JPH1157815A - 熱間接合鋼片の手入れ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 熱間接合鋼片のクランプ突起による圧痕を
効果的に除去し、この圧痕に起因する仕上圧延製品での
疵残りを防止する熱間接合鋼片の手入れ方法を提案す
る。 【解決手段】 仕上圧延前の熱間鋼片の先行材、後行材
を接合装置４内の複数の突起を有するクランプ部でそれ
ぞれ板厚方向に挟圧し両材の対向端部を加熱して接合す
ることにより形成された接合鋼片の、前記挟圧された部
分を接合隆起部除去装置５の回転刃物により切削する、
または回転砥石により研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間接合鋼片の手
入れ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鋼の熱間圧延においては、歩留り
向上、生産性向上等の為に、粗圧延〜仕上圧延間で鋼片
の先行材の後端部と後行材の先端部とを次々と接合しな
がら連続圧延するいわゆるエンドレス圧延が採用されて
いる。かかるエンドレス圧延において前記接合を行うた
めの接合装置としては、従来、誘導加熱によるもの（例
えば特開平５−42306 号公報参照）や摩擦圧接によるも
の（例えば特開平７−39907 号公報参照）がある。

【０００３】これら従来の接合装置はいずれも、熱間鋼
片の先行材と後行材とを互いに対向する端面同士で突き
合わせて接合するものであって、先行材、後行材をそれ
ぞれ板厚方向に挟み込むクランプ部を備えてなり、該ク
ランプ部と鋼片との摩擦力によって接合に必要な突き合
わせの押圧力（材料の長さ方向に作用する）を得るもの
である。なお、クランプ部による鋼片挟み込みの力をク
ランプ荷重（クランプ力）という。

【０００４】このような装置で良好な接合を得るために
は、最大2000kN程度（シートバー幅２ｍ、厚さ40mmの場
合）の押圧力を必要とし、その反力をクランプ部と鋼片
との平坦な界面同士との摩擦力で受けようとすると、接
合装置としては7000kN程度のクランプ荷重を付与できる
ものが必要となって、設備規模が過大となる。そのた
め、例えば特開平８−1204号公報等に開示されるよう
に、鋼片と接するクランプ部に突起（クランプ突起）を
設けてこの突起をシートバーにめりこませることで、見
かけの摩擦係数を増加させ、同じ押圧反力に対抗する摩
擦力をより低いクランプ荷重で付与することが行われて
いる。

【０００５】図２は、クランプ突起を有する接合装置の
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢＢ矢視図、（ｃ）
は（ｂ）のＡＡ矢視図である。この接合装置は、シート
バー（鋼片）12搬送方向に平行なレール14上を走行可能
な車輪13をもつ接合装置フレーム４Ｆ内に、鋼片12にめ
りこませる突起（クランプ突起）11を有するクランプ部
８と、クランプ部８を上下させるクランプシリンダ10と
クランプ部８及びクランプシリンダ10を支持するクラン
プフレーム７と、クランプフレーム７を鋼片搬送方向に
進退させる押圧シリンダ９と、鋼片12の先行材・後行材
の対向端部を加熱するインダクタ４Ｉとを組み込んで構
成されている。

【０００６】接合を行う際には、図３（ａ）、（ｂ）に
示すように鋼片12の先行材、後行材を先、後のクランプ
部８、８で挟圧して対向端面間に所定のギャップを開け
て保持し、インダクタ４Ｉにより磁界（交番磁界）４Ｍ
を発生させて端部を誘導加熱し、押圧シリンダ９（図２
参照）を前進させて鋼片12の対向端部を相互に押圧さ
せ、その結果、対向端部は圧接されて接合部17が形成さ
れる。押圧中の滑り力（押圧反力）16は、クランプ力15
で挟圧された鋼片12とクランプ部８との界面が突起によ
り鋸歯状となることで生じるみかけの摩擦力で対抗させ
るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た突起状のクランプ部８で挟圧された鋼片12の表裏面に
は図３（ｃ）に示すような圧痕18が生じ、この圧痕18が
仕上ワークロール19による仕上圧延中に倒れ込んでヘゲ
等の疵20となって製品まで残り、この疵20が残った部分
は切り捨てを余儀なくされる為、製品の歩留りが低下す
るという問題があり、これを防止しようとしてクランプ
荷重を下げると、押圧反力に対抗できるだけの摩擦力が
確保できず鋼片が滑って良好な接合が得られ難いほか、
この滑りによるひっかき疵も生じるという不具合があ
る。

【０００８】すなわち、従来の接合装置のクランプ部
は、製品に疵を残さずかつ安定して良好な接合が得られ
るレベルには未だ達していない。本発明の目的は、上記
従来技術の問題に鑑み、熱間接合鋼片のクランプ突起に
よる圧痕を効果的に除去し、この圧痕に起因する仕上圧
延製品での疵残りを防止する熱間接合鋼片の手入れ方法
を提案することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、仕上圧延前の
熱間鋼片の先行材、後行材を複数の突起を有するクラン
プ部でそれぞれ板厚方向に挟圧し両材の対向端部を加熱
して接合することにより形成された接合鋼片の、前記挟
圧された部分を回転刃物により切削する、または回転砥
石により研削することを特徴とする熱間接合鋼片の手入
れ方法である。前記切削または研削する深さは 0.5〜2.
0mm であるのが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明によれば、仕上圧延前の熱
間鋼片の先行材、後行材を複数の突起を有するクランプ
部でそれぞれ板厚方向に挟圧し両材の対向端部を加熱し
て接合することにより形成された接合鋼片の、前記挟圧
された部分を回転刃物により切削する、または回転砥石
により研削するようにしたので、挟圧された部分に生じ
たクランプ部突起の圧痕を除去した状態の鋼片を仕上圧
延機に供給することができる。それゆえ、この圧痕が仕
上圧延中に倒れ込んで圧延材にヘゲ等の疵を発生させる
ことがなくなり、疵部分切り捨てによる製品歩留り低下
を防止できる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の実施に適した熱間圧延設備
の例を示す配置図である。粗圧延機１と仕上圧延機６と
の間に接合装置４が配置され、この接合装置４は、図２
で説明したように、粗圧延を完了したシートバーを接合
して途切れ無く仕上圧延機６に供給する機能を有する。
接合装置４の入側には、粗圧延を完了したシートバーを
一旦巻取り、接合装置４に随時供給する機能を有するコ
イル巻取・巻戻機２、接合されるシートバーの端面を予
成形するクロップシャー３が配置され、また、接合装置
４の出側には、圧接により接合部に生じた盛り上がり
（隆起）を回転刃物により切削除去する接合隆起部除去
装置５が配置されている。

【００１２】この接合隆起部除去装置５は、上下の回転
刃物21及び刃物の高さ位置を調節する刃物位置制御用シ
リンダ22から構成され（図４、図５）、回転刃物21は、
シートバーの全幅を一度に切削できる幅（シートバー幅
より大きい幅）を有する（図５）。本発明は、このよう
な接合隆起部除去装置５を用いて実施される。図４
（ａ）〜（ｄ）は、かかる接合隆起部除去装置による本
発明実施例を示す側面図であり、図５は、図４（ｂ）に
対応する平面図である。

【００１３】接合完了後のシートバー12は接合装置４
（図１）の出側に搬送される（図４（ａ））。搬送速度
は 0.2〜1.0m/sec程度である。上下の回転刃物21はシー
トバー12より離れた位置で回転しながら待機する。回転
周速は、切削時に切り粉を溶着させず且つ切削力を小さ
くできるという観点から約 60m/sec以上とするのが好ま
しい。

【００１４】搬送時の圧痕18の位置は、この種の熱間圧
延設備に常設されているトラッキング機能によって追跡
され、この追跡データに基づいて、圧痕18の通過の少し
前から刃物位置制御用シリンダ22を作動させて上下刃物
21をシートバー12に当接させその表裏面を切削する（図
４（ｂ）、図５）。被切削部25の切削深さは、圧痕18の
深さや板厚誤差等を勘案して設定されるが、本発明者ら
の検討によれば、 0.5〜2.0mm 程度とするのが好まし
い。切削深さが 2.0mmを超えると切削負荷が増すと共に
製品歩留りが低下し、一方、 0.5mm未満では圧痕18を完
全には除去できずヘゲ疵の発生を完封できない。

【００１５】シートバー12を搬送しながら、上記のよう
に表裏面を回転刃物21で切削することにより、接合時に
クランプ部で挟圧された部分に生じた鋸歯状の圧痕を完
全に除去することができる。図４（ｃ）には、圧痕と隆
起との間の部分は回転刃物を離して切削を行わない場合
を示し、圧痕切削跡26と隆起切削跡27は独立した窪みを
形成する。また、図４（ｄ）には、圧痕と隆起との間の
部分にも回転刃物を接触させて切削を行う場合を示し、
圧痕切削跡26と隆起切削跡27は同じ窪みの中に含まれ
る。圧痕が完全に除去できる点ではどちらも同様の効果
を奏するが、刃物切削負荷低減及び製品歩留り向上の観
点からすれば、必要最小限の切削を行う図４（ｃ）の切
削方法を採用するほうがより好ましい。

【００１６】本発明適用前の接合鋼片のクランプ突起の
圧痕起因の切り捨て量は、シートバー厚30mm、接合部か
らクランプ部までの距離１ｍ、製品板厚１mmの場合で、
製品長さの30ｍであり、シートバー長 100ｍ当たりの歩
留り低下量は１％程度であった。これに対し、本発明適
用後は、接合時の挟圧部を切り捨てなくても済むように
なり、切削除去による歩留り低下分（約 0.1％）を考え
ても、１−0.1 ＝0.9％歩留りが向上するという大きな
効果が得られた。

【００１７】なお、本実施例では、回転刃物による切削
方式の接合隆起部除去装置を用いる場合を示したが、こ
れ以外に、回転砥石による研削方式の接合隆起部除去装
置を用いる場合にも本発明を適用できることは言うまで
もない。この場合の研削深さの好適範囲は、前記切削深
さの好適範囲と一致する。また、本実施例では、誘導加
熱圧接方式の接合装置を用いる場合への本発明の適用例
を示したが、クランプ部の挟圧による圧痕が生じるもの
である限り、誘導加熱圧接方式に代えてレーザ溶接方式
あるいはプラズマ溶接方式とした接合装置を用いる場合
であっても、本発明が適用できることは自明である。

【００１８】

【発明の効果】かくして本発明によれば、接合時に鋼片
に生じたクランプ突起による圧痕を仕上圧延前に完全に
除去できるようになり、この圧痕が仕上圧延中に倒れ込
んでヘゲ等の疵として残る憂いがなくなり、かかる疵部
分切り捨てによる製品歩留り低下を防止できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に適した熱間圧延設備の例を示す
配置図である。

【図２】クランプ突起を有する接合装置の（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）のＢＢ矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ
Ａ矢視図である。

【図３】誘導加熱式接合装置による鋼片接合方法の
（ａ）、（ｂ）は接合手順の、（ｃ）、（ｄ）は問題点
の説明図である。

【図４】接合隆起部除去装置による本発明実施例を示す
側面図である。

【図５】図４（ｂ）に対応する平面図である。

【符号の説明】

１ 粗圧延機 ２ コイル巻取・巻戻機 ３ クロップシャー ４ 接合装置 ４Ｆ 接合装置フレーム ４Ｉ インダクタ ４Ｍ 交番磁界 ５ 接合隆起部除去装置 ６ 仕上圧延機 ７ クランプフレーム ８ クランプ部 ９ 押圧シリンダ 10 クランプシリンダ 11 突起（クランプ突起） 12 シートバー（鋼片） 13 車輪 14 レール 15 クランプ力 16 滑り力（押圧反力） 17 接合部 18 圧痕 19 仕上ワークロール 20 疵 21 回転刃物 22 刃物位置制御用シリンダ 23 搬送の向き 25 被切削部 24 回転の向き 26 圧痕切削跡 27 隆起切削跡

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 磯山 茂 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 天笠 敏明 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 林 寛治 広島県広島市西区観音新町４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 田代 勝三 広島県広島市西区観音新町４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 市来崎 哲雄 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕上圧延前の熱間鋼片の先行材、後行材
   を複数の突起を有するクランプ部でそれぞれ板厚方向に
   挟圧し両材の対向端部を加熱して接合することにより形
   成された接合鋼片の、前記挟圧された部分を回転刃物に
   より切削する、または回転砥石により研削することを特
   徴とする熱間接合鋼片の手入れ方法。
2. 【請求項２】 前記切削または研削する深さは 0.5〜2.
   0mm である請求項１記載の方法。