JPH10244301A - 熱間圧延設備及び熱間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗バーの接合により生じた接合部付近の、粗
バーの長手方向温度分布を均一にし、接合部付近の材質
や仕上形状のばらつきを減らし、仕上圧延中の接合部の
破断を防止する。 【解決手段】 所定温度のスラブは、粗圧延機１で粗
圧延されて粗バーとなる。切断機３は、粗バーの先端又
は後端を切断して接合面を作る。先行する粗バーの後端
の接合面と、後行する粗バーの先端の接合面は、接合装
置４にて接合される。制御装置６は、粗バー温度検出装
置５によって検出された低温部を、粗バー位置検出装置
２ａの出力に基づいてトラッキングし、低温部が誘導加
熱装置７の位置に達したとき、誘導加熱装置を制御して
低温部を加熱する。加熱は、粗バー温度検出装置５の出
力に基づき、加熱後に均一な長手方向温度分布が得られ
るように行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２本以上の粗バー
の先後端を接合して連続熱間圧延を行うための熱間圧延
機及び当該熱間圧延機を用いた熱間圧延方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】スラブを圧延して熱延鋼帯となす熱間圧
延においては、従来よりスラブを１本ずつ圧延するバッ
チ圧延が行われてきた。しかし、このバッチ圧延におい
ては、被圧延材が圧延機に噛み込む際の噛み込み不良に
起因してライン停止が発生するという問題点があった。
また、被圧延材の先後端が非拘束であることに起因して
形状や材質の不良が発生し、歩留の低下をもたらすとい
う問題点もあった。

【０００３】そこで、近年になって、複数の粗バーの先
後端を順次接合して連続した粗バーとなし、連続的に仕
上圧延を行う連続熱間圧延方法が開発されており、粗バ
ーの接合方法について種々の提案が行われている。

【０００４】例えば、特開平４−８９１０９号公報に
は、各粗バーの先端部と後端部を接触させ、粗バーを厚
み方向に貫く交番磁界を印加して加熱すると共に、粗バ
ーを押圧することにより粗バーを接合する技術が開示さ
れている。この技術を図２に示す。図２において、４ａ
は誘導加熱装置、４ｂはクランプ、１１ａは先行する粗
バー、１１ｂは後行する粗バーである。

【０００５】誘導加熱装置４ａは、先行する粗バーの後
端と後行する粗バーの先端とを加熱する。加熱された部
分は圧接されて接合される。加熱、圧接の間、粗バー１
１ａ、１１ｂはクランプ４ｂによって支持される。

【０００６】また、特開平８−５７５０１号公報には、
ガスシールドアーク溶接によって、各粗バーの先後端部
を接合する技術が開示されている。

【０００７】さらに、特開平８−１９８０４号公報に
は、先行する粗バーの後端部下面と、後行する粗バーの
先端部上面を機械的に切削した後、切削面同士を合わせ
て、上下から圧下して鍛接する方法が開示されている。
この方法を図３に示す。図３において、図２と同じ要素
には同じ符号を付して説明を省略する。４ｄは切削工
具、４ｅは鍛接金型である。

【０００８】先行する粗バー１１ａの後端部下面と後行
する粗バーの先端部上面は、切削工具４ｄによって切削
加工され、スケールを除去される。そして、鍛接金型４
ｅによって切削面同士が押し付けられて粗バーの接合が
完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
いずれの方法においても、接合部付近の粗バー長手方向
温度分布は複雑なものとなる。例えば、特開平８−１９
８０４号公報に記載される方法においては、粗バー温度
分布は、図４に示すように、接合部で高く、クランプ部
で低くなる。

【００１０】特開平８−５７５０１号公報に記載される
方法では、溶接によって接合されるため、接合部が高温
になる。

【００１１】特開平８−１９８０４号公報に記載される
方法では、接合部分は切削工具４ｄと鍛接金型４ｅに熱
を奪われて、温度が他の部分より低くなってしまう。ま
た、クランプ４ｂに接している部分も抜熱が大きく、温
度が低下してしまう。よって、長手方向の温度分布は、
図５に示すようなものとなる。

【００１２】このように、仕上圧延機入側において、粗
バーの長手方向温度分布が変動していると、仕上圧延温
度の変動による材質のばらつきや、変形抵抗の変動によ
る仕上形状ばらつきが発生し、連続熱間圧延のメリット
が失われてしまう。そればかりか、接合部の温度が極端
に高い場合には、仕上圧延中に接合部が破断する恐れも
ある。

【００１３】これらの問題点を解決するために、接合部
付近の温度分布を一定にする技術もいくつか開示されて
いる。

【００１４】たとえば、特開平７−９６３０３号公報に
は、接合部の温度が他の部分より高温になる場合に、図
２に示すように冷却装置４ｃを設置し、接合部に冷却ガ
スを吹き付けて接合部のみを冷却する方法が開示されて
いる。しかしながら、この方法には、(1) 接合部以外も
冷却してしまう恐れがある、(2) クランプ接触部のよう
な低温部には対応できない、といった問題点がある。

【００１５】また、特開平８−１９８０４号公報及び特
開平８−９０００４号公報には、接合部が他の部分より
低くなる場合に、鍛接に用いられる金型やクランプを予
め予熱しておく方法が開示されている。しかしながら、
これらの方法には、(1) 金型やクランプ治具を粗バーの
温度と同程度に昇温することは困難であることから、完
全な粗バーの温度補償はできない、(2) 金型やクランプ
治具の劣化が激しくなり、頻繁に交換することが必要と
なる、といった問題点がある。

【００１６】このように、いずれの方法においても、接
合部付近において、粗バーの長手方向温度分布を十分に
均一にすることができない。本発明は、このような課題
を解決するためになされたもので、粗バーの接合により
生じた接合部付近の、粗バーの長手方向温度分布を均一
にし、接合部付近の材質や仕上板厚のばらつきを減ら
し、仕上圧延中の接合部の破断を防止することのできる
熱間圧延設備、及び当該設備を使用した熱間圧延方法を
提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題は、スラブを圧
延して粗バーとなす粗圧延機と、粗バーを圧延して熱延
鋼帯となす仕上圧延機を有する熱間圧延設備において、
粗圧延機と仕上圧延機との間に、先行する粗バーの後端
と後行する粗バーの先端とを接合する接合装置と、粗バ
ーを幅方向全体にわたり加熱する能力を有する誘導加熱
装置が、この順序で配置されていることを特徴とする熱
間圧延設備（請求項１）により解決される。

【００１８】接合部とクランプ部の温度が他の部分より
も低い場合には、誘導加熱装置により当該低温部分を加
熱することにより、接合部近傍の粗バー長手方向温度分
布を均一にすることができる。誘導加熱装置は、高い加
熱能力を持つので、低温部分を迅速に加熱することがで
き、従来技術に比して低温部補償効果が大きい。また、
接合部の加熱は、接合部の拡散接合を促進し、接合部を
強化する役割も果たす。

【００１９】接合装置と誘導加熱装置の間に、粗バーの
接合部を冷却する冷却装置を設置すれば（請求項２）、
接合部が高温になる場合であっても、当該高温部をその
冷却装置により冷却することができ、粗バー長手方向温
度の均一化を図ることができる。たとえ、この冷却装置
で接合部以外も冷却してしまった場合においても、誘導
加熱装置で粗バー長手方向の温度を均一化できる。

【００２０】また、前記熱間圧延設備の、接合装置と誘
導加熱装置との間に粗バー温度検出装置を設け、かつ、
粗バーの位置を検出する装置を設けると共に、検出され
た粗バーの温度と粗バーの位置を基に誘導加熱装置を制
御する制御装置を付加することにより（請求項３）、粗
バー長手方向温度の均一化が確実に行われる。

【００２１】即ち、この設備において、粗バー温度検出
装置で測定した接合部付近の粗バー長手方向温度分布
と、粗バーの位置を検出する装置で検出した粗バーの位
置を基に、誘導加熱装置を制御して粗バーを加熱し、粗
バー長手方向に所定の温度分布を付与してから仕上圧延
する（請求項４）ことにより、粗バー長手方向温度の均
一化が確実に行われる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例を
示す図である。図１において、１は粗圧延機、２はテー
ブルロール、２ａは、テーブルロール２に設けられた粗
バー位置検出装置、３は切断機、４は接合装置、５は粗
バー温度検出装置、６は制御装置、７は誘導加熱装置、
８は仕上圧延機、９は板厚測定装置、１０は仕上圧延温
度検出装置である。

【００２３】所定温度のスラブは、粗圧延機１で粗圧延
されて粗バーとなる。切断機３は、粗バーの先端又は後
端を切断して接合面を作る。先行する粗バーの後端の接
合面と、後行する粗バーの先端の接合面は、接合装置４
にて接合される。誘導加熱装置７は、粗バーを幅方向全
体にわたって加熱することによって、接合部付近の粗バ
ーの長手方向に所定の温度分布を付与することができ
る。粗バー温度検出装置５は、接合後の粗バーの温度を
測定する。粗バー位置検出装置２ａは、テーブルローラ
２の回転を検知し、これから粗バーの位置を検出する。

【００２４】制御装置６は、粗バー温度検出装置５によ
って検出された低温部を、粗バー位置検出装置２ａの出
力に基づいてトラッキングし、低温部が誘導加熱装置７
の位置に達したとき、誘導加熱装置を制御して低温部を
加熱する。加熱は、粗バー温度検出装置５の出力に基づ
き、加熱後に均一な長手方向温度分布が得られるように
行う。

【００２５】接合部付近が他の部分に対して高温になる
場合は、接合部付近を冷却する必要があるが、これに対
しては、特開平７−９６３０３号公報に示されるごと
く、図２に示すように冷却装置４ｃを設け、接合部付近
を冷却し、過冷却となった場合には、誘導加熱装置で長
手方向に均一な温度となるように加熱制御すればよい。

【００２６】

【実施例】幅1250mm、厚さ３４mmの粗バーを接合して連
続熱間圧延することにより、幅1250mm、厚さ2.8 mmの熱
延鋼帯を製造した。接合方法は、図２に示す従来より公
知の方法を採用した。

【００２７】本発明を実施しない場合には、クランプ部
の仕上圧延温度は前後の部分に比較して約３０℃低くな
り、仕上板厚も５０μｍほど厚くなっていたが、本発明
を実施することにより、このような仕上温度や仕上板厚
の変動は除去された。

【００２８】さらに、本発明の実施前には、１０％程度
の確率で仕上圧延中に接合部破断が発生していたが、本
発明の実施後は接合部の破断が防止されるようになっ
た。

【００２９】

【発明の効果】本発明においては、接合部とクランプ部
の温度が他の部分よりも低い場合には、誘導加熱装置に
より当該低温部分を加熱することにより、接合部近傍の
粗バー長手方向温度分布を均一にすることができる。よ
って、仕上げ圧延温度や仕上形状のばらつきが小さくな
り、製品の品質が向上する。また、仕上圧延中の接合部
の破断も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す図である。

【図２】公知の接合装置の１例を示す図である。

【図３】公知の接合装置の他の例を示す図である。

【図４】接合後の接合部付近の粗バー長手方向温度分布
の例を示す図である。

【図５】接合後の接合部付近の粗バー長手方向温度分布
の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 粗圧延機 ２ テーブルロール ２ａ 粗バー位置検出装置 ３ 切断機 ４ 接合装置 ５ 粗バー温度検出装置 ６ 制御装置 ７ 誘導加熱装置 ８ 仕上圧延機 ９ 板厚測定装置 １０ 仕上圧延温度検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江田 尚智 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 日野 善道 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 升田 貞和 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラブを圧延して粗バーとなす粗圧延機
   と、粗バーを圧延して熱延鋼帯となす仕上圧延機を有す
   る熱間圧延設備において、粗圧延機と仕上圧延機との間
   に、先行する粗バーの後端と後行する粗バーの先端とを
   接合する接合装置と、粗バーを幅方向全体にわたり加熱
   する能力を有する誘導加熱装置が、この順序で配置され
   ていることを特徴とする熱間圧延設備。
2. 【請求項２】 接合装置と誘導加熱装置の間に、粗バー
   の接合部を冷却する冷却装置が設置されていることを特
   徴とする請求項１に記載の熱間圧延設備。
3. 【請求項３】 接合装置と誘導加熱装置との間に設けら
   れた粗バー温度検出装置と、粗バーの位置を検出する装
   置と、検出された粗バーの温度と粗バーの位置を基に誘
   導加熱装置を制御する制御装置が付加されていることを
   特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱間圧延設
   備。
4. 【請求項４】 粗バー温度検出装置で測定した接合部付
   近の粗バー長手方向温度分布と、粗バーの位置を検出す
   る装置で検出した粗バーの位置を基に、誘導加熱装置を
   制御して粗バーを加熱し、粗バー長手方向に所定の温度
   分布を付与してから仕上圧延することを特徴とする請求
   項３に記載する熱間圧延設備を用いた熱間圧延方法。