JPS61176405A

JPS61176405A - 連続熱間圧延装置

Info

Publication number: JPS61176405A
Application number: JP1838885A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nihei; 充雄二瓶
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1986-08-08
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH062286B2

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、鋼片（スラブ、ブルーム、ビレットま′ｆＩ
：、ハこれらの生成品段階のパー）を連続して熱間圧延
する圧延装置に関し、特にホットストリップミルに好適
な連続熱間圧延装置に関する。

〔発明の背景〕

第７図は、従来の一般的なホットスυッグプミルの配置
を示したものである。第７図において図示しない加熱炉
により所定の温度に加熱され九スラブは、ローラテーブ
ル１ｏによシＡ１粗圧延機１２に搬送される。このＪｆ
６１粗圧延機に、通常可逆式が用いられており、スラブ
を圧延して粗圧延し九スラブ１４にする。スラブ１４は
、ローラテーブル１６によ１）４２°粗圧延機１８によ
）圧延される。Ａ２粗圧延機１８は、一方向圧延機であ
る場合が多く、複数台設置されることもある。

屋２粗圧延機１８により圧延されたスラブ１４は、ロー
ラテーブル２０によシクセップシャ２２に搬送される。

クロップシャ２２は、スラブ１４の先後端部のクロップ
を切断する。先端部のクロップを切断され念スラブ１４
は、仕上圧延機２４により仕上圧延され、ストリップ２
５となる。仕上圧延機２４は、通常５ないし７台の圧延
機をもって構成され、スラブ１４が全仕上圧延機に同時
にま九かり、各仕上圧延機間に設けられ九ルーツく２６
により弛み等が防止され、圧延される。そして、ストリ
ップ２５は、ローラテーブル２８により搬送され、ピン
チローラ３０を介してダウンコイラ３２にコイルとして
巻き取られる。

従来のこのようなホットストリップミルにおいては、圧
延が１スラブごと、すなわち１コイルごとに間歇的に圧
延するようになってい九。これは次の理由によっている
。

■　スラブを分塊圧延機によって製造する場合、スラブ
の大きさが鋼塊の大きさによシ限定される。このため、
各スラブを接合して長大なスラブを作る必要があり、２
００ｗ前後の厚みをもつスラブを接合しなければならな
い。しかし、この接合を短時間に、かつ経済的に行なう
ことが極めて困難である。

■　一方、連続鴻造機においては、実用上無限に長いス
ラブを得ることができる。しかし、連続鋳造機１ストラ
ンドの生産量に、ホットストリップミルの生産量の１／
３ないし１／４である。

このため、ホットストリップミル−基に対し３ないし４
ストランドのスラブを連続鋳造設備から交互に供給せね
ばならない。この念め、せっかくの連続スラブを適当な
長さに切断してホットストリップミルに供給せざるをえ
ない。

このように、従来に１スラブごとに圧延を行なっている
ため、１スラブごとに先端通板、後端灰抜作業を行なわ
なければならない。このため、ストリップの先後端部に
は張力がかからず、それ以外の部分に張力が作用するた
め、板幅、板厚の変化がおき、また先後端部に板曲シが
発生しやすく、歩留りや品質の低下をも九らす。そして
、通板、灰抜時の無張力状態と張力が作用する状態との
差をできるだけ小さくするため、通常圧延時の張力もで
きるだけ小さくせざるをえなかった。したがつて、品質
の向上や歩留りの向上を図るためには、圧延の連続化を
図ることが強く望まれている。しかも、圧延の連続化は
、ストリップに適切な張力をかけることにより圧延荷重
の減少が図れ、また強圧下により薄物圧延が可能となる
ばかりでなく、張力を意識的に制御して板幅の制御にも
利用することができる等の利点がある。

一方、圧延の連続化は、設備の小型化と省エネルギ化を
図ることができる。すなわち、（ａ）　　噛込厚さであ
る圧下制限量ΔｈＨ１作業ロール径をＤ　ｔ　％　ロー
ルと材料との間の摩擦係数をμとすると、と表わすことができる。し九がって、圧延の連続化によ
り噛込、灰抜をなくすことができる九め、噛込性能を確
保する九めに作業ロール径を大きくしていたが、その必
要がなくなる。

（ｂ）　　圧延の連続化により噛込、灰抜時に生ずる衝
撃トルクがなくなり、駆動系、すなわち作業ロール径を
小さくできる。

（Ｃ）　　熱間圧延においても近年は、油潤滑によりロ
ール寿命の延長、圧延荷重や圧延動力の減少が図られて
いる。しかし、スラブごとの圧延においては、噛込失敗
を防ぐ丸め、通板噛込時に油切りを行なう必要があり、
通板前のある時間の間給油を中断しなければならないし
、また複雑な油切り装置を設けなければならない。とこ
ろが、連続圧延においては油切シ装置等が不要となり圧
延機の小屋化を図ることができる。

以上の（ａ）ないしくＣ）の理由により、連続圧延が可
能になると、作業ロール径を大幅に小さくでき、作業ロ
ール自身による荷重の減少と油潤滑による圧延荷重の低
減効果により、補強ロール径も小さくでき、圧延機全体
が小塵化できる。しかも、圧延動力は、作業ロール径の
平方根にほぼ比例するため、例えば作業ロール径を従来
の８００＋ｗから６４％小さい５１２＋ｍにし九とする
と、圧延動力を約２０％節約することができ、１スタン
ド１００００　ｋＷの駆動モータが２０００ｋＷ節約す
ることができる。ま念、各圧延機の小型化を図らず、１
スタンド当りの圧下量を大きくすることにより、スタン
ド数を減少させて設備費を低減することも可能となる。

なお、一般に作業ロールを小径化すると、作業ロールの
横剛性が小さくなり、圧延荷重の変化や板幅の変化によ
る作業ロールの軸撓みが大きくなる。このため、製品ス
トリップの板クラフンの形状（平坦度）が悪下する欠点
がある。しかしこの欠点は、公知の中間ロール軸移動可
能な６段圧延機や、作業ロール軸移動の４段圧延機に有
効な作業ロールや、中間ロールにペンディング力を与え
るロールベンディング法を用いることにより対応するこ
とができる。

上記のように、圧延の連続化は、多くの経済的効果を有
しており、その実現が強く望まれている。

しかし連続圧延を実現する九めには、■仕上圧延機入側
において、先行するスラブの後端と、後続するスラブの
先端とを短時間に、かつ経済的に接合すること、＠スラ
ブの接合中においても仕上圧延機にスラブを連続的に供
給すること、θスラブの温度が低下すると、圧延動力の
増大や品質低下を招く九め、仕上圧延機入側温度を極端
に低下させないこと、等の問題を解決する必要がある。

圧延の連続化のためのスラブの接合方法が、特開昭５８
−１１２６０１号公報に開示されている。

その接合方法の第１例に、走行しているスラブと同速度
をもって接合機を走行させながら接続するものである。

しかし、接合機を走行させる接合方法は、接合機が走行
する九めの大きなスペースを必要とする。すなわち、ホ
ットストリップミルの場合を例にとると、生産量が３５
万ｔｏｎ　／月程度とすると、スラブの厚さが例えば６
０醪のとき、スラブ速度ｔ！３０ｎ／ｍ（０，５ｍ／１
ｍ）以上必要となる。そして、接合全時間Ｈ３０秒程変
幻うち正味接合時間２０秒）であることを考慮すると、
接合機の走行距離が約１５ｍ以上となる。を念、スラブ
厚さを３０鱈とすると、前記の生産量を確保するために
は、スラブ速度が６０ｍ／−以上必要となる。しかし、
スラブ断面積が１／２となる。

几め、正味接合時間がスラブの断面積に比例するものと
考えられるため、１０秒となる。し九がって、セツティ
ング時間を１０秒として全接合時間は２０秒程度となり
、接合機の走行距離が約２０ｍ以上となる。しかも、現
在の接合方法としては、高周波加熱十押圧や、フラッシ
ュバット溶接等が有力であるが、いずれも電気供給のた
めに高電圧あるいは大電流のケーブルが必要であり、こ
れらを長距離ある速度をもって移動させなければならな
いという技術的問題点がある。

接合方法の第２の例は、仕上圧延機の入側にスラブのル
ーピング装置を設け、スラブの接合部を停止させ次状態
のまま接合させる方法である。す−プ部３６を形成して
蓄積し、仕上圧延機がループ部３６を圧延処理している
間に、接合機３８により先行スラブ４０の後端部と、後
行スラブ４２の先端部とを接合し、圧延を停止すること
なく連続して圧延するようにしている。そして、仕上圧
延機群２４の各仕上圧延機間には、テンションメータ３
７が設けられ、スラブに適正な張力が付与されているか
否かが検出され、張力の調整が行なわれる。仕上圧延機
群２４をで九ストＩＪツブ２５は、ピンチローラ３０か
らガイドローラ４４を介してダウンコイラ３２に巻き取
られ、フライングシャ４６により適当な長さに切断され
る。

ところで、材料に粗性変形を与えずにループを形成する
九めのルーピングの曲げ半径Ｒ，［、次式により表わさ
れる。

ここに、ｈは板厚、Ｅは弾性係数、σ戸は降伏応力であ
る。

炭素鋼を例にとると、温度１１００ＣにおいてはＥ中２
０００Ｋｇ／♂、σρ中５に９／■２であるから、ｔｌ＝６０ｍｍのとき、３＝１２ｍｋ＝３０ｍ＋のとき、Ｒ＝６ｍ）１＝１５ｍのとき、３＝３ｍとなり、板厚の増加とともに曲げ半径Ｒが大きくなる。

そして第８図に示したようなループ部３６を形成する場
合、長手方向（スラブの搬送方向）のスペースは、単純
計算により、ｔｌ＝６０ｍのとき、Ｌ＝４８ｍ１１＝３０ｍのとき、Ｌ＝２４ｍｔｌ＝１５ｍのとき、Ｌ＝１２ｍとなる。すなわち、板厚りが小さい程長手方向スペース
（板の搬送方向）を小さくしてループを形成することが
可能である。しかし、第８図に示した従来の装置におい
ては、粗圧延機と仕上圧延機との間のスラブ厚さが必然
的に同じ厚さとなり、例えば板厚を３０＋ｍ＋とすると
、第９図に示すところからＡ２粗圧延機１８と仕上圧延
機群２４との間における温度低下が著しくスラブの温度
が９００Ｃ以下となる。このように仕上圧延機入側にお
けるスラブの温度が９００Ｃ以下となると、変形抵抗が
大きくなり、圧延荷重の増大を招き、圧延に不利となる
ため、スラブの温度を９００Ｃ以上に保つ必要がある。

〔発明の目的〕

本発明は、仕上圧延機入口部におけるスラブの温度を低
下させずにスラブを薄くシ、ループ部を形成することが
できる連続熱間圧延装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、接合機とルーピング装置との間に圧延機を設
け、ルーピング装置に入る直前に逗ラブを圧延して薄く
シ、ルーピング装置によりループ部を形成するようにし
て、仕上圧延機に入るスラブの温度の低下防止できるよ
うに構成し九ものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る連続熱間圧延装置の好ましい実施例を、添
付図面に従って詳説する。なお、前記従来技術において
説明し九部分に対応する部分にり略構成図である。第１
＠に示した実施例は、接合機３Ｂとルーピング装置３４
との間に圧延機４８が設けてあり、この圧延機４８によ
シ先行スラブ４０を圧延することができるようになって
いる。

ルーピング装置３４ば、第２図に示すようにピッ）５０
が設けてあり、このピット５０の内側吊および底面にス
ラブの保熱または加熱用の複数のバーナ５２が配設しで
ある。そして、ピッ）５０の上端部には一対のガイドロ
ーラ５４．５６が設けてあり、さらに底面近くに昇降自
在なガイドローラ５８が配設しである。なお、ルーピン
グ装置３４は、第３図に示すように先行スラブ４０を複
数回折返すようにしてもよい。

以下に上記の実施例による圧延例を示す。

元スラブが２３０ｗＸ１２ｍであり、接合部におけるス
ラブを６０■Ｘ４６ｍとし、仕上圧延機の入側速度を６
０ｍ／ｍ、仕上圧延機の出側におけるストリップの厚さ
を２園とする。

厚さ２３０閣の元スラブは、図示しない加熱げにより所
定の温度に加熱され、ローラテーブル１０によυ＆１粗
圧延機１２に搬送され、この扁１粗圧延機１２を３パス
して１６０ｍｓの厚さまで圧延される。次に、墓１粗圧
延機１２を出たスラブは、ローラテーブル１６により１
方向のＡ２粗圧延機１８（３基設けである）に搬送され
、３パスにより厚さ６０閤まで圧延される。その後、ス
ラブは、ローラテーブル２０によりクロップシャ２２に
搬送され、先喘部のクロップを切断され穴径、圧延機４
８によシ圧延され、ルーピング装置３４を介して仕上圧
延機群２４に入る。

接合機３８による先行スラブ４０と後行スラブ４２との
接合時間を約３０秒とすると、仕上圧延機入側速度が６
０ｍ／ａｍ（１ｍ／（８））であるため、接合機３８の
接合中におけるループ部３６から仕上圧延機に供給され
る先行スラブ４０の長さは、最低３Ｑｍとなる。したが
って、圧延機４８に、接合機３８が先行スラブ４０と後
行スラブ４２との接合終了後、九だちに例えば圧下率５
０％をもって厚さ６０ｍを厚さ３０ｍに圧延開始し、加
速→最大速度→減速の動作を、次の接合までに終らせ、
かつ３０ｍ以上のループ部ｊ６を形成する必要がある。

接合機３８と圧延機４８との距離を５ｍとすれば、圧延
機４８は入側のスラブ速度分布が第４図に示すものとす
ると、この第４図の面積、すなわち圧延機４８の入側ス
ラブ送り込み量が４６−５＋　５　＝　４６　ｍより小
となる。したがって、圧延機４８の第５図に示し之出側
におけるスラブ速度の加速率および最大速度は、圧延機
４Ｂの出側の送り出し量と、仕上圧延機が入側速度６０
ｍ／―の速度をもって圧延を続行するためのスラブ長さ
との差が３０ｍ以上となり、ループ部３６を形成するよ
うに設定する必要がある。なお、ループ部３６のループ
長が３０ｍ以上形成されたときには、このループ長を一
定に保つように圧延機４８は減速し、その後出側速度が
仕上圧延機入側速度である６０ｍ／―に対応するように
圧延を続行すればよい。

接合機３８が先行スラブ４０と後行スラブ４２とを接合
している間、圧延機４８は停止しており、第２図に示し
たガイドローラ５８が徐々に上昇し、先行スラブ４０の
ループ部３６が仕上圧延機群２４に供給される。

上記の如く接合機３８が固定された状態においてスラブ
の接合を行なう場合には、先行スラブ４０の後端部と後
行スラブとは一定位置に停止し次状態にある。この九め
、ローラテーブル１６゜２０や圧延機４８等と熱間スラ
ブ材とが同一部分において接触した状態となり、スラブ
長手方向に温度むらを生じ、製品品質に悪影響を及ぼす
。そこで、接合機３８に、接合中、短距離間を低速度を
もって走行させることが望ましい。このように、接合機
３８を低速度をもって短距離走行させるものであれば、
接合機用の高電圧または大電流ケーブルの敷設に対して
、技術的に問題を生じない。

第６図は、走行可能な接合機の実施例を示したものであ
る。第６図に示し九接合機３８は、走行台車６０４に“
、車輪６２を有しており、ガイドレール６４上をスラブ
の搬送方向に沿って移動できるようになっている。走行
台車６０には、カ行スラブ４０の後端部を挾持する一対
のシリンダ６６゜６８が設けである。ま九、走行台車６
０には、ガイドレール７０が固定してあり、このガイド
レール７０上をシリンダ７２によシ移動台車７４を移動
すせることができるようになっている。移動台車７４に
は、後行スラブ４２の先端部を挾持する一対のシリンダ
７６．７８が設けである。さらに、走行台車６０には、
先行スラブ４０の後端部を挾持するシリンダ６６．６８
に隣接して、高周波加熱器８０が設けてあシ、先行スラ
ブ４０の後端部と後行スラブ４２の先端部とを加熱でき
るようになっている。

上記の如く構成した接合機３８においては、先行スラブ
４０の後端部が高周波加熱器８０に達すると、シリンダ
６６．６８が作動して先行スラブ４０の後端部を挾持す
る。これと同時に、圧延機４８は低速圧延に入り、接合
機３８が先行スラブ（０にひかれて矢印８２の方向に低
速をもって移動する。そして、後行°スラブ４２の先端
部が接合機４８に達すると、シリンダ７６．７８により
後行スラブ４２の先端部を挾持し、シリンダ７２により
後行スラブ４２の先端面を先行スラブ４０の後端面に押
圧するとともに、高周波加熱器８０により両端部を加熱
し接合する。このとき、扁２粗圧延機１８も低速圧延と
なる。先行スラブ４０と後行スラブ４２との接合が終了
すると、シリンダ６６．６８とシリンダ７６．７８との
間が開かれ、移動台車７４がシリンダ７２により後退さ
せられるとともに、接合機３８が所定の位置に戻される
。

そして、慮２粗圧延機１８と圧延機４８とは高速圧延に
入る。

上記の如くループ部３６の形成は、圧延機４８において
圧延し之後に行なう之め、ループ部３６の形成が容易で
あり、しかも板厚も薄くなるため、を述の如く曲率半径
も小さくてすみ、スラブの搬送方向にスペースをとらず
、ガイドローラ５４゜５６間の中心距離りを小さくでき
、例えばピット５０を深くすることにより対応可能であ
る。しかも、ルーピング装置３４の直前においてスラブ
を薄くする九め、仕上圧延機群２４に入るスラブの温度
低下を小さくすることができる。なお、ループ部３６は
、フリーループのみでなく、弾性曲率半径内において強
制的にループを形成する方法も容易に行なうことができ
る。また、ルーピング装置３４は、バーナ５２等の加熱
装置を有しているため、ループ部３６を保熱または加熱
することができ、仕上圧延機に入るスラブの温度低下を
防ぐことができる。

このように、粗圧延機と仕上圧延機との間のスラブ温度
が最も低下する所においてスラブの厚さを厚くでき、温
度低下の防止が図られるとともに、仕上圧延機の直前に
おいて圧延機４８により圧延してスラブを薄くシ、シか
もルーピング装置によりスラブの保熱または加熱を行な
うことにより、これまで連続化のネックでめったものを
一挙に解決できる。そして、連続圧延化を図ることによ
り、仕上圧延機の入口部と出口部との間には、常に一定
の張力をかけることができ、板曲りや張力の変化による
板幅変動も小なくなる。また、従来のスラブごとの圧延
においては、ルーパ２６を必要とし九のに対し、連続圧
延においては固定したテンションメータ３７に置換える
ことができ、設備費の低減と保守性の向上を図ることが
できる。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く、本発明によれば仕上圧延機に入る
スラブの温度を低下させずにスラブを薄くすることがで
き、ループを容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続熱間圧延装置の実施例の概略
構成図、第２図は上記実施例のルーピング装置の詳細図
、第３図はルーピング装置の他の実施例の概略構成図、
第４図は接合機とルーピング装置との間に配置し九圧延
機の入側スラブ速度の速度分布図、第５図は接合機とル
ーピング装置との間に配置した圧延機の出側スラブ速度
の速度分布図、第６図は走行可能な接合機の実施例の構
成図、第７図は従来の一般的なホットストリップミルの
概略構成図、第８図は従来の連続化したホットストリッ
プミルの概略構成図、第９図はパー厚さの変化に対する
温度低下特性図である。１２・・・屋１粗圧延機、１８・・・Ｓ２粗圧延機、２
２・・・クロップシャ、２４・・・仕上圧延機群、空２
・・・ダウンコイラ、３４・・・ルーピング装置、３８
・・・接合機、４６・・・フライングシャ、５２・・・
バーナ。

Claims

【特許請求の範囲】１、鋼片を粗圧延する粗圧延機と、この粗圧延機の出側
に配設した仕上圧延機と、この仕上圧延機と前記粗圧延
機との間に配置され、先行鋼片の後端部と後行鋼片の先
端部とを接合する接合機と、この接合機と前記仕上圧延
機との間に設けられ、接合した鋼片を前記仕上機に連続
的に供給するルーピング装置と、前記仕上圧延機の出側
に配設した巻取機とを有する連続熱間圧延装置において
、前記接合機と前記ルーピング装置との間に圧延機を設
けたことを特徴とする連続熱間圧延装置。２、前記接合機は、前記鋼片の搬送方向に沿つて移動可
能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の連続熱間圧延装置。３、前記ルーピング装置は、前記鋼片を加熱または保熱
する加熱部を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項に記載の連続熱間圧延装置。