JPH0230301A - スラブの幅サイジング方法 - 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〕 本発明はスラブの幅サイジング方法に関し、さらに詳述
すれば圧延材の板幅を目標板幅に可及的に近づけ、クロ
ップ量の少ない高歩留り圧延を可能とするためのスラブ
の幅サイジング方法に関する。

〔従来の技術〕

スラブの幅サイジング方法は、エツジング圧延法と幅ブ
レス法に大別される。第５図は幅サイジング後のスラブ
の断面を示す模式的斜視図であり、第５図（ａ）はエツ
ジング圧延法のを、また第５図（ｂ）は幅ブレス法のを
夫々示している。また第６図は夫々のスラブのクロップ
の形状を示す平面図であり、第６図（ａ）はエツジング
圧延後に水平圧延を行うエツジング圧延法を示し、また
第６図（ｂ）は幅ブレス後に水平圧延を行う幅ブレス法
を示している。

さらに１は幅サイジング後のスラブを示し、１′は幅プ
レス後のスラブ１の長手方向後端縁を示し、白抜矢符は
スラブ１の流れ方向を示している。

このうち、エツジング圧延法は生産効率は高いが以下の
ような問題をかかえている。すなわち、スラブｌをエツ
ジヤロールにより幅方向に圧延した場合には第５図（ａ
）に示す如く、幅方向の両端部近傍の板厚が中央部のそ
れに比べて相当程度大になる、いわゆるドツグボーン形
状の断面になる。

また、スラブｌの長手方向両端部では、スラブｌに対す
る幅方向の拘束条件が中央部のそれと異なるため、スラ
ブ１の長手方向両端縁において幅方向両端部が長手方向
に伸長されて第６図（ａ）に示すようなフィッシュテー
ル状のクロップ形状となる。

さらに第５図（ａ）に示すようなドツグボーン形状の断
面を持つスラブ１を水平圧延すると、幅方向に伸長する
と共に長手方向端縁ではフィッシュテール状のクロップ
形状を助長する方向への形状変化を生じさせる。

このようなエツジング圧延法により発生するフィッシュ
テール状クロップ形状はエツジング圧延の幅圧下量に比
例して大となるので、クロップロスによる歩留りの大幅
な低下を招来する。

一方、幅プレス法は上述のようなエツジング圧延法の問
題の解消を目的としてはいるがやはり種々の問題をかか
えている。

幅プレス法ではスラブｌの変形がエツジング圧延法の場
合に比べてよりスラブ１の幅方向内奥、すなわちスラブ
１の幅方向中央部にまで及ぶので大幅な幅圧下を行った
場合にもスラブ１の断面形状は、スラブの先後端部を除
くスラブ長手方向全域において、第５図（ｂ）に示すよ
うに、スラブ１の幅方向中央部が盛上った単純な山型に
なる。このため、この後に水平圧延を行っても幅方向へ
の伸長量はエツジング圧延法に較べてはるかに少ない。

しかし、このような幅プレス法はエツジング圧延法に較
べて生産効率が低く、またスラブ１をその長手方向の一
端部から他端部へ向かって連続的に一方向に幅プレスを
行った場合には、第６図（ｂ）に示す如く、スラブ１の
長手方向後端縁１′において幅方向中央部がより長手方
向に突出したタング状のクロップ形状に変形し、これが
歩留りの低下を招来するという問題が生じる。

そこで、スラブ１の幅サイジング方法として比較的手軽
な幅プレス法に見られる上記問題点を軽減すべく、種々
の提案がなされている。

例えば、特開昭６０−２０３３０３号公報にはスラブの
長手方向一端部から中間部へ順次幅プレスを行った後、
−旦この作業を中断してスラブの他端部を予成形し、続
いて該中間部から他端部へ向かって再度幅プレスする方
法が記載されている。この方法は予めスラブの長手方向
後端部を予成形することにより幅ブレスによる後端部の
タング状変形を抑制しようとするものである。

しかしながら、上記の方法ではスラブを送るために余分
な時間がかかるので、ただでさえエツジング圧延法に較
べて低い生産効率をさらに低下させることになってしま
う。

そこで上記の方法を改善する方法としてレバースプレス
法が提案されている。この方法はスラブの長手方向一端
部から中間部へ順次幅プレスした後、−旦スラブを空送
りし、今度は他端部から中間部へ逆向きに順次幅プレス
を行い、その結果スラブの全長幅プレスを完了するもの
である。

しかしながら、前記レバースプレス法でも、タング状ク
ロップの改善効果は十分ではなく、前記予成形法と同様
にエツジング圧延法に比較して生産効率が低いという問
題点がある。

クロジブ形状の改善については、前述した２つの方法の
他にも種々の対策が提案されているが、これらの対策の
うちで最も有効なものの一つに幅プレス実施後にエツジ
ング圧延を行う方法がある。

この方法の一つは前記の幅プレス単独およびエツジング
圧延単独時のスラブのクロップ形状変化、すなわち幅プ
レスによるタング状変形とエツジング圧延によるフィッ
シュテール状変形の両方をうまく組合せた方法であり、
この方法を用いれば、一方向プレスの場合の後端部のタ
ング状クロップ形状の改善についても十分な効果があり
、他の幅プレスのみによる幅サイジング方法に比べて生
産効率の点でも優れている。

他の一つの方法は特開昭６０−２０３３０４号公報に開
示された方法であり、その要旨はスラブの長手方向一端
部から他端部近傍までを所定幅に幅プレスした後、残り
の部分を所定幅よりやや広目になるように幅プレスし、
この部分をエツジング圧延することによりクロップ長変
化量を制御して歩留りの向上を図るというものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの前者の方法の場合、与えられた目標板
幅と目標クロップ長とに対してプレス幅圧下量とエツジ
ング幅圧下量とをどのように決めればよいのかという問
題があり、前者の方法では定性的なことは述べられてい
るが、具体的にどのようにして最適プレス幅圧下量と最
適エツジング幅圧下量とを決定すべきであるかについて
は触れられていない。

また後者の方法の場合、通常、幅プレスによる板幅調整
効率η、とエツジング圧延による板幅調整効率η９とで
はη、〉η９の関係があるので、プレス幅圧下量とエツ
ジング幅圧下量との比率がスラブの長手方向で一定でな
い場合に、その後の水平圧延を実施したときの板幅調整
効率の違いによるスラブの長手方向での板幅変動の発生
、プレス幅圧下量を中途で変更することによる生産効率
の低下及びプレス幅圧下量の中途変更を可能とするため
のプレス設備コストの増加等の問題があった。

一方、最適プレス幅圧下量および最適エツジング幅圧下
量を求めるためには、任意のプレス幅圧下量およびエツ
ジング幅圧下量でスラブの幅サイジングを行ったときの
圧延材の板幅変化量とクロップ長変化量とを具体的に予
測することが必要である。そこで、咳板幅変化量とクロ
ップ長変化量とをどのようにすれば具体的に予測できる
かについて検討したところ、 ■　幅サイジングによる圧延材の形状変化は矩形断面ス
ラブを幅プレス後に水平圧延したときの形状変化と矩形
断面スラブをエツジング圧延後に水平圧延したときの形
状変化との重ね合せにより求めることができる。

■　クロップ形状変化は幅プレス、エツジング圧延共に
スラブの先端に比べて後端の方が著しく大きいというこ
とを知見した。

本発明は係る事情に鑑みなされたものであり、スラブの
目標板幅および目標クロップ長を与えたときに最適プレ
ス幅圧下量と最適エツジング幅圧下量とを具体的に求め
ることにより、容易に圧延材の板幅精度を高め、また歩
留りを向上させることを可能とするスラブの幅サイジン
グ方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るスラブの幅サイジング方法は、幅ブレス後
エツジング圧延し水平圧延するスラブの幅サイジング方
法において、前記スラブを幅プレスした後に水平圧延し
たときの前記スラブの幅プレス前からの板幅変化量及び
クロップ長変化量を推定する式と、前記スラブをエツジ
ング圧延した後に水平圧延したときの、前記スラブのエ
ツジング圧延前からの板幅変化量及びクロップ長変化量
を推定する式とを用い、前記スラブを幅プレスし、エツ
ジング圧延し、水平圧延した後の板幅及びクロップ長を
所定の目標値となすプレス幅圧下量及びエツジング幅圧
下量の組合せを求め、これに基づき幅プレス及びエツジ
ング圧延を行うことを特徴とする。

〔作用〕

本発明方法においては、幅プレス後に水平圧延したとき
の板幅変化量及びクロップ長変化量を推定する式と、エ
ツジング圧延後に水平圧延したときの板幅変化量及びク
ロップ長変化量を推定する式とを用い、それらを重ね合
わせ、幅プレス及びエツジング圧延後の水平圧延の出側
での板幅及びクロップ長が所定の目標値となるように、
プレス幅圧下量及びエツジング幅圧下量の組合せを求め
、それらを用いスラブの幅サイジングを行う。

〔実施例〕

以下本発明に係るスラブの幅サイジング方法（以下本発
明方法という）をその実施例を示す図面に基づき詳述す
る。

第１図は本発明方法の圧延ラインを示す模式的平面図で
あり、ｌは矩形断面をなし、幅サイジングされるスラブ
であり、白抜矢符で示すスラブ１の流れ方向に従い、ス
ラブｌの幅方向に徐々に狭ばめられた面を有し対向する
プレスヘッド２．２を備えた幅プレス３が圧延ラインの
上流側に設けられている。その流れ方向下流側には直立
する２本のロールを備えた第１エツジング圧延機４が設
けられ、またその下流側には２本の水平ロールを備えた
第１水平圧延機５、第２エツジング圧延機６、第２水平
圧延機７といった水平圧延機とエツジング圧延機とが交
互に並んだ構成となっている。

第２図（ａ）は幅プレスの諸元を示す模式図を示し、ま
た第２図（ｂ）は幅プレス時のスラブの変形を経時的に
示す模式図であり、第２図（ａ）に示す如く初期フィー
ド位Ｗｆア、プレスへラドテーバ角θ、フィード量ｆ、
幅ブレス量ΔＷＰ及び初期スラブ幅Ｗ０の幅ブレス３の
諸元を決定することにより幅ブレスが行われる。また第
２図（ｂ）に示す如く幅プレス単独ではスラブ後端はフ
ィッシュテール状となる。さらに第１表は本実施例の圧
延ラインの諸元の条件を示しており、実機の１／１２．
５縮尺のミニチュアスラブを用いた場合とそれを実機換
算した場合とを示している。

第１表 以下目標板幅及び目標クロップ長を与えることにより本
発明の要旨である最適プレス幅圧下量及び最適エツジン
グ幅圧下量を求める方法を説明する。

第１図に示した圧延ラインにて幅サイジングされたスラ
ブｌの形状変化を予測するために本発明では幅プレスに
よる形状変化とエツジング圧延による形状変化とに分け
て予測し、夫々の形状変化を重ね合わせるという方法を
用いた。

第３図は種々の幅のスラブを幅プレス後、スラブの厚み
盛り上り部を水平圧延したときの、輻プレス出側及び水
平圧延出側の後端クロップ長ｌを示したものでありζ縦
軸に後端クロップ長ｌを、また横軸には初期スラブ幅Ｗ
、をとっている。また破線は幅ブレス後の、また実線は
水平圧延出側の後端クロップ長を夫々示している。また
幅プレス量ΔＷ、は２８閤の場合を示している。

幅プレスによるスラブ１の形状変化を予測する場合、ス
ラブｌを幅プレスした後、幅プレスにより生じた厚み盛
り上り部のみを水平圧延した後のスラブ１の板幅変化量
δＷ、とクロップ長変化量Δ２Ｆとを予測するようにす
る。なぜならば、各種幅のスラブを幅プレス後に厚み盛
り上り部を水平圧延すると盛り上り部のメタルフローの
影響で第３図に示す如くスラブ１の後端クロップ長ｌが
変化するためである。

下記に種々の実験の結果に基づき回帰し求めた予測式の
１例を示す。

δＷＰ＝η２　・ΔＷ。

・・・（２） η、ニブレス幅調整効率 ＷＯＰ　ｓ幅プレス前のスラブ幅（通常は初期スラブ幅
ＷＯ） エツジング圧延によるスラブ１の形状変化を予測する場
合も前述した幅ブレスの場合と同様に、エツジング圧延
により生じた厚み盛り上り部のみを水平圧延したときの
スラブｌの板幅変化量δＷ。

とクロップ長変化量Δ２ｖとを予測するようにする。

下記に種々の実験の結果に基づき回帰し求めた予測式の
１例を示す。

δＷｖ　＝η９　・ΔＷｖ ・・・（１） ΔＷｖ　：エッジング幅圧下量（難） Ｈｏ　　：エッジング圧延前のスラブ厚（ｆｆｌ）ＷＯ
Ｖ　　：エッジング圧延前のスラブ幅（Ｉｎｌ）Ｒえ　
　：エッジング圧延用のロール径（ｆｌｌｌｌ）ηＶ　
　：エッジング幅調整効率 次に上記（１）〜（４）式を用い、第１図に示す圧延ラ
インにてテストしたデータを回帰して幅ブレス３と第１
エツジング圧延機４と第１水平圧延機５とによる幅サイ
ジング後の厚み盛り上りの水平圧延後の板幅変化量δＷ
ｃとクロップ長変化量Δ２ｅとを予測する式の１例を下
記に示す。

Δｔｚｃ＝ｉ、００４　−ΔＮ、　＋０．９８７　−Δ
ｊ！ｖ　・（ｓ）δＷｃ　＝１．００４　η、・ΔＷＰ
　＋　０．９５９　・η７　・ΔＷｖ・・・（６） 前記（５）、　（６）式において幅プレスによる形状変
化とエツジング圧延による形状変化との間にはほぼ重ね
合わせが成立（各係数！＝ｉｌ）しており、前述の考え
方が正しいことを示している。

なお、厚み盛り上り部のみの水平圧延ではなく、スラブ
厚さも減じる水平減肉圧延を行う場合には、該水平減肉
圧延を厚み盛り上り部のみの水平圧延とスラブ１の減肉
圧延とに分割して考え、前記（５）。

（６）式に減肉圧延による形状変化の式を重ね合わせれ
ばよい。

次に求めた式に対して目標板幅ＷＡと目標クロップ長ｌ
Ａを下式にて与え Ｎｏ　　Ｈｍ”’Δｉ　ｃ　　　−（７）Ｗｏ　ＷＡ＝
δＷ　Ｃ−（Ｓ） 但し、 １０　ニスラブの初期クロップ長（通常は０）前記（７
）、　（８）式の条件のもとて前記（５）、　（６）式
をプレス幅圧下量ΔＷ、とエツジング幅圧下量ΔＷｖと
について解くことにより、与えられた目標板幅ＷＡと目
標クロップ長２Ａとを実現するための最適プレス幅圧下
量ΔＷＰ＾及び最適エツジング幅圧下量ΔＷＶａを求め
られる。その際最適プレス幅圧下量ΔＷ０、最適エツジ
ング幅圧下量ΔＷＶＡという２つの変数に対して方程式
は板幅とクロップ長とに関する２つの夫々独立した式で
あるので、最適プレス幅圧下量ΔＷＰＡ及び最適エツジ
ング幅圧下量ΔＷｖＡは一意に決定することができる。

第４図は幅ブレス後にエツジング圧延したときのエツジ
ング幅圧下量と厚み盛り上り部を水平圧延した後のクロ
ップ長との関係を示したグラフであり、実線は後端クロ
ップ長ｌ、を示し、破線は先端クロップ長１７を示す。

また縦軸にクロップ長を、また横軸にエツジング幅圧下
量ΔＷｖをとっており、クロップ長正方向はタング状を
示し、負方向はフィッシュテール状を示している。

同図から明らかな如く、一般に幅プレスによるクロップ
形状変化は、タング状になる傾向を示し、逆にエツジン
グによるクロップ形状変化はフイ・ンシュテール状の傾
向を示す。従って両者を重ね合わせるとクロップ形状変
化に関して相殺する関係にあるので、クロップ長をＯと
するための最適プレス幅圧下量ΔＷＰＡと、最適エツジ
ング幅圧下量ΔＷＶＡとの組合せ解が存在する可能性は
大きい。

目標クロップ長ｒＡを後端クロップ長２．により与えた
理由は幅サイジングによるスラブ先後端のクロップ形状
の変化は通常第４図に示す如く先端部に比較して後端部
の方が大きく、また後端クロップ長１ｍがζＯの近傍で
先端クロップ長２Ｔと後端クロップ長ｌ！ｌとが略一致
するからである。

また目標板幅ＷＡ及び目標クロップ長！１の値の決定に
ついては、仕上げ圧延側での値をもとに、粗圧延出側で
の各目標値を推定し、その目標値をもとに目標板幅ＷＡ
及び目標クロップ長ＩＡを決定すればよい。

なお、最適エツジング幅圧下量ΔＷＶＡに関して、幅調
整効率の点からはより材料の厚いところで行うのが望ま
しいが、第１エツジング圧延機４の能力及び座屈発生限
界等の条件によって定まる許容最大エツジング幅圧下量
ΔＷ　Ｖ　Ｍ　Ａ　Ｘよりも、最適エツジング幅圧下量
ΔＷＶＡの方が大きくなる場合は、最大エツジング幅圧
下量ΔＷ□□によるエツジング圧延を行ってもなお水平
圧延後にタング状クロツブが発生し歩留りの低下をまね
くので、この場合は、第２エツジング圧延機のエツジン
グ幅圧下量をさらに増加し、そこでのクロップ長変化を
フィッシュテール側へ移行することにより、その結果、
目標クロップ長ｌ、をタング状にすることができる。

次に本発明方法の効果を確認するために行った実施例と
比較例との比較実験について説明する。

この実験では２７０ｍｍ厚Ｘ　１６００ｍｍ幅Ｘ　８０
００＋＋ｗ長の炭素鋼スラブを用い、他の幅サイジング
条件は第１表と同一条件とした。そして比較例は幅プレ
スのみを行った場合を示している。結果を第２表に示す
。

第　　　２　　　表 第２表から明らかな如く比較例に比べ、最適プレス幅圧
下量と最適エツジング幅圧下量とを求めて行った本発明
方法の実施例１及び実施例２のスラブの形状は目標スラ
ブ形状即ち目標板幅と目標クロップ長とによく一致して
おり、本発明方法が有効であることを示している。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば与えられた目標板幅
と目標クロップ長とに対して最適プレス幅圧下量と最適
エツジング幅圧下量とを求めることが可能となり、幅サ
イジング後の板幅精度及び歩留りを向上できる等優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の圧延ラインを示す模式的平面図、
第２図（ａ）は幅ブレスの諸元を示す模式図、第２図（
ｂ）は幅プレスのスラブの変形を経時的に示す模式図、
第３図はスラブを幅プレス後、水平圧延した場合の水平
圧延の出側におけるスラブ幅と後端クロップ長との関係
を示すグラフ、第４図はエツジング圧延後、水平圧延し
た場合の水平圧延の出側におけるエツジング幅圧下量と
クロップ長との関係を示すグラフ、第５図は幅ブレス及
びエツジング圧延後のスラブの断面を示す模式的斜視図
、第６図は幅プレス及びエツジング圧延後のスラブのク
ロップ形状を示す平面図である。 ｌ・・・スラブ　２・・・プレスヘッド　３・・・幅プ
レス４・・・第１エツジング圧延機　５・・・第１水平
圧延機６・・・第２エツジング圧延機　７・・・第２水
平圧延機Ｗ、・・・目標板幅　ｌ、・・・目標クロップ
長ΔＷＰ＾・・・最適プレス幅圧下量 ΔＷＶＡ・・・最適エツジング幅圧下量特　許　出願人
　　住友金属工業株式会社代理人　弁理士　　河　　野
　　登　　夫募　　５ｒ！ｊ：Ｕ ！ （ｄ） ｒｂ） 第　　６　犯 弔 凹 （ｂ） 第 目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、幅プレス後エッジング圧延と水平圧延とを行うスラ
   ブの幅サイジング方法において、前記スラブを幅プレス
   した後、水平圧延したときの、前記スラブの幅プレス前
   からの板幅変化量及びクロップ長変化量を推定する式と
   、 前記スラブをエッジング圧延した後、水平圧延したとき
   の、前記スラブのエッジング圧延前からの板幅変化量及
   びクロップ長変化量を推定する式とを用い、 スラブを幅プレスし、エッジング圧延し、 水平圧延した後の板幅及びクロップ長を所定の目標値と
   なすプレス幅圧下量及びエッジング幅圧下量の組合せを
   求め、これに基づき幅プレス及びエッジング圧延を行う
   ことを特徴とするスラブの幅サイジング方法。