JPS60127002A - スラブ縮幅方法および装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はスラブ材、特に熱間スラブ材のスラブ幅を縮め
るスラブ縮幅方法および装置に関するものである。

〔発明の背景〕

最近、熱間スラブ材のほとんどは連続鋳造機によって生
産されているが、現在までの連鋳機では種々の板幅のス
ラブを効率よく生産することができないという欠点を肩
している。その為、連鋳機で一定の板幅のスラブを生産
し、その後スラブを熱延ラインで必要な板幅に減少させ
るよう罠なっている。

この連鋳後の熱延ラインでのスラブ縮幅手段の一つとし
て、竪型圧延機を用いる方法がある。これは一対の竪型
ロールによってスラブの幅方向の圧下を行なうものであ
るが、以下の様な欠点を有している。

■　スラブ材幅方向板端付近にドックボーンと呼ばれる
盛υ上がシ部が生じ、その後の水平圧延によって幅戻シ
量が大きくなシ縮幅量の調整が難かしい。

＄、、−１ｉ＜型ロールによる圧下量を大きくすると、
板幅方向に座屈が生じるため１パルスでの大幅な縮幅が
できず縮幅に数パルスを必要とする。

■　スラブ先後端部にフィッシュチー、ルと呼ばれるク
ロップ部が生じ歩留まりが悪い。

また、連鋳後行なう別のスラブ縮幅手段としては、先後
端プレス方式というものがある。

これはスンプ先端部および後端部を予じめプレス工具で
７レスしておき、その後竪型圧延機によって縮幅させる
ものである。しかしこの方法では前記■としてあげた欠
点（クロップ部の発生）を抑制することはできるが、他
の欠点■、■を袖うことはでさない。

また、特開昭５５−５１０３号公報に示されるように、
対向するプレス面を有する一対のプレス工具を搬送スラ
ブの幅方向に配置し、このプレス工具を拡縮動作させる
ことによってスラブを連続的に縮幅するスラブ縮幅方法
が知られている。この方法によるとドックボーンは中央
寄シとなシがっそ番 の盛ｐ上がシ量は少なくなる。またスラブ縮幅量を大き
くすることも可能である。しかし、スラブ先後端部にタ
ンクと呼ばれる舌状のクロップ部が、生じるという欠点
牛、被プレス面の連続性が悪くスラブ側面に材料欠陥が
生じるという欠点をもっている。このスラブ側面の材料
欠陥は次工程の水平圧延による減厚時にエツジクラック
を生じる原因となる。

出願人は上記欠点を補うために、プレス工具のプレス面
がプレス工具拡縮方向に垂直な平面と傾、・斜した平面
とから形成された。プレス工具を用いることによって縮
幅する方法を出願中である（％願、昭５７−２０９３６
）。この方法によれば、被プレス面の連続性は大幅に改
善される。−しかしドツグボーンの発生と、スラブ先後
端部のクロップの発生とは、プレス工具プレス面の傾斜
角に対して相反する性質をもっているので、相方を同時
に改善することは出来なかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ドツグボーンおよびクロップの発生を
抑制し、良好な断面形状にスラブを縮幅する方法および
縮幅装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

第１の本発明に係わるスラブ縮幅方法は、搬送スラブの
長手方向の位置に応じてプレス工具のプレス面の傾斜角
を変えてプレスすることを特塗とし、例えばスラブ先後
端部とスラブ中途部とでプレス工具のプレス面傾斜角を
変えてプレスするものであシ、一方、第２の本発明に係
わるスラブ縮幅装置は、スラブ幅方向に対向配置された
プレス工具支持台に、プレス工具を上下方向位置調節可
能に組み付けるとともに、プレス工具プレス面をプレス
工具拡縮方向に直交する平面とこの直交平面からスラブ
入側外方に向かって傾斜し傾斜角の異なる複数の傾斜面
とによって形成したことを特徴とし、これらの構成によ
って前記目的が達成されるのである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明に係わるスラブ縮幅装置の
実施例を示す図である。

これらの図において、本体支持枠を形成するハウジング
２の内部左右両端部にケーシング４が取シ付けられ、こ
のケーシング４にスクリュー６が螺合されて第１図上下
方向（以下、これをスラブ幅方向と言う）に挿通されて
おシ、スクリュー６の内方端部はハウジング２内壁に沿
ってスラブ幅方向に摺動可能なガイド８に固着されてい
る。ケーシング４内にはスクリュー６と螺合するウオー
ムホイール１０と、このウオームホイールＩＯＫ噛み合
うウオーム１２が設けられており、ウオーム１２の回転
によシラオームホイール１０．スクリユー６をしてガイ
ド８をスラブ幅方向に摺動させるようになっている。

ガイド８のスクリュ−６固定側面と反対側の側面には、
シリンダ１４が固定され、このシリンダ１４内を摺動す
るピストン１６はプレス工具支持台１８に連結されてお
シ、このプレス工具支持台１８にはプレス工具５０がそ
のプレス面を互いに対向させた状態で組付けられている
。シリンダ１４のシリンダ室には、油孔２２，２４が設
けられており、これらの油孔２２，２４にサーボバルブ
２６、配管２８．３０を介して油圧が供給され、ピスト
ン１６がスラブ幅方向に摺動するようになっている。な
お符号３２はポンプ、３３はコントローラ、３４はプレ
ス工具の振動周波数を設定するだめの指令器である。ま
た、シリンダ１４内には位置検出器３６．が設置されて
おり、ピストン１６の位置を検出してコントローラ３３
に信号を送シ、シリンダ１４内に送られる送油圧を常に
正しく制御している。

ハウジング２の中央部に対向配置されたプレス工具５０
の前方および後方（第１図左右方向）には、ス゛ラブ１
をプレス工具５０間に送り込む入側ピンチローラ３８と
プレス工具５０によって縮幅されたスラブ１を送り出す
出側ピンチローラ４０とが配置されている。両ピンチロ
ー２３８．４０は軸受け４２および減速機４４を介して
モータ４６に連結されている。後述するように、スラブ
１は送シ速度■で搬送されるが、プレス工具５０の拡動
作詩にのみスラブ１は第１図左右方向側によってスラブ
１がプレスされている間はピンチローラ３８，４０は作
動せず、プレス工具５０の拡動作詩のみピンチローラ３
８．４０が作動して断続的にスラブ１を送るようになっ
ている。

スラブを挾んでスラブ幅方向に対向して配置されたプレ
ス工具５０の対向プレス面は、第２図。

第３図に示されるように、スラブ幅方向に対して垂直な
而５２Ａと、上方に行くに従ってこの垂直面５２Ａから
スラブ入側外方に順次傾斜角を大きくした３つの傾斜面
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃとを有している。垂直面５２Ａ
に対する各傾斜面の傾斜角は、１頃馴面５３Ａが６度、
傾斜面５３Ｂが１０度、傾斜面５３Ｃが３０度となって
いる。

プレス工具５０は、プレス工具支持台１８に設けられた
垂直方向に延びる溝１８Ａに係合し、この溝１８Ａに沿
って垂直方向上下にスライドできるようになっている。

プレス工具支持台１８上にはシリンダ５４が設置され、
このシリンダ５４内のピストン５６に水平アーム５８、
垂直部材６０を介してプレス工具とによりピストン５６
を作動させてプレス工具５０を垂直上−ト方向に摺動さ
せることができるようになっている。そして３棟類の傾
斜面５３Ａ。

５３Ｂ、５３Ｃのうち任意の傾斜面をスラブ１の高さに
対向位置させることができるようになっている。なお、
符号５５．５７はピストン５６の上下摺動用ガイドおよ
びガイドシャフトである。

プレス工具５０の第１図左右方向側面には上下方同所定
間隔にストッパ６６が実収されており、一方、プレス工
具支持台１８の第１図左右方向両他面にはブラケット６
８が設けられ、このブラケット６８に鉤状アーム７０が
枢着されてアーム７０の先端部が前記ストッパ６６と係
合してプレス工具５０を上下方向に対し固定するように
なっている。プレス工具支持台１８の左右両側面にはシ
リンダ７２が設置されておシ、スラブ幅方向に摺動する
ピストン７４の先端部がアーム７０に形成された長孔７
０Ａに枢着され、シリンダ７２を作動させることによっ
て枢軸７１まわシにアーム７０を揺動させてアーム７０
をストッパ６６に係合させたシはすしたシできるように
なっている。

なお符号７６．７８は油圧供給用の油孔である。

次に、スラブ１の平均送シ速度■の設定について説明す
る。

第４図はプレス工具５０の拡縮動作を示す図で、プレス
工具５０の縮動作時は実線で示され、プレス工具５０の
拡動作詩は仮想線で示されている。

また、縮幅前のスラブ幅をｂｏ、縮幅後のスラブ幅をｂ
１プレス工具５０の振幅をａ１プレス工具５０の傾斜面
５３の接触投影長さをｔ１プレス工具５０の傾斜面５３
の傾斜角をθ、プーレス工具５０の拡縮回数（プレス工
具１個からみると振動させることになるので、以下、こ
れを振動数という）をＮとすると、プレス工具５０が一
回振動した時にスラブが送られる距離をｄｓとすると、
ｄＳ＝ｔｍ　ｆ）となる。従ってスラグ−の送シ速度■
は、 となシ、送り速度はＮｌ　ａｌ　θによって決定される
。生産効率を高めるためにはスラブの送り速度■を大き
くする必要がおるが、振動数Ｎおよび振幅ａには物理的
限界があり、この観点から傾斜角θの上限が決められる
。まだ、縮幅量をΔｂ（−工具５０の大きさく１＞も物
理的に制限されるので、この観点からθの下限が決定さ
れる。以上のことから実用的にはプレス工具５０の傾斜
面５３の傾斜角θは５度〜３０度の範囲とするのが望ま
しい。

次に、スラブ１を先端部、中途部、後端部それぞれにお
いてプレス工具５０のプレス面傾斜角を変えてプレスす
る場合について説明する。

まず、シリンダ：７２を作動させ、アーム７０とストッ
パ６６の保合を解くとともに、シリンダ番 ５４を作動させてプレス工具５０をスライドさせ、傾斜
角θが最も大きい傾斜面５３Ｃをスラブ１の高さに整合
させ、この状態でシリンダ７２を作動させてアーム７０
をストッパ６６に係合させてプレス工具５０を固定する
。そしてスラブ１の板幅に合わせてプレス工具５０の初
期位置を、ウオーム１２からの入力によってガイド８を
介して所定位置に位置決めする。

次に、スラブ１をピンチローラ−３８によって所定の押
し圧力で断続的に押し込むとともに、油圧をシリンダ１
４内に供給することによυプレス工具５０を指令器３４
で設定しで堵た一定の振動数に従ってスラブ幅方向に振
動させる。スラブ１はプレス工具５０の拡動作詩にピン
チローラ−３８によって第１図矢印へ方向に送られ、プ
レス工具５０の縮動作によってプレス加工される。

ピンチローラ−３８の送シ動作と、プレス工具５０のプ
レス加工によってスラブ先端部を縮幅した彼、プレス工
具５０の拡開状態でプレス工具５０の作動、およびピン
チローラ−３８によるスラブ１の搬送を停止する。そし
てシリンダ７２を作動させてアーム７０とストッパ６６
の保合を外ずし、シリンダ５４を作動させてプレス工具
を上方にスライドさせ傾斜面５３Ａをスラブ１の高さに
整合させたのち、プレス工具５０を、アーム７０とスト
ッパ６６とによって固定する。そして再びピンチローラ
−３８，４０およびプレス工具５０を作動させてスラブ
１の後端部近傍に至るまでスラブ中途部の縮幅加工を行
なう。

そしてスラブ１の後端部のプレス加工直前において、ス
ラブの搬送およびプレス工具５０の作動を停止する。そ
して再びプレス工具５０をシフトさせて傾斜面５３Ｃを
スラブ高さに整合式せ、スラブ後端部を縮幅力１圧して
単一スラブの縮幅加工が終了する。

次に、第６図、第７図、第９図および第１０図は、板厚
２２祁、板幅５’Ｏｍｍ、長さ４００ｍｍの５Ｓ４１材
を約１１５０１：に加熱し、プレス工具の傾斜面の傾斜
角を変えて振動数Ｎ、＝０．５Ｈ２，振幅ａ　＝　５１
ｔｖｎとしてプレスしたもので、縮幅量Δｂが１０ｔｔ
ｍ、　２０ｍ、　’３０ｒａｎの各場合についてのプレ
ス工具の傾斜角に対するドツグボーン位置、ドツグボー
ン高さ、クロップ長さがそれぞれ示しである。

まず、第２図は傾斜角θとドツグボーンの位置との関係
を示す図である。この図において、ドツグボーンの位置
は第５図に示されるように、として縦軸に示しである。

また、第７図は と傾斜角θとの関係を示している。

この第６図、第７図から、プレス工具の傾斜角θが大き
くなるに従ってドツグボーンピーク部は板端寄りとなる
とともに、ドツグボーン量が大きくなることかわかる。

すなわちプレス工具の傾斜角θが大きくなるに伴ってス
ラブ板厚形状は悪くなることである。一方、スラブ縮幅
量Δｂが太きくなる程、ドツグボーンピーク間距離ｂ′
が小さくなること、つまシドッグボーンは中央寄りとな
ることを示している。

一方、第９図はスラブの先端部に、また第１０図はスラ
ブの後端部にそれぞれ発生するクロップの長さと１頃斜
角θとの関係を示す図で、クロップ長さは、第８図に示
されるように で示され、タンク゛状クロップを正、フィッシュテール
状りロップ誉負として示している。

これらの図かられかるように、傾斜角θが大きくなる程
クロップ長さは小さくなることがわかる。

また縮幅量Δｂが小さい程、クロップ量は減少すること
もわかる。

第６図、第７図、第９図、および第１０図に示される実
験結果をそのまま１０倍の寸法の実際のスラブに適用し
ても大きな誤まりはないと考えられるので、この実験結
果から具体的にプレス工具の傾斜面の傾斜角θを定める
ことにする。

前記実験では、縮幅量Δｂが１０ｔｒａｎ、　２０ｒｒ
ａｎ。

３０調の各場合について調べたが、これらの場合０．１
１以下を縮幅率小と考え、以下のようにプレス工具のプ
レス面の傾斜角を使いわける。

６図、第７図、第８図および第１０図のΔｂ−３０＋＋
ｏｎのラインを参照して、スラブ中途部のプレスにはド
ツグボーン形状が良くなるようにプレス工具傾斜面の傾
斜角θを５〜１０度とし、スラブ先端部および後端部の
プレスには、クロップ量が少なくなるように同θを２−
０〜３０度とすることが望ましい。

の時には、第６図、停７図、第９図および第１０図のΔ
ｂ＝２ｏｆＩＩ＋１１ラインを参照して、スラブ中途部
のプレスにはやけシドッグボーン形状を良くするため傾
斜角θを５〜１０度とし、スラブ先端部のプレスには同
θを１０〜２０度とし、スラブ後端部のプレスには同０
を２０〜３０度とすることが望ましい。

図、第７図９．第９図および第１０図のΔｂ−１０關ラ
イン全ラインて、スラブ中途部のプレスにはやはシクロ
ツブ量が少なくなるように傾斜角θを５〜１０度とし、
スラブ先端部のプレスには同θを１０〜３０度、スラブ
後端部のプレスには同θを２０〜３０度とすることが望
ましい。

例えば、板厚２２０ｉ＋ｎ、板幅１５００ｍｍのスラブ
においてスラブ幅を２０％縮幅させる場合において、プ
レス工具の傾斜面の傾斜角をθ＝６度でスラブ全長にわ
たって縮幅させた場合と、スラブ先端部および後端部を
θ＝２０度で、スラブ中途部をθ＝６廖で縮幅した場合
とを比較すると、後者の方が前者に比べてクロップ量が
約半分となる。

なお前記■〜■におけるプレス工具の傾斜面の傾斜角θ
の値の望ましい範囲は、スラブの形状、材質、温度によ
って多少変化する。

前記実施例ではスラブの先端部、中途部、後端部におい
てプレス工具の各傾斜面の傾斜角θを変えてプレスする
ようにしているが、スラブの縮幅量に応じて最適の傾斜
角θを選択してプレスすることによシ、好ましい断面形
状の縮幅スラブとす≦０．０７　）の場合において特に
有効で縮幅量に応じてクロップ量は一定の許容値以下に
なシ、かつドツグボーン形状がその範囲で最も良くなる
傾斜角度θでスラブ全長をプレスして縮幅するものであ
る。

０．０４の場合には、同θを６〜１０度とする。

またスラブの板厚−板幅比に応じてプレス工具傾斜面の
傾斜角θを最良の値にしてプレスし、縮幅スラブの断面
形状を好ま゛しいものとすることができる。

第６図、第７図、第９図、および第１０図は、に比べて
ドツグボーンの位置はよシ中央寄シに、クロップはよシ
タンク傾向となる。一方、板厚−ラグポーン位置はよシ
スラブ板幅方向板端寄シに、クロップはよシタング傾向
となる。

よシも小さめの傾斜角θとすることが望ましい。

プレス工具の傾斜面の傾斜角θをスラブの材質および／
または温度に応じたものとすることによ′つて縮幅スラ
ブの断面形状を良好な形状とすることができる。

スラブの材質やスラブの温度によってスラブの変形抵抗
は変化するが、この変形抵抗の大きいもの程ドツグボー
ンはよシ中央寄９になシ、またクロップはよりタンク傾
向となる。一方変形抵抗の小さいものはその逆で、ドツ
グボーンはよシ板幅方向板端寄シに、かつクロップはよ
シフィッシュテール傾向となる。

おいて、スラブが８８４１材の１１５　ＱＣにおける変
形抵抗よシも大きな場合には、８８４１材を縮幅するプ
レス工具傾斜面の傾斜角よシも大きめの傾斜角θとし、
一方、スラブが８８４１材の１１５０Ｃにおける変形抵
抗よシも小さい場合には、それよシも小さめの傾斜角θ
とすることが望ましい。

本実施例に係るスラブ縮幅装置は、油圧シリンダ５４に
よってプレス工具５０をスライドさせるとともに、アー
ム７０とストッパ６６とによってプレス工具５０を固定
することによってプレス工具５０のプレス面となる傾斜
面５３を変更するように構成しているので、プレス工具
傾斜面の変更がすばやくでき、プレス工具傾斜面を変更
する際の時間的ロスが少なくてすむ。また、前記実施例
では、プレス工具拡縮方向に垂直な平面５２Ａと、３つ
のそれぞれ傾斜角を異にする傾斜面５３Ａ。

５３Ｂ、５３Ｃとを有するプレス工具を示したが、第１
１図、第１２図に示されるように犬れぞれ異なる傾斜角
でのびるキャリパ８０　（８０Ａ、　８０Ｂ。

８０Ｃ）が形成されており、プレス面となるキャリパ内
周面形状がＵ字状に形成されているキャリパ付プレス工
具８２であってもよく、このプレス工具８２によるスラ
ブのプレス時には、スラブ幅方向端部の上下方向への拡
がシが制約されるので、ドツグボーンを板幅中央寄ｐに
するという効果がある。

捷だ本実施例ではスラブ１の縮幅に際し、スラブ長手方
向の位置においてプレスエＪｌｌ：５０のプレス面を変
更するようにしたので、スラブ１との接触面が同一のプ
レス面に集中せず、摩耗分散および熱付加分散が行なわ
れプレス工具の取シ変え頻度が減少する。

また前記実施例ではスラブの先後端部においてはクロッ
プ量が最小となシ、一方スラブの中途部ｒＣおいてはド
ツグボーン量が最小となるので、高歩留まシにして、か
つ幅戻シ量の少ない良好な形状の縮幅スラブが得られる
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ドツ
グボーンおよびクロップの発生が効率よく抑制され良好
な断面形状の縮幅スラブを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明の方法を実施するだめの装置であ
り、第２の本発明の実施例の一部を断面で示した平面図
、第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図、第３図
はプレス工具の拡大平面図、第４図はプレス工具の作用
説明図、第５図は縮幅加工後のスラブ横断面図、第６図
はドツグボーン位置比率とプレス工具傾斜面の傾斜角の
関係を示す図、第７図はドツグボーン高さ比率と同傾斜
角の関係を示す図、第８図は縮幅加工後のスラブ゛の平
面図、第９図はスラブ先端部のクロッグ長さ比とプレス
工具傾斜面の傾斜角との関係を示す図、第１０図はスラ
ブ後端部のクロップ長さ比ヒ同傾斜角との関係を示す図
、第１１図はプレス工具の別の実施例を示す斜視図、第
１２図はその横断面図である。 １・・・スラブ、２・・・／・ウジング、４・・・ケー
シング、１４・・・シリンダ、１８・・・プレス工具支
持台、３８・・・入側ピンチローラ−１４０・・・出側
ピンチローラ−１５０・・・プレス工具、５２・・・垂
直面、５３（５３Ａ、５３Ｂ；　５３Ｃ）・・・傾斜面
、５４・・・シリンダ、６６・・・ストッパ、６８・・
・ブラケット、７０・、・アーム、７１・・・枢軸、７
２・・・シリンダ、８０・・・キャリパ。 代理人　弁理士　鵜沼辰之 第　８　固 ／ 茅　１１　目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレス面を互いに対向させて配置された一対のプレ
   ス工具間にスラブを連続的に搬送するとともに、プレス
   工具をスラブ幅方向に拡縮動作させてスラブをプレスす
   るスラブ縮幅方法において、スラブ長手方向の位置に応
   じて前記プレス工具のプレス面の傾斜角を変えてスラブ
   をプレスすることを％徴とするスラブ縮幅方法。 ２、縮幅しようとする縮幅蓋に応じて前記プレス工具の
   プレス面の傾斜角を変えてプレスすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のスラブ縮幅方法。 ３、縮幅しようとするスラブの板厚−板幅比に応じて前
   記プレス工具のプレス面の傾斜角を変えてプレスするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスラブ縮幅
   方法。 ４、縮幅しようとするスラブの材質または／およびスラ
   ブの温度に応じて前記プレス工具のプレス面の傾斜角を
   変えてプレスすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のスラブ縮幅方法。 ５、縮幅しようとするスラブの先端部、中途部。 後端部において前記プレス工具のプレス面の傾斜角を変
   えてプレスすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のスラブ縮幅方法。 ６、連続的に搬送されるスラブを挾んでスラブ幅方向に
   対向配置された一対のプレス工具を備えてなシ１、この
   プレス工具をスラブ幅方向に拡縮動作させてスラブをプ
   レスするスラブ縮幅装置において、前記プレス工具は、
   スラブを挾んでスラブ幅方向に対向配置されたプレス工
   具支持台に上下方向位置調節可能に組み付けられるとと
   もに、そのプレス面がプレス工具拡縮方向に直交する平
   面とこの直交平面から、スラブ入側外方に向かって傾斜
   し傾斜角の異なる複数の傾斜面とから形成されているこ
   とを特徴とするスラブ縮幅装置。