JPS6361081B2 - - Google Patents
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- JPS6361081B2 JPS6361081B2 JP23209083A JP23209083A JPS6361081B2 JP S6361081 B2 JPS6361081 B2 JP S6361081B2 JP 23209083 A JP23209083 A JP 23209083A JP 23209083 A JP23209083 A JP 23209083A JP S6361081 B2 JPS6361081 B2 JP S6361081B2
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- slab
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
- B21B1/024—Forging or pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
- B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B15/0035—Forging or pressing devices as units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は薄厚スラブ、特に熱間薄厚スラブの幅
方向の大幅な圧下を良好に行ないうる薄厚スラブ
縮幅装置に関するものである。 〔発明の背景〕 従来の熱間スラブ材の幅調整方法としては、比
較的厚いスラブ（例えば200mm厚×1500mm幅）を
熱間圧延設備中の粗圧延機群前方に設置された竪
型ロールで幅方向に圧下する方法がある。 しかし、この幅調整方法によれば、１パスでの
縮幅量は100mmが限界で、スラブ材板幅を1500mm
から1300mmに縮幅する（縮幅量200mmの場合）に
は２パス以上通さなければならなかつた。しか
も、竪型ロールで圧延するため、両側板端近くに
極端に板厚の厚い部分（以下、これをドツグボー
ンという）が発生し、これをその後の水平圧延に
かけるとドツグボーン部が板幅方向に広がりとし
て流れるといういわゆる幅戻り現象をおこし、こ
れがため縮幅効率が低下するという欠点があつ
た。 また、スラブの先後端では、板幅方向両端部の
みが長手方向にはり出すという、いわゆるフイツ
シユテールが発生する。同時に、このためスラブ
先後端ではドツグボーンが小さくなる。そのため
その後の水平圧延によつてスラブ先後端では幅戻
り現象が小さいために幅狭となるとともに、フイ
ツシユテールがさらに拡大され、歩留が大幅に低
下するという欠点があつた。さらに最近では薄厚
（例えば、30〜50mm厚）のスラブの連続鋳造とい
うニーズがあるが、この場合上記方法では、スラ
ブの幅方向に座屈が発生するという問題点があつ
た。 一方、連続鋳造設備で幅変更を行なう方法もあ
り、多くの連鋳設備では鋳型の交換によつて幅変
更を行なつている。しかし、この方法では、鋳型
交換時には鋳造を停止せねばならず、鋳造効率が
悪く生産量が低下するという大きな欠点があつ
た。そのため鋳型の交換によつて多種類の幅のス
ラブ材を効率よく製造することは困難であつた。 また最近では、鋳型を交換せずに鋳造中のスラ
ブの幅変更を行なうという技術が開発されている
が、鋳片表面品質、漏鋼などの問題が残つてい
る。さらに幅変更を急激に行なうと凝固殻未形成
によるブレークアウト等の問題があり、幅変更は
ゆつくりと行なわざるを得なかつた。そのため幅
変更中のスラブ幅はテーパ状となり、鋳造速度１
ｍ／min程度でも、1500mm幅から1300mm幅への幅
変更では、スラブ幅がテーパ状となる部分の長さ
は約10ｍ以上にも及ぶのである。 さらに、最近では鋳造速度の高速化が検討され
つつあり、この場合前記テーパ部はさらに長いも
のとなる。従つて後工程でこのテーパ部分の幅調
整が必要であり工程数を増やさざるを得ないとい
う問題がある。 上述の如く、熱間スラブ材、特に薄厚スラブ材
の縮幅方法においては、竪型ロール圧延において
も、また連続鋳造設備の幅変更手段のいずれにお
いても有効に縮幅ができないという欠点があつ
た。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、熱間スラブ材、特に薄厚スラ
ブ材に座屈を生ぜしめることなく、かつ良好な断
面形状に縮幅する好適なスラブ縮幅装置を提供す
ることである。 〔発明の概要） 既にべたように、薄厚スラブの縮幅方法では困
難とされる所は、大きくは下記の通りである。 (1) 厚さ／幅比が小さいため大きな量を縮幅させ
ず場合には座屈を生じ易い。 (2) 竪型ロールで圧延すると、両側板幅付近にド
ツグボーンが発生し、その後の水平圧延で幅戻
りをおこし幅調整効率が低い上いスラブ先後端
の幅狭なスラブとなり歩留が著しく低下する。 そこで、本発明者らは以下述べるの３点
に着目して本発明をなすに至つたものである。 薄厚スラブをスラブ搬送方向に曲率を与えつ
つ縮幅することによつて座屈荷重を増大させる
ことができる。 座屈はオイラの公式から、弾性座屈荷重Wo
は、 Wo＝nπ2EI／l2 で示される。なお、この式で、ｎは柱の端末条件
で決まる係数、Ｅは縦弾性係数、Ｉは主断面二次
モメント、ｌは長柱の長さを示している。 また、塑性座屈の場合は、前記オイラの公式中
弾性係数Ｅに換えて相当弾性係数Erを用いて塑
性座屈荷重Wpは Wp＝nπ2ErI／L2 で示される。 いま、第１図Ａに示されるような板厚ｔが30
mm、長さ（弧長さ）が1570mmで半径Ｒ（＝1000mm）
の円に沿つて湾曲（θ＝90゜とする）している断
面と、第１図Ｂに示されるような板厚（縦）ｔ＝
30mm、長さ（横）ｃ＝1570mmで前記湾曲断面と同
一の大きさの断面積を有する矩形断面の板材との
座屈荷重を比較すると、それは主断面二次モメン
トの比として表わされる。いま前者の主断面二次
モメントI1、後者のそれをI2とすると、 I1＝R3t（θ／２＋sinθ／２・cosθ／２−2sin2θ／
２／（θ／２） ＝3.95×108 となり、一方 I2＝Ct3／12＝3.53×106 となる。従つて、I1／I2≒110となつて、前者
（湾曲しているもの）の方が座屈荷重が著しく大
きく、それだけ座屈しにくいことがわかる。 薄厚スラブ材にスラブ搬送前後方向の張力を
付与することによつて、スラブ幅を減少させる
ことができる。 いま、第２図に示されるように、張力を付与す
る前のスラブの寸法は、厚み（h0）×幅（b0）×長
さ（l0）とし、スラブ搬送方向の張力Ｔを付与し
た後の寸法をｈ×ｂ×ｌとすると、体積は一定で
あるがゆえに、ｈ／h0・ｂ／b0・ｌ／l0＝１となる。こ
れ によりloｈ／h0＋loｂ／b0＋loｌ／l0＝０となる。これ
は厚 み、幅、長さ方向の歪をそれぞれεh、εb、εlとす
ると、εh＋εb＋εl＝０ということである。 いま、スラブ材が等方性であると考えると、εb
＝εhでありloｌ／l0＝εl＝−2loｂ／b0となる。これ
によ り張力を付与することによる縮幅量Δbは Δb＝b0（１−e―〓l/2） となる。 例えば、スラブ材が低炭素鋼でb0＝1500mm、温
度が1100℃である場合、張力を３Kg／mm2とすると
εlは応力歪曲線より0.05程度であり、縮幅量Δbは
約37mmとなる。 即ち、スラブ搬送前後方向に張力を付与するこ
とによつて縮幅効果を促進させることができるの
である。 竪型ロールのような円形外周面でなく平面に
近いプレス面でプレスすると変形が内部まで及
ぶ。そのため薄厚スラブを平面に近いプレス面
を有するプレス工具でスラブ幅方向にプレスす
ればドツグボーンは板幅中央寄になる。 本発明は、以上３点に注目してなされたもので
あり、第１の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装置
は、搬送薄厚スラブ材をスラブ材搬送方向に対し
上下方向に湾曲させる回転ローラと、スラブ材に
張力を付与する張力付与装置と、回転ロールによ
つて曲げられたスラブ材の湾曲部を幅方法にプレ
スするプレス装置とを備えたことを特徴とし、第
２の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装置は、搬送薄
厚スラブ材とある接触角をもつて接触し薄厚スラ
ブ材を湾曲させる回転ロールと、この回転ロール
の前後に配置され薄厚スラブ材にスラブ材搬送前
後方向の張力を付与する張力付与装置と、薄厚ス
ラブ材を前記回転ロールとの接触部において幅方
向にプレスするプレス装置と、前記プレス装置に
より縮幅されるスラブ材被プレス部を回転ロール
に押圧するための座屈防止治具とを備えたことを
特徴とし、このような構成をとることによつて前
記目的が達成される。 〔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３図は第１発明の実施例に係る薄厚スラブ縮
幅装置を備えた圧延ラインを示す図である。 第３図において、連続鋳造設備（図示せず）に
て製造された熱間薄厚スラブ１はそのまま直接
に、あるいは鋳造後長手方向に切断され、又はコ
イル状に巻かれて炉に装入され、加熱された後出
炉してスラブ縮幅装置２に搬送される。縮幅装置
２の前方には、入側ピンチロール４が、一方縮幅
装置２の後方には、出側ピンチロール５がそれぞ
れ配設されており、薄厚スラブ１を確実に縮幅装
置２に送り込み、かつ、次工程へ搬送するように
なつている。 縮幅装置２は、薄厚スラブ１とある接触角θを
もつて接触しながら回転する回転ロール６と、薄
厚スラブ１と回転ロール６との接触開始部及び接
触終了部に配置され薄厚スラブ１を回転ロール６
に押付けて、薄厚スラブ１に張力を付与する張力
付与装置であるテンシヨンロール８，８Ａ，８Ｂ
と、回転ロール６外表面にそつてスラブ幅方向に
拡縮動作するプレス工具１０（第４図参照）とか
ら構成されている。 回転ロール６はスラブを一定の曲率状態に保持
する作用があり、スラブ１を上方向凸となるよう
にわん曲させた状態でスラブ幅方向にプレスする
ことによつて座屈が起こりにくくなるのである。 テンシヨンロール８によつてスラブ１に与えら
れる張力値は、第５図Ａに示されるように、縮幅
量Δb（薄厚スラブ１の入側板幅b0と出側板幅ｂと
の差）の値に応じて設定する。 プレス工具１０は、第４図に示されるように、
スラブ１の両側に対向配置され、その対向するプ
レス面はプレス工具１０の拡縮方向に垂直な平面
（以下、垂直面という）１０Ａと、スラブ入側外
方に傾斜している平面（以下、傾斜面という）１
０Ｂとから形成されている。またプレス工具１０
のプレス面を、第６図に示されるように、垂直面
１０ＡとＲ部１０Ｃとによつて形成してもよい。 また、プレス工具１０はその厚さをスラブ１の
板厚以上の厚さに形成されるとともに、その底
面、即ち回転ロール６に対向する面は回転ロール
６外周面にならつた面形状に形成されている。そ
してプレス工具１０はシリンダ１２のシリンダロ
ツド１３の先端部に固着されており、シリンダ１
２を作動させることによつて回転ロール６上を摺
動して第４図矢印Ａ方向に拡縮動作を繰り返えす
ようになつている。 プレス工具１０は周期的に拡縮動作を行なう
が、第５図においてプレス工具１０の縮動作は実
線で示され、拡動作は仮想線で示されており、プ
レス工具１０の拡動作時にスラブ１が第５図矢印
Ｂ方向に進むようになつている。 いま、この第５図において、プレス工具１０の
プレス面である傾斜面１０Ｂの傾斜角をα、プレ
ス工具１０の片側振幅をａ、プレス工具１０が
なる周波数の正弦波で振動する場合には、スラブ
１の平均速度Ｖは Ｖ＝ａ・／tanα となる。入側テンシヨンロール８Ａによるスラブ
の供給速度、及び出側テンシヨンロール８Ｂによ
るスラブの送り速度に適用するように、前記振幅
Ａ、周波数、傾斜角αを設定してやればよい。 なお、第５図Ｂはプレス工具１０の片側振幅ａ
がスラブ縮幅量Δb／２より大きい場合を示してお り、プレス工具１０の縮動作時は実線で示され、
一方拡動作時は仮想線で示されている。このよう
な場合には、スラブ１の速度Ｖはピンチロール
４，５の送り速度によつて決定される。また第５
図Ａに示されるように、プレス工具１０の片側振
幅ａがスラブ縮幅量Δ／２より小さい場合でもスラ ブ１の送り速度をピンチロール４，５の送り速度
によつて決定するようにしてもよい。 本実施例に係る縮幅装置２では、スラブ１はプ
レス工具１０の縮動作中は前方へ進めず、プレス
工具１０の拡動作中に進むという断続的な動きを
する。そのため、スラブ１がスラブ縮幅装置２か
ら送られてこないとき（プレス工具の縮動作中）
もスラブ１を出側に確実に搬送するため、入側ピ
ンチロールとテンシヨンロール８Ａ、及びテンシ
ヨンロール８Ｂと出側ピンチロール５との間にそ
れぞれループ１Ａを形成しておくことが望まし
い。 本実施例には、以下の効果がある。 スラブ１は回転ロール６によつて上方凸のわ
ん曲された状態とされ、この状態でプレス工具
１０によつて幅方向にプレスされるので、座屈
荷重が大きくなつて座屈を生じることなく縮幅
される。 張力付与装置（本実施例ではテンシヨンロー
ル８）によつて、スラブ１には縮幅方向と直交
する方向の張力が付与されているので縮幅効果
が高まる。 竪型ロールで圧延する従来例とは異なり、縮
幅方向に対し垂直な平面１０Ａ又はそれに近い
平面１０Ｂを備えたプレス工具１０によつてプ
レスされるのでドツグボーンがスラブ中央寄と
なり、次工程での水平圧延で幅戻りが少なく、
幅調整効率及び歩留の大幅な向上を実現でき
る。 なお、前記実施例ではプレス工具１０をシリン
ダ１２によつて拡縮動作させるものを示したが、
これに限定されるものではなく、クランクなどを
用いた機械的手段でプレス工具１０を拡縮動作さ
せるものであつてもよい。 また、前記実施例では回転ロール６の表面形状
を軸方向に均一フラツトなものとしたが、軸方向
に凹クラウンをつけることによつて座屈防止効果
を一層高めることができる。さらにまた、回転ロ
ール６の表面をセラミツクコーテイングすれば、
回転ロール６の耐熱性を高めるとともに、スラブ
１の温度低下をできるだけ防ぐ上で有効である。 第７図は第１の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装
置の第１実施例を示すものである。 この第７図において、第１実施例の薄厚スラブ
縮幅装置２２では、前記第１実施例におけるテン
シヨンロール８，８Ａ，８Ｂに換えて、回転ロー
ル６の前後方向で回転ロール６と離間した位置に
張力付与装置であるピンチロール２４，２５が配
置されており、さらにピンチロール２４の前方及
びピンチロール２５の後方にそれぞれルーパ２７
が配置されており、ルーパ支持アーム２９を枢軸
３０周りに揺動させることによつてルーパ１Ａを
調節することができるようになつている。即ち、
プレス工具１０の縮動作時には、ルーパ支持アー
ム２９が矢印Ｃ方向に揺動し、送り側スラブをゆ
るめて次工程へのスラブの搬送に支障がないよう
になつている。 その他は前記他実施例と同様であるためその詳
細な説明は省略する。 この第２実施例では、前記第１実施例の効果
〜に加え、ルーパ２７によつて入側および送り
側のスラブはたるむことがないので、ルーパ１Ａ
が大きくなつて振れたり垂れ下るなどの欠点がな
くなる。 第８図は、第２の本発明に係る薄厚スラブ縮幅
装置の第３実施例を示すものである。 この第８図において、スラブ縮幅装置３２はプ
レス工具１０によつて幅方向にプレスされるスラ
ブ１を回転ロール６に押圧できるように、座屈防
止治具３３が回転ロール６の真上に配置されてい
る点が特徴であり、その他は前記第２の本発明の
第１実施例（第３図、第４図参照）と同様である
ため、同一の符号を付つことによりその説明は省
略する。 この座屈防止治具３３は、外観平板状に形成さ
れており、スラブ１と対向する面はスラブ１の外
表面に整合する面形状に形成されており、シリン
ダ３４によつてスラブ１を上方から押圧するよう
になつている。 本実施例では、プレス工具１０によつて幅方向
にプレスされるスラブ１は回転ロール６と座屈防
止治具３３とによつて上下方向にクランプされて
いるので、プレス工具１０によるプレス時の座屈
の発生は確実に防止される。 第９図は、薄厚スラブ縮幅装置の第４実施例を
示すもので座屈防止治具３３を回転ロール式とし
たものである。 この実施例によれば前記した第３実施例の効果
に加え以下の効果がある。 即ち、座屈防止治具３３を回転ロールによつて
構成したので、前記第３実施例に比べてスラブ１
と座屈防止治具３３との摩擦が極めて小さくなる
ので、座屈防止治具３の摩耗、座屈防止治具摺動
用シリンダ３４に作用するスラブ搬送方向の荷な
どを考慮する必要がなくなる。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、第１の本発明
によれば、薄厚スラブを座屈を生じることなく縮
幅し、かつ良好な断面形状に成形することができ
る。 また、第２の本発明によれば、薄厚スラブ縮幅
時の座屈の発生がさらに確実に防止され、かつ良
好な断面形状に成形することができる。
方向の大幅な圧下を良好に行ないうる薄厚スラブ
縮幅装置に関するものである。 〔発明の背景〕 従来の熱間スラブ材の幅調整方法としては、比
較的厚いスラブ（例えば200mm厚×1500mm幅）を
熱間圧延設備中の粗圧延機群前方に設置された竪
型ロールで幅方向に圧下する方法がある。 しかし、この幅調整方法によれば、１パスでの
縮幅量は100mmが限界で、スラブ材板幅を1500mm
から1300mmに縮幅する（縮幅量200mmの場合）に
は２パス以上通さなければならなかつた。しか
も、竪型ロールで圧延するため、両側板端近くに
極端に板厚の厚い部分（以下、これをドツグボー
ンという）が発生し、これをその後の水平圧延に
かけるとドツグボーン部が板幅方向に広がりとし
て流れるといういわゆる幅戻り現象をおこし、こ
れがため縮幅効率が低下するという欠点があつ
た。 また、スラブの先後端では、板幅方向両端部の
みが長手方向にはり出すという、いわゆるフイツ
シユテールが発生する。同時に、このためスラブ
先後端ではドツグボーンが小さくなる。そのため
その後の水平圧延によつてスラブ先後端では幅戻
り現象が小さいために幅狭となるとともに、フイ
ツシユテールがさらに拡大され、歩留が大幅に低
下するという欠点があつた。さらに最近では薄厚
（例えば、30〜50mm厚）のスラブの連続鋳造とい
うニーズがあるが、この場合上記方法では、スラ
ブの幅方向に座屈が発生するという問題点があつ
た。 一方、連続鋳造設備で幅変更を行なう方法もあ
り、多くの連鋳設備では鋳型の交換によつて幅変
更を行なつている。しかし、この方法では、鋳型
交換時には鋳造を停止せねばならず、鋳造効率が
悪く生産量が低下するという大きな欠点があつ
た。そのため鋳型の交換によつて多種類の幅のス
ラブ材を効率よく製造することは困難であつた。 また最近では、鋳型を交換せずに鋳造中のスラ
ブの幅変更を行なうという技術が開発されている
が、鋳片表面品質、漏鋼などの問題が残つてい
る。さらに幅変更を急激に行なうと凝固殻未形成
によるブレークアウト等の問題があり、幅変更は
ゆつくりと行なわざるを得なかつた。そのため幅
変更中のスラブ幅はテーパ状となり、鋳造速度１
ｍ／min程度でも、1500mm幅から1300mm幅への幅
変更では、スラブ幅がテーパ状となる部分の長さ
は約10ｍ以上にも及ぶのである。 さらに、最近では鋳造速度の高速化が検討され
つつあり、この場合前記テーパ部はさらに長いも
のとなる。従つて後工程でこのテーパ部分の幅調
整が必要であり工程数を増やさざるを得ないとい
う問題がある。 上述の如く、熱間スラブ材、特に薄厚スラブ材
の縮幅方法においては、竪型ロール圧延において
も、また連続鋳造設備の幅変更手段のいずれにお
いても有効に縮幅ができないという欠点があつ
た。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、熱間スラブ材、特に薄厚スラ
ブ材に座屈を生ぜしめることなく、かつ良好な断
面形状に縮幅する好適なスラブ縮幅装置を提供す
ることである。 〔発明の概要） 既にべたように、薄厚スラブの縮幅方法では困
難とされる所は、大きくは下記の通りである。 (1) 厚さ／幅比が小さいため大きな量を縮幅させ
ず場合には座屈を生じ易い。 (2) 竪型ロールで圧延すると、両側板幅付近にド
ツグボーンが発生し、その後の水平圧延で幅戻
りをおこし幅調整効率が低い上いスラブ先後端
の幅狭なスラブとなり歩留が著しく低下する。 そこで、本発明者らは以下述べるの３点
に着目して本発明をなすに至つたものである。 薄厚スラブをスラブ搬送方向に曲率を与えつ
つ縮幅することによつて座屈荷重を増大させる
ことができる。 座屈はオイラの公式から、弾性座屈荷重Wo
は、 Wo＝nπ2EI／l2 で示される。なお、この式で、ｎは柱の端末条件
で決まる係数、Ｅは縦弾性係数、Ｉは主断面二次
モメント、ｌは長柱の長さを示している。 また、塑性座屈の場合は、前記オイラの公式中
弾性係数Ｅに換えて相当弾性係数Erを用いて塑
性座屈荷重Wpは Wp＝nπ2ErI／L2 で示される。 いま、第１図Ａに示されるような板厚ｔが30
mm、長さ（弧長さ）が1570mmで半径Ｒ（＝1000mm）
の円に沿つて湾曲（θ＝90゜とする）している断
面と、第１図Ｂに示されるような板厚（縦）ｔ＝
30mm、長さ（横）ｃ＝1570mmで前記湾曲断面と同
一の大きさの断面積を有する矩形断面の板材との
座屈荷重を比較すると、それは主断面二次モメン
トの比として表わされる。いま前者の主断面二次
モメントI1、後者のそれをI2とすると、 I1＝R3t（θ／２＋sinθ／２・cosθ／２−2sin2θ／
２／（θ／２） ＝3.95×108 となり、一方 I2＝Ct3／12＝3.53×106 となる。従つて、I1／I2≒110となつて、前者
（湾曲しているもの）の方が座屈荷重が著しく大
きく、それだけ座屈しにくいことがわかる。 薄厚スラブ材にスラブ搬送前後方向の張力を
付与することによつて、スラブ幅を減少させる
ことができる。 いま、第２図に示されるように、張力を付与す
る前のスラブの寸法は、厚み（h0）×幅（b0）×長
さ（l0）とし、スラブ搬送方向の張力Ｔを付与し
た後の寸法をｈ×ｂ×ｌとすると、体積は一定で
あるがゆえに、ｈ／h0・ｂ／b0・ｌ／l0＝１となる。こ
れ によりloｈ／h0＋loｂ／b0＋loｌ／l0＝０となる。これ
は厚 み、幅、長さ方向の歪をそれぞれεh、εb、εlとす
ると、εh＋εb＋εl＝０ということである。 いま、スラブ材が等方性であると考えると、εb
＝εhでありloｌ／l0＝εl＝−2loｂ／b0となる。これ
によ り張力を付与することによる縮幅量Δbは Δb＝b0（１−e―〓l/2） となる。 例えば、スラブ材が低炭素鋼でb0＝1500mm、温
度が1100℃である場合、張力を３Kg／mm2とすると
εlは応力歪曲線より0.05程度であり、縮幅量Δbは
約37mmとなる。 即ち、スラブ搬送前後方向に張力を付与するこ
とによつて縮幅効果を促進させることができるの
である。 竪型ロールのような円形外周面でなく平面に
近いプレス面でプレスすると変形が内部まで及
ぶ。そのため薄厚スラブを平面に近いプレス面
を有するプレス工具でスラブ幅方向にプレスす
ればドツグボーンは板幅中央寄になる。 本発明は、以上３点に注目してなされたもので
あり、第１の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装置
は、搬送薄厚スラブ材をスラブ材搬送方向に対し
上下方向に湾曲させる回転ローラと、スラブ材に
張力を付与する張力付与装置と、回転ロールによ
つて曲げられたスラブ材の湾曲部を幅方法にプレ
スするプレス装置とを備えたことを特徴とし、第
２の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装置は、搬送薄
厚スラブ材とある接触角をもつて接触し薄厚スラ
ブ材を湾曲させる回転ロールと、この回転ロール
の前後に配置され薄厚スラブ材にスラブ材搬送前
後方向の張力を付与する張力付与装置と、薄厚ス
ラブ材を前記回転ロールとの接触部において幅方
向にプレスするプレス装置と、前記プレス装置に
より縮幅されるスラブ材被プレス部を回転ロール
に押圧するための座屈防止治具とを備えたことを
特徴とし、このような構成をとることによつて前
記目的が達成される。 〔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３図は第１発明の実施例に係る薄厚スラブ縮
幅装置を備えた圧延ラインを示す図である。 第３図において、連続鋳造設備（図示せず）に
て製造された熱間薄厚スラブ１はそのまま直接
に、あるいは鋳造後長手方向に切断され、又はコ
イル状に巻かれて炉に装入され、加熱された後出
炉してスラブ縮幅装置２に搬送される。縮幅装置
２の前方には、入側ピンチロール４が、一方縮幅
装置２の後方には、出側ピンチロール５がそれぞ
れ配設されており、薄厚スラブ１を確実に縮幅装
置２に送り込み、かつ、次工程へ搬送するように
なつている。 縮幅装置２は、薄厚スラブ１とある接触角θを
もつて接触しながら回転する回転ロール６と、薄
厚スラブ１と回転ロール６との接触開始部及び接
触終了部に配置され薄厚スラブ１を回転ロール６
に押付けて、薄厚スラブ１に張力を付与する張力
付与装置であるテンシヨンロール８，８Ａ，８Ｂ
と、回転ロール６外表面にそつてスラブ幅方向に
拡縮動作するプレス工具１０（第４図参照）とか
ら構成されている。 回転ロール６はスラブを一定の曲率状態に保持
する作用があり、スラブ１を上方向凸となるよう
にわん曲させた状態でスラブ幅方向にプレスする
ことによつて座屈が起こりにくくなるのである。 テンシヨンロール８によつてスラブ１に与えら
れる張力値は、第５図Ａに示されるように、縮幅
量Δb（薄厚スラブ１の入側板幅b0と出側板幅ｂと
の差）の値に応じて設定する。 プレス工具１０は、第４図に示されるように、
スラブ１の両側に対向配置され、その対向するプ
レス面はプレス工具１０の拡縮方向に垂直な平面
（以下、垂直面という）１０Ａと、スラブ入側外
方に傾斜している平面（以下、傾斜面という）１
０Ｂとから形成されている。またプレス工具１０
のプレス面を、第６図に示されるように、垂直面
１０ＡとＲ部１０Ｃとによつて形成してもよい。 また、プレス工具１０はその厚さをスラブ１の
板厚以上の厚さに形成されるとともに、その底
面、即ち回転ロール６に対向する面は回転ロール
６外周面にならつた面形状に形成されている。そ
してプレス工具１０はシリンダ１２のシリンダロ
ツド１３の先端部に固着されており、シリンダ１
２を作動させることによつて回転ロール６上を摺
動して第４図矢印Ａ方向に拡縮動作を繰り返えす
ようになつている。 プレス工具１０は周期的に拡縮動作を行なう
が、第５図においてプレス工具１０の縮動作は実
線で示され、拡動作は仮想線で示されており、プ
レス工具１０の拡動作時にスラブ１が第５図矢印
Ｂ方向に進むようになつている。 いま、この第５図において、プレス工具１０の
プレス面である傾斜面１０Ｂの傾斜角をα、プレ
ス工具１０の片側振幅をａ、プレス工具１０が
なる周波数の正弦波で振動する場合には、スラブ
１の平均速度Ｖは Ｖ＝ａ・／tanα となる。入側テンシヨンロール８Ａによるスラブ
の供給速度、及び出側テンシヨンロール８Ｂによ
るスラブの送り速度に適用するように、前記振幅
Ａ、周波数、傾斜角αを設定してやればよい。 なお、第５図Ｂはプレス工具１０の片側振幅ａ
がスラブ縮幅量Δb／２より大きい場合を示してお り、プレス工具１０の縮動作時は実線で示され、
一方拡動作時は仮想線で示されている。このよう
な場合には、スラブ１の速度Ｖはピンチロール
４，５の送り速度によつて決定される。また第５
図Ａに示されるように、プレス工具１０の片側振
幅ａがスラブ縮幅量Δ／２より小さい場合でもスラ ブ１の送り速度をピンチロール４，５の送り速度
によつて決定するようにしてもよい。 本実施例に係る縮幅装置２では、スラブ１はプ
レス工具１０の縮動作中は前方へ進めず、プレス
工具１０の拡動作中に進むという断続的な動きを
する。そのため、スラブ１がスラブ縮幅装置２か
ら送られてこないとき（プレス工具の縮動作中）
もスラブ１を出側に確実に搬送するため、入側ピ
ンチロールとテンシヨンロール８Ａ、及びテンシ
ヨンロール８Ｂと出側ピンチロール５との間にそ
れぞれループ１Ａを形成しておくことが望まし
い。 本実施例には、以下の効果がある。 スラブ１は回転ロール６によつて上方凸のわ
ん曲された状態とされ、この状態でプレス工具
１０によつて幅方向にプレスされるので、座屈
荷重が大きくなつて座屈を生じることなく縮幅
される。 張力付与装置（本実施例ではテンシヨンロー
ル８）によつて、スラブ１には縮幅方向と直交
する方向の張力が付与されているので縮幅効果
が高まる。 竪型ロールで圧延する従来例とは異なり、縮
幅方向に対し垂直な平面１０Ａ又はそれに近い
平面１０Ｂを備えたプレス工具１０によつてプ
レスされるのでドツグボーンがスラブ中央寄と
なり、次工程での水平圧延で幅戻りが少なく、
幅調整効率及び歩留の大幅な向上を実現でき
る。 なお、前記実施例ではプレス工具１０をシリン
ダ１２によつて拡縮動作させるものを示したが、
これに限定されるものではなく、クランクなどを
用いた機械的手段でプレス工具１０を拡縮動作さ
せるものであつてもよい。 また、前記実施例では回転ロール６の表面形状
を軸方向に均一フラツトなものとしたが、軸方向
に凹クラウンをつけることによつて座屈防止効果
を一層高めることができる。さらにまた、回転ロ
ール６の表面をセラミツクコーテイングすれば、
回転ロール６の耐熱性を高めるとともに、スラブ
１の温度低下をできるだけ防ぐ上で有効である。 第７図は第１の本発明に係る薄厚スラブ縮幅装
置の第１実施例を示すものである。 この第７図において、第１実施例の薄厚スラブ
縮幅装置２２では、前記第１実施例におけるテン
シヨンロール８，８Ａ，８Ｂに換えて、回転ロー
ル６の前後方向で回転ロール６と離間した位置に
張力付与装置であるピンチロール２４，２５が配
置されており、さらにピンチロール２４の前方及
びピンチロール２５の後方にそれぞれルーパ２７
が配置されており、ルーパ支持アーム２９を枢軸
３０周りに揺動させることによつてルーパ１Ａを
調節することができるようになつている。即ち、
プレス工具１０の縮動作時には、ルーパ支持アー
ム２９が矢印Ｃ方向に揺動し、送り側スラブをゆ
るめて次工程へのスラブの搬送に支障がないよう
になつている。 その他は前記他実施例と同様であるためその詳
細な説明は省略する。 この第２実施例では、前記第１実施例の効果
〜に加え、ルーパ２７によつて入側および送り
側のスラブはたるむことがないので、ルーパ１Ａ
が大きくなつて振れたり垂れ下るなどの欠点がな
くなる。 第８図は、第２の本発明に係る薄厚スラブ縮幅
装置の第３実施例を示すものである。 この第８図において、スラブ縮幅装置３２はプ
レス工具１０によつて幅方向にプレスされるスラ
ブ１を回転ロール６に押圧できるように、座屈防
止治具３３が回転ロール６の真上に配置されてい
る点が特徴であり、その他は前記第２の本発明の
第１実施例（第３図、第４図参照）と同様である
ため、同一の符号を付つことによりその説明は省
略する。 この座屈防止治具３３は、外観平板状に形成さ
れており、スラブ１と対向する面はスラブ１の外
表面に整合する面形状に形成されており、シリン
ダ３４によつてスラブ１を上方から押圧するよう
になつている。 本実施例では、プレス工具１０によつて幅方向
にプレスされるスラブ１は回転ロール６と座屈防
止治具３３とによつて上下方向にクランプされて
いるので、プレス工具１０によるプレス時の座屈
の発生は確実に防止される。 第９図は、薄厚スラブ縮幅装置の第４実施例を
示すもので座屈防止治具３３を回転ロール式とし
たものである。 この実施例によれば前記した第３実施例の効果
に加え以下の効果がある。 即ち、座屈防止治具３３を回転ロールによつて
構成したので、前記第３実施例に比べてスラブ１
と座屈防止治具３３との摩擦が極めて小さくなる
ので、座屈防止治具３の摩耗、座屈防止治具摺動
用シリンダ３４に作用するスラブ搬送方向の荷な
どを考慮する必要がなくなる。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、第１の本発明
によれば、薄厚スラブを座屈を生じることなく縮
幅し、かつ良好な断面形状に成形することができ
る。 また、第２の本発明によれば、薄厚スラブ縮幅
時の座屈の発生がさらに確実に防止され、かつ良
好な断面形状に成形することができる。
第１図Ａ，Ｂはそれぞれ座屈荷重が作用し断面
積の大きさを同じくするわん曲断面と矩形断面を
示す図、第２図は矩形断面スラブに作用する張力
とその縮み量を示す平面図、第３図は第１の本発
明の第１実施例を示す図、第４図はその要部斜視
図、第５図Ａ，Ｂはプレス工具の拡縮動作を示す
図、第６図はプレス工具の別の実施例を示す図、
第７図はその第２実施例を示す図、第８図はその
第３実施例を示す図、第９図はその第４実施例を
示す図である。 １……スラブ、１Ａ……ループ、２，２２，３
２……薄厚スラブ縮幅装置、４，５，２４，２５
……ピンチロール、６……回転ロール、８，８
Ａ，８Ｂ……テンシヨンロール、１０……プレス
工具、１２……シリンダ、２７……ルーパ、３３
……座屈防止治具。
積の大きさを同じくするわん曲断面と矩形断面を
示す図、第２図は矩形断面スラブに作用する張力
とその縮み量を示す平面図、第３図は第１の本発
明の第１実施例を示す図、第４図はその要部斜視
図、第５図Ａ，Ｂはプレス工具の拡縮動作を示す
図、第６図はプレス工具の別の実施例を示す図、
第７図はその第２実施例を示す図、第８図はその
第３実施例を示す図、第９図はその第４実施例を
示す図である。 １……スラブ、１Ａ……ループ、２，２２，３
２……薄厚スラブ縮幅装置、４，５，２４，２５
……ピンチロール、６……回転ロール、８，８
Ａ，８Ｂ……テンシヨンロール、１０……プレス
工具、１２……シリンダ、２７……ルーパ、３３
……座屈防止治具。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 搬送薄厚スラブ材とある接触角をもつて接触
し薄厚スラブ材をわん曲させる回転ロールと、こ
の回転ロールの前後に配置され薄厚スラブ材にス
ラブ材搬送前後方向の張力を付与する張力付与装
置と、薄厚スラブ材を前記回転ロールとの接触部
において幅方向にプレスするプレス装置とを備え
たことを特徴とする薄厚スラブ縮幅装置。 ２ 前記プレス装置は、スラブ材をはさんでスラ
ブ幅方向に対向し回転ロール外周面と接触しつつ
スラブ幅方向に拡縮動作する一対のプレス工具を
備えてなり、この一対のプレス工具の対向プレス
面はプレス工具拡縮方向に垂直な平面とこの垂直
平面からスラブ材入側方向外方に傾斜する傾斜面
とから形成されており、またプレス工具の回転ロ
ールとの接触面は回転ロール外周面に倣つた面形
状に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の薄厚スラブ縮幅装置。 ３ 搬送薄厚スラブ材とある接触角をもつて接触
し薄厚スラブ材をわん曲させる回転ロールと、こ
の回転ロールの前後に配置され薄厚スラブ材にス
ラブ材搬送前後方向の張力を付与する張力付与装
置と、薄厚スラブ材を前記回転ロールとの接触部
において幅方向にプレスするプレス装置と、前記
プレス装置により縮幅されるスラブ材被プレス部
を回転ロールに押圧するための座屈防止治具とを
備えたことを特徴とする薄厚スラブ縮幅装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23209083A JPS60124402A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 薄厚スラブ縮幅装置 |
| US06/673,786 US4651550A (en) | 1983-11-28 | 1984-11-21 | Method of decreasing width of thin slab and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23209083A JPS60124402A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 薄厚スラブ縮幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124402A JPS60124402A (ja) | 1985-07-03 |
| JPS6361081B2 true JPS6361081B2 (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=16933839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23209083A Granted JPS60124402A (ja) | 1983-11-28 | 1983-12-08 | 薄厚スラブ縮幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124402A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2585529B2 (ja) * | 1986-04-14 | 1997-02-26 | 株式会社日立製作所 | 高温の薄板鋳片を減厚圧延する方法及び装置 |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23209083A patent/JPS60124402A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60124402A (ja) | 1985-07-03 |
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