JPH09155412A - 粗圧延設備ライン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行する圧延材の後端と後行する圧延材の先
端とを接合する接合装置に、切断した端部の曲がりを矯
正した圧延材を供給し健全な形状や接合強度を有する接
合部を得る粗圧延設備ラインを提供する。 【構成】 粗圧延された圧延材１を巻取り巻戻しする巻
取巻戻装置１０１と、この巻取巻戻装置１０１より巻戻
しされる圧延材１の先端および後端を切断するクロップ
シャー１０３と、クロップシャー１０３で切断された圧
延材の先端および後端の曲がりを矯正するレベラー１０
５と、レベラー１０５で矯正された先行圧延材の後端と
後行圧延材の先端とを接合する圧接接合装置１０６とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延設備にお
いて粗圧延材を一旦巻取巻戻装置に巻取った後、巻戻し
て先行する圧延材の後端と後行する圧延材の先端とを接
合する接合装置を備えた粗圧延設備ラインに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱間圧延設備では加熱炉から供給
されるスラブを粗圧延機及び仕上圧延機で圧延し、所望
の板厚のストリップ材を得ている。しかしかかる方法で
はスラブ単位ごとに圧延作業が行われることになるの
で、連続して圧延作業を行うことが要望されていた。ま
たこのようにスラブ単位で圧延する場合、圧延材の端部
（前端部と後端部）に欠陥を生じ易く圧延材の歩留まり
を低下させ、かつ噛込みや尻抜け等のため圧延速度を高
速化しにくい問題点があった。このため粗圧延機で圧延
された圧延材の後端と次の圧延材の前端とを接合して仕
上圧延機に供給する接合装置が提案されている。

【０００３】特開昭６３−９３４０８号の「バー接合設
備」には圧延材にループを形成して、後端と先端を圧接
する設備が提案されている。また、特開昭６２−２５２
６０３号の「板接合方法」には、接合すべき板の端部相
互間に継手を打ち込んで接合する方法が示されており、
特公平５−１３９号の「帯板の走間溶接装置」には、圧
延材とともに走行しながら後端と先端を溶接接合する装
置が開示されている。

【０００４】図４は上述した接合装置を用いて圧延材を
接合する設備の一例を示す。圧延材１は図示しない粗圧
延機で３０ｍｍ前後に圧延された粗圧延材である。接合
装置１００は圧延材１と同一速度で走行しながら接合す
る装置を示すが、接合装置１００を固定し、圧延材１を
ループ状にして仕上圧延機１０４への送出を吸収しなが
ら接合するようにしてもよい。粗圧延機から送出された
圧延材１は一旦巻取巻戻装置１０１に巻き取られる。１
０１ａは巻戻し中の巻取巻戻装置を示し、１０１ｂは巻
き取り中の巻取巻戻装置を示す。巻戻しされた圧延材１
はレベラー１０２で巻ぐせを矯正され、クロップシャー
１０３で先端または後端を切断される。これは圧延材１
の先端及び後端は不規則な形状となっているので、切断
して接合端を揃えるためである。このようにして切断さ
れた圧延材１の後端と後行する圧延材１の先端とを接合
装置１００で接合し、仕上圧延機１０４に送出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】クロップシャー１０３
等の切断機は回転する２つの円筒ドラムに設けられた刃
で圧延材１を挟み込んで切断するが、この切断により図
５に示すように圧延材１の先端及び後端にいわゆる「は
な曲がり」がしばしば発生する。例えば、板厚Ｔが３０
ｍｍ前後の場合、先端の曲がりＨは１０〜２０ｍｍ程度
になる。このような状態の先端と後端とを溶接や圧接で
接合する場合十分な強度が得られないことが多い。とく
に重ね合わせ圧接の場合は接合面の酸化被膜（スケール
と呼ばれる）をカッターなどで除去した後圧接するが、
このように曲がっているとスケールの除去も十分できな
いという問題がある。また極端な場合には、カッターと
圧延材が衝突しカッター破損等の設備トラブルが発生す
る。

【０００６】本発明は上述した問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち本発明は、先行する圧
延材の後端と後行する圧延材の先端とを接合する接合装
置に、切断した端部の曲がりを矯正した圧延材を供給し
十分な接合強度を得る粗圧延設備ラインを提供すること
を目的とする。また、重ね合わせ圧接におけるカッター
切削トラブルのない粗圧延設備ラインを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、粗圧延された圧延材を巻取り巻
戻しする巻取巻戻装置と、該巻取巻戻装置より巻戻しさ
れる圧延材の先端および後端を切断する切断装置と、該
切断装置で切断された圧延材の先端および後端の曲がり
を矯正する矯正装置と、該矯正装置で矯正された先行圧
延材の後端と後行圧延材の先端とを接合する接合装置と
を備えたものである。

【０００８】かかる構成により、巻取巻戻装置から圧延
材を巻戻し、先端及び後端を切断装置で切断する。矯正
装置により切断した先端及び後端の曲がりを矯正した
後、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを接合装置
で接合するので、十分な接合強度が得られる。

【０００９】請求項２の発明は、粗圧延された圧延材を
巻取り巻戻しする巻取巻戻装置と、該巻取巻戻装置より
巻戻しされる圧延材の曲がりを矯正するレベラーと、該
レベラーで矯正された圧延材の先端および後端を切断す
る切断装置と、該切断装置で切断された圧延材の先端お
よび後端の曲がりを矯正する矯正装置と、該矯正装置で
矯正された先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを接
合する接合装置とを備えたものである。

【００１０】本発明は請求項１の発明に対して、巻取巻
戻装置から巻戻した後、レベラーで圧延材全長にわたり
巻ぐせを矯正し、その後、端部を切断した点が相違し、
他はは同じである。接合装置では先行する圧延材の後端
と後行する圧延材の先端とを正確な寸法で突き合わせし
て溶接し、また重ね合わせて圧接するが、巻ぐせが付い
ていると正確な寸法制御ができない。レベラーを用いる
ことによりこのような問題が解決される。

【００１１】請求項３の発明は、前記矯正装置を圧延材
の曲がりを矯正するレベラーとする。レベラーは板全体
の曲がりを矯正できるし、また先端や後端の曲がりをも
かなりの量まで矯正できるので、接合部の安定性を改善
することができる。

【００１２】請求項４の発明は、前記接合装置として重
ね合わせ圧接接合装置を用いたものである。圧接接合装
置は、圧延材の後端と先端を重ね合わせ圧縮して接合す
るので、矯正装置で矯正した後端部に多少曲りが残って
いても圧接時に矯正される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお各図において同一の符
号は同一の意味を表す。図１（Ａ）は第１の実施形態の
構成を示し、（Ｂ）は第２の実施形態の構成を示す。圧
延材１は図示しない粗圧延機で３０ｍｍ前後に圧延され
た粗圧延材である。１０１ａは巻戻し中の巻取巻戻装置
を示し、１０１ｂは巻き取り中の巻取巻戻装置を示す。
１０１ｂの巻取りが終了し、１０１ａの巻戻しが終了す
ると、図示しない装置により１０１ａと１０１ｂとを入
れ替え、巻戻しが終了したものは巻取りを、巻取りの終
了したものは巻戻しを開始する。

【００１４】巻戻しされた圧延材１は（Ａ）の第１の実
施形態では直接、（Ｂ）の第２の実施形態ではレベラー
１０２を経由して切断装置として用いられるクロップシ
ャー１０３で先端または後端が切断される。端部を切断
された圧延材１は矯正装置として用いられるレベラー１
０５に入り、先端及び後端の曲がりを矯正されるととも
に、長さ方向の全体の巻ぐせも矯正される。圧接接合装
置１０６は圧延材１と同一速度で図示しない走行装置に
より走行しながら圧接接合する。圧接接合された圧延材
１は仕上圧延機１０４へ走入される。矯正装置としてレ
ベラー１０５を用いているが、レベラーは図に示すよう
に５本以上のローラで構成される。しかし圧延材１の先
端と後端の曲がりを矯正するだけであれば、上に１本、
下に２本、またはこの逆に上に２本、下に１本の３本の
ローラで構成してもよい。特に、（Ｂ）の第２の実施形
態では巻取巻戻装置１０１の後のレベラー１０２で長さ
方向の全体の巻ぐせは矯正されているので、この３本ロ
ーラのものでもよい。

【００１５】図２は圧接接合装置１０６の構成の一例を
示す図である。本圧延材接合装置１０６は、圧延方向に
走行する台車１２と、台車１２上に取付けられ先行する
圧延材１ａの後端部を水平に挟持して上下動可能な後端
クランプ装置として用いられる後端ピンチローラ１４
と、台車１２上に取付けられ後行する圧延材１ｂの先端
を水平に挟持する先端クランプ装置として用いられる先
端ピンチローラ１６と、先行圧延材１ａの後端部下面と
後行圧延材１ｂの先端部上面を円筒状カッター１９ａで
加工する加工装置１８と、加工面を還元状態に保持する
還元保持装置２０と、先行圧延材１ａと後行圧延材１ｂ
の加工面を重合わせて圧延材１とほぼ同じ厚さまで圧縮
して接合する圧接装置２２とを備えている。

【００１６】圧接装置２２のフレーム２４の側面に取付
けられた昇降シリンダ１４ａは、先行圧延材１ａの後端
下面をカッター１９ａの上面に接触させる加工高さＨと
先行圧延材１ａの後端部を後行圧延材１ｂの先端部とほ
ぼ同一高さに保持する圧接高さＬとの間で後端ピンチロ
ーラ１４を上下動させる。後端ピンチローラ１４は上下
２段のローラからなり、上段ローラは図示しない昇降装
置により上下動し、降下した場合は先行圧延材１ａの後
端部を水平に挟持し、上昇したときは固定式の下段ロー
ラが圧延材１の案内ローラとなる。かかる構成により、
後端ピンチローラ１４により先行圧延材１ａの後端部を
水平に挟持し、昇降シリンダ１４ａにより先行圧延材１
を加工高さＨに保持して、カッター１９ａで先行圧延材
１ａの後端部下面と後行圧延材１ｂの先端部上面を切削
加工することができ、さらに圧接高さＬに保持して先行
圧延材１ａと後行圧延材１ｂの加工面を重合わせ、圧接
装置２２により圧縮して接合させる。

【００１７】先端ピンチローラ１６は、後端ピンチロー
ラ１４と同様の構造であり、上段ロールが図示しない装
置により降下して後行圧延材１ｂの先端部を水平に挟持
し、上昇したとき下段ローラが圧延材１の案内ローラと
なる。後端ピンチローラ１４の前方には案内ローラ１５
が階段状に設けられ、圧延材１がなだらかな曲線となる
ようになっている。変位ローラ１５ａは後端ピンチロー
ラ１４の上下動に応じて上下動し、後端ピンチローラ１
４が圧接高さＬになったときは圧延材１が水平になるよ
うに変位する。先端ピンチローラ１６の前後にも案内ロ
ーラ１７が設けられ圧延材１がなだらかな曲線となるよ
うになっている。

【００１８】加工装置１８は、圧延材１の幅方向の軸心
を中心に回転する円筒形のカッター１９ａと、カッター
１９ａを斜め方向に揺動させる揺動装置１９ｂと、カッ
ター１９ａを圧延方向に傾斜して前後進させる往復動装
置１９ｃとからなる。カッター１９ａは揺動装置１９ｂ
のアーム先端に取付けられ、図示しない回転駆動装置に
より回転切削する。カッター１９ａは揺動装置１９ｂと
往復動装置１９ｃにより図２でアームを実線で示す加工
位置で先行圧延材１ａの後端部下面と後行圧延材１ｂの
先端部上面を切削加工し、加工後アームを１点鎖線で示
す位置に退避する。

【００１９】還元保持装置２０は、コークス炉ガス、Ｌ
ＰＧ、ＬＮＧ等の可燃性ガスを完全燃焼させる量よりも
少ない酸素で燃焼させて還元炎を生成し加工面に吹き付
けて酸化を防ぐ還元炎バーナ２０ａ、２０ｂよりなり、
還元炎バーナ２０ａは後端ピンチロール１４に、還元炎
バーナ２０ｂは図示しない支持材を介して台車１２に取
付けられ、先行圧延材１ａと後行圧延材１ｂの加工面に
向けて還元ガスを吹きつけ、切削面を常に還元状態に保
持している。

【００２０】圧接装置２２では、複数（本件の場合は３
本）の油圧シリンダ２３が用いられる。油圧シリンダ２
３はフレーム２４で支持され、フレーム２４は複数（本
件の場合は両端にそれぞれ２本づつ）設けられた支柱２
５により支持され、支柱２５の下部は台車１２に固定さ
れている。油圧シリンダ２３のロッド先端は上金型装置
２６に固定され、上金型装置２６の下方には油圧シリン
ダ２３からの圧縮荷重を支える下金型装置２７が台車１
２に固定されている。油圧シリンダ２３により上金型装
置２６を圧下することにより先行圧延材１ａの上面と後
行圧延材１ｂの下面を押圧し、圧延材１とほぼ同一厚さ
に圧接する。

【００２１】台車１２は、複数の車輪１３を有し、圧延
方向に延びたレール３上を走行する。Ｂは圧延装置の圧
延高さであり、複数のローラ４が圧延材を圧延高さＢで
支持し圧延方向に移動させる。レール３はローラ４を跨
ぐ位置に配置され、圧接高さＬを圧延高さＢより高くし
て、レール３より高い位置で台車１２が走行できるよう
にしている。圧延材１を圧延装置の圧延高さＢから先端
ピンチローラ１６に案内し、かつ後端ピンチローラ１４
から圧延高さＢに案内する上下に揺動可能な傾斜ガイド
２８、３０が設けられ、それぞれの油圧シリンダ２９、
３１で揺動する。傾斜ガイド２８、３０を一点鎖線で示
す位置とすることにより既存の圧延装置をそのまま稼働
させることができる。

【００２２】図３は先行圧延材１ａと後行圧延材１ｂの
接合面をカッター１９ａで切削しスケールを除去する状
態を示す図である。図５で説明したように圧延材１が３
０ｍｍ前後の場合、切断による端部の曲がりは１０〜２
０ｍｍとなるが、レベラー１０５等の矯正装置により５
〜６ｍｍ以下程度まで矯正される。このような状態の接
合面をカッター１９ａで斜めに切削した後、圧接する。
圧接することにより曲がりの矯正もなされ、形状や強度
とも安定した接合部が得られる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の設備は粗圧延材の先端及び後端の切断による曲がりを
矯正した後接合するようにしたので安定した接合部が得
られる。矯正装置としてレベラーを用いる場合巻ぐせを
矯正するとともに先後端の曲がりもかなり矯正される。
接合装置として圧接接合装置を用いる場合、先後端の矯
正により接合面のスケール除去及びそれに続く接合プレ
スが安定して確実に行われ、接合強度及び形状とも安定
した接合部が得られる。なお接合プレスにより矯正装置
で修正しきれなかった曲がりの修正も行われる。また、
接合装置は、テーブルローラ４を上下に昇降できる構造
とし、走行台車１２が走行するときはテーブルローラ４
が走行台車１２より下に位置するようにして両者が衝突
しないようにすれば、圧接高さＬを圧延高さＢにほぼ等
しくすることができ、図２に示した接合装置に代えてこ
のような接合装置を本発明に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示す図である。

【図２】圧接接合装置の構成の一例を示す図である。

【図３】圧接接合装置の接合面のスケール除去作業を説
明する図である。

【図４】従来の粗圧延設備の一例を示す図である。

【図５】切断装置により曲がった圧延材の先端または後
端の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧延材 １ａ 先行圧延材 １ｂ 後行圧延材 ３ レール ４ ローラ １２ 台車 １３ 車輪 １４ 後端ピンチローラ １４ａ 昇降シリンダ １５、１７ 案内ローラ １５ａ 変位ローラ １６ 先端ピンチローラ １８ 加工装置 １９ａ カッター １９ｂ 揺動装置 １９ｃ 往復動装置 ２０ 還元保持装置 ２０ａ、２０ｂ 還元炎バーナ ２２ 圧接装置 ２３ 油圧シリンダ ２４ フレーム ２５ 支柱 ２６ 上金型装置 ２７ 下金型装置 ２８、３０ 傾斜ガイド ２９、３１ 油圧シリンダ １００ 接合装置 １０１ 巻取巻戻装置 １０１ａ 巻戻し中の巻取巻戻装置 １０１ｂ 巻取り中の巻取巻戻装置 １０２ レベラー １０３ クロップシャー １０４ 仕上圧延機 １０５ レベラー １０６ 圧接装置 １１０ 粗圧延機 Ｈ 加工高さ Ｌ 圧接高さ Ｂ 圧延高さ

フロントページの続き (72)発明者 岩波 紀夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 沖 正海 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 (72)発明者 坂本 浩一 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗圧延された圧延材を巻取り巻戻しする
   巻取巻戻装置と、該巻取巻戻装置より巻戻しされる圧延
   材の先端および後端を切断する切断装置と、該切断装置
   で切断された圧延材の先端および後端の曲がりを矯正す
   る矯正装置と、該矯正装置で矯正された先行圧延材の後
   端と後行圧延材の先端とを接合する接合装置とを備えた
   ことを特徴とする粗圧延設備ライン。
2. 【請求項２】 粗圧延された圧延材を巻取り巻戻しする
   巻取巻戻装置と、該巻取巻戻装置より巻戻しされる圧延
   材の曲がりを矯正するレベラーと、該レベラーで矯正さ
   れた圧延材の先端および後端を切断する切断装置と、該
   切断装置で切断された圧延材の先端および後端の曲がり
   を矯正する矯正装置と、該矯正装置で矯正された先行圧
   延材の後端と後行圧延材の先端とを接合する接合装置と
   を備えたことを特徴とする粗圧延設備ライン。
3. 【請求項３】 前記矯正装置を圧延材の曲がりを矯正す
   るレベラーとしたことを特徴とする請求項１または２記
   載の粗圧延設備ライン。
4. 【請求項４】 前記接合装置として重ね合わせ圧接接合
   装置を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の
   粗圧延設備ライン。