JPH0631312A - 鋼片の連続熱間圧延方法及びその設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 先行する鋼片の後端部およびこれに引き続く
後続の鋼片の先端部のそれぞれに、各鋼片の突き合わせ
状態にて鋼片幅方向の少なくとも両端部が接触する切断
加工を施し、次いで各鋼片を相互に接触させると共に加
熱しつつ押圧することによって鋼片相互をその全面にわ
たって接合する接合処理を施した後に、仕上げ圧延機群
に送給して連続的に熱間圧延するに当たり、少なくとも
上記切断加工から接合処理に至るまでの間で鋼片の切断
面を不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保持する。 【効果】 接合部における酸化スケールの介在を極めて
少なくできるので鋼片相互の接合をより一層強固なもの
とすることができ、生産性の高い安定した連続熱間圧延
が実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シートバーやスラ
ブ、ビレットあるいはブルーム等の鋼片を数本乃至は数
十本にわたって連続して圧延するのに適した連続熱間圧
延方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼片の熱間圧延ラインでは、圧延
すべき鋼片を一本ずつ加熱、粗圧延、仕上げ圧延して所
望の厚みになる熱延板に仕上げられていたが、このよう
な圧延方式は、仕上げ圧延での、圧延素材の噛み込み不
良によるラインの停止が避けられず、また圧延素材の先
端、後端部の形状不良に起因した歩留り低下も著しい不
利があった。

【０００３】このため、最近では仕上げ圧延に先立って
圧延すべき鋼片の後端部、先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して圧延する圧延方式
が採用されるようになってきた。この点に関する先行技
術として特開昭61−144203号公報が参照される。

【０００４】上記特開昭61−144203号公報にて開示され
ている技術は、先行して搬送される鋼片 (以下、先行鋼
片という) の後端部と後続して搬送される鋼片 (以下、
後行鋼片という) の先端部をその全面にわたって突き合
わせそれらの幅方向両端部を予接合しこの状態を保持し
たままで圧延しようとするものである。しかしながらこ
の技術は、予接合部分に十分な接合強度をもたせるため
には接合時間を長くとる必要があって、そのためにライ
ンの延長化を招く不利があった。

【０００５】発明者らは、このような問題の解決を図る
ものとして、先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部を接
触させその領域にて鋼片の厚み方向に貫通する交番磁界
を印加しこの交番磁界によって誘起された誘導電流によ
って接合面を加熱するとともに押圧する、加熱・押圧処
理の組み合わせからなる接合方法を開発し、特開平4-89
109 号及び同4-89110 号各公報において開示した。この
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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の接合
方法は、予接合部間に未接合のギャップが存在するた
め、その後の仕上げ圧延においてこのギャップを閉塞さ
せて全面接合とすることが望まれるところ、かかる未接
合面には、クロップシャー等による切断以降の２次スケ
ールが生成 (予接合前のクロップ切断から仕上げ圧延機
到着までに20〜40秒程度の接合・搬送時間を要し、スケ
ールの厚さが30〜50μm 程度となる) し、その厚さ如何
では仕上げ圧延時に全面にわたる接合が完了せず、十分
な接合強度が得られないこともあって、この点に多少の
改善の余地が残されていた。

【０００７】なお、この点については特願平4-41247 号
明細書において提案した技術のもとでその解決が試みら
れたけれども、とくに切断加工から接合手段に至るまで
の領域で生成した切断面における２次スケールの影響が
避けられず( この間で20〜30μm 程度のスケールが生成
する) 、このスケールがその後の圧延における鋼片の破
断原因になるおそれもあり、その軽減が望まれていた。

【０００８】この発明は、上記の要請に有利に応えるも
ので、仕上げ圧延において板幅方向全域にわたる完全接
合を可能とする、鋼片の連続熱間圧延方法及びその設備
を提案することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、先行する鋼
片の後端部およびこれに引き続く後続の鋼片の先端部の
それぞれに、各鋼片の突き合わせ状態にて鋼片幅方向の
少なくとも両端部が接触する切断加工を施し、次いで各
鋼片を相互に接触させると共に加熱しつつ押圧すること
によって鋼片相互をその幅方向の少なくとも両端部につ
いて接合し、さらに押圧を継続することによって残りの
未接合部をも閉塞させる接合処理を施した後に、仕上げ
圧延機群に送給して連続的に熱間圧延するに当たり、少
なくとも上記切断加工から接合処理に至るまでの間で鋼
片の切断面を不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保持
することを特徴とする鋼片の連続熱間圧延方法である。

【００１０】また、この発明は、先行する鋼片の後端部
およびこれに引き続く後続の鋼片の先端部のそれぞれに
各鋼片の突き合わせ状態にて鋼片幅方向の少なくとも両
端部が接触する切断加工を施す切断手段と、各鋼片を切
断面において相互に接触させると共に加熱しつつ押圧す
ることによって鋼片相互をその全面にわたって接合する
接合手段と、接合済の鋼片にその全長にわたって脱スケ
ール処理を施すスケールブレーカーと、スケール除去済
の接合鋼片に仕上げ圧延を施す熱間仕上げ圧延機群の配
列になり、切断手段と接合手段の間に鋼片の切断面を不
活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保持する雰囲気調整
手段を配置したことを特徴とする鋼片の連続熱間圧延設
備である。

【００１１】この発明では、上記熱間圧延設備の雰囲気
調整手段は不活性ガス又は還元性ガスを噴射するガス吹
付けノズル、あるいは切断手段を接合手段とともに取り
囲むチャンバーとこのチャンバーに不活性ガスもしくは
還元性ガスを供給するガス供給機構よりなるものがとく
に有利に適合する。

【００１２】図１にこの発明に従う連続熱間圧延設備の
構成を示す。

【００１３】図中１はドラムシャーなどからなる切断手
段であって、この切断手段１は図２に示すように先行鋼
片Ａの後端部および後行鋼片Ｂの先端部を各鋼片の突き
合わせ状態にて鋼片幅方向の少なくとも両端部を接触さ
せる切断加工を施す。

【００１４】２は各鋼片Ａ, Ｂを切断面において相互に
接触させると共に加熱しつつ押圧することによって図３
ａ，ｂに示すように鋼片の接合面積を漸次拡大していき
鋼片相互をその全面にわたって接合する接合手段であっ
て、この接合手段２はその詳細な図示はしないが例えば
短時間で所定の温度域に加熱可能な交番磁界発生装置
（鋼片の厚み方向に貫通する交番磁界を印加しこれによ
って誘起された誘導電流によって加熱する仕組みのも
の，特開平４−８９１０９号公報参照）と鋼片Ａ,Ｂを
それぞれ上下に挟み込む複数組みの押圧用ピンチロール
から構成される。

【００１５】また、３は接合済の鋼片Ａ，Ｂにその全長
にわたって脱スケール処理を施すスケールブレーカー、
４はスケール除去済の接合鋼片に熱間仕上げ圧延を施す
圧延機群であり、

【００１６】５は切断手段１から接合手段２に至るまで
の間で鋼片Ａ，Ｂの切断面を不活性雰囲気もしくは還元
性雰囲気に保持する雰囲気調整手段であって、ここで
は、切断手段１の出側直後から接合手段２に至るのでの
領域で鋼片の搬送に同期して移動（移動機構の詳細は一
般に知られているものが適用でき、とくに図示はしな
い）可能でかつヘッドの回転を可能としたガス吹付けノ
ズル５ａ，５ｂからなるもの (設備費の低減のため、と
くに切断手段１から接合手段２に至るまでの距離がとく
に長い場合に有利な形式) を例として示した。

【００１７】

【作用】接合手段２において鋼片Ａ, Ｂの完全接合 (幅
方向の中央部にギャップのない状態) を実施すればそれ
以降はスケールの生成はなく、したがって鋼片相互の接
合に際して幅方向の中央部のギャップを完全に閉塞させ
る手法は極めて有効な手段といえる。

【００１８】ところが、鋼片の切断から接合手段２に至
るまでの間で、鋼片の切断面にはすでに20〜30μm 程度
の２次スケールが生成し、その厚みよっては十分な接合
が望み得なかったのである。

【００１９】この発明では、鋼片の切断手段１から接合
手段２に至るまでの間で鋼片Ａ, Ｂの切断によって露出
した新生面 (接合予定面) を不活性雰囲気もしくは還元
性雰囲気に保持するようにしたので、その部位における
スケールの成長を抑制することが可能となり、仕上げ圧
延では、その接合部分はロールのすき間内での高い圧縮
応力の作用のもとで金属的に接合し、以降の圧延におい
てその部分から破断分離するようなことは全くなくな
る。

【００２０】先行鋼片Ａと後行鋼片Ｂの接合処理とこれ
に続く熱間仕上げ圧延は以下の要領に従って行う。

【００２１】粗圧延機群６を経た鋼片Ａ, Ｂのそれぞれ
に、切断手段１を用いて各鋼片の突き合わせ状態でその
幅方向の少なくとも両端が接触するような平面形状にな
るように切断加工を施し、ここから各鋼片の先端部、後
端部が完全に接合されるまでの間は図４〜６に示すよう
に、切断面を不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保持
すべく、雰囲気調整手段５によって不活性ガスもしくは
還元性ガスを吹きつける。

【００２２】そして、接合手段２にて、各鋼片Ａ, Ｂを
相互に接触させると共に加熱しつつ押圧することによっ
て図３に示したように鋼片の接合面積を漸次拡大してい
き幅方向の全域にわたって鋼片相互を接合し、次いで、
表面スケールを除去するスケールブレーカー３を通した
後、圧延機群４に送給して熱間仕上げ圧延を行う。

【００２３】図７は、切断手段１を接合手段２とともに
取り囲むチャンバー５ｃを配置し、このチャンバー７内
にその壁面に設けたガス供給機構 (図示省略) を通して
不活性ガスあるいは還元性ガスを吹き込むことによって
所定の雰囲気に保持し、鋼片の切断面におけるスケール
の生成を抑制する雰囲気調整手段５´の他の例を示した
ものであり、この雰囲気調整手段５´はとくに切断手段
１と接合手段２が近接して配置されている場合に有利な
形式のものであって、これによっても同様の効果を得る
ことができる。

【００２４】不活性雰囲気とするためのガスとしては、
たとえば窒素ガスが、また還元性雰囲気にするためのガ
スとしては、水素を0.5 ％程度含んだ窒素ガスなどが好
適である。

【００２５】雰囲気調整手段５として、とくに上掲図１
に示したようなノズル５ａ, ５ｂを用いる場合には鋼片
の切断から雰囲気調整に入るまでに多少時間的な遅れが
生じる場合もあるので、ノズルのヘッドは回転機構を有
するものとするのがとくに望ましい。またノズル５ａ,
５ｂの移動速度は鋼片の搬送速度から演算、制御するよ
うにしてもよく、また、該ノズル５ａ, ５ｂに鋼片の端
部を検出する検出器を配置しておき、これによる検出結
果に基づいて制御するようにしてもよい。

【００２６】この発明に適合する雰囲気調整手段は、上
掲図１、図７に示したものに限定されるものではなく、
ガス吹付けノズルとチャンバーを組合せたもの、あるい
は固定式のノズルを切断手段１から接合手段２に至るま
での間に複数設置して各ノズルにて不活性ガスや還元性
ガスを噴射するようにしてもよく、種々の組合せになる
ものが適用できる。

【００２７】

【実施例】幅1200mm, 厚さ260mm になる低炭素鋼スラブ
を粗圧延にて30mmの厚さになるまで圧延したのち、上掲
図１に示した構成になる熱間連続圧延設備に送給して鋼
片の切断 (図２に示すような平面形状に切断) 、さらに
接合 (交番磁界を印加した加熱方式を採用) し、これに
引き続いて仕上げ圧延を行い厚さ３mmに仕上げた場合に
おける鋼片接合部分のスケールの生成状況および圧延中
における板の破断の有無について調査した。

【００２８】なお、この実施例では、ガス吹付けノズル
を鋼片の幅方向に100 mm間隔で15基配置し、クロップシ
ャーによる切断後、切断面に対して即座に還元性ガス
(水素を0.5 ％を含む窒素ガス) を、流量0.5Nm³/min,
ノズルの先端から鋼片の切断面までの距離を100 mm以内
に収まる条件下で吹き付け (鋼片の搬送速度約１ｍ／S
と同期して移動) 、このガスの吹き付けを鋼片の接合が
完了するまで継続して行った。

【００２９】接合完了後に鋼片を一たんラインから降ろ
して接合部のスケール厚を測定したところ、板幅方向に
おいて若干のばらつきは存在したものの、ほぼ５〜10μ
m の範囲にあって、スケールの生成は極めて少なく、こ
れに引き続いて圧延を行った場合では圧延中の接合部の
破断分離は皆無であって安定した圧延ができることが確
かめられた。

【００３０】これに対して、鋼片の切断から接合に至る
までの間で２次スケールの生成を抑制する何らの手立て
も施さなかった場合には、接合部におけるスケール厚は
20〜30μm 程度であり、圧延中における接合部の破断分
離も３〜５／10,000コイルの割合で発生するのが避けら
れなかった。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、先行鋼片と後行鋼片
の接合部における酸化スケールの介在を極めて少なくで
きるので鋼片相互の接合をより一層強固なものとするこ
とができ、生産性の高い安定した連続熱間圧延が実施で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に好適な設備の構成説明図であ
る。

【図２】鋼片の切断形状を示した図である。

【図３】ａ，ｂは鋼片の接合状況の説明図である。

【図４】鋼片の接合状況の説明図である。

【図５】鋼片の接合状況の説明図である。

【図６】鋼片の接合状況の説明図である。

【図７】この発明の実施に好適な設備の他の例を示した
図である。

【符号の説明】

１ 切断手段 ２ 接合手段 ３ スケールブレーカー ４ 仕上げ圧延機群 ５ 雰囲気調整手段 ５´雰囲気調整手段 ６ 粗圧延機 Ａ 先行鋼片 Ｂ 後行鋼片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 雄作 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 鑓田 征雄 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 典生 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先行する鋼片の後端部およびこれに引き
   続く後続の鋼片の先端部のそれぞれに、各鋼片の突き合
   わせ状態にて鋼片幅方向の少なくとも両端部が接触する
   切断加工を施し、次いで各鋼片を相互に接触させると共
   に加熱しつつ押圧することによって鋼片相互をその幅方
   向の少なくとも両端部について接合し、さらに押圧を継
   続することによって残りの未接合部をも閉塞させる接合
   処理を施した後に、仕上げ圧延機群に送給して連続的に
   熱間圧延するに当たり、 少なくとも上記切断加工から接合処理に至るまでの間で
   鋼片の切断面を不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保
   持することを特徴とする鋼片の連続熱間圧延方法。
2. 【請求項２】 先行する鋼片の後端部およびこれに引き
   続く後続の鋼片の先端部のそれぞれに各鋼片の突き合わ
   せ状態にて鋼片幅方向の少なくとも両端部が接触する切
   断加工を施す切断手段と、各鋼片を切断面において相互
   に接触させると共に加熱しつつ押圧することによって鋼
   片相互をその全面にわたって接合および閉塞する接合手
   段と、接合済の鋼片にその全長にわたって脱スケール処
   理を施すスケールブレーカーと、スケール除去済の接合
   鋼片に仕上げ圧延を施す熱間仕上げ圧延機群の配列にな
   り、切断手段と接合手段の間に鋼片の切断面を不活性雰
   囲気もしくは還元性雰囲気に保持する雰囲気調整手段を
   配置したことを特徴とする鋼片の連続熱間圧延設備。
3. 【請求項３】 雰囲気調整手段が、不活性ガス又は還元
   性ガスを噴射するガス吹付けノズルである請求項２記載
   の連続熱間圧延設備。
4. 【請求項４】 雰囲気調整手段が、切断手段を接合手段
   とともに取り囲むチャンバーとこのチャンバーに不活性
   ガスもしくは還元性ガスを吹き込むガス供給機構よりな
   るものである請求項２記載の連続熱間圧延設備。