JPH0716686B2 - 鋼片接合時における加熱方法 - Google Patents
鋼片接合時における加熱方法Info
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- JPH0716686B2 JPH0716686B2 JP20399990A JP20399990A JPH0716686B2 JP H0716686 B2 JPH0716686 B2 JP H0716686B2 JP 20399990 A JP20399990 A JP 20399990A JP 20399990 A JP20399990 A JP 20399990A JP H0716686 B2 JPH0716686 B2 JP H0716686B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B15/0085—Joining ends of material to continuous strip, bar or sheet
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鋼片接合時における加熱方法に関し、とく
に誘導加熱方式を用いた短時間の急速加熱において、目
標温度までの精度良い加熱を可能ならしめようとするも
のである。
に誘導加熱方式を用いた短時間の急速加熱において、目
標温度までの精度良い加熱を可能ならしめようとするも
のである。
（従来の技術） 従来、鋼片の熱間圧延に際しては、加熱炉から抽出した
鋼片を一本づつ圧延していたが、かような方法では、 ａ）鋼片先端の噛み込み不良、 ｂ）鋼片後端の絞り込み、 ｃ）鋼片先端のランナウトテーブル上での走行トラブ
ル、 ｄ）鋼片先後端の寸法不良、 など種々の問題が生じていたことから、最近では熱間仕
上げ圧延機の入側搬送ラインにおいて、先行する鋼片の
後端部と後行する鋼片の先端部とを順次接合してから仕
上げ圧延に供する連続圧延方法が採用されつつある。
鋼片を一本づつ圧延していたが、かような方法では、 ａ）鋼片先端の噛み込み不良、 ｂ）鋼片後端の絞り込み、 ｃ）鋼片先端のランナウトテーブル上での走行トラブ
ル、 ｄ）鋼片先後端の寸法不良、 など種々の問題が生じていたことから、最近では熱間仕
上げ圧延機の入側搬送ラインにおいて、先行する鋼片の
後端部と後行する鋼片の先端部とを順次接合してから仕
上げ圧延に供する連続圧延方法が採用されつつある。
それに伴い鋼片の接合方法についても種々の方法が開発
され、その中でも比較的短時間で接合を終了できる方法
として、例えば特開昭60−244401号公報に開示の誘導加
熱圧接法が報告されている。この方法は、第６図に示す
ように加熱手段としてソレノイド型コイルｓを用い、先
行鋼片1-aの後端部と後行鋼片1-bの先端部との接合部を
急速加熱したのち、両端部を押圧することによって、先
行、後行両鋼片を接合するものである。
され、その中でも比較的短時間で接合を終了できる方法
として、例えば特開昭60−244401号公報に開示の誘導加
熱圧接法が報告されている。この方法は、第６図に示す
ように加熱手段としてソレノイド型コイルｓを用い、先
行鋼片1-aの後端部と後行鋼片1-bの先端部との接合部を
急速加熱したのち、両端部を押圧することによって、先
行、後行両鋼片を接合するものである。
（発明が解決しようとする課題） 鋼片の接合に際しては、接合部を、1250℃から融点直下
の接合可能温度範囲まで加熱する必要があるが、接合温
度は上限近傍の高温域に設定することが有利である。と
いうのは高温になるほど鋼片は軟化するので、押圧によ
る接合が容易になるからである。とはいえ加熱温度が融
点以上になると、第７図に示すように、接合部の一部が
融け落ちて接合部に隙間ができ、板幅方向に均一な接合
力、ひいては良好な接合面が得られないので、加熱温度
は鋼片の融点を超えないようにすることが肝要である。
の接合可能温度範囲まで加熱する必要があるが、接合温
度は上限近傍の高温域に設定することが有利である。と
いうのは高温になるほど鋼片は軟化するので、押圧によ
る接合が容易になるからである。とはいえ加熱温度が融
点以上になると、第７図に示すように、接合部の一部が
融け落ちて接合部に隙間ができ、板幅方向に均一な接合
力、ひいては良好な接合面が得られないので、加熱温度
は鋼片の融点を超えないようにすることが肝要である。
しかしながら上記した誘導加熱方式により、目標温度を
融点直下に設定して加熱を行う場合、温度計による測定
値が目標温度になった時点で加熱を停止したのでは、制
御系の遅れにより、加熱温度が融点を超えることがあ
る。すなわち誘導加熱方式は、急速加熱であるがゆえ
に、制御系のわずかなタイムラグによっても、オーバー
ヒートを生じるおそれが大きかったのである。
融点直下に設定して加熱を行う場合、温度計による測定
値が目標温度になった時点で加熱を停止したのでは、制
御系の遅れにより、加熱温度が融点を超えることがあ
る。すなわち誘導加熱方式は、急速加熱であるがゆえ
に、制御系のわずかなタイムラグによっても、オーバー
ヒートを生じるおそれが大きかったのである。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、誘導
加熱方式による急速加熱に際しても、目標温度まで的確
に昇温できる加熱方法を提案することを目的とする。
加熱方式による急速加熱に際しても、目標温度まで的確
に昇温できる加熱方法を提案することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この発明は、熱間仕上げ圧延機の入側において、先行す
る鋼片の後端部と後行する鋼片の先端部とを突き合わ
せ、ついで誘導加熱方式にて加熱、押圧して両者を接合
する方法おいて、 上記突き合わせ部を目標温度まで加熱するに際し、 鋼片の初期温度と昇温速度から目標温度までの昇温カー
ブを予測し、かつ制御系の遅れによるタイムラグを加味
して、目標温度に到達するまでの時間を算出し、得られ
た値に基づいて加熱処理を施すことからなる鋼片接合時
における加熱方法である。
る鋼片の後端部と後行する鋼片の先端部とを突き合わ
せ、ついで誘導加熱方式にて加熱、押圧して両者を接合
する方法おいて、 上記突き合わせ部を目標温度まで加熱するに際し、 鋼片の初期温度と昇温速度から目標温度までの昇温カー
ブを予測し、かつ制御系の遅れによるタイムラグを加味
して、目標温度に到達するまでの時間を算出し、得られ
た値に基づいて加熱処理を施すことからなる鋼片接合時
における加熱方法である。
以下、この発明を具体的に説明する。
第１図に、この発明の実施に用いて好適な接合装置を組
み込んだ仕上げ圧延機の入側搬送ラインを模式で示す。
み込んだ仕上げ圧延機の入側搬送ラインを模式で示す。
図中番号1-a,1-bはそれぞれ先行鋼片および後行鋼片、
２はコイルボックス、3-a,3-bおよび3-cはピンチロー
ル、４はレベラー、５は切断装置、そして６が接合装置
である。同図には接合装置６として、加熱、接合処理を
鋼片１の走行と同期させるいゆる走間で行う場合につい
て例示したが、これに対してかかる接合装置６を停止し
た状態で加熱、接合処理を行う場合には、破線７で示し
たルーパを利用することになる。また８はFSB（デスケ
ーラ）、９は仕上げ圧延機の第１スタンドである。
２はコイルボックス、3-a,3-bおよび3-cはピンチロー
ル、４はレベラー、５は切断装置、そして６が接合装置
である。同図には接合装置６として、加熱、接合処理を
鋼片１の走行と同期させるいゆる走間で行う場合につい
て例示したが、これに対してかかる接合装置６を停止し
た状態で加熱、接合処理を行う場合には、破線７で示し
たルーパを利用することになる。また８はFSB（デスケ
ーラ）、９は仕上げ圧延機の第１スタンドである。
この発明において、誘導加熱方式としては前掲第６図に
示したようなソレノイド方式だけでなく、第２図に示す
ように、交番磁界を鋼片の板厚方向に貫通させて印加す
るいわゆるトランスバース方式であっても良い。
示したようなソレノイド方式だけでなく、第２図に示す
ように、交番磁界を鋼片の板厚方向に貫通させて印加す
るいわゆるトランスバース方式であっても良い。
ここに第２図に示したようなトランスバース方式によっ
て先行、後行鋼片の突き合わせ部ａの中央域に交番磁界
ｄを印加した場合、突き合わせ部ａには、第３図に示す
ような渦電流ｅが誘発されて、突き合わせ接触領域が優
先的に加熱されることになる。図中、番号10が鋼片１の
板厚方向に貫通させて交番磁界を発生させる交番磁界発
生コイルであり、かかる交番磁界発生コイル10は、鋼片
を上下に挟んで設置した一対のコア10-aとこれらのコア
に連続して巻き回したコイル10-bと電源10-cとからな
る。
て先行、後行鋼片の突き合わせ部ａの中央域に交番磁界
ｄを印加した場合、突き合わせ部ａには、第３図に示す
ような渦電流ｅが誘発されて、突き合わせ接触領域が優
先的に加熱されることになる。図中、番号10が鋼片１の
板厚方向に貫通させて交番磁界を発生させる交番磁界発
生コイルであり、かかる交番磁界発生コイル10は、鋼片
を上下に挟んで設置した一対のコア10-aとこれらのコア
に連続して巻き回したコイル10-bと電源10-cとからな
る。
さてこの発明ではまず、切断装置によって先行する鋼片
の後端部と後行する鋼片の先端部とを切断する。
の後端部と後行する鋼片の先端部とを切断する。
ついで両端部を突き合わせたのち、加熱、押圧処理を施
すわけであるが、かかる処理に際し、誘導加熱方式を採
用した場合には急速加熱であるがゆえに、制御系のわず
かなタイムラグによっても、オーバーヒートという不都
合が生じていたのである。
すわけであるが、かかる処理に際し、誘導加熱方式を採
用した場合には急速加熱であるがゆえに、制御系のわず
かなタイムラグによっても、オーバーヒートという不都
合が生じていたのである。
そこでこの発明では、鋼片の初期温度と昇温速度とから
目標温度までの昇温カーブを予測し、この予測カーブか
ら目標温度到達までの時間を算出し、この算出結果に基
づいて加熱を施すのである。
目標温度までの昇温カーブを予測し、この予測カーブか
ら目標温度到達までの時間を算出し、この算出結果に基
づいて加熱を施すのである。
（作用） ここに昇温カーブの予測は、たとえば次のようにして行
う。
う。
第４図に示すように、目標温度をθＦ（℃）、初期温度
をθ１（℃）とし、加熱開始からt1（ｓ）後の板温をθ
２（℃）、さらにt2（ｓ）後の板温をθ３（℃）とする
と、加熱開始から（t1＋t2）経過後、目標温度までの到
達時間ｔは次式、 で表されることになる。
をθ１（℃）とし、加熱開始からt1（ｓ）後の板温をθ
２（℃）、さらにt2（ｓ）後の板温をθ３（℃）とする
と、加熱開始から（t1＋t2）経過後、目標温度までの到
達時間ｔは次式、 で表されることになる。
ただし、A,Bは次式により表わされる。
しかしながら上記のｔ秒後に加熱を停止すると、やはり
制御系のタイムラグにより、オーバーヒートするおそれ
がある。
制御系のタイムラグにより、オーバーヒートするおそれ
がある。
そこでこの発明では、かかるタイムラグを加味し、タイ
ムラグがtLであるとすれば（ｔ−tL）後に加熱を停止す
るものであり、かくして目標温度まで的確に昇温するこ
とができるのである。
ムラグがtLであるとすれば（ｔ−tL）後に加熱を停止す
るものであり、かくして目標温度まで的確に昇温するこ
とができるのである。
以上、加熱後の測温データから昇温カーブを推定した場
合について説明したが、次に述べるプリセット方式によ
れば、とくに上記のような測温を行わなくても、目標温
度到達時間を検出することができる。
合について説明したが、次に述べるプリセット方式によ
れば、とくに上記のような測温を行わなくても、目標温
度到達時間を検出することができる。
すなわち、 印加電力:W（ｗ） 鋼片の比熱:C（J/K・ｇ） 鋼片の密度：ρ（g/cm3） 鋼片の厚み:D（mm） とし、また 鋼片の初期温度：θ１（℃） 加熱後の目標温度：θＦ（℃） とすれば、目標温度までの到達時間ｔは、次式 ここでa1，a2は定数 で表されるのである。
なおこのプリセット方式においても、タイムラグを加味
する必要があるのはいうまでもない。
する必要があるのはいうまでもない。
このプリセット方式によれば、温度測定は初期温度だけ
でよく、加熱開始後にとくに測温する必要がないという
利点がある。
でよく、加熱開始後にとくに測温する必要がないという
利点がある。
なお加熱、押圧処理としては、 ｉ）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、 ii）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（ただし鋼片の溶融温度は超えな
い）で、押圧を開始する方法、 iii）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 など種々の方法が考えられるが、この発明ではいずれの
方法でも良く、とくにiii）の方法は有効である。とい
うのは熱間仕上げ圧延の前段階では、鋼片はまだ1000〜
1100℃程度の高温状態にあるので、単なる押圧だけでも
各鋼片の接合は幾分かは進行するところ、かかる押圧処
理を行いつつ加熱を施してやればその接合が効果的に促
進され、接合時間の短縮および加熱に要する投入電力量
の削減が期待できるからである。
停止し、ついで押圧する方法、 ii）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（ただし鋼片の溶融温度は超えな
い）で、押圧を開始する方法、 iii）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 など種々の方法が考えられるが、この発明ではいずれの
方法でも良く、とくにiii）の方法は有効である。とい
うのは熱間仕上げ圧延の前段階では、鋼片はまだ1000〜
1100℃程度の高温状態にあるので、単なる押圧だけでも
各鋼片の接合は幾分かは進行するところ、かかる押圧処
理を行いつつ加熱を施してやればその接合が効果的に促
進され、接合時間の短縮および加熱に要する投入電力量
の削減が期待できるからである。
なお上記の押圧処理は、鋼片端部の突き合わせ部を前後
に挟んで設けたピンチロールで容易に実施することがで
き、ここに押圧力は３〜5kg/mm2程度で充分である。
に挟んで設けたピンチロールで容易に実施することがで
き、ここに押圧力は３〜5kg/mm2程度で充分である。
（実施例） 実施例１ 前掲第１図に示した接合装置を用い、次の要領で鋼片の
接合を行った。
接合を行った。
実験に用いた鋼片は、先行鋼片1-aおよび後行鋼片1-bと
も、厚み:30mm,幅:1000mmの低炭素鋼シートバーであ
る。
も、厚み:30mm,幅:1000mmの低炭素鋼シートバーであ
る。
さて先行シートバー1-aの後端部および後行シートバー1
-bの先端部を、ドラムシャー５によって切断し、両端部
を突き合わせたのち、第６図に示したソレノイド型誘導
コイルによって加熱を開始した。このときの加熱条件は
次のとおりであり、加熱時間の推定は前掲第４図に示し
た方式に従って行った。
-bの先端部を、ドラムシャー５によって切断し、両端部
を突き合わせたのち、第６図に示したソレノイド型誘導
コイルによって加熱を開始した。このときの加熱条件は
次のとおりであり、加熱時間の推定は前掲第４図に示し
た方式に従って行った。
・投入電力:2000kw ・目標温度θＦ:1300℃ ・１回目の測温時間：t1:0.5s ・２回目の測温時間t2:1s この時 ・初期温度θ１:1000℃ ・t1経過後の板温θ２:1040℃ ・t2経過後の板温θ３:1120℃ であった。
従って、前述の（２）（３）式から、A,Bはそれぞれ Ａ＝26.2 Ｂ＝−1020 となり、従って（１）式より ｔ＝2.2 となる。
なお制御系に特有のタイムラグtL:0.5s ∴（ｔ−tL）＝1.7s 従って２回目の測温時点から1.7s後に通電をカットし
た。
た。
その結果、ｔ秒後に板温は1290℃となり、ほぼ目標どお
りの温度に加熱できた。
りの温度に加熱できた。
（発明の効果） かくしてこの発明によれば、鋼片の加熱方法として、急
速加熱である誘導加熱方式を利用した場合であっても、
目標温度まで的確に昇温することができ、オーバーヒー
トが発生するおそれはない。
速加熱である誘導加熱方式を利用した場合であっても、
目標温度まで的確に昇温することができ、オーバーヒー
トが発生するおそれはない。
第１図は、この発明の実施に用いて好適な加熱、接合装
置を組み込んだ仕上げ圧延機の入側搬送ラインの模式
図、 第２図は、トランスバース方式の誘導加熱装置の模式
図、 第３図は、トランスバース方式によって誘発された渦電
流の流れを示した図、 第４図は、測温データによる昇温カーブ予測要領の説明
図、 第５図は、プリセット方式による昇温カーブ予測要領の
説明図、 第６図は、ソレノイド方式の誘導加熱装置の模式図、 第７図は、オーバーヒートによって接合面の一部が融け
落ちた状態を示した図である。 1-a…先行鋼片、1-b…後行鋼片 ２…コイルボックス 3-a,3-b,3-c…ピンチロール ４…レベラー、５…切断装置 ６…接合装置、７…ルーパ ８…FSB、９…第１スタンド 10…交番磁界発生コイル 10-a…コア、10-b…コイル 10-c…電源
置を組み込んだ仕上げ圧延機の入側搬送ラインの模式
図、 第２図は、トランスバース方式の誘導加熱装置の模式
図、 第３図は、トランスバース方式によって誘発された渦電
流の流れを示した図、 第４図は、測温データによる昇温カーブ予測要領の説明
図、 第５図は、プリセット方式による昇温カーブ予測要領の
説明図、 第６図は、ソレノイド方式の誘導加熱装置の模式図、 第７図は、オーバーヒートによって接合面の一部が融け
落ちた状態を示した図である。 1-a…先行鋼片、1-b…後行鋼片 ２…コイルボックス 3-a,3-b,3-c…ピンチロール ４…レベラー、５…切断装置 ６…接合装置、７…ルーパ ８…FSB、９…第１スタンド 10…交番磁界発生コイル 10-a…コア、10-b…コイル 10-c…電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 青木 富士男 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭63−90302（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】熱間仕上げ圧延機の入側において、先行す
る鋼片の後端部と後行する鋼片の先端部とを突き合わ
せ、ついで誘導加熱方式にて加熱、押圧して両者を接合
する方法おいて、 上記突き合わせ部を目標温度まで加熱するに際し、 鋼片の初期温度と昇温速度から目標温度までの昇温カー
ブを予測し、かつ制御系の遅れによるタイムラグを加味
して、目標温度に到達するまでの時間を算出し、得られ
た値に基づいて加熱処理を施すことを特徴とする鋼片接
合時における加熱方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399990A JPH0716686B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 鋼片接合時における加熱方法 |
| CA002067772A CA2067772C (en) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | Method of joining steel sheet bars in hot rolling and a continuous hot rolling method |
| CN91108654A CN1037587C (zh) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | 接合钢坯的热连轧方法 |
| DE69114467T DE69114467T2 (de) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | Verfahren zum verbinden von knüppeln beim warmwalzen und verfahren zum kontinuierlichen warmwalzen. |
| PCT/JP1991/001031 WO1992002315A1 (en) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | Method of joining billets during hot rolling and method of continuous hot rolling |
| EP91913663A EP0495989B1 (en) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | Method of joining billets during hot rolling and method of continuous hot rolling |
| US07/844,670 US5323951A (en) | 1990-08-02 | 1991-08-01 | Method of joining steel sheet bars in hot rolling and a continuous hot rolling method |
| KR92700794A KR960012859B1 (en) | 1990-08-02 | 1992-04-02 | Method of joining billets during hot rolling and method of continuous hot rolling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399990A JPH0716686B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 鋼片接合時における加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0489114A JPH0489114A (ja) | 1992-03-23 |
| JPH0716686B2 true JPH0716686B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=16483101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20399990A Expired - Fee Related JPH0716686B2 (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 鋼片接合時における加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716686B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-02 JP JP20399990A patent/JPH0716686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0489114A (ja) | 1992-03-23 |
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