JPS59147701A - 鋳片の熱間直接圧延装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳片（鋼）の熱間直接圧延装置に関し、その目
的は熱経済に優ｎかつ生産効率の良い装置を提供するこ
とにある。

周知の通シ、近時省エネルギーと高生産性金目的として
連続鋳造装置と熱間圧延装置を直結して連続鋳造された
高温鋳片を直ちに熱間圧延する手段が提案さｎ実施され
ている。

ところで、該手段を採用した場合、連続鋳造さｎた鋳片
は連続鋳造装置内での凝固制御や搬送途中での失熱によ
って鋳片の局部たとえば前後端部や両側縁端部が圧延不
適な温度になり、この鋳片を直接圧延すると割れや品質
欠陥が生じると云う技術的課題がある。

その課題解決の手段として、連続鋳造装置と熱間圧延設
備の途中に誘導加熱装置やガス加熱装置などの軽加熱装
置を設け、搬送中の鋳片の主として端部を加熱し、鋳片
全体を圧延に適した温度として熱延する手段が提案さｎ
ている。たとえば特公昭５６−３８６４６号公報にその
手段が開示さｎていて、連続鋳造装置と熱間圧延設備の
途中に誘導加熱炉を設け、鋳片全体を該加熱炉にて昇温
せしめ、圧延に適した温度としたのち一気に熱延装置に
て所要の板厚に圧延するのである。

本発明者が上記のような周知手段について、種々調査研
究したところ、省エネルギー効果と生産セ１゛の点で、
さらに改良できることが判明した。

即ち、連続鋳造装置において、適宜な凝固制御、たとえ
ば気水冷却のような緩冷却手段によって所望長さの鋳片
に切断される寸前まで内部が未凝固状態であるような高
温鋳片の場合、軽加熱装置に達した時点で、鋳片内部は
圧延に適した温度より張るかに高い温度を有しておシ、
鋳片側縁端部が圧延温度より低くなっているとしても、
その端部を一律に加熱したのでは温度が必要以上に高く
なって、熱エネルギーに無駄が多いことが判明した。

次に、鋳片は連続鋳造装置から出片される際、先端部の
温度は後端部のそ１よシ失熱時間が長いため、温度が低
く、鋳片は長さ方向に温度勾配があり、従って鋳片の両
側縁端部を長さ方向にわたり一律に加熱する従来手段は
熱効率が悪いことが知らｎた。

さらに熱間圧延装置で鋳片たとえばスラブを圧延した場
合、仕上圧延機出側におけるスラブの長さ方向の温度分
布は第１図に示すような最低点１と最高点２を有する曲
線３のようになることが知ら九でおり、またスラブ長さ
が長い場合コイルボトム点１ａが最低点となることも周
知である。こｎは搬送時の失熱や圧延操作および巻取シ
におけるズーミング操作などの諸要因によるものであり
、圧延前の鋳片全体の温度が均一であっても発生する現
象である。そこで品質上から前記最低点１又は１ａを所
要温度、たとえばＡｒ３点以上となるように圧延機噛込
み前の鋳片温度を設定している。

１、又は１ａの温度をその温度（でするということは、
前記最高点２の温度はより高温である訳で、２の点の温
度は品質的に許さ几る限り最低点１の温度に近づけるこ
とができるならば、熱エネルギーの節約ができることが
判った。

本発明者等は上記の知得事項に基づいて、さらに研究し
た結果、前述の軽加熱装置、換言すると失熱相当分を補
償する温度補償加熱装置を、王として鋳片の長さ方向に
おいて部分選択加熱可能に構成し、さらに前記温度補償
装置内の搬送テーブルおよび該装置の前後の搬送テーブ
ルの速度を自在に変史する装置を具備することによって
、省エネルギー効果と生産性の向上がなさｆると云う新
知児を得て、本発明装置を開発した。

以下本発明装置の１実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

第２図は本発明の鋳片の熱間直接圧延装置の１実施例の
概略ブロック線図で、この図において４は連続鋳造装置
、５は該連鋳装置がらの高温鋳片の搬送ローラ、６は該
高温鋳片の切断装置たとえば走間ガス切断装置、７ａ〜
７ｅは各単位ブロックに区分さ几た搬送テーブルｈ　８
　ａ　、８　ｂは該搬送テーブル７ａ〜７ｅ間の適宜個
所に設けた誘導加熱装置、即ち温度補償加熱装置である
。９は前記搬送テーブル７ｅがら送り出された鋳片の移
送方向を自由に転換するターンテーブル、１ｏは粗圧延
機、１１は仕上圧延機、１２け巻取ｍ、ｔｒ〜７ｈけこ
れら９〜１２の各装置間に設けら１−た搬送テーブルで
ある。尚パリ取り装置やスカーフィング装置、スケール
ブレーカ−１冷却装置等は省略した。

さて、前記連続鋳造装置４から出片さｎた鋳片は、搬送
ローラ５を経て切断装置６で所望の長さの鋳片に切断さ
れる。この切断は通常図示していない制御装置からの切
断長指示指令に従って鋳片の移動と同期して移動するよ
うに構成さｆ′した走間ガス切断装置によって行なわｊ
る。

次に所望長さに切断さ几た鋳片（以下説明の便宜上、ス
ラブを例として説明する）は、同時速度制御さｎる複数
の搬送ローラ群毎に各別に構成づ几た搬送テーブル７３
〜７ｅによって搬送さ九る間に、誘導加熱装置８　ａ　
ｒ　８　ｂ　（詳細は後述する）Ｋよって必要に応じ長
さ方向全体もしく岐長さ方向で部分選択加熱さｎる。こ
の場合後述するようにターンテーブル９での移送方向転
換をパラメーターとして加熱制御が行なわ几る。

さらに前記搬送テーブル７３〜７ｅは、工程制御指令装
置１３からの指令によって前記搬送テーブル７ａ〜７ｃ
を個別にまた必要に応じて同時に速度制御自在に作動す
る駆動装置１４によって駆動される。従ってスラブの長
さ方藺全体、甘りけ長さ方向の任意部分妊対する入熱量
を自在に変えることができる。

さらに搬送テーブル７３〜７ｅの速度が自在であるため
、スラブの搬送速度を自由に選択できる結果、生産効率
を広い範囲で変えることかり能となり、前後工程にあわ
せて最適な生産性になる速度にすることができる。

而して前記ターンテーブル９は必要に応じて工程制御指
令装置１３０指令に従って作動する駆動装ｆｆｆ　１５
　Ｋよって転回し、スラブの移送方向を転換する。

なお２８は加熱制御装置、２９は温度測定装置、３９は
搬送テーブル作動制御装置であって、こｎらについては
後に詳述する。

次に前記温度補償加熱装置８　ａ　＋　ｇ　ｂの実施例
の構成を第３図〜第４図に従って説明する。

第３図は誘導加熱方式Ｋかがる温度補償加熱波ｆｆｆの
部分正面図であって、図示していない搬送ローン上を移
送さｎ、るスラブ１６の両側縁端部１７ａ１７ｂのそ九
ぞ几の上下部および端面に近接してそｎぞ九装置しであ
る加熱コイル１８ａ、１８ｂ、１８ｃ１８ｄ、１８ｅ、
１８ｆがアーム１９ａ〜１９ｆを介してそ几ぞれ支持装
置２０　ａ　＋　２０　ｂ　　によって支持されている
。前記支持装置２０ａ、２０ｂはそｎ、ぞ１．走行車輪
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを介して図示していな
い作業床上に固定さ几た軌条２２　ａ　＋　２２　ｂ上
を走行自在に移動できる。該支持装置２０ａ、２０ｂの
移動は、自走もしくはスクリュー軸、ピストン軸等適宜
な前後進駆動装置を介して移動源に接続された他動装置
によって行なわｎる。

また前記加熱コイル１８ａ〜１８ｆを図示していない位
置変更装置たとえばシリンダ一式や電動スクリュ一方式
によって微小位置移動可能に構成しておけば入熱量の制
御がさらに精密化さ几る。

温度補償加熱装置の１ステージを第３図のように加熱コ
イル１８ａ〜１８ｃ１アーム１９ａ〜１９ｃ１支持装置
２０ａと加熱コイル１８ｄ〜１８ｆ１アーム１９ｄ〜１
９ｆ、支持装置２０ｂ　の対として構成し、該単位ステ
ージをスラブ１６の長さ方向にわたり所望数設置してス
ラブ１６の多様な寸法に対応できるようしである。なお
この誘導加熱装置にかえてガスバーナを用いるガス加熱
装置を採用することもできる。

本発明者等の経験では、上記構成の温度補償加熱装置に
おいて、誘導加熱に２００〜５００Ｈｚ、の中周波を用
いて１５０〜３００ｍ厚のスラブ加熱を行ない好結果を
得たが、こ几に限定さ几るものではなく、被加熱材およ
びその温度条件に応じて周波数および出力を適宜選定す
九ばよい。

第４図は４ステージから＼なる温度補償加熱装置の概略
上面図で、この図に示すようにスラブ１６はロールＲ，
〜几２ｏで示さ几る搬送テーブル上を矢印２３の方向に
移送さｎる１１４７に、そｎぞｔ″Ｌ２４ａ〜２４ｂ、
２５ａ〜２５ｂ、２６ａ〜２６ｂ、２７ａ〜２７ｂの対
で示さｊ、る４組の単位ステージの誘導加熱装置によっ
て主として両側縁端部が加熱され、直ちに圧延工程に送
られる。

この誘導加熱にあたって加熱制御装置２８は前記工程制
御指合波＃１３がらの指令に従って各ステージ毎の入力
制御を実施する。該制御の結果は仕上圧延機出側の温度
測定装置２９によってフィードバックさｎ１次回のスラ
ブ加熱の補正に利用さｎる。

次ＶＣ第５図は温度補償加熱装置（点線３０で概略図示
する）内およびその前後の搬送テーブルの概略説明図で
、スラブ１６は搬送ローラ揚〜Ｔモ２２で矢印４０の方
向洗移送される。説明の都合上図示していないロールを
含めＲ，−Ｒ３は単位の搬送テーブル３１を構成し、同
様にしてロールＲ４〜ＲＩＩ＋Ｒｘ２〜Ｒｔｅ　ｒ　Ｒ
２ｏ−Ｒｚｔはそ几ぞｎ各単位の搬送テーブル３２．３
３．３４を構成しており、変速動力伝達機能を有する駆
動装置３５　、３６　、３７．３８によってそｎぞｎ単
独に作動させらｎる。３９は搬送テーブル作動制御装置
で、前記工程制御指令装置１３からの指令に従って前記
駆動装置３５〜３８を介し前記搬送テーブル３１〜３４
を各別に、そして速度変更自在に作動させることができ
る。

以上の説明から明らかなように、上記構成の搬送テーブ
ルを配設すること姉よって、スラブ１６は長さ方向にお
いて側縁端部全体又は選択部分を任意に加熱することが
可能である。従来の搬送テーブルは鋳片が温度補償加熱
装置内で加熱さｎている間は一定速度で運転さｎ７てい
たため、スラブの長さ方向の側縁端部全体、又は選択部
分に対する入熱量を任意に変えることは不可能であった
。

而して本発明にかかる入熱量制御の実施例とその効果に
ついて、第６図〜第８図に従って説明するが、以下いず
創もターンテーブル９で移送方向を転換し後から鋳造さ
ｎた端部全光にして熱延した例である。

第６図は縦軸に搬送（移動）時間（分）をと９、横軸に
移動距離（ｆｆＬ）をとってスラブ１６の温度補償装置
を模式的に示したグラフである。Ｌ、　−Ｌ２け温度補
償装置の領域を示す。

従来のスラブ１６のトップＴｏが温度補償装置の入Ｌ］
　Ｔ＋１に達した時点で移動速度を一定としボトム１．
３　ｏが出口Ｌ２を出た時点で搬送速度を上げるパター
ン４１（従来装置によるパターン）では、圧延後の仕上
圧延機出側のストリップ（コイル）長さ方向での温度分
布は第７図の曲線４２となる。次にトップＴ。がＬｌと
Ｌ２の間に来るまで急速度で送りこみ以後速度を下げて
加熱を行いボトムＢｏがＬ２に達した時点で急速移動す
るノミターン４３は仕上出側温度が第１図の点１で最低
点となり、コイルボトム点１ａにおいて余裕のある場合
効果的な手段であシ仕上圧延機出側でのコイル温度分布
は第７図の曲線４４の如く全長にわたりノミターン４１
の場合、即ち曲線４２に比べて１と１８の温度の差が縮
１つで、好ましい温度分布となりコイル全長にわたりパ
ターン４１の場合に比べて品質的に優ｎた製品が得ら扛
る。

前記パターン４１と４３を比較すると温度補償加熱装置
内での搬送時間はノミターン４３の方が短かく、従って
入熱量も低いが結果として品質は良好であり、搬送テー
ブルの速度を変えることが可能な構成にしたことによっ
て前述の省エネルギーのみならず品質及び生産性の向上
をもたらすことができたのである。

スラブの長さはプロセスの要求に応じて多様であるため
、搬送テーブルは温度補償装置内およびその前後で、ロ
ール群を小さくして多数の搬送テーブル群として構成す
ｎげ、より精密な制御が可能となり諸利益が大きくなる
。

第６図においてノぞターン４５（従来装置によるパター
ン）は、スラブ１６のトップＴ。が入口ＬＨに達した時
点で速度を落し、出口Ｌ２にｚトムＢｏが達したとき搬
送速度を上げた場合で、パターン４６はボトムＢ。が温
度補償加熱装置の途中にさしががったとき急速搬送に移
った場合で、第８図４７はノミターン４５に、４８はパ
ターン４６に対応した仕上圧延機出側のコイル温度分布
であシ、これは仕上出口温度が第１図のコイルボトム点
１ａにおいて最低点となり、点Ｉにおいて余裕がある場
合効果的な手段である。

而して本発明装置を用いて、本発明の前記目的を達する
実施態様には次のような態様がある。

■　コイルボトム点度が品質上問題となるようなスラブ
の温度補償にあたっては、対応するスラプセトムの入熱
量を大きくするよう加熱コイルの出力を高めると共に、
該部分の入熱が終った時点で、搬送テーブルの速度を上
げて熱間工程に送るか、もしくは逆にターンテーブルで
の方向転換を前提としてスラブボトム以外の部分の加熱
量が少なくなるようにあらかじめ搬送テーブルの速度を
上げて温度補償装置を通過させスラブボトム部分は搬送
テーブルの速度を落して入熱量を大きくする。

■　前記最低点１の温度が下りすぎて品質上の問題とな
るような場合は同様にして該最低点に対応するスラブの
対応位置を温度補償したのち搬送テーブルの速度を上昇
させるか、あらかじめターンテーブルでの方向転換を前
提として前記スラブの対応位置以外の部分の搬送速度を
早めて温度補償装置に入Ｔ′Ｌ該対応位置では搬送速度
を落して加熱すＺ）。

上述のような態様は本発明の装置を適用することではじ
めて可能であシ、そしてスラブの搬送時間を全体として
圧縮して生産性を向上できると共に適正なスラブ加熱に
よシ総入熱量の低減、が可能になり（一定搬送速度で送
る例に比し３〜１０％のエネルギー節減になる）Ｔ／Ｈ
を向上（２〜８％）させることが可能となり、かつ品質
が向上するという諸効果を享有できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は仕上圧延機出側のコイル長さ方向温度分布を示
すグラフ、第２図は本発明にかかる熱間直接圧延装置の
実施例概略ブロック線図、第３図は温度補償加熱装置の
実施例概略説明正面図、第４図は同じく温度補償加熱装
置の実施例概略説明Ｊ＝ｉｈｉ図、第５図は搬送テーブ
ル概略説明図、第６図は温度補償要領を示すグラフ、第
７図、第８図は仕上圧延機出側のコイル長さ方向温度分
布を示すグラフ。 １は最低点、２け最高点、３は曲線、４は連続鋳造装置
、５け搬送ローラ、６Ｉ／′ｉ、切断装置、７ａ〜７ｈ
は搬送テーブル、８ａ　、８ｂは誘導加熱装置（温度補
償加熱装置）、９はターンテーブル、１０は粗圧延機、
１１は仕上圧延機、１２は巻取機、１３は工程制御指令
装置、１４は駆動装置、１５は駆動装置、１６はスラブ
、１７ａ、１７ｂは側縁端部、１８ａ−，１８１は加熱
コイル、／９ａ〜１９ｆはアーム、２０ａ、２０ｂは支
持装置、２１ａ〜２１ｄは走行車輪、２２ａ、２２ｂは
軌条、Ｒ，−Ｒ１２，はロール２３は矢印、２４ａ、、
２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、’２６ａ。 ２６ｂ、２７ａ、２７ｂ　　は誘導加熱単位ステージ、
２８は加熱制御装置、２９は温度測定装置、３０は温度
補償装置、３１，３２，３３．３４は搬送テーブル、３
５．３６．３７．３８は駆動装置、３９は搬送テーブル
作動制御装置 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 外２名 官ＩＭ 弁３図 升４図 芳７図 ７１′８閏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造装置から出片さ几た高温鋳片を予定鋳片
   に切断する装置と；前記鋳片の温度補償加熱装置と；鋳
   片の搬送方向を転換するターンテーブルと；該鋳片を熱
   間圧延する粗および仕上圧延装置と；前記各装置を直列
   に接続する搬送テーブルからなる鋳片の熱間直接圧延装
   置であって、前記温度補償加熱装置が前記鋳片の部分選
   択加熱可能に構成さｎ、さらに該温度補償加熱装置内の
   搬送テーブルおよびその前後の搬送テーブルの速度を自
   在に変更する装置を具備していることを特徴とする鋳片
   の熱間直接圧延装置。