JPH026002A - 熱間シートバーの圧延方法およびその装置 - 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、熱間シートバーの圧延方法および圧延装置に
係り、特にシートバーを加熱して圧延する熱間シートバ
ーの圧延方法および圧延装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から行われている銅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、−Ｃに、熱間圧延にお
いては、加熱した１２０〜３００鰭厚さのスラブを粗圧
延機により、１５〜６０鶴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１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の形状
不良部が剪断される。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
デスケーリング装置１）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
放散熱量は加工所要時間に比例して増加するため、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１０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ｌ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、本発明者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）でも生じていること
を見い出した。実験によれば、シートバーの長手方向先
端部あるいは後端部の温度降下量ΔＴは、次の（１）式
で与えられることを見い出した。

ΔＴ＝ｆ（シートバー厚さ、製品厚さ、先端部、後端部
からの距離）　・・・（１）シートバーにおけるこのよ
うな先端後端における温度降下により、種々の課題が生
じていることを見い出した。

即ち、その課題の第１は、シートバーの先後端における
材質の不良である。仕上圧延温度は通常Ａｒ＝ｒ＝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＝点以点色下り結晶粒
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、上記温度降下が生ずるとシー
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、本発明はこのような課題を解決するために、シ
ートバー長手方向端部の温度降下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圧延方法およびその装
置を提供することを目的としている。

〔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
ーの圧延方法は、粗圧延機から搬出された熱間シートバ
ーをクロップシャーを介して仕上圧延機に搬送する間に
、前記シートバーの幅方向端部を加熱する熱間シートバ
ーの圧延方法において、前記クロップシャーによりシー
トバー長手方向端部が切断された後、前記仕上圧延機入
側で、当該シートバーの長手方向端部を加熱することを
特徴とするものである。

また、本発明に係る熱間シートバーの圧延装置は、粗圧
延機と、該粗圧延機から搬出されたシートバーの長手方
向端部を切断するクロップシャーと、該クロップシャー
から搬出されたシートバーを仕上圧延する仕上圧延機と
、該仕上圧延機入側で前記シートバーの幅方向端部を加
熱する幅方向端部加熱装置とを備えた熱間シートバーの
圧延装置において、前記クロップシャー出側および前記
仕上圧延機入側で前記シートバーの長手方向端部を加熱
する長手方向端部加熱装置を備えてなることを特徴とす
るものである。

〔作用〕

上記本発明によれば、仕上圧延前に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、温度降下が防止できる結果、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。

〔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、シートバー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（ｂ）の平面図に示すように、シー
トバー３の幅方向に平行に２基設けられている（６Ａ、
６Ｂ）。この誘導加熱装置は、第６図におけるクロップ
シャー４の出側で且つスケーリング装置１）の入側に設
置されている。更に、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を移動させるための駆動装置２２が接続
されている。これら、駆動装置２２および高周波電源２
７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及び速度検出器２４
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
り昇温される目標の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３０Ａ、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３
１Ｂ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−ム３１Ａ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、４０は、搬送ローラ５の軸受である。

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、−ドパ−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、
３１Ｂを支持軸３９を中心としてスイング可能である。

次に、上記第２図で示した実施例の作用を第４図を参照
して説明する。

第２図において、シートバー３が矢印方向に向かって搬
送され、クロップシャー４においてシートバー３の先端
部における形状不良部が切断された後、そのシートバー
３の先端部が先端部検出器２５（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
端部が到達したことを示す理論値’ＩＪ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−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３０Ａ、３０Ｂ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３０Ａ、３０Ｂにシートバー３の先端部が到達
する時期を決定することができる。誘導加熱装置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３０Ａ、３０Ｂ
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）との差を演算しこの
差が零となるように、更にシートバーの厚みと、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
その接近限界位置まで接近させる。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
動させる。

この結果、シートバー３の先端部は、幅方向全範囲が誘
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に誘起電流を発生
させて加熱するものである。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。

上記本実施例によれば、第２図においてクロソプシャー
４によりシートバー３の長手方向端部における形状不良
部を切断した後に、誘導加熱装置６において長手方向端
部を加熱している結果、長手方向端部を加熱した後にク
ロップシャーにより切断する場合に比べて次の点で有利
である。後者の場合では、シートバーの長手方向端部の
加熱した領域の一部を切断切捨てしているために、その
分エネルギー効率が低下する。また、新たに切断して生
じた端面から熱が放出され、さらにこの部分を切断しな
ければならないために歩止りの低下を避けることができ
ない。これに対して前者では、本来不要な長手方向端部
の形状不良部を予めクロップシャー４で切断した後、長
手方向端部を加熱しているために、エネルギー的に有利
であると共に歩止りの低下を避けることができる。また
、形状不良部がクロップシャー４において切断された後
、誘導加熱コイル３０Ａ、３０Ｂにシートバー３が搬入
されるために、誘導加熱コイル３０Ａ。

３０Ｂとの間を狭くすることができる結果、加熱効率を
大幅に向上させることができる。

上記第４図（Ｄ）に示すように、幅方向中央部からシー
トバー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のエツジ加熱が続行される。即ち
、第４図（Ｄ）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。

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、これはコントローラ２１にシートバ
ーー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。

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めであり、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、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、Ｆ
ＤＴ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璽■と
なる。

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
基づく材質不良が生ずる。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、例えば、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、例えば
、４０″Ｃ昇熱させることにより、長手方向１０００ｍ
の一般低炭素材において、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。

この結果シートバー１０００ｍ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％になり、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端部を２５°Ｃ１後端
部を１５・°Ｃ昇熱した変形抵抗の高い鋼種からなるシ
ートバーを、−サイクル（１００本）仕上圧延ロールに
噛み込ませても、ロールの疵（ロールコーク）が観察さ
れなかった。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の
一サイクルを、仕上圧延ロールで圧延しただところ、ロ
ールマークが複数箇所に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２００１
層強（シートバー換算長さ）の幅を加熱すればよく、後
端部で約１００　ａｍ強（シートバー換算長さ）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
が向上するとともに、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、本実施例ではシートバーの長手方向端部を加熱す
る加熱装置をクロップシャーの後に設置したが、これに
限定されず、クロップシャーの入側に設置することもで
きる。クロップシャーの長手方向端部を加熱する加熱装
置をクロップシャー入側に設置した場合には、誘導加熱
コイル３０Ａ。

３０Ｂを相互に離間する方向に移動させ、シートバー３
先端部の形状不良部を通過させた後、クロップシャーで
これを切断し、シートバー３を逆送させて誘導加熱コイ
ル３０Ａ、３０Ｂの間に長手方向端部を移動させて、長
手方向端部を加熱すればよい。

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圧延
方法によれば、熱間シートバーのエツジ部ばかりでなく
、長手方向端部の全域も加熱しているため、長手方向端
部における結晶粒の異常成長が防止できる結果、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、この結果歩止りが向上する。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。

更に、クロップシャーにより、シートバー長手方向端部
における形状不良部が切断された後に、シートバーの長
手方向端部を加熱しているために、エネルギー的に有利
であると共に、更に奏上りが向上する。

また、本発明に係る熱間シートバーの圧延装置によれば
、シートバーの長手方向側端部の加熱および長手方向端
部の全幅を加熱することができるため、更にシートバー
の長手方向端部を加熱する長手方向端部加熱装置はクロ
ップシャーの出側に配置されていることから、上記と同
様の効果を奏することができる。

【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圧延装置の一実
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
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、１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、１０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
電源を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粗圧延機から搬出された熱間シートバーをクロッ
   プシャーを介して仕上圧延機に搬送する間に、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圧延方
   法において、 前記クロップシャーによりシートバー長手方向端部が切
   断された後、前記仕上圧延機入側で、当該シートバーの
   長手方向端部を加熱することを特徴とする熱間シートバ
   ーの圧延方法。
2. （２）粗圧延機と、該粗圧延機から搬出されたシートバ
   ーの長手方向端部を切断するクロップシャーと、該クロ
   ップシャーから搬出されたシートバーを仕上圧延する仕
   上圧延機と、該仕上圧延機入側で前記シートバーの幅方
   向端部を加熱する幅方向端部加熱装置とを備えた熱間シ
   ートバーの圧延装置において、 前記クロップシャー出側および前記仕上圧延機入側で前
   記シートバーの長手方向端部を加熱する長手方向端部加
   熱装置を備えてなることを特徴とする熱間シートバーの
   圧延装置。