KR100515177B1 - 금속편의 열간 압연 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열간 압연에서 금속편의 접합 개시 전이나 접합 중 또는 접합 후에 이상이 발생한 경우라도 라인의 조업을 정지하지 않아도 되게 하는 것이다.

본 발명의 구체적인 해결 수단은 마무리 압연기 (26) 입구측에서 선단을 선행 금속편의 말단 (10B) 에 접합시켜 선행 금속편 (10) 과 연속하여 후행 금속편을 열간 마무리 압연할 예정일 경우에, 접합 전 및 접합 후에 엔드리스 압연이 가능한가의 여부를 판정하고, 불가능할 경우에는 접합을 중지시켜 후행 금속편 (12) 을 일단 정지시키고, 선행 금속편의 말단 (10B) 이 마무리 압연기 (26) 를 빠져나온 후, 후행 금속편 (12) 을 재반송하여 배치 압연용의 설정으로 마무리 압연하여 접합 후에 접합이 이상할 경우에는 접합 장치와 마무리 압연기 (26) 의 사이에서 접합부 (11) 를 절제하여 상기 압연재를 배치 압연용의 설정으로 마무리 압연기에 물리게 하는 것이다.

Description

금속편의 열간 압연 방법{METHOD OF HOT-ROLLING METAL PIECES}

본 발명은 금속편의 열간 압연 방법과 관련된 것으로, 특히 시트 바(sheet bar)나 슬라브(slab), 빌렛(billet) 또는 블룸(bloom) 등의 금속편을 수개 내지는 수십개에 걸쳐 접합하여 연속 압연하기 위한 금속편의 열간 압연 방법에 관한 것이다.

종래의 금속편의 열간 압연 라인에서는 압연해야 할 금속편을 1 개씩 가열, 조압연, 마무리 압연하여 원하는 두께가 되는 열연판으로 마무리하고 있었지만, 이 같은 배치(batch) 압연 방식은 마무리 압연에서의 압연 소재의 물림 불량에 의한 라인의 정지를 피할 수 없으며, 또한 압연 소재의 선단이나 후단부의 형상 불량에 기인한 수율 저하도 매우 불리한 것이었다.

이 때문에, 최근에는 마무리 압연에 앞서, 압연해야 할 금속편의 후단부와 선단부를 서로 연결하여 (이하, 접합이라 함), 이것을 열간 압연 라인에 연속적으로 공급하고 압연하는 엔드리스(endless) 압연 방식이 채용되고 있다.

그리고, 이 엔드리스 압연에서는, 서로 연결시킨 일련의 복수 금속편 중 첫번째의 선단과 최종 번째의 말단에서만 상기 물림 불량 및 상기 형상 불량의 문제가 발생하기 때문에, 상기 물림 불량 및 상기 형상 불량을 대폭으로 감소시킬 수 있다. 또, 물림 불량이나 형상 불량은 마무리 압연 판 두께가 얇아질수록 발생하기 쉽기 때문에, 종래의 배치 압연 방식에서는 물림 불량이나 형상 불량이 문제가 되어 제조할 수 있는 압연재의 판 두께의 하한에는 한계가 있었다. 그러나, 상기 엔드리스 압연에서는, 상기 선단에 관해서는, 판 두께가 두꺼운 것을 압연하여 상기 선단이 마무리 압연기를 통과한 후에 주행중에 판 두께 변경을 실시하고, 2 개째 이후에 얇은 것을 압연하도록 하여, 종래보다도 판 두께가 얇은 압연재를 제조할 수 있도록 되어 있다.

상기 엔드리스 압연을 실시할 수 있는 열간 압연 설비로서, 예를 들어 일본 공개특허공보 평7-241601 호에는 도 2 에 나타내는 바와 같이 가열로 (20) 의 출구측에 배치된 예를 들어 R1 ∼ R3 의 3 스탠드의 조압연기군 (粗壓延機群) (22) 으로부터 라인을 따라서 순차적으로 감기ㆍ되감기 장치 (70), 레벨러 (leveler) (72), 센터링 가이드 (74), 접합용 단절절단기 (crop shear) (30), 금속편의 반송에 동기 (同期) 하여 주행하는 이동식 접합 장치 (용접기) (40), 단절절단기 (24), 예를 들어 F1 ∼ F7 의 7 스탠드의 마무리 압연기군 (26), 교대로 감기를 실시하기 위한, 예를 들어 2 대의 감기 장치 (28) 가 설치된 열간 압연 라인이 개시되어 있다.

또, 이동식 접합 장치의 예로서 일본 공개특허공보 평7-1007 호에는 도 3 에 나타나는 바와 같이 연접관에서 연결된 유압 배관에서 밸런스 유압을 공급받는 복수의 승강식 테이블 롤러 (66) 가 접합 장치 (40) 의 주행에 연동되어 접합 장치에 장착된 가이드 (45A, 45B) 에 의해 눌려내려지거나 밸런스 유압에 의해 본래의 금속편 지지 높이까지 상승하거나 하여 테이블 롤러와 접합 장치의 추돌을 회피한 것이 개시되어 있다.

또한, 일본 공개특허공보 평11-169926 호에는 선행 금속편과 후행 금속편을 접합시켜 압연하는 엔드리스 압연이 예정된 후행 금속편을 선행 금속편과 후행 금속편을 접합시키지 않고 압연하는 배치 압연으로 변경할 때의 설정 변경을 신속 또한 정확하게 실시할 수 있도록 하여, 부정확한 설정 변경이나 설정 변경의 지연에 의한 조업상 문제나 불량 코일의 발생을 방지하기 위하여, 슬라브가 엔드리스 압연을 실시할 예정의 슬라브일 경우에는, 엔드리스 압연용의 압연 조건과 배치 압연용의 압연 조건의 양방을 미리 결정해두고, 열간 압연 라인 내의 각 개소에서의 조업 조건의 계산을 엔드리스 압연용의 조업 조건과 배치 압연용의 조업 조건의 양방에 관하여 실시하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 종래는 이 같은 연속 열간 압연 라인에서 상기 접합을 실시할 때에 이상이 발생한 경우의 처치가 구체적으로 개시되어 있지 않았다. 이상이 발생한 경우의 처치 방법이 존재하지 않으면 중대한 문제로 이어진다.

일반적으로 마무리 압연 중에는, 스탠드 사이의 재료에 장력을 부여할 목적으로 도 4 에 나타내는 바와 같이 아래에서 상승하고자 하는 방향을 따라 루퍼 (looper) (16) 로 재료 (선행 금속편 (10) 나 후행 금속편 (12)) 를 밀어올리고 있다. 예를 들어, 접합되어 있지 않음에도 불구하고 접합되어 있는 것으로 오인하여 마무리 압연기군 (26) 으로 공급한 경우, 도 7 에 나타내는 바와 같이 스탠드 사이의 상기 루퍼 설비 (16) 는 상승하고자 하는 상태로 유지되고 있기 때문에, 후행 금속편의 선단이 마무리 압연기 내에 도달한 지점에서 선단이 상기 루퍼 설비 (16) 에 의해 튀어올라, 앞의 스탠드에 물릴 수 없고, 스탠드 사이에서 걸려 압연을 계속하는 것이 불가능해지고 라인의 조업이 중지된다.

동일하게, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 선행 금속편의 말단 (10B) 과 후행 금속편의 선단 (12A) 이 완전히 접합되어 있지 않으며, 접합부 (11) 의 강도가 부족함에도 불구하고, 도 6 에 나타내는 바와 같이 완전히 접합되어 있는 것으로 오인하여 접합부 (11) 를 마무리 압연에 사용한 경우에서도, 도 7 에 나타내는 바와 같이 접합부 (11) 가 인장력에 의해 파단되어 후행 금속편의 선단 (12A) 이 루퍼 (16) 에 의해 튀어올라 앞의 스탠드에 물릴 수 없어 스탠드 사이에서 걸리고 압연의 계속이 불가능해져 라인의 조업이 정지된다. 도 6 의 참조부호 14 는 접합에 의해 발생한 버어 (burr) 이다.

이상이 발생하는 형태는 대별하여 다음 3 가지의 경우가 있다.

① 금속편 끼리의 접합을 개시할 수 없다.

② 접합 중의 이상에 의해 접합을 실패하였다.

③ 접합은 하였지만, 강도가 약해 불완전하다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로 상기 3 가지의 이상이 발생한 경우에 대응하는 것을 과제로 하고 있다.

도 1 은 본 발명을 적용하는 데에 적합한 연속 열간 압연 라인의 일예를 나타내는 정면도.

도 2 는 동일하게 연속 열간 압연 라인의 변형예를 나타내는 정면도.

도 3 은 도 2 의 연속 열간 압연 라인의 조압연기 출구측에서 마무리 압연기 입구측까지를 확대하여 나타내는 정면도.

도 4 는 마무리 압연기군에서의 재료의 반송 상태를 나타내는 정면도.

도 5 는 접합 불량이 발생한 접합부를 나타내는 단면도

도 6 은 금속편 접합부에 버어가 발생하고 있는 상태를 나타내는 측면도.

도 7 은 마무리 압연기군에서 접합부가 파단된 상태를 나타내는 정면도.

도 8 은 상기 연속 열간 압연에서 사용되고 있는 접합 장치의 정지 위치를 나타내는 정면도.

도 9 는 접합부를 포함한 영역을 단절절단기로 절제하고 있는 상태를 나타내는 정면도.

도 10 은 금속편 선단이 사이드 가이드에 걸린 상태를 나타내는 사시도.

도 11 은 주행중 판 두께 변경에서의 판 두께 변경 제어 능력의 예를 나타내는 도면.

도 12 는 접합 압연이 정상으로 실시되고 있는 상태의 접합 장치를 나타내는 정면도.

도 13 은 접합이 중지가 되었을 때에 후행 금속편 선단을 통과 반송시킬 때의 접합 장치의 정상인 상태를 나타내는 정면도.

도 14 는 접합 장치의 정지 위치가 적정이 아닐 때의 후행 금속편 통과 반송시의 상태를 나타내는 정면도.

도 15 는 접합 압연이 정상으로 실시되고 있는 상태의 후처리 장치를 나타내는 정면도.

도 16 은 접합이 중지가 되었을 때에 후행 금속편 선단을 통과시키고 있는 상태의 후처리 장치를 나타내는 정면도.

도 17 은 본 발명의 실시 형태의 전체 구성을 나타내는 일부 블럭도를 포함하는 정면도.

도 18 은 본 발명의 실시 형태에서의 접합 중지의 판정 수순을 나타내는 흐름도.

도 19 는 접합 장치의 정지 위치가 적정이 아닐 때의 후행 금속편 선단 통과 반송시의 상태를 나타내는 정면도.

도 20 은 접합부를 접합 장치 출구측의 테이블에 지장 없이 바꾸어 태우기 직전의 상태를 나타내는 정면도.

도 21 은 동일하게 바꾸어 태우고 있는 상태를 나타내는 정면도.

도 22 는 절삭 준비 상태의 후처리 장치를 나타내는 정면도.

도 23 은 본 발명의 실시 형태에서의 불완전 접합의 판정 수순을 나타내는 흐름도.

도 24 는 동일하게 접합 장치의 정지 위치를 결정하는 수순을 나타내는 흐름도.

도 25 는 동일하게 접합이 중지가 되었을 때의 후처리 장치의 동작 수순을 나타내는 흐름도.

도 26 은 동일하게 접합이 중지가 되었을 때의 마무리 압연기의 후행 금속편 계산용 재계산 및 재설정의 수순을 나타내는 흐름도.

도 27 은 실시예 1 에서 접합 중지 전후의 후행 금속편의 압연 스케쥴을 비교하여 나타내는 도면.

도 28 은 동일하게 열간 연속 압연에서의 압연재의 목표 판 두께를 비교하여 나타내는 도면.

도 29 는 실시예 2 에서 접합 중지 전후의 후행 금속편의 압연 스케쥴을 비교하여 나타내는 도면.

도 30 은 동일하게 열간 연속 압연에서의 압연재의 목표 판 두께를 비교하여 나타내는 도면.

도 31 은 접합부 절제 후의 마무리 압연기의 후행 금속편 계산용 재계산 및 재설정의 수순을 나타내는 흐름도.

도 32 는 동일하게 접합이 불완전하다고 판정되었을 때의 후처리 장치의 동작 수순을 나타내는 흐름도.

도 33 은 실시예 3 에서 접합부 절제 전후의 후행 금속편의 압연 스케쥴을 비교하여 나타내는 도면.

도 34 은 동일하게 열간 연속 압연에서의 압연재의 목표 판 두께를 비교하여 나타내는 도면.

도 35 은 실시예 4 에서 접합부 절제 전후의 후행 금속편의 압연 스케쥴을 비교하여 나타내는 도면.

도 36 은 동일하게 열간 연속 압연에서의 압연재의 목표 판 두께를 비교하여 나타내는 도면.

도 37 은 본 발명을 적용한 경우의 (a) 접합이 중지가 되었을 경우 및, (b) 접합부를 절제한 경우의 선행 금속편, 후행 금속편, 후속 금속편 및 절제된 접합부의 위치 관계를 나타내는 도면.

발명의 개시

본 발명은 마무리 압연기의 입구측에서 후행 금속편의 선단부를 선행 금속편의 말단부에 접합하고 상기 후행 금속편과 상기 선행 금속편을 연속하여 마무리 압연하는 것이 가능한 열간 압연 설비에 의한 금속편의 열간 압연 방법에서, 상기 접합 전, 접합 중 및 접합 후에 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연 가능한가의 여부를 판단하고, 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는 접합을 중지하거나 또는 접합부를 절제 (切除) 함과 동시에 상기 접합 장치를 포함하는 하류의 장치에서 배치 압연용의 조건을 설정하여 압연 처리 (마무리 압연, 감기, 핫런 (hot run) 냉각 등 그 외 접합 장치의 하류에 있는 장치 모두에 관한 처리를 말함) 함으로써 상기 과제를 해결한 것이다. 또한, 도 37 에서는 접합이 중지된 경우 (a) 및 접합부를 절제한 경우 (b) 의 선행 금속편 (10)과, 후행 금속편 (12)과, 후속 금속편 (13) 및 절제한 접합부의 위치 관계를 나타낸다 (본 발명 1).

또, 접합이 중지되었거나 또는 접합이 불완전한 후행 금속편에 관해서는, 접합과 관련된 각 설비 (접합 장치나 버어 제거 설비 등의 후처리 장치) 가 접합 동작 상태이면 접합 중지시킨 후의 후행 금속편의 선단부가 또는 불완전한 접합부가 반송 중에 파단되어 그 선단부가 상기 접합 각 설비 내부에 걸려 통판시킬 수 없게 될 우려가 있기 때문에, 상기 각 설비를 후행 금속편의 선단부를 통판 가능 상태로 동작시키고, 그 후에 상기 후행 금속편의 선단부를 접합에 관련된 상기 각 설비를 통과시키는 것이다. 즉, 본 발명은 마무리 압연기의 입구측에서 후행 금속편의 선단부를 선행 금속편의 말단부에 접합시키고 상기 후행 금속편과 상기 선행 금속편을 연속하여 마무리 압연하는 것이 가능한 열간 압연 설비에 의한 금속편의 열간 압연 방법에서, 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는, 상기 양 금속편이 아직 떨어져 있는 상태에서는 상기 후행 금속편의 선단부와 상기 선행 금속편의 말단부의 접합을 중지시키고, 상기 양 금속편이 불완전하게 접합되어 있는 상태에서는 상기 접합부를 포함하는 영역을 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에서 절제하며, 상기 접합 장치를 포함하는 하류의 접합용 설비는, 상기 후행 금속편의 선단이 통판 가능한 상태가 되도록 그리고 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정에 의해 상기 후행 금속편의 적어도 선단이 물리도록 하여 상기 과제를 해결한 것이다 (본 발명 2).

또, 본 발명은 접합 전에 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는, 상기 접합을 실시하기 위한 접합 설비를 상기 후행 금속편의 선단이 통판 가능한 상태로서, 상기 선행 금속편의 말단이 마무리 압연기를 빠져나온 후에, 상기 후행 금속편의 선단을 상기 마무리 압연기에 물리게 하기 위하여, 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정을 실시하고, 그 후에 상기 후행 금속편의 선단부를 상기 접합 설비를 통과시켜, 마무리 압연기에 물리게 함으로써 상기 과제를 해결한 것이다 (본 발명 3).

또, 본 발명은 접합 후에 상기 접합이 정상으로 실시되었는가의 여부로 상기 후행 금속편과 상기 선행 금속편을 연속하여 마무리 압연 가능한가의 여부를 판정하고, 상기 판정 결과가 이상할 때는 상기 접합부를 포함하는 영역을 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에서 절제하고, 상기 후행 금속편의 적어도 선단을 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정으로 물리게 함으로써 상기 과제를 해결한 것이다. 이 경우, 접합 장치에서 접합부 절제 수단까지의 반송 도중에 있는 설비에 관하여 만일 반송 중에 접합부가 파단되어도 그 후행 금속편 선단이 걸려 반송할 수 없는 일이 없도록 선단이 통판 가능한 상태로 하는 것이 바람직하다 (본 발명 4).

본 발명은 불완전하게 접합된 선행 금속편과 후행 금속편의 접합부를 접합 장치의 주행과 속도를 동기하여 반송하고, 접합 장치는 주행 구역의 최하류까지 주행하여 정지하고, 선행 금속편 및 후행 금속편은 그 때 정지하지 않고 이미 선단이 마무리 압연기로 압연되어 있는 선행 금속편의 반송 속도로 그대로 반송하도록 해도 된다 (본 발명 5).

일반적으로 엔드리스 압연에서는 엔드리스 압연의 1 개째의 선단부에 대해서는 마무리 압연기를 통판시키는 것이 가능하도록 두꺼운 판 두께로 압연하고, 상기 선단부가 마무리 압연기를 통과한 후에 마무리 압연기의 주행중 판 두께 변경을 실시하여 얇은 것을 압연한다는 조업 형태가 채용된다. 따라서, 엔드리스 압연의 2 개째 이후의 후행 금속편의 선단부에 대하여 접합을 중지시키고 또는 불완전한 접합부를 절제하여 마무리 압연기에 물리게 하는, 즉 상기 선단부에 대하여 배치 압연을 실시할 경우에는 예정대로의 마무리 판 두께로는 너무 얇아서 통판성이 불안정해져 압연할 수 없는 경우가 있다. 이 같은 경우를 상정하여 배치 압연 가능한 마무리 판 두께 범위를 미리 설정해두고, 상기 후행 금속편의 예정 마무리 판 두께가 상기 판 두께 범위 내가 아닐 경우에는 상기 후행 금속편의 적어도 선단부의 마무리 판 두께를 상기 판 두께 범위 내의 값으로 변경하여 마무리 압연하도록 하면 된다. 이 경우, 선행 금속편과의 접합을 중지시킨 후행 금속편의 예정 판 두께가 아무리 얇은 것인 경우라도, 판 두께를 조금 두껍게 설정 변경하여 마무리 압연기에 상기 선단부를 물리게 함으로써 안정되게 마무리 압연할 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는, 상기 배치 압연이 가능한 마무리 판 두께 범위를 미리 설정하여 두고, 상기 후행 금속편의 예정 마무리 판 두께가 상기 판 두께 범위 내가 아닐 때는 상기 후행 금속편의 적어도 선단의 마무리 판 두께를 상기 판 두께 범위 내의 값으로 변경하여 마무리 압연함으로써 상기 과제를 해결한 것이다 (본 발명 6).

또, 본 발명은 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는, 상기 접합 장치가 대차에 탑재되어 상기 대차가 주행할 때, 승강식의 테이블 롤러를 접합 장치의 입구측 테이블 누름 가이드와 출구측 테이블 누름 가이드가 하강한 상태에서 상기 대차의 진행에 수반하여 순차적으로 눌러내리면서, 상기 대차의 통과 후에는, 눌러내려지기 전의 높이까지 순차적으로 복귀시켜 이동하는 접합 장치일 경우에, 상기 접합이 중지 또는 불완전하게 종료된 후에, 상기 대차를 상기 출구측 테이블 누름 가이드가 상승 한도일 때의 상기 테이블 롤러와 상기 대차에 구비된 반송 롤러 중의 가장 출구측 롤러 사이의 간격 (Q) 이 상기 후행 금속편이 하부로 휘어 롤러 사이로 들어가지 않도록 하는 위치에서 정지시키고, 상기 출구측 테이블 누름 가이드를 상승 한도까지 상승시켜 상기 후행 금속편 또는 상기 접합부를 상기 접합 장치보다도 하류측으로 반송함으로써 상기 과제를 해결한 것이다.

또, 본 발명은 접합부의 절제에 앞서, 불완전하게 접합된 접합부를 접합 장치에서 하류측으로 반송할 때, 테이블 틈을 절단 후의 후행 금속편의 선단이 클리프에 의해 하부로 휘어 테이블 롤러 사이로 들어가는 사태를 발생시키지 않는 위치에 접합 장치를 정지시켜, 적어도 하류측 (접합 장치에 있어서는 출구측) 의 테이블 누름 가이드를 상승시켜 선행 금속편 및 후행 금속편은 그 때 정지하지 않고 이미 선단이 마무리 압연기로 압연되고 있는 선행 금속편의 반송 속도로 그대로 반송할 수 있다 (본 발명 7).

또, 본 발명은, 상기 후행 금속편의 선단부와 선행 금속편의 말단부 사이에 소정의 간격이 형성되도록, 상기 접합 장치가 상기 후행 금속편과 선행 금속편을 클램프하고, 이 상태에서 상기 선단부와 상기 후단부를 가열한 후에 상기 선단부와 상기 말단부를 가압함으로써 접합을 실시하는 접합 장치일 경우에, 상기 가압에 수반하는 변위량에 근거하여 접합이 정상으로 실시되었는가의 여부를 판단하도록 한 것이다 (본 발명 8).

또, 본 발명은 상기 접합 전, 접합 중 및 접합 후에서 상기 후행 금속편을 상기 금속편과 연속하여 마무리 압연 가능한가의 여부를 판단하고, 불가능하다고 판단되었을 때에는 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에 있는 접합부를 처리하기 위한 후처리 장치를 상기 접합부를 처리하지 않을 때의 상태로서 상기 접합을 중지시켰을 경우는 상기 후행 금속편 선단부를, 접합이 불안전한 경우는 그 접합부를 통과시키도록 한 것이다 (본 발명 9).

또, 본 발명은 상기 접합 장치의 출구측에 패스 라인의 상하에 배치한 상기 후행 금속편의 반송 방향과 역방향으로 회전하는 회전날에 의해 상기 접합부를 끼워넣어 상기 접합부에 발생한 버어를 제거하는 버어 제거 장치를 설치하고 있는 경우에, 상기 판정 결과가 이상할 때는 상기 버어 제거 장치에 의한 버어 제거를 중지시키도록 한 것이다 (본 발명 10).

또 한편, 마무리 판 두께를 변경하여 마무리 압연기에 물리게 한 상기 후행 금속편과 상기 후행 금속편에 후속하는 후속 금속편에 관해서는 어떠한 이상이 발생하지 않는 한 말단부와 선단부의 접합을 실시하여 엔드리스 압연을 할 수 있지만, 이에는 조건이 있다. 그것은 상기 후행 금속편은 적어도 그 선단이 경우에 따라서는 그 전장에 걸쳐 예정하고 있던 마무리 판 두께보다도 두께운 판 두께로 압연되어 있는 경우가 있기 때문에, 상기 후행 금속편과 상기 후속 금속편을 연속하여 압연하고자 하면, 상기 후행 금속편과 후속 금속편의 접합부 근방에서 예정하고 있지 않던 주행중 판 두께 변경을 하거나 또는 예정하고 있던 것보다도 판 두께 변경량이 큰 주행중 판 두께 변경을 실시할 필요가 생긴다. 여기에서 주행중 판 두께 변경의 판 두께 변경량이 너무 큰 경우에는 압연할 때의 형상 제어 등이 완전 대응할 수 없으며 주행중 판 두께 변경부의 압연이 매우 곤란해진다.

그래서, 본 발명은 마무리 압연 중에 마무리 판 두께를 변경하는 주행중 판 두께 변경이 가능한 열간 압연 설비에 의한 금속편의 열간 압연 방법에서, 상기 열간 압연 설비가 마무리 압연 중에 마무리 판 두께를 변경하는 주행중 판 두께 변경이 가능한 설비로서, 상기 주행중 판 두께 변경에 의한 판 두께 변경 가능 범위를 미리 설정해두고, 상기 후행 금속편에 후속하는 후속 금속편과 연속 압연용으로 예정되어 있던 판 두께와 다른 판 두께로 마무리 압연하고 있는 상기 후행 금속편을 연속하여 마무리 압연할 때에는 상기 후행 금속편의 마무리 판 두께에서 상기 후속 금속편의 예정 마무리 판 두께까지의 판 두께 변경량이 상기 판 두께 변경 가능 범위 내인가를 판단하고, 상기 판 두께 변경 가능 범위 내가 아닌 경우에는 상기 후속 금속편의 마무리 판 두께를 상기 판 두께 변경량이 상기 판 두께 변경 가능 범위 내가 되는 값으로 변경하여 상기 후속 금속편과 상기 후행 금속편을 접합시켜 연속 마무리 압연함으로써 상기 과제를 해결한 것이다. 이로써, 상기 후행 금속편이 예정값보다도 두껍게 압연된 경우에서도 문제 없이 후속 금속편을 후행 금속편과 연속하여 압연 (엔드리스 압연) 하는 것이 가능해진다 (본 발명 11)

또한, 후속 금속편의 예정 판 두께가 배치 압연 가능한 판 두께였거나 또는 후속 금속편 이후, 접합 예정 최종재까지 상기와 같이 주행중 판 두께 변경 가능 범위 내에서 연이어 판 두께를 예정과 변경하여 접합해간다고 해도 1 개도 예정 판 두께로 마무리할 수 없는 경우에는 후속 금속편의 선단부에 관해서도 접합을 중지시키도록 해도 된다. 후속 금속편의 다음의 재료 이후에 관해서도 동일하다 (본 발명 12).

발명을 실시하기 위한 가장 바람직한 형태

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다.

도 1 에 본 발명의 적용에 적합한 금속편의 연속 열간 압연 설비예 (접합용 설비예를 포함함) 를 나타낸다. 라인 상류로부터 가열로 (20) , 조압연기군 (22), 단절절단기 (24), 마무리 압연기군 (26), 감기 장치 (28) 를 순차적으로 배열하여 이루어진 점은 종래의 열간 압연 설비와 동일하다. 이들과 더불어 조압연기군 (22) 과 마무리 압연기군 (26) 의 중간에 금속편을 접합하기 위한 설비로서 접합용 단절절단기 (30), 이동식 접합 장치 (40), 버어 제거 장치 등의 후처리 장치 (50) 를 배치하고, 스트립 절단기 (strip shear) 등의 절단 장치 (60) 를 감기 장치 (28) 의 입구측에 배치하여 이루어진다.

또한, 도 1 에 나타내는 설비예의 파생형으로서 도 2 에 나타내는 바와 같이 접합용 단절절단기 (30) 의 입구측에 타이밍 조정용의 감기ㆍ되감기 장치 (70) 와 선단 휨 교정용 레벨러 (72) 를 배치해도 된다.

도 3 에 상기 조압연기군 (22) 과 마무리 압연기군 (26) 의 중간의 설비만 빼내어 확대한 도면을 나타낸다. 도면에서 10 은 선행 금속편, 10B 는 그 말단, 12 는 후행 금속편, 12A 는 그 선단, 74 는 접합용 단절절단기 (30) 의 센터링 가이드, 32, 34 는 금속편 검지 장치, 62 는 승강 실린더 (64) 에 의해 승강되는 테이블 롤러 (66) 를 구비한 접합장치 주행 대응용 테이블 승강 장치, 68 은 접합부 냉각 장치이다.

상기 접합 장치 (40) 는 도시하지 않은 레일과 결합하는 차륜 (41) 에 의해 금속편의 반송 방향으로 주행하는 대차 (42) 의 중앙부에 고정된 접합용의 가열기인 인덕터 (43) 와, 접합시에 선행 금속편 (10) 의 말단 (10B) 을 고정하기 위한 상기 대차 (42) 에 탑재된 출구측 클램프 (44B) 와, 동일하게 접합시에 후행 금속편 (12) 의 선단 (12A) 을 고정하기 위한 상기 대차 (42) 에 탑재된 입구측 클램프 (44A) 와, 상기 대차 (42) 에 고정되어, 접합 장치 주행 부분의 승강식 테이블 롤러 (66) 를 상하 이동시키기 위한 출구측 누름 가이드 (45B) 및 입구측 누름 가이드 (45A) 와, 접합 장치 (40) 내에서 금속편을 지지하는 롤러 (46) 를 포함하여 구성되어 있다.

접합 때에는 상기 출구측 클램프 (44B) 에 의해 선행 금속편의 말단 (10B)을 고정함과 동시에, 입구측 클램프 (44A) 로 후행 금속편의 선단 (12A) 을 상기 말단 (10B) 과 소정 간격을 가지게 한 상태에서 고정한 후에, 인덕터 (43) 에 의해 상기 선단 (12A) 및 상기 말단 (10B) 을 가열하고, 그 후에 상기 선단 (12A) 과 상기 말단 (10B) 을 가압함으로써 접합한다. 이 때, 금속편의 반송에 맞추어 접합 장치 (40) 도, 도 8 에 나타내는 주행 구역 내를 동일한 속도로 금속편 반송 방향으로 주행한다. 또한, 이 접합시에 테이블 롤러가 방해되지 않도록 접합 장치 (40) 의 주행 부분의 승강식 테이블 롤러 (66) 는 승강 실린더 (64) 에 의해 승강 되어, 상기 출구측 누름 가이드 (45B) 및 입구측 누름 가이드 (45A) 에 의해 접합 장치 부분의 승강식 테이블 롤러 (66) 가 눌려내려진다.

상기 후처리 장치 (50) 는 뒤에 나오는 도 15 에 예시하는 바와 같이 압하 장치 (51) 에 의해 압하되는 상회전날 (52) 과 압상 장치 (53) 에 의해 압상되는 하회전날 (54) 과, 개폐식 에이프론 (apron) (55) 과, 상하의 절분 (切紛;chip) 회수 장치 (56, 57) 를 구비하고 있으며, 도 6 에 나타내는 바와 같은 접합부의 버어 (14) 를 연삭하도록 되어 있다. 덧붙여 말하면, 접합 예정재 1 개째의 선단이 통과할 때 접합 장치 (40) 는 뒤에 나오는 도 8 에 나타내는 유지 (maintenance) 위치에 있으며, 입출구측 클램프 (44A, 44B), 인덕터 (43), 입출구측 누름 가이드 (45A, 45B) 는 상승한 위치에 있고, 선단을 통과시키고, 통과 후에, 접합 장치 (40) 는 입출구측 누름 가이드 (45A, 45B) 를 하강시켜 스타트 위치로 이동하여, 적어도 입구측 누름 가이드 (45A) 를 상승시켜, 접합 동작 개시의 준비를 갖춘다. 한편, 후처리 장치는 뒤에 나오는 도 16 에 나타내는 바와 같이 회전날의 압하 압상 장치는 개방하고, 개폐식 에이프론을 닫힘으로 한 상태에서 접합 1 개째 선단을 통과시킨다. 압하 압상 장치는 개방되어 있기 때문에, 회전날의 회전은 반송재와 역방향으로 회전하기 시작되고 있어도 되며, 절삭 속도까지의 가속 시간 내에 이루어진다면 순방향으로 회전하고 있어도 된다.

이제, 예를 들어 조압연시의 시트바의 휨에 기인하는 사행 (蛇行) 에 의해, 폭에지가 접합용 단절절단기 (30) 의 입구측의 센터링 가이드 (74) 와 마찰되어 저항을 받았기 때문에 후행 금속편 (12) 의 반송이 늦어졌다고 하자. 그러면 선행 금속편 (10) 의 반송만이 계속되기 때문에 선행 금속편의 말단 (10B) 을 후행 금속편 (12) 의 선단 (12A) 이 따라잡을 수 없게 되어 접합 장치 (40) 는 접합 동작에 들어갈 수 없다. 그래서, 이 같이 어떠한 이상에 의해 접합을 할 수 없는 경우에는 본 발명에 의한 접합을 중지시킨다.

접합을 중지시킨 경우에는 접합 장치 (40) 의 주행을 정지시켜 후행 금속편 (12) 의 반송은 일단 정지 또는 감속시키도록 제어한다.

한편, 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 에 관해서는 접합 연속 개수 중 1 개째 (즉, 다음의 엔드리스 압연의 선두) 의 압연 스케쥴로 변경, 또는 배치 압연되는 배치 압연재의 압연 스케쥴로 변경하여 압연한다. 또한, 후행 금속편의 선단 (12A) 의 폭방향 에지 (edge) 가 접합용 단절절단기 (30) 의 입구측의 센터링 가이드 (74) 와 마찰되었기 때문에 반송이 늦어진 경우에는 센터링 가이드 (74) 의 열림 정도를 일단 확대하는 제어나 수동 개입의 조작을 실시한다.

구체적으로는 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 을 예정대로의 판 두께로 마무리 압연할 수 있는 경우에는 예정대로의 판 두께로 마무리 압연한다.

또한, 엔드리스 압연용과 배치 압연용의 압연 조건 및 조업 조건의 구체적인 설정 방법에 관해서는 예를 들어 앞서 본 출원인들이 출원한 일본 공개특허공보 평11-169926 호에 개시되어 있는 방법을 채용해도 된다. 즉, 일본 공개특허공보 평11-169926 호에는 엔드리스 압연을 예정하고 있는 압연 대상재, 예를 들어 슬라브에 관하여 미리 엔드리스 압연용의 압연 조건과 배치 압연용의 압연 조건의 양방을, 예를 들어 상위 컴퓨터가 결정해 둔 방법이 개시되어 있다. 그리고, 엔드리스 압연이 실행 불가능해진 경우는 이미 결정되어 있는 배치 압연용의 압연 조건에 근거하여, 예를 들어 하위 컴퓨터가 각 설비의 배치 압연용의 설정 조건을 계산한다. 따라서, 엔드리스 압연의 예정을 변경하여 급거 배치 압연을 실시하는 경우라도 전 설비에 관하여 하나 하나 수동 조작으로 설정 변경을 실시할 필요는 없어지며, 예를 들어 원터치 조작으로 전환한 결과, 상기 설정 변경에 수반하는 번잡한 조작이 없어짐과 동시에 설정 변경 오류나 설정 변경의 지연에 수반하는 조작 트러블이나 불량 코일의 발생을 방지할 수 있다.

접합이 불완전하게 종료된 사태가 발생하였다고 가정하자. 예를 들어, 금속편 단면에 인덕터 (43) 로부터 전류가 흘러 가열되고 선행 금속편 (10), 후행 금속편 (12) 을 가압하여 접합하는 접합 장치 (40) 일 경우, 예를 들어 전회 (前回) 접합하였을 때에 발생한 금속편의 용융부가 접합 장치 (40) 내에 녹아내려 남아 있는 일이 있다. 그 결과, 그 다음의 접합시에 남아 있던 용융부가 통전 (通電) 경로와 접촉하거나 하여 단락 현상을 일으키거나 하면, 금속편 단면에 충분한 전류가 흐르지 않은 결과, 승온량이 부족하여 도 5 에 나타내는 바와 같이 선행 금속편 (10) 과 후행 금속편 (12) 을 가압하여 접합한 경우의 접합 강도가 충분하지 않게 되는 일이 있다.

그래서, 접합이 불완전하게 종료된 경우에는 마무리 압연에 앞서 본 발명에 의해 접합부를 절제한다.

절제 수단은 예를 들어 연속 압연이 아닌 종래의 배치 압연에도 금속편의 선단 및 말단 형상을 갖추는 목적으로 사용하고 있는 단절절단기 (24) 를 사용하는 것이 적합하다. 물론, 다른 절제 수단을 사용해도 된다.

접합부 (11) 의 절제에는 단절절단기 (24) 에 의한 시트바의 절단 동작이 2 회 이상 필요하며 만일 2 회의 절단 동작으로 접합점을 제대로 제거할 수 없는 경우에는 도 9 에 나타내는 바와 같이 접합부 (11) 를 제거할 때까지 절단 동작을 반복한다.

접합부 절제 후의 선행 금속편 (10) 은 선단이 이미 마무리 압연기군 (26) 에 물려 있기 때문에 그대로 마무리 압연한다.

한편, 접합부 절제 후의 후행 금속편 (12) 은 엔드리스 압연의 1 개째의 압연 스케쥴로 변경, 또는 배치 압연재의 압연 스케쥴로 변경하여 압연한다.

구체적으로는 접합부 절제 후의 후행 금속편 (12) 의 예정 판 두께가 그대로 배치 압연할 수 있는 충분히 두꺼운 경우에는 그대로 예정대로의 판 두께로 압연한다.

한편, 접합 중지 후, 또는 접합부 절제 후의 후행 금속편 (12) 의 예정 압연 스케쥴이 예를 들어 마무리 판 두께 1.2 mm 미만과 같이 엔드리스 압연은 가능하지만 배치 압연은 불가능한 얇은 재료일 경우에는 예정대로의 압연 스케쥴로 배치 압연을 할 수 없다. 그것은 선행 금속편의 압연을 종료하고, 또한 후행 금속편의 압연에 대비하여 마무리 압연기를 재셋업할 때까지 통상 십수초, 경우에 따라서는 수십초의 시간이 걸리기 때문에, 그 사이에 후행 금속편의 온도가 하강하여 단단해져 예정대로의 얇기로 압연할 수 없게 되기 때문이다. 또, 일반적으로 얇은 재료가 될수록 도 10 에 나타내는 바와 같이 선단 통과시에 마무리 압연기군의 어딘가의 스탠드에서 선단 (12A) 이 사행 (蛇行) 하여 사이드 가이드 (75) 에 걸리기 쉽다는 위험성이 있기 때문이다. 또한, 도 10 에서 부호 16 은 도 7 을 사용하여 상술한 루퍼 (looper) 이다.

이 같은 경우에는 후행 금속편 (12) 을 엔드리스 압연의 1 개째 또는 배치 압연재의 압연 스케쥴로 변경하여 압연한다. 구체적으로는 전장 (全長) 또는 적어도 선단에 관하여 예를 들어 마무리 판 두께 1.2 mm 이상의 두께가 되도록 마무리 압연기를 설정하고 나서 압연한다.

또한, 상기 후행 금속편 (12) 에 이은 2 개째 이후의 후속 금속편을 엔드리스 압연의 1 개째의 압연 스케쥴로 압연하거나 또는 엔드리스 압연의 2 개째 이후의 압연 스케쥴로 압연하거나 또는 배치 압연의 압연 스케쥴로 압연한다.

즉, 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 을 엔드리스 압연의 1 개째로 하고자 하는 경우에는 상기 후행 금속편 (12) 에 이은 2 개째 이후의 후속 금속편을 예정대로의 압연스케쥴로 압연할 수 있는 경우도 있고, 그렇지 않은 경우도 있다. 예를 들어, 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 을 엔드리스 압연의 1 개째로 한 경우, 앞서 설명한 이유에 의해 그 마무리 판 두께를 1.2 mm 이상으로 재설정하게 된다. 접합 중지가 된 후, 후행 금속편 (12) 의 통판 준비 완료까지의 시간의 편차에 의해 몇 mm 로 설정하면 압연할 수 있는가라는 판 두께의 구체적인 값은 편차가 생기지만, 일예로서 2.3 mm 으로 재설정한다고 한다. 이에 이은 2 개째의 후속 금속편의 예정 판 두께가 2.0 mm 였다고 하면 1 개째부터 2 개째의 판 두께의 변화량은 고작 0.3 mm 이기 때문에 아무 문제없다. 그런데, 2 개째의 예정 판 두께가 1.2 mm 였다고 하면, 1 개째부터 2 개째로의 판 두께의 변화량은 1.1 mm 나 되기 때문에, 예를 들어 도 11 에 나타내는 바와 같은 마무리 압연기의 주행중 판 두께 변경에서의 판 두께 변화의 제어 능력상 판 두께 변경이 불가능하며, 2 개째의 예정 판 두께를 예를 들어 두께 1.6 mm 로 변경하고 나서 접합하여 압연하거나 (2.3 mm 부터 1.6 mm 로의 0.7 mm 의 판 두께 변화는 대응 가능하다고 가정) 또는, 두께를 변경하지 않고 1.2 mm 의 배치 압연재로서 압연하거나 어느 쪽이든 선택이 가능하다.

동일한 방법으로, 3 개째 이후에 대해서도 예정하고 있던 마무리 판 두께가 연속 열간 마무리 압연의 주행중 판 두께 변경 제어의 능력 범위 내에서 실현 가능하면 접합하여 압연하고, 불가능하면 배치 압연재로서 압연한다.

또한, 주행중 판 두께 변경 제어의 능력은 판 두께 ×압연속도 (체적 속도) 의 변화량에 대한 속도 제어계나 장력 제어계의 응답의 빠르기 (장력이 급격히 상승하여 판이 파단되거나 장력이 반대로 감소하여 판이 겹치거나 하는 것을 어디까지 방지할 수 있는가) 나, 형상 제어 능력에 의해 결정된다.

또한, 접합 중지 발생 후, 접합에 관련된 각 설비 (접합 장치 (40) 나 후처리 장치 (50)) 를 엔드리스 압연의 1 개째, 또는 배치 압연재의 선단이 통과 가능한 롤업 상태로 동작시켜 그 동작 완료 후에 접합 중지 후의 후행 금속편의 선단이 각 설비를 통과하도록 한다.

접합 중지시는, 선행 금속편 (10) 과 후행 금속편 (12) 을 분리하여 압연할 필요가 있기 때문에 후행 금속편 (12) 측을 정지 또는 감속시킨다. 선행 금속편 (10) 측은 거의 모든 경우에서 이미 선단이 마무리 압연기군 (26) 에 의해 압연되고 있는 경우가 많기 때문에 그대로 마무리 압연기군 (26) 에 의한 압연을 계속한다. 얇은 재료일 경우, 마무리 압연 말미 때에 핀칭 (pinching)의 우려가 있기 때문에, 말단의 판 두께를 두껍게 해야 할 것이다.

접합 장치 (40) 의 정지는, 승강식 테이블 롤러 (66) 와의 상대적인 위치 관계가 적절한 위치에서 그대로 자동 위치 제어 (APC) 하여 정지하도록 해도 되며, 후행 금속편 (12) 측을 즉시 정지시키는 한편, 접합 장치 (40) 측이 선행 금속편 (10) 과 어느 정도까지 속도 동기하여 주행하고, 그 후 상대적인 관계가 적정한 위치의 조금 앞쪽이 되는 곳에서 감속하여 적정한 위치에 정지해도 된다. 또, 접합 장치 (40) 측이 후행 금속편 (12) 측과 속도 동기하여 일단 정지하고, 그 후 상대 관계가 적정한 위치가 되도록 이동하여 정지하도록 해도 된다.

덧붙여 말하면, 뒤에 나오는 실시예에서는 접합 장치 (40) 측이 후행 금속편 (12) 측과 속도 동기하여 일단 정지하도록 하고 있다. 이 경우에는 후행 금속편 (12) 을 일단 정지시킨 후 후술하는 접합 장치 (40) 및 후처리 장치 (50) 의 통판 조건 작성 동작을 완료시키고 나서 후행 금속편 (12) 의 반송을 재개하여 마무리 압연할 때까지의 소요 시간을 고려해도 후행 금속편 (12) 이 온도 강하에 의해 너무 단단해져 압연할 수 없게 된다는 일이 없는 경우를 상정하고 있으며, 선행 금속편 (10) 이 승강 테이블 구역보다도 하류측으로 이동한 후, 후행 금속편 (12) 이나 후속 금속편의 통판 조건 작성 동작을 실시하도록 하고 있다.

이어서, 상기 접합 장치 (40) 의 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 이나 후속 금속편의 통판 조건의 작성 방법에 관하여 일본 공개특허공보 평7-1007 에서 제안된 접합 장치의 파생형 (도 12 에 나타내는 바와 같이, 접합 장치 입구측과 출구측의 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승ㆍ하강 동작 가능하게 한 것) 을 예시하여 설명한다. 정상으로 접합이 실시되고 있는 상태에서는 도 12 에 나타내는 바와 같이 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 하강시킨 상태에서 접합 장치 (40) 가 주행하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 접합이 중지가 되면 접합 장치 (40) 의 주행은 정지시키고 후행 금속편 (12) 의 반송은 일단 정지 또는 감속시킨다.

일단 정지 완료 후, 도 13 에 나타내는 바와 같이 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시켜 클램프 (44A, 44B) 및 인덕터 (43) 모두를 상승 (개방) 시킨 상태로 동작시키고 동작 완료 후에 후행 금속편 (12) 이나 후속 금속편을 통과시킨다.

그 때, 접합 장치 (40) 의 주행 정지 위치와 승강 테이블 위치의 상대적인 관계가, 예를 들어 도 13 에서 나타내는 바와 같이 상승 한도에 있는 승강식 테이블 롤러 (66A) 와 접합 장치의 롤러 (46) 사이의 간격 (Q) 이 승강식 테이블 롤러 (66) 의 간격 (P) 이하의 적정한 상태로 접합 장치 (40) 를 정지시키면 문제는 없다. 이에 비하여 위치 관계가 적정하지 않으며 예를 들어 도 14 에 나타내는 바와 같이 상승 한도까지 상승하지 않은 승강식 테이블 롤러 (66B) 가 있다면, 상승 한도에 있는 승강식 테이블 롤러 (66A) 와 접합 장치의 롤러 (46) 사이의 간격 (Q) 이 큰 상태에서 그 곳으로 후행 금속편의 선단 (12A) 을 통판시키면 그 간격에 후행 금속편의 선단 (12A) 이 낙하하여 들어가, 그 이상 통판이 불가능해진다. 도 13 에 나타내는 바와 같은 접합 장치 (40) 와 승강식 테이블 롤러 (66A) 의 관계가 되도록, 접합 장치 (40) 를 정지시키는 것이 이상적이다. 허용할 수 있는 Q 의 최대 범위는 승강식 테이블 롤러 피치 (P) 의 1.5 배이다.

또한, 접합 중지 후의 후행 금속편을 정지시키지 않고 감속시킬 뿐일 경우에는, 접합 장치를 상대적인 관계의 적정한 위치에 정지시켜 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 의 상승 동작이 완료된 후에 후행 금속편 선단을 접합 장치에 도입할 수 있는 반송 속도까지 후행 금속편을 감속시키도록 한다.

이어서, 후처리 장치 (50) 의 접합 중지 후의 후행 금속편 (12) 이나 후속 금속편의 통판 조건의 작성 방법에 관하여 여기에서는 일본 공개특허공보 평9-29528 호에서 제안된 후처리 장치를 예시하여 설명한다. 즉, 정상으로 실시되고 있는 상태에서는 도 15에 나타내는 바와 같이 압하 장치 (51) 및 압상 장치 (53) 가 절삭 위치에 있으며 개폐식 에이프론 (55) 이 열리고, 회전날 (52, 54) 의 회전이 금속편 반송 방향과는 역의 회전 방향으로 고속 (예를 들어 주속 (周速) 80 ∼ 100 m/초) 으로 회전하고 있다.

접합이 중지 되면, 접합 장치 (40) 의 주행은 일단 정지시키고 후행 금속편 (12) 의 반송은 일단 정지 또는 감속시킨다. 이 때, 후처리 장치 (50) 쪽은 도 16 에 나타내는 바와 같이 압하 장치 (51) 및 압상 장치 (53) 을 개방하고, 개폐식 에이프론 (55) 을 닫는다. 또한, 회전날 (52, 54) 을 금속편 반송 방향과 동일한 정회전 방향으로 금속편 반송 속도와 거의 동일한 속도로 회전시킨다. 이로써, 금속편의 원활한 통과가 가능해진다.

본 실시 형태의 전체 구성을 도 17 에 나타낸다. 도면에서 80 은 감시용의 텔레비젼 카메라, 82 는 모니터, 84 는 각종 누름 버튼, 86 은 작업자, 88 은 제어 장치, 90 은 상위 계산기이다.

본 실시 형태에서 접합 중지의 판정은 도 18 에 나타내는 바와 같이 ① 제어 장치 내의 로직 (logic) 에 의한 것 (스텝 (130)), ② 작업자 판단에 의한 누름 버튼 입력에 의한 것 (스텝 (120)) 의 양자에서 판단이 가능하도록 제어계를 구축하고 있다.

① 제어 장치 (88) 내에서 자동적으로 접합 중지를 판정하는 로직의 일예를 나타내면, 예를 들어 선행 금속편의 말단 (10B) 이 접합용 단절절단기 (30) 를 통과하고 상기 접합용 단절절단기 출구측의 금속편 검지 장치 (34) 가 OFF 가 되어도 후행 금속편의 선단 (12A) 이 접합용 단절절단기 입구측의 금속편 검지 장치 (32) 가 ON 하지 않는다는 조건 성립으로 후행 금속편 선단 (12A) 의 뒤따라가는 반송이 어떠한 이유로 지연되고 있다고 판정하여 접합을 중지시키는 판단을 실시한다.

② 작업자 판단에 의한 누름 버튼 입력이 필요한 경우의 일예를 나타내면, 예를 들어 접합용 단절절단기 (30) 로 금속편의 말단 또는 선단을 커트할 때에 공회전하였는데도 불구하고 제어 장치 (88) 에서는 정상으로 커트한 것이라고 판정하는 경우이다. 이 경우, 텔레비젼 카메라의 화상을 모니터 (82) 로 감시하고 있는 작업자 (86) 의 판단에 의한 누름 버튼 입력으로 접합의 중지를 제어 장치 (88) 측으로 지시할 필요가 있다 (스텝 (150)).

또, 접합 중지의 판정은 ①, ② 에서의 판정과 같이 접합 자체를 실시할 수 있는가의 여부에 의한 판정 이외에 엔드리스 압연에 관련된 각 설비 (접합 장치, 후처리 설비, 스트립 절단기 등, 그것이 없으면 엔드리스 압연을 실시할 수 없는 각 설비) 의 고장 등의 어떠한 이상을 검지하여 접합 중지의 판정 기준으로 할 수도 있다.

이상의 접합 중지 여부의 판정은 접합 장치가 접합 개시 동작에 들어가기 전에 실시할 필요가 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는 말단 (10B) 과 선단 (12A) 의 가압을 개시하기 전에 실시하도록 하면 된다.

또한, 이상 설명한 실시 형태에서는 인덕터에 의한 가열 접합을 실시하는 접합 장치를 갖는 열간 압연 설비에 본 발명을 적용한 예를 나타내었지만, 본 발명을 적용할 수 있는 열간 압연 설비는 이것에 한정되지 않으며 말단 (10B) 과 선단 (12A) 를 맞붙인 후에 예를 들어 레이저 용접 등에 의해 접합을 실시하는 접합 장치를 갖는 열간 압연 설비에도 적용할 수 있다. 상기 레이저 용접을 사용한 접합 장치일 경우에는 말단 (10B) 과 선단 (12A) 을 맞붙인 후에 레이저에 의한 금속편 접합부의 가열을 실시하게 된다. 따라서, 접합을 중지시키느냐의 여부의 판정은 레이저에 의한 가열을 개시하기 전에 실시하도록 하면 된다.

또, 상기 실시 형태에서는 접합 장치 (40) 의 출구측에 접합부의 버어를 제거하기 위한 후처리 장치 (50) 를 갖는 열간 압연 설비에 본 발명을 적용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 버어를 금속편에 밀어 넣도록 프레스하는 후처리 장치일 경우나 또는 후처리 장치를 갖고 있지 않은 열간 압연 설비에도 당연히 적용할 수 있다.

또, 다음으로 문제가 되는 것은 불완전 접합부가 발생한 후, 그것을 절제할 때까지의 사이에 강도가 부족한 불완전 접합부가 파단되었다고 해도 얼마나 걸림 등의 문제를 일으키지 않고 반송하는가라는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는, 불완전하게 종료된 선행 금속편의 접합부를 접합 장치의 주행과 속도 동기하여 반송하고, 접합 장치는 주행 구역의 최하류까지 주행하여 정지하고, 선행 금속편 및 후행 금속편은 그 때 정지하지 않고 이미 선단이 마무리 압연기로 압연되고 있는 선행 금속편의 반송 속도로 그대로 반송한다.

이 때의 작용에 관하여 여기에서는 일본 공개특허공보 평7-1007 호에서 제안된 접합 장치 (도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이 접합 장치 (40) 가 이동할 때, 승강식의 테이블 롤러 (66) 를 접합 장치 (40) 입구측과 출구측의 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 가 하강한 상태에서 순차적으로 눌려내려지면서 이동하는 것) 를 예시하여 설명한다.

이 같은 접합 장치 (40) 의 주행 중에 불완전 접합이 발생하였을 때, 만일 정상으로 접합된 경우의 통상 동작 (통상 동작에서는 접합 장치 (40) 는 접합 후, 클램프를 개방한 후 일단 정지하고 다음의 접합을 위하여 도 8 의 스타트 위치로 복귀한다.) 과 동일한 방법으로 일단 접합 장치 (40) 의 주행을 정지시켰다고 하면 불완전하게 접합되어 있는 접합부를 접합 장치 (40) 의 하류측으로 반송하게 된다.

그러면, 접합부 (11) 가 접합 장치 (40) 상에서 그 바로 하류를 향하여 이동하기 시작한 바로 그 때에 접합부 (11) 가 파단된 경우, 파단 후의 후행 금속편의 선단 (12A) 이 클리프에 의해 하부로 휘어 도 19 에 나타내는 바와 같이 승강식 테이블 롤러 사이의 간격 (Q) 에 떨어진다.

이 같은 간격이 생기는 이유는, 접합 장치 (40) 의 주행 정지 위치와 승강식 테이블 롤러의 승강 위치 사이의 상대적 관계의 부정확에 있다. 즉, 도 13 에 나타내는 바와 같이 접합 장치 (40) 상의 롤러 (46) 와 접합 장치 (40) 의 바로 상류, 하류의 승강식 테이블 롤러 (66) 사이의 간격 (Q) 이 적정한 위치에 접합 장치 (40) 를 정지시키면, 상기 간격 (Q) 을 승강식 테이블 롤러 (66) 의 피치 (P) 정도로 할 수 있다. 그런데, 이 위치 관계가 적정하지 않을 경우, 도 19 에 나타내는 바와 같이 상승 한도까지 상승하지 않은 승강식 테이블 롤러 (66A) 가 있다면 그 곳에 승강식 테이블 롤러의 피치 (P) 보다도 긴 간격 (Q) 이 생긴다. 간격 (Q) 이 0.5 P ≤ Q ≤ 1.5 P 의 범위가 되도록 접합 장치 (40) 를 정지시키는 것이 바람직하다.

이론적으로는, 승강식 테이블 롤러 1 개분의 피치마다 테이블 누름 가이드 상승시의 테이블 간격을 발생시키지 않아도 되는 접합 장치의 정지 위치가 존재한다. 따라서, 그 위치에 주행 대차 (42) 가 정지 동작하여 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시키는 동작을 실시할 수 있다. 그러나, 간단하게 하기 위하여 도 8 에 나타내는 바와 같이 수개소로 결정해 두어도 된다. 그러나, 그 동작 중에 후행 금속편 의 선단 (12A) 이 테이블 간격에 떨어질 가능성이 여전히 남아 있다. 그것은 테이블 누름 가이드의 상승 동작 중에도 선행 금속편 (10) 및 후행 금속편 (12) 의 반송이 계속되고 있기 때문이다.

테이블 간격을 발생시키지 않아도 되는 접합 장치 정지 위치에 주행 대차 (42) 가 정지 동작하고, 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시키는 동작이 충분히 빠르며, 후행 금속편의 선단 (12A) 이 그 위치에 오기 전에 테이블 간격을 막을 수 있는 경우에는, 도 20 에 나타내는 바와 같이 불완전 접합 발생 시점에서의 접합 장치 위치에서 보아 하류측의 가장 가까운 테이블 간격을 1.5 P 를 넘게 발생시키지 않아도 되는 위치에 접합 장치 (40) 가 정지하여 적어도 하류측 (접합 장치에 있어서의 출구측) 의 테이블 누름 가이드 (45B) 를 상승시킨다.

또, 후행 금속편의 선단 (12A) 이 테이블 간격 부분에 도달하기 이전에 테이블 누름 가이드 (45B) 를 상승시키는 동작이 이루어지지 않아 테이블 간격을 막을 수 없는 경우에는, 접합 장치 (40) 는 불완전 접합부와 속도를 동기하여 주행하고, 주행 구역의 최하류까지 주행하여 정지하며, 그 때 접합 장치 (40) 의 테이블 누름 가이드에 관해서는 도 21 에 나타내는 바와 같이 적어도 하류측 (접합 장치 (40) 에 있어서는 출구측) 의 테이블 누름 가이드 (45B) 를 상승시켜 접합 장치 (40) 상의 롤러 (46) 와 접합 장치 주행 구역의 출구측 구역의 최상류의 롤러 (66B) 사이의 간격 (Q) 을 테이블 롤러 1 개분의 피치 (P) 에 대하여 0.5 P ≤ Q ≤ 1.5 P 의 범위가 되도록 간격 (Q) 을 설정한다.

선행 금속편 (10) 및 후행 금속편 (12) 은 그 때 정지하지 않고, 이미 선단이 마무리 압연기군 (26) 으로 압연되고 있는 선행 금속편 반송 속도로 그대로 반송한다.

후행 금속편의 선단 (12A) 이 테이블 간격 부분에 도달하기 이전에 테이블 누름 가이드 (45B) 를 상승시키는 동작이 이루어지는가의 여부는 테이블 누름 가이드 (45B) 를 상승시키는 액츄에이터의 설비 능력과 후행 금속편 (12) 의 반송 속도로부터 결정하면 된다.

상기 후처리 장치 (50) 가 접합부에 발생한 버어를 제거하기 위한 버어 제거 장치일 경우에 불완전 접합이 된 선행 금속편과 후행 금속편의 접합부의 버어를 도 15 에 나타내는 바와 같이 통상대로 제거하고자 하면, 제거시에 회전날 (54) 에서 금속편 접합부 (11) 를 향하여 접합부를 떨어뜨리는 방향으로 인장력이 작용하기 때문에 접합부 (11) 가 파단될 가능성이 있다. 따라서, 불완전 접합이라고 안 시점에서 접합 불량부의 제거를 중지시키는 것이 적합하다. 구체적으로는 도 22에 나타내는 바와 같이 회전날 (52 및 54) 을 절삭 대기 위치까지 후퇴시키거나, 가능한 경우에는 도 16 에 나타내는 바와 같이 회전날 (52, 54) 을 완전히 개방하여 개폐식 에이프론 (55) 을 닫은 상태로 한다.

본 실시 형태의 전체 구성을 도 17 에 나타낸다. 도면에서 48 은 선행 금속편 말단과 후행 금속편 선단을 가압할 때의 금속편의 변위량을 검출하기 위한 변위계, 80 은 접합 후의 접합부 (11) 의 모습을 조업 중 상시 촬영하기 위한 텔레비젼 카메라, 82 는 상기 텔레비젼 카메라 (80) 에 의해 촬영된 접합 후의 접합부 (11) 의 모습을 영상으로서 비추어 내어 작업자 (86) 를 위하여 표시하는 모니터, 84 는 작업자 (86) 의 판단에 의해 접합부를 절단하기 위한 접합부 절단용 누름 버튼, 88 은 제어 장치, 90 은 상위 계산기이다.

상기 텔레비젼 카메라 (80) 는 접합 장치 (40) 의 출구측과 단절절단기 (24) 의 입구측의 2 개소에 1 대씩 합계 2 대가 설치되어 있으며, 접합점 (11) 의 반송위치에 의해 적절히 전환하여 사용된다.

상기 모니터 (82) 의 화면 상에는 접합부 (11) 를 절단할 때에 절단 위치에서 접합부 (11) 까지의 거리를 판단할 수 있도록 눈금이 써져 있다.

상기 제어 장치 (88) 에는 접합 장치 (40), 후처리 장치 (50), 단절절단기 (24), 접합부 절단용 누름 버튼 (84) 외에, 도시는 하지 않았지만, 제어 대상 기기가 모두 접합되어 있으며 제어 장치 (88) 에 의해 이들의 기기가 제어되고 있다.

본 실시 형태에서의 불완전 접합의 판정은 도 23 에 나타내는 바와 같이 ① 제어 장치 (88) 내의 로직에 의한 것 (스텝 (130)), ② 작업자 판단에 의한 누름 버튼 입력에 의한 것 (스텝 (120)) 의 양자에서 판단이 가능하도록 제어계를 구축하고 있다.

① 제어 장치 (88) 내에서 자동적으로 접합부의 절단를 판정하는 로직의 일예를 나타내면, 예를 들어 금속편 단면을 가열하고 나서 가압하는 접합 방식일 경우, 만일 가열 온도가 적정한 온도까지 도달하지 않으면 승온 부족의 결과, 금속편이 예정보다도 저온으로 단단한 상태에서 가압하게 되기 때문에 가압 변위량이 예정보다 작아진다. 따라서, 가압 변위량을 예측 계산에 의해 미리 계산하여 구해두고 그 변위량의 작음을 변위계 (48) 로 검지함으로써 판정할 수 있다. 또, 반대로 가압 변위량이 예정보다 큰 경우는 가열 온도가 너무 높아서 녹아내리는 구멍이 발생할 가능성이 있으며, 역시 불완전 접합이라고 판정할 수 있다 (스텝 (130)). 불완전 접합이라고 판정되었을 때는 접합부 (11) 를 절단하는 처치를 실시한다 (스텝 (150)).

② 작업자 판단에 의한 누름 버튼 입력이 필요한 경우의 일예를 나타내면, 예를 들어 접합 장치 (40) 에 텔레비젼 카메라 (80) 를 설치해두고, 작업자 (86) 가 모니터 (82) 의 화상으로부터 접합부 (11) 의 상태를 조업 중 상시 감시하여 두는 것으로서, 상기 ① 의 자동 판정 로직에서는 불완전하다고 판정되지 않았는데 작업자가 보고 처음으로 접합부 (11) 에 녹아내림에 의한 구멍을 발견한 경우이다. 이 같은 경우에는 접합부 절단용의 누름 버튼 (84) 을 누름으로써 (스텝 120), 접합부를 절단하는 처리를 실시한다 (스텝 150)).

이어서, 후행 금속편에 이은 후속 금속편에 관해서는 접합을 실시하여 엔드리스 압연을 실시해도 되며 배치 압연으로 변경하여 압연하도록 해도 된다. 배치 압연으로 변경하여 압연하는 경우는 접합 장치 (40) 나 후처리 장치 (50) 를 상기 후속 금속편의 선단이 통과 가능한 상태로 할 필요가 있다. 이하, 상기 후속 금속편의 선단을 상기 통과 가능하게 하기 위한 방법에 관하여 설명한다.

불완전 접합이 된 선행 금속편 (10) 과 후행 금속편 (12) 의 접합부 (11) 가 접합 장치 (40) 의 주행 구역보다도 하류로 이동한 후, 접합 장치 (40) 및 후처리 장치 (50) 는 후속 금속편이 통과 가능한 상태로 동작하게 한다. 접합 장치 (40) 쪽을 예로 들면 접합 장치 (40) 는 도 8 에 나타낸 유지 위치로 이동한 후, 도 13 에 나타내는 바와 같이 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 을 상승시켜 클램프 (44A, 44B), 인덕터 (43) 모두 상승 (개방) 상태로 이동시키도록 한다. 이 상태에서는 접합 장치 (40) 의 주행 정지 위치와 승강식 테이블 롤러 (66) 위치의 상대적인 관계가 도 13 에 나타내는 바와 같은 적정한 상태가 되도록 장치군이 설계되어 있다. 이 상태에서 후속 금속편의 반송 준비가 갖추어지게 된다.

한편, 후처리 장치 (50) 을 예로 들면 도 15 에 나타내는 바와 같은 절삭 대기 위치 (절삭 준비 상태) 로부터 어느 정도 시간이 지난 후에, 도 22 에 나타내는 바와 같이 압하 장치 (51) 및 압상 장치 (53) 을 개방하고, 도 16 에 나타내는 바와 같이 개폐식 에이프론 (55) 을 닫은 상태로 이동시킨다. 회전날 (52, 54) 의 회전에 관해서는 절삭 준비 상태에서 반송 방향과 역으로 회전하고 있던 것을 재료 반송과 동일한 정회전 방향으로 재료 반송 속도와 거의 동일한 주속도 (회전날 직경 950 mm, 회전 수 60 rpm 의 경우 180 mpm) 로 회전시키도록 하면 보다 바람직하다. 이것은 후행 금속편이 위로 휘어 있어 만일 회전날에 부딛쳐도 선단이 반송 방향으로 보내져 통과할 수 있도록 한다. 덧붙여 말하면 마무리 압연기 물림까지의 후속 금속편의 반송 속도는 150 mpm 으로 설정된다.

여기에서, 상기 접합부를 후처리 장치 (50) 를 통과시킬 때에 이미 도 16 의 상태까지 후처리 장치 (50) 를 동작시키고 있는 경우에는, 후처리 장치 (50) 는 그대로의 상태로 해두면 된다.

이상과 같이 접합 장치군이 후속 금속편 선단의 통과 가능한 상태로 이행을 완료한 타이밍으로 후속 금속편이 통과하도록 하면 된다. 접합 장치군이 후속 금속편 선단의 통과 가능한 상태로 이행을 완료한 타이밍으로 후속 금속편을 반송 재개해도 되며, 통과할 때까지 통과 가능한 상태가 된다고 예상되는 타이밍으로 다소 이르게 반송을 재개해도 된다. 반송을 재개할 때까지 후속 금속편은 일단 정지해두어도 되며 롤러에 접촉하고 있는 부분만이 국부적으로 온도가 내려가지 않도록 전후 이동시킨다. 오실레이션 (oscillation) 대기 해도 된다. 또는, 접합 장치군이 선단 통과 가능한 상태로 이동 동작 중, 매우 천천히 반송해두는 것도 좋다.

실시예 1

지금, 4 개 접합의 엔드리스 압연 (1 개째는 저탄소강 1.2 ×1000 mm , 2 개째는 저탄소강 1.0 ×1000 mm, 3 개째는 저탄소강 1.0 × 1000 mm, 4 개째는 저탄소강 1.2 × 1000 mm) 을 실시 중에 2 개째의 말단과 3 개째의 선단의 접합이 중지되었다고 한다.

접합이 중지가 되면 접합 장치 (40) 의 주행과 후행 금속편 (12) 의 반송은 속도 동기하여 일단 정지시킨다. 접합 중지가 되었을 때의 후행 금속편 (3 개째) 선단 (12A) 의 정지 위치가 도 8 에 나타내는 바와 같이 접합 장치 (40) 의 주행 구역에서의 스타트 위치를 0 m (기준) 으로 하여 1.5 m 의 위치였다고 한다. 일단 정지 완료 후, 선행 금속편의 말단 (10B) 이 승강 테이블 구역 (도 8 에서 접합 장치 주행시에서 말하는 스트로크 엔드 위치의 근방에 있는 최하류측의 승강테이블이 승강테이블 구역 하류 한도) 보다도 하류로 이동한 후, 도 13 에 나타내는 바와 같이 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시켜 클램프 (44A, 44B), 인덕터 (43) 모두 상승 (개방) 시킨 상태로 동작하도록 하였다. 이 때, 접합 장치 (40) 의 주행 정지 위치와 승강 테이블 위치의 상대적인 관계가 도 13 에 나타내는 바와 같은 적정한 상태일 필요가 있기 때문에, 상기 위치 관계가 적정한 상태가 되도록 접합 장치 (40) 를 정지시켰다. 구체적으로는 도 24 에 나타내는 수순에 따라서, 접합 장치 (40) 의 정지 위치와 승강 테이블 위치의 상대적인 관계가 적정한 상태의 접합 장치 정지 위치로서 주행 위치 6.15 m 의 유지 위치라는 명칭의 위치로 접합 장치 (40) 가 이동하여 정지하고 (스텝 (250)), 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시켜 (스텝 (300)), 후행 금속편 (12) 의 반송 준비를 갖추었다. 또한, 본 실시예에서는 접합 중지 후의 후행 금속편 선단 (12A) 의 정지 위치가 1.5 m 였다고 하고 있기 때문에 (스텝 (240)), 접합 장치 (40) 는 주행 위치 6.15 m 의 유지 위치로 이행 (스텝 (250)) 하였지만, 만일 정지 위치가 6.15 m 초과 13.50 m 이하였다고 하면 (스텝 (260)), 주행 위치 13.50 m 의 중간 위치로 이행 (스텝 270)) 하며, 만일 정지 위치가 13.50 m 초과 20.00 m 이하였다고 하면 (스텝 (280)), 주행 위치 20.00 m 의 스트로크 엔드 위치로 이행 (스텝 (290)) 하도록 제어 로직을 구축하고 있다. 이론상으로는 테이블 롤러 1 개분의 피치마다 접합 장치 (40) 의 정지 위치로서 승강 테이블 위치의 상대적인 관계가 적정한 상태의 접합 장치의 정지 위치가 존재하지만, 본 실시예에서는 접합 중지 후의 접합 장치 (40) 의 이행처를 유지 위치, 중간 위치, 스트로크 엔드 위치의 3 개소 중 후행 금속편 선단 (12A) 의 정지 위치보다 하류측의 가장 가까운 위치로 함으로써 제어 로직의 간략화를 도모하고 있다.

이 사이, 후처리 장치 (50) 는 도 25 에 나타내는 바와 같은 수순을 따라서 도 16 에 나타내는 바와 같이 압하 장치 (51) 및 압상 장치 (53) 를 개방하고 (스텝 (320)), 개폐식 에이프론 (55) 을 닫고 (스텝 (330)), 회전날 (52, 54) 의 회전을 정회전 방향으로 재료 반송 속도와 거의 동일한 속도 180 mpm (회전날 직경 950 mm, 회전수 60 rpm 의 경우) 로 회전시킨다 (스텝 (340, 350)). 또, 상하 절분 회수 장치 (56, 57) 도 대기 위치로 복귀된다 (스텝 (360)). 또한, 접합 중지 후, 반송 재개에서 마무리 압연기 물림까지의 후행 금속편 반송 속도는 150 mpm 으로 설정된다.

잠시 동안 접합 장치 (40) 및 후처리 장치 (50) 의 후행 금속편 선단 통판 준비 완료와 선행 금속편 (10) 의 마무리 압연 완료를 기다린다.

선행 금속편 (10) 의 마무리 압연 완료 후, 도 26 에 나타내는 수순에 따라서 마무리 압연기의 후행 금속편 압연용으로 재계산 (스텝 (440)), 재설정 (스텝 (450)) 을 작업자 판단에 의해 버튼을 누름으로써 실시한다.

또한, 출원인은 일본 공개특허공보 평11-169926 호에서 개시한 바와 같이, 엔드리스 압연과 배치 압연의 양자에 관하여 미리 설정 계산을 실시하고 있을 때는 스텝 (44) 의 재계산은 필요없다.

본 실시예에서는 접합 중지 후의 후행 금속편인 3 개째를 예정 두께 1.0 mm 대신에 2.6 mm 로 압연하여 처치하도록 하여, 선단의 사이드 가이드 걸림을 방지하고 있다. 3 개째의 접합 중지 전 및 중지 후의 압연 스케쥴의 예를 도 27 에 나타낸다. 동일하게 열간 압연재의 목표 판 두께를 도 28 에 나타낸다. 도 28 에서 확실한 바와 같이, 엔드리스 압연 최종 개째로 예정되어 있던 4 개째는, 2.6 mm 의 3 개째부터 1.2 mm 로의 주행중 판 두께 변경은 할 수 없기 때문에, 1.2 mm 로 배치 압연하여 대처하도록 하고 있다.

일단 정지 해제 버튼을 작업자의 판단에 의해 누름으로써 (스텝 (460)), 후행 금속편과 후속 금속편의 반송을 재개한다 (스텝 (470)).

또한, 상기 설명에서는 본 발명이 금속편의 열간 압연에 적용되고 있었지만, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되지 않으며, 금속편 일반의 열간 압연에도 동일한 방법으로 적용할 수 있다는 것은 분명하다.

실시예 2

지금, 4 개 접합의 엔드리스 압연 (1 개째부터 4 개째는 저탄소강 4.0 × 1000 mm) 을 실시 중에 1 개째의 말단과 2 개째의 선단의 접합이 중지가 되었다고 가정한다.

접합이 중지가 되면 접합 장치 (40) 의 주행과 후행 금속편 (12) 의 반송은 속도 동기하여 일단 정지시킨다. 접합 중지되었을 때의 후행 금속편 (2 개째) 선단 (12A) 의 정지 위치가, 도 8 에 나타내는 바와 같이 접합 장치 (40) 의 주행 구역에서의 스타트 위치를 0 m (기준) 으로 하여, 8.0 m 의 위치였다. 이하 실시예 1 과 동일한 동작에 따라서, 접합 장치 (40) 의 정지 위치와 승강 테이블 위치의 상대적인 관계가 적정한 상태의 접합 장치 정지 위치로서 주행 위치 13.50 m 의 중간 위치라는 명칭의 위치로 접합 장치 (40) 가 이행하여 정지하고 (스텝 (270)), 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시켜 (스텝 (300)), 후행 금속편 (12) 의 반송 준비를 갖추었다. 또, 후처리 장치 (50) 에 관해서도 실시예 1 과 동일한 동작을 시켰다. 2 개째의 접합 중지 전 및 접합 중지 후의 압연 스케쥴의 예를 도 29 에 나타낸다. 동일하게 열간 압연재의 목표 판 두께를 도 30 에 나타낸다. 도 30 에 나타내는 바와 같이 본 실시예 2 에서는 접합 중지 후의 후행 강편인 2 개째를 당초의 설정 두께의 4.0 mm 로 마무리 압연하고, 이후 3 개째, 4 개째를 접합시켜 연속 압연하였다.

실시예 3

지금, 4 개 접합의 연속열간압연 (1 개째는 저탄소강 1.2 ×1000 mm , 2 개째는 저탄소강 1.0 ×1000 mm, 3 개째는 저탄소강 1.0 × 1000 mm, 4 개째는 저탄소강 1.2 × 1000 mm) 의 실시 중에 2 개째의 말단과 3 개째의 선단의 접합이 불완전하게 종료되었다고 가정한다.

불완전 접합이 되면 접합 장치 (40) 의 주행은 선행 금속편 (10) 및 후행 금속편 (12) 의 반송 속도와 동기하여 주행 구역 최하류까지 주행 후 정지한다. 또, 접합 불량부 (버어) 의 제거를 중지시키도록 제어 장치 (88) 에서 후처리 장치 (50) 를 향하여 지령이 나간다. 이 지령에 의해 후처리 장치 (50) 는 절삭 준비 상태 (도 22 의 상태) 그대로 절삭을 실시하지 않게 된다. 이에 계속해서 마무리 압연기측의 단절절단기 (24) 로 접합부 (11) 보다도 마무리 압연기측 500 mm 의 위치 (선행 금속편측) 를 목표로 자동으로 1 회 커트하고 커트 후, 후행 금속편 (12) 의 반송은 일단 정지시킨다. 이 시점에서 작업자 (86) 는 모니터 (82) 의 화상에 의해 1 회째의 커트단에서 몇 m 후방에 접합부 (11) 가 있는가를 육안에 의해 확인한다. 그 결과, 1 회째의 커트단에서 600 mm 후방으로 접합부 (11) 가 있는 것이 확인되었다고 하면 작업자는 앞으로 2 회 단절절단기 (24) 로 커트해야 한다고 판단한다.

그 근거는 누름 버튼 (84) 을 누르는 동작을 1 회 실시하면, 후행 금속편 (12) 이 500 mm 전진하여 정지하고 단절절단기 (24) 로 1 회 커트한다는 일련의 동작이 연속하여 자동 시퀀스로 실시할 수 있도록 되어 있으며, 도 9 에 나타내는 바와 같이 1 회의 커트로 500 mm 씩 후방으로 커트 위치가 엇갈려 가기 때문이다.

따라서, 500 mm 씩 앞으로 2 회, 합계 1000 mm 를 단절절단기 (24) 로 커트하여 제거하면 불완전 접합으로 종료된 접합부 (11) 를 확실하게 제거할 수 있다. 덧붙여 말하면 자동으로 1 회 커트한 후의 2 회 커트는 작업자 (86) 가 누름 버튼 (84) 을 누르는 동작을 2 회 실시함으로써 실시하였다.

또한, 1 회째의 커트 목표 위치인 접합부 (11) 보다도 마무리 압연기쪽 500 mm 의 위치에 대하여 실제로 커트한 위치가 접합부 (11) 보다도 마무리 압연기쪽 600 mm 의 위치가 되었다는 것은 접합부 (11) 의 트랙킹 오차에 의한 것이다. 이 경우, 트랙킹 오차는 접합부 위치에 대하여 마무리 압연기군 (26) 과 반대측으로 100 mm 발생하게 된다.

상기 실시예에서는 1 회째의 커트를 자동으로 실시하고 앞으로 2 회의 커트는 작업자 (86) 의 판단 조작에 의해 실시하도록 하고 있었지만, 접합부 (11) 의 트랙킹 오차의 최대량을 견적해두고 어떠한 경우라도 트랙킹 오차가 최대량 발생한 경우의 길이 이상으로 자동으로 커트하도록 해두면 작업자의 판단이나 조작을 필요없게 할 수 있다. 예를 들어, 트랙킹의 오차에 의한 접합점 위치 인식의 편차가 실적 통계의 결과 최대 400 mm 이라는 것을 알았다면, 1 회째의 커트 위치의 목표인 접합점의 마무리 압연기쪽 500 mm 에 대하여 실제의 커트 위치는 트랙킹 오차에 의해 접합점의 마무리 압연기측 400 mm 의 위치에서 반대측 400 mm 의 위치까지 편차가 생길 가능성이 있다. 따라서, 어떠한 경우라도 접합부 (11) 을 확실하게 제거할 수 있도록 하기 위해서는 앞으로 2 회 합계 1000 mm 자동 커트하면 되게 된다.

선행 금속편 (10) 의 마무리 압연 완료 후, 도 31 에 나타내는 수순에 따라서, 마무리 압연기의 후행 금속편 압연용으로 재계산 (스텝 (440)), 재설정 (스텝 (450)) 을 작업자 판단에 의해 버튼을 누름으로써 실시한다.

또한, 상술한 바와 같이 출원인이 일본 공개특허공보 평11-169926 호에서 제안한 바와 같이, 엔드리스 압연과 배치 압연의 양자에 관하여 미리 설정 계산을 실시하고 있을 때에는 스텝 (440) 의 재계산은 필요없다.

또, 불완전 접합이 된 선행 금속편 (10) 과 후행 금속편 (12) 의 접합부 (11) 가 접합 장치 (40) 의 주행 구역보다도 하류로 이동하였다고 판정된 시점에서 접합 장치 (40) 는 도 8 에 나타낸 유지 위치로 이동한 후, 도 13 에 나타내는 바와 같이 테이블 누름 가이드 (45A, 45B) 를 상승시켜 클램프 (44A, 44B), 인덕터 (43) 모두 상승 (개방) 시킨 상태로 동작하도록 하였다. 이 상태에서는 접합 장치 (40) 의 주행 정지 위치와 승강식 테이블 롤러 (66) 의 위치의 상대적인 관계가 도 13 에 나타내는 바와 같이 적정한 상태가 되도록 설계되어 있다. 이 상태에서 후행 금속편에 이은 후속 금속편의 선단의 반송 준비가 갖추어지게 된다.

또, 후처리 장치 (50) 쪽은 접합부 (11) 가 통과 후, 도 32 에 나타내는 수순에 따라서 도 16 에 나타낸 바와 같이 압하 장치 (51), 압상 장치 (53) 에 의해 상하의 회전날 (52, 54) 을 개방하고 (스텝 (320)), 개폐식 에이프론 (55) 을 닫고 (스텝 (330)), 회전날 (52, 54) 을 재료 반송과 동일한 정회전 방향으로 재료 반송 속도와 거의 동일한 속도 180 mpm (회전날 직경 950 mm, 회전수 60 rpm 의 경우) 로 회전시킨다 (스텝 (340, 350)). 덧붙여 말하면 접합부 절단 후, 반송 재개에서 마무리 압연기 물림까지의 후행 금속편 (12) 의 반송 속도는 150 mpm 로 설정되어 있다. 이 상태에서 후처리 장치 (50) 에 관해서도 후속 금속편의 선단의 반송 준비가 갖추어지게 된다.

본 실시예에서는 접합부 절단 후의 후행 금속편인 3 개째를 목표 판 두께 1.0 mm 대신에 2.6 mm 로 압연하여 처치하도록 하고, 선단의 사이드 가이드 걸림을 방지하였다. 3 개째의 접합부 절단 전의 예정 압연 스케쥴과 접합부 절단 후의 압연 스케쥴을 도 33 에 나타낸다.

또, 1 개째 ∼ 4 개째의 예정 마무리 판 두께와 2 개째와 3 개째의 접합부를 절단하였을 때의 1 개째 ∼ 4 개째의 마무리 판 두께 (실적) 을 도 34 에 비교하여 나타낸다.

도 34 에서 확실한 바와 같이 연속 열간 압연 최종 개째인 4 개째는 배치 압연으로 변경하고 1.2 mm 로 압연하여 대처하도록 하고 있다.

또한, 일단 정지 해제 버튼을 작업자 판단에 의해 누름으로써 (도 31 의 스텝 (460)), 후행 금속편과 후속 금속편의 반송을 재개한다 (스텝 (470)).

실시예 4

지금, 4 개 접합의 엔드리스 압연 (1 개째부터 4 개째는 저탄소강 4.0 × 1000 mm) 을 실시 중에 1 개째의 말단과 2 개째의 선단의 접합이 불완전하게 종료되었다고 가정한다.

이후의 접합 장치, 후처리 장치 및 단절절단기의 동작은 실시예 3 과 동일하다.

2 개째의 접합부 절단 전 및 절단 후의 압연 스케쥴을 도 35 에 나타낸다. 동일하게 열간 압연재의 목표 판 두께를 도 36 에 나타낸다.

본 실시예 4 에서는 접합 이상 후의 후행 강편인 2 개째를 당초의 설정 두께의 4. 0 mm 로 마무리 압연하고, 이 후 3 개째, 4 개째를 접합시켜 연속 압연하였다.

또한, 상기 설명에서는 본 발명이 금속편의 열간 압연에 적용되고 있었지만, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되지 않으며 금속편 일반의 냉간 압연에도 동일한 방법으로 적용할 수 있는 것은 분명하다.

본 발명에 따르면 열간 연속 압연에서 접합 전에 어떠한 이상이 발생한 경우에 접합을 중지시키고, 또 접합 후에 어떠한 이상이 발생한 경우에 접합부를 절제시키며, 이 후의 접합 관련 설비를 금속편의 통과 반송에 지장이 없는 상태로 동작시켜, 접합 중지 또는 접합부 절단 후의 후행 금속편을 단속적이지만 지체 없이 마무리 압연기에 공급하여 마무리 압연하여 처리할 수 있도록 하였기 때문에, 접합부 개시 전이나 접합 중 또는 접합 후에 이상이 발생한 경우라도 라인의 조업을 정지하지 않아도 되게 된다.

Claims (12)

1. 마무리 압연기의 입구측에서 후행 금속편의 선단부를 선행 금속편의 말단부에 접합시키고 상기 후행 금속편과 상기 선행 금속편을 연속하여 마무리 압연하는 것이 가능한 열간 압연 설비에 의한 금속편의 열간 압연 방법에 있어서,

   상기 접합 전, 접합 중 및 접합 후에 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연 가능한가의 여부를 판단하고,

   상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는,

   접합을 중지 또는 접합부를 절제함과 동시에, 접합 장치를 포함하는 하류의 장치에서 배치 (batch) 압연용의 조건을 설정하여 압연 처리하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는,

   상기 양 금속편이 아직 떨어져 있는 상태에서는 상기 후행 금속편의 선단부와 상기 선행 금속편의 말단부의 접합을 중지시키고, 상기 양 금속편이 불완전하게 접합되어 있는 상태에서는 상기 접합부를 포함하는 영역을 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에서 절제하며,

   상기 접합 장치를 포함하는 하류의 접합용 설비에 대하여 상기 후행 금속편의 선단이 통판 (threaded therethrough) 가능한 상태로 하고,

   상기 후행 금속편의 적어도 선단을 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정으로 물리게 하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 접합 전에 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연하는 것이 불가능하다고 판단되었을 때에는.

   상기 접합용 설비를 상기 후행 금속편의 선단이 통판 가능한 상태로 하고,

   상기 선행 금속편의 말단이 마무리 압연기를 빠져나온 후에, 상기 후행 금속편의 선단을 상기 마무리 압연기에 물리게 하기 위하여 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정을 실시하고,

   그 후에 상기 후행 금속편의 선단부를 상기 접합용 설비를 통과시켜, 마무리 압연기에 물리게 하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 접합 후에 상기 접합이 정상으로 실시되었는가의 여부로 상기 후행 금속편을 상기 선행 금속편과 연속하여 마무리 압연 가능한가의 여부를 판정하고,

   상기 판정 결과에 이상이 있을 때에는 상기 접합부를 포함하는 영역을 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에서 절제하고,

   상기 후행 금속편의 적어도 선단을 배치 압연용의 마무리 압연기의 설정으로 물리게 하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 접합부를 포함하는 영역을 절제하기 전에 불완전하게 종료된 상기 선행 금속편과 상기 후행 금속편의 접합부를 상기 접합 장치의 주행과 동기하여 반송하고,

   상기 접합 장치는 주행 구역의 최하류까지 주행하여 정지하고, 상기 후행 금속편은 상기 선행 금속편의 마무리 압연 속도 그대로 반송하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배치 압연이 가능한 마무리 판 두께 범위를 미리 설정해두고,

   상기 후행 금속편의 연속 압연용으로 예정되어 있던 마무리 판 두께가 상기 판 두께 범위 내가 아닐 때는 상기 후행 금속편의 적어도 선단의 마무리 판 두께를 상기 판 두께 범위 내의 값으로 변경하여 마무리 압연하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접합 장치가 대차에 탑재되어 상기 대차가 주행할 때, 승강식의 테이블 롤러를 상기 접합 장치의 입구측 테이블 누름 가이드와 출구측 테이블 누름 가이드가 하강한 상태에서 상기 대차의 진행에 수반하여 순차적으로 눌러내리면서, 상기 대차의 통과 후에는 눌러내려지기 전의 높이까지 순차적으로 복귀시켜 이동하는 접합 장치일 경우에,

   상기 접합이 중지 또는 불완전하게 종료된 후에, 상기 출구측 테이블 누름 가이드가 상승 한도일 때의 상기 테이블 롤러와 상기 대차에 구비된 반송 롤러 중의 가장 출구측 롤러 사이의 간격 (Q) 이 상기 후행 금속편이 하부로 휘어 롤러 사이에 들어가지 않도록 하는 위치에서, 상기 대차를 정지시키고,

   상기 출구측 테이블 누름 가이드를 상승 한도까지 상승시켜 상기 후행 금속편 또는 상기 접합부를 상기 접합 장치보다도 하류측으로 반송하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 후행 금속편의 선단부와 상기 선행 금속편의 말단부 사이에서 간격이 형성되도록, 상기 접합 장치가 상기 후행 금속편과 상기 선행 금속편을 클램프하고, 이 상태에서 상기 선단부와 상기 말단부를 가열한 후에 상기 선단부와 상기 후단부를 가압함으로써 접합을 실시하는 접합 장치일 경우에,

   상기 가압에 수반하는 변위량에 근거하여 접합이 정상으로 실시되었는가의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접합 장치와 마무리 압연기 사이에 있는 접합부를 처리하기 위한 후처리 장치를, 상기 접합부를 처리하지 않은 때의 상태로 하고, 상기 후행 금속편 선단부 또는 접합부를 통과시키는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 후처리 장치가,

    상기 접합 장치의 출구측에서 패스 라인의 상하에 배치되고 상기 후행 금속편의 반송 방향과 역방향으로 회전하는 회전날 사이에 상기 접합부를 두고 상기 접합부에 발생한 버어를 제거하는 버어 제거 장치로서, 상기 판정 결과가 이상할 때는 상기 버어 제거 장치에 의한 버어 제거를 중지시키는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 열간 압연 설비가 마무리 압연 중에 마무리 판 두께를 변경하는 주행중 판 두께 변경이 가능한 설비로서, 상기 주행중 판 두께 변경에 의한 판 두께 변경 가능 범위를 미리 설정해두고,

    상기 후행 금속편에 후속하는 후속 금속편과 연속 압연용으로 예정되어 있던 판 두께와 다른 판 두께로 마무리 압연하고 있는 상기 후행 금속편을 연속하여 마무리 압연할 때에는, 상기 후행 금속편의 마무리 판 두께에서 상기 후속 금속편의 예정 마무리 판 두께까지의 판 두께 변경량이 상기 판 두께 변경 가능 범위 내인가를 판단하여, 상기 판 두께 변경 가능 범위 내가 아닌 경우에는, 상기 후속 금속편의 마무리 판 두께를 상기 판 두께 변경량이 상기 판 두께 변경 가능 범위 내가 되는 값으로 변경하여, 상기 후속 금속편과 상기 후행 금속편을 접합시켜 연속 마무리 압연하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 후행 금속편의 마무리 판 두께에서 상기 후속 금속편의 예정 마무리 판 두께까지의 판 두께 변경량이 상기 판 두께 변경 가능 범위 내가 아닌 경우에는, 상기 후속 금속편과 상기 후행 금속편의 접합을 실시하지 않고, 상기 접합 장치를 포함하는 하류의 장치에서 배치 압연용의 조건을 설정하여 압연 처리하는 것을 특징으로 하는 금속편의 열간 압연 방법.