JPH1025522A - 金属帯の通電加熱方法およびその装置 - Google Patents

金属帯の通電加熱方法およびその装置

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JPH1025522A
JPH1025522A JP19959896A JP19959896A JPH1025522A JP H1025522 A JPH1025522 A JP H1025522A JP 19959896 A JP19959896 A JP 19959896A JP 19959896 A JP19959896 A JP 19959896A JP H1025522 A JPH1025522 A JP H1025522A
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JP
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roll
energizing
metal strip
metal
rolls
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JP19959896A
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Masami Onoda
正巳 小野田
Toshio Kikuma
敏夫 菊間
Chihiro Yamaji
千博 山地
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状不良や溶接部を有する金属帯を連続して
通電加熱する。 【解決手段】 通電ロール6、8とこれに対向する押さ
えロール7、9とからなるロール対を金属帯1の進行方
向に2対設ける。低温側ロール対6、7の前面に圧延機
15を設ける。通電ロール6、8と押さえロール7、9
とで金属帯1を挟持し、通電ロール6、8を介して金属
帯1に電流を流し、ジュール熱により金属帯1を加熱す
る際、圧延機15で金属帯1の形状不良部を圧下・矯正
するとともに、先行金属帯と後行金属帯との溶接部を圧
下・減厚する。圧延機15の上下ワークロールを、低温
側ロール対として機能させることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯を連続熱処
理するため、金属帯に直接通電して所定の温度に加熱す
る金属帯の通電加熱方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】冷延薄鋼板等の金属帯を連続熱処理する
ための加熱方法としては、ガス焚きの輻射管加熱や電気
ヒーターによる間接加熱が一般的である。しかし、これ
らの加熱方法は、加熱速度が遅いこと、通板サイズ変更
時に生産性が低下すること等の問題がある。
【0003】この問題を解決するために、通電加熱を採
用することが提唱されている。例えば、特公昭60−2
6818号公報に記載されているように、鋼板に通電ロ
ールを介して直接通電し、鋼板自体のジュール熱により
加熱する方法がある。また、特開平1−142032号
公報、特開平1−187789号公報に記載されている
ように、環状トランスを貫通する被加熱材通路の前後に
通電ロールを設け、両通電ロールを導電性部材で接続し
て被加熱材、通電ロールおよび導電性部材により閉回路
を構成し、環状トランスに外部電源から交流電流を通電
することにより、上記閉回路を二次コイルとして誘導電
流を発生させ、この誘導電流によるジュール熱で被加熱
材を加熱する方法がある。
【0004】鋼板に直接電流を通し、ジュール熱で加熱
するこれらの方法は、直火型無酸化加熱、輻射管加熱、
間接電気加熱等と比較して、単位時間当たりの加熱能力
が高く、設備をコンパクトにすることができるだけでな
く、熱応答性が非常に良いことから加熱制御が容易であ
る等の優れた特長を有している。
【0005】ところで、前記通電加熱方法は、いずれ
も、加熱開始側の端と終了側の端とで通電ロールを介し
て被加熱材に通電するもので、通電ロールと被加熱材と
の接触部でのスパーク発生を防止するために、被加熱材
と通電ロールとの均一な接触を保持しなければならな
い。そのためには、特開平1−142032号公報に記
載されているように金属帯を柔軟性のある押さえロール
で挟持し、一定の圧力を加えることが有効である。
【0006】しかし、この方法では、耳波、中伸び、片
伸び等の形状不良を有する鋼板、あるいは先行材と後行
材との溶接部を通板する場合に、蛇行や鋼板の絞りが発
生したり、ロールを損傷させるという問題が生じる場合
がある。すなわち、形状不良を有する鋼板をロールで挟
持して通板する場合、鋼板とロールとの接触状態が不均
一になるため、鋼板の急激な蛇行が起こり易く、鋼板の
絞りに発展する場合がある。この問題に対して、特開平
5−15927号公報には、金属板をレベリング処理し
た後に通電加熱する方法および装置が開示されている。
このように、ロールに接触する前に鋼板の形状を矯正す
ることは安定した通板を維持するためには効果的な解決
策であり、レベリング処理は最も一般的な方法である。
【0007】一方、溶接方法には、前後の鋼板の突き合
わせた面をレーザー等で溶接する方法と、前後の鋼板の
先端部分を一部重ね合わせて溶接する方法とがあるが、
通電加熱で問題になるのは後者の溶接方法の場合であ
る。このような溶接部をロールで挟持して通板する場
合、溶接部では鋼板の厚みが不連続に厚くなることか
ら、溶接部の通過時に、特に柔軟性はあるが強度の弱い
高温側押さえロールに過度の応力が作用し、ロールが損
傷し易い。この問題に対して、本発明者らは、先に、特
願平6−326148号で、溶接点をあらかじめ検出
し、溶接点近傍が通電加熱装置を通過する間のみ、押さ
えロールを開放して、押さえロールと溶接部との接触に
よるロールの損傷を回避する方法を開示した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、金属帯の連続加熱処理に際し、形状不良部
や溶接部を他の部分と同様に同一速度で安定して加熱処
理することはできない。すなわち、特開平5−1592
7号公報で開示されたレベリング処理方法は、形状不良
部の問題の解決にはなるが、金属帯の溶接部の通過に際
しての問題の解決とはならない。また、特願平6−32
6148号で開示された溶接部の通過の問題の解決方法
も、溶接部を他の部分と同様に同一速度で加熱処理する
ことはできない。
【0009】そこで、本発明は、形状不良や溶接部を有
する薄手の金属帯を安定して連続的に通電加熱できる金
属帯の通電加熱方法およびその装置を提供することを目
的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】形状不良を有する金属帯
および溶接部を有する金属帯を安定して連続的に通電加
熱するためには、金属帯の形状が良好で、かつ溶接部で
の板厚変化の少ない状態に近づけることが最も有効な手
段である。
【0011】本発明は以上の考え方に基づいてなされた
ものであり、本発明の金属帯の通電加熱方法は、通電ロ
ールとこれに対向して設けた押さえロールとからなるロ
ール対を、金属帯の進行方向に2対設け、該ロール対の
通電ロールと押さえロールとで金属帯を挟持し、通電ロ
ールを介して金属帯に電流を流し、ジュール熱により金
属帯を加熱する金属帯の通電加熱方法において、低温側
ロール対の前面に設けられた圧延機により、金属帯の形
状不良部を圧下・矯正するとともに、先行金属帯と後行
金属帯との溶接部を圧下・減厚することで、金属帯と通
電ロール間の安定かつ連続的な接触・通電状態を維持す
ることを特徴とする金属帯の通電加熱方法である。ま
た、本発明の金属帯の通電加熱装置は、通電ロールとこ
れに対向して設けた押さえロールとからなるロール対
を、金属帯の進行方向に2対設け、該ロール対の通電ロ
ールと押さえロールとで金属帯を挟持し、通電ロールを
介して金属帯に電流を流し、ジュール熱により金属帯を
加熱する金属帯の通電加熱装置において、低温側ロール
対の前面に、金属帯の形状不良部を圧下・矯正するとと
もに、先行金属帯と後行金属帯との溶接部を圧下・減厚
する圧延機を設けたことを特徴とする金属帯の通電加熱
装置である。なお、前記圧延機の上下ワークロールが、
前記低温側ロール対として機能する態様も採用可能であ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。
【0013】図1(a)は、圧延機15を前面に備えた
通電加熱装置4を、その前後の金属帯処理装置と共に示
したものである。ペイオフリール2とテンションリール
3の間で、溶接機19、張力を調整するブライドルロー
ル20、金属帯1を形状矯正する圧延機15、金属帯1
を加熱して冷却する通電加熱装置4と冷却装置5が設け
てある。
【0014】通電加熱装置4は、以下の構成になってい
る。すなわち、低温側通電ロール6、低温側押さえロー
ル7と高温側通電ロール8、高温側押さえロール9で金
属帯1を挟持し、環状トランス11に外部電源10より
交流電流を通し、導電部材12で接続された通電ロール
6、8を介して金属帯1に誘導電流を発生させ、ジュー
ル熱で金属帯1を加熱する装置である。押さえロール
7、9には、それぞれ圧下用油圧シリンダ13、14が
備えられている。低温側通電ロール6と押さえロール7
に油圧シリンダ13で圧下をかけて金属帯1をピンチ
し、また、高温側通電ロール8と押さえロール9に油圧
シリンダ14で圧下をかけて金属帯1をピンチすること
により、スパークを発生させることなく金属帯1に安定
して電流を流すことができる。
【0015】しかし、金属帯1が通電ロール6、8と押
さえロール7、9とでピンチされるために、形状不良部
や溶接部を有する金属帯を通電加熱する場合には、金属
帯の絞りやロールの損傷等が発生し易い。本発明では、
これを回避して通電加熱できるように、通電加熱前に金
属帯を圧延・矯正する。
【0016】圧延機15は、通電加熱装置4の前面に設
けられている。圧延機15の更に前面には、金属帯1を
カメラで連続撮影しそれに画像処理を施すことにより、
金属帯形状を判定可能な金属帯監視装置16等が設けら
れている。その情報を基に、圧延機15の圧下状況を制
御しながら、金属帯1を0.1〜2%の範囲で引き伸ば
して、金属帯形状を矯正する。例えば、中伸び状の金属
帯に対しては金属帯端部を過圧下に、耳波状の金属帯に
対しては金属帯中央部を過圧下に、また片波状の金属帯
に対しては波の無い金属帯端部を過圧下にするように圧
下分布を調整する。溶接部に関しては、まず、溶接部検
出装置17の情報を基に、金属帯1の進行に従って溶接
部の位置をトラッキングし、溶接部が圧延機15を通過
する時間を予測する。そして、溶接部の圧延機通過に合
わせて圧下を加えて、溶接部の板厚を金属帯の板厚の
1.5倍程度にすれば、溶接部の通電も可能となる。図
1(a)には、4ロール圧延機が1スタンドで表されて
いるが、6ロール圧延機でもよいし、さらにまた、2ス
タンドであってもよい。これらの圧延機による圧下処理
により、形状不良を有する金属帯も溶接部を有する金属
帯も安定して連続的に通電加熱することが可能となる。
【0017】図1(b)は、圧延機15を低温側ロール
対として用いる場合を示したものである。図1(a)の
通電加熱装置との相違は、圧延機の鉄合金製ワークロー
ル18が、低温側通電ロール6および押さえロール7を
兼ねることであり、このように、本発明において低温側
ロール対の前面に圧延機を設けるというのは、圧延機の
上下ワークロールが低温側ロール対として機能する場合
をも含めている。通常、低温側通電ロールは鉄製ロール
であり、押さえロールには柔軟なゴムロールが用いら
れ、スパークを発生させずに必要な通電量を維持するた
めの均一な接触を得る工夫がなされているが、本発明の
ように、圧延機の鉄合金製ワークロールを押さえロール
に用いた場合には、金属帯と通電ロールとの接触を維持
するために均一で高めの圧下力が要求される。このよう
に、形状不良を有する金属帯に圧下分布をもたせて矯正
する本発明の方法は、前記のような制約を受けるもの
の、設備がコンパクトになるという利点がある。
【0018】
【実施例】図1(a)に示す通電加熱装置を用い、板厚
0.22mm、板幅400mmの低炭素アルミキルド鋼
板の試験コイルを750℃に加熱した。試験コイルは、
急峻度0.5%の中伸びおよび片伸びの形状不良を有す
るもので、2枚の鋼板を重ね合わせた溶接部も織り込ん
である。圧延機は2ロールの簡易圧延機で、最大荷重2
0kgf/mmまでかけられる。通電加熱装置は、低温
側は金属製通電ロールとゴム製押さえロールの組み合わ
せ、高温側は金属製通電ロールとカーボン製押さえロー
ルの組み合わせを用いた。また、高温側押さえロールに
はロードセルを設け、特に溶接部通過時のロール荷重を
測定した。
【0019】その結果を表1に示す。圧延機の圧延荷重
が10kgf/mmを越えると、中伸びや片波を有した
鋼板の形状は改善されて、鋼板の絞りや蛇行も無く安定
して通電加熱することができた。また、溶接部について
は、圧延機の圧下が15kgf/mm未満では、溶接部
が高温側通電ロールを通過する際の押さえロールへの衝
撃が大き過ぎるため、ロールを開放するか減速して通板
せざるを得なかったが、15kgf/mm以上の高圧下
にすると高温側押さえロールへの衝撃が緩和され、安定
して通電加熱することができた。
【0020】
【表1】 *圧延荷重 (kgf/mm)
【0021】
【発明の効果】本発明により、形状不良部や溶接部を有
する金属帯を安定して連続的に通電加熱処理することが
可能となるので、本発明の工業的価値は高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通電加熱装置の例を示す図である。
【符号の説明】
1 金属帯 2 ペイオフリール 3 テンションリール 4 通電加熱装置 5 冷却装置 6 低温側通電ロール 7 低温側押さえロール 8 高温側通電ロール 9 高温側押さえロール 10 電源 11 環状トランス 12 導電部材 13 圧下用油圧シリンダ 14 圧下用油圧シリンダ 15 圧延機 16 金属帯監視装置 17 溶接部検出装置 18 ワークロール 19 溶接機 20 ブライドルロール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通電ロールとこれに対向して設けた押さ
    えロールとからなるロール対を、金属帯の進行方向に2
    対設け、該ロール対の通電ロールと押さえロールとで金
    属帯を挟持し、通電ロールを介して金属帯に電流を流
    し、ジュール熱により金属帯を加熱する金属帯の通電加
    熱方法において、低温側ロール対の前面に設けられた圧
    延機により、金属帯の形状不良部を圧下・矯正するとと
    もに、先行金属帯と後行金属帯との溶接部を圧下・減厚
    することで、金属帯と通電ロール間の安定かつ連続的な
    接触・通電状態を維持することを特徴とする金属帯の通
    電加熱方法。
  2. 【請求項2】 通電ロールとこれに対向して設けた押さ
    えロールとからなるロール対を、金属帯の進行方向に2
    対設け、該ロール対の通電ロールと押さえロールとで金
    属帯を挟持し、通電ロールを介して金属帯に電流を流
    し、ジュール熱により金属帯を加熱する金属帯の通電加
    熱装置において、低温側ロール対の前面に、金属帯の形
    状不良部を圧下・矯正するとともに、先行金属帯と後行
    金属帯との溶接部を圧下・減厚する圧延機を設けたこと
    を特徴とする金属帯の通電加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記圧延機の上下ワークロールが、前記
    低温側ロール対として機能することを特徴とする請求項
    2記載の金属帯の通電加熱装置。
JP19959896A 1996-07-11 1996-07-11 金属帯の通電加熱方法およびその装置 Withdrawn JPH1025522A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102658301A (zh) * 2012-05-04 2012-09-12 武汉钢铁(集团)公司 热轧带钢氧化铁皮控制及改性机组
CN112742936A (zh) * 2020-11-27 2021-05-04 燕山大学 一种带电辅助装置的反复弯轧机组

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CN102658301A (zh) * 2012-05-04 2012-09-12 武汉钢铁(集团)公司 热轧带钢氧化铁皮控制及改性机组
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Effective date: 20031007