JPH0966302A - Ｈｄｒ式連続圧延設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造設備を長大化させることなく省エネルギ
ー・高能率の連続圧延を可能にする。 【解決手段】 連続鋳造機１により連続鋳造されたビレ
ット１０をターンテーブル２を介して順次接続ライン１
２に直送し、ビレットのスケールをスケール除去装置３
において除去した後、先行ビレットの後端面と後行ビレ
ットの先端面を走間フラッシュバット溶接装置４におい
てフラッシュバット溶接し、その溶接部１５のバリを走
間バリ取り装置５においてグラインダー５１〜５３によ
り削除し、連続ビレットを誘導加熱装置６で加熱し、圧
延機列７で連続圧延する。ターンテーブルはその回転中
においてビレットを中心線上にシフトさせ、接続ライン
に一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造されたビ
レットを高温下で直送し、連続的に接続し圧延すること
により条鋼及び線材を製造するＨＤＲ式連続圧延設備に
関する。

【０００２】

【従来の技術】線材、棒鋼、あるいは形鋼を省エネルギ
ー・高能率に製造する圧延方法として、直送圧延法（Ｈ
ＤＲ，Hot Direct Rollingの略）が知られている。これ
は、連続鋳造されたビレットをそのまま圧延機に直送、
または加熱炉で適宜の温度に昇温したのち、圧延機列に
送り込んで連続的に圧延するものである。しかし、この
方法は、ビレットを１本ずつ圧延するものであるため、
製品の短尺が出るなど歩留りが悪く、このため最近では
より一層の高能率化を可能にするべく、ビレットを連続
的に接続してから圧延する連続圧延法が試みられてい
る。この連続圧延法には、例えば特開昭５２−４３７５
４号公報がある。この方法は、連続鋳造されたビレット
は一旦冷却されたのち加熱炉で適宜の温度に加熱され、
加熱炉からの抽出ビレットの後端と次の抽出ビレットの
先端を走間フラッシュバット溶接機でフラッシュバット
溶接し、スカーフアで溶接部のバリ取りを行い、このよ
うに接続した連続ビレットを誘導加熱装置で再加熱した
のち、圧延機列で連続的に圧延するものである。

【０００３】しかしながら、従来の連続圧延法では、ビ
レットの鋳造ラインと圧延ラインとが直結されていない
ためにビレットの加熱工程と再加熱工程の２つの工程が
必要不可欠なものとなっている。その結果、省エネルギ
ー化に逆行する一面を持つばかりでなく、製造設備が極
めて長大化する不利益を招く。また、ビレットの加熱と
再加熱を一台の加熱炉で共用するものも提案されている
（特公昭５７−１１７２２号）が、この方法でもビレッ
トの加熱と再加熱の２工程を必要とする点では同じであ
り、しかもビレットを接続する前に一旦圧延方向と反対
方向に加熱炉から搬出し、ついで方向転換してから、接
続工程、溶接部のバリ取り工程、再加熱工程（同じ加熱
炉による）、圧延工程と続くものであるから、熱損失が
大きく、製造設備の長大化も免れない。また、一般にビ
レットの鋳造ラインは圧延ラインと交叉状に配置される
のが通例であり、ビレットを複数ストランドで連続鋳造
する場合、チェーンコンベア等を用いて接続ライン上に
搬入していたが、このような方法では大きなスペースを
必要とするなどの問題があった。さらに、前記特開昭５
２−４３７５４号、特公昭５７−１１７２２号公報の方
法では、溶接部のバリを総形バイト等の工具で強引に剥
ぎ取るような方法であるから、バイトの摩滅が激しく、
実用には適しない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造設備の
長大化を極力おさえて省エネルギー・高能率の連続圧延
を実現することを課題としており、いわば前述した直送
圧延法と連続圧延法の各々の特長を活かすよう両方法の
組み合わせに係るＨＤＲ式連続圧延方法を実際的に効率
良く実施するための製造設備を得ることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係るＨＤＲ式連続圧延設備は、連続鋳造機
から直送されるビレットを連続的に接続するための接続
ラインを圧延ラインの上流側に直線状に接続し、前記接
続ライン上に、上流側より、前記ビレットを移載するタ
ーンテーブルと、前記ビレットのスケールをスケール除
去装置と、先行ビレットの後端と後行ビレットの先端を
フラッシュバット溶接で連続的に接続する走間フラッシ
ュバット溶接装置と、溶接部のバリをグラインダーによ
り削除する走間バリ取り装置と、連続ビレットを加熱す
る誘導加熱装置とを設置し、前記ターンテーブルを回転
中において前記ビレットを中心線上にシフトさせ、該ビ
レットを前記接続ラインに一致させる構成としたもので
ある。

【０００６】ビレットの接続ラインの基端側にターンテ
ーブルを配設することにより、ターンテーブルを介して
鋳造ラインと接続ラインをどのような交叉角度でも接続
可能なので、製造ラインの配置構成上の自由度が増加
し、既設設備への対応も容易なものとなる。しかも、タ
ーンテーブルの回転中にビレットを中心線上にシフトさ
せるようになっているので、多連鋳造による複数のビレ
ットをスムーズに接続ライン上に移送することができ、
またタイムサイクル上のバッファ機能を持たせることが
できる。そして、ターンテーブルに続けて、順次スケー
ル除去装置、走間フラッシュバット溶接装置、走間バリ
取り装置、誘導加熱装置を配置し、これらの装置を経て
一連に接続した連続ビレットを圧延機列で連続圧延する
ものであり、ビレットの加熱昇温が最小限で済むため、
製造設備を長大化させることなく省エネルギー・高能率
の連続圧延を実施することができる。連続鋳造機からの
直送ビレットは８００〜９００℃の高温下にあり、その
スケールを除去後直ちに走間においてフラッシュバット
溶接を行うようにしているので、フラッシュバット溶接
に必要な予熱時間を短くすることができ、溶接時間も短
くなる。また、フラッシュバット溶接であるため、アプ
セットにより不純物が溶接部に介在する恐れがなく、組
織変化も微少であり、接合強度を母材（ビレット）とほ
ぼ同等にすることができる。さらに、アプセットにより
ビレット外周上に隆起した溶接部のバリを走間において
グラインダーにより削除することにしているので、バリ
取りを容易に行うことができるとともに、バリ取り時間
が短く、また砥石研削の特徴としてグラインダーが摩耗
してもその切れ味を長期間一定に保つことができる。こ
のように接続された連続ビレットは、誘導加熱装置によ
り９５０〜１０５０℃に加熱された後、圧延機列で連続
圧延される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明のＨＤＲ式連続圧延
設備の一構成例を示す概要図で、各構成装置の平面的な
配置関係を示している。同図において、１は連続鋳造機
であり、この例では２ストランドの連続鋳造機として示
してある。２はビレット１０の接続ライン１２の基端側
に設置したターンテーブルで、その回転中心２０は接続
ライン１２に一致している。鋳造ライン１１と接続ライ
ン１２は直角に配設されているが、その交叉角度は自由
に設定することがである。複数の鋳造ライン１１はター
ンテーブル２の回転中心２０に対し対称に配置されてお
り、ターンテーブル２の回転中において、その上に移載
されたビレット１０を中心線２１上にシフトさせ、ビレ
ット１０を接続ライン１２と一致させるようになってい
る。このシフト機構は図示されていないが、ターンテー
ブル２上に設けた支持ロールの列をスライドさせるなど
の手段により可能である。ビレットの接続ライン１２は
圧延ライン１３の上流側に直線状に接続されており、接
続ライン１２上には、ターンテーブル２に続けて順次、
スケール除去装置３、走間フラッシュバット溶接装置
４、走間バリ取り装置５、及び誘導加熱装置６が配置さ
れている。７は圧延ライン１３を構成する多数の圧延機
スタンドからなる圧延機列である。

【０００８】スケール除去装置３は、例えば高圧水の吹
き付け、または回転ブラシにより、ビレット１０のスケ
ールを除去するようになっている。これにより、フラッ
シュバット溶接時の通電を良くするとともに、電極面の
損傷を防止することができる。また、ビレット１０のス
ケールを除去する部分は、必ずしもビレットの全長とす
る必要はなく、ビレット１０の端面とフラッシュバット
溶接用の電極が接触するビレット１０の先端部及び後端
部に限定することができる。

【０００９】図２は走間フラッシュバット溶接装置４の
概要図、図３は同溶接装置の内部のクランプ装置の部分
断面側面図、図４は同クランプ装置の正面図である。こ
の溶接装置４は、走行機体４０の内部に固定ヘッド４１
と移動ヘッド４２を設け、各ヘッドに、先行ビレット１
０ａ及び後行ビレット１０ｂをそれぞれクランプするた
めの油圧シリンダ４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂを複
数装備してなるものである。これらのうちビレットの端
面に近い方の油圧シリンダ４３ａと油圧シリンダ４３ｂ
のクランプ体は電極４５、４６となっている。また、固
定ヘッド４１と移動ヘッド４２は複数のアプセット用油
圧シリンダ４７で結合されている。なお、電極駆動用の
油圧シリンダ４３ａ、４３ｂはビレットの端面にできる
だけ近い位置にセットされる。図中、４８は固定ヘッド
４１を取り付ける架台である。

【００１０】上記溶接装置４により、先行ビレット１０
ａの後端面と後行ビレット１０ｂの先端面をフラッシュ
バット溶接したときの溶接部１５の断面形状を図５
（ａ）に模式的に示す。フラッシュバット溶接時のアプ
セットにより、溶接部１５が外周上に隆起するので、こ
のバリ１５ａを次に述べる走間バリ取り装置５によって
削除する。バリ取りした後の状態を図５（ｂ）に示す。

【００１１】図６は丸ビレットを対象とした場合の走間
バリ取り装置の概要図、図７は角ビレットを対象とした
場合の走間バリ取り装置の概要図で、図７（ａ）は側面
図、図７（ｂ）は正面図である。図６に示す走間バリ取
り装置５は、図示しない走行機体上に、独立に回転駆動
される複数のグラインダー５１〜５３をビレット１０の
外周上に等間隔に配置し、かつ、各グラインダー５１〜
５３をビレット１０の中心軸に対し斜めに配置するとと
もに、ビレット１０の回りに旋回するように構成したも
のである。さらに、各グラインダー５１〜５３はビレッ
ト１０の半径方向に移動可能になっている。各グライン
ダー５１〜５３をビレット１０の中心軸に対し斜めに配
置することにより、比較的厚さの薄いグラインダーを用
いても溶接部１５のバリ１５ａを幅広く削除することが
できる。丸ビレット１０に対しては、このように複数の
グラインダー５１〜５３を丸ビレット１０の回りに旋回
させることによって、図５（ｂ）に示すようにバリ１５
ａを研削することができる。

【００１２】角ビレット１４の場合には、図７に示すよ
うにグラインダー５４〜５７を角ビレット１４の周囲を
囲むように配置し、かつ、それぞれ斜めに配置するとと
もに、左右のグラインダー５４、５５と上下のグライン
ダー５６、５７とを角ビレット１４の進行方向に対して
ずらして配置し、機械的に干渉しないようにしている。
したがって、この場合にはバリは２段階で削除されるこ
とになる。

【００１３】誘導加熱装置６及び圧延機列７は周知のも
のであるから、それらの詳細な図示は省略する。

【００１４】次に、上記ＨＤＲ式連続圧延設備の動作を
説明する。連続鋳造機１により連続鋳造されたビレット
１０は、ターンテーブル２上に１本ずつ移載され、ター
ンテーブル２の回転中においてビレット１０を中心線２
１上にシフトさせ、接続ライン１２と一致させた後、順
次接続ライン１２に直送される。この直送ビレット１０
は、ほぼ一定の間隔を保って移動し、まず、スケール除
去装置３において、水圧式または機械式により、主とし
てビレット１０の端面、先端部及び後端部のスケールが
除去される。次に、走間フッシュバット溶接装置４がビ
レット１０とほぼ同速度で走行しているときに、先行ビ
レット１０ａと後行ビレット１０ｂをそれぞれ油圧シリ
ンダ４３ａ、４４ａ、４３ｂ、４４ｂによりクランプ
し、アプセット用油圧シリンダ４７により後行ビレット
１０ｂを先行ビレット１０ａに近づけて接触させ、両端
面に電極４５、４６を通じて大電流を流し、短絡・アー
クを発生させ、両端面を溶融状態にした後、アプセット
用油圧シリンダ４７により後行ビレット１０ｂにアプセ
ットをかけ、先行ビレット１０ａと接合する。このフラ
ッシュバット溶接装置４は図１に示す所定のストローク
Ｓ1 をビレット搬送速度とほぼ同一速度で走行する間に
フラッシュバット溶接を行い、溶接後は元の位置に復帰
し、このように接続した連続ビレット１０ｃに次の後行
ビレット１０ｂを接続するために上記と同じ動作を繰り
返して、フラッシュバット溶接を行う。このように次々
にビレット１０をフラッシュバット溶接で接続してい
く。

【００１５】各溶接部１５のバリ１５ａは、走間バリ取
り装置５において連続的に削除される。すなわち、同装
置５は、連続ビレット１０ｃの溶接部１５を検出する
と、下流側に走行しながら、定常的に回転しているグラ
インダー５１〜５３を適当な油圧シリンダ等によりビレ
ット中心側に移動させていき、ビレット１０ｃにプリセ
ットする。そして、ビレット１０ｃが更に下流側に搬送
されて、グラインダー５１〜５３の下面にビレット１０
ｃの溶接部１５が到達すると、駆動モータの駆動電流が
急激に増加するので、それによって溶接部１５の到達を
検出する。溶接部１５がグラインダー５１〜５３の下面
に到達すると、回転中のグラインダー５１〜５３をプリ
セットした位置に固定し、更にビレット１０ｃの回りに
旋回させることによって、ビレット１０ｃの周方向全体
のバリ１５ａを研削することができる。このバリ取り装
置５も図１に示す所定のストロークＳ2 を走行する間に
バリ取りを行い、バリ取り後は元の位置に復帰して次の
溶接部１５に対するバリ取り動作を上記と同様に行う。
このようにして各溶接部１５のバリ１５ａが連続的に削
除される。また、角ビレット１４を対象とする場合は、
グラインダー５４〜５７を図７に示すように配置するこ
とによって、各グラインダー５４〜５７を回転させなが
ら上流側のグラインダー５４、５５から順次溶接部に近
づけていくことにより、バリの左右部、次いで上下部
と、２段階でバリを研削することができる。

【００１６】上記のように連続ビレット１０ｃは、走間
バリ取り装置５において各溶接部１５のバリ取りを行い
つつ、次の誘導加熱装置６に搬入され、ここで９５０〜
１０５０℃に昇温され、さらに加熱昇温後の連続ビレッ
ト１０ｃを圧延機列７によって連続圧延する。

【００１７】以上により明らかなように、連続鋳造され
たビレット１０を順次直送し、スケール除去工程、走間
フラッシュバット溶接工程、走間バリ取り工程、加熱工
程を経て連続圧延するものであるので、ビレットの加熱
工程が１工程で済み、省エネルギー化に大いに寄与する
とともに、製造設備が長大化することなく高能率の連続
圧延を実施することができる。また、フラッシュバット
溶接の際には、未だ直送ビレットが８００〜９００℃と
いう高温を保持している間に溶接が行われるので、フラ
ッシュバット溶接に必要な予熱時間を短縮することがで
き、したがって溶接時間を短くすることができるため、
サイクルタイムの短縮化が可能である。強度的にもフラ
ッシュバット溶接であれば何ら問題はない。そしてさら
に、溶接部１５のバリ取りをグラインダーで行っている
ので、時間がかからず、砥石研削の特徴としてグライン
ダーが摩耗しても、良好な切れ味を長期間保つことがで
きる。

【００１８】また、ターンテーブル２によって鋳造ライ
ン１１と接続ライン１２を中継する方式であるため、ど
のような交叉角度でも両ラインを接続することができ、
製造ラインの配置構成上の自由度が大きいものである。
なお、鋳造ライン１１と接続ライン１２が平行の場合
は、図８に示すように２つのターンテーブル２ａ、２ｂ
を用いて接続すれば良い。２ｃは搬送ロールからなる中
継ラインである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、連続鋳
造された直送ビレットの一連の連続圧延であるので、製
造設備を長大化させることなく省エネルギー・高能率の
連続圧延が可能である。また、ビレットの溶接時間、溶
接部のバリ取り時間の短縮が可能なのでサイクルタイム
の短縮を図ることができる。さらに、ターンテーブルに
よって鋳造ラインと接続ラインを中継するものであるの
で、製造ラインの配置構成上の自由度が大きく、既存設
備への対応も容易であり、タイムサイクル上のバッファ
機能を有するなど実用設備としての効果が大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＨＤＲ式連続圧延設備の概要図であ
る。

【図２】走間フラッシュバット溶接装置の概要図であ
る。

【図３】上記溶接装置の内部のクランプ装置の部分断面
側面図である。

【図４】上記クランプ装置の正面図である。

【図５】ビレットの溶接部のバリ取り前及びバリ取り後
の状態を示す断面図である。

【図６】丸ビレットの場合の走間バリ取り装置の正面図
である。

【図７】角ビレットの場合の走間バリ取り装置の概略側
面図及び概略正面図である。

【図８】本発明の他の配置構成を示す概要図である。

【符号の説明】

１ 連続鋳造機 ２ ターンテーブル ３ スケール除去装置 ４ 走間フラッシュバット溶接装置 ５ 走間バリ取り装置 ６ 誘導加熱装置 ７ 圧延機列 １０ ビレット（丸ビレット） １０ａ 先行ビレット １０ｂ 後行ビレット １０ｃ 連続ビレット １１ 鋳造ライン １２ 接続ライン １３ 圧延ライン １４ 角ビレット １５ 溶接部 １５ａ バリ ２０ 回転中心 ２１ 中心線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造機から直送されるビレットを連
   続的に接続するための接続ラインを圧延ラインの上流側
   に直線状に接続し、前記接続ライン上に、上流側より、
   前記ビレットを移載するターンテーブルと、前記ビレッ
   トのスケールを除去するスケール除去装置と、先行ビレ
   ットの後端と後行ビレットの先端をフラッシュバット溶
   接で連続的に接続する走間フラッシュバット溶接装置
   と、溶接部のバリをグラインダーにより削除する走間バ
   リ取り装置と、連続ビレットを加熱する誘導加熱装置と
   を設置し、前記ターンテーブルを回転中において前記ビ
   レットを中心線上にシフトさせ、該ビレットを前記接続
   ラインに一致させる構成としたＨＤＲ式連続圧延設備。