JPH1094801A - 熱間スラブの幅プレス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅プレス時に発生する熱間スラブの曲がり発
生を防止する。 【解決手段】 サイジングプレス装置２２で幅プレスを
実施する際に、サイジングプレス装置２２の入側あるい
は出側の少くとも一方に設置したサイドガイド５４で、
該熱間スラブ１０の端面を拘束しながら幅プレスを実施
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、熱間スラブの幅プ
レス方法に係り、特に、熱間スラブの幅を調整するため
のスラブサイジングやスラブプレスにおいて、曲がりの
ない良好なスラブ形状を、生産性を損うことなく維持す
ることが可能な熱間スラブの幅プレス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ホットストリップミルにおいて
は、省エネルギー対策として、連続鋳造−ホットストリ
ップミルの同期化操業の実現が大きな課題となってい
る。この同期化操業を安定して実現するためには、連続
鋳造における鋳込幅の統合が大きな要因として挙げられ
るが、スラブ幅が数種に統合されると、下工程のホット
ストリップミルにおいては、要求される多種の製品幅に
対応するために、熱間スラブの幅を調整するサイジング
技術が必要となってくる。

【０００３】この熱間スラブのサイジング技術の１つと
して、図１に示すような熱間圧延帯鋼製造ライン（ホッ
トストリップミル）において、加熱炉２０と粗圧延機２
４の間にサイジングプレス装置２２を設けて、熱間スラ
ブ１０を幅方向に連続してプレスする連続幅プレス方法
が知られている。図１において、２４は、スラブをシー
トバーと呼ばれる半製品に圧延する粗圧延機、２８は、
シートバーを順次仕上圧延する仕上圧延機、３０は、該
仕上圧延機２８によって仕上圧延されたストリップ１２
の幅方向位置を調整するための巻取機入側サイドガイ
ド、３２は、ストリップ１２を巻取る巻取機である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
幅プレス方法において、熱間スラブ１０がサイジングプ
レス装置２２に進入する前に中心位置がずれてオフセン
ターしていたり、あるいは、サイジングプレス装置２２
による連続幅プレスの過程でオフセンターすると、幅プ
レスを受ける瞬間に熱間スラブ１０に曲げモーメントが
発生し、その結果、幅プレス後の熱間スラブに曲がりを
生じてしまうという問題があった。更に、この曲がり
が、ホットストリップミルの下工程である粗圧延機２４
による粗圧延や仕上圧延機２８による仕上圧延の過程で
助長されることで、圧延進捗が不可能になり、生産性向
上の大きな妨げとなるという問題も発生している。

【０００５】曲がりに関しては、サイドガイドによる熱
間スラブ１０のガイディングにより修正できること、及
び、ガイディングしたときの熱間スラブ端面とサイドガ
イド間の間隙量（クリアランス）を小さくすればするほ
ど修正の効果があることは既知である。

【０００６】ところが、熱間スラブ１０には、先端ある
いは尾端の局部的な幅広がり（フレアーと称する）や、
長手方向での幅偏差（テーパーと称する）や、曲がり
（キャンバーと称する）があるため、クリアランスを小
さくすると、ガイディング時にサイガイドが熱間スラブ
を挾み込んだり、熱間スラブがサイドガイドに詰まった
りすることがあるため、サイジングプレス装置２２によ
る熱間スラブ１０の幅圧下時に発生する曲がりを防止す
るのに十分なだけのガイディングを行うことができない
という問題があった。

【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、幅プレス時に発生するスラブの曲が
り発生を効果的に防止することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱間スラブの
進行方向入側及び出側に外開形状の傾斜部を、中間には
該スラブの進行に沿う平行部を有する一対の金型を用い
て、該スラブを板幅方向に縮幅加工する一対のプレス工
具と、該プレス工具のスラブに対する板幅方向位置を調
節する幅調節装置と、該スラブを板長手方向に搬送させ
るスラブの搬送設備とを備え、前記プレス工具によって
該スラブを全長にわたって幅減少させるサイジングプレ
ス装置で幅プレスを実施する際に、該サイジングプレス
装置の入側、あるいは出側の少なくとも一方に設置した
サイドガイドで熱間スラブの端面を拘束しながら幅プレ
スを実施することにより、前記課題を解決したものであ
る。

【０００９】又、前記サイドガイドで熱間スラブの端面
を拘束しながら幅プレスを実施する際に、サイドガイド
の熱間スラブに対する押し付け圧力を、サイジングプレ
ス装置が熱間スラブを搬送するときは弱圧力、幅プレス
を実施するときは強圧力に制御するようにしたものであ
る。

【００１０】あるいは、前記サイドガイドで熱間スラブ
の端面を拘束しながら幅プレスを実施する際に、該スラ
ブの端面とサイドガイド間のクリアランスを、サイジン
グプレス装置が熱間スラブを搬送するときは、スラブに
フレアー、テーパー、キャンバーがあっても詰りやはさ
み込みを起こさない大きな値、幅プレスを実施するとき
は、その時に発生する曲がりを防止可能な小さな値に制
御するようにしたものである。

【００１１】あるいは、前記サイドガイドで熱間スラブ
の端面を拘束しながら幅プレスを実施する際に、サイジ
ングプレス装置が熱間スラブを搬送するときは、該スラ
ブの端面とサイドガイド間のクリアランスを、スラブに
フレアー、テーパー、キャンバーがあつても詰りやはさ
み込みを起こさない大きな値に制御し、幅プレスを実施
するときは、サイドガイドの熱間スラブに対する押し付
け圧力を強圧力に制御するようにしたものである。

【００１２】このように、サイジングプレス装置の入側
あるいは出側のいずれか一方あるいは両側に設けたサイ
ドガイドで幅プレス中の熱間スラブを拘束し、且つ、サ
イジングプレス装置が熱間スラブを幅プレスしていると
きと搬送しているときで、サイドガイドのスラブに対す
る押し付け圧力や、スラブとサイドガイト間のクリアラ
ンスを変更することによって、幅プレス時に発生する熱
間スラブの曲がり発生を効果的に防止することができ
る。

【００１３】ここで、サイドガイドの押し付け圧力につ
いて検討する。サイジングプレス装置が熱間スラブを幅
プレスしているときの押し付け圧力である強圧力は、先
端がオフセンターしてサイジングプレス装置に進入し、
幅プレスを受けるときに、熱間スラブの端部に発生する
曲げ力Ｐａと、熱間スラブの曲げ矯正に必要な力Ｐｙの
和に応じて決定することができる。

【００１４】熱間スラブの端部に発生する曲げ力Ｐａ
（ｋＮ）は、図２に示す如く、スラブの先後端に加わる
曲げ力ＰA 、ＰB から、以下の式により簡易的に計算さ
れる。

【００１５】 ＰA ＝［Ｐｐcos θ×｛ｘ＋（Ｗ／２）tan θ｝＋（−Ｐｐcos θ） ×｛ｘ−（Ｗ／２）tan θ｝］／Ｌ ＝（ＰｐＷsin θ）／Ｌ …（１） ＰB ＝〔−Ｐｐcos θ［Ｌ−｛ｘ＋（Ｗ／２）tan θ｝］ ＋Ｐｐcos θ［Ｌ−｛ｘ−（Ｗ／２）tan θ｝］〕／Ｌ ＝（ＰｐＷsin θ）／Ｌ …（２） 従って、 Ｐａ＝（Ｐｐ×Ｗ×sin θ）／Ｌ …（３） sin θ＝Δｈ／（Ｌ−ｘ） …（４） ここで、 Ｐｐ：幅プレス力（ｋＮ）、 Ｗ：スラブ幅（ｍｍ）、 Ｌ：スラブ長（ｍｍ）、 ｘ：プレス中心〜スラブ尾端間距離（ｍｍ）、 θ：ライン中心とスラブ中心のずれ角（度）、 Δｈ：スラブ先端のオフセンター量（ｍｍ）

【００１６】又、スラブの曲げ矯正に必要な力、即ち、
曲げ矯正荷重Ｐｙ（ｋＮ）は、次式により計算される。

【００１７】 Ｐｙ＝［σｙ×｛（ｔ×Ｗ² ）／６｝／Lm］×１０^-3 …（５） ここで、 σｙ：降伏応力（Ｍｐａ）、 ｔ：スラブ厚（ｍｍ）、 Lm：モーメントアーム（ｍｍ）

【００１８】従って、強圧力については、前記曲げ力Ｐ
ａと曲げ矯正力Ｐｙの２つについて、操業条件を代入し
て得られる値を求め、その和に応じて設定すればよい。

【００１９】一方、弱圧力については、スラブ搬送時の
加減速を妨げない程度の設定荷重としておけばよい。

【００２０】強圧力、弱圧力については、操業条件によ
って必要値が変化するので、例えばプロセスコンピュー
タ等により前記の計算式から材料毎に必要圧力を計算
し、設定することができる。又、操業条件の範囲内で最
大となるケースを想定し、予め記憶しておいてもよい。

【００２１】次に、熱間スラブの端面とサイドガイドの
クリアランスについて検討する。

【００２２】サイジングプレス装置が熱間スラブを幅プ
レスしているときのクリアランスは、小さければ小さい
ほどよいので、例えば、１０ｍｍ以下とすることができ
る。一方、サイジングプレス装置が熱間スラブを搬送し
ているときのクリアランスは、スラブに、フレアー、テ
ーパー、キャンバーがあっても詰りやはさみ込みを起こ
さない程度の量、例えば５０ｍｍ以上とすることができ
る。

【００２３】このようにして、サイジングプレス装置に
よる熱間スラブの幅圧下時に発生する熱間スラブの曲が
りを効果的に防止できるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００２５】図３は、本発明が適用されるサイジングプ
レス装置２２の構成を示す平面図である。このサイジン
グプレス装置２２には、熱間スラブ１０を所定ピッチ毎
に搬送するための、入側及び出側のピンチロール４０、
４２と、左右一対のサイジングプレス金型４６、該サイ
ジングプレス金型４６を押し出すためのクランク４８及
びクランク軸５０を含む幅圧下装置４４と、幅圧下時に
熱間スラブ１０の中央部が座屈するのを防止するため
に、熱間スラブ１０を上下から押さえる座屈防止ロール
５２とが備えられている。

【００２６】本発明においては、更に、該サイジングプ
レス装置２２の入側にサイジングプレス入側サイドガイ
ド５４が設けられている。

【００２７】以下、熱間スラブ搬送時と幅プレス実施時
でサイドガイド５４の熱間スラブ１０に対する押し付け
圧力を制御するようにした本発明の第１実施形態につい
て説明する。

【００２８】この第１実施形態におけるプレス完了時の
状態は、図４に示す如くであり、この時点ではサイドガ
イド５４が強圧力で熱間スラブ１０を押さえている。

【００２９】これに次ぐ幅圧下装置４４の開放中も、図
５に示す如く、サイドガイド５４は強圧力とされてい
る。

【００３０】幅圧下装置の開放が完了すると、図６に示
す如く、サイドガイド５４は弱圧力とされる。

【００３１】次のプレスに備えたスラブ定ピッチ搬送時
も、図７に示す如く、サイドガイド５４は弱圧力に維持
される。

【００３２】スラブ零ピッチ搬送後の次回プレス開始時
は、図８に示す如く、再びサイドガイド５４に強圧力が
加えられ、図９に示すプレス中の状態を経て、図４の状
態に戻る。

【００３３】この図４から９の動作を繰り返して、スラ
ブ全長にわたって幅プレスする。

【００３４】次に、熱間スラブ１０の端面とサイドガイ
ド５４のクリアランスを制御するようにした本発明の第
２実施形態を詳細に説明する。

【００３５】この第２実施形態においては、第１実施形
態の図４及び図５に対応する図１０（プレス完了）、図
１１（幅圧下装置開放中）の状態では、熱間スラブ１０
の端面とサイドガイド５４のクリアランスが、例えば１
０ｍｍ以下とされる。

【００３６】一方、第１実施形態の図６及び図７に対応
する図１２（幅圧下装置開放完了）図１３（スラブ定ピ
ッチ搬送）の状態では、クリアランスが、例えば５０ｍ
ｍ以上に広げられる。

【００３７】次いで、第１実施形態の図８及び図９に対
応する図１４（プレス開始）及び図１５（プレス中）の
状態においては、再びクリアランスが１０ｍｍ以下とさ
れる。

【００３８】なお、第１実施形態においては、押し付け
圧力のみを制御し、第２実施形態においてはクリアラン
スのみを制御していたが、両者を組み合わせて、熱間ス
ラブ搬送中は、クリアランスを例えば５０ｍｍ以上の大
きな値に制御し、幅プレスを実施するときは、クリアラ
ンスを小さくするだけでなく、サイドガイド５４を熱間
スラブ１０に押し付け、その押し付け力を強圧力に制御
することも可能である。

【００３９】この第３実施形態における手順は、図４
（プレス完了）→図５（幅圧下装置開放中）→図１２
（幅圧下装置開放完了）→図１３（スラブ定ピッチ搬
送）→図８（プレス開始）→図９（プレス中）となる。

【００４０】前記実施形態においては、いずれも、サイ
ジングプレス装置の入側にサイドガイドを設けていたの
で、幅プレス前の幅広の熱間スラブを効果的にガイディ
ングできる。なお、サイドガイドを設ける位置は、これ
に限定されず、サイジングプレス装置の出側に設けた
り、入側と出側の両方に設けることもできる。

【００４１】又、前記説明においては、クランクを用い
る幅圧下装置が示されていたが、幅圧下装置の構成は、
これに限定されない。

【００４２】

【実施例】本発明による制御を実施した場合としなかっ
た場合における、幅プレス後のスラブ先端のスラブ中心
線に対する曲がりの実績データのヒストグラムを図１６
及び図１７に比較して示す。対象材は、いずれも一般低
炭材、スラブ厚は２６０ｍｍ、資料数Ｎは９０である。
本発明による制御を行わなかった場合、図１６に示す如
く、ばらつきを示す標準偏差σが４０ｍｍもあったのに
対して、本発明による制御を実施した場合には、図１８
示す如く、標準偏差σが１５ｍｍとなり、先端曲がり量
が大幅に減少できることが確認できた。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、幅プレス時のスラブ曲
がりを防止することが可能となり、曲がりのない良好な
スラブ形状を、生産性を損うことなく維持することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である熱間圧延鋼帯製造ライ
ンの例を示す斜視図

【図２】本発明において強圧力を設定する方法を説明す
るための、スラブオフセンター状態で幅プレスを実施し
た時にスラブに働く曲げ力を示す平面図

【図３】本発明の実施形態が適用されるサイジングプレ
ス装置の構成を示す平面図

【図４】本発明の第１実施形態におけるプレス完了時の
状態を示す平面図

【図５】同じく幅圧下装置開放中の状態を示す平面図

【図６】同じく幅圧下装置開放完了状態を示す平面図

【図７】同じくスラブ定ピッチ搬送状態を示す平面図

【図８】同じくプレス開始時の状態を示す平面図

【図９】同じくプレス中の状態を示す平面図

【図１０】本発明の第２実施形態におけるプレス完了時
の状態を示す平面図

【図１１】同じく幅圧下装置開放中の状態を示す平面図

【図１２】同じく幅圧下装置開放完了状態を示す平面図

【図１３】同じくスラブ定ピッチ搬送状態を示す平面図

【図１４】同じくプレス開始時の状態を示す平面図

【図１５】同じくプレス中の状態を示す平面図

【図１６】本発明による制御を行わなかった場合の先端
曲がり量の分布を示すヒストグラム

【図１７】本発明による制御を実施した場合の先端曲が
り量の分布の例を示すヒストグラム

【符号の説明】

１０…熱間スラブ １２…ストリップ ２０…加熱炉 ２２…サイジングプレス装置 ２４…粗圧延機 ４０、４２…ピンチロール ４４…幅圧下装置 ４６…サイジングプレス金型 ４８…クランク ５０…クランク軸 ５４…サイジングプレス入側サイドガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 隆史 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 武智 敏貞 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 竹嶋 力男 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間スラブの進行方向入側及び出側に外開
   形状の傾斜部を、中間には該スラブの進行に沿う平行部
   を有する一対の金型を用いて、該スラブを板幅方向に縮
   幅加工する一対のプレス工具と、該プレス工具のスラブ
   に対する板幅方向位置を調節する幅調節装置と、該スラ
   ブを板長手方向に搬送させるスラブの搬送設備とを備
   え、前記プレス工具によって該スラブを全長にわたって
   幅減少させるサイジングプレス装置で幅プレスを実施す
   る際に、 該サイジングプレス装置の入側、あるいは出側の少なく
   とも一方に設置したサイドガイドで熱間スラブの端面を
   拘束しながら幅プレスを実施することにより、幅プレス
   時に発生する熱間スラブの曲がり発生を防止することを
   特徴とする熱間スラブの幅プレス方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記サイドガイドで熱
   間スラブの端面を拘束しながら幅プレスを実施する際
   に、サイドガイドの熱間スラブに対する押し付け圧力
   を、サイジングプレス装置が熱間スラブを搬送するとき
   は弱圧力、幅プレスを実施するときは強圧力に制御する
   ことを特徴とする熱間スラブの幅プレス方法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記サイドガイドで熱
   間スラブの端面を拘束しながら幅プレスを実施する際
   に、該スラブの端面とサイドガイド間のクリアランス
   を、サイジングプレス装置が熱間スラブを搬送するとき
   は、スラブにフレアー、テーパー、キャンバーがあって
   も詰りやはさみ込みを起こさない大きな値、幅プレスを
   実施するときは、その時に発生する曲がりを防止可能な
   小さな値に制御することを特徴とする熱間スラブの幅プ
   レス方法。
4. 【請求項４】請求項１において、前記サイドガイドで熱
   間スラブの端面を拘束しながら幅プレスを実施する際
   に、サイジングプレス装置が熱間スラブを搬送するとき
   は、該スラブの端面とサイドガイド間のクリアランス
   を、スラブにフレアー、テーパー、キャンバーがあつて
   も詰りやはさみ込みを起こさない大きな値に制御し、幅
   プレスを実施するときは、サイドガイドの熱間スラブに
   対する押し付け圧力を強圧力に制御することを特徴とす
   る熱間スラブの幅プレス方法。
5. 【請求項５】請求項２において、前記弱圧力を、スラブ
   搬送時の加減速を妨げない荷重に設定したことを特徴と
   する熱間スラブの幅プレス方法。
6. 【請求項６】請求項２又は４において、前記強圧力を、
   幅プレス時にスラブ端部に発生する曲げ力と、スラブの
   曲げ矯正に必要な力の和に応じて設定したことを特徴と
   する熱間スラブの幅プレス方法。
7. 【請求項７】請求項３又は４において、前記クリアラン
   スの大きな値を５０ｍｍ以上に設定したことを特徴とす
   る熱間スラブの幅プレス方法。
8. 【請求項８】請求項３において、前記クリアランスの小
   さな値を１０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする熱間
   スラブの幅プレス方法。