JPH10263663A - 鋼片の接合装置および接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 連続仕上圧延に供される熱間鋼片の接合
（切断・加熱・圧接）時に、該鋼片を正確にセンタリン
グできる鋼片の接合装置および接合方法を提案する。 【解決手段】 粗圧延機と仕上圧延機との間に配設さ
れ、粗圧延後の鋼片の先行材12後端部と後行材11先端部
を切断する切断機２と、切断後の前記後端部と前記先端
部を加熱・圧接する接合機３とからなる鋼片の接合装置
において、サイドガイド５〜10を、切断機入側の近接・
遠隔各箇所に少なくとも各一対、切断機出側と接合機入
側の各近接箇所に少なくとも各一対、接合機出側の近接
・遠隔各箇所に少なくとも各一対の、少なくとも計六対
備え、接合にあたり前記サイドガイドを用いて鋼片を長
手方向の少なくとも二箇所、うち一箇所は先端部・後端
部付近、で挟持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鋼片の接合装置
および接合方法に関し、とくに熱間で粗圧延後に先行材
の後端部と後行材の先端部とが切断・加熱・圧接され、
連続仕上圧延に供される鋼片の接合装置および接合方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼片の熱間圧延操業では、加熱炉
から抽出された鋼片を一本ずつ圧延していたために、と
くに仕上圧延工程において、鋼片先端の仕上圧延機への
噛込み不良およびランナウトテーブル上での走行突っか
かり、鋼片後端の絞り込み、鋼片先端・後端の寸法不良
など種々のトラブルが生じていた。かかるトラブルの抜
本的打開策として、仕上圧延機入側の搬送ライン上で、
鋼片の先行材後端部と後行材先端部を順次互いに突き合
わせ接合して仕上圧延に供する連続圧延法（エンドレス
圧延法）が提案され、これに伴い、鋼片のオンライン接
合技術に関しても種々の方法・装置が開発されている。

【０００３】中でも、特開昭60-244401 号公報に開示さ
れる誘導加熱圧接法は、短時間で接合を終了できる方法
として知られている。この方法は、加熱手段にソレノイ
ド型コイルを用い、接合されるべき先行材後端部と後行
材先端部を急速加熱し、互いに突き合わせて圧接（アッ
プセット）することにより接合するものである。これに
使用される接合装置は、特開平7-241601号公報などにみ
られるように、鋼片の先行材後端部と後行材先端部を加
熱・圧接する接合機と、その上流にあって当該後端部・
先端部を切りそろえる切断機（クロップシヤー）とから
なり、切断機入側、接合機入側出側には鋼片の所定外の
動きを拘束するガイドが備えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】誘導加熱圧接法により
鋼片を接合するとき、前記特開平7-241601号公報などに
開示される従来のガイドでは拘束力が不十分なためであ
ろうか、以下のような被接合部突き合わせ不良が生じて
接合トラブルを招くことがある。 (1) 図３（ａ）に示すように、接合前に隙間13を挟んで
端面を突き合わされた鋼片（シートバー）の先行材12と
後行材11の板幅中心線14が、ミル幅中心線15と一致しな
い状態（センターずれという）が生じることがある。図
示しない誘導加熱用のインダクタの中心はミル幅中心線
15に合わせてあるので、かかるセンターずれが生じる
と、ミル幅中心線15に対し広幅側の被加熱端部では誘導
電流密度が過大となってここが昇温過剰域17となり、狭
幅側の被加熱端部では逆に誘導電流密度が過小となって
ここが昇温不足域18となるというように、加熱での昇温
レベルが板幅方向に不均一となって接合に失敗する。 (2) 切断機のところで板幅中心線がミル幅中心線に対し
て傾斜したまま先端・後端がカットされたためと思われ
るが、図３（ｂ）に示すように、接合機のところで板幅
中心線をミル幅中心線15に首尾よく一致させて被加熱端
面を突き合わせたときに、先行材12と後行材11の突き合
わされた端面同士の隙間13が平面視で一方の側にハの字
形状に開いたいわゆる口開き状態となってしまうことが
ある。この場合には上記(1) のような板幅方向の加熱不
均一は生じず、両端部は板幅方向で均一に各鋼種の融点
によって決まる適正昇温域19に収まるのであるが、アッ
プセット量は当然ながら隙間13の最も広いハの字の開き
側に対して決められるので、その目標値が設定可能範囲
を超えて大きくなり、さらに、ハの字の閉じ側では適正
昇温域19の背後の未昇温域16（低温のため変形抵抗大）
までも含めてアップセットせねばならず、所要アップセ
ット力が不足する等々から、接合部に未接合部分が残
り、仕上圧延中に接合部破断を起こす。

【０００５】これらのトラブルを防止するには、接合機
のインダクタ中心をセンターずれした板幅中心線に追従
させるように位置制御する、および、接合機のアップセ
ット力を高めるといったことが考えられる。しかし、そ
のような対策は、設備の複雑化・大規模化が避けられ
ず、経済・スペース両面の制約から自ずと限界がある。
この発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決すべ
く、連続仕上圧延に供される熱間鋼片の接合（切断・加
熱・圧接）時に、該鋼片の先行材と後行材を幅方向に正
確にセンタリングできる鋼片の接合装置および接合方法
を提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、熱間圧延ラ
イン上で粗圧延機と仕上圧延機との間に配設され、粗圧
延後の鋼片の先行材後端部と後行材先端部を切断する切
断機と、切断後の前記後端部と前記先端部を加熱・圧接
する接合機とからなる鋼片の接合装置において、鋼片を
両側から挟持してセンタリングするサイドガイドを、切
断機入側の近接・遠隔各箇所に少なくとも各一対、切断
機出側と接合機入側の各近接箇所に少なくとも各一対、
接合機出側の近接・遠隔各箇所に少なくとも各一対の、
少なくとも計六対備えたことを特徴とする鋼片の接合装
置である。

【０００７】また、この発明は、粗圧延後の鋼片の先行
材後端部と後行材先端部を請求項１記載の接合装置によ
り切断・加熱・圧接する際に前記サイドガイドを用いて
鋼片を両側から挟持してセンタリングするにあたり、先
行材・後行材をそれぞれ後端部・先端部付近を含む長手
方向の少なくとも二箇所で挟持することを特徴とする鋼
片の接合方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明では、熱間圧延ライン上
で粗圧延機と仕上圧延機との間に配設され、粗圧延後の
鋼片の先行材後端部と後行材先端部を切断する切断機
と、切断後の前記後端部と前記先端部を加熱・圧接する
接合機とからなる鋼片の接合装置において、鋼片を両側
から挟持してセンタリングするサイドガイドを、切断機
入側の近接・遠隔各箇所に少なくとも各一対、切断機出
側と接合機入側の各近接箇所に少なくとも各一対、接合
機出側の近接・遠隔各箇所に少なくとも各一対の、少な
くとも計六対備えることとし、この接合装置により粗圧
延後の鋼片の先行材後端部と後行材先端部を切断・加熱
・圧接する際に前記サイドガイドを用いて鋼片を両側か
ら挟持してセンタリングするにあたり、先行材・後行材
をそれぞれ後端部・先端部付近を含む長手方向の少なく
とも二箇所で挟持することとした。

【０００９】なお、サイドガイドとは周知のように、そ
の対をなす一方と他方がミル幅中心線を挟んで向き合
い、かつ該ミル幅中心線からの距離を両者で等しく保ち
ながら幅方向に移動できる機能を持たせて設けられるも
のであるから、鋼片を二対以上のサイドガイドで挟持し
てセンタリングするには、それぞれの対で同時に同じ要
領で、対をなす一方と他方の間隔（開度という）を、鋼
片の到着前には鋼片幅に余裕代を加算した量だけ開いて
おき、鋼片到着時に開度を閉めて鋼片を挟持してやれば
よい。

【００１０】この発明によれば、鋼片は長手方向の少な
くとも二箇所で幅方向から挟持されるから、鋼片に対し
て大きなセンタリング力を及ぼすことが可能となり、一
連の接合工程（先行材後端カット、後行材先端カット、
該両カット部加熱・圧接）でのセンタリング確度が向上
する。したがって、従来の問題点である、接合機のとこ
ろでの突き合わせ面のセンターずれ、および切断機での
端部斜めカットによる突き合わせ面の口開きといった突
き合わせ不良に起因する接合失敗を確実に防止すること
ができる。

【００１１】なお、最少限計六対のサイドガイドのうち
少なくとも四対を切断機および接合機の入側・出側の近
接箇所にそれぞれ配置し、センタリングにあたり先行材
・後行材をそれぞれ後端部・先端部付近を含む長手方向
の少なくとも二箇所で挟持するとしたのは、先行材後端
部または後行材先端部にキャンバ（曲がり）がある場合
でも正確にセンタリングが行えるようにするためであ
る。

【００１２】

【実施例】図１は、この発明が実施される熱間圧延ライ
ンの要部設備レイアウト例の、（ａ）は概略側面図、
（ｂ）は概略平面図である。同図において、１は図示し
ない粗圧延機により粗圧延された鋼片（シートバー）を
巻き取るシートバー巻取機、２はシートバー巻取機から
巻きだされるシートバーの端部（クロップ）を切断する
クロップシヤー（切断機）、３はクロップシヤー２で切
断されたシートバーの先行材12後端部と後行材11先端部
を突き合わせて誘導加熱しアップセットする誘導加熱・
圧接型の接合機であり、これらクロップシヤー２と接合
機３とで接合装置が構成されている。この接合装置によ
って接合されたシートバーは、タンデム式仕上圧延機の
第１段目をなす仕上ミル第１スタンド４に連続的に送り
込まれて仕上圧延される。

【００１３】この接合装置は、この発明に従い、シート
バーの後行材11、先行材12を両側から挟持して幅方向に
センタリングするサイドガイド５〜10を、切断機２入側
の近接・遠隔各箇所に各一対（６，５）、切断機２出側
と接合機３入側の各近接箇所に各一対（７，８）、接合
機３出側の近接・遠隔各箇所に各一対（９，10）の、計
六対備えたものである。なお、サイドガイド５〜10の添
付符号ａ，ｂは鋼片両側で対をなす一方と他方を意味
し、上記各箇所のサイドガイドは必要に応じて二対以上
であってもよい。

【００１４】この実施例のサイドガイドには、縦ロール
式のものを用いたが、この発明はサイドガイドの型式に
限定されるものではなく、縦ロール式以外にガイドプレ
ート式のものも使用できる。また、この実施例でのシー
トバーの寸法範囲は、厚さ20〜40mm、幅 700〜2000mm、
長さ30〜 130ｍであり、この場合には、近接箇所のサイ
ドガイド６〜９および遠隔箇所のサイドガイド５，10の
設置位置は表１に示す好適設置範囲から選択するのが好
ましい。近接箇所としての好適設置範囲の下限は特には
なく、シャー刃物等機械と干渉しない範囲でなるべく近
くがよいことから０ｍとし、上限は接合面の許容口開き
量とキャンバ量とを考慮して５ｍとした。一方、遠隔箇
所としての好適設置範囲の下限は、キャンバが影響する
長さより外にするために５ｍとし、上限はシートバー最
短長を考慮して30ｍとした。なお、この発明は、表１に
開示する好適設置範囲にない位置に、別段の必要に応じ
てサイドガイドを余計に追加設置することを妨げるもの
ではない。

【００１５】

【表１】

【００１６】図２は、実施例のサイドガイドの用法説明
図であり、（ａ）は先行材後端部の切断時、（ｂ）は後
行材先端部の切断時、（ｃ）は先行材後端部と後行材先
端部の加熱・圧接時をそれぞれ示す。同図において、2
1、22は切断線であり、図１と同一または相当部分には
これと同じ符号を付し、説明を省略する。まず、先行材
12後端部の切断時には図２（ａ）に示すように、切断機
２出側と接合機３入側の各近接箇所のサイドガイド７，
８の開度を閉める。これにより先行材12は長手方向の少
なくとも二箇所（うち一箇所は後端部付近）で挟持され
るので確実にセンタリングされる。このとき、必要に応
じてさらに下流側の接合機３出側の近接・遠隔各箇所の
サイドガイド９，10の開度も閉めればセンタリングの確
実性が増すので好ましい。なお、切断機２入側の近接・
遠隔各箇所のサイドガイド６，５については、先行材12
通過後それぞれの開度を開いて後行材を待ち受ける。

【００１７】次いで、後行材11先端部の切断時には図２
（ｂ）に示すように、切断機２入側の近接・遠隔各箇所
のサイドガイド６，５の開度を閉める。これにより後行
材11は長手方向の少なくとも二箇所（うち一箇所は先端
部付近）で挟持されるので確実にセンタリングされる。
このとき、先行材12後端部は接合機３内にあり、先行材
12はこれをその後端部より下流側の接合機３出側の近接
・遠隔各箇所のサイドガイド９，10によって挟持する。
ここでも先行材12は長手方向の少なくとも二箇所で挟持
されるので確実にセンタリングされる。なお、切断機２
出側と接合機３入側の各近接箇所のサイドガイド７，８
の開度は、先行材12の通過後、後行材11が到着するまで
開いておく。

【００１８】そして、先行材12後端部と後行材11先端部
の加熱・圧接時には図２（ｃ）に示すように、先行材12
に対しては接合機３出側の近接・遠隔各箇所のサイドガ
イド９，10の開度を閉めるとともに、後行材11に対して
は切断機２出側と接合機３入側の各近接箇所のサイドガ
イド７，８の開度を閉める。なお、切断機２入側の近接
・遠隔各箇所のサイドガイド６，５については、後行材
11のセンタリング確度をさらによくするために図示のよ
うに開度を閉めたままにしておくのがよい。これによ
り、先行材12、後行材11はそれぞれ長手方向の少なくと
も二箇所（うち一箇所は先行材12にあっては後端部付
近、後行材11にあっては先端部付近）で挟持されるので
確実にセンタリングされる。

【００１９】なお、この実施例における熱間圧延ライン
はシートバー巻取機１を備えたものであるが、この発明
の適用範囲がかかるラインのみに限定されるものではな
く、この発明を他の例えば粗圧延後にシートバーを巻き
取らずテーブルローラで直接下流に搬送する形式のライ
ンに適用したときにも、この実施例と同等の作用効果が
得られることはいうまでもない。

【００２０】この発明を図１に示した熱間圧延ラインに
適用した結果、適用前には約30％であった鋼片接合時の
被接合部端面のセンターずれや口開きに起因する接合失
敗の発生率が約０％に激減した。

【００２１】

【発明の効果】以上に述べたようにこの発明によれば、
連続仕上圧延に供される熱間鋼片の接合（切断・加熱・
圧接）時に、該鋼片の先行材と後行材を幅方向に正確に
センタリングすることができるので、鋼片接合時の被接
合部端面のセンターずれや口開きといった突き合わせ不
良に起因する接合失敗を未然に確実に防止することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が実施される熱間圧延ラインの要部設
備レイアウト例の、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略
平面図である。

【図２】実施例のサイドガイドの用法説明図であり、
（ａ）は先行材後端部の切断時、（ｂ）は後行材先端部
の切断時、（ｃ）は加熱・圧接時をそれぞれ示す。

【図３】従来生じていた被接合部突き合わせ不良の説明
図であり、（ａ）はセンターずれ、（ｂ）は口開きをそ
れぞれ示す。

【符号の説明】

１ シートバー巻取機 ２ クロップシヤー（切断機） ３ 接合機 ４ 仕上ミル第１スタンド ５〜10 サイドガイド 11 後行材 12 先行材 13 隙間 14 板幅中心線 15 ミル幅中心線 16 未昇温域 17 昇温過剰域 18 昇温不足域 19 適正昇温域 21、22 切断線

フロントページの続き (72)発明者 桂 重史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 上村 浩一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 清水 益人 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 宮本 邦雄 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 黒田 彰夫 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延ライン上で粗圧延機と仕上圧延
   機との間に配設され、粗圧延後の鋼片の先行材後端部と
   後行材先端部を切断する切断機と、切断後の前記後端部
   と前記先端部を加熱・圧接する接合機とからなる鋼片の
   接合装置において、鋼片を両側から挟持してセンタリン
   グするサイドガイドを、切断機入側の近接・遠隔各箇所
   に少なくとも各一対、切断機出側と接合機入側の各近接
   箇所に少なくとも各一対、接合機出側の近接・遠隔各箇
   所に少なくとも各一対の、少なくとも計六対備えたこと
   を特徴とする鋼片の接合装置。
2. 【請求項２】 粗圧延後の鋼片の先行材後端部と後行材
   先端部を請求項１記載の接合装置により切断・加熱・圧
   接する際に前記サイドガイドを用いて鋼片を両側から挟
   持してセンタリングするにあたり、先行材・後行材をそ
   れぞれ後端部・先端部付近を含む長手方向の少なくとも
   二箇所で挟持することを特徴とする鋼片の接合方法。