく、鋼片の挟圧支持
に使用するクランプ5b,5c をそのまま利用できる利点が
ある。

【００１３】鋼片端部の反りを矯正する際の圧下荷重
は、鋼片の位置決めを行う際に挟圧支持する際の荷重よ
りも小さくてよい。というのは、鋼片の位置決めに際し
ては、挟圧するに際して押圧力や仕上圧延機間の張力に
対して滑らないようある程度以上の荷重を加える必要が
あるが、反りの矯正に際しては、圧延方向の多少の滑り
は問題とならず、反りの矯正に必要な荷重を加えるだけ
でよいからである。

【００１４】鋼片端部の反りをクランプによって矯正す
るに当たっては、鋼片の各端部がクランプの直下に到達
していることの判断が必要になる。この点に関しては、
クランプの入側に、図１に示すように、鋼片を検知する
ための検出器７を配置し、先行鋼片１については鋼片が
検出されなくなった時点で、また、後行鋼片２について
は鋼片が検出された時点で、クランプを作動させるよう
にすればよいが、接合装置の走行速度と鋼片の搬送速度
を基にしてクランプを作動させるようにしてもよい。ま
た、鋼片の端部を加熱装置の所定の位置へ誘導する接合
装置が本来有している同期機構をそのまま用いて、鋼片
端部の位置を検出して反りを矯正するようにしても勿論
よい。

【００１５】

【実施例】

比較例 図５に示した熱間圧延設備を適用し、先行材、後行材と
もに幅1600mm、厚さ30mmになるシートバーを用いて次の
要領で連続圧延を実施した。まず、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クロップシャーに
て切断したところ、切断後の反りは先行シートバーの場
合で曲率半径ｒで約2000mm、反り量ｄで約30mmであり、
後行シートバーの場合で曲率半径ｒで約1000mm、反り量
ｄで約50mmであった。そして、この切断を終えたのち、
先行シートバーの後端部と後行シートバーの先端部接合
装置の所定の位置でクランプによって位置決めし、誘導
加熱用コイルにて10秒間加熱し、シートバーの各端面を
溶融したのち押圧して接合した。この接合時点で接合部
には５〜８mm程度の目違いが発生していた。このように
して接合したシートバーを次に仕上げ圧延 (スタンド間
の張力の設定値は圧延機群の前段で0.5 〜１kgf/mm² ,
後段で１〜1.5 kgf/mm²)に供して厚さ1.5 〜５mmの熱延
板に仕上げた結果、仕上げ板厚が２mm以下とした場合で
は圧延機群の後段において板の破断が頻発し、とくに仕
上げ板厚が1.5 mmの場合には通板可能率が90％を下回っ
た。

【００１６】本発明例１ 上記比較例と同様に図５に示す如き設備を適用し、先行
シートバー１の後端部および後行シートバー２の先端部
をクロップシャーにて切断したのち、先行シートバーと
接合装置をともに移動させつつ、該シートバーの後端部
がクランプの直下に到達した時点でクランプ5bにて圧下
し100tf の圧下力が得られると同時にクランプ5bを開放
した。そして、シートバーと接合装置との同期移動を継
続しつつ先行シートバー１の後端部が加熱用コイル5aに
到達した時点でクランプ5cを作動させて挟圧支持して位
置決めする一方、後行シートバー２についても接合装置
とともに移動させつつ該後行シートバー２の先端部がク
ランプ5bの直下に到達した時点でそれを作動させて圧下
し、100tf の圧下力が得られると同時に該クランプ5bを
開放し、後行シートバー２の先端部の所定の位置で再び
クランプ5bを作動させて加熱の際の位置決めのために挟
圧支持 (圧下力400tf)し、両シートバーを加熱用コイル
5aにて10秒間加熱し、その端面を溶融させたのち押圧し
て両シートバーを接合した。接合終了後の接合部におけ
る目違いを確認したところでは、その量は０〜２mm程度
であって極めて軽減されたものになっていた。そして、
このようにして接合したシートバーを次に仕上げ圧延
(スタンド間の張力の設定値は圧延機群の前段で0.5 〜
１kgf/mm² , 後段で１〜1.5 kgf/mm²)に供して厚さ1.5
〜５mmの熱延板に仕上げたところ、仕上げ板厚が1.5 mm
の場合においても、100 本の圧延を実施した限りにおい
ては板の破断は皆無であった。

【００１７】本発明例２ 図１に示した如き設備を使用して、まず先行シートバー
１の後端部および後行シートバー２の先端部をクロップ
シャーにて切断したのち、シートバーの位置検出器７に
て先行シートバーの後端を検出すると同時に接合装置５
を起動し、走行速度検出器11にて検出される接合装置５
の走行速度が搬送速度検出器10によって検出される先行
シートバー１の搬送速度と等しくなるように接合装置５
を加速しつつ、先行シートバー１の後端部がクランプ5b
の直下に到達した時点、すなわち、先行シートバー１の
搬送速度と接合装置５の走行速度との差の時間積分値が
シートバー検出器７とクランプ5bとの距離に等しくなっ
た時点で該クランプ5bを作動させて圧下し、100tf の圧
下力が得られると同時にクランプを開放し、引き続き同
期移動させながら先行シートバー１の後端部が加熱位置
５に到達した時点でクランプ5cにて約400tf の力で圧下
し、加熱のための位置決めを行った。次に、位置検出器
７にて後行シートバー２の先端を検出したのち、搬送速
度検出器９によって検出される後行シートバー２の搬送
速度が走行速度検出器11によって検出される接合装置５
の走行速度と等しくなるように、ピンチロール８によっ
て後行シートバーの速度を調整しつつ、後行シートバー
２の先端部がクランプ5bの直下に到達した時点で、すな
わち、接合装置走行速度と後行材搬送速度との速度の差
の時間積分値がシートバー検出器とクランプとの距離に
等しくなった時点で、クランプ5bを作動させて圧下し、
100tf の圧下力が得られると同時にクランプ5bを開放し
た。また、同様に引き続き同期調整を継続して後行シー
トバー２の後端部が加熱位置５に到達した時点で再びク
ランプ5bを作動させ圧下し、後行シートバー２をクラン
プ5bによって挟圧支持した。この状態で加熱用コイル5a
によりシートバーの各端部を10秒間加熱し、端面を溶融
させた後に押圧して両鋼片を接合した。この時、接合終
了後の接合部の目違いも０〜２mm程度であり、端部の矯
正を行わない場合の目違い量に比較して極端に小さくで
きた。その後、上記と同様の条件で接合したシートバー
に仕上げ圧延を施して厚さ1.5 〜５mmの熱延板に仕上げ
たが、その結果、仕上げ板厚が1.5 mmの場合においても
100 本の圧延を実施した限りにおいては実施例１と同
様、板の破断は皆無であった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理ラインを特別に延長したりルーパーの如き装置を設
置せずとも鋼片の端部に生じた反りを短時間で矯正でき
る。また、接合時の目違いもほとんどないので、圧延中
に板が破断するようなこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するのに適した設備の構成を示し
た図である。

【図２】クロップシャーの要部を示した図である。

【図３】(a) は切断直後における鋼片の端部の状況を示
した図であり、(b) は目違いの発生状況を示した図であ
り、(c) は鋼片の接合部を圧下した状況を示した図であ
る。

【図４】(a) 〜(d) は、本発明に従い鋼片を接合する場
合の要領を示した図である。

【図５】鋼片を接合して圧延する設備の構成を示した図
である。

【符号の説明】

１ 先行鋼片 ２ 後行鋼片 ３ 熱間仕上げ圧延機群 ４ 切断装置 ５ 接合装置 ６ スケールブレーカ ７ 位置検出器 ８ ピンチロール ９ 鋼片の搬送速度検出器 10 鋼片の搬送速度検出器 11 接合装置の走行速度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今江 敏夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社鉄鋼研究所内 (72)発明者 磯辺 邦夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社鉄鋼研究所内 (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

Claims (3)

【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
   先行鋼片に引き続く後行鋼片の先端部とをそれぞれ切断
   したのち、各鋼片をクランプによる挟圧支持下に位置決
   めして両鋼片の圧延方向端部を加熱溶融し、相互に押圧
   して突き合わせ接合するに当たり、 各鋼片をクランプにて挟圧支持するに先立ち、該クラン
   プにて先行鋼片および後行鋼片の各端部の反りを矯正す
   る平坦化処理を施すことを特徴とする熱間圧延における
   鋼片の接合方法。
2. 【請求項２】 平坦化処理を施す際の荷重は、鋼片を挟
   圧支持する際の荷重よりも小さくすることを特徴とする
   請求項１記載の接合方法。
3. 【請求項３】 先行, 後行鋼片の各端部を、それらがそ
   れぞれクランプ位置にあることを検知手段または予測手
   段にて確認したのち、平坦化処理を開始するようにした
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。