JPH0639406A - 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、上記接合手
段の入側にて鋼片の切断面に対して高圧水による脱スケ
ール処理を施し、鋼片相互の接合が完了するまで切断面
を不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気に保持する。 【効果】 鋼片相互の接合をより一層強固にして生産性
の高い安定した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
延方法およびその設備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) 、その軽減が求められていた。

【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
合を可能にして、安定した連続熱間圧延が実現できる方
法および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、上記接合手段の入側にて鋼片の切
断面に対して高圧水による脱スケール処理を施し、鋼片
相互の接合が完了するまで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熱間圧延に
おけ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、接合済み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
済み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、上記接合手段に鋼片の接合中にその雰囲
気を不活性もしくは還元性雰囲気に保持する雰囲気調整
手段を設け、この接合手段の入側に鋼片の切断面に生成
した２次スケールを除去する脱スケール手段を配置した
ことを特徴とする鋼片の連続熱間圧延設備である。

【００１１】図１にこの発明に従う連続熱間圧延設備の
構成を示す。

【００１２】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。

【００１３】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は図４に示すような交番磁界発生装
置２ａ（磁極を形成するコアａとコイルｂと電源ｃとか
らなり、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４−89120 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
２ｂから構成される。また、同図中の３は雰囲気調整手
段であって、この調整手段３にて不活性ガス又は還元性
ガスを接合部分に供給することによって切断面 (接合予
定面) における２次スケールの生成の抑制を図る。

【００１４】また、４は接合済みの鋼片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、５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、

【００１５】６は接合手段２の入側で鋼片Ａ，Ｂの切断
面に生成した２次スケールを除去すための脱スケール手
段であって、この脱スケール手段６は、図５に示すよう
に鋼片Ａ，Ｂの切断面に対し約100 kgf/cm² 以上の高圧
水の噴射が可能でかつヘッドの回転可能な高圧水噴射ノ
ズル６ａ, ６ｂなどが適用される。

【００１６】

【作用】接合手段２によって鋼片Ａ, Ｂの板幅方向の全
面にわたる接合 (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。

【００１７】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。

【００１８】この発明では、切断手段１から接合手段２
に至るまでの間に生成する、切断によって露出した鋼片
Ａ, Ｂの新生面（接合予定面) における２次スケール
を、接合手段２の入側に配置した脱スケール手段６によ
って取り除き、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気下で
鋼片相互を接合( 鋼片の幅方向の中央部にギャップがな
い状態にする) 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、その後の
仕上げ圧延では、その接合部分はロールすき間内での高
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。

【００１９】高圧水を利用して脱スケール処理を行う理
由は、鋼片の切断面に向けて高圧水を噴射すると、その
表面温度は700 ℃以下になる。ここにスケールの成長速
度は鋼材温度と強い相関があり、とくに600 ℃以下にな
るとスケールはほとんど成長しなくなり、スケールの除
去と併せて温度低下によるスケール生成の抑制を図るの
に有利だからである。

【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７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、接合手段１の入側の脱スケー
ル手段６に鋼片の先端部、後端部がそれぞれ到達した時
点でその切断面に対して高圧水を噴射し、この切断面が
高温に復熱する前に接合手段２に搬送する。

【００２２】そして次に、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
よって上掲図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、
つづいて表面スケールを除去するスケールブレーカー４
を通過させた後、圧延機群５に送給して熱間仕上げ圧延
を行う。

【００２３】接合手段２の加熱形式は、この発明におい
ては交番磁界を印加する形式のものに限定されるわけで
はなく、接合時間の延長を伴わない限り直火式ガスバー
ナー(アセチレントーチ等) や直接通電加熱方式が適用
できるが、とくに、交番磁界を印加する形式のもので
は、鋼片をその全幅にわたって完全に接合する場合に非
常に大きな電気容量が必要となると考えられるので、か
かる形式を採用する場合には鋼片の端部からその中央部
へ向けて100 〜300 mm程度つながるまでは加熱を継続
し、それ以降は加熱を停止、鋼片相互の押圧をそのまま
継続して幅方向の中央部のギップを閉塞させるようにす
るのがよく、この場合、鋼片の接合にかかる時間 (幅端
部から100 〜300 mmまでの領域の接合に要する時間) は
ほぼ２〜３秒であるから、接合手段２を台車等を利用し
て仕上げ圧延機群５に向けて移動できる構造としておけ
ば上記の作業を容易に行わしめることができる。

【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 (弱還元
性)などが好適である。

【００２５】雰囲気調整手段３としては、とくに上掲図
４に示したような鋼片の上面のみにおけるカバー方式と
して示したが、下面のみあるいは上下面に設置する方式
の何れでもよく、また、カバーの材質はセラミックスが
有利に適合する。

【００２６】脱スケール手段６による高圧水の噴射タイ
ミングは、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、かかる手段６のたとえばノズル部分に
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。

【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の厚さになるまで粗圧延したのち、上
掲図１に示した構成になる連続熱間圧延設備に送給して
クロップシャーにより鋼片を切断 (図２ａに示すような
平面形状に切断：先行鋼片の後端部は直線状に、後行鋼
片の先端は幅方向の中央部が凹んだ( 凹み代：20mm) 円
弧状) したのち、接合手段の入側に配置した脱スケール
手段にて切断面を約150 kgf/cm² の高圧水によるデスケ
ーリング (0.025 秒) を行い、次いで接合 (交番磁界を
印加した加熱形式を採用し最初の３秒間で両端を200 mm
ずつ接合、その後の３秒間は加熱を停止し押圧のみを継
続してギャップを閉塞) し、これに引き続いて仕上げ圧
延を行い厚さ３mmのストリップに仕上げ、圧延中の板の
破断の有無を調査した。

【００２８】なお、この実施例では、鋼片の接合中に
H₂：0.5 ％, Ｎ₂ ：99.5％の混合ガスを供給し切断面に
おけるスケールの生成を抑制するようにした。

【００２９】その結果、この発明にしたがって鋼片を接
合して熱間圧延した場合においては鋼片の接合部の破断
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、大気下で鋼片の接合を行っ
た他はすべて同一の条件とした場合では仕上げ圧延機の
第６〜第７スタンド間で板の分離破断がみられ、また、
接合手段の入側での脱スケール処理を省略した他はすべ
て同一の条件とした場合では仕上げ圧延機の第３〜第４
スタンド間で板の分離破断が見られた。

【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】ａ, ｂは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】脱スケール状況を示した図である。

【符号の説明】

１ 切断手段 ２ 接合手段 ３ 雰囲気調整手段 ４ スケールブレーカー ５ 仕上げ圧延機群 ６ 脱スケール手段 ７ 粗圧延機 Ａ 先行鋼片 Ｂ 後行鋼片 ａ コア ｂ コイル ｃ 電源

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【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、 上記接合手段の入側にて鋼片の切断面に対して高圧水に
   よる脱スケール処理を施し、鋼片相互の接合が完了する
   まで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する接合手段と、接合
   済み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、スケール除去済みの接合鋼片に
   仕上げ圧延を施す熱間仕上げ圧延機群の配列になり、上
   記接合手段に鋼片の接合中にその雰囲気を不活性もしく
   は還元性雰囲気に保持する雰囲気調整手段を設け、この
   接合手段の入側に鋼片の切断面に生成した２次スケール
   を除去する脱スケール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。