JPS5937681B2 - 鋼片の熱間圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼片（スラブ、ブルーム、ビルットおよびそれ
らの圧延途中過程における圧延材をいう）の連続式熱間
圧延方法に関するものである。

従来、鋼片の熱間圧延工程に際し、ある一定長さの鋼片
を１本毎に間欠的に圧延機に供給している。

このような作業においては鋼片の先端部と後端部におい
て、厚み不良などの製品寸法の変動が大きい。

さらに、鋼片の先端部および後端部が仕上げ圧延機列を
通過する場合に、圧延速度を下げるなどの処置が必要な
上、作業ロールに疵を生じさせる機会が多く、ロール組
替回数の増加による圧延作業停止時間の増大、ロール原
単位の上昇などの多くの問題が指摘されている。

本発明は上記の難点を極力排除すべく、問題点を有利に
解決するためになされたものであり、鋭意検討の結果、
その特徴とするところは鋼片を仕上げ圧延機に導入する
際に予め先行鋼片の後端部と後行鋼片の前端部とをプレ
ス機を用いて押圧し、圧着接合して熱間圧延を連続化す
ることにより高い生産性を得ることを目標としたもので
ある。

このような方法により、従来発生していた圧延材の頭部
および尾部の圧延機速度調整による寸法不良などを減少
せしめて製品の品質向上および歩留向上を計ることが可
能であることを確認した。

従来連続熱間圧延の方法としては、特公昭４８−３９３
号公報に記載された「線材押付は圧延法」に見られる如
く、線材圧延で、先行線材の後端と後行線材の前端を斜
めにせん断して押しつけ、圧延による接合部の変形で連
続化を計る方法が提案されている。

この方法は、材料を斜めに切断し、しかも押し付けによ
る仮接続を有効ならしめるため、非酸化性雰囲気中で、
この作業を実施しなければならないため、設備技術上、
この方法の実施には困難が伴なう。

即ち、斜め切断法の具体的記述がなく、発明としては完
成したものとは認め難Ｇ）。

また、線材圧延のような、鋼片寸法が鋼板製造用の鋼片
と比較してかなり小さい場合にはこの方法でも圧着強度
が十分あり、前述の設備技術が完成されれば実施可能と
思われる。

しかしながら鋼板製造の圧延においては板厚に比して板
巾が製品で２００〜４００倍になり、板巾方向に均一に
材料を接合することは上記方法では困難で採用できない
ものである。

本発明は上記の如き問題点を有利に解決するためなされ
たもので、その要旨とするところは、鋼片を順次連続的
に熱間圧延をして板状製品を製造するに際して、粗圧延
機列最終スタンドとタンデム式仕上圧延機との間におい
て先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部とを重ね合わせ
、その接合部をプレス機で押圧して先行および後行鋼片
を接続して仕上圧延機に供給する場合、接合部材料温度
を８００°Ｃ以上に確保し接合部長さをクロップ部長さ
相当、あるいはクロップを切断する場合には圧延方向に
２０ｍ峨上０長さとし、該接合部の板厚は押圧により押
圧されない部分の板厚の１．５倍以下とすることを特徴
とする鋼片の熱間圧延方法にある。

材料の接続方法としては１）溶接法、２）圧延による圧
接法、３）鍛造による圧接法などが考えられる。

本発明は鍛造による圧接法に関するものである。

製品板厚２〜１０７ｎへ板巾９００〜１２００ｍｍの鋼
板の製造において、板厚２００〜２５０１ｍの鋼片を加
熱し、４〜６台の粗圧延機で板厚を３０ｍｍ程度にして
から、タンデム式の仕上圧延機で製品板厚まで圧延する
のが通常の生産方式である。

この場合に長さ５〜９ｍの鋼片は１本づつ間欠的に圧延
するのが普通であるが、本発明は粗圧延機の最終スタン
ドとタンデム仕上圧延機との間で、プレス機により材料
を接合して連続的に仕上圧延機に材料を供給する方式に
かかわるものである。

次に本発明を更に詳細に説明する。

即ち粗圧延機の最終スタンドと仕上圧延機を同期させ、
先行材料の後端が最終粗圧延機を通過した後、後続の材
料の先端部が先行材料を追いかけ、粗圧延機列を通過す
ることによって出来る先行材料後端と後行材料前端部の
クロップ部を重ね合わせる。

ここに最終粗圧延機を通過した鋼片の表面温度は通常１
０００〜１１００℃程度を有している。

クロップ部を重ね合わせることは後述する如くクロップ
部の有効利用を図るものである。

その後重ね合わされたクロップ部は粗圧延機列と仕上圧
延機列の中間に設置されたプレス機によって重ね合わさ
れていない部分の板厚の１．５倍以下となるまで圧縮変
形を付与される。

圧縮率は高い程圧着部の強度を増すものであるが強大な
プレス機械能力を必要とするとともに接合部に局部的な
極端な厚み不良部が存在するとその後に行う仕上圧延工
程において板厚制御が乱れ良好な製品品質を確保できな
いが元の板厚の１．５倍以下ならば工業的に板厚精度確
保が可能である。

更に重要なことはプレスにより圧接した部分が仕上圧延
段階で破断することがない十分な継手効率を持つことで
ある。

継手効率は種々テストして確認した結果、仕上圧延過程
において圧延部が破断しない最小継手効率は０．３程度
必要で、仕上圧延機の圧下配分（最終製品板厚、仕上圧
延スタンド数により配分が異なるが）を考慮すると好ま
しくは０．７０以上（接合部圧縮率５０％、圧延温度８
００℃）確保すると良い。

前述せる如く粗圧延終了後の鋼片表面温度は１０００〜
１１００℃程度あり同一圧縮率であれば高温になる程圧
接部の継手効率は高くなるものであるが、プレス機によ
る圧接を特徴とする本発明法によれば第１図に示す如く
圧縮率２５％で鋼板表面温度８００℃において継手効率
は０．３以上の良好な接合強度を有するものである。

粗圧延機列の通過によって必然的に生成される鋼片の前
端および後端部のクロップを剪断する場合の接合におい
ては多くの実験の結果重ね合せる接合部長さは圧延方向
に２０ｍｍ以上あれば後続の仕上圧延機列を通過させる
のに十分な接合強度が得られることが判明した。

プレス工程で圧接された部分はその後仕上圧延機列を円
滑に通過し冷却テーブル上に供給される。

接合部は捲取機直前において走間剪断機により分割され
る。

この分割の操作は仕上圧延機の入側および出側の板厚を
測定することにより電子計算機を使用して接合部を検出
し容易に実施される。

重ね合わされた部分の圧接接合を圧延機で実施する場合
、圧延温度、圧接面のスケール厚みおよび圧下率につい
ての圧着の条件が厳しい。

本発明のプレス機を使用する接合においては、接合面の
温度８００℃以上、圧縮量２５％以上という条件だけで
、スケールの量に関しては、最終粗圧延機出側に設置さ
れている高圧水のデスケーリング装置の稼動だけで十分
なる圧着強度が確保できることを見出した。

また、圧延による接合では重ね合わされた部分の側面を
仮付溶接で拘束する必要があったが、本発明の方式によ
ればこの仮付溶接は全く不要であり、圧接設備上有利で
ある。

さらに、従来の間欠的な圧延においては、仕上圧延を円
滑に実施するため、粗圧延機列の通過において発生する
鋼材の前端および後端部のクロップを最終粗圧延機出側
において切り捨てることが実施されていた。

本発明は、接合にこのクロップを利用するところにも特
徴を有し、従来切り捨てられスクラップ処理されていた
ものを利用するのであるから、これだけでも歩留の向上
、エネルギーの節減を達成できたということができる。

さて、圧延による圧着とプレス機による圧着との相違は
何によるかを考察してみる。

周知の如く、圧延においては回転する二本のロールの間
に材料が順次導入されるため、接合面には遂次荷重が負
荷される状態で変形が進む。

プレスによる圧着の場合は、二つの平面工具の間で、工
具の１ストロークの作動で接合面は一気に圧着される。

このため接合面の温度降下は圧延の場合よりも小さく、
圧接面の変形は大きくなり、表層スケールを破り新生面
が露出する可能性が大きい。

従って圧延の場合よりも強固な圧着強度を得ることが可
能となる。

要するにプレス機による平面工具は圧延の場合の作業ロ
ールの直径を無限大にしたものと考えられる。

上記の如き本発明方法は特公昭４８−３９３号公報記載
の方法とは技術構成を全く異にするものであることは申
すまでもないことである。

次に本発明の実施例を比較例と共に挙げる。

通常の熱間圧延ラインにおいて加熱炉より抽出した板厚
２２０ｍｍのリムド鋼鋼片を５基の粗圧延機列で板厚３
０間とし、最終粗圧延機出側において１３０ｋｇ／ｃｒ
？ｔの高圧水で先行鋼片の後端部と後行鋼片の前端部を
デスケーリングした後表１の条件でプレス機内に設置さ
れた平面工具で重ね部分を押圧し熱間仕上圧延を行った
。

表１から明らかな如く本発明実施例は何れも先行、後行
鋼片は重ね合わされた部分において完全に圧着接合され
、事後の仕上圧延工程において破断することなく連続的
に熱間圧延を完了することができた。

一方比較例においては圧縮率が低いために仕上圧延工程
において接合部より破断し連続圧延が不可能であった。

以上詳述したごとく本発明によれば、鋼片を極めて容易
に接合することが可能であり、仕上圧延が連続的に実施
し得ることにより材料歩留りが向上し、ロール組替回数
の減少に伴ない、生産性の向上およびロール原単位の向
上をもたらし、有効にエネルギー資源の節約を達成でき
、産業上有用な効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、接合部圧縮と継手部の強度を圧接面の温度と
の関係で表わした本発明の実施結果を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼片を順次連続的に熱間圧延をして板状製品を製造
   するに際して、粗圧延機列最終スタンドとタンデム式仕
   上げ圧延機との間において、先行鋼片の後端部と後行鋼
   片の先端部とを重ね合わせ、その接合部をプレス機で押
   圧して、先行および後行鋼片を接続して仕上げ圧延機に
   供給する場合に、接合部材料温度を８００°Ｃ以上に確
   保し、接合部長さをクロップ部長さ相当とするかあるい
   は、クロップを切断する場合には圧延方向に２０ｍｍ以
   上の長さとし、該接合部の板厚は押圧により押圧されな
   い部分の板厚の１．５倍以下とすることを特徴とする鋼
   片の熱間圧延方法。