JPH01321010A - 熱間シートバーの加熱方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間シートバーの加熱方法に係り、特に熱間
シートバーの幅方向端を加熱してなることを特徴とする
熱間シートバーの加熱方法に関する。

〔従来の技術］ 従来から行われている鋼帯圧延における熱間シートバー
の圧延方法について説明すると、一般に、熱間圧延にお
いては、加熱した１２０〜３００■−厚さのスラブを粗
圧延機により、１５〜６〇−寵厚さのシートバーに圧延
し、これを仕上圧延機により所要の製品厚さまでさらに
圧延を行っている。

ここで、第６図に示されるように、粗圧延機Ｉで圧延さ
れた熱間シートバーは、搬送テーブルローラ５によりク
ロップシャー４に移送され、シートバーの先端部が剪断
される。次いで、シートバー３の表面スケールを除去す
るためのノズル８を有する高圧噴射方式のスケーリング
装置１１に移送され、次いで仕上圧延機２によりシート
バー３は仕上圧延される。

この粗圧延から仕上圧延への加工工程間で、熱間シート
バーの保有する熱の一部は、大気中に放散される。この
放散熱量は放熱面（すなわち、表裏面および側面）に近
づくに応じて増加するため、熱間シートバーの幅方向側
端部と中央部とでは大気中に放散される熱量に差が生じ
、熱間シートバーの温度は、幅方向中央部に比べ幅方向
側端部が低温になる。このために、側端部において材質
不良が生じ、仕上圧延された製品の品質が劣化するとい
う問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、第６図で示
すように、シートバー３の両側端部の温度降下を補償す
るためのエツジヒーター６を設置し、熱間シートバーの
エツジ部を局部的に昇温しでエツジ部の温度降下を補償
することが提案されている（例えば「鉄と鋼」第７２年
（１９８６）第２号、第１７７〜１７８頁）。

このエツジヒーターは、第６図に示すように、複数組の
上下一対の誘導加熱コイルＩＯＡが熱間シートバー３の
両エツジ部に設置されている。そして、各上下一対の誘
導加熱コイルＩＯＡは、熱間シートバー３の幅が変化し
ても熱間シートバー３のエツジ部に対応する位置に追従
する機構を有している。

このように、上記従来例では、粗圧延機１と仕上圧延機
２との間における熱間シートバー３の幅方向の温度分布
不均一の発生を防止するために、エツジヒーターを使用
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、本発明昔らが鋭意検討したところ、シー
トバーからの熱放散は、幅方向側端部ばかりでなくシー
トバーの長手方向端部（先端・後端）でも生じ、この結
果種々の課題が生じていることを見出した。

即ち、その課題の第１は、シートバーの先後端部におけ
る材質の不良である。仕上圧延においては、通常Ａｒ３
変態点以上で圧延を完了するよう操業が行われている。

しかしながら、上記従来のシートバーの圧延方法ではシ
ートバーの先後端の局部温度降下部はＡｒ、点以下とな
り、結晶粒の異常成長いわゆるグレングロスが生じる。

この結果、製品の加工性が低下するとともに、近年熱間
圧延に連続して行われることが多い冷間圧延性を低下さ
せる。

また、上記課題の第２はロール疵である。変形抵抗の高
い鋼種のシートバーでは、上記材質不良が生ずるとシー
トバー先端が仕上圧延ロールに噛み込まれる際に、ロー
ルが塑性変形する。このために、ロール疵が製品表面に
転写され、これが表面欠陥となり不良品が発生する恐れ
がある。そのために、ロールの突発交換をしなければな
らなくなり、これでは稼働率が低下する。

このような上記課題を防止するためには、シートバーの
長手方向端部即ち先後端を切り捨て処理しなければなら
ないが、これでは製品の歩止りが低下するという課題が
ある。

そこで本発明者らは、シートバーのエツジ部ばかりでな
く、長子方向端部（先端、後端）を加熱すれば上記課題
を解決できることを見い出した。

しかしながら、シートバーの長平方向の端部を全域にわ
たって加熱しようとすると、加熱を十分行うためにはそ
の間シートバーの搬送を停止または搬送速度を大幅に減
少させる必要があり、これでは生産性が低下するという
新たな課題を見い出した。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために生産
性を低下することなくシートバーの長手方向端部を十分
加熱でき、その結果、シートバー長手方向端部の材質不
良を防止することにより、歩止りが向上し、且つロール
疵の発生を防止して稼働率を向上させた熱間シートバー
の加熱方法を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る熱間シートバ
ーの加熱方法は、熱間粗圧延機に移送されたスラブをシ
ートバーに粗圧延し、該シートバーを仕上圧延機で仕上
圧延する前に、前記シートバーの幅方向端部を加熱する
熱間シートバーの加熱方法において、前記シートバー幅
方向に移動可能な複数の加熱装置をそれぞれ対向するよ
うに、当該シートバーの幅方向に配設し、当該誘導加熱
装置の加熱領域に前記シートバーの長手方向端部が搬送
された際、該シートバーの搬送を停止するかまたは搬送
速度を減少させるとともに、前記誘導加熱装置を接近限
界距離を保持しつつ、前記シートバーの幅方向に移動さ
せることにより、当該シートバーの長手方向端部全域を
加熱することを特徴とするものである。

〔作用〕

上記本発明に係る熱間シートバーの圧延方法によれば、
仕上圧延前にシートバーの幅方向端部ばかりでなく長手
方向端部も加熱され、この部分における温度降下を補償
できるため、結晶粒の異常成長を防止でき、その結果、
シートバーの長手方向端部における材質不良が生ずるこ
とがない。そのため、従来の熱間シートバーの圧延方法
に比べ、歩走りを向上させつつ、製品の加工性および冷
間圧延性を向上することができる。

また、材質不良が防止できる結果、変形抵抗の高い鋼種
のシートバーの先端がロールに噛み込まれる際に、ロー
ルが塑性変形することがないため、ロールに疵が発生す
るのを防止できる。

さらに、本発明にかかる熱間シートバーの加熱方法によ
れば、複数の加熱装置を接近限界距５１］を保持しつつ
移動させているので、最短移動距離でシートバー長手方
向端部全域を加熱することができる。したがって、シー
トバーの１般送の停止または搬送速度の減速時間が最短
で済むために、生産性を向上することができる。

〔実施例〕

次に本発明に係る実施例を添付図面に従って詳説する。

第１図は、本発明方法を実施するための装置の一実施例
の構成図であり、前記第６図のエツジヒーターｌＯの代
わりに、シートパーー３の幅方向端部（エツジ部）およ
びその長手方向端部（先端・後端）をともに加熱する誘
導加熱装置６が設けられている。この誘導加熱装置６は
、第１図（ａ）の側面図に示すように、上下一対の誘導
加熱コイル３０Ａ、３０Ｂから構成され、この誘導加熱
装置６は更に、第１図ｆｂ）の平面図に示すように、シ
ートバー３の幅方向に平行に対向して２基６Ａ。

６Ｂ設けられている。これら誘導加熱コイルは、別個に
出力を制御することができ、且つシートバー３の幅方向
に対する移動位置を調整することができる。

次に、上記第１図のブロック構成図を第２図に示す。な
お第１図と同一の部分については、同一の符号を付しそ
の説明を省略する。第２図は、圧延設備の側面図であり
、その構成を説明すると、前記誘導加熱装置６の誘導加
熱コイルの各々には、高周波電源２７が接続されている
。更に、誘導加熱コイルには、シートバー３の幅方向に
誘導加熱装置６を同期して移動させるためのコイル駆動
回路２２が接続されている。これら、コイル駆動回路２
２および高周波電源２７は、コントローラ２１に接続さ
れている。

誘導加熱装置６の上流側にはシートバー３の先端部の通
過を検出する先端部検出器２５とシートバー３の温度を
検出する温度センサ２６が設けられ、これら先端部検出
器２５および温度センサ２６は上記コントローラ２１に
接続されている。

また、搬送ローラ５の一つには、シートバー３の移動量
を測定するためのメジャーリングロール２３が接続され
、さらに搬送ローラ５の一つには、シートバー３の移動
速度を検出するための速度検出器２４が設けられている
。これらメジャーリングロール２３および速度検出器２
４は、上記コントローラ２１に接続されている。

上記コントローラ２１は、例えばマイクロコンピュータ
によって構成され、図示しないインターフェースには、
図示しない温度設定回路を接続して誘導加熱装置６によ
り昇温されるべき目標温度値を設定することができる。

本実施例に使用される誘導加熱装置は、第３図の側面図
に示すように、上下一対の誘導加熱コイル３０Ａ、３０
Ｂを備え、上部誘導加熱コイル３０Ｂは、上部支持アー
ム３１Ａ先端に固定されている。また、下部支持アーム
３１Ｂ先端には、下部誘導加熱コイル３０Ｂが固定され
ている。この上下一対の支持アーム３１Ａ、３１Ｂは、
台車３２の支持台３８の左側端部に、支持部３９を中心
としてスイング可能に固定されている。上部支持アーム
３１Ａの右側には、開閉用シリンダ３５が固定されてお
り、下部支持アーム３１Ｂの右側端部には同じく開閉用
シリンダ３６が固定されている。３３は、圧延ラインに
直角に形成されたレールであり、３４は、台車３２をレ
ール上に沿って移動するための車輪である。なお、３６
は、搬送ローラ５０軸受である。

第３図に示す誘導加熱装置の支持アーム３１Ａ。

３１Ｂは、左端部に設けられた誘導加熱コイル３０Ａ、
３０Ｂをシートバー３の中央部にまで移動させるために
十分な長さで形成されている。この誘導加熱装置は、レ
ール３３上をシートバー３の搬送方向に向かって直角に
移動させることができる。即ち、シートバー３の幅方向
中央部にまで誘導加熱コイル３０Ａ、３０Ｂを移動する
際は、レール３３上をシートバーに向かって走行させる
ことにより、これら誘導加熱コイルをシートバーの幅方
向中央部に向かって移動させることが可能である。なお
、シートバー３に反りが存在すると誘導加熱コイルを破
壊する恐れがあるため、上記開閉用シリンダ３５および
３６を駆動させることにより上記支持アーム３１Ａ、３
１’Ｂを支持軸３９を中心としてスイング可能としてい
る。

次に、上記第２図で示した実施例の作用を第４図に基づ
いて説明する。第４図は本発明に係る熱間シートバーの
加熱方法の一実施例を示したものである。

第２図において、シートバー３が図面右方向に向かって
搬送され、そのシートバー３の先端部が先端部検出器２
５（例えば赤外線センサーで構成されている）に到達す
ると検出器２５は、シートバー３先端部の赤外線を検知
することにより、シートバー３の先端部が検出器２５下
に到達したことを示す理論値（１）の信号をコントロー
ラ２１に出力する。

次に、温度センサ２６は温度検出を開始し、シートバー
３の先端部の温度を検知し、この検知した信号をコント
ローラ２１に送る。なお、温度センサとしては、例えば
赤外温度計を用いることができる。コントローラ２１は
、検出器２５からの信号により、シートバー３の先端部
を検出すると、熱間シートバー３の先端部の反りにより
上下一対の誘導加熱コイルが破損しないように、誘導加
熱コイル３０Ａ、３０Ｂを離間する方向に移動させる。

上記コントローラ２１は、メジャーリングロール２３か
らの信号により、シートバー３の移動量を検出すること
ができる。従って先端部検出器２５から誘導加熱コイル
６にいたるまでの距離を予めコントローラ２１の記憶装
置に記憶させておくことにより、誘導加熱コイル６にシ
ートバー３の先端部が到達する時期を検出することがで
きる。

誘導加熱コイル６にシートバー３の先端が到達すると、
コントローラ２１は、図示しないシートバー３の移動装
置に信号を出力して、シートバー３の先端部を誘導加熱
コイル３ＯＡと３０Ｂとの間に停止させる。

次いで、コントローラ２１は、温度センサ２６で測定さ
れたシートバー３の先端部の温度と、目標温度（予め設
定器でコントローラに設定される）との差を演算し、更
にシートバーの厚み検出器２４で検出されたシートバー
３の速度検出値に基づいて高周波電源２７の出力を制御
する。この際、第４図（Ａ）に示すようにシートバー３
の幅方向両側端部に存在した誘導加熱コイル６Ａ、６Ｂ
は、第４図（Ｂ）に示すように、誘導加熱コイル６Ａを
、誘導加熱コイル６Ｂに向かってその接近限界距離まで
接近させる。接近限界位置は、何によって決定されるか
というと、誘導加熱コイルは種々の構造物が付設されて
おり、この構造物はシートバーの幅方向に突出している
ことから、双方の誘導加熱コイルを接近させた際、両者
が接触しない最大の距離を接近限界距離とする。

次いで、第４図（Ｃ）に示すように誘導加熱コイル６Ａ
および６Ｂを接近限界距離を保持しつつ図面台に向かっ
てともに移動させた後、更に第４図（Ｄ）に示すように
、誘導加熱コイル６Ｂを図面左側に向かって移動させ、
前記第４図（Ａ）の位置に復帰させる。この結果、シー
トバー３の先端部は、幅方向全域が誘導加熱コイルによ
り加熱されたことにより、先端部における温度降下分を
補償することができる。

上記誘導加熱コイルは、シートバー３に誘起電力を発生
させて加熱するものである。なお、誘導加熱コイルの容
量は、シートバー３先端部の予想される反り量（許容量
）が小さい程小さくすることができるが、この反り量の
許容値を多めにする場合には、大容量の誘導加熱コイル
を用いる必要がある。また、本実施例のように、シート
バー３を停止させて誘導加熱するのではなく、シートバ
ー３を走行させた状態で誘導加熱する場合には、大容量
の誘導加熱装置が必要となる。

上記第４図（Ｄ）に示すように、シートバー３のエツジ
部に移動した誘導加熱コイル６Ａ、６Ｂにより、シート
バー３の先端部の加熱に続いてエツジ部の加熱が続行さ
れる。即ち、第４図ＣＤ）の如くシートバー３のそれぞ
れエツジ部に誘導加熱コイル　６Ａ、６Ｂを移動させた
後、シートバーの移送を再開することにより、シートバ
ーのエツジ加熱を連続的に行う。

上記第４図に示すシートバーの加熱方法によれば、双方
の誘導加熱コイル６Ａ、′６Ｂを接近限界位置を保持し
て移動しているので、最短距離でシートバーの長手方向
端部全域を加熱することができる。したがって、シート
バーの搬送の停止時間が最短で済むために、生産性を向
上することができる。

次に、シートバー３の後端部の加熱は上記先端部と同様
に行う。この際、シートバー３の後端部の検出を行うこ
とが必要であるが、これはコンＩ・ローラ２１にシート
バー３の長さを予め設定し、且つメジャーリングロール
２３によりシートバー３の移動量が常時モニターされて
いるために、容易に行うことができる。

なお、熱間シートバー３が誘導加熱コイルを通過した後
には、誘導加熱コイルを狭めることによりエツジ加熱を
行なうので、シートバーのエツジ加熱の際の加熱効率は
大幅に上昇する。

上記第２図で示す誘導加熱コイルの上流側に、シートバ
ー３の先端部の反りを矯正するためのピンチローラを設
けるこ〜とができる。ピンチローラによりシートバー３
の先端の反りが矯正され平坦化されることにより、誘導
加熱装置６における上部誘導加熱コイルと下部誘導加熱
コイルは、通過するシートバー３との隙間を小さく設定
することができる。従って、これら加熱コイルの容量を
大幅に小さくして設備コストを低減させることができる
。また、加熱コイルをシートバー３に向かって上下方向
に移動する可動型とする必要がなくなる。

次に具体的な実施例について説明する。第５図は、熱間
粗圧延機で粗圧延された１０５０°Ｃのシートバーの長
手方向端部における温度降下量を示したグラフである。

第５図（Ａ）および（Ｃ）のグラフはシートバーの先端
部における温度降下量を示したものであり、第５図（Ｂ
）および（Ｄ）はシートバー後端部における温度降下量
を示したグラフである。更に、第５図（Ａ）および（Ｂ
）のグラフは、シートバーのエツジ部分のみを加熱する
場合であり、（Ｃ）および（Ｄ）のグラフは、前記第２
図で示す装置に基づき、第４図の方法により、シートバ
ーのエツジ部および先後端部をともに加熱した場合のグ
ラフである。なお、第５図においてＦＥＴは、仕上圧延
機入側温度を示し、ＦＤＴは、仕上圧延機出側温度を示
したものである。

本実施例に使用されたシートバー厚さは３５龍であり、
仕上圧延機により仕上圧延された製品厚さは、２龍であ
る。

通常、シートバーの長手方向端部における温度降下量が
３０°Ｃを越えると、通常その部分にはグレングロスに
基づ（材質不良が生ずる。従って、第５図（Ａ）に示す
ようにシートバー先端部における材質不良領域が５ｍ（
製品換算長さ、以下同じ）近くにまで生ずる。また、第
５図（Ｂ）に示すようにシートバー後端における材質不
良部は２ｍにまで及ぶ。これに対し、第５図（Ｃ）に示
すようにシートバー先端部において４０″Ｃ昇熱した場
合では、材質不良部が先端から２ｍの範囲内までに減少
する。また、第５図（Ｄ）に示すようにシートバー後端
における材質不良部は１ｍの範囲内まで減少される。従
って、シートバーの長手方向端部を４０″Ｃ昇熱させる
ことにより、長平方向１０００ｍの一般低炭素材におい
ては、シートバー長手方向端部を加熱しない従来例では
、先端部において５ｍおよび後端部において２ｍ切り捨
て処理していたが、シートバー先後端部を加熱すること
により、先端部の切り捨て量が２ｍに減少し、且つ後端
部の切り捨て量が１ｍに減少する。この結果製品１００
０ｍ当り先端部で３ｍの切り捨て量の減少および後端部
で１ｍの切り捨て量の減少となるため、歩止り向上化が
０．４％となり、大幅なコストの低減につながる。

また、上記のようにシートバー先後端を４０°Ｃ加熱し
た変形抵抗の高い鋼種からなるシートバーを、６０回仕
上圧延ロールに噛み込ませても、ロールに疵が生じなか
った。これに対して、先後端部を加熱しない従来例に基
づいて変形抵抗の高い鋼種からなるシートバーを、仕上
圧延ロールに１Ｏ回噛み込ませたところ、ロールに疵が
発生するのが確認された。

なお、本具体的な実施例かられかるように、シートバー
長手方向端部における加熱領域は、先端部で約２００龍
強の幅を加熱すればよく、後端部で約１００ｓ＋ｍ強の
幅を加熱すればよいことがわかる。もっともこれ以上の
幅を加熱することを妨げない。

以上説明したように本実施例によれば、シートバー長手
方向端部における材質不良が防止され、その結果、歩止
りを向上するとともに、ロールに疵が生ずるのを防止す
ることができる。

なお、本実施例では一つの誘導加熱装置をシートバーの
長手方向端部を加熱する加熱用とエツジ　　“加熱用と
に併用して用いたが、これらの機能を分離してエツジ加
熱用の加熱装置と長手方向端部加熱用の加熱装置とを別
個に設けることができる。

また、本実施例では加熱装置をクロップシャーの前に設
置したが、これに限定されず、クロップシャーの後に設
置することもできる。

また、誘導加熱装置の設置台数は本実施例のものに限定
されず更に複数の加熱装置を配置することができる。

また、本実施例では赤外線センサーによりシートバーの
先端部の到達を検出しているが、これに限定されず他の
光学的なセンサーを用いることもできる。

また、本実施例ではマイクロコンピュータによる距離ト
ラッキングの手法に基づいてシートバーの後端を検出し
ているが、他の光学的センサーを用いてシートバーの後
端の通過を検出することができる。

また、本実施例ではシートバーの先端部を加熱する際、
シートバーの搬送を停止したが、シートバーの搬送速度
を減速させながらシートバーの長手方向端部を加熱する
こともできる。

また更に、本実施例ではシートバーの先端および後端の
双方を加熱しているが、ロール疵の発生を防止しある程
度の歩止り向上を図ればよいという見地から、シートバ
ーの先端部のみを加熱し、後端部を加熱しないことも可
能である。

更に、本実施例では、誘導加熱について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、他の加熱手段を用いても
同じ目的を達成できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る熱間シートバーの加熱
方法によれば、熱間シートバーのエツジ部ばかりでなく
、長手方向端部も加熱しているため、長手方向端部にお
けるグレングロスが防止できる結果、かかる部分におけ
る材質不良の発生を避けることができる。従ってシート
バーの先後端部を切り捨てる領域が大幅に減少し、この
結果小止りが向上する。また、変形抵抗の高い鋼種のシ
ートバーでは、ロール疵の発生が防止できる結果、ロー
ルの突発交換を避けることができ、稼働率が向上する。

さらに、本発明によれば、加熱装置のシートバー幅方向
における移動距離を最短にしつつ、シートバー長手方向
全域を加熱できるので、シートバーーの搬送の停止また
は搬送速度の減速時間が最短で済む結果、生産性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱間シートバーの加熱方法を実
施する装置の一実施例を示した構成図、第２図は第１図
のブロック構成図、第３図は誘導加熱装置の構成を示す
側面図、第４図は本発明方法の一実施例に係る誘導加熱
コイルの移動方法を示す正面図、第５図はシートバー換
算長さまたは製品換算長さと温度降下量との関係を示す
グラフ、第６図は、従来の熱間シートバーの圧延装置の
構成を示す側面図である。 図中、■は熱間粗圧延機、２は仕上圧延機、３はシート
バー、５は搬送ローラ、６は誘導加熱装置、ＩＯはエツ
ジヒーター、２１はコントローラ、２２はコイル駆動回
路、２３はメジャーリングロール、２４は速度検出器、
２５は先端部検出器、２６は温度センサ、２７は高周波
電源、３０Ａ。 ３０Ｂは誘導加熱コイルを示す。 第１図 （Ｇ） （ｂ） ！旦 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間粗圧延機に移送されたスラブをシートバーに
   粗圧延し、該シートバーを仕上圧延機で仕上圧延する前
   に、前記シートバーの幅方向端部を加熱する熱間シート
   バーの加熱方法において、 前記シートバー幅方向に移動可能な複数の加熱装置をそ
   れぞれ対向するように、当該シートバーの幅方向に配設
   し、 当該誘導加熱装置の加熱領域に前記シートバーの長手方
   向端部が搬送された際、該シートバーの搬送を停止する
   かまたは搬送速度を減少させるとともに、前記誘導加熱
   装置を接近限界距離を保持しつつ、前記シートバーの幅
   方向に移動させることにより、当該シートバーの長手方
   向端部全域を加熱することを特徴とする熱間シートバー
   の加熱方法。