JPS5930481B2 - ビレットの圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属の形成、詳しくはビレットの圧延方法に関
する。

本発明は鉄又は非鉄金属のビレットの製造において連続
鋳造機を圧延機と組合せるのに使用できる。

本発明は又型材やワイヤの圧延機の荒加工スタンド及び
連続ビレット圧延機にも使用できる。

世界中の工業的に進歩した多数の国では、ビレットから
作られる完成した型材としての圧延棒が常に不足してい
る。

これは、一方では金属を消費する産業の発展に基づくも
のであるが、他方では、ビレットを製造する圧延機の生
産性が不十分なことにも基づく。

ビレットへの要求は定常的であり縮小及びビレット圧延
機の出力を増加させることが望まれている。

それ故ビレットのための新しい製造方法を提供する問題
が生じてきている。

かかる製造方法は先ず圧延の製造コストを減することが
できるもので、圧延機の出力を改善できるもので、かつ
連続鋳造機及び単一製造ラインでの減少機に組み合せら
れるものでなければならない。

今日通常ビレットの圧延のための計画は以下述べるイン
ゴット分塊式連続ビレット圧延機にある。

しかしながら、この製造計画を使用するビレットの出力
改善方法は全て限界を持っている。

かかる通常の計画の重大な欠点は金属消費量が太きいと
いうことにある。

産業の進歩した国では生産される鉄の全量の２０％もが
連続鋳造法で作られる。

しかしながら、低生産性に基づく低鋳造速度、インゴッ
トの断面及び長さ方向での金属性質の不均一は連続鋳造
機におけるビレットの生産を妨げる。

従来のビレット製造方法として、幅−高さ比の犬なスラ
ブを連続鋳造プラントで生産することが知られている。

完全な固化後スラブをガス切断炎を使用して個々のビレ
ットに横方向に切断して、これにより縮小及びビレット
圧延を不用にしている。

（米国特許Ａ３３６５７９１）しかしながらこの方法は
数多（の欠点を持ち、その中でも、ガス切断での金属損
失に基づいて金属消費量が大きく、又スラブを横方向で
切断する際の表面の部分分離に基づきビレットの品質が
悪℃・という重大な欠点がある。

公知技術として、３重ビレットを、らせんに沿い形成し
たやや偏心溝を有したロール間で割る方法もある。

（ソ連国発明者証Ａ３６３８２３、Ｂ２１Ｂ １３１
００）。

この方法は、溝の切削及び部品の取付げに問題があると
いう実用上の欠点がある。

加うるに、この方法の適用は３つ以上及び以下の分離に
制限がある。

公知技術として、型を去る連続スラブを一連の調整した
ロール間で連続縮小させるようにしたビレットの製造方
法がある。

広い側辺の変形の結果スラブは複数の矩形ビレットを相
互に結合した形態をとる。

噴霧水で二次冷却の後ビレットを長さ方向及び横方向に
切断し計測された長さのものを得る。

（オーストリア国特許第２４５７４５）。この方法の欠
点は、熱的切断もしくは円形鋸での切断時分離領域の品
質が良くんいし、又ガス切断の場合には金属損失が増す
と（・う欠点がある。

更に公知技術として連続的鋳造の矩形断面スラブを一連
の多数の２重溝間で、かつこの溝の断面形状が徐々に矩
形又はひし形に外るようにして、圧延する２重ビレット
の製造方法がある。

このとき得られたビレットはガス切断機で別々に切断す
る。

（特公昭３９−４２４３）。この方法は形成溝内での普
通の圧延に近い。

しかし、切断方法は、かなりの金属損失を伴うから不経
済である。

又、別の公知技術として、広いビレットを横方向に並べ
た溝内で圧延することにより型材年産物を作ることも知
られている。

ビレットの縮小の結果、小さな断面のブリッジで相互結
合した二つ又はそれ以上のビレットより成る多ビレット
が作られる。

ビレットは、これを相互に垂直方向変位させることによ
り相互に分離する。

分離は、熱い又は冷い状態の双方で行われる。

（米国特許第１９７７２８５号）。

この方法はいくつかの欠点があるが、その中でも、削り
目の存在故に切断領域に近いところでビレットの品質が
良（ないという欠点が重大である。

本発明の目的は上記した欠点を克服することにある。

本発明の他の目的はビレットの製造時圧延機の出力を改
善できるばかりでなく、連続金属鋳造機及び縮小機に一
体製造ユニットとして組合せでき、ビレットの製造コス
トを低下でき、圧延機の自動化を容易とし、しかもビレ
ットの品質を改善する圧延方法を提供することにある。

本発明は、ビレットの製造において圧延機の出力を改善
できるばかりでなく、連続鋳造機及び縮小機に一体製造
ユニットとして組合せでき、ビレットの製造コストを低
減でき、圧延機の自動化を容易とし、しかもビレットの
品質を改善する圧延方法を提供する。

本発明の目的は、横方向に並んだ複数の溝を有した圧延
ローラを有しこの圧延ローラ間にスラブを通し、スラブ
よりビレットがブリッジにより横方向に相互結合された
ものを作りそれからビレットを分離するようにしたビレ
ット圧延方法において、ブリッジの厚みが溝の高さの０
０１〜０．３に等しくなった後に近接したビレットをロ
ールの軸に対し９０° より大きいか又は小さい角度で
その近接したビレットの一方の側辺に作用する形状の溝
を持った圧延ローラにより、ビレットの相対変位させる
ようにした方法により達成される。

この方法を用いると、良好な表面品質を備えたビレット
を作ることができ、圧延機の生産性は増しＪビレットの
製造費用は低下できる。

本発明の一実施例によれば、ビレットの分離に先立って
一つの方向で前記の相互変位を起させ、それから反対方
向に少くとももう１回相対変位させることで分離するよ
うにしている。

このようにすると、分離領域でのビレットの品質は改善
される。

何故なら、消り目（パリ）はないし又ビレットの頂点で
の角度は丸みを帯びているからである。

近接ビレットの相対変位は圧延を受けるビレット側辺に
直角方向に行われ、近接ビレットの側辺の重なりとして
形成されるブリッジである、近接ビレットの結合部分を
上記変位の案内面とすると好ましい。

このようにするとビレットを高品質に相互に分離でさブ
リッジのための金属損失をなくす。

本発明の又別の実施例では、近接ビレットの相対変位の
量は溝の中心から離れたビレットで増加させている。

かくして、ビレットを単一の工程で相互に分離するのが
できるようになり、その結果、全ての圧延サイクルを減
少でき圧延機の出力は改良される。

更に別の実施例では、幾つかの近接ビレットが相互の変
位をなすことで分離させる以前にその幾つかの近接ビレ
ットを同一量同時に変位させるようにしている。

このようにすると、二つという最少の工程でビレットを
相互に分離できる。

更に又別の実施例では一つのビレットをはさんで両側の
ビレットの夫々の一つの面に優先に作用する溝形状のロ
ーラを用いることで前記のような優勢作用方向が９０°
で交差させている。

この工程の連続は溝内での軸方向力を除き、が（して生
産さるべきビレットの精度は改善され、把持状態を良好
化する。

本発明を以下添附図面を参照しながら実施例によって説
明する。

矩形断面のスラブ１（第１図）は連続山形の溝を持つロ
ール２及び３に供給される。

ロール２及び３間に３個の横方向に重った矩形圧延路が
形成される。

３個の圧延路を形成する溝内で第１図〜第４図の４段階
でスラブ１を溝の形状を適宜に変えて圧延することによ
って、ブリッジによって側部で相互に連結したビレット
４，５及び６が形づくられる。

ビレット４，５及び６の形成と同時にこれらビレット間
のブリッジの厚みも又縮小される。

仕上前の工程（第３図）でビレット４，５及び６のブリ
ッジの厚みが溝の高さの０．０１〜０．３になるように
、計算ロールの山形の溝形状及び配置が順次選定される
。

仕上工程（第４図）では、０−／ｌ／２，３はその中央
の溝がブリッジの厚みに少くとも等しい量だけ両側の溝
に対しずれたような形状とされる。

ビレット４，５及び６をこの工程で圧延することにより
側部ビレット４及び６は少量だけ縮小される。

中央のビレット５は、ロールの溝の一面から作用を受け
る結果両側のビレット４及び６に対し変位する。

このビレット４，５及び６の相対変位はロール３の軸線
に対する溝の面の傾斜角度（これは９ｏ０より大きいが
小さい角度である。

）に等しい角度で生ずる。ビレット５はロールの溝の前
記形状の故に一面で加圧されている結果、ビレット５の
変形が先ずその加圧方向で生ずる。

次に、ロール２及び３上での平均特定金属圧がその等級
の鋼材の許容せん断力を超えると、中間ビレット５はブ
リッジのところを案内面として側部ビレット４及び６に
対し変位し、かくしてブリッジは破壊に至りビレット４
．５及び６は相互に分離する（第５図）。

頂点で丸みを持った角度のセクションビレットを得たい
場合には次の加工を行う。

即ち、近接したビレットの相対変位ローラの溝の形状の
選定でブリッジが破壊しない程度に一つの方向で生じさ
せ、それからこの変位と対向した方向の変位を生じさせ
る形状のローラによって圧延を行いブリッジの破壊を行
う。

第６図に示すように、矩形断面の５箇のビレット？、８
，９，１０、及び１１が連続山形の溝内を何回か通すこ
とによりロール２及び３内でスラブ１から形成される。

ビレッ）７ｊ８，９，１０及び１１（第７図）は溝の高
さの０．０１〜ｏ３の厚みのブリッジにより相互に連続
されている。

第８図ではロールの溝１２はビレット８及び１０がビレ
ット７．９及び１１に対しブリッジの厚みより少ない量
変位するように形成される。

そのため溝１２を持ったロールを通すだけではブリッジ
の破壊には至らない。

ビレット８及び１ｏは、溝１２がビレット８及び１０の
小さい方の側辺に作用することによって、ビレット７．
９及び１１に対し変位される。

注意すべきは、ビレット８及び１０の小さい方の側辺で
ロール軸に対し９０° より小の角度で傾いているので
、ビレット８及び１０の変位はそれと同一の角度で生ず
るということである。

相互に結合したビレツ）７，８，９，１０及び１１を連
続山形溝１２を持ったロールで圧延後、これらは山形溝
１３（第９図）を持ったロール内で圧延する。

ロールに形成された溝１３はその形状が相互に結合され
たビレツ）７，８，９・、１０及び１１の圧延時、ビレ
ット８及び１０はその小さい方の側面で主として縮小作
用を受けるように作っである。

しかし注意する点は、前の溝１２（第８図）でローラの
作用を受けなかった、ビレット８及び１０の小さい方の
側面で縮小作用が達せられることである。

換言すれば溝１３（第９図）を持つロールによる圧延で
はビレット８及び１０の変位方向は、先行する溝１２を
持つロール（第８図）内での変位と反対方向である。

注意すべきはビレット７．９及び１１は相互に変位しな
いことである。

山形溝１３（第９図）内でのビレットの変形は溝１２（
第１２図）で形成されるビレッ）７，８，９，１０及び
１１間のブリッジの厚みは少（とも等しくなるように行
われる。

言い換えれば、溝１２内でビレットは相互変位をしこれ
と反対方向の相互変位が溝１３（第９図）内で行われる
。

かかる一連の、一方向変位、次の反対方向変位より成る
圧延工程によりビレットの間のブリッジは切断され又ビ
レットは相互に分離する。

分離領域でのビレット７．８，９，１０及び１１（第１
０図）の表面の質は良好であり、分離領域でのビレット
７．８，９，１０及び１１の頂点は金属のネッキング運
動故に丸みを帯びている。

上述の実施例では、近接したビレットの相対変位は加圧
されている側辺に対して直角方向に生ずる。

破断する直前の近接したビレットの相互結合部分は近接
ビレット側部が並ぶことにより作られブリッジ（所謂仮
ブリッジ）を形成する。

か（して屑鉄を生ずることなしに長さ方向に分離するの
が可能となる。

このブリッジの形成方法を以下詳しく説明する。

ビレット４，５及び６の分離の直前の第３図ではロール
２及び３内に切削形成される溝形状は、近接したビレッ
ト４，５又は５，６の側辺が、所定厚みのブリッジの得
られたときにおいて、一本の直線上にのるよう選定され
そのため、この溝内を通した後、近接ビレット４，５及
び５，６はその側辺が重ねられた関係となり、かつこの
重なった側辺によってビレット間のブリッジが形成され
ることになる。

次の工程（第４図）ではこの相互結合部分はビレット５
のビレット４及び６に対する変位の案内作用をする役目
をする。

近接ビレット４，５及び５，６の側辺が一つの直線上に
のっているという第４図の状態に至らしめるため、同一
溝形状の上下のロール２及び３を圧延に先立って次の量
△だげ軸方向に相互にずらせておく配置を採用すること
ができる。

ここで、 ｈｌ ：分離前の行程でのブリッジの厚みψ：分離前の
行程での頂点角度 、 ψ ロールの相対変位量が（△−ｈ１ｓ１ｎ−）と表わされ
ることは中央のビレットの一つの側辺の圧延に先立って
、２つの近接ビレットの側辺が直線上にのっているとい
う事実に依存する。

量△によって、近接ビレットの側辺が一つの直線上のる
ことが保障される。

上部ロール２及び下部ロール３のカラーの垂直軸の間の
間隔は略図（第１１図）から決定される。

三角形ＡＣＤから、量△が決される。

ここに近接ビレットの側辺上の点Ａ及びＣは直線上にあ
る。

（ｌセクションビレット） この方法はビレット１４，１５，１６（第１２図）を３
つの矩形の圧延路を有した溝で圧延する場合に適用でき
る。

ビレット１４，１５，１６は溝の高さの０．０２に等し
い厚みのブリッジにより相互に結合される。

ビレット１５の断面積はビレツＮ４，１６のそれより１
３倍大であり、しかし全てのビレットの断面は矩形とな
っている。

ビレット１４及び１６は、ロール２及び３（第１３図）
が夫々のビレット１４及び１６の一つの側辺上において
主として作用するような溝の形成を持ち、かつその側辺
と反対側に上部ロール２及び下部ロール３に対し空所が
有る。

それ故に、ビレット１４及び１６はビレット１５に対し
変位する。

しかしながら、ビレット７１５の緊張はビレット１４及
び１６のそれより犬でありかつ金属はブリッジを超えて
実質的に流動しないから、ビレットは長手方向及び横力
向せん断という二つの応力の同時作用の下で分離する。

スラブを連続金属鋳造機で作ったときのように始めのス
ラブが幅広のものであると、多数のセクションビレット
（５〜１５箇）を作ることができる。

このような場合、近接ビレットの相互変形の量は中央か
ら離れたビレットでは増加するという好ましいことが生
ずる。

かくして単一の工程でもビレットの相互の分離が可能と
なる。

圧延の際５箇のビレット１７，１Ｂ、１９゜２０及び２
１（第１４図）を−箇のスラブから作ることができる。

この成形作業は、ビレット１７〜２１が略矩形の断面形
状を得るまでロール間を通すことで実行される。

ビレット間のブリッジの厚みｈは溝高に対し０，０１〜
０．３である。

ビレット１７〜２１の近接した側辺は一本の直線上にの
っている。

これに引続き、相互に結合したビレット１７〜２１が溝
２２（第１５図）内で圧延される。

ここでロールのこの溝２２の形状は、僅か縮小を受ける
ビレット１９は固定に保たれ、一方近接したビレット１
８及び２０はこれに対しブリッジの厚みに少くとも等し
い量変位されるように選定される。

同時に、ロールのその溝２２の形状はビレット１７及び
２１はビレット１８及び２０に対しブリッジの量変位さ
れかくてビレット１７及び２１はビレット１９に対し二
つのブリッジ分だけ変位されるように、それ故、中央ビ
レット１９から離れたビレットの変位量は増大するよう
に形成される。

連続ビレット圧延機で多数のビレットを圧延分離する場
合には、近接ビレットが相対変位をなすことで分離させ
る以前に幾つかのビレットを同一量変位させるのが効果
的である。

か（して、圧延時、ブリッジにより横方向に相互結合し
たビレット１７〜２１（第１６図）が始めのスラブから
形づくられる。

全てのビレットのためのブリッジの厚みは同一でかつ溝
高の０．０１〜０．３に等しい。

次に、このビレット１７〜２１を多数山形溝２３（第１
６図）で圧延する。

この場合のロールの溝形状は、ビレット１９は固定に保
持され、ビレット１７及び１８はビレット１９に対して
もかつビレット２０及び２１に対しても変位するように
形成される。

ビレット１７，１Ｂ。２０及び２１のこの変位はブリッ
ジの厚みに少くとも等しいだけ行われる。

注意すべきは、ビレット１γ及び１８，２０及び２１は
同一量変位されるから、ビレット１７，１８、と２０，
２１との間に相対変位は生じないという点である。

このことは、ビレット１７〜２１は溝２３内で三つのグ
ループ即ち、相互に結合されたビレット１７と１８とい
う第一グループ、ビレット１９という第ニゲループ、相
互に結合されたビレット２０と２１という第三グループ
とに分離されることを意味する。

ビレット１７（第１７図）はビレット１８に対して変位
され、ビレット２０はビレット２１拠対して、これらビ
レットが相互に完全に分離するまで変位される。

比較的少数のビレットを圧延分離する場合は例えば第１
８図の３つのビレットの様にこれらをビレット２５の水
平対角線の片側に位置するブリッジにより相互に結合す
ることができる。

全ビレツ）２４，２５及び２６は矩形状でかつ溝高に対
し０．０１〜０．３に等しい厚みのブリッジにより相互
結合される。

ロールの多数山形溝２７（第１９図）の形状はビレット
２４及び２６の側辺に作用してこれらをビレット２５に
対し変位させるように形成される。

ビレット２４及び２６の、ブリッジの厚みを超過した変
位の結果、ブリッジはせん断し、ビレット２４，２５及
び２６は相互に分離する。

溝２７はビレット２５の中心を通る垂直軸に対し対称で
あるから、ロールには軸方向力は実質上加わらない。

圧延時のビレット２４及び２６の側辺は９０°の角度で
交差するから、ビレット２４及び２６の加圧される側辺
での溝２７の作用方向は同一角度で交差する。

【図面の簡単な説明】

第１図は多路溝内での圧延の第一段階の略図；第２図は
その第二段階：第３図はその第三段階：第４図はその第
四段階；第５図は得られたビレット；第６図は５路溝で
のスラブの圧延の略図；第７図はビレットの長さ方向分
離の前の配置の略図；第８図はビレットの変位パターン
の略図；第９図は始めの変位とは反対方向のビレットの
変位パターンの略図；第１０図は反対方向の二つの変位
で得られたビレット；第１１図は近接溝の側の並列部を
持つ多路溝の略図：第１２図は異った断面形状のビレッ
トの圧延の略図；第１３図はビレットをその軸の沿いこ
れに対し９０度で変位させることによるビレットの分離
の略図；第１４図は等しい厚みのブリッジで相互結合し
たビレット；第１５図は５重ビレットの分離の略図；第
１６図は５重ビレットの３のビレット群への分離略図；
ｘ１７図はビレットの最終図面での相互分離の略図；第
１８図は三個の相互結合ビレット：第１９図は第１８図
のビレットの変位の略図。 ２．３・・・・・・ロール、４，５，６．γ、８，９゜
１０．１１・・・・・・ビレット、１２，１３・・・・
・・溝、１４．１５，１６，１７，１Ｂ、１９，２０゜
２□１・・・・・・ビレット、２２，２３・・・・・・
溝、２４゜２５．２６・・・・・・ビレット、２７・・
・・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横方向に並んだ複数の溝を有した圧延ローラを有し
   、該圧延ローラ間にスラブを順次を通し、スラブから複
   数のビレットがブリッジを介し横方向に相互結合された
   ものを先ず形成し、次いでビレットを相互に分離するこ
   とよりなるビレットの圧延方法において、複数のビレッ
   ト４，５，６゜７．８，９，１０．ＩＬ１４，１５，１
   ６゜１７．１８，１９，２０，２１．２４，２５゜２６
   を相互に分離するため、ブリッジの厚みが溝１２．１３
   ，２２，２３，２７の高さの０．０１〜０３に等しくな
   った後に、一つのビレットの側面のうち１つ側面に作用
   する溝の形状を持った圧延ローラにより、その１つの側
   面と直交するかつローラ軸線に対し傾斜する方向に中央
   ビレットを変位させることでブリッジの破断を行い、そ
   の近接したビレットの相互変位を行うようにした圧延方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、ブリッ
   ジの破断に先行して、一つのビレット７゜８．９，１０
   ，１１の１つの側面に作用する溝の形状のローラによっ
   て、破断の際の変位の方向とは反対の方向にその一つの
   ビレットを変位させる方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の発明において、近接
   したビレットの相対変位は圧延を受けるビレット側辺に
   直角な方向で行われ、近接したビレット４，５，６の側
   部の重なりとしてのブリッジを構成する、近接ビレット
   の隣接面が上記変位の際の案内面である方法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の発明において、ロー
   ルの溝の形状は、近接ビレット１γ、１８゜１９．２０
   ，２１の相対変位量が、溝の中心から遠いビレットの方
   が近いビレットより大きくなるよう形成されている方法
   。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の発明において、幾つ
   かの近接ビレット１７，１８，２０，２１をこれらを相
   対変位させることで相互分離させるに先立って、同一量
   同時に変位させる方法。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の発明において、−ツ
   ノヒレットをはさんで両側のビレットの夫々の一つの側
   面に作用する溝の形状のローラを用い、その作用方向を
   ９０°の角度で交差させるようにした方法。