JPH1080702A - 連続熱間圧延設備における接合台車および接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼材などの連続熱間圧延設備において、走行
中の被圧延材同士を互いに突合せ接合するための接合台
車および該台車による接合方法であって、接合時のスパ
ッタや溶融鉄が搬送ロールに付着するのを防止あるいは
抑止し、被圧延材の押込み疵発生を防止あるいは抑止す
る。 【解決手段】 接合トーチ３の下方に設置した搬送ロー
ル５を昇降可能かつ回転可能とした接合台車１。また接
合トーチ３で接合している間は、該トーチ３の下方に設
置した搬送ロール５を下降させ、１０mpm 以上の周速で
回転させる。 【効果】 被圧延材搬送時の押込み疵発生が防止あるい
は抑止され、仕上圧延において該押込み疵起因のへげ疵
発生が防止され、圧延製品の製造歩留まりが安定向上す
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、鋼材などの連続熱
間圧延設備において、走行中の被圧延材同士を互いに突
合せ接合するための接合台車および該台車による接合方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼材などの熱間圧延設備は、加熱したス
ラブを粗圧延機で圧延して中間板厚のシートバーとし、
ついで仕上圧延機列により製品板厚まで圧延し、ランナ
ウトテーブルを走行させ、コイラーで巻き取る連続工程
からなっている。しかし、粗圧延から巻取りまで１本の
スラブ毎に行っており、個々の材料先端部の通板性によ
るトラブルや、先端部および後端部の形状不良、板厚精
度不良等による歩留まり低下等の各種問題があった。

【０００３】近年、粗圧延後のシートバー（以下、被圧
延材と記す）同士を突合せ接合することにより、仕上圧
延機列を連続的に通板し、コイラーの前で分割する連続
熱間圧延法が採用され始め、上記従来の問題点の解決が
期待されている。被圧延材同士の突合せ接合は、先行被
圧延材後端部および後行被圧延材先端部のフィッシュテ
イル等の形状不良部を、接合用切断機により切断除去す
ることで両端面の形状を整え、被圧延材と同速度で走行
する接合台車に載置されたクランプ装置で両端部をクラ
ンプし、両端面を突合せて行われる。

【０００４】その際、先頭の被圧延材は、先端部を接合
台車に導入し、接合台車に設けられている搬送ロール上
を通過させ、後端部を接合台車の出側クランプ装置で上
下から挟圧してクランプする。クランプするとき、接合
台車は被圧延材と同速度で走行している。そして、つぎ
の被圧延材（後行被圧延材）の先端部を走行中の接合台
車に導入し、入側クランプ装置で同様にクランプして、
先端面を上記先頭被圧延材（先行被圧延材）の後端面に
突合せる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように接合台車
には、入側および出側にクランプ装置が載置されてお
り、先頭の被圧延材を通すとき、被圧延材の先端が両ク
ランプ装置に突き当たることなく、円滑に通過するよう
に、搬送ロールは両クランプ装置に接近して設けられて
いる。そして、クランプした被圧延材を突合せ接合する
には、両クランプ装置の間隔は狭い方がよいので、両ク
ランプ装置間の中央部直下に１本の搬送ロールを設けて
いる。

【０００６】ところで、被圧延材同士の突合せ部をレー
ザー溶接、アーク溶接などで接合する場合、突合せ部の
直上に接合トーチを設けてレーザーやアークを照射す
る。すなわ、接合トーチを有する場合、両クランプ装置
間の中央部には、上方に接合トーチがあり、下方に搬送
ロールが設置されている。

【０００７】このため、被圧延材同士の突合せ接合の
際、落下するスパッタや溶融鉄が搬送ロールに付着し、
接合完了後つぎの突合せまでの間、被圧延材と接合台車
を相対移動するとき、該付着物によって被圧延材に押込
み疵が発生するという問題が生じた。このような押込み
疵は、仕上圧延におけるへげ疵などの表面欠陥の原因と
なり、製造歩留まりが低下する。

【０００８】本発明は、鋼材などの連続熱間圧延設備に
おいて、走行中の被圧延材同士を互いに突合せ接合する
ための接合台車および該台車による接合方法であって、
接合時のスパッタや溶融鉄が搬送ロールに付着するのを
防止あるいは抑止して、圧延製品の製造歩留まり低下の
問題を解消することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の接合台車は、連続熱間圧延設備において、走行中の
先行被圧延材と後行被圧延材とを突合せ接合するための
接合トーチを有する台車であって、該接合トーチの下方
に搬送ロールを設置し、該搬送ロールを昇降可能でかつ
回転可能としたことを特徴とする連続熱間圧延設備にお
ける接合台車である。

【００１０】そして本発明法は、上記本発明の接合台車
により、走行中の先行被圧延材と後行被圧延材とを突合
せ接合するに際し、該被圧延材同士を接合トーチで接合
している間は、該接合トーチの下方に設置した搬送ロー
ルを下降させて、１０mpm 以上の周速で回転させること
を特徴とする連続熱間圧延設備における接合方法であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の接合台車を連続熱間圧延
設備に適用した例について、図１により説明する。加熱
されたスラブ等の素材（図示せず）を、１本ずつ粗圧延
機２１で中間板厚まで粗圧延して被圧延材とし、一点鎖
線で示す走行ラインＬ上を左から右に向かって走行させ
つつ、先端および後端のフィッシュテイル等の形状不良
部を接合用切断機２２で切断除去する。そして、接合台
車１を被圧延材と同速度で走行させつつ、先行被圧延材
の後端面と後行被圧延材の先端面とを突合せ接合し、仕
上圧延機列２３にて製品板厚まで連続圧延する。

【００１２】粗圧延後の先頭の被圧延材（先行被圧延
材）は、先端部については、フィッシュテイル等の形状
不良部を接合用切断機２２で切断除去した後、接合台車
１に導入し、接合台車１を通過させて仕上圧延機列２３
に導入する。なお、先頭の被圧延材先端部は、接合用切
断機２２で切断せずに接合台車１を通過させ、仕上圧延
機列２３前の切断機（図示せず）で切断することもでき
る。先行被圧延材の後端部については、フィッシュテイ
ル等の形状不良部を接合用切断機２２で切断除去した
後、接合台車１に導入し、接合台車１の出側クランプ８
で挟圧保持する。このとき、接合台車１は被圧延材と同
速度で仕上圧延機列２３に向けて走行させている。

【００１３】つぎの被圧延材（後行被圧延材）は、先端
部のフィッシュテイル等の形状不良部を接合用切断機２
２で切断除去し、先端部を接合台車１に導入して入側ク
ランプ７で挟圧保持する。そして、突合せシリンダー９
により入側クランプ７を出側クランプ８に接近させるこ
とで、後行被圧延材の先端面を先行被圧延材の後端面に
突合せ、該突合せ部を接合トーチ３で接合する。

【００１４】この間、接合台車１は、両被圧延材と同速
度で仕上圧延機列２３に向けて走行させ、接合完了後、
両クランプ７および８の挟圧を解除し、粗圧延機２１側
に戻す。そして、上記後行被圧延材後端部を出側クラン
プ８で挟圧保持する。この挟圧保持するときは、接合台
車１を被圧延材と同速度で仕上圧延機列２３に向けて走
行させておく。このとき出側クランプ８で挟圧保持した
被圧延材は先行被圧延材となる。

【００１５】つぎの後行被圧延材は、上記と同様、先端
部を接合用切断機２２で切断し、接合台車１に導入して
入側クランプ７で挟圧保持し、先端面を先行被圧延材の
後端面に突合せ接合する。このようにして、つぎつぎに
送られてくる被圧延材同士を突合せ接合する。仕上圧延
機列２３で連続圧延した材料は、ランナウトテーブル
（図示せず）を経てコイラー（図示せず）で巻き取る。
このとき、コイラー前の切断機により、スラブ等の素材
単位毎に分割して製品コイルとする。なお、上記のよう
に被圧延材と接合台車１とが相対的に移動するとき、被
圧延材は接合台車１に設けられた搬送ロール４，５，６
上を通過する。

【００１６】本発明の接合台車１は、上記のように、走
行中の先行被圧延材と後行被圧延材とを突合せ接合する
ための接合トーチ３を有する台車であって、接合トーチ
３の下方に搬送ロール５を設置し、搬送ロール５を昇降
可能かつ回転可能としたことを特徴とする。図１の例の
接合台車１は、上記のように接合トーチ３、突合せシリ
ンダー９、入側クランプ７、出側クランプ８および搬送
ロール４，５，６を有し、これらは台車フレーム２に付
設されている。そして、搬送ロール５は、台車フレーム
２に付設した図示しない機構により昇降可能かつ回転可
能である。

【００１７】搬送ロール５の昇降機構および回転機構の
具体例を図２に示す。中間軸１３に中間プレート１１お
よび１２が固設され、中間プレート１１には搬送ロール
５のロール軸１０が、中間プレート１２には連結具１５
の連結軸１４が、それぞれ回動自在に貫通している。連
結具１５はシリンダー１６に連結している。中間軸１３
は図示しない台車本体（例えば図１の台車フレーム２）
に固設され、連結具１５をシリンダー１６により上昇さ
せると、中間プレート１１および１２が中間軸１３を中
心に回動し、搬送ロール５が下降する。また、連結具１
５を下降させると搬送ロール５は上昇する。

【００１８】なお、図２の昇降機構において、中間プレ
ート１１と１２は一体であってもよい。本例では、図１
に示す出側クランプ８などの隣接部材との位置関係で、
中間プレートを１１と１２に分離している。また、連結
軸１４と連結具１５は固設されていてもよく、回動自在
であってもよい。連結軸１４と連結具１５を回動自在と
した場合は、中間プレート１２と連結軸１４を固定して
もよい。

【００１９】図２において、搬送ロール５のロール軸１
０は、ジョイント１７および１８とジョイント軸１９を
介してモーター２０に連結している。ジョイント１７お
よび１８は、フレキシブルな回転伝達機構を有し、モー
ター２０は図示しない台車本体（例えば図１の台車フレ
ーム２）に固設されており、搬送ロール５が上昇あるい
は下降しても、モーター２０により搬送ロール５を回転
可能である。

【００２０】本発明の接合台車において、被圧延材同士
を突合せ接合するときは、搬送ロール５を下降させ、被
圧延材から離して駆動回転させる。このため、突合せ接
合時のスパッタや溶融鉄が搬送ロール５の表面に落下し
ても、付着を防止あるいは抑止することができる。回転
させないと、スパッタや溶融鉄が搬送ロールの同一面に
落下し、ロール面が高温化して落下物が付着しやすい
が、回転により落下位置が変化するため、ロール面の高
温化が抑制され、落下物の付着を防止あるいは抑止でき
る。

【００２１】なお、搬送ロール５を冷却することで、落
下物の付着防止あるいは抑止をより確実にすることがで
きる。冷却手段としては、搬送ロール５の内部に、周知
の機構により冷却水を導入し導出する手段や、搬送ロー
ル５を表面から冷却する手段などを採用することができ
る。また、本発明において、搬送ロール５に落下物が付
着したとしても、スクレーパー等により容易に除去する
ことができる。本発明における接合手段としてはレーザ
溶接やアーク溶接などを採用できる。

【００２２】接合完了後は、搬送ロール５を上昇させ、
被圧延材に当接させるとともに、接合台車１を被圧延材
の走行方向と反対方向の粗圧延機２１側に向けて走行さ
せる。このとき搬送ロール５は、被圧延材に接して回転
するするが、搬送ロール５には落下物が付着してない
か、あるいは付着していても極微小である。したがっ
て、被圧延材に押込み疵を発生させることがなく、ある
いは発生しても極微小なので、へげ疵などによる圧延製
品の製造歩留まり劣化を防止することができる。

【００２３】つぎに、本発明法は、上記本発明の接合台
車１により、走行中の先行被圧延材と後行被圧延材とを
突合せ接合するに際し、該被圧延材同士を接合トーチ３
で接合している間は、接合トーチ３の下方に設置した搬
送ロール５を下降させて、１０mpm 以上の周速で回転さ
せることを特徴とする接合方法である。

【００２４】本発明法を実施するには、鋼板等の連続熱
間圧延設備において、上記本発明の接合台車１を被圧延
材と同速度で走行させつつ、先行被圧延材後端部および
後行被圧延材先端部を、出側クランプ８および入側クラ
ンプ７でそれぞれ挟圧保持し、両端面を突合せる。そし
て、突合せ部下方の搬送ロール５を下降させ、被圧延材
から離して回転させつつ、突合せ部を接合トーチ３によ
り接合する。

【００２５】その後、両クランプ７および８の挟圧を解
除し、搬送ロール５を上昇させて被圧延材に当接させる
とともに、接合台車１を被圧延材の走行方向と反対方向
の粗圧延機２１側に向けて走行させ、後行被圧延材後端
部を出側クランプ８で挟圧保持する。この挟圧保持する
ときは、接合台車１を被圧延材と同方向に同速度で走行
させる。

【００２６】接合完了後、搬送ロール５を被圧延材に当
接させて上記のように両者を相対移動させるとき、搬送
ロール５に接合時のスパッタや溶融鉄が付着している
と、被圧延材に押込み疵が発生する。しかし、接合トー
チ３による接合時に、下降させた搬送ロール５の回転周
速を１０mpm 以上とすれば、接合手段がレーザー溶接あ
るいはアーク溶接のいずれの場合も、被圧延材に押込み
疵が発生しないか、あるいは発生しても極微小で、以後
の仕上圧延で消滅する程度のものとなる。したがって、
本発明法により、へげ疵などによる圧延製品の製造歩留
まり劣化を防止することができる。

【００２７】なお、本発明接合台車の使用に際し、また
本発明法の実施に際し、被圧延材同士の突合せ接合が完
了した後、接合台車１を被圧延材の走行方向と反対方向
の粗圧延機２１側に向けて走行させるとき、搬送ロール
５が被圧延材を支持して円滑に回転するようにする。ま
た、先頭の被圧延材先端部が接合台車を通過するとき
も、同様に回転するようにする。そのとき、搬送ロール
５の回転周速をモーター２０により制御してもよく、ま
た搬送ロール５の回転をモーター２０と切り離し、被圧
延材との摩擦で自由回転させるアイドラー方式とするこ
ともできる。

【００２８】

【実施例】図１に示すような連続熱間圧延設備により、
粗圧延後のシートバー（被圧延材）同士を突合せ溶接接
合した。対象材料は低炭素鋼であり、粗圧延後の被圧延
材の板幅は１２００mm、板厚は３５mm、長さは約６０ｍ
である。この被圧延材の先端および後端のフィッシュテ
イル等の形状不良部を接合用切断機２２により切断し、
接合台車１で先行被圧延材と後行被圧延材をレーザー溶
接により突合せ接合した。接合台車１には、図２に示す
ような搬送ロール５の昇降機構および回転機構を設け、
またロール５を内部から循環水により冷却した。搬送ロ
ール５の直径は２４０mmである。

【００２９】接合に際しては、接合台車１を被圧延材と
同速度で走行させつつ、先行被圧延材後端部および後行
被圧延材先端部を、出側クランプ８および入側クランプ
７でそれぞれ挟圧保持し、突合せシリンダー９により入
側クランプ７を出側クランプ８に接近させて被圧延材同
士を突合せた。そして、搬送ロール５を下降させて被圧
延材から離し、モーター２０により回転させつつ、接合
トーチ３により突合せ部をレーザー溶接した。接合完了
後は、モーター２０による搬送ロール５の回転周速を、
被圧延材の走行速度に接合台車１の返り速度を加算した
速度（接合台車１の他の搬送ロール４，６と同一速度）
に制御し、上昇させて被圧延材に接触させ、接合台車１
を粗圧延機２１側に向けて、後行被圧延材後端部まで走
行させた。

【００３０】走行後の被圧延材について、搬送ロール５
に支持された面の押込み疵発生状況を観察し、また仕上
圧延後の表面疵発生状況を観察し、接合時に下降させた
搬送ロール５の回転周速と対比させた結果を表１に示
す。なお、表１の従来例は、搬送ロール５を下降させ
ず、かつモーターによる駆動回転を行わず、接合時も搬
送時もアイドラーとしたものである。

【００３１】表１から明らかなように、従来例では、突
合せ接合時のスパッタおよび溶融鉄が搬送ロール５の限
られた面のみに付着し、スクレーパーによっても除去す
ることができず、被圧延材に深い押込み疵が多発し、該
押込み疵は仕上圧延によりへげ疵となり、圧延製品のほ
ぼ全長が不良材となった。搬送ロール５の回転周速が１
０mpm 未満の比較例は、従来例程ではないが被圧延材に
押込み疵が発生し、仕上圧延後、該押込み疵によるへげ
疵が部分的に発生した。

【００３２】これに対して、搬送ロール５の回転周速が
１０mpm 以上の本発明例では、搬送ロール５上に落下し
たスパッタや溶融鉄は、ロール５の回転により飛散し、
一部に付着した落下物は、極微細なもの以外はスクレー
パーにより容易に除去された。そして、被圧延材の押込
み疵は、回転周速１０mpm の場合は極微小なものが発生
したが、仕上圧延により消滅した。それ以外の本発明例
では被圧延材の押込み疵は認められず、仕上圧延後の表
面状態は極めて良好であった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明は、鋼材などの連続熱間圧延設備
において、走行中の被圧延材同士を互いに突合せ接合す
るための接合台車および該台車による接合方法であっ
て、接合トーチの下方に設置した搬送ロールを昇降可能
かつ回転可能としている。このため、レーザ溶接やアー
ク溶接による両材の突合せ接合時、スパッタや溶融鉄が
該搬送ロールの表面に付着して、被圧延材に押込み疵が
発生するのを確実に防止あるいは抑止することができ
る。したがって、このような押込み疵による圧延製品の
へげ疵発生を防止でき、製造歩留まりを安定向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明接合台車の適用例を示す説明図である。

【図２】本発明接合台車における搬送ロールの昇降およ
び回転機構の説明図である。

【符号の説明】

１…接合台車 ２…台車フレーム ３…接合トーチ ４，５，６…搬送ロ
ール ７…入側クランプ ８…出側クランプ ９…突合せシリンダー １０…ロール軸 １１，１２…中間プレート １３…中間軸 １４…連結軸 １５…連結具 １６…シリンダー １７，１８…ジョイ
ント １９…ジョイント軸 ２０…モーター ２１…粗圧延機 ２２…接合用切断機 ２３…仕上圧延機列 Ｌ…パスライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続熱間圧延設備において、走行中の先
   行被圧延材と後行被圧延材とを突合せ接合するための接
   合トーチを有する台車であって、該接合トーチの下方に
   搬送ロールを設置し、該搬送ロールを昇降可能でかつ回
   転可能としたことを特徴とする連続熱間圧延設備におけ
   る接合台車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の接合台車により、走行中
   の先行被圧延材と後行被圧延材とを突合せ接合するに際
   し、該被圧延材同士を接合トーチで接合している間は、
   該接合トーチの下方に設置した搬送ロールを下降させ
   て、１０mpm 以上の周速で回転させることを特徴とする
   連続熱間圧延設備における接合方法。