WO1998045062A1

WO1998045062A1 - Procede de laminage a chaud de profiles lourds pour largets, et equipement d'acierie utile a cet effet

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Publication number: WO1998045062A1
Application number: PCT/JP1998/001528
Authority: WO
Inventors: Takatsugu Nitoh; Hidehiko Kimishima
Original assignee: Kawasaki Steel Corporation
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1998-10-15
Also published as: CA2256490A1; ID21872A; EP0916415A1; JP3263359B2; KR20000016292A; JPH10328709A; CA2256490C; CN1090064C; KR100332173B1; EP0916415A4; US6240617B1; CN1228042A

Description

明細書シートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備抟術分野

この発明は、 50トン〜数百トン単位の大単重（帯鋼の 1チャージ単位）での連続圧延を可能ならしめた大単重熱間圧延方法およびその圧延設備に関するものである。

背景抟術

従来、ホットストリップは、連続铸造または造塊—分塊法によって作られたスラブを、加熱炉にて再加熱したのち、熱間粗圧延ついで仕上圧延を施して製造されるのが一般的であった。しかしながら、上記の製造法では、スラブの再加熱が必要なことから、燃料原単位が嵩む不利がある。また、スラブヤードや加熱炉などの随所で待機を余儀なくされるため、大単重の長尺スラブは取扱いや設備の整備の面で問題がある。また、大単重のままでは圧延が難しいことから、 ιο〜

30卜ン程度のスラブを単位として圧延が行われていた。

しかしながら、このような圧延では、コイル毎に先端部および後端部で非定常部が発生するため、製品品質および歩留りの面で問題を残していた。

上記の問題を解決するものとして、錶造から熱間圧延までを完全に連続して行う完全連続圧延法が提案されている。

このような完全連続圧延は、以下に述べるような利点が考えられる。

(1)連続铸造機から直接圧延成形され、再加熱の必要がないので、燃料原単位が向上する。：'

(2)非連続圧延においては、各圧延材を、それぞれ粗圧延機群、仕上圧延機群の上下両ロール間に円滑に嚙み込ませる必要があるため、各圧延材の先端部形状および板厚等を調整しなければならないが、完全連続圧延の場合は、その必要が全くない。

(3)非連続圧延においては、各圧延材の先端部および後端部の温度が低下するため、成形された製品の材質が不均一となる不都合があるが、完全連続圧延ではこのような不都合が生じない。

(4)非連続圧延においては、先行する圧延材と後続する圧延材との間に、圧延作業の営まれない時間的および機械的空間が生じるため、高価な圧延設備の有効利用度が低くなるだけでなく、生産性も低下する。一方、完全連続圧延では、このような不利益を生じることがない。

(5)非連続圧延においては、各圧延材の先端部をそれぞれ粗圧延機群、仕上圧延機群に嚙込ませる際に衝撃が生ずる為、圧延設備を該衝撃に耐え得るように強度設計を行う必要があつたが、完全連続圧延では、前記先端部の嚙込みが少ないため、圧延設備の強度設計上有利である。

上述したとおり、完全連続圧延は、従来からの非連続圧延における問題を有利に解消することができるものであるが、現時点では、圧延機の能力に比べて、 1 台当たりの連続铸造機の铸造能力が格段に劣るために、大規模なプロセスとすることはできなかった。

ところで、現在におけるホットストリップの製造プロセスを考えてみると、下記の点が注目される。

すなわち、製鋼は転炉又は、電炉の容量で決まるバッチ操業で 1チャージ (50 〜300トン）毎に出鋼され、またホットストリップのオーダ構成をみると、同一幅、同一厚さのロットは平均して 50〜； 100 トン単位のものが多いことである。従って、少なくとも 1チャージ単位の連続圧延が可能になれば、たとえ非連続圧延であっても、完全連続圧延と同等の効果が期待できる。

上記の考えに基づいて、発明者らは先に、特開昭 59-92103号公報において、圧延工程を、前段工程と後段工程とに分け、前段には後段の圧延装置の処理能力に応じて大圧下圧延が可能な圧延装置を複数基配置すると共に、前段においてアツプエンド状態で巻き取ったシートバーを適宜に巻き戻すことによって、非連続ではあるが、連続圧延と同等の処理能力を有するホットストリップの圧延方法を提案した。このホットストリップの圧延方法の開発により、生産性は著しく向上した。この圧延方法においては、スラブを連続錶造後に大圧下圧延機を用いて圧延することにより、後に続く仕上圧延が可能な厚みのシートバーとしていたが、この方法では、シートバーを製造する際の大圧下圧延に起因して、熱延鋼板製品にスケール嚙み込み疵ゃロール疵といった表面欠陥が頻繁に発生し、品質不良品の発生率が高いという問題があった。また、大圧下圧延を行う圧延機のワークロールの表面損耗が激しく、該ワークロールのロール交換作業を頻繁に行わなくてはならないため、当初の目的である後段圧延装置の処理能力に見合った圧延が行えないという問題もあった。

この発明は、上記したホットストリップの圧延方法をさらに改良したもので、製造コス卜の一層の低減と製品品質の向上を同時に実現したシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備を提案することを目的とする。

発明の開示

さて、発明者らは、熱延鋼板製品におけるスケール嚙み込み疵の発生原因について調査したところ、スケール嚙み込み疵の発生状況は、仕上圧延に供されるシ一卜バーを製造する際の前段圧延における圧下率に強く影響されることが判明した。

すなわち、連銬のままの鋼片を加熱することなしに圧延に供する場合には、前段圧延における圧下率が 10〜20%という、連铸鋼片を加熱炉にて再加熱した後に圧延する場合に比べるとかなり低い圧下率において、スケールの嚙み込みが発生することが究明されたのである。この原因については、まだ明確に解明されたわけではないが、連铸のままの鋼片を圧延する場合には、鋼片厚み方向に温度差が生じ、鋼片の表面温度が内部温度に比較して低くなつていることが原因と考えられる。

そこで、発明者らは、仕上圧延に供されるシートバーを製造する際の前段圧延において、圧下率を小さくすることおよび該前段圧延を行う時に鋼片の表面と内部での温度差を小さくすることに着目し、数多くの実験と検討を重ねた。

そして、実験の一環として、先に本発明者らが開発したスラブ铸造一大圧下圧延方法に代えて、シートバーキャス夕一の利用を試みたところ、所期した目的の達成に関し、望外の成果を得たのである。この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわち、この発明の要旨構成は次のとおりである。

1 . シ一トバーキャスターによって連続铸造した 20〜50mm厚のシ一卜バーを、そのまま第 1の姿勢矯正装置を通してから、アップェンド状態に卷取ってアツプエンドシー卜バーコィルとする工程、および該ァップェンドシートバーコイルを巻戻し、第 2の姿勢矯正装置を通してから、仕上圧延を施したのち、ホットコィルに卷取る工程からなることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。

2 . シートパーキャスターによって連続錶造したのち、形状調整または材質調整のための軽圧下を加えて 20〜50mm厚としたシートバーを、第 1の姿勢矯正装置を通してから、アップエンド状態に巻取つてアップエンドシートバーコイルとする工程、および該アップエンドシ一卜バーコイルを巻戻し、第 2の姿勢矯正装置を通してから、仕上圧延を施したのち、ホットコイルに巻取る工程からなることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。

3 . 上記 2において、 3〜10%の圧下率で軽圧下を行うことを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

4 . 上記 2または 3において、 1台の仕上圧延設備列に対し、その処理能力に応じた複数のシー卜バーキャス夕一を並列に配設し、該複数のシートバ一キヤスターを、該仕上圧延設備列の生産計画から定まる要処理量に従つて決定される時間間隔で順番に稼働させることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。

5 . 上記 1〜4のいずれかにおいて、シートバーコイルの単重が 50トン以上であることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

6 . 上記 1〜5のいずれかにおいて、仕上圧延により製造される熱延鋼帯の板厚が 1.6mm以下である場合に、シートバーの板厚を 40mm以下とすることを特徴とするシー卜バーの大単重熱間圧延方法。

7 . 上記 1〜6のいずれかにおいて、仕上圧延を行う前に、アップエンドシートバーコイルの内巻き部および外巻き部に対応する部分を加熱することを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。

8 . 上記 1〜 7のいずれかにおいて、アップエンドシートバーコイルの上側および/または下側を加熱することを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。

9. 上記 1〜6のいずれかにおいて、仕上圧延を行う前に、アップエンドシートバーコイル全体を加熱または、保熱することを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法およびその圧延設備。.

上記したように、この発明は、大圧下圧延の省略とシートパーキャス夕一の活用を有機的に結合させることにより、特開昭 59-92103号公報に開示された圧延方法において問題となっていた熱延鋼板製品におけるスケール嚙み込み疵の発生を効果的に防止すると共に、必要に応じて、シートバーの形状矯正または材質調整のためにシ一卜バ一を連続铸造した後に軽圧下圧延を行うようにしたものである。

なお、シートバーキャス夕一については、従来から種々研究が進められてきたが、いずれも該キャスターから仕上圧延機群への受け渡し条件の制約から、ある単重（最大でも 100 トン）以下でしか仕上圧延を行うことができなかった。

具体的には、複数のシートバ一キャス夕一で製造されたシー卜バーを 1つの圧延設備で圧延するには、シートバーを温度降下させることなく保持しておく必要があり、そのためにはシートバーを巻き取ってコイル状態として保持するのが、温度降下の抑制および設備のコンパク卜化の面で有利である。しかしながら、従来のようにダウンエンド状態にてシートバーを巻き取るプロセスでは、コイル重量が大きくなるとコィル形状が自重で歪んでしまい、その後の圧延前の巻戻しが行えなくなっていたのである。この傾向は、コイル重量が 50トンを超えると生じやすくなり、コィル重量が 100トンを超えると完全に巻きもどしは行えない状態となっていた。また、シ一卜バ一キャスターと仕上圧延機群とを 1セットとして帯鋼を製造する場合には、せいぜい 15万卜ンノ月程度の能力しかなかつた。

このように、従来のシートバー錶造法では、シートバ一キャスターと仕上圧延

0 機群は 1セットとして取り扱われていて、大単重熱間圧延を可能ならしめるために、複数のシートバーキャスターを 1台の仕上圧延設備列と連動させるという考えはなく、かかる技術思想はこの発明ではじめて導入されたものである。

而の簡な説日月

【図 l (a)，（b)】この発明の実施に供して好適な、シ一卜バーキャスターおよび圧延設備の模式図である。

【図 2】この発明の実施に供して好適な、他のシートバーキャス夕一および圧延設備の模式図である。

【図 3】巻取り機を姿勢矯正装置と共に示した斜視図である。

【図 4】マンドレルなし巻取り機の斜視図である。

【図 5】マンドレルなし卷取り機の平面図（a ) および正面図（b ) であ

、'，

くつ。

【図 6】加熱用パーナの配置状態を示した図である。

【図 7 (a), (b)】この発明の実施に供して好適な、シートバ一キャスター

、シートバーの誘導加熱装置および圧延設備の模式図である。

【図 8】ダウンエンド状態でシートバ一をコイルに巻取った場合の、コィル変形に及ぼすシートバー厚とコイル単重の影響を示した図である。発明をま旆するための暴の形能

以下、この発明を具体的に説明する。

図 1 (a), (b)および図 2にそれぞれ、この発明の実施に用いて好適なシー卜バ一キャスターおよび仕上圧延設備列を模式で示し、また図 3には、代表的な卷取り機を姿勢矯正装置と共に斜視で示す。図中、番号 1 Aはシートバ一キャス夕一、 2 Aはピンチロール、 3 Aは形状調整または材質調整のための圧延機、 4 A は走間シャ一、 5 Aは保温室、 6 Aは巻取り機、 6 Aiは支持台、 6 A₂は夕一ンテーブル、 6 A₃はマンドレル、 6 A₄はコイル保持板、 6 A₅はガイド機構、 6 A₆ はガイドロール、 6 A₇はガイド板、 6 A₈はシリンダ、 7 Aは第 1の姿勢矯正装置であり、また 1 Bは第 2の姿勢矯正装置、 2 Bは仕上圧延機群、 3 Bは冷却装置、 4 Bは走間シャ一である。さて、この発明では、シートバ一キャスター 1 Aで連続铸造されたシートバー S 1あるいは圧延機 3 Aで軽圧下を施したシートバー S 2を、ァップェンド状態に巻取つてアツプェンドシートバ一コイル S C 1 とする。この時、シートバ一キャス夕一については特に制限はなく、従来公知のものいずれもが適合するが、シートバー S i, S 2の厚みについては、その後の熱間仕上圧延が可能な厚さとする必要がある。シートバーを厚さ 0.8mm〜 lOnrni程度の薄鋼帯に仕上圧延することを考慮すると、シートバー S i, S 2の厚みは 20~50mm (好ましくは 20〜40mm) とすることが望ましい。ところで、仕上圧延後の所望厚さに応じてシートバーの厚さの最適値は異なるので、巻取り前に圧下を加えてシー卜バーの厚さを調整することが好ましい場合がある。また、連続錶造したシートバーをそのままコイルに巻取る場合、铸造組織のままでは巻取り時の曲げ加工によってシートバー表面に割れが生じ、結果として圧延製品の表面品質が劣化する場合がある。このような場合には、巻取り前に圧延を施して、シ一卜バー表面の铸造組織を破壌してから巻取ることが好ましい。従って、連続铸造後、巻取りに先立ち、必要に応じて圧延を施すのであるが、この時の圧下率があまりに大きいと、前述したとおり、スケールの嚙み込みの発生が懸念される。

また、巻取り機の入側で圧延を行う場合、シートバーの圧延機入側速度がシー卜バーキャスターの出側速度と同一となり、従来の熱間圧延に比較して圧延速度が極めて遅くなることから、圧下率が大きいとロール損傷に起因した品質不良を招くおそれがある。ここに、圧下率が 10%を超えると上記のような弊害が生じるおそれが大きいので、上述した形状矯正や材質調整のため施す圧下処理としては、圧下率が 3〜10%程度の軽圧下とすることが好ましい。

また、連続铸造されたシートバーに軽圧下を施す場合、この発明ではスケールの嚙み込みを誘発する危険性が少ないとはいえ、铸造時のシートバ一厚が薄い方が表面と内部とで温度差が生じ難く、スケール嚙み込み疵を回避する上で有利である。

上記の前段工程には、水平横姿勢となったシートバー S 2 ( S iも含む。以下同じ）を巻取り機 6 Aでアップエンド状態に巻取るべく、巻取り機 6 Aの入口側に、水平横姿勢となったシートバー S 2の姿勢を直立姿勢に直すための多数の口ーラとガイドとからなる第 1の姿勢矯正装置 7 Aが設けられている。ついで、このアップェンドシートバ一コイル S C iは、そのアップェンド状態のまま巻戻されて後段の仕上圧延設備列 Bによりホットストリップ S 3に成形されるが、ァップェンドシートバーコイル S C 1からアツプェンド状態のまま卷戻されたシ ―トバ一 S 2は、上記した第 1の姿勢矯正装置 7 Aと全く同一の構成となっている第 2の姿勢矯正装置 1Bにより水平横姿勢に矯正された後、仕上圧延機群 2 B により所望の板厚に圧延され、かつ冷却装置 3 Bにより材質調整されてから、ホットス卜リップ S 3に成形され、走間シヤー 4 Bにより要求される長さ毎に切断されてコイルに巻き取られ、ホットストリップコイル S C₂に成形されるのである。このように、この発明は、シートバー S 2を、アップエンドシートバーコイル S C iに成形し、このアップエンドシートバーコイル S C iに成形されたシ一トバ一をアツプェンド状態のまま卷戻してホットストリップ S 3に成形するのであるが、その圧延作業としては、アップエンドシートバーコイル S C iを成形することから、前段のシートバー製造工程と後段の圧延工程とに分割されることになる。

なお、シートバ一キャスター 1 Aおよび形状 ·材質調整圧延機 3 Aによるアツプェンドシートバーコイル S C 1の製造能力に比べると、ァップェンドシートバ一^ Γコル S C iをホットストリップ S 3に成形する仕上圧延機群 2 Bおよび冷却装置 3 B等から成る後段の仕上圧延設備列 Bの製造能力の方がはるかに大きいため、実際の運転は、 1台の仕上圧延設備列 Bに対し、この設備列 Bの処理能力に適合する複数のシートバーキャス夕一 1 Aを組み合わせ、これら複数のシ一トバ —キャスター 1 Aを、仕上圧延設備列 Bで 1つのアップエンドシートパーコイル S C iをホットス卜リップ S 3に圧延成形するのに必要とする時間だけずらせて漸次運転し、もって後段の仕上圧延設備列 Bを連続運転させるようにすることが有利である。

ここに、複数のシ一トバーキャスター 1 Aと 1台の仕上圧延設備列 Bとを組み合わせて使用する場合には、その中間に保温室 5 Aを設けることが、圧延作業をより円滑なものとする上で有効である。

ところで、複数台のシートバーキャスター 1 Aと 1台の仕上圧延設備列 Bとの組合せの運転形態は種々考えられるが、図 1 (a)は、 1台のシートバーキャス夕一 1 Aに対応して 1台の保温室 5 A内に、 1台の巻戻し機能を有する巻取り機 6 A を配置しておき、 1台の卷取り機 6 Aにシートバー S 2が卷取られている間は、他のシートバーキャスター 1 Aの巻取り機 6 Aに巻取られているアップエンドシ一トバ一コイル S C iは、巻戻し、仕上げ圧延状態にあるようにする。また、図 1(b)は、保温室 5 A内に、 1台のシートバーキャスター 1 Aに対応して 2台の巻戻し機能を有する巻取り機 6 Aを配置しておき、 1台の巻取り機 6 Aにシートバ一 S 2が巻取られている間は、他の巻取り機 6 Aに卷取られているアップエンドシートバーコイル S C 1は、待機状態かまたは巻戻し状態にあるようにする。図 1 (b)の例では、 1台の仕上圧延設備列 Bに対して 2台のシートバ一キャス夕一 1 Aが組合されており、さらに 1台のシートバーキャスター 1 Aに対して 2台の卷取り機 6 Aが設けられている。すなわち、保熱機 5 A内には 4台の巻取り機 6 Aが設けられているわけであり、この 4台の巻取り機 6 Aに順にアップェンドシートバーコイル S C iが巻取られ、かつ巻戻されていくのである。図 1 (b) の状態は、第 2のシ一トバ一キャスター 1 Aの第 1の卷取り機 6 Aに巻取られたァップェンドシ一卜バーコイル S C 1が卷戻し動作中であり、第 2のシートバーキャスター 1 Aに対応する第 2の巻取り機 6 Aはシートバー S 2をほぼ半分まで巻取った状態にある。また、第 1のシートバーキャスター 1 Aの第 2の巻取り機 6 Aにはアップエンドシートバーコイル S C iが成形されており、かつ待機状態にあり、一方、第 1の巻取り機 6 Aは、シートバー S 2を巻取り始めた状態にある。

図 2の例は、 1台のシートバーキャスター 1 Aに 1台の卷取り機 6 Aが組付けられたもので、この場合、シートバーキャスター 1 Aは後段の仕上圧延設備列 B に先立って駆動され、予め 2〜 3個のアップエンドシートバーコイル S C iを成形しておく。この場合、必要とする巻取り機 6 Aの台数が少なくてすむと共に、巻戻し機能を付加する必要がなく、さらにシートバーキャス夕一 1 A相互およびシートバーキャスター 1 Aと仕上圧延設備列 Bとの間の動作タイミングが特に制限されることはないが、反面、成形されたアップエンドシートバ一コイル S C 1の保温室 5 A内での待機時間が長くなること、アップエンドシートバーコィル S C iを巻取り機 6 Aから取り外す必要があること、アップエンドシートバーコイル S C iを巻戻すための専用の巻戻し機 5 Bが必要となること等の不利が生じる。このシー卜バーキャス夕一 1 Aと仕上圧延設備列 Bとの具体的な組み合わせ例をあげると、一般的なシートバ一キャスター 1 Aの能力は約 5 0 0 O ton /1 strand - 日であるので 1 0 0 0 0 ton/日の処理能力のある仕上圧延設備列 B に対して、 2台のシ一トバ一キャス夕一 1 Aを組み合わせるのが現実的である。なお、図 1 (a), (b)に示した配列組合せは、位置的制約および操作上の制約、さらには上記したシートバーキャス夕一 1 Aの生産能力からして、やや低生産向きであるのに対し、図 2に示した配列組合せは、アップエンドシートバーコイル S C iがいくつあっても良いので大生産向きである。

この発明は、上述したように、種々の実施形態を取り得るのであるが、いづれの形態で実施するにせよ、成形されたシー卜バー S ₂をアップェンドシー卜バーコイル S C iに成形する必要がある。

そこで、次に、このシートバー S 2をアップエンドシ—トバ—コイル S C iに巻き取る際の、卷取り要領を図 3に基づいて説明する。

巻取り機 6 Aは、不動に固定された支持台 6 にターンテーブル 6 A₂を回転自在に組付け、このターンテーブル 6 A₂の上面中央部にマンドレル 6 A₃を立設して卷取り機 6 Aの本体部分を構成し、該マンドレル 6 A₃に側方から対向して、このマンドレル 6 A₃へのシ一トノ一 S 2の巻き付けを正確かつ円滑に遂行するためのガイド機構 6 A₅を設けて構成されている。ガイド機構 6 A₅は、マンドレル 6 A₃に巻き付くべく導入されてきたシー卜バー S 2をマンドレル 6 A₃に押付ける多数ガイドロール 6 A₆と、導入されたシートバー S 2がマンドレル 6 A₃に巻き付く方向に走行するようガイドする適当数のガイド板 6 A₇とを有しており、各ガイド口一ル 6 A₆は図示のように、シリンダ 6 A₈によって一定姿勢を保持したままマンドレル 6 A₃に向かう押圧力が与えられている。このガイドロール 6 A₆に与えられている押圧力は、シートバー S 2がマンドレル 6 A₃に巻付く当初から作用しているものであり、この押圧力によりマンドレル 6 A₃に巻取られるシ一卜バー S 2に隙間なく、かつ積重された表面間に摩擦変位を生じないので、シートバー S 2の表面に傷を生じるおそれもない。このガイド機構 6 A₅は、シートバー S 2を巻取る時にだけ必要とされるもので、巻取り動作時以外の時は、各ガイドロール 6 A₆およびガイド板 6 A₇を退避位置に後退させてお図 1 (a), (b)に示した実施形態で使用される巻取り機 6 Aは、巻戻し機能も付与する必要があるため、夕一ンテーブル 6 A₂およびマンドレル 6 A₃は支持台 6 Ai に対して空転可能に取付ける必要がある。

これに対し、図 2に示した実施形態で使用される巻取り機 6 Aは、巻戻し機能をもつ必要がない代わりに、成形したアップェンドシートバーコイル S C iを巻取り機 6 Aから取り外す機構を付与する必要がある。

このため、例えば図示したように、ターンテーブル 6 A₂上にさらに平円板状のコイル保持板 6 A₄を着脱自在に設けると共に、マンドレル 6 A₃を支持台 6 A;L 内に下降収納できる構造とし、巻取り機 6 Aによりアップエンドシートバーコィル S C iを成形後、マンドレル 6 A₃を下降させてから、アップエンドシートバーコイル S C iをコイル保持板 6 A4に載せたまま巻取り機 6 Aから着脱させることができるようにするのが便利である。

ところで、熱間仕上圧延においては、通常、仕上温度が管理されていて、仕上温度が管理基準内におさまらないと、材質および品質の面で問題が生じる。この発明では、 50 トン以上もあるシートバーを 1回で圧延するため、シートバ一内で温度変動が発生し易い。特に、シートバーコイルの内巻き部と外巻き部は、熱の拡散が大きいため温度が低くなり易い。ここで、巻取り機が、前掲図 3に示したような、マンドレルにシートバーを巻付けるようなタイプでは、コイル内巻き部の温度低下が大きくなる。従って、シートバー内での温度変動を抑制するためには、巻取り機は、マンドレルがないタイプとすることが好ましい。図 4 に、マンドレルがない巻取り機の要部を斜視で、また図 5 (a)，（b)には、このマンドレルなし卷取り機を平面および正面で示す。さて、図 4および図 5 (a), (b)に示した巻取り機は、ベンディングロ一ル 8によりシートバ一S 2を所定の曲率で曲げることが可能な仕組みになっていて、このベンディングロール 8で曲げられた先端をフォーミングロ一ル 9に送りだし、この例で 3個のフォーミンダロール 9によってシートノ一 S 2をコイルとし、 3個のテーブルロール 10からなる回転テーブルの上で回転させながら巻取っていく。ここに、上記したベンディングロール 8およびフォーミングロール 9は、コイル径の増大と共に外側への移動が自在な仕組みになっており、またベンディングロ一ル 8のギャップを調整することにより、シ一トバーコイル S C iのコイル径の増大にあわせて曲率を調整できるようになっている。なお、図 4および図 5 (a), (b)に示した回転テーブルは、コイルの回転中心から放射状に配置した 3個のテーブルロール 10からなるものであるが、この発明はこれだけに限るものではなく、ディスク状の回転テーブル等であっても良い。しかしながら、ディスク状の回転テーブルでは、コイルの下面側の温度低下が懸念されるので、図 4および図 5 (a), (b)に示したようなテーブルロール 10からなる構成のものが有利である。

また、シートパーコイル S C iの内巻き部と外巻き部における温度低下を補償し、コイル内における温度変動をより一層小さくするためには、内巻き部および外巻き部を加熱又は保熱することが好ましい。加熱手段としては、図 6に示すように、シートバーコイル S C iの内巻き部と外巻き部を例えばパーナ 11 a， 11 bで加熱するようにしても良いし、また、図 7 (a), (b)に示すように巻戻し機 1Bと仕上圧延機 2Bとの間に誘導加熱装置 1 2を設けておいて、コイルの内巻き部および外巻き部に相当する巻戻し後のコイル先端部および後端部を加熱するにようにしても良い。要は、仕上圧延機入側において、シートバーコイル S C i内における温度変動を小さくすることが重要であり、上述したような手段を講じて、かような温度変動を 50°C以内に制御するように加熱又は保熱することが望ましい。

さらに、シートバーコイル S C iを保持する際には、シートバーコイル S C i の両幅端部すなわちシートバーコイル S C iの上側および下側の温度低下が懸念される。従って、シートバーコイル S C iの上側および Zまたは下側についても、同様にしてパーナ li e , li d等の加熱手段で加熱して、温度変動を極力低減することが望ましい。また、シートバーコイル S C iを巻取り終了後に、加熱炉に装入する等してシ一卜バーコイル S C i全体を加熱するようにしても良い。この発明は、前述したとおり、圧延毎に発生する先端部や後端部における非定常部の割合をできるだけ小さくして、製品の品質や歩留りの向上を図ることが目的である。また、転炉ゃ電炉における 1チャージを 1回で圧延してしまうことが最も効率的である。これらの点を考慮すると、シートバーコイルの単重は少なくとも 5 0 トン以上とすることが好ましい。

このように、この発明は、先端部および後端部といった非定常部の割合を小さくできるので、非定常部での圧延が難しいとされる板厚が 1 . 6 mm以下の薄物を熱間圧延する際に、特に有効である。

ここに、板厚が 1 . 6 mm以下の薄物を仕上圧延する場合、仕上圧延機の圧延能力を考慮するとシートバーの板厚は 4 0 mm以下とすることが望ましい。しかしながら、単重が 5 0 トン以上で板厚が 4 0 mm以下のシートバ一をダウンェンド状態に巻取ると自重でコイルが潰れてしまう。図 8に、ダウンエンド状態でシートバーをコイルに巻取った場合の、コイル変形に及ぼすシートバー厚と単重の影響について調べた結果を示す。同図に示したとおり、 5 0 トンの単重でシ一トバ一厚が 4 0 mm以下になると、ダウンエンド状態ではコイルが潰れてしまうことが判る。

しかしながら、この発明では、シートバーをアップエンド状態に巻取ってアツプェンドシー卜バーコイルに成形するので、このアップエンドシ一トバーコイルが大単重となっても、コイルが潰れたり、すり傷が発生するおそれは全くない。また上記のように、アップエンドシートバーコイルを大単重とすることができるので、後段の仕上圧延設備列で、この大単量のコイルを連続圧延することにより、ストリップの品質向上、歩留り向上および生産能率の向上等の効果を得ることができる。

なお、シートバ一をコイル状に巻き取ることにより、前述したシートバーの表面と内部とで温度差がなくなり均一化されるため、その後の仕上圧延は従来の熱間圧延と同様に行ってもスケール嚙み込み疵が発生することはない。

さらに、シートバーキャスターを使用したシートバーの製造能力と、成形されたシートバーをホットストリップに成形する能力とを複合させることができるので、各圧延機および他の種々のホットストリップ成形のための設備装置を、待機時間なしに連続して運転させることができ、これによつて高価な設備を有効に活用できることになる。

ま ^

図 1 (a)に示した製造設備を用いて、この発明に従う大単重熱間圧延を実施した。また、比較のため、特開昭 5 9 - 9 2 1 0 3号公報に開示の従来のスラブ踌造一大圧下圧延法によってもホットストリップを製造した。

その結果、本発明法に従った場合には、現実的な意味を持つ 1ヒートサイズ ( 2 0 0 〜3 0 0 Ton ) 単位での完全な連続圧延が実施することができ、比較法に比べると、特に次の点で勝っていた。

すなわち、比較法では、大圧下圧延に起因してスケール嚙み込み疵ゃロール疵等の品質不良が生じたため、製品歩留りが 9 0 %に止まったのに対し、この発明法に従った場合にはこのような品質不良の発生はなく、 9 9 . 9 %という高い製品歩留りを達成できた。

また、比較法の場合には、スラブ連銬スピードと大圧下圧延機の圧延スピードとの調整に不具合が生じたり、大圧下圧延機のワークロールが途中で損傷したりして、連铸スラブを切断して連続錶造設備と大圧下圧延機とを同期させずに操業を行わざるを得ない場合が発生したが、この発明法の場合にはこのような不具合の発生は皆無であった。

その結果、 1力月当たりの生産量が増大し、従来よりも 2 0 %生産性を向上させるという効果もあった。

さらに、設備費については、この発明では、従来のような大圧下圧延機を必要としないので、その建設コストおよび設備維持コストを省略することができ、その分約 3 0 %設備費を低減することができた。発明の利用可能件

かくして、この発明によれば、従来のスラブ铸造—大圧下圧延法に比較して、ホットストリップの品質向上と製品歩留りを同時に向上させることができる。また、操業中に大圧下圧延に起因したトラブル等が発生することはないので生産能率の向上を図ることができ、さらには大圧下圧延機の建設コストゃ設備維持コス卜が不要なので設備費を低減出来る。

Claims

請求の範囲

1 . シートバーキャスターによつて連続铸造した 20〜50mm厚のシー卜バ一を、そのまま第 1の姿勢矯正装置を通してから、アップエンド状態に巻取ってアップエンドシートバーコイルとする工程、および該アップエンドシートバーコイルを巻戻し、第 2の姿勢矯正装置を通してから、仕上圧延を施したのち、ホットコィルに巻取る工程からなることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

2 . シートバーキャスターによって連続铸造したのち、形状調整または材質調整のための軽圧下を加えて 20〜50mm厚としたシートバーを、第 1の姿勢矯正装置を通してから、アツプェンド状態に巻取ってァップェンドシ一卜バーコイルとする工程、および該アップエンドシートバ一コイルを巻戻し、第 2の姿勢矯正装置を通してから、仕上圧延を施したのち、ホットコイルに卷取る工程からなることを特徴とするシー卜バーの大単重熱間圧延方法。

3 . 請求項 2において、軽圧下を 3〜； 10%の圧下率で行うことを特徴とするシ一卜バーの大単重熱間圧延方法。

4. 請求項 1， 2または 3において、アップエンド状態に巻取る前にベンディングロ一ルにより所定の曲率で該シートバーを曲げて、フォーミンダロールに送りだし、回転テーブルの上で回転しながら該シートバーを巻取ることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

5. 請求項 4において、該ベンディングロールのギャップを調整することにより、該シートバーコイルのコイル径に合わせて曲率を制御することを特徴とするシー卜バーの大単重熱間圧延方法。

6 . 請求項 1〜5のいずれかにおいて、 1台の仕上圧延設備列に対し、その処理能力に応じた複数のシートバーキャスターを並列に配設し、該複数のシートバ一キャスターを、該仕上圧延設備列の生産計画から定まる要処理量に従って決定される時間間隔で順番に稼働させることを特徴とするシー卜バーの大単重熱間圧延方法。

7 . 請求項 1〜6のいずれかにおいて、該シートパーコイルの単重が 50トン以上であることを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

8 . 請求項 1〜 7のいずれかにおいて、仕上圧延により製造される熱延鋼帯の板厚が 1.6mm以下である場合に、該シートバーの板厚を 40mm以下とすることを特徴とするシー卜バーの大単重熱間圧延方法。

9 . 請求項 1〜8のいずれかにおいて、仕上圧延機入側において、該シ一トバーコィル内の温度変動を 50°C以内に制御することを特徴とするシートバーの大単重熱間圧延方法。

1 0 . 請求項 9において、仕上圧延を行う前に、該アップエンドシートバーコィルの内巻き部および外巻き部に対応する部分を加熱することを特徴とするシ一トバーの大単重熱間圧延方法。

1 1 . 請求項 9〜1 0のいずれかにおいて、仕上圧延を行う前に、該アップェンドシートバーコイルの上側および Zまたは下側を加熱することを特徴とするシ一卜パーの大単重熱間圧延方法。

1 2 . 請求項 9において、仕上圧延を行う前に、アップエンドシートバ一コィル全体を加熱または、保熱することを特徴とするシ一卜バーの大単重熱間圧延方法。

1 3 . 大単重のシートバーコイルを連続熱間圧延する設備であって、下記の装置を含むことを特徴とする連続熱間圧延設備。

(1) 1台以上のシートバ一キャスター

(2) 1台以上の軽圧下圧延機

(3) シートバーコイルを巻取る巻取り機の手前に設置され、シートバーを水平姿勢から直立姿勢に矯正する第一の姿勢矯正装置

(4) アップェンド状にシ一トバーコイルを巻取る 1台以上の卷取り機

(5) 該アップェンドシートパーコイルを保温または加熱する装置

(6) 該アップエンドシートバーコイルを巻き戻す 1台以上の巻き戻し機

(7) 該アップエンドシートバーコイルを巻き戻す巻き戻し機の直後に設置され、シートバーを直立姿勢から水平姿勢に矯正する第二の姿勢矯正装置

(8) 仕上圧延機

1 4 . 請求項 1 3において、アップエンド状にシ一トバ一コイルを巻取る巻取り機（4) が下記の装置で構成されることを特徴とする大単重シートバーコイルの連続熱間圧延設備。

(9) 該シートバーを所定の曲率に曲げるベンディング口一ル、

(10) フォーミンダロールおよび

(11) テーブルロール

1 5 . 請求項 1 4において、該ベンディングロール（9) およびフォーミングロール（10) がコイル径の増大と共に外側への移動が自在な構造を有することを特徴とする大単重シートバーコイルの連続熱間圧延設備。

1 6 . 請求項 1 4または、 1 5において、該ベンディングロール（9) がそのギャップを調整することにより該シ一トバ一コイルのコイル径に合わせて曲率を制御することを特徴とする大単重シートバーコイルの連続熱間圧延設備。

1 7 . 請求項 1 3〜 1 6において、該アップエンドシートバーコイルを保温または加熱する装置（5) が内卷加熱用バーナーおよび外卷加熱用バーナーからなることを特徴とする大単重シートバーコイルの連続熱間圧延設備。

1 8 . 請求項 1 3〜 1 7において、該アップエンドシートバーコイルを保温または加熱する装置（5) が上側加熱用バーナーおよび下側加熱用バーナーからなることを特徴とする大単重シ一卜バーコイルの連続熱間圧延設備。

1 9 . 請求項 1 3〜1 7において、該アップエンドシートバーコイルを保温または加熱する装置（5) が該アップエンドシートバーコイル全体を加熱する加熱炉であることを特徴とする大単重シートバーコィルの連続熱間圧延設備。

2 0 . 請求項 1 3〜 1 6において、該アップエンドシートバーコイルを保温または加熱する装置（5) に代えて、巻き戻し機（6) と仕上圧延機（8) との間に誘導加熱装置を設置し、該シートバーを加熱することを特徴とする大単重シートバーコィルの連続熱間圧延設備。