JPH06238303A

JPH06238303A - 鋼片の連続熱間圧延方法

Info

Publication number: JPH06238303A
Application number: JP2552893A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Takebayashi; 克浩竹林; Masanori Kitahama; 正法北浜; Kunio Isobe; 邦夫磯邉; Norio Takashima; 典夫高島; Toshisada Takechi; 敏貞武智
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【構成】粗圧延工程を経た先行の鋼片と、この鋼片に
引き続いて搬送される後行の鋼片を、仕上げ圧延設備の
入側にて接合したのち、仕上げ圧延設備に送給し、連続
して熱間圧延を行うに当り、切断加工を施した先行鋼片
の後端部及び／又は後行鋼片の先端部の一部の領域に凹
み加工を施したのち、先行鋼片の後端部及び後行鋼片の
先端部に加熱・押圧処理を施して両鋼片を接合し、しか
るのち仕上げ圧延に供する。【効果】接合を小さな押圧力で確実に行うことがで
き、また圧延中に接合部が破断分離するような憂いなし
に、生産性の高い連続熱間圧延が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シートバー、スラ
ブ、ビレット又はブルーム等の鋼片を数本から数十本連
続して圧延する場合に適した連続熱間圧延方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延ラインでは、圧延すべき
鋼片を一本ずつ粗圧延ついで仕上げ圧延して所定の厚み
になるように仕上げていたが、かような圧延方式では、
仕上げ圧延にて圧延素材の噛み込み不良に起因したライ
ン停止を引き起こし易く、また圧延素材の先端部及び後
端部の形状不良に由来した歩留り低下が著しかった。そ
こで最近では上記のような問題を回避するために、仕上
げ圧延に先立ち、これら鋼板の先端部と後端部をつなぎ
合わせ、これを熱間圧延ラインに連続的に供給する圧延
方式が採用されるようになってきた（例えば特開昭61−
144203号公報等) 。

【０００３】上掲特開昭61−144203号公報にて開示され
た技術は、仕上げ圧延機の入側にて、先行して搬送され
る鋼片（以下先行鋼片という）の後端部と、後行して搬
送される鋼片（以下後行鋼片という）の先端部とをその
全面にわたって突き合わせたのち、それらの幅方向両端
部を予接合し、この状態を保持して圧延しようとするも
のである。しかしながら上記の方法によって、予接合部
に十分な接合強度をもたせるためには長時間の接合時間
を必要とし、そのためラインの延長化を図らなければな
らない等の問題があった。

【０００４】この点発明者らは先に、上記の問題を解決
するものとして、先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部
を、少なくとも各鋼片の幅方向両端部にて接触させる一
方、それらの間にはギャップを設け、該接触部を局所的
に加熱・押圧することからなる接合方法を開発し、特願
平２−203991号及び同２−203992号各明細書において開
示した。上記の接合法の開発により、従来に比べ、接合
作業の迅速、簡便化が可能となった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の接
合方法では、先行鋼片の後端部及び／又は後行鋼片の先
端部を所定の形状に切断する必要があるため、製造する
鋼片の板幅に応じて専用の切断刃を用いねばならず、異
なる板幅の鋼片を接合する際にはクロップ切断装置の切
断刃を交換する必要が生じ、それ故、一連の連続圧延に
おいてはわずかな板幅変更しか許容されないという問題
があった。また、先行鋼片の後端部及び後行鋼片の先端
部を、加熱した後、押圧して接合する方法が種々提案さ
れているが、かかる加熱の際、板幅方向にわたる温度ム
ラが生じた場合には、押圧の際に昇温不足の領域での変
形抵抗が大きいことから過大な押圧力を必要とし、押圧
装置が巨大化するだけでなく、昇温不足の領域は接合面
での局所変形が生じにくいために、所定の押圧変位量を
得ようとすると座屈が生じるという問題があった。さら
に、上記いずれの場合においても、先行鋼片の後端部及
び／又は後行鋼片の先端部を平坦形状以外の形状に切断
した場合には、板幅方向において圧延材の体積の不均一
が生じるため、引き続く仕上げ圧延において接合された
領域以外の部分が開口し易くなり、板幅が実質的に減少
するために、圧延荷重の低下によってロールギャップが
小さくなり、接合部の板厚が薄くなることに起因する板
破断や、ロール疵等の発生が懸念される。

【０００６】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、仕上げ圧延機の入側において、鋼片同士を簡便
かつ迅速に接合すると共に、仕上げ圧延における非接合
領域の開口を効果的に防止し得る新規な鋼片の連続熱間
圧延方法を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明の要旨
構成は次のとおりである。１．粗圧延工程を経た先行の鋼片と、この鋼片に引き続
いて搬送される後行の鋼片を、仕上げ圧延設備の入側に
て接合したのち、仕上げ圧延設備に送給し、連続して熱
間圧延を行うに当り、切断加工を施した先行鋼片の後端
部及び／又は後行鋼片の先端部の一部の領域に凹み加工
を施したのち、先行鋼片の後端部及び後行鋼片の先端部
に加熱・押圧処理を施して両鋼片を接合し、しかるのち
仕上げ圧延に供することからなる鋼片の連続熱間圧延方
法。

【０００８】２．上記１において、凹み加工を施すべき
一部の領域が、両鋼片の先端部の少なくとも幅方向両端
部を除いた領域である鋼片の連続熱間圧延方法。

【０００９】３．上記１又は２において、凹み加工を施
すべき一部の領域が、両鋼片において接合に必要な昇温
が困難な領域である鋼片の連続熱間圧延方法。

【００１０】以下、この発明を具体的に説明する。図１
に、この発明の実施に用いて好適な熱間圧延設備を模式
で示し、図中番号１は粗圧延機ａを経た先行鋼片、２は
先行鋼片１に引き続いて搬送される後行鋼片、３は圧延
機スタンドF1, F2,---- のタンデム配列になる熱間仕上
げ圧延機、４は先行鋼片１の後端部及び／又は後行鋼片
２の先端部を切断加工する切断装置、５は切断加工され
た先行鋼片１の後端部及び／又は後行鋼片２の先端部に
つき、その幅方向の任意の一部の領域に凹み加工を施す
加工装置、６は鋼片を加熱、接合するための加熱接合装
置、そして７は仕上げ圧延に先立ち鋼片１，２の表面に
生成したスケールを除去するためのスケールブレーカー
である。

【００１１】さて、この発明に従い、先行、後行鋼片
１，２の両端部以外の領域に凹み加工を施したのち、両
端部を加熱・押圧し、しかるのち仕上げ圧延を行う場合
について具体的に説明する。まず切断装置４によって先
行鋼片１の後端部及び後行鋼片２の先端部をそれぞれ、
図２（ａ）に示すような形状に切断加工する。この段階
では、先行鋼片１と後行鋼片２の突き合わせ接触状態に
おいて、両鋼片間にはほぼ間隙が無い状態になってい
る。ついで先行鋼片１の後端部及び後行鋼片２の先端部
の少なくともいずれか一方に、接合装置６において加熱
を予定している領域（この例では板幅両端部）以外の領
域について凹み加工を施す。その結果、図２（ｂ）に示
すように（この例では先行鋼片１の後端部及び後行鋼片
２の先端部両方に凹み加工が施されている）、凹み加工
を施した領域の板厚が増大し、また先行鋼片１と後行鋼
片２を突き合わせると凹み加工を施した部分には間隙が
できる。そして、加熱接合装置６による加熱と、鋼片
１，２の搬送速度の調整による押圧操作の組み合わせに
て、図２（ｃ）に示すように先行鋼片１及び後行鋼片２
の両端部近傍域に圧縮応力を発生させて相互に密着、接
合させたのち、仕上げ圧延機３に送給して熱間仕上げ圧
延を行なう。

【００１２】熱間仕上げ圧延機３の入側で接合される領
域は、図２（ｃ）に示すように、各鋼片の幅方向の両端
部近傍域のみの仕上げ圧延に最小限必要な幅領域である
ので、両者はギャップｇを有する状態で極めて短時間の
うちに接合される。このギャップは、突き合わせ接合に
先立つ凹み加工により作られた間隙であり、凹み加工の
性質上加工部の板厚が増大しているが、接合時にギャッ
プが閉塞するまで押圧を行った場合には板幅全域にわた
って同一の増大量となる。また、接合、押圧後にギャッ
プが残存した状態であっても、この状態で仕上げ圧延機
３にて、図２（ｄ）に示すような圧延が施されると、鋼
片１，２の先端部、後端部ではギャップが存在する領域
の板厚が厚いことから、ギャップを埋めようとするメタ
ルフローが促進され、その結果各鋼片の端面は、図２
（ｅ）に示すように、幅方向の全面にわたって閉塞され
ることになり、従って仕上げ圧延において接合部が開口
し、実質的な板幅の減少に伴う荷重の減少によって接合
部の板厚が減少したり、ロール疵が発生するようなこと
はない。

【００１３】

【作用】この発明において、鋼片端部の切断形状につい
ては、図３（ａ）に示したようなフラットなものの他、
図３（ｂ），（ｃ）に示すような凸状、凹状の組み合わ
せなど種々の形状のものが適用でき、また上記のような
形状を得るための切断手段としては、シャー、ガス切断
あるいはレーザー溶断などが適合する。

【００１４】凹み加工を施すための手法としては、前掲
図１に示したような圧下ロールを備えた装置のほか、鍛
圧加工用のアンビルなどを適用することができる。ここ
に凹み加工を施す幅方向の位置は、加熱接合装置におけ
る接合予定領域を除く任意の部分とする。とくに、両鋼
片において均一加熱が困難な領域に凹み加工を施すこと
は有利である。

【００１５】ついで両鋼片を突き合わせたのち、加熱・
押圧処理を施す。かかる加熱・押圧処理としては、１）接合予定部（非凹み加工部）が接触状態又は非接触
状態の如何にかかわらず、接合予定部の温度が目標温度
に達した時点で加熱を停止し、ついで押圧する方法、２）同じく、接合予定部が接触状態又は非接触状態の如
何にかかわらず、接合予定部の温度が接合可能温度に達
したならば、加熱は継続したままで、押圧を開始する方
法、３）最初から鋼片同士を押圧し、接触部の加熱も同時に
行う方法、４）所定の接合代まで押圧したのち、加熱する方法などいずれの方法でも良い。

【００１６】上記のような加熱・押圧処理を施すに当た
っては、接合予定部以外の領域が凹み加工されているた
め、必要最小限の押圧力によって効果的な接合が可能と
なり、また加熱領域も必要最小限でよいため、接合時間
も短縮される。また従来の方法では、高温加熱部以外の
領域は局所的な変形がしにくいため、押圧時に鋼板の座
屈が生じ、高温部の押圧が効果的に行えなくなるという
欠点があったのに対し、この発明法に従えば、高温加熱
部のみが押圧されるので、座屈などの発生なしに、接合
を効果的に行うことができるのである。

【００１７】なお加熱手段としては、バーナーによる加
熱やソレノイド式のコイルによる高周波加熱のほか、交
番磁界発生コイルを用い鋼片の厚み方向に対してそれを
貫くような交番磁界を印加して加熱する、いわゆるトラ
ンスバース方式による加熱（特願平２−203991号明細書
参照）などが適用できる。

【００１８】

【実施例】

実施例１前掲図１に示した熱間圧延設備を用い、次の要領で連続
熱間圧延を実施した。鋼片としては、先行及び後行鋼片
とも幅：1000mm、厚み：30mmのシートバーを用いた。さ
て先行シートバーの後端部及び後行シートバーの先端部
をそれぞれ、図３（ａ）に示したようなフラットな形状
に切断したのち、図４に示すように、両者の突き合わせ
接触状態において10mmの間隙ができるように、各シート
バーの両端域200 mmを除く中央域に凹み加工を施し、つ
いで両鋼片を非接触状態でバーナー加熱によって所定温
度（1450℃）まで加熱した後、押圧処理を施して図５に
示すような形状としてから、仕上げ圧延を施して厚さ３
mmの熱延板に仕上げた。その結果、圧延中にシートバー
の接合部が破断分離するようなことはなく、安定して圧
延できることが確かめられた。また、仕上げ圧延後は接
合部のギャップは完全に埋まり、強固な接合強度が得ら
れていた。

【００１９】これに対し、図６に示すように、平面形状
が前掲図４と同じものを切断機によって切り出し（従っ
て中央域は厚肉となってはいない）、その他の条件を同
一にして接合したのち、仕上げ圧延をした場合は、仕上
げ圧延後もシートバーの接合部にギャップが残り、場合
によっては仕上げ圧延機を通板中に破断分離するなど重
大な事故が発生した。

【００２０】実施例２同じく図１に示した熱間圧延設備を用い、実施例１と同
様の要領で連続熱間圧延を実施した。鋼片幅は、先行及
び後行鋼片とも1000mm（厚み：30mm）のシートバーを用
いた。また、凹み加工は、図４に示すように、両者の突
き合わせ接触状態において10mmの間隙ができるように、
各シートバーの両端域 200mmを除く中央域に施し、つい
で両鋼片を突き合わせ接触状態でトランスバース式コイ
ル加熱によって所定温度（1450℃）まで加熱した後、押
圧処理を施して図５に示すような形状としてから、仕上
げ圧延を施して厚さ３mmの熱延板に仕上げた。その結
果、必要最小限の領域のみを加熱できたことにより、接
合時間も最小限にすることができた。また圧延中にシー
トバーの接合部の板厚が過薄となって破断分離するよう
なことはなく、安定して圧延できることが確かめられ
た。また、仕上げ圧延後においても接合部のギャップは
完全に閉塞しており、圧延荷重の変動もわずかであっ
た。さらに圧延ロールにも疵や圧痕等は観察されなかっ
た。

【００２１】この点、図６に示すように、平面形状が前
掲図４と同じものを切断機によって切り出し、その他の
条件を同一にして接合したのち、仕上げ圧延をした場合
は、仕上げ圧延後もシートバーの接合部にギャップが残
り、接合部の板厚が過薄となって、場合によっては仕上
げ圧延機を通板中に破断分離するなど重大な事故が発生
すると共に、接合部の通板に伴ってロール疵が発生し、
製品に転写される不具合が生じた。

【００２２】実施例３同じく図１に示した熱間圧延設備を用い、実施例１と同
様の要領で連続熱間圧延を実施した。鋼片幅は、先行及
び後行鋼片とも1600mm（厚み：30mm）のシートバーを用
いた。また、凹み加工は、図７に示すように、両者の突
き合わせ接触状態において10mmの間隙ができるように、
各シートバーの両端域 300mmを除く中央域に施し、つい
で両鋼片を非接触状態で、シートバーの幅方向両端に配
置した２台のトランスバース式コイルによって所定温度
（1450℃）まで加熱した後、押圧処理を施して図８に示
すような形状としてから、仕上げ圧延を施して厚さ３mm
の熱延板に仕上げた。その結果、押圧力：約20tf程度で
加熱部は座屈することなく良好に接合され、また圧延中
にシートバーの接合部の板厚が過薄となって破断分離す
るようなことはなく、安定して圧延できることが確かめ
られた。また、仕上げ圧延後においても接合部のギャッ
プは完全に閉塞しており、圧延荷重の変動もわずかであ
った。さらに圧延ロールにも疵や圧痕等は観察されなか
った。

【００２３】この点、図３（ａ）に示したように、平面
形状がフラットなままのシートバーを同様の条件にて加
熱・押圧処理したところ、図９に示すように、板幅端部
の約300 mm程度は所定温度（1450℃）が得られたもの
の、中央部の約1000mmの領域は所定の温度に到達してお
らず、平均温度は約1200℃であった。このように板幅端
部以外の領域は昇温が不十分であることから、約 120tf
の押圧力が必要となり、場合によっては座屈の発生によ
って加熱部の接合が不十分となるだけでなく、仕上げ圧
延中に破断分離など重大な事故が発生した。

【００２４】実施例４同じく図１に示した熱間圧延設備を用い、実施例１と同
様の要領で連続熱間圧延を実施した。鋼片幅は、先行及
び後行鋼片とも 800mm（厚み：30mm）のシートバーを用
いた。また、凹み加工は、図10に示すように、両者の突
き合わせ接触状態において両端部に10mmの間隙ができる
ように、各シートバーの中央域 600mmを除く両端部に施
し、ついで両鋼片を非接触状態でトランスバース式コイ
ルによって所定温度（1450℃）まで加熱した後、押圧処
理を施して図11に示すような形状としてから、仕上げ圧
延を施して厚さ３mmの熱延板に仕上げた。その結果、押
圧力：約20tf程度で加熱部は座屈することなく良好に接
合され、また圧延中にシートバーの接合部の板厚が過薄
となって破断分離するようなことはなく、安定して圧延
できることが確かめられた。

【００２５】この点、図３（ａ）に示したように、平面
形状がフラットなままのシートバーを同様の条件にて加
熱・押圧処理したところ、図12に示すように、板幅中央
部の約 600mm程度は所定温度（1450℃）が得られたもの
の、両端部の約 100mmの領域は所定の温度に到達してお
らず、板幅最端部の温度は約1100℃であった。このよう
に板幅端部領域は昇温が不十分であることから、押圧に
際しては約40tfの押圧力が必要となったことに加え、両
端部の昇温不足域が変形しにくいために、それに近接す
る内側約50mmの領域は所定の押圧変位位置を得ることが
できず、接合幅が減少して仕上げ圧延中に、破断分離な
ど重大な事故が発生した。

【００２６】

【発明の効果】かくしてこの発明に従い、先行鋼片と後
行鋼片を仕上げ圧延設備の入側で接合するに先立ち、加
熱接合予定部以外の領域に予め凹み加工を施すことによ
って、接合を小さな押圧力で確実に行うことができ、ま
た仕上げ圧延段階では鋼片端部を幅方向全面にわたって
閉塞させることができるので、圧延中に接合部が破断分
離するような憂いなしに、生産性の高い連続熱間圧延が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に用いて好適な熱間圧延設備の
模式図である。

【図２】鋼片の接合要領を示した図である。

【図３】鋼片の切断形状を示した図である。

【図４】鋼片の接合部形状を示した図である。

【図５】加熱・押圧後の先行鋼片と後行鋼片の接合状況
を示した図である。

【図６】従来法による鋼片の接合状況を示した図であ
る。

【図７】鋼片の接合部形状の別例を示した図である。

【図８】加熱・押圧後の先行鋼片と後行鋼片の接合状況
の別例を示した図である。

【図９】フラットの切断面における加熱領域を示した図
である。

【図１０】鋼片の接合部形状の別例を示した図である。

【図１１】加熱・押圧後の先行鋼片と後行鋼片の接合状
況の別例を示した図である。

【図１２】フラットの切断面における加熱領域の別例を
示した図である。

【符号の説明】

１先行鋼片２後行鋼片３熱間仕上げ圧延機４切断装置５凹み加工装置６加熱接合装置７スケールブレーカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯邉邦夫千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者高島典夫千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者武智敏貞千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粗圧延工程を経た先行の鋼片と、この鋼
片に引き続いて搬送される後行の鋼片を、仕上げ圧延設
備の入側にて接合したのち、仕上げ圧延設備に送給し、
連続して熱間圧延を行うに当り、切断加工を施した先行
鋼片の後端部及び／又は後行鋼片の先端部の一部の領域
に凹み加工を施したのち、先行鋼片の後端部及び後行鋼
片の先端部に加熱・押圧処理を施して両鋼片を接合し、
しかるのち仕上げ圧延に供することを特徴とする鋼片の
連続熱間圧延方法。
【請求項２】請求項１において、凹み加工を施すべき
一部の領域が、両鋼片の先端部の少なくとも幅方向両端
部を除いた領域である鋼片の連続熱間圧延方法。
【請求項３】請求項１又は２において、凹み加工を施
すべき一部の領域が、両鋼片において接合に必要な昇温
が困難な領域である鋼片の連続熱間圧延方法。