JPH0513723B2 - - Google Patents

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JPH0513723B2
JPH0513723B2 JP62146042A JP14604287A JPH0513723B2 JP H0513723 B2 JPH0513723 B2 JP H0513723B2 JP 62146042 A JP62146042 A JP 62146042A JP 14604287 A JP14604287 A JP 14604287A JP H0513723 B2 JPH0513723 B2 JP H0513723B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の圧延設備及び圧延方法
に係わり、特に連続鋳造機により鋳造された薄ス
ラブ鋳片を、切断することなく減幅圧延するのに
好適な圧延設備及び圧延方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、連続鋳造機で鋳造された板状の薄スラブ
鋳片は、省エネルギ及び歩留まり向上の面から、
それを切断することなく熱間圧延し、熱間薄板製
とすることが行われている。しかしながらこのシ
ステムでは、板幅の調整を行う減幅圧延に多くの
問題を残している。即ち薄スラブ鋳片を熱間状態
で減幅圧延すると、幅方向に座屈、変形し、実際
にはほとんど幅調整ができないためである。
特開昭60−87903号及び特開昭55−133803号に
は、このような薄スラブの減幅圧延技術が開示さ
れている。
特開昭60−87903号では、連続鋳造機として双
ドラム式を用い、減厚圧延機の上流に竪型の減幅
圧延機を設置し、双ドラム式連続鋳造機より鋳造
された薄スラブ鋳片を堅型圧延機で減幅圧延し、
幅調整を実施しようとするものである。
特開昭55−133803号においては、２つの減厚圧
延機の間に減幅圧延機を配置し、減幅圧延時、薄
スラブ鋳片の減幅圧延機前後の部分を減厚圧延機
で抑え、幅方向に座屈、変型することを防止する
ことが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題〕
特開昭60−87903号に記載の圧延方法において
は、連続鋳造機から送られてきた薄スラブ鋳片の
板厚が20〜40mmであるのに対し、板幅は600〜
1600mmと広く、堅型圧延ロールで鋳片の幅方向に
圧縮を行うと、直ちに座屈を発生し、板幅調整効
果は少ないことが判明した。
一方特開昭55−133803号に記載の提案において
は、薄スラブ鋳片の減幅圧延機前後の部分を減厚
圧延機で抑えるようにしているが、やはり十分な
板幅調整効果を得ることはできなかつた。即ち、
実際の減幅圧延機における圧延ロールの直径は
600mm以上であり、また減厚圧延機における圧延
ロールの直径も600mm以上となるため、減幅圧延
機における圧延ロール対を上記特開昭のように３
対とせず１対としても、減幅圧延機前後の減厚圧
延ロール間の距離は、600×２＝1200mmと大きく
なり、結局減厚圧延ロールによる鋳片幅方向の抑
えが十分に行えず、減幅圧延時の幅方向変形防止
効果は少ないためによる。
従つて本発明の目的は、連続鋳造機により鋳造
された鋳片を、切断することなく減幅圧延をする
圧延方法及び圧延設備において、減幅圧延時の幅
方向の座屈、変形を効果的に防止することであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、減幅圧延機を通る鋳片に長手方向
の張力を付与しながら減幅圧延をすることにより
達成される。
また上記目的は、連続鋳造機の下流に、ループ
調整ルーパ、軽圧下減厚圧延機、減幅圧延機及び
減厚圧延機をこの順序で配置し、減幅圧延機に対
して、減幅圧延機を通る鋳片に張手方向の長力を
付与する手段を設けることによつて達成される。
〔作用〕 鋳片の長手方向に張力を付与することにより、
減幅圧延機での減幅ロールによる鋳片の圧縮歪み
が幅方向に生じ易くなり、単位減幅圧延量当たり
の減幅圧延荷重が少なくなり、このため板幅方向
での座屈が生じ難くなる。
また、ループ調整ルーパ、軽圧下減厚圧延機、
減幅圧延機及び減厚圧延機をこの順序で配置する
ことにより、軽圧下減厚圧延機と減厚圧延機とで
張力付与手段を構成することが可能となる。即
ち、減幅圧延機の上流側に配置された軽圧下減厚
圧延機を駆動する動力を、この軽圧下圧延に必要
とされる動力以下に抑え、不足分を減幅圧延機の
下流側に設けた減厚圧延機により付与して、減幅
圧延部の鋳片に張力を付与するものである。
このとき減幅圧延機の上流側に設けた軽圧下圧
延機の減厚作用により、鋳片の速度が、連続鋳造
機の速度と一般に一致しなくなる。この影響は連
続鋳造機と軽圧下圧延機間のループ調整ルーパの
ループ量に現れるので、このループ量を検出し、
減幅圧延機の下流側に設けた減厚圧延機の速度を
調整して、ループ量が一定となるように制御す
る。これにより連続鋳造機内の鋳片速度を所望の
速度に保持する。
軽圧下減厚圧延機は、連続鋳造機で生じた鋳片
板幅方向の板厚誤差を修正する作用も有する。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を第１図乃至第４図により
説明する。これら実施例は、連続鋳造機として双
ベルト式連続鋳造機を用いた例であるが、この連
続鋳造機としては特開昭60−87903号に示される
双ドラム式のものや、あるいは傾斜双ベルト式な
ど他の形式の連続鋳造機を使用しても効果は同じ
である。
第１図乃至第３図において、符号１は双ベルト
式連続鋳造機であり、この連続鋳造機１は、通常
のごとく、それぞれ３つのガイドローラでガイド
される２本のベルト２，３を有し、この２本のベ
ルトで鋳型を構成している。この鋳型内にはタン
デツシユ４からの溶湯がノズル５により注湯さ
れ、ベルト２，３は、下部ベルトガイドローラを
駆動するモータ６を駆動することにより矢印方向
に回転され、これによりベルト２，３の出口から
薄スラブ鋳片７が連続的に鋳造される。このとき
の鋳片７の板厚は前述したように20〜40mm、板幅
は600〜1600mm程度である。鋳造速度は10〜15
ｍ／ｍ／min程度である。
連続鋳造機１より得られた鋳片７は、その出側
に設置され、モータ８により駆動されるベンデン
グ装置のローラ群９により湾曲され、水平に方向
変換され、次いでその下流に設置された圧延設備
１０により、切断されることなく熱間圧延され
る。
圧延設備１０は、概略的に言えば、ループ調整
ルーパ１１、軽圧下減厚圧延機１２、減幅圧延機
１３及び減厚圧延機１４をこの順序で配置してな
つており、図示実施例では、軽圧下減厚圧延機１
２は、ベンデングローラ群９による曲げられた鋳
片７を直線状に曲げ直す鋳片矯正機１５内に組み
込まれている。
ループ調整ルーパ１１は、支点２０を中心に回
転するアーム２１に取付けられたローラ２２をス
プリング２３により鋳片７に接触させる方式であ
り、アーム２１の変位は差動トランス２４により
検出され、その検出値はコントローラ２５に送ら
れ、後述する態様でループ調整ルーパ１１のルー
プ量が一定となるように制御される。
軽圧下減厚圧延機１２及び鋳片矯正機１５は共
通のスタンド２６を有し、スタンド２６内には矯
正ロールとしての役割を兼ねる１対の軽圧下減厚
ロール２７と、中間ローラ２８と、１対の矯正ロ
ール２９が設置されている。軽圧下減厚ロール２
７は、上部のロールがシリンダ３０により上下に
調節される。また軽圧下減厚ロール２７はモータ
３１により駆動される。一方矯正ローラ２９は、
上部ローラがシリンダ３２により上下され、かつ
モータ３３により駆動される。
減幅圧延機１３はスタンド４３内に設置された
１対の竪型の減幅圧延ロール３４からなつてい
る。
減厚圧延機１４はやはりスタンド４３内に設置
された１対の減厚圧延ロール３５からなり、この
減厚圧延ロール３５はモータ３６により駆動され
る。
モータ３１，３３，３６はコントローラ２５に
より制御される。
コントローラ２５においては、軽圧下減厚圧延
機１２の軽圧下減厚ロール２７を駆動するモータ
３１の動力を少な目にして、必要に応じては零も
しくは負側に設定し、減厚圧延機１４の減厚ロー
ル３５を駆動するモータ３６の動力を大きめに設
定し、軽圧下減厚ローラ２７に対する動力の不足
分を鋳片７を通じて減厚ロール３５により与える
ようになつている。これにより軽圧下減厚ロール
２７と減厚ロール３５との間の鋳片７に張力が付
与される。即ち軽圧下減厚圧延機１２と減厚圧延
機１４とにより、減幅圧延機１３を通る鋳片に長
手方向の張力を付与する張力付与手段を構成して
いる。
またコントローラ２５は、ループ調整ルーパ１
１のループ量を検出する差動トランス２４の検出
値を入力し、その大小に基づき、ループ量が一定
となるように減厚ロール３５を駆動するモータ３
６を制御し、圧延速度を調整する。
減厚ロール３５の出側には、鋳片７の板幅を検
出する板幅検出器３７が設けられ、この板幅検出
器３７の検出値に基づき減幅圧延機１３の減幅量
を自動的に調整し、減厚ロール３５出側における
鋳片７の板幅が一定となるようにしている。
板幅検出器３７は、光学式のものを用いた場合
は、投光器３７ａと受光器３７ｂの組合わせで構
成される。
減幅圧延機１３のおける減幅量の制御機構は、
第２図に示すように、板幅検出受光器３７ｂの検
出値を入力するコントローラ３８、このコントロ
ーラ３８により駆動されるモータ３９ａ，３９
ｂ、モータ３９ａ，３９ｂにより駆動されるウオ
ーム減速機４０ａ，４０ｂ、これに噛み合うスク
リユ４１ａ，４１ｂ、このスクリユ４１ａ，４１
ｂに連結された１対の減幅ロール用軸受箱４２
ａ，４２ｂからなつている。
減厚圧延機１４を経た鋳片７は一端巻き取られ
コイルを形成し、しかる後巻き戻して、後続する
工程として設けられた減厚圧延設備４３で所定の
厚みまで減厚圧延するようになつている。
このため圧延設備１０において減厚圧延機１４
の下流には、スタンド５０内に装備された１対の
回転カツター５１、２本のローラ５２，５３と、
ブラケツト５４に支持されアーム５５に取付けら
れたローラ５６とで構成される上方ベンデングユ
ニツト、３本のローラ５７，５８，５９で構成さ
れる下方ベンデングユニツト、及びコイル支持ロ
ール６０が配置されている。
減厚圧延設備４３は中間待機位置ローラ６１を
介在させて位置し、この減厚圧延設備４３には、
巻戻しロール６２と、口出しナイフローラ６３
と、減厚ロール群からなる減厚圧延機６４と、ガ
イドローラ６５と、巻取ドラム６６とが配置され
ている。
次にこのように構成された実施例の動作を説明
する。
連続鋳造機１で鋳造され、ベンデングローラ群
９により湾曲されるた鋳片７は、ループ調整ルー
パ１１を通りながら、軽圧下減厚圧延機１２及び
鋳片矯正機１５に送られ、ここで湾曲された後の
鋳片７は一対の軽圧下減厚ロール２７と中間ロー
ラ２８及び一対の矯正ロール２９とにより水平に
曲げ直される。
このとき軽圧下減厚ロール２７は、鋳片の曲げ
矯正の役割を果たす他に次の作用を行う。
即ち、薄スラブ連続鋳造機１より得られた鋳片
７の板幅は、板幅方向に誤差を有している。この
誤差は±1.0mm程度である。このような幅方向板
厚誤差を有している鋳片を後続する減厚圧延機３
５で圧延すると、そこに至るまでの間に鋳片７の
温度が約100℃程低下してしまう。このように低
い温度では鋳片の圧延変形抵抗が大きく、板幅方
向への塑性流動が生じ難く、このため減厚圧延時
に、その幅方向板厚誤差に基づき鋳片長手方向へ
の塑性流動誤差が生じ、鋳片表面の形状が凹凸を
した製品が得られる結果となる。
一方、鋳片矯正機１５が配置されている鋳片７
の曲げ直し開始点では、鋳片の温度が1150〜1200
℃と高温であり、このような高温状態では、鋳片
の変形抵抗は３〜５Kg／mm2cm2と低く、圧下量１〜
３mm程度の軽圧下圧延を行うことにより、鋳片幅
方向の厚み誤差は幅方向への塑性流動変形として
生じるので、幅方向の板厚は均一になるように修
正される。
なおこの軽圧下減厚ロール２７による幅方向へ
の塑性流動は、軽圧下減厚ロール２７と減厚ロー
ル３５との間で鋳片に張力を付与し、結果として
軽圧下減厚ロール２７の部分の鋳片にも張力が付
与されている本実施例では、さらに効果的に行わ
れる。
鋳片７が水平に矯正された後、減幅圧延機１３
の減幅ロール３４により減幅圧延が、また減厚圧
延機１４の減厚ロール３５により減厚圧延が行わ
れる。
このとき、前述したように、軽圧下減厚ロール
２７の駆動動力と減厚ロール３５の駆動動力を違
えることによりこれら減厚ロールは張力発生手段
として作用し、これら減厚ロール２７，３５の間
で鋳片７に張力が付与されている。従つて、減幅
ロール３４を通る鋳片に長手方向の張力がかかつ
ており、これにより減幅ロールによる減幅圧延時
鋳片の圧縮歪みが幅方向に生じ易くなり、単位減
幅圧延量当たりの減幅圧延荷重が少なくなり、こ
のため板幅方向での座屈が生じ難くなる。従つて
減幅圧延量を大きくすることができる。
軽圧下減厚ロール２７での圧下力は鋳片幅当り
100〜200tfである。一般に軽圧下減厚ロール２７
の駆動動力は圧下量１〜３mm程度では小さい。こ
のため上述したように鋳片７に張力を付与するた
めには、軽圧下減厚ロール２７のモータ３１に負
側の動力を与えることが望ましい。これにより鋳
片７と軽圧下減厚ロール表面間でスリツプするま
で鋳片に負側の動力、即ちブレーキ力が与えられ
る。鋳片７と軽圧下減厚ロール２７間の摩擦係数
はμ＝0.5程度であるから、鋳片単位幅当り、ス
リツプするまで50〜100tfの張力を与えることが
できる。従つて板厚を30mmとすれば鋳片に与え得
る張力は単位面積当り1.67〜3.3Kg／mm2となる。
なおこの実施例では軽圧下減厚ロール２７のみ
の駆動動力を必要量以下としたが、矯正ロール２
９を駆動するモータ３３の動力も、軽圧下減厚ロ
ール２７と同様に調整しその不足分を減厚ロール
３５の動力で付与すれば、さらに大きな張力を鋳
片に与えることができる。詳細な計算結果の内訳
は省くが、この場合鋳片に対する単位張力は２〜
４Kg／mm2程度与え得ることになる。
さらに図示実施例では減幅圧延ロール３４には
動力を付与しておらず、その仕事分も減厚ロール
３５により与えられており、これによりその分一
層張力が大となり、減幅圧延量をさらに増加させ
ている。
実験の結果、無張力の場合には10〜20mm程度の
幅調整しかできなつかたものが、鋳片に張力を付
与した場合には50〜80mmまで幅調整が可能になる
ことが確認された。
一方、このような軽圧下減厚圧延、減幅圧延、
減厚圧延を行なうとループ調整ルーパ１１におけ
る湾曲部の鋳片７に対し、速度変化を生じさせ、
この部分のループ量が変化する。このループ量の
変化は、ループ調整ルーパ１１の差動トランス２
４により検出され、コントローラ２５に送られ、
この検出量の大小に基づき、減厚ロール３５を駆
動するモータ３６を制御し、ループ量が一定にな
るように圧延速度が調整される。
この場合軽圧下減厚ロール２７を駆動するモー
タ３１、及び矯正ロール２９の動力も制御した場
合にはその駆動モータ３３は、前述のようにドラ
ツクに動力を設定しているのでループ量調整には
特に制御のための変化を与える必要はない。
また、鋳片に張力を付与して減幅圧延を行なう
ので、それに対応して減厚ロール３５の部分でも
幾分鋳片の板幅が変化する。この板幅の変化は板
幅検出器３７で検出され、その検出値に基づきコ
ントローラ３８によりモータ３９ａ，３９ｂを駆
動し、これによりウオーム減速機４０ａ，４０ｂ
を駆動し、スクリユ４１ａ，４１ｂを出し入れし
て１対の減幅ロール３４の軸受箱４２ａ，４２ｂ
を移動する。これにより減幅ロール３４による減
幅圧延量が制御され、減厚ロール３５の部分での
張力に起因する板幅変化を補償される。
なお、堅型ロール３４による減幅圧延では第３
図に示すような鋳片断片となるが、これは減厚圧
延ロール３５の圧延によつて修正される。
以上の処理を経た鋳片７は、上方ベンデングユ
ニツトのローラ群５２，５３，５６で上方に曲げ
られ、再び下方ベンデングウニツトのローラ群５
８，５９，６０で下方に曲げられ、コイル支持ロ
ール６２上でコイル７０に巻き取られる。
コイル７０が所定の長さになると、回転カツタ
ー５１により切断され、１つのコイルが完成す
る。
このコイルはコイル中間待機位置ローラ６１に
送られコイル７１として支持される。しかる後巻
戻しロール６２上にコイル７２として積載され、
このロール６２を回転させ、口出しナイフローラ
６３によりコイル７２の口出しを行い減厚圧延機
６４に鋳片７３を送り、減厚圧延を行い製品７４
を製造し、ガイドローラ６５を経て、ドラム６６
にコイル７５として巻取られる。
もちろんこの間においても連続鋳造機１及び圧
延設備１０における鋳造、圧延、巻取り作業は続
けられ、次のコイルがコイル支持ロール６０上に
作成される。
なお以上の説明において、軽圧下減厚ロール２
７での圧下量は１〜３mm程度としたが、この部分
でさらに減厚圧延するのは望ましくない。その理
由は、鋳片の板厚が薄くなると、減幅圧延時に幅
方向の座屈が生じ易くなることと、鋳片が冷え易
くなるからである。
また以上の実施例においては、スタンド２６内
において軽圧下減厚ロール２７を上流に矯正ロー
ル２９を下流に配置したが、軽圧下減厚ロール２
７を矯正ロール２９の位置に配置して、順序を逆
にしてもよく、また矯正ロール２９も軽圧下減厚
ロールとし、両ロール共に軽圧下圧延と矯正の二
重機能を持たせてもよい。
また、スタンド２６内には全て鋳片曲げ矯正用
のピンチローラのみを配置し、軽圧下減厚圧延機
を、このスタンド２６と減幅圧延機１３の間に配
置することもでき、このようにしても、前述した
のと同様な効果を得ることができる。
また以上の実施例においては、減幅圧延機１３
及び減厚圧延機１４を経た鋳片７を一端巻き取
り、後続する工程として設けられた減厚圧延設備
４３で所定の厚みまで減厚圧延したが、鋳片を巻
取らずに直接圧延することができる。第４図はこ
のような実施例を示し、第１の実施例の減厚圧延
設備４３における減厚圧延機６４、ガイドローラ
６５及び巻き取りドラム６６に相当する機器８
０，８１，８２を減厚圧延機１４の出側に直接配
置しており、このようなシステムにも本発明は適
用可能である。
〔発明の効果〕
以上明らかなように本発明の連続鋳造鋳片の圧
延方法及び圧延設備においては、鋳片の長手方向
に張力を付与しながら減幅圧延をするようにした
ので、減幅圧延時において鋳片の圧縮歪みが幅方
向に生じ易くなり、単位減幅圧延量当たりの減幅
圧延荷重が少なくなり、板幅方向での座屈が生じ
難くなる。これにより減幅圧延量を格段に増加さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による圧延設備及び
その前後の連続鋳造機及び減厚圧延設備を示す概
略図であり、第２図は同圧延設備における減幅ロ
ールに設けられた減幅量制御機構を示す上面図で
あり、第３図はその減幅ロールにより減幅圧延さ
れている鋳片を示す正面図であり、第４図は本発
明の他の実施例による圧延設備及び連続鋳造機を
示す、第１図と同様な概略図である。 図中、符号１……連続鋳造機、７……鋳片、９
……ベンデング装置、１０……圧延設備、１１…
…ループ調整ルーパ、１２……軽圧下減厚圧延
機、１３……減幅圧延機、１４……減厚圧延機、
１５……鋳片矯正機、２５……コントローラ、３
７……板幅検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 連続鋳造機により鋳造された鋳片を、切断す
    ることなく減幅圧延機に通し、減幅圧延をする圧
    延設備の圧延方法において、 減幅圧延機を通る鋳片に長手方向の張力を付与
    しながら減幅圧延をすることを特徴とする圧延方
    法。 ２ 連続鋳造機により鋳造された鋳片を、切断す
    ることなく減幅圧延機に通し、減幅圧延をする圧
    延設備において、 連続鋳造機の下流に、ループ調整ルーパ、軽圧
    下減厚圧延機、減幅圧延機及び減厚圧延機をこの
    順序で配置し、減幅圧延機に対して、減幅圧延機
    を通る鋳片に長手方向の張力を付与する手段を設
    けたことを特徴とする圧延設備。 ３ 張力付与手段を、軽圧下減厚圧延機と減厚圧
    延機とで構成し、軽圧下減厚圧延機をその減厚圧
    延作業に必要とされる動力よりも小さな動力で駆
    動し、その不足分の動力を減厚圧延機により付与
    し、この減厚圧延機の圧延速度を、ループ調整ル
    ーパのループ量が一定となるように制御したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の圧延設
    備。 ４ ループ調整ルーパを、連続鋳造機から引き出
    された鋳片を湾曲状に曲げるベンデング装置と、
    その曲げられた鋳片を直線状に直す鋳片矯正機と
    の間に配置し、軽圧下減厚圧延機をこの鋳片矯正
    機内に組み込み、鋳片矯正要素を兼ねさせたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の圧延設
    備。 ５ 減厚圧延機の出側に鋳片の板幅を検出する板
    幅検出手段を設け、この板幅検出手段の検出値に
    基づき減幅圧延機の減幅圧延量を調整するように
    構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
    記載の圧延設備。
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