JPH09182903A

JPH09182903A - 線材の熱間圧延方法及び装置

Info

Publication number: JPH09182903A
Application number: JP35333295A
Authority: JP
Inventors: Kouhachirou Oohashi; 貢八郎大橋
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1997-07-15
Anticipated expiration: 2015-12-29
Also published as: JP3573177B2

Abstract

(57)【要約】【課題】線径が５．５mm以下の細線を高効率かつ高品質
で製造できる線材の熱間圧延方法及び装置を提供する。【解決手段】熱間圧延装置１は、下記の要件を含んで
構成される。スケール除去装置４：被圧延材搬送路の
中間に設けられ、搬送される被圧延材Ａ1の表面に形成
されたスケール層を連続的に除去する。加熱装置５：
スケール層が除去された被圧延材Ａ1に対し、その搬送
を許容した状態でこれと接触するとともに、被圧延材を
通電加熱する電極５１〜５４を備える。圧延機６：被
圧延材Ａ1を互いに異なる方向から圧縮する第一の対ロ
ールと第二の対ロールとを備え、それらの中心間距離を
Ｌ、第二の対ロールから導出された線材の線径をＤとし
た場合に、Ｌ／Ｄの値が３０以下となるように設定され
るとともに、第一の対ロールを導入側、第二の対ロール
を導出側として被圧延材Ａ1を順次圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材の熱間圧延方
法及び装置に関し、特に線径が５．５mm以下の細線を製
造するための方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、細線の製造方法としては、孔径が
次第に縮小する複数の線引きダイスに被圧延素材を順次
通すことにより線材を得る、いわゆる伸線法が使用され
ている。一方、伸線法以外の線材製造法としては圧延法
が知られている。ここで、比較的線径の小さい線材を圧
延法により製造する場合、回転軸線が例えばほぼ９０°
の角度をなすように互いに隣接して配置された対ロール
のスタンドを多段階に設け、それらの対ロールにより被
圧延材に順次圧延を施して縮径する方法が採用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、伸線法は冷
間加工しかできないため、特に高速度工具鋼や高合金鋼
のような難加工性の材料を線材化する場合には、ダイス
を一定パス通す毎に歪み除去のための焼鈍工程を追加し
なければならず製造効率が悪い欠点がある。一方、圧延
法は伸線法に比べて生産性が高く、また、熱間加工が可
能であることから、上述のような難加工性の材料でも連
続的に効率よく製造できる利点を有するが、熱間圧延の
ように被圧延材が加熱されてその変形抵抗が低下してい
る場合には、上流側の対ロールから下流側の対ロールへ
被圧延材が受け渡される際に線材に捻転が生じ、正常な
圧延が不能となる場合がある。ここで、線材の線径が比
較的大きい場合には、下流側の対ロールの入口部に補助
ロール等で構成されたローラガイドを設け、そのローラ
ガイドによりガイドしながら線材を供給することで捻転
の発生を防止することができるが、線径が小さくなると
ローラガイドもそれに合わせて小さくしなければなら
ず、線径が５．５mm以下になるとローラガイドの取付け
が実質的にできなくなり、そのような細線を圧延法で製
造することは困難とされていた。

【０００４】次に、熱間圧延により線材を製造する場合
は、被圧延材の加熱方法としては通電加熱法が用いられ
ている。しかしながら、通電加熱法においては、例えば
被圧延材の表面にスケールが付着していると、加熱時に
電極と被圧延材との間でスパークが発生することがあ
り、そのスパークにより被圧延材の表面に疵等を生じて
しまう欠点がある。

【０００５】本発明の課題は、線径が５．５mm以下の細
線を、伸線法を用いることなく高効率かつ高品質で製造
できる線材の熱間圧延方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明の熱間圧延方法の第一に係
る発明は、搬送される被圧延材の表面に形成されたスケ
ール層を、被圧延材搬送路の中間に設けられたスケール
除去装置により連続的に除去するスケール除去工程と、
被圧延材の搬送を許容した状態でこれと接触する電極を
備え、その電極を介して該被圧延材を通電加熱する加熱
装置により、スケール層が除去された被圧延材を加熱す
る加熱工程とを含み、その圧延工程が以下のように実施
されることを特徴とする。すなわち圧延工程において
は、被圧延材を互いに異なる方向から圧縮する第一の対
ロールと第二の対ロールとが、被圧延材の圧延方向に互
いに連なって配置された圧延機が使用され、それら第一
の対ロールと第二の対ロールとの中心間距離をＬ、第二
の対ロールから導出された線材の線径をＤとした場合
に、Ｌ／Ｄの値が３０以下となるように設定されるとと
もに、その第一の対ロールを導入側、第二の対ロールを
導出側として、前述の加熱装置により加熱された被圧延
材が順次圧延される。

【０００７】本発明者は、Ｌ／Ｄの値が３０以下となる
ように第一及び第二の対ロールを互いに近接して配置す
ることで、ローラガイドを使用しなくとも被圧延材に前
述の捻転が生じることを効果的に防止ないし抑制するこ
とができ、ひいては線径が５．５mm以下の細線を熱間圧
延法により製造することが可能となることを見い出した
のである。これにより、上述のような線径を有する細線
の製造能率を、従来の伸線法等と比べて飛躍的に高める
ことができる。一方、被圧延材は、圧延に先立ってスケ
ール除去装置により表面のスケールが連続的に除去され
た後、その搬送が許容された状態でこれと接触する電極
を介して通電加熱される。これにより、被圧延材と電極
との接触を確実でかつ安定したものとすることができ、
ひいては両者の間でスパークが発生することが防止ない
し抑制されるので、高品質の細線を歩留まり良く製造す
ることができる。

【０００８】一方、本発明の熱間圧延方法の第二に係る
発明は、加熱工程が下記のように実施されることを特徴
とする。すなわち、誘導加熱コイルを備えた加熱装置が
被圧延材搬送路の中間に設けられ、被圧延材は搬送され
つつその加熱装置により誘導加熱される。なお、圧延工
程については第一の発明と同様に実施される。この方法
によれば、被圧延材と接触する電極が使用されないので
前述のスパーク等が生ずることもなく、高品質の細線を
歩留まり良く製造することができる。

【０００９】上記第一及び第二の発明に共通して、加熱
装置と圧延機との間の距離は４ｍ以下に設定することが
できる。細線を熱間圧延により製造する場合、加熱され
た被圧延材は線径が細いことからその温度が低下しやす
い。特に、高速度工具鋼、ステンレス鋼、超合金、チタ
ン合金（例えばＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金）などの難加
工性材料は、熱間圧延における許容加熱温度範囲がかな
りせまく、素材温度の低下に起因して割れ等の不良を発
生しやすい傾向にあるが、加熱装置と圧延機との間の距
離を４ｍ以下に設定することで、加熱された被圧延材を
直ちに圧延することが可能となり、上述のような温度低
下、ひいてはそれに基づく製品不良等を効果的に防止す
ることができる。なお、上記距離は、より望ましくは３
ｍ以下とするのがよい。

【００１０】ここで、最終的に得られる線材の線径を
５．４〜１．３mmとすれば、得られる線材の寸法精度が
良好で欠陥等の不良の発生も少なく、伸線法と比較した
場合の製造効率上の優位性が特に大きくなるので望まし
い。本発明の方法は、さらに望ましくは５．４〜１．６
mmの線径の線材の製造に適用するのがよい。また、Ｌ／
Ｄの値は望ましくは２５以下、さらに望ましくは２０以
下とするのがよい。

【００１１】被圧延材は、第一の対ロール及び第二の対
ロールのそれぞれにおいて、その減面率が５〜３５％と
なるように圧延が施こすことが望ましい。減面率が５％
未満になると線材の製造能率が低下する。一方、減面率
が３５％を超えると、１パス当りの加工度が大きくなり
過ぎ、被加工材に欠陥が生じたりロールを痛めたりする
場合がある。減面率は、より望ましくは１０〜３５％、
さらに望ましくは２０〜３５％とするのがよい。

【００１２】第一及び第二の対ロールは、それらの回転
軸線が互いにほぼ９０°の角度をなすように配置するこ
とができる。この場合、第一の対ロールにより被圧延材
を、その圧縮方向における断面寸法Ｄ1が、これと直交
する方向の断面寸法Ｄ2よりも小さくなるように圧延
し、第二の対ロールによりその被圧延材を、それら各断
面寸法の比率Ｄ2／Ｄ1が縮小するように圧延することが
できる。このようにすれば、圧延１パス当りの減面率を
大きくすることができ、製造効率をさらに高めることが
できる。

【００１３】上記第一及び第二の対ロールの組は、被圧
延材の圧延方向に沿って複数組配置することができ、そ
れら対ロールの組によって被圧延材に対し順次圧延を施
すようにすることができる。こうすれば、被圧延材に対
し段階的に圧延を施すことができ、断面寸法の大きい被
圧延材からも細線を効率よく製造することができる。

【００１４】上記方法が適用できる被圧延材の材質は特
に限定されないが、例えば前述の難加工性材料線材の製
造に適用すれば、製造効率を高める上での波及効果が大
きい。この場合、使用する被圧延材の材質に応じて、そ
の圧延時の材料の温度を適宜設定することができる。こ
こで、本発明でいう熱間圧延とは、「被圧延材を加熱す
ることにより、その被圧延材の変形抵抗を常温における
変形抵抗よりも低下させた状態で圧延する」ことをい
い、いわゆる温間圧延と通称される方法も含むものとす
る。例えば、鉄系材料の場合、第一の対ロールに導入さ
れるときの被圧延材の温度を４００〜１２００℃に設定
することができる。温度が４００℃未満であると、変形
抵抗低下による加工効率向上の効果が十分に得られな
い。また、１２００℃を超えると、変形抵抗が逆に小さ
くなり過ぎて、線材に坐屈や捻転が生じやすくなり、正
常な圧延の実施が困難になる。ここで、複数の対ロール
の組を使用して多段階に圧延を行う場合には、被加工材
が、例えば対ロールの組の少なくとも最初のものに導入
される時点で、その温度が上述の範囲内のものとなるよ
うに設定すればよい。

【００１５】ここで、被圧延材の温度に対しては、材質
によってさらに望ましい温度域が設定される場合があ
る。例えば高速度工具鋼を被圧延材とする場合、該被圧
延材の温度を８００〜１１５０℃に設定することが望ま
しい。温度が８００℃未満となると十分な加工性が得ら
れなくなるほか、被圧延材の組織中の炭化物に割れが生
じてミクロボイドが発生し、延靱性の低下や焼入れ硬さ
の低下を招く。逆に、温度が１１５０℃よりも高くなる
と被圧延材の組織中に存在する炭化物が粗大化して、得
られる線材の強度低下を招く。なお、温度範囲は、より
望ましくは９５０〜１１５０℃とするのがよい。

【００１６】次に、上記第一の発明の方法を実施するた
めの本発明の熱間圧延装置は、下記の要件を含んで構成
されることを特徴とする。スケール除去装置：被圧延材搬送路の中間に設けら
れ、搬送される被圧延材の表面に形成されたスケール層
を連続的に除去する加熱装置：スケール除去装置よりも下流側に設けら
れ、スケール層が除去された被圧延材に対し、その搬送
を許容した状態でこれと接触する電極を備え、その電極
を介して該被圧延材を通電加熱する。圧延機：加熱装置の直後に配置される。そして、被圧
延材の圧延方向に互いに連なって配置され、かつ該被圧
延材を互いに異なる方向から圧縮する第一の対ロールと
第二の対ロールとを備え、それら第一の対ロールと第二
の対ロールに対し、それらの中心間距離をＬ、第二の対
ロールから導出された線材の線径をＤとした場合に、Ｌ
／Ｄの値が３０以下となるように設定されるとともに、
その第一の対ロールを導入側、第二の対ロールを導出側
として被圧延材を順次圧延する。上記装置によれば、前記第一の発明の方法を効率的に実
施することができる。

【００１７】ここで、スケール除去装置は、被圧延材を
搬送しながら、その表面に研磨粒子を含んだ気流を吹き
付けてスケール層を該表面から除去するショットブラス
ト装置を含むものとして構成することができる。これに
より、被圧延材の表面からスケールをより効果的に除去
することができる。

【００１８】また、通電加熱装置は、被圧延材に接触し
て連続的に通電加熱するローラー電極と、そのローラー
電極を該被加熱材に対して押し付ける加圧機構を備えた
ものとして構成することができる。これにより、電極と
被圧延材との接触状態をより確実なものとすることがで
きる。この場合、ローラー電極としては、その外周面の
被圧延材と接触する部分に、該被圧延材の搬送をガイド
する溝を設けたものを使用することが望ましい。また、
加圧機構としては、ばね方式のものや、空圧あるいは油
圧などの圧力シリンダー方式のものを採用することがで
きる。この場合、被圧延材に対するローラー電極の加圧
力の調整を容易にする観点から、エアーシリンダー方式
のものが特に好適に使用できる。

【００１９】次に、前述の第二の発明の方法を実施する
ための本発明の熱間圧延装置は、第一の発明の方法を実
施するための熱間圧延装置と同様の構成の圧延機を有す
るとともに、加熱装置が、被圧延材の搬送路の中間に設
けられ、その被圧延材を搬送しつつ、これを誘導加熱コ
イルにより加熱するものとして構成される。本装置によ
れば、前記第二の発明の方法を効率的に実施することが
できる。

【００２０】ここで、上記各装置構成においては、加熱
装置と圧延機との間の距離を４ｍ以下、より望ましくは
３m以下に設定することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明に係る熱間圧延装置
１の一例を概念的に示すもので、高速度工具鋼あるいは
ステンレス鋼等で構成された被圧延材Ａ1を、コイル状
態から引き出すアンコイラー２を備え、このアンコイラ
ー２から引き出された被圧延材Ａ1は多段ローラー式の
矯正機３に入り、この矯正機３を出た後スケール除去装
置４に入る。

【００２２】スケール除去装置４としては、図２に示す
ショットブラスト装置が使用されている。このショット
ブラスト装置４は、同図（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、搬送される被圧延材Ａ1に対し、その両側に配置さ
れた回転式の研磨粒子吹付ノズル１４ａから、研磨粒子
を含んだ気流１４ｂを吹き付けて、被圧延材Ａ1の表面
に形成されたスケール層を除去するものである。吹付け
後の研磨粒子は、同図（ａ）に示すように、ハウジング
１４ｃの底部に回収された後、バケットコンベア１４ｄ
により上方に搬送され、図示しないブロア等の気流発生
源からの気流と混合され、流路１４ｅを通って再び吹付
ノズル１４ａに供給される。

【００２３】スケールが除去された被圧延材Ａ1は続い
て加熱装置５に入る。この加熱装置５は、図３（ａ）に
示すように、被圧延材Ａ1に直接接触してこれを連続的
に通電加熱する水冷式の入側ローラー電極５１及び５２
と出側ローラー電極５３及び５４、それらローラー電極
をそれぞれ被圧延材Ａ1に対して押し付ける加圧機構と
しての入側エアーシリンダー５５及び５６と出側エアー
シリンダー５７及び５８、さらにローラー電極５１〜５
４を介して被圧延材Ａ1に通電することによりこれを抵
抗発熱させる電源５９（図１）等を備えている。ここ
で、各ローラー電極５１〜５４の外周部分には、被圧延
材Ａ1をガイドする溝５１ａ〜５４ａが形成されてい
る。その溝５１ａ〜５４ａの断面形状は、図３（ｂ）に
示すように被圧延材Ａ1の断面形状に適合させたものが
採用されており、例えば被圧延材Ａ1が円形断面を有し
ている場合には半円弧状のものとされている。

【００２４】加熱装置５によって連続的に加熱された被
圧延材Ａ1は圧延機６に入って圧延され、水冷装置７で
水冷されたあと、コイラー８によってコイル状に巻取ら
れる。圧延機６には、図４に示すような対スタンドＳ
が、図１に示すように被圧延材Ａ1の搬送方向に沿って
複数組配置されている。各対スタンドＳは、被圧延材Ａ
1の導入側に、回転軸線が設置面（図示せず）に対しほ
ぼ垂直方向を向くように配置された第一の対ロール１０
１ａ及び１０１ｂを備えた第一スタンド１０１（水平ス
タンド）と、その後段に配置され、回転軸線がほぼ水平
方向を向くように配置された第二の対ロール１０２ａ及
び１０２ｂを備えた第二スタンド１０２（垂直スタン
ド）とを備え、両対ロール１０１ａ及び１０１ｂならび
に１０２ａ及び１０２ｂの各回転軸線は、互いにほぼ９
０°の角度をなすものとされている。

【００２５】図５に示すように、第一の対ロール１０１
ａ及び１０１ｂならびに第二の対ロール１０２ａ及び１
０２ｂは、それぞれその外周面が圧延面１５１ａ及び１
５１ｂならびに１５２ａ及び１５２ｂとされ、それら圧
延面には被圧延材Ａ1の断面形状及び寸法を規定する溝
部１６１ａ及び１６１ｂならびに１６２ａ及び１６２ｂ
が形成されている。ここで、図５（ａ）に示すように、
第一スタンド１０１のロール１０１ａ及び１０１ｂは、
互いの圧延面１５１ａ及び１５１ｂを組み合わせたとき
に、断面形状が楕円状のロール孔型１６１ｃが形成され
るようになっている。また、第二スタンド１０２の対ロ
ール１０２ａ及び１０２ｂは、互いの圧延面１５２ａ及
び１５２ｂを組み合わせたときに、断面形状が円状のロ
ール孔型１６２ｃが形成されるようになっている。ま
た、図６に示すように、各対スタンドＳにおいて、第一
スタンド１０１と第二スタンド１０２との中心間の距離
をＬ、線材Ａ2の線径をＤとしたときのＬ／Ｄの値は３
０以下に設定されている。

【００２６】ここで、図１に示すように加熱装置５と圧
延機６との間の距離Ｋ（図１参照）は４ｍ以下に設定さ
れている。なお距離Ｋは、加熱装置５の出側ローラー電
極５３及び５４から圧延機６の最初の対スタンドＳの入
口部までの距離とされている。

【００２７】以下、熱間圧延装置１の作動について説明
する。矯正機３を出た被圧延材Ａ1は、ショットブラス
ト装置４に入ってそこで表面のスケールが除去され、続
いて加熱装置５において、入側ローラー電極５１及び５
２と出側ローラー電極５３及び５４との間で通電されて
抵抗発熱し、所定の温度まで上昇させられる。その温度
調節は、入側ローラー電極５１及び５２と出側ローラー
電極５３及び５４との間で流す電流を調節することによ
って行われる。

【００２８】被圧延材Ａ1は、予めショットブラスト装
置４によりスケールが除去されているので、ローラー電
極５１〜５４との間の接触が確実となり、スパークの発
生が抑制されることとなる。また、電極ローラー５１〜
５４には被圧延材Ａ1の断面形状に適合した形状の溝５
１ａ〜５４ａ（図３）が形成されていることから、接触
不良に基づくスパークの発生がさらに効果的に抑制され
ている。なお、被圧延材Ａ1の断面形状が直径Ｄ0の丸形
をなすときには、半円弧状の溝５１ａ〜５４ａの半径Ｒ
が、１．０５×（Ｄ0／２） ≦ Ｒ ≦ ５．０×
（Ｄ0／２）の範囲内のものとなるように設定すること
が、スパーク発生防止上さらに望ましい。

【００２９】一方、出側ローラー電極５３及び５４によ
り被圧延材Ａ1が例えば１０００℃以上の高温に加熱さ
れている場合は、被圧延材Ａ1は変形抵抗が相当小さく
なっており、ローラー電極との間の摩擦力で被圧延材Ａ
1に坐屈等の所望しない変形が生じたりしないよう、出
側ローラー電極５３及び５４による加圧力を入側ローラ
ー電極５１及び５２による加圧力よりも小さく設定する
ことが望ましい。これらの加圧力の調整は、エアーシリ
ンダー５５〜５８の圧力を調整することによって行うこ
とができる。

【００３０】こうして加熱された被圧延材Ａ1は圧延機
６に導入される。ここで、加熱装置５と圧延機６との間
の距離Ｋは４ｍ以下と小さく設定されていることから、
加熱された被圧延材Ａ1の温度低下が抑制される。圧延
機６においては、被圧延材Ａ1は各対スタンドＳにおい
て順次圧延される。すなわち、図４に示す対スタンドＳ
に対し、断面が円状で外径寸法がＤ0である被圧延材Ａ1
を第一スタンド１０１側より導入すると、図５（ａ）に
示すように、被圧延材Ａ1は、第一スタンド１０１の孔
型１６１ｃで断面が楕円状となるように圧延され、次い
で同図（ｂ）に示すように、第二スタンド１０２の孔型
１６２ｃで断面が円状となるように圧延されて、図６に
示すように線径Ｄ（＜Ｄ0）の線材Ａ2となって導出され
る。すなわち、被圧延材の断面形状は図５（ｃ）に示す
ように円状−楕円状−円状と変化しつつ、その断面積を
縮小してゆくこととなる。

【００３１】ここで、第一スタンド１０１において被圧
延材Ａ1は、その圧縮方向における断面寸法Ｄ1（すなわ
ち楕円の短軸に相当）が、これと直交する方向の断面寸
法Ｄ2（すなわち楕円の長軸に相当）よりも小さくなる
ように圧延される。次いで第二スタンド１０２では、被
圧延材Ａ1に対する圧縮方向がほぼ９０°変化すること
から、上記断面寸法の比Ｄ2／Ｄ1が縮小するように圧延
される。すなわち圧延後の上記各寸法をＤ1'及びＤ2'と
すれば、（Ｄ2／Ｄ1）＞（Ｄ2'／Ｄ1'）となる。ここ
で、各スタンド１０１及び１０２における減面率を５〜
３５％となるように調整すれば、熱間圧延の効率を高め
ることができる。

【００３２】ここで、第一スタンド１０１と第二スタン
ド１０２とは、前述のＬ／Ｄの値が３０以下となるよう
に互いに近接させることにより、被圧延材Ａ1に捻転が
生じにくくなるので、これらスタンド間にローラガイド
は設けなくてもよくなり、線径が５．５mm以下の細線を
熱間圧延により製造することが可能となる。なお、ロー
ルの外径をｄとしたときに、上記中心間距離Ｌとの間に
Ｌ＜１．２ｄの関係が成り立っていれば、被圧延材Ａ1
への捻転の発生がさらに起こりにくくなる。なおＬは、
より望ましくはＬ＜１．０ｄとするのがよい。なお、本
実施例では、対スタンド内Ｓにおいて被圧延材の導入側
が水平スタンド、導出側が垂直スタンドとされている
が、この位置関係を逆転することも可能である。

【００３３】ここで、対スタンドＳにおいて、第一及び
第二の対ロール１０１ａ及び１０１ｂならびに１０２ａ
及び１０２ｂに形成されるロール孔型１６１ｃ及び１６
２ｃの形状は、楕円状−円状の組み合わせに限らず各種
のものが使用できる。以下にその例を示す。図７におい
ては、ロール孔型１６１ｃ及び１６２ｃがそれぞれ縦長
菱形状及び正方形状に形成されており、線材Ａ2は正方
形状の断面となって導出される。また、図８に示すよう
に、被圧延材Ａ1から線材Ａ2に至る断面形状の変化が、
正方形状−楕円状−円状となるように圧延を行うことも
できる。

【００３４】さらに、第一及び第二の対ロール１０１ａ
及び１０１ｂならびに１０２ａ及び１０２ｂの少なくと
も一方に対し、ロール孔型が形成されないものを使用す
ることも可能である。図９に示す例では、被圧延材Ａ1
は正方形状の断面を有するものとされ、同図（ａ）に示
すように、第一の対ロール１０１ａ及び１０１ｂの圧延
面１５１ａ及び１５１ｂは平形とされてロール孔型は形
成されていない。このような対ロール１０１ａ及び１０
１ｂにより被圧延材Ａ1は、（ａ）に示すようにロール
による圧縮方向につぶれるように変形して長方形状の断
面を有するものとなり、次いで（ｂ）に示すように、例
えば正方形状のロール孔型１６２ｃを有した第二の対ロ
ール１０２ａ及び１０２ｂを通すことにより、対応する
形状の断面を有した線材Ａ2とされる。また、図１０
は、第一及び第二の対ロールの双方に対し、ロール孔型
が形成されない平形の圧延面を有するものを使用した例
を示している。被圧延材Ａ1は、同図（ａ）に示すよう
に第一の対ロール１０１ａ及び１０１ｂにより長方形状
断面となるように圧縮変形し、次いで（ｂ）に示すよう
に、第二の対ロール１０２ａ及び１０２ｂによりこれと
逆方向に圧縮変形して、例えば正方形状の断面を有する
線材Ａ2となる。

【００３５】さらに、上述のような対スタンドを複数使
用して段階的に圧延を施す場合、各対スタンドにおける
ロール孔型形状（あるいは平形圧延面）は、同一の組合
せのみを使用して圧延を施してもよいが、２種以上の組
合せを複合させて圧延を施すようにしてもよい。図１１
は、２つの対スタンドＳ1及びＳ2を使用して圧延を行う
場合の例を示しており、同図（ａ）、（ｂ）は楕円状−
円状、あるいは縦長菱形状−菱形状等、同一のロール孔
型の組合せのみを使用して圧延する場合を、（ｃ）は互
いに異なる組合せを複合させた例を示している。すなわ
ち、（ｃ）においては、前段側の対スタンドＳ1では平
形圧延面−平形圧延面の組合せが、後段側の対スタンド
Ｓ2では楕円状−円状のロール孔型の組合せが採用され
ている。

【００３６】次に、加熱装置５においては、入側ローラ
ー電極５１及び５２ならびに出側ローラー電極５３及び
５４のうち少なくともいずれかを、被圧延材Ａ1の走行
方向に移動可能にし、少なくとも被圧延材Ａ1の先端部
分もしくは後端部分の通電加熱時に、電極間隔を変えて
通電するように構成することができる。このように加熱
装置５を構成することにより、以下に述べるように被圧
延材Ａ1の先端部もしくは後端部に発生する加熱不十分
の部分が少なくなり、材料歩留まりを向上させることが
できる。

【００３７】図１２はその一例を示しており、入側ロー
ラー電極５１及び５２と出側ローラー電極５３及び５４
は、それぞれ電極ホルダー２１ないし３１に回転可能に
保持されており、駆動モータ２２ないし３２によって回
転駆動されるとともに、各電極ホルダー２１及び３１が
エアーシリンダ２３及び３３によって被圧延材Ａ1の走
行方向及びその反対方向に移動可能とされている。

【００３８】その作用であるが、スケール除去装置４
（図１）を出た被圧延材Ａ1は、搬送速度ｖ’で搬送さ
れながら加熱装置５に入り、図１３（ａ）に示すように
その先端部分が出側ローラー電極５３及び５４から長さ
ｌ1だけ出たところで通電が開始され、エアーシリンダ
３３（図１２）のロッド３３ａを引込み作動させること
により、出側ローラー電極５３及び５４を被圧延材Ａ1
とともに速度ｖ’で移動させ、同図（ｂ）に示す状態を
経た後、（ｃ）に示すように、電極間隔が所定の加熱効
率を達成するのに十分な値ｌ0となったところでエアー
シリンダ３３の引込み作動を停止させる。そして、電極
間隔をｌ0に固定した状態で被圧延材Ａ1を速度ｖで走行
させながら通電加熱を行う。こうして加熱装置５を出た
被圧延材Ａ1の先端部分は、（ｄ）に示すように、通電
加熱しない先端部の長さｌ1とこれに続く加熱不十分の
部分の長さｌ2とを加えた長さ（ｌ1＋ｌ2）の部分が図
示しない切断機によって切断された後、圧延機６に供給
される。

【００３９】他方、被圧延材Ａ1の終端部分に近づき、
終端部分の残りの長さが前記（ｌ1＋ｌ2）の長さと同じ
になれば、エアーシリンダ２３を押出し作動させて入側
ローラー電極５１及び５２を速度ｖ’で移動させ、電極
間隔がｌ2に到達すればエアーシリンダ２３の押出し作
動を停止させて通電加熱を終了し、被圧延材Ａ1の終端
部分から長さ（ｌ1＋ｌ2）の部分を切断機により切断・
除去する。従って、入側ローラー電極５１及び５２と出
側ローラー電極５３及び５４との間隔をｌ0に固定して
配置した場合は、被圧延材Ａ1の先端部及び末端部の切
断長さはｌ0＋ｌ1となるのに対し、上述のように構成し
た場合には切断長さを、それよりもかなり短いｌ1＋ｌ2
とすることができ、被圧延材Ａ1の歩留りを向上させる
ことができる。

【００４０】最後に、被圧延材Ａ1は、通電加熱するか
わりに誘導加熱炉を用いて加熱するようにしてもよい。
すなわち、図１においてスケール除去装置４と通電式の
加熱装置５に代えて、図１４に示す誘導加熱炉４４を配
置する。誘導加熱炉４４は、入口部４４ａと出口部４４
ｂを有するトンネル状に形成され、内部に誘導加熱コイ
ル４４ｃを備えている。入口部４４ａから導入された被
圧延材Ａ1は、搬送されながらこの誘導加熱コイル４４
ｃにより誘導加熱されて出口部４４ｂから導出される。
ここで、出口部４４ｂと圧延機６との間の距離を４ｍ以
下とすれば、加熱された被圧延材Ａ1の温度低下を抑制
する上で効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱間圧延装置を概念的に示す側面図。

【図２】ショットブラスト装置の模式図。

【図３】通電加熱式の加熱装置の要部をその作用ととも
に示す説明図。

【図４】圧延機の対ロールの配置関係を示す斜視図。

【図５】そのロール孔型の断面形状の一例を示す模式
図。

【図６】圧延機の対ロールの配置関係を示す平面模式
図。

【図７】ロール孔型の断面形状の変形例を示す模式図。

【図８】圧延に伴う線材の断面形状変化の例を示す断面
模式図。

【図９】第一及び第二の対ロールのうち、その一方の圧
延面を平形に形成した例を示す模式図。

【図１０】第一及び第二の対ロールの圧延面を、いずれ
も平形に形成した例を示す模式図。

【図１１】複数の対ロールの組により段階的に圧延を施
した場合の、線材の断面形状変化の例を示す断面模式
図。

【図１２】ローラー電極を移動可能に設けた加熱装置の
例を示す模式図。

【図１３】その作用説明図。

【図１４】誘導加熱炉の斜視図及び側面断面図。

【符号の説明】

１熱間圧延装置４スケール除去装置５加熱装置６圧延機４４加熱装置４４ｃ誘導加熱コイル５１〜５４ローラー電極５５〜５８エアーシリンダー（加圧機構）１０１ａ、１０１ｂ第一の対ロール１０２ａ、１０２ｂ第二の対ロールＡ1 被圧延材Ａ2 、Ａ3 線材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送される被圧延材の表面に形成された
スケール層を、被圧延材搬送路の中間に設けられたスケ
ール除去装置により連続的に除去するスケール除去工程
と、被圧延材の搬送を許容した状態でこれと接触する電極を
備え、その電極を介して該被圧延材を通電加熱する加熱
装置により、前記スケール層が除去された被圧延材を加
熱する加熱工程と、前記加熱された被圧延材を圧延して線径が５．５mm以下
の線材を得る圧延工程とを含み、前記圧延工程においては、前記被圧延材を互いに異なる
方向から圧縮する第一の対ロールと第二の対ロールと
が、該被圧延材の圧延方向に互いに連なって配置された
圧延機が使用され、それら第一の対ロールと第二の対ロ
ールの中心間距離をＬ、前記第二の対ロールから導出さ
れた線材の線径をＤとした場合に、Ｌ／Ｄの値が３０以
下となるように設定されるとともに、その第一の対ロー
ルを導入側、第二の対ロールを導出側として、前記被圧
延材が順次圧延されることを特徴とする線材の熱間圧延
方法。
【請求項２】誘導加熱コイルを備えた加熱装置を被圧
延材搬送路の中間に設け、被圧延材を搬送しつつその加
熱装置により誘導加熱する加熱工程と、前記加熱された被圧延材を圧延して線径が５．５mm以下
の線材を得る圧延工程とを含み、前記圧延工程においては、前記被圧延材の圧延方向に互
いに連なって配置され、かつ該被圧延材を互いに異なる
方向から圧縮する第一の対ロールと第二の対ロールとを
備えた圧延機が使用され、それら第一の対ロールと第二
の対ロールの中心間距離をＬ、前記第二の対ロールから
導出された線材の線径をＤとした場合に、Ｌ／Ｄの値が
３０以下となるように設定されるとともに、その第一の
対ロールを導入側、第二の対ロールを導出側として、前
記被圧延材が順次圧延されることを特徴とする線材の熱
間圧延方法。
【請求項３】前記加熱装置と前記圧延機との間の距離
が４ｍ以下に設定されている請求項１又は２に記載の熱
間圧延方法。
【請求項４】被圧延材搬送路の中間に設けられ、搬送
される前記被圧延材の表面に形成されたスケール層を連
続的に除去するスケール除去装置と、そのスケール除去装置よりも下流側に設けられ、前記ス
ケール層が除去された被圧延材に対し、その搬送を許容
した状態でこれと接触する電極を備え、その電極を介し
て該被圧延材を通電加熱する加熱装置と、その加熱装置の直後に配置された圧延機であって、被圧
延材の圧延方向に互いに連なって配置され、かつ該被圧
延材を互いに異なる方向から圧縮する第一の対ロールと
第二の対ロールとを備え、それら第一の対ロールと第二
の対ロールに対し、それらの中心間距離をＬ、前記第二
の対ロールから導出された線材の線径をＤとした場合
に、Ｌ／Ｄの値が３０以下となるように設定されるとと
もに、その第一の対ロールを導入側、第二の対ロールを
導出側として、前記加熱装置により加熱された被圧延材
を順次圧延する圧延機と、を含むことを特徴とする線材の熱間圧延装置。
【請求項５】前記スケール除去装置は、前記被圧延材
を搬送しながら、その表面に研磨粒子を含んだ気流を吹
き付けて前記スケール層を該表面から除去するショット
ブラスト装置を含む請求項４記載の熱間圧延装置。
【請求項６】前記通電加熱装置は、被圧延材に接触して連続的に通電加熱するローラー電極
と、そのローラー電極を該被加熱材に対して押し付ける加圧
機構とを備える請求項４又は５に記載の熱間圧延装置。
【請求項７】被圧延材搬送路の中間に設けられ、該被
圧延材を搬送しつつ、これを誘導加熱コイルにより加熱
する加熱装置と、その加熱装置の直後に配置された圧延機であって、被圧
延材の圧延方向に互いに連なって配置され、かつ該被圧
延材を互いに異なる方向から圧縮する第一の対ロールと
第二の対ロールとを備え、それら第一の対ロールと第二
の対ロールに対し、それらの中心間距離をＬ、前記第二
の対ロールから導出された線材の線径をＤとした場合
に、Ｌ／Ｄの値が３０以下となるように設定されるとと
もに、その第一の対ロールを導入側、第二の対ロールを
導出側として、前記加熱装置により加熱された被圧延材
を順次圧延する圧延機と、を含むことを特徴とする線材の熱間圧延装置。
【請求項８】前記加熱装置と前記圧延機との間の距離
が４ｍ以下に設定されている請求項４ないし７のいずれ
かに記載の熱間圧延装置。