JPS5910841B2 - 粗形鋼片の分塊圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼塊の形鋼向け粗形鋼片の分塊圧延方法の改良
に関するものである。

さらに具体的には分塊圧延のパス・スケジュールを改善
することにより捻れ防止を行ない、これを用いて強圧下
を可能にすることによりクロツプ・ロスの減少、パス回
数減により圧延能率の向上、及び圧延仕上げ温度向上を
町能にした粗形鋼片の分塊圧延方法に関するものである
。

鋼塊から形鋼向け粗形鋼片を分塊圧延する場合、ハイリ
フトミルでは幅圧下及び厚み圧下の都度、鋼塊を縦位置
、横位置にターンしながらリバース圧延を重ねて幅圧下
と厚み圧下を涸々に行ない所定の寸法の粗形鋼片に仕上
げる。

ところで分塊圧延では、上記の如く鋼塊はハイリフトミ
ル前後に往復させて、すなわちリバース圧延を重ねなが
ら順次圧延されるもので、仕上り粗形鋼片のトップ及び
ボトム部がフイシュテール及びオーバラツプと呼ばれる
クロツプが生じる。

このクロツプを極力小ならしめるこさは歩留向上に直接
的に寄与し、熱間圧延工程の最初に位置する分塊圧延で
の歩留向上は明らかに重要な意義を有する。

このため従来パススケジュール等に改善が加えられてき
た。

例えば鋼塊からスラブを分塊圧延するスラブ分塊圧延法
の例であるが、フィッシュテールとオーバーラップのク
ロツプロスをなくするため、パススケジュールを、前半
厚強圧下、後半巾強圧下型パターンを採用することが、
特公昭５３−４３３８１号公報に提案されている。

このパススケジュールの後期強圧下法は粗形鋼片圧延に
おいてもクロツプロス減に対して極めて有効である。

又スラブ分塊圧延において、クロツプロスをなくするた
め種々の圧下量配分法が提案されている。

例えば特公昭５０−２４９００号公報では、スラブ端部
のフィッシュテール、オーバーラップをスラブのトップ
或はボトム部の片側に集約して、クロツプロスを減少す
るため、町逆式分塊圧延機において、奇数パス或は偶数
パスのいずれか片パスで、ほぼ目的とする板厚に圧延を
行なう片パス法が提案されている。

更には、スラブのクロツプロス減のため圧延初期の特殊
圧下法と、これに引続く通常分塊法との組合せ法が提案
されている。

即ち、鋼塊圧延初期に鋼塊の頭部及び底部の少なくとも
一端の相対する少なくとも一組の面に圧延ロールによっ
て四部を形成し、これに続く通常分塊法実施時にフィッ
シュテールきなるメタルフローを凹部に充填して、フィ
ッシュテールをな《しクロツプロスをなくすることが提
案されている。

しかしながら、前記スラブのクロツプロス減に対して有
効な、パススケジュールの後期強圧下法を、粗形鋼片分
塊圧延法に、単純に適用することは困難である。

又前記スラブの圧下量配分法についても、粗形鋼片分塊
圧延法に単純に適用することは困難である。

即ち、形鋼向け粗形鋼片孔型圧延においては、厚み圧下
においては圧延方向均一に強圧下町能であったが、幅圧
下については後述するような捻れの問題が生じ圧延方向
均一な強圧下が不町能であった。

このため幅圧下量を小さくしてパス回数を増加させたり
、また幅圧下のパス回数を小さくするため幅拡がり量を
小さくし、即ち直前パスの厚み圧下を小さくしなければ
ならなかった。

従って捻れを防止することは単に形状確保の意味のみな
らずパス回数減少、歩留向上からも必要不町欠のことで
ある。

本発明者等は実際ミルでの幅殺しをする場合の捻れの現
象に着目し、試行を重ねた結果、圧延の先端部がガイド
から離れる時点でガイド拘束力よりも、捻れようとする
力が大きくなった場合、ガイドは被圧延材長に対して短
かく拘束力も小さいためガイドから外に出た時点で不安
定状態になり捻れることを見つけた。

これより、アズロール長と圧下量がある限界になれば捻
れ発生が起ることに着目し、この関係を定量化、各アズ
ロール長に対応する捻れを発生しない最大巾圧下量（以
下捻れ限界圧下量という。

）以下で圧下すれば捻れは発生しないことを確認した。

本発明は可逆式圧延機において、鋼塊圧延パススケジュ
ール後期における厚圧下圧延パス後の巾圧下圧延パス時
に、被圧延材の捻れを防止するためにアズロール長で捻
れない最大巾圧下量を規定した捻れ限界曲線に従って巾
圧下圧延パスを行なうことを特徴さする。

これにより被圧延材が捻れることなく最犬の巾圧下を加
えることができ、更に巾圧下パス前の厚圧下パスを強圧
下可能とし、後期強圧下を可能さしてクロツプロスを減
少しかつパス回数を減少し、これにより圧延能率の向上
及び圧延仕上げ温度向上効果を得る。

なおクロツプロスのオーバーラップは、往復パス圧下法
又は片パス圧下法において、いずれもある圧下量のまま
通過させることにより発生するとの知見にもとづき、圧
下スケジュール中の全パス或はある一定時期のパスに、
所定の圧下量のまま、通過させることなく被圧延材が、
圧延ロールを抜けでてしまうまでに圧下量を減少させて
圧延することが、特公昭５１−３５３８３号公報で提案
されているが、本提案は、スラブの分塊圧延を対象とす
るため捻れの問題については何ら意識されていない。

従って本発明法と本提案とが見かけ上類似であっても、
その発明課題、その技術対象は全く異なるものである。

又一般的に捻れは了ズロール長の長くなった圧下スケジ
ュールの後期で発生すること、またこの部分での強圧下
が歩留に与える影響が大きいことは前記特公昭５３−４
３３８１号公報等で周知の事実である。

本法はこの領域での圧下法の改善を行なったものである
。

以下本発明の分塊圧延方法について詳細に説明する。

第１図はハイリフトミルのロール孔型を示しており、ハ
イリフトミルによる圧下パススケジ１ユールの後期に、
厚み圧下をカリバーロール１，２の孔型■で行ない粗形
鋼片３を得る場合、粗形鋼片３に、かみ出し、いわゆる
幅拡がりが生じる。

この幅拡がりは、クロツプロス減のため強厚圧下すれば
する程大きくなる。

この噛み出し部分４を孔型■で幅殺しを行なう場合、こ
のときクロツプロス減のため強巾圧下を加えたいが、巾
圧下量及びこの圧下量での圧延長（アズロール長）によ
り第２図に示す如く粗形鋼片３に捻れが生じる。

この関係を第３図に横軸に粗形鋼片長Ｌをとり、縦軸に
幅殺し量Δ■をとり標示した場合、ｈ１，ｈ２・・・ｈ
ｉ，ｈｎ点を結ぶ曲線即ち捻れ限界線図■を得る。

さらに具体的に説明すれば、ある巾圧下量ΔＶｉで圧延
すればアズロール長さＬｉで捻れが生じる。

詳ｉより大きいΔＶｎで圧延すれば圧延初期Ｌｌ（一〇
）から捻れ、ΔＶｉ より小さいΔ■１では全長Ｌｎ
（＝Ｌ）にわたり捻れが発生しない。

この点１１１＋−ｈｉｙｈｎを結んだものが、いわゆる
捻れ限界曲線■である。

即ち、この曲線■より下方の領域、言いかえれば軽圧下
の領域で圧下すれば捻れないことになる。

しかし、パス回数等を小さくして圧延能率を向上さすた
めにはこの限界曲線・■で圧延すればよい。

この曲線■は圧延温度、鋼塊寸法、粗形鋼片の寸法等に
より異なり、細分化し保有する必要がある。

第４図は本発明の分塊圧延方法を実施する／’％イリフ
トミルの好適な圧延制御装置を示したもので、１，２は
第１図の孔型Ｉ，ＩＩを具備した上下孔型ロールで、７
は北ロール１のロール圧下装置で、８はこの装置７を制
御する圧下位置制御装置、９はロール１の回転数に応じ
たパルス数を発信するパルス発信器、１０は圧延荷重信
号を発信するロードセルで、１１．１２はハイリフトミ
ルの前，後面に配置された被圧延材３の温度を測定する
温度計、１３．１４は同様にハイリフトミルの前−後面
に、被圧延材３の通路に沿って配置された卸等の被圧延
材の先，後端検出器群である。

１５は種々のデータの入力装置である。

１６はパススケジュールを演算算出し各パス毎に圧下位
置基準信号を圧下位置制御装置８へ出力する総括制御装
置である。

この制御装置１６には圧延温度、鋼塊寸法、粗形鋼片寸
法等をパラメータとして細分化された第３図の如き捻れ
限界曲線■或は捻れ限界田下量を保有しており、入力装
置１５より与えられる上記寸法、温度情報にもとづき、
上記捻れ限界曲線を使用し、圧延に先立って後期強圧下
型（特に後期強厚圧下型）パススケジュールを作成する
機能を有している。

又、このパススケジュールに応シて各パス毎に圧下位置
制御装置８へ、圧下位置基準信号を出力する機能を有し
ている。

後期強厚圧下型パススケジュールは、具体的にはまず入
力情報にも七づき、一連パス前期の各パスの巾或は厚み
の圧下量（圧延方向均一）を順次定める。

次に一連パス後期にはいり、巾強圧下すると捻れてしま
う段階に至ると、まず厚圧下パスの厚圧下量を、次の巾
圧下パスの捻れ限界曲線を考慮して定める。

この厚圧下量の算定は、入力情報にもとづいて選定され
た捻れ限界曲線或は圧下量を使用して行なう。

例えば、強厚圧下量はこの量の圧延後の被圧延材のアズ
ロール長で判明する捻れ限界曲線の最大巾圧下量さ最小
巾圧下量さを加算した圧下量き等しいかこれより若干小
なる量（これは巾圧下を加えて、しかも噛み出しを消去
するため）の噛み出しが発生する程度の強厚圧下量（圧
延方向均一圧下量パス）七する。

即ち、強厚圧下パスに引続く往復２パスの巾圧下パス（
圧延方向不均一圧下量パス）で捻れるこ七なく上記厚圧
下パス時に生じる噛み出し量を少なくともなくすること
ができる程度の強圧下量とする。

このような演算過程を一連パス後期に１回もしくは複数
回行ないパススケジュールを完成する。

なお後期の強厚圧下量をうる厚圧下パスは１パス或は連
続する２パス以上で得ても良い。

又引続く巾圧下パスも連続する２パス或は連続する２パ
ス以上のパス（例えば４パス）で得ても良い。

ここで、パススケジュールに応じて各パス毎に圧下位置
制御装置８へ圧下位置基準信号を出力する。

これについて述べると、まず一連パス前期については、
各圧延パス前に各パス圧下量に応じて圧下位置基準信号
（パス中一定）を装置８へ与える。

又、パススケジュール後期においては、上記強厚圧下量
に応じて、このパスの圧下位置基準信号（パス中一定）
を装置８へ出力し、この強圧下に続く例えば２パスの巾
圧下パスの１パス目（往パス）では、圧延方向に圧下量
の異なるつまりアズロール長で圧下量の異なる、即ち捻
れ限界曲線に沿った巾圧下圧延を行なうためにアズロー
ル長に応じた圧下位置基準信号（パス中変化）を装置８
へ出力する。

２パス目（復パス）では、実質的に捻れ限界曲線に沿っ
た巾圧下圧延きなる圧下位置基準信号（パス中一定）を
出力する。

このｌパス目について具体的に説明する。

今、例えば、パススケジュール前期の圧延が終わり、パ
ススケジュール後期に至り、第１図のロール１，２の孔
型■により２パスで強厚圧下をかけおわり、第１，６図
の如く噛み出し４，４が生じ巾拡がりが発生したとする
。

（なお本例ではこの噛み出し量は、捻れ限界曲線の最犬
圧下量と最小圧下量とを加算した量となるようにパスス
ケジュールされている。

）次に、第１図のロール１，２の孔型Ｉで、巾圧下を加
えるに際し、制御装置１６は、被圧延材３の捻れ限界曲
線の最犬圧下量を得る如く圧下位置基準信号を圧下位置
制御装置８へ与える。

装置８は圧下装置７を自動操作し、圧下が設定される。

次に、被圧延材３がロール１，２に噛み込まれ、口−ド
セル１０より噛み込み信号が与えられると、パルス発信
器９よりのパルスをカウントし、圧延長（アズロール長
）を演算し、このアズロール長Ｌｉ により、第５図の
捻れ限界曲線■に従う圧下量ΔＶｉを与える様に装置１
６は装置８ヘロール開度を開く方向の圧下位置基準信号
を与え、これに従って装置８は、装置７を操作して、開
度を第５図の曲線のに従う圧下量を与える様に開いてゆ
東第６図の符号５部分は、このパスによる圧下量及び圧
延方向圧下量分布を示しており、パス最終近くは、圧下
上げを中止し（最小圧下量で）、噛み出し部の先端の丸
い部分を押え、平面状にし、次パスの噛み込みを容易に
している。

このように被圧延材３全長について捻れ限界圧下量を与
えているため、ガイドから被圧延材３が離れても捻れを
生じない。

次の２パス目では、少なくとも前パスで圧下されなかっ
た噛み出し部を消去する目的とする最終圧下量を与える
べく、装置１６により装置８，７を介して圧下設定され
、被圧延材３は圧延される。

このパスでは被圧延材の圧下量から見れば、ｌパス目と
同じ圧下量であり、圧下量分布であり、捻れは発生しな
い。

第６図の符号６部分はこのパスでの圧下量及び圧下量分
布を示しており、この様にして先の強厚圧下パスによる
噛み出し部分４，４が２パスで捻れもなく消失すること
になる。

なお、本例では第５図の捻れ限界曲線■に沿ってアズロ
ール長に応じて、連続的に圧下量を操作しているが、例
えば安全を見込んで、第５図の曲線■の如く曲線■以下
でやっても良いし、更には同図の折線■の如くステップ
的に圧下を減少するように操作しても良い。

更になお第４図装置例で、パルス発信器、ロードセルで
アズロール長を見ているが、先、後端検出器群１３．１
４の先端検知信号でアズロール長を検知し、圧下減少タ
イミングを得ることができる。

又本発明の分塊圧延法は手動でロール圧下位置をアズロ
ール長を見ながら操作することもできる。

以下本発明法を実施例により説明する。

第１表は厚み８６０ｍ／ｍ，幅９４５ｍ／ｍの鋼塊から
ウエブ厚８０ｍ／ｍ，ウエブ高さ４４０ｍ／ｍの粗形鋼
片を圧延する場合の基本圧下スケジュールパターン例を
従来法（後期の巾圧下は捻れの生じない量を圧延方向に
均一に圧下する方法）と本発明法（後期の巾圧下パスは
捻れ限界曲線に沿って圧延方向に異なる圧下量を加える
方法）に分けて示したものである。

なお数値はカリバー開度で表示している。

第１表に示すように、本法により噛み出し部の圧延を最
小パスで完了するため、厚み圧下の規制が解除でき歩留
の有利な様に後期強圧下が可能となる。

更にパス回数の減少、仕上げ温度等の確保が可能となっ
た。

第１表の実施結果を第２表に示す。

この様に本法が歩留のみならず圧延能率向上、仕上げ温
度向上になることは、分塊圧延以降の直送、半直送圧延
にとり不可欠の方法であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は孔型での後期圧延状況の説明図、第２図は捻れ
状態図、第３図は捻れ限界曲線の一例の説明図、第４図
は本発明法を実施するハイリフトミルの好適な自動圧延
制御装置の実施例図、第５図は後期の巾圧下時に採用す
る捻れ限界曲線の説明図、第６図は強厚圧下後の噛み出
し状況並びに巾圧下圧延パスによる圧下量及び圧下量分
布を示す説明図である。 １・・・・・・上ロール、２・・・・・・下ロール、３
・・・・・・粗形鋼片（被圧延材）、４・・・・・・噛
み出し部、５・・・・・・巾圧下ｌパス目の殺し量、６
・・・・・・巾圧下２パス目の殺し量、７・・・・・・
ロール圧下装置、８・・・・・・圧下位置制御装置、９
・・・・・・パルス発信器、１０・・・・・・ロードセ
ル、１１，１２・・・・・・温度計、１３，１４・・・
・・・先，後端検出器群、１５・・・・・・入力装置、
１６・・・・・・総括制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 町逆弐分塊圧延機において、鋼塊圧延後期における
   厚圧下圧延後の巾圧下圧延時に、被圧延材の捻れを防止
   するために、アズロール長で、捻レない最大巾圧下量を
   規定した捻れ限界曲線に従って、巾圧下圧延することを
   特徴とする粗形鋼片の分塊圧延方法。