JPH0647406A - 完全連続熱間圧延のシートバーの接合方法 - Google Patents

完全連続熱間圧延のシートバーの接合方法

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JPH0647406A
JPH0647406A JP20273692A JP20273692A JPH0647406A JP H0647406 A JPH0647406 A JP H0647406A JP 20273692 A JP20273692 A JP 20273692A JP 20273692 A JP20273692 A JP 20273692A JP H0647406 A JPH0647406 A JP H0647406A
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JP
Japan
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sheet bar
rolling
joining
sheet
continuous hot
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20273692A
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English (en)
Inventor
Tadatsugu Yoshida
忠継 吉田
Shigeru Ogawa
茂 小川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、完全連続熱間圧延を行う際に、溶
接を少なくするかもしくは全く行わずに、仕上圧延機の
前段においてシートバーを圧延接合する技術に関する。
溶接がほぼ不要のため既設ミルの改造に適した安価なプ
ロセスである。 【構成】 粗圧延機6で所定の寸法に圧延したシートバ
ーは、圧接中の接合面の密着割合を高めるためにシャー
2により先端と後端を少なくとも2次以上の多項式の曲
線で切断し、後行するシートバー6の先端部を移動式ガ
イド3でクランプして仕上圧延中のシートバー7の後端
部に押し付けて位置決めするとともに突き合わせ部を仕
上圧延機の前段で圧延圧接する。後続の仕上スタンドで
板破断しない程度の接合力が、固相接合法で得られ、連
続圧延が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、完全連続熱間圧延を行
う際に、溶接を少なくするかもしくは全く行わずに、仕
上圧延機の前段においてシートバーを圧延接合する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄板の熱間タンデム圧延では、製
鋼工程から送られてきた有限長さのスラブを粗圧延して
シートバーとし、このシートバーを多スタンドの熱間仕
上圧延機で圧延してコイルに捲き取ることにより、所定
の寸法の薄板コイルにしている。
【0003】しかし、仕上圧延において、シートバーが
有限長さであることによるシートバー先端の噛み込みお
よびシートバー後端の尻抜け時の非定常圧延が避けられ
ないため、板の絞り込みなどの通板不良発生防止の観点
から、シートバーの先後端の通板時に通板速度を遅くし
なければならず、生産性を阻害する要因となっていた。
その対策として、有限長さのシートバーを粗圧延機と仕
上圧延機の間で接合して、エンドレスの仕上圧延を行う
ことが検討されている。
【0004】特開昭57−109504号公報には図5
に示すように粗圧延機、コイルボックス、シャー、移動
式接合機(スイングローラー式テーブル)、仕上圧延機
からなるプロセスが開示されている。この方式の欠点
は、溶接だけで接合強度を確保しなければならないため
に、広い接合面積が必要で、そのために充分な接合時間
を得る目的で移動式接合機の走行距離が長くなる点にあ
る。
【0005】即ち、スイングローラー式テーブル設置の
ため、既設ミルの改造に際しては多くのミル休止期間と
改造コストが必要となり、この方法は事実上採用できな
い。特開昭58−112601号公報および特開昭59
−209405号公報には図6に示すように粗圧延機、
コイルボックス、シャー、固定式溶接機、シートバーの
貯蔵装置またはスパイラルルーパー、仕上圧延機からな
るプロセスが開示されている。
【0006】固定式溶接機の例として特開昭61−15
8285号公報および特開昭61−242768号公報
に、通電加熱とアップセットを用いるプロセスが示され
ている。この方式では固定式溶接機を採用するのでスイ
ングローラー式テーブルは不要である。しかし、ルーパ
ーなどのシートバーの貯蔵装置が新たに必要となり、シ
ートバーが塑性変形をしない最小の曲げ極率半径が25
m程度となることを考慮すると、ルーパーなどの設備の
大型化が避けられず、高コストとなる難点がある。即
ち、既設ミルの改造には事実上採用できない。
【0007】以上に示す従来技術では、シートバーの溶
接に長い時間を要するので、設備コストが高くなる問題
があった。この問題を解決するためには短時間で接合を
行う方法の開発が重要である。その有力な方法としてシ
ートバーの接合面積の全部または大部分を圧接する方法
が考えられる。
【0008】しかし、連続圧延においては連続化率の向
上に伴って、板温度、板サイズ、鋼種、圧下率などが頻
繁に変化するので、従来の圧接方法では、シートバー突
き合わせ面の密着割合が変化するためにシートバーの接
合力が変化し、板破断など、安定した通板ができない問
題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来、既設ミルを改造
して完全連続熱間圧延を実施するためには、仕上圧延機
の前段でシートバーの突き合わせ面の全部または大部分
を固相接合する新プロセスが有利である。その前提条件
である強い接合強度を得る課題に対しては、圧延機前段
での圧延圧接中に合わせ面の密着を面全体で充分保つこ
とが重要である。一方、突き合わせ部は圧延前にはほと
んど溶接されていないか、全く溶接されていないので、
突き合わせ部分が板の先行端と同じ状態になり、フィッ
シュテールなどに代表される非定常変形を生じる。
【0010】即ち、仕上圧延の際に非定常変形に伴って
板の両側端近傍などにおける突き合わせ部の一部が分離
して、仕上圧延機前段で圧接されたシートバーの接合強
度にばらつきを生じる問題があった。
【0011】そこで、仕上圧延時に突き合わせ面が分離
しないために、発明者等は圧延理論と熱間の鋼を用いた
実験により圧延圧接の機構を調べ、その際に得られた知
見に基づいて本発明をなしたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、粗圧延されたシートバーの先後端部を少なくとも
2次以上の多項式の曲線で切断し、圧延中の非定常変形
による突き合わせ面の相対変形を相殺することによっ
て、圧延中のシートバーの突き合わせ面の分離を防止
し、圧接中の接合面の密着割合を高めるとともに、接合
強度を向上させることにある。
【0013】以下に、本発明の実施態様例を示す図面を
参照しながら、本発明を詳細に説明する。図1におい
て、1は粗圧延機、2はシャー、3は移動式ガイド、4
は仕上圧延機、5は仕上圧延機前段の作業ロール、6は
後行するシートバー、7は先行するシートバーを示す。
【0014】粗圧延機1で所定の寸法に圧延したシート
バーは、シャー2により先端と後端を少なくとも2次以
上の曲線で切断し、後行するシートバー6の先端部を移
動式ガイド3でクランプして、仕上圧延中のシートバー
7の後端に押し付けて位置決めするとともに、突き合わ
せ部を仕上圧延機の前段で圧延して、シートバーを圧延
圧接する。後続の仕上スタンドで板破断しない程度の接
合力が、溶接を必要としない固相接合で得られ、連続圧
延が可能となる。
【0015】次に本発明の作用について説明する。図2
は横軸にロールバイト内の位置、縦軸にシートバーに作
用する圧延方向垂直圧力pを示す。圧延理論の教えると
ころによれば、圧延方向垂直圧力pはロールとシートバ
ーの相対滑りにより生じる摩擦丘により発生し、先行す
るシートバーと後行するシートバーの突き合わせ面で、
両方の面を押し付けるように作用する。
【0016】シートバーは熱間圧延であるから1000
℃程度に加熱されているので、この圧延方向垂直圧力p
が充分大きければシートバーの突き合わせ面は容易に圧
接される。また、この圧接力により突き合わせ面に接触
不良があっても、その程度が小さければ、隙間を埋める
ようにメタルフローが生じて圧接は可能となる。
【0017】しかし、連続圧延においては、前記メタル
フローによっても埋められない程大きい突き合わせ面の
分離が生じる可能性がある。その因子としてシートバ
ーの蛇行、圧延による突き合わせ面の非定常変形が挙
げられ、これによる突き合わせ面の分離を防止しなけれ
ば強力な接合力は得られない。
【0018】の因子、即ちシートバーの蛇行に対して
は、図1の移動式ガイド3により、後行するシートバー
の先端部をクランプして、後行するシートバーの先端部
を先行するシートバーの後端部に押し付けることによ
り、シートバーの突き合わせ面の接触状態を良好に保ち
ながら仕上圧延機の前段の作業ロール5に突き合わせ部
を誘導し、シートバーの圧接を確実ならしめる。
【0019】の因子、即ち圧延による突き合わせ面の
非定常変形に対しては、圧延圧接する際に発生する突き
合わせ面の相対変位を相殺するように、予めシートバー
の突き合わせ面の形状を成形することが有効である。そ
の一方法として、図1のシャー2により最適形状に切断
する方法を採用する。
【0020】図3Aは圧延前のシートバーの突き合わせ
面の平面形状を示す。図3Bの実線は圧延した後の突き
合わせ面の形状を、破線は圧延前の形状を示す。圧延に
より突き合わせ面の形状が破線から実線のように変化す
ることが判る。即ち、突き合わせ面の相対変位が分離現
象となる。
【0021】図4Aは図3Aのシートバーの形状を、予
め図3Bに示す変形を相殺するように選んだ1例であ
る。即ち、図3Aの形状から図3Bの変位量を差し引い
た形状を示す。
【0022】図4Bの実線は図4Aのシートバーを圧延
した後の突き合わせ面の形状を、破線は圧延前の突き合
わせ面の形状を示す。圧延により突き合わせ面の形状
が、破線から実線のように変化することが判る。図4B
は図3Bに比較して突き合わせ面の相対変位が小さいこ
とが判る。
【0023】ただし、図4Aの最適形状の選択方法は、
説明のためであって、必ずしもこれを採用する必要はな
い。むしろ、突き合わせ面の形状の選択方法として、実
験または理論解析による変形の予測式から得られた結
果、即ち最適形状を、少なくとも2次以上の多項式の曲
線で近似して用いる方法が便利である。
【0024】ここで、1次式は直線以外の曲線、即ち最
適形状を表現できないので採用しない。しかし、むやみ
に大きな次数の式を採用する必要はなく、必要な精度を
満足する最低次数の式を用いれば充分である。以上の予
測に基づく方法で圧延中の突き合わせ面の分離はかなり
防止できる。
【0025】さらに接合を確実にするためには学習制御
を適用することが有効である。即ち、連続圧延において
圧延圧接を繰り返すので、図1の接合検査装置9で得ら
れた圧延の結果をコンピュータを用いた学習制御装置1
0に蓄積し、その結果および前記予測式を用いて突き合
わせ面の最適形状を決定し、これに基づきシャー2で切
断する。制御を採用しているから、操業上発生する種々
の外乱に影響されにくい信頼性のある接合が可能とな
る。
【0026】また、接合を確実にする別の方法として、
図1の移動式の加熱装置8で突き合わせ面を加熱して活
性化することが有効である。一般に圧接においては材料
の温度が高い程接合しやすく、また接合力が向上するこ
とが知られている。移動式の加熱装置としたことで、接
合に重要な突き合わせ面を局部的に加熱できるので、材
質変化部が少ないことおよび加熱効率が高いという点で
有利である。
【0027】
【実施例】本発明の実施例を図1と表1および表2を用
いて説明する。表1および表2の条件で連続熱間圧延テ
ストを行った。
【0028】その結果、何れの場合も接合は行われ、仕
上圧延中にシートバーの板破断は発生せず、本発明が有
効であることが判明した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明は、以上に述べたように構成しか
つ作用せしめることにより、完全連続熱間圧延を行う際
に、仕上圧延機の前段においてシートバーを圧延接合す
るのに顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図2】ロールバイト位置と圧延方向垂直圧力pの関係
を示す図表である。
【図3】通常の形状の突き合わせ面で連続圧延を行う場
合で、Aは圧延前の突き合わせ面の形状、Bは圧延後の
突き合わせ面の形状を示す説明図である。
【図4】最適化を図った形状の突き合わせ面で連続圧延
を行う場合で、Aは圧延前の突き合わせ面の形状、Bは
圧延後の突き合わせ面の形状を示す説明図である。
【図5】移動式接合機とスイングローラー式テーブルを
用いたプロセスの説明図である。
【図6】固定式溶接機とシートバーの貯蔵装置またはス
パイラルルーパーを用いたプロセスの説明図である。
【符号の説明】
1 粗圧延機 2 シャー 3 移動式ガイド 4 仕上圧延機 5 仕上圧延機前段の作業ロール 6 後行するシートバー 7 先行するシートバー 8 移動式溶接機および加熱装置 9 接合検査装置 10 学習制御装置 11 コイルボックス 12 コイル 13 移動式接合機 14 レール 15 スイングローラー式テーブル 16 固定式溶接機 17 ピンチロール 18 シートバーの貯蔵装置またはスパイラルルーパー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗圧延後のシートバーを先行する仕上圧
    延中のシートバーに接合して連続的に圧延する完全連続
    熱間圧延のシートバーの接合方法において、粗圧延され
    たシートバーの先端部およびシートバーの後端部を、仕
    上圧延機の手前に配設された切断機で、少なくとも2次
    以上の多項式の曲線で切断することを特徴とする完全連
    続熱間圧延のシートバーの接合方法。
  2. 【請求項2】 実験または圧延理論に基づく予測式から
    求めた、圧延による突き合わせ面の相対変形を相殺する
    形状の曲線で切断することを特徴とする請求項1記載の
    完全連続熱間圧延のシートバーの接合方法。
  3. 【請求項3】 学習制御により求めた、圧延による突き
    合わせ面の相対変形を相殺する形状の曲線で切断するこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の完全連続熱間圧
    延のシートバーの接合方法。
  4. 【請求項4】 粗圧延されたシートバーの先端部をクラ
    ンプして、仕上圧延中のシートバーの後端に該クランプ
    したシートバーの先端部を押し付けて位置決めする移動
    式ガイドを用いることを特徴とする請求項1,2または
    3記載の完全連続熱間圧延のシートバーの接合方法。
  5. 【請求項5】 粗圧延機と仕上圧延機の間に位置し、後
    行するシートバーの先端部と先行するシートバーの後端
    部を加熱する移動式加熱装置を用いることを特徴とする
    請求項1,2,3または4記載の完全連続熱間圧延のシ
    ートバーの接合方法。
JP20273692A 1992-07-29 1992-07-29 完全連続熱間圧延のシートバーの接合方法 Withdrawn JPH0647406A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871138A (en) * 1995-07-10 1999-02-16 Kawasaki Steel Corporation Method and apparatus for continuous finishing hot-rolling a steel strip
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