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技術 熱間帯板圧延設備及び圧延方法

出願人 株式会社日立製作所
発明者 木村智明小林裕次郎吉本健一
出願日 1998年1月19日 (22年5ヶ月経過) 出願番号 1998-007241
公開日 1999年7月27日 (20年11ヶ月経過) 公開番号 1999-197705
状態 拒絶査定
技術分野 金属圧延一般
主要キーワード 帯板素材 剪断除去 タング状 剪断設備 巻出し機 放熱防止 動力設備 ヒートシールド
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年7月27日)のものです。
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図面 (7)

課題

本発明の課題は、スラブ材から帯板を製造する設備を簡略化し、且つその設備スペースを小さくすることにある。

解決手段

スラブ材を粗圧延する粗圧延設備と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との間で該スラブ材が両者に跨って圧延されるように、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とを配置して低速圧延を行う。また、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との近接配置又はタンデム配置を行う。

効果

スラブ材から帯板を製造する粗圧延設備の駆動機構の容量を小さくし、且つ粗圧延設備の設置スペース,粗圧延設備と仕上圧延設備との間隔の短縮を可能として全体設備の設置スペースを小さくすることができる。

概要

背景

従来から、熱間でスラブ材を、粗圧延及び仕上圧延して帯板を製造する熱間帯板圧延設備の例として、各種のものが開示されている。

特開平6−320202 号の技術では、数台の粗圧延機からなる粗圧延設備によってスラブ材を減厚圧延して帯板素材とし、その後、帯板素材を一旦巻取ってコイル状にしている。そして、巻戻し位置で巻取られたコイル状の帯板素材を巻戻して、数台の仕上圧延機からなる仕上圧延設備によって仕上圧延を行い、帯板を製造している。また、この技術は、仕上圧延設備の作業ロール径ロール駆動等を特定して、強圧下圧延及び低速圧延を行うものである。

特開平5−161902 号の技術は、数台の粗圧延機からなる粗圧延設備によってスラブ材を減厚圧延して帯板素材とし、その後、先行する帯板素材の後端部と後行する帯板素材の先端部とを接合している。そして、接合後の長い帯板素材を、数台の仕上圧延機からなる仕上圧延設備によって仕上圧延を行い、帯板を製造している。

概要

本発明の課題は、スラブ材から帯板を製造する設備を簡略化し、且つその設備スペースを小さくすることにある。

スラブ材を粗圧延する粗圧延設備と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との間で該スラブ材が両者に跨って圧延されるように、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とを配置して低速圧延を行う。また、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との近接配置又はタンデム配置を行う。

スラブ材から帯板を製造する粗圧延設備の駆動機構の容量を小さくし、且つ粗圧延設備の設置スペース,粗圧延設備と仕上圧延設備との間隔の短縮を可能として全体設備の設置スペースを小さくすることができる。

目的

本発明の目的は、スラブ材から帯板を製造する設備を簡略化し、且つその設備スペースを小さくすることにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

スラブ材粗圧延する粗圧延設備と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との間で該スラブ材が両者に跨って圧延されるように、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とを配置することを特徴とする熱間帯板圧延設備。

請求項2

スラブ材を粗圧延して帯板素材とする粗圧延設備と、粗圧延された該帯板素材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とをタンデム状に配置することを特徴とする熱間帯板圧延設備。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の熱間帯板圧延設備において、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とを近接配置することを特徴とする熱間帯板圧延設備。

請求項4

請求項1〜請求項3の何れかに記載の熱間帯板圧延設備において、前記粗圧延設備の入側に該スラブ材の温度を維持するための保温炉を設けることを特徴とする熱間帯板圧延設備。

請求項5

請求項1〜請求項4の何れかに記載の熱間帯板圧延設備において、前記粗圧延設備は、少なくとも前段に大径のロールを備えた一つのロール群からなる2段圧延機を設置したもの、又は、一つのハウジング内に二つのロール群を備えたツイン2段圧延機とその後段に少なくとも1台の一つのロール群からなる粗圧延機を設置したもの、若しくは、一つのハウジング内に二つのロール群を備えたツイン2段圧延機をタンデム状に少なくとも2台配置したものであることを特徴とする熱間帯板圧延設備。

請求項6

請求項5に記載の熱間帯板圧延設備において、一つのハウジング内に2台の2段圧延機が収納されたツイン2段圧延機と、これに後続する粗圧延機の間に、竪ロールを備えた幅圧延機を設けたことを特徴とする粗・仕上直結熱間帯板圧延設備。

請求項7

請求項2において、粗圧延設備の入側に一つのハウジング内に3台の2段圧延機を収納したトリプル2段圧延機を配置することを特徴とする粗・仕上直結熱間帯板圧延設備。

請求項8

スラブ材を粗圧延する粗圧延行程と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延行程とを含む熱間帯板圧延設備の圧延方法であって、粗圧延設備と仕上圧延設備との間で該スラブ材を両者に跨って、粗圧延及び仕上圧延することを特徴とする熱間帯板圧延設備の圧延方法。

請求項9

スラブ材を粗圧延する粗圧延行程と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延行程とを含む熱間帯板圧延設備の圧延方法であって、前記スラブ材の先端が仕上圧延設備に到達するまでは粗圧延設備の最終段の粗圧延機の出側圧延速度に同期する速度で粗圧延し、その後は仕上圧延設備の最終段の仕上圧延機の出側圧延速度に同期する圧延速度で粗圧延することを特徴とする熱間帯板圧延設備の圧延方法。

技術分野

0001

本発明は、熱間で帯板を製造する熱間帯板圧延設備及びその圧延方法に関し、特に、熱間の粗圧延設備及び仕上圧延設備に関する。

背景技術

0002

従来から、熱間でスラブ材を、粗圧延及び仕上圧延して帯板を製造する熱間帯板圧延設備の例として、各種のものが開示されている。

0003

特開平6−320202 号の技術では、数台の粗圧延機からなる粗圧延設備によってスラブ材を減厚圧延して帯板素材とし、その後、帯板素材を一旦巻取ってコイル状にしている。そして、巻戻し位置で巻取られたコイル状の帯板素材を巻戻して、数台の仕上圧延機からなる仕上圧延設備によって仕上圧延を行い、帯板を製造している。また、この技術は、仕上圧延設備の作業ロール径ロール駆動等を特定して、強圧下圧延及び低速圧延を行うものである。

0004

特開平5−161902 号の技術は、数台の粗圧延機からなる粗圧延設備によってスラブ材を減厚圧延して帯板素材とし、その後、先行する帯板素材の後端部と後行する帯板素材の先端部とを接合している。そして、接合後の長い帯板素材を、数台の仕上圧延機からなる仕上圧延設備によって仕上圧延を行い、帯板を製造している。

発明が解決しようとする課題

0005

従来、熱間のスラブ材から帯板を製造する上記のような熱間帯板圧延設備では、粗圧延設備と仕上圧延設備が100m前後の離れた位置に分離されて配置され、仕上出側では比較的速い速度で圧延されていた。

0006

仕上圧延設備では、板厚が1.2mm 程度のように薄く、生産量を確保するために、速い速度での仕上圧延を行う必要があった。これに対して、粗圧延設備では、板厚も厚く、仕上圧延程度まで圧延速度を速くする必要がなかった。しかし、粗圧延を行う上で、スラブ材の温度を粗圧延に適した温度にすることは必要であり、粗圧延でのスラブ材の放熱防止の観点から、粗圧延設備の入側の最初の粗圧延機で60〜100m/min 程度の粗圧延速度であり、出側の最終の粗圧延機で200〜250m/min 程度の粗圧延速度であった。この程度の粗圧延速度で熱間のスラブ材を圧延しても、熱間スラブ材の圧延に対する加工抵抗が増加するために、粗圧延機1台あたりの圧延量が制限され、圧延スタンド数が多く必要である。更に、大容量の圧延動力設備が必要であった。例えば、250mm厚さ,1300mm幅の一般的な熱間スラブを、30mm程度の粗バーに粗圧延するような粗圧延設備では、従来、粗圧延機の台数は合計で5〜6台は必要であった。更に、1台あたりの圧延動力は6,000kw 程度の大容量が必要であり、粗圧延設備全体では30,000〜40,000kwを必要とした。即ち、大容量の圧延機を多く必要とした。また、従来は、入側最初の粗圧延機から出側最終の粗圧延機までの距離、即ち、粗圧延設備の長さは、圧延材の温度低下防止のため、各圧延スタンドは各々独立した大きな速度で圧延を行うため各圧延スタンド間には、圧延材を収納するスペーサが必要なことにより150〜200mという長いものであった。

0007

そして、熱間のスラブ材から粗圧延設備で圧延された帯板素材が両者に跨って圧延されることはなかった。即ち、仕上圧延速度には限界があるため、仮に、粗圧延機設備と仕上圧延機設備とを直結タンデム配置して圧延すると、粗圧延機入側でのスラブの速度は遅く、放熱によりスラブの温度が低下してしまう問題があった。例えば、1.2mm 厚の熱間帯板材を製造する仕上圧延機列出側の圧延速度を1500m/min のように高速で圧延したものとする。しかし、粗圧延機列入側でのスラブの速度は、通常のスラブの厚みが242mm程度なので、(1.2/242)×1500=7.43m/minのように低速となるため、放熱により冷えてしまう。

0008

このため、前述した開示例のように粗圧延機列と仕上圧延機列間に圧延材は跨がることはなく、別々に、各々大きな速度で圧延作業がなされていた。

0009

このように、温度及び速度の関係から、特開平6−320202 号のように、粗圧延設備と仕上圧延設備との間の距離をできるだけ短くしたい場合には、両者の間に巻取り・巻戻し機を配置したりしていた。また、粗圧延後の圧延材を連続的に圧延したい場合には、特開平5−161902 号のように、粗圧延設備と仕上圧延設との間に、接合機を設けたりしていた。

0010

このような特開平6−320202 号及び特開平5−161902 号等の技術では、巻取り機や接合機等の余分の高価な設備が必要となり、全体設備費が高価となるものであった。また、そればかりでなく、長大なスペースを必要とし、かつ複雑な作業を行う必要がある等の問題点を有していた。

0011

本発明の目的は、スラブ材から帯板を製造する設備を簡略化し、且つその設備スペースを小さくすることにある。

課題を解決するための手段

0012

本発明の熱間帯板圧延設備は、スラブ材を粗圧延する粗圧延設備と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備との間で該スラブ材が両者に跨って圧延されるように、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とを配置することを特徴とする。

0013

また、本発明の熱間帯板圧延設備は、スラブ材を粗圧延して帯板素材とする粗圧延設備と、粗圧延された該帯板素材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延設備とを備えた熱間帯板圧延設備であって、該粗圧延設備と該仕上圧延設備とをタンデム状に配置することを特徴とする。

0014

或いは、本発明の熱間帯板圧延設備の圧延方法は、スラブ材を粗圧延する粗圧延行程と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延行程とを含む熱間帯板圧延設備の圧延方法であって、粗圧延設備と仕上圧延設備との間で該スラブ材を両者に跨って、粗圧延及び仕上圧延することを特徴とする。

0015

若しくは、本発明の熱間帯板圧延設備の圧延方法は、スラブ材を粗圧延する粗圧延行程と、粗圧延された該スラブ材を仕上圧延して帯板とする仕上圧延行程とを含む熱間帯板圧延設備の圧延方法であって、前記スラブ材の先端が仕上圧延設備に到達するまでは粗圧延設備の最終段の粗圧延機の出側圧延速度に同期する速度で粗圧延し、その後は仕上圧延設備の最終段の仕上圧延機の出側圧延速度に同期する圧延速度で粗圧延することを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0016

粗圧延機設備と仕上圧延機設備は、スラブ材を両者に跨って圧延するように配置されるので、小さなスペースの圧延設備となる。

0017

また、粗圧延設備の入側では、未圧延部の高温スラブが炉内に収納されているので、低速で圧延が進行しても放熱による温度低下が抑制される。且つ、圧延速度は遅いので変形抵抗が小さく1台の粗圧延機で大圧下の圧延を行うことが可能となるとともに、圧延動力を小さくすることができる。

0018

スラブ材の減厚のための粗圧延では、近接配置された少なくとも1台の2段圧延機を含む圧延機列、又は、少なくとも1台のツインあるいはトリプル2段圧延機を含む圧延機列で行われ、これらの粗圧延機列の各々を近接に配置することにより、各圧延機間でのスラブ材からの放熱を、極力少なくすることができる。

0019

特に、ツインあるいはトリプル2段圧延機の設置は、各々のスタンド間距離極小にできるため、更にスラブ材がらの放熱が抑制され、圧延材の温度を高温に保ちながら圧延を行うことができる。また、それとともに粗圧延設備の設置スペースを短縮することができる。

0020

また、粗圧延設備の入側に配置される上記の2段圧延機は、大径ロールを使用するため、剛性が大きく、且つ、圧延ロールへの圧延材の噛み込み性が良く、大圧下量の圧延が可能となる。このような大圧下量圧延により塑性加工熱が発生するので、更に圧延材の温度を高温に保持する効果が得られる。

0021

また、粗圧延設備の入側に竪ロールを備えた幅圧延機を設けることにより、スラブ材の圧延ロールへの噛み込みが助成され、更に大きな噛み込みが可能となる。

0022

スラブ材の元の厚みにもよるが更に、前記2段圧延機の出側に粗圧延機を配置する場合には、前者の圧延機での圧延での幅拡がり分を調整するため、両者の間に幅圧延機を配置することにより幅精度の優れた帯板材を製造することができる。

0023

粗圧延設備として、一つのハウジング内に2台の2段圧延機を配置したツイン2段圧延機をタンデム状に2台配置する場合には、粗圧スタンド数は合計4台と多くなるが、各々のツイン2段圧延機内での圧延スタンド間の距離が短いので、圧延材からの放熱を抑制し高温での圧延が可能である。

0024

また、粗圧延前に、通常、高圧水噴射することによって圧延材(スラブ材)の表面酸化スケールを除去し、圧延材の表面性状を良好に保つというデスケーリングを行う。

0025

ここで、複数の粗圧延機を近接した場合、ロール,圧延材カイド装置等の制約圧延機間の距離を4m以下にすることは非常に困難である。従って、低速で且つ高品質の圧延を行う場合には、各圧延機の入側でデスケーリング手段が必要であり、この高圧水を吹き付けるデスケーリング手段が圧延材(スラブ材)の温度低下の原因となっている。

0026

これに対して、ツイン又はトリプル2段圧延機は、圧延ロール群が非常に接近して配置しているため、圧延ロール群間での圧延材表面酸化スケール発生量は少なく、デスケーリングの回数を減らすことができる。また、圧延材の温度低下を抑制できる。即ち、ツイン2段圧延機では2回の圧延に対して、トリプル2段圧延機では3回の圧延に対し、入側で1回のデスケーリングで十分であるからである。

0027

以下、本発明の具体的な種々の実施例を、図1図6により説明する。

0028

(実施例1)図1は、本発明の一実施例である熱間帯板圧延設備の配置を示す。この粗・仕上直結熱間帯板圧延設備は、粗圧延時のスラブ材の未圧延部からの放熱を抑制する炉〔1〕と、スラブ材の粗圧延を行う粗圧延設備〔2〕と、粗圧延されたスラブ材を仕上圧延して帯板を製造する仕上圧延設備〔3〕と、仕上圧延された帯板を必要温度にまで冷却する冷却設備〔4〕と、冷却された帯板を巻取りのために剪断する走間剪断設備〔5〕と、帯板をコイル状に巻取る巻取り設備〔6〕とが、上流側から順次配置される。

0029

本実施例での特徴は、特に、この熱間帯板圧延設備における仕上圧延設備〔3〕にタンデム状に配置される入側(上流側)設備にある。つまり、粗圧延設備〔2〕や炉〔1〕に特徴がある。

0030

炉〔1〕は、粗圧延設備〔2〕の入側(上流側)に配置され、スラブ3の未圧延部を収納して保温する。スラブ3は、炉1内をスラブ搬送手段であるローラ2で搬送され、下流側の粗圧延設備〔2〕に送られる。この炉1の内壁は、断熱材で覆われるが、勿論スラブ3を加熱するためのバーナあるいは電熱ヒータ等を備えても良い。スラブ3の一般的な寸法は、板厚100〜300mm,板幅600〜2200mm,スラブ長は通常12mである。しかし、スラブ長が長尺の場合は、60mを超える場合もある。ここで、炉〔1〕の長さは、スラブ3の未圧延部を収納するに足る長さにすることが望ましい。つまり、粗圧延前のスラブ3の長さより長くすることが好ましく、粗圧延前のスラブ3の長さと同程度にすることが望ましい。粗圧延前のスラブ3の長さと同程度の長さに、炉〔1〕の長さを設定することにより、粗圧延初期の状態からスラブ3の未圧延部を炉〔1〕内に収納できる。

0031

ここで、粗圧延設備〔2〕の入側には、竪ロール7を備えた幅圧延機6を設けても良い。幅圧延機6を設けることより、最大約200mm程度までの幅調整を可能にすると共に、後続する下流側の粗圧延設備〔2〕の作業ロールへのスラブ噛み込みを助成することができる。

0032

粗圧延設備〔2〕は、本実施例では、入側にツイン2段圧延機(R1,R2),出側に4段圧延機(R3 )を配置したものである。このツイン2段圧延機は、軸受箱9で回転可能に支承されるロール10a,10bが上下対で配置された二つのロール群が一つのハウジング8内に収納されたものである。また、上記4段圧延機は、ハウジング16内に、軸受箱21で回転可能に支承される一対の作業ロール18a,18bと、一対の作業ロール18a,18bをそれぞれ支持する一対の補強ロール17a,17bと、一対の補強ロール17a,17bを回転可能に支承する軸受箱20とを備えたものである。なお、前記ツイン2段圧延機の各々の上側のロール10aは圧下装置11により各々昇降可能であり、4段圧延機の上側の作業ロール18a及び補強ロール17aは圧下装置22で各々昇降することができる。

0033

粗圧延設備〔2〕の入側のツイン2段圧延機に用いるロール10a及びロール10bの直径はφ900mm〜φ1600mm程度の大径ロールにすることが好ましい。このような大径ロールを用いることにより、粗圧延での噛み込み能力が向上する。また、低速圧延のため変形抵抗が少なく、大圧下量に関わらず圧延荷重が大きくなることがない。本実施例では、φ900mm〜φ1230mmのものを用いた。噛み込み能力に関しては、前述した幅圧延機6によるスラブの押込み圧延により、その噛み込み量を増大させることもできる。また、粗圧延設備〔2〕の出側の4段圧延機の作業ロール18a及び作業ロール18bの直径は、φ900mm〜1600mm程度の大径ロールにすることが好ましい。本実施例では、この範囲で、前記ツイン2段圧延機で用いたロール径よりも小さい範囲φ950mm〜φ1050mmを用いた。

0034

このように、大径ロールを備える2段の圧延機を入側に備えたので、245mm厚から35mm厚までの減厚圧延を3台の粗圧延機で行うことができる。

0035

なお、本実施例では、粗圧延設備〔2〕として、入側にツイン2段圧延機(R1,R2),出側に4段圧延機(R3 )を配置したが、入側のツイン2段圧延機を4段圧延機にしても良い。設備の簡略化を考慮すると本実施例のような2段圧延機が望ましい。

0036

また、粗圧延前のデスケーリング手段として、高圧水を噴射するヘッダ4を粗圧延設備〔2〕の入側に配置される粗圧延機であるツイン2段圧延機の入側に設けた。このデスケーリング手段によって、粗圧延前のスラブ3の表面に付着しているスケールの除去を行うことができる。

0037

更に、粗圧延中のデスケーリング手段、つまり、ツイン2段圧延機で粗圧延した後のデスケーリング手段として、高圧水を噴出するヘッダ4を備えたデスケボックス12を設けた。この粗圧延中のデスケーリング手段によって、4段圧延機での圧延前にスラブ表面のスケールを除去することができる。

0038

また、この4段圧延機の入側には、竪ロール7を備えた幅圧延機6を設けた。このツイン2段圧延機と4段圧延機との間に設けられた幅圧延機6によって、スラブ材の幅調整を可能とし、且つ4段圧延機への噛み込み性を助成することができる。

0039

剪断機23は、粗圧延設備〔2〕の下流側で仕上圧延設備〔3〕の上流側に設けられ、スラブ材の先端部を剪断する刃物5と、刃物5を備えて回転する一対のドラム24を装備している。この剪断機23によって、粗圧延を終了したスラブ材、例えば、35mm前後の板厚のスラブ材の先端及び後端の不必要な部分を剪断することができる。

0040

粗圧延後のデスケーリング手段として、高圧水を噴射するヘッダ26を備えるデスケボックス26を剪断機23と仕上圧延設備〔3〕との間に設けた。この粗圧延後のデスケーリング手段により、再びスラブ材表面に生じたスケールをデスケーリングすることができる。

0041

仕上圧延設備〔3〕は、本実施例では、4段の仕上圧延機28で5スタンドという構成の仕上圧延機列27とした。この仕上圧延機は、便宜、種々の圧延機を用い、適宜、スタンド数を設定すれば良い。

0042

ここで、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間隔は、圧延される材料が両者に跨って同時に圧延されるように、タンデム状に設定配置した。つまり、この粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間隔を、スラブ3の粗圧延された後の長さよりも短くなるように直列的に設定して両者を配置している。

0043

このように、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕とを、圧延される材料が両者に跨って同時に圧延されるように配置することにより、粗圧延機の駆動機構を簡略化することができる。また、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕とを、タンデム状に配置することにより、粗圧延機の駆動機構を簡略化することができる。

0044

つまり、上記構成によって、粗圧延速度が従来に比べて遅くなり、低速で粗圧延することになる。この低速圧延によって、粗圧延動力の減少及び粗圧延機の台数の減少が可能となり、小容量で少ない台数での粗圧延設備とすることができる。

0045

また、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間隔を従来より短くすることができ、全体設備の設置スペースを小さくすることができる。更に、従来、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間に設置していた巻取り・巻出し機や接合機等の複雑な設備を省略することができ、簡易な構成の設備構成にすることができる。なお、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕とが近接配置されると、粗圧延後、仕上圧延前のスラブ3の温度低下抑制及び発生する表面酸化スケールの発生抑制が可能となる。

0046

冷却設備〔4〕は、仕上圧延設備〔3〕の下流側に設置され、仕上圧延された帯板29を所望する温度、例えば約550℃に冷却することができる。

0047

走間剪断設備〔5〕は、巻取りによるコイル作製のために帯板を走間で剪断する刃物50と、この刃物50を備えるドラム33と、刃物50及びドラム33を具備する剪断機32と、帯板29を剪断機32の入側及び出側でそれぞれ抑えつける入側ピンチローラ30及び出側ピンチローラ31とを備えている。この走間剪断設備〔5〕によって、後続する巻取り設備〔6〕においてコイル径の大きさが所定の値になると、帯板29を剪断機32の入側ピンチローラ30及び出側ピンチローラ31で抑えて回動して、剪断機32で分割剪断することができる。

0048

巻取り設備〔6〕は、本実施例では、巻取り機35及び巻取り機37の二つを設けた。そして、この巻取り機35及び巻取り機37の入側には、それぞれ巻取り方向への変換を行うピンチローラ34及びピンチローラ36を備えさせた。巻取り機35及び巻取り機37を設置することにより、巻取りを順次切換えて効率よく巻取り作業ができる。巻取り終了に近づくと前述の剪断機32によって帯板29を剪断して、残り量を巻取って、帯板29をコイル状に巻取ることができる。

0049

次に、図1及び表1を用いて、この設備の圧延動作について説明する。表1は、本実施例における圧延の諸データを示す。

0050

0051

まず、板厚が242mm,板幅が1240mmのスラブ3を、炉〔1〕に導入する。この炉〔1〕内で、本実施例ではスラブ3の温度を保温もしくは加熱し1150℃に維持した。このスラブ3を炉1内でローラ2によって下流側の粗圧延設備〔2〕に搬送して粗圧延する。ここで、粗圧延設備〔2〕の入側(上流側)に配置された炉〔1〕によって、スラブ3の未圧延部、つまり、粗圧延前のスラブ3の後ろの部分の温度を熱間の粗圧延に適切な温度に維持することができ、良好な粗圧延を行うことができる。

0052

炉〔1〕内を搬送されたスラブ3は、幅圧延機6によって幅調整され、粗圧延前のデスケーリング手段であるヘッダ4によって、表面の酸化スケールが除去される。

0053

この酸化スケールが除去されたスラブ3を粗圧延設備〔2〕に送り込み、粗圧延工程及び仕上圧延工程を行う。

0054

粗圧延工程は、ツイン2段圧延機(R1,R2)及び4段圧延機(R1 )で順次行う。

0055

ツイン2段圧延機R1 では、表1に示すように、板厚が242mm,板幅が1240mm,温度1150℃のスラブ3を、直径φ1100mmのロール10a及びロール10bを用いて粗圧延する。この際の圧延条件は、圧延動力1750kw,圧延荷重1560tf,圧延速度17.8m/min,圧下率35.95% ,圧下量87mmである。この粗圧延の結果、板厚155mm、温度1135℃のスラブ3が得られた。次のツイン2段圧延機R2 では、板厚が155mm,温度1135℃のスラブ3を、直径φ1100mmのロール10a及びロール10bを用いて粗圧延する。この際の圧延条件は、圧延動力3800kw、圧延荷重2000tf,圧延速度35.4m/min ,圧下率49.67%,圧下量77mmである。この粗圧延の結果、板厚78mm,温度1134℃のスラブ3が得られた。

0056

次に、この板厚が78mm,温度1134℃のスラブ3を、デスケーリングし、幅圧延した。つまり、このスラブ3において、途中で発生した表面の酸化スケールをデスケボックス12で除去し、幅圧延機6で幅調整を行った。

0057

その後、4段圧延機(R3)で粗圧延を行う。ここでは、直径φ950mmの作業ロール18a及び作業ロール18bを用いて粗圧延する。この際の圧延条件は、圧延動力6700kw,圧延荷重2100tf,圧延速度78.8m/min,圧下率55.12% ,圧下量43mmである。この粗圧延の結果、板厚35mm,温度1127℃のスラブ3が得られた。

0058

このような粗圧延後に、35mm前後の板厚のスラブ3の先端の平面形状は、通常、フィッシュテール状若しくはタング状となっており、その不良形状部分を剪断機23で剪断除去する。また、その後の仕上圧延工程前に、再度、途中で発生する表面の酸化スケールをデスケボックス26で除去する。

0059

次の仕上圧延工程は、4段の仕上圧延機28を5スタンド備えた仕上圧延機列27で仕上げ圧延を行う。ここで、前述した粗圧延工程と仕上圧延工程で、スラブ3の粗圧延された後の長さよりも短くなるように両者の設備を配置しているので、スラブ3は、両者の設備に跨って同時に圧延される。即ち、このようなスラブ3が粗圧延で、35mm厚前後まで減厚され、その長さは短い場合でも80m以上となる。この粗圧延後のスラブ3の長さより短い間隔で、粗圧延設備〔2〕と、仕上圧延設備〔3〕とを配置しているので、スラブ3は粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕とに跨って圧延がなされる。なお、これら両者に跨ってスラブ3を圧延する際の各々の制御は、通常のタンデム圧延制御技術を適用することで可能である。例えば、粗圧延設備〔2〕の粗圧延速度制御装置と、仕上圧延設備〔3〕の仕上圧延速度制御装置と、粗圧延速度制御装置及び仕上圧延速度制御装置各々にダンデムに適した制御指示を与える圧延速度指示装置とを備えることにより可能である。

0060

また、ズラブ材の先端が仕上圧延設備に到達するまでは粗圧延設備の最終段の粗圧延機の出側圧延速度に同期する速度で粗圧延し、その後は仕上圧延設備の最終段の仕上圧延機の出側圧延速度に同期する圧延速度で粗圧延することが望ましい。このようにすることにより、ズラブ材の先端が仕上圧延設備に到達するまでの粗圧延と、その後の両者に跨って行う粗圧延及び仕上げ圧延を効率よく行うことができる。

0061

このような仕上圧延後に、2.3mm 前後の板厚の帯板29を得ることができる。この時の仕上げ圧延設備〔3〕の出側の圧延速度は約1200m/min であった。また、この熱間の帯板29の温度は、約900℃であった。この2.3mm 厚さ、900℃の帯板29を、550℃まで、冷却設備〔4〕である冷却装置38によって冷却する。

0062

次に、このような帯板29は、ピンチローラ34又はピンチローラ36で下方向に方向変更し、二つの巻取り手段である巻取り機35又は巻取り機37のうちいずれかでコイル状に巻取る。この巻取っているコイル径の大きさが所定の値になると、帯板29を剪断機32の入出側に設けられたピンチローラ30及びピンチローラ31で抑え、刃物50を備えるドラム33を回動して、分割剪断する。そして、次の段階で、後続する帯板29を他方の巻取り手段で巻取る。このようにして、炉1内のスラブ3がなくなるまで圧延作業を継続する。

0063

ここで、粗圧延速度は従来方式に比較し、約1/5程度と遅い。つまり、従来は、200〜300m/min 程度であったが、本実施例では17.8〜78.8m/min という低速圧延である。

0064

このような低速圧延にも拘らず、表1の圧延スケジュールの例に示すように温度低下が少ないのは、粗圧延設備〔2〕の入側に、未圧延部のスラブを収納する保熱炉である炉〔1〕を設けたこと又、粗圧延スタンドを近接配置したこと、及び前記のように各スタンドの圧下量を大きくしたことにより塑性加工発熱が多量に発生するからである。

0065

また、前述したように圧延速度が遅いので、粗圧延設備全体の圧延動力を少なくすることができ、粗圧延機の台数減少や粗圧延設備の長さを減少することができる。例えば、本実施例での粗圧延設備での圧延動力の合計は、10,116kwであり、従来の30,000〜40,000kwに比べて、約1/3〜1/4に低減できることがわかる。更に、従来5〜6台の粗圧延機を必要としていたが、本実施例では、3台に減少でき、粗圧延設備の長さを減少することもできる。

0066

(実施例2)図2は、図1の粗圧延設備〔2〕部の他の実施例を示す。この粗圧延設備〔2〕は、ハウジング40にロール46及び軸受箱47を備えた一つのロール群を収納する2段圧延機と、他のハウジング40にロール46及び軸受箱47を備えた一つのロール群を収納する2段圧延機と、上下一対の作業ロール44及び上下一対の補強ロールを備えた4段圧延機とを順次配置して、3スタンドの粗圧延機列を形成したものである。つまり、実施例1のツイン2段圧延機を、個別のハウジング40に収納される二つの2段圧延機としたものである。このような構成にすることにより、各々のスタンドの前段に幅圧延機6を設置することができる。

0067

このように配置した場合には、各々の圧延スタンドに各々幅圧下圧延機である幅圧延機6を設置できるので、スラブ3の幅調整量を大きくすることができ、且つ各々の圧延スタンドでの噛み込み性を向上することができる。

0068

(実施例3)図3は、図1の粗圧延設備〔2〕部の他の実施例を示す。この粗圧延設備〔2〕は、図1と同様のツイン2段圧延機を入側に配置し、出側に図1とは異なる2段圧延機とを配置するものである。つまり、実施例1の出側の4段圧延機を、個別のハウジング40にロール46及び軸受箱47を収納する2段圧延機としたものである。この場合は、図1の4段圧延機よりロール径が大きくなるため、圧延荷重が増加するという問題点があるが、噛み込みの許容値を考慮するとロール径を小さくすることができる。また、このような構成にすることにより、単純な設備構成となり、設備費を削減できるという大きな利点がある。

0069

(実施例4)図4は、図1の粗圧延設備〔2〕部の他の実施例を示す。この粗圧延設備〔2〕は、三つのロール群を一つのハウジング内に収納した2段の圧延機である。

0070

この場合は、幅調整の手段として1台の幅圧延機6しか設置できないため、粗圧延時の幅調整能力が劣るという問題点はある。しかし、このような構成にすることにより、各々のロール群間の距離を最短にすることができるので、粗圧延による圧延材の温度低下を最少に抑制することができる。

0071

(実施例5)図5は、図1の粗圧延設備〔2〕部の他の実施例を示す。この粗圧延設備〔2〕は、ツイン2段圧延機を2台設置したものである。つまり、一つのハウジング8内に2段のロール10からなるロール群を二つ備えたツイン2段圧延機をタンデム状に2台配置した例であり、各々のツイン2段圧延機の入側に、幅調整機構である竪ロール7を備えた幅圧延機6と、デスケーリング手段である高圧水を噴出するヘッダ4を備えたデスケーリング装置とを備えている。

0072

この場合は、ロール群が4つに増加するという問題点はある。しかし、このような構成にすることにより、粗圧延部の設備長を短くすることができるので、粗圧延時の圧延材の放熱防止に非常に有効である。

0073

(実施例6)図6は、図1の粗圧延設備〔2〕及び仕上圧延設備〔3〕の配列の他の実施例を示す。まず、この粗圧延設備〔2〕は、ハウジング40にロール46を備えた一つのロール群を収納する2段圧延機と、4段圧延機と、4段圧延機とを順次配置して、3スタンドの粗圧延機列を形成したものである。つまり、実施例2の二つの2段圧延機を、4段圧延機としたものである。この場合は、実施例2の設備に比べ、4段圧延機となるので、複雑な設備構成となり設備費がアップするという問題はある。しかし、実施例1に比べ、このような構成にすることにより、各々のスタンドの前段に幅圧延機6を設置することができる。

0074

そして、このように配置した場合には、各々の圧延スタンドに各々幅圧下圧延機である幅圧延機6を設置できるので、スラブ3の幅調整量を大きくすることができ、且つ各々の圧延スタンドでの噛み込み性を向上することができる。

0075

また、本実施例では、タンデム状に配置された粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間に炉60を設けている。この炉60は、粗圧延されたスラブ3を粗圧延設備〔2〕から仕上圧延設備〔3〕に搬送する搬送手段である搬送ローラ62と、保熱又は加熱手段とを備えている。この保熱又は加熱手段は、炉60の内壁に断熱耐火物を設けても良いし、必要に応じ、重油ガス等のバーナ或いは電熱ヒータを設けても良い。

0076

粗圧延されるスラブ3は、粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕とに跨って圧延されるが。その粗圧延設備〔2〕と仕上圧延設備〔3〕との間に、粗圧延されたスラブ3の放熱を抑制する炉60を設けることにより、仕上圧延前のスラブ3の温度低下を抑制することができる。

0077

この場合は、実施例1に比べて、全体設備の長さが長くしたり、炉60の増設を行わなければならないが、従来の既設設備改造を容易に行えるという利点がある。

0078

つまり、従来の熱間帯板圧延設備では、粗圧延機設備と仕上圧延設備との間隔は約100m程度である。このような従来設備に実施例1のような設備に改造しようとすると大幅な改造を必要とする。しかし、本実施例6では、既設設備の変更点を最小限として本発明を適用できる。

0079

但し、最小最終仕上げ板厚が3mm程度という比較的厚い厚さの場合や、粗圧延後の板厚が45mm程度の厚い厚さの場合等では、ヒートシールド方式の炉60としたり、炉60の設置を省略したりしても良い。ここで、ヒートシールド方式は、例えば、粗圧延後のスラブ材を加熱せずに、断熱材を少なくとも上面に近接配置してスラブ材の放熱を抑制する程度のものである。

0080

以上のような実施例によると、以下のような効果を得ることができる。

0081

1.粗圧延設備と仕上圧延設備をタンデム配置してスラブより帯板材を熱間で減厚圧延して帯板材を製造する際には、粗圧延設備入側でのスラブの進行速度が遅く、高温スラブの温度が低下するが、本発明では、粗圧延設備の入側で未圧延部のスラブを収納する炉を設けたので、スラブで表面からの放熱を抑制する圧延が可能になった。

0082

2.粗圧延設備の圧延機として、入側に大径の圧延ロールを備えた2段圧延機を少なくとも1台配置したので、大きな圧下量が得られ、圧延機の台数を減少させると共に、塑性加工熱によるスラブ材の温度低下防止に有効である。この入側に設ける2段圧延機の台数を少なくとも2台以上にすることによりその効果は更に向上できた。

0083

3.更に、好ましくは、2段圧延スタンドを少なくとも2スタンドを一つのハウジング内に収納することにより、各スタンド間の距離が減少し、スラブからの放熱量を減少させることができた。

0084

4.粗圧延設備として一つのハウジングに2段圧延スタンドを2台備えるツイン2段圧延機をタンデム状に2台配置することにより、粗圧延スタンド数は合計4台となるが、粗圧延設備の長さを短くすることができ、放熱の抑制、及び塑性加工熱の発生により高温の粗圧延が可能となった。

0085

粗圧延設備と仕上圧延設備との間に設置する巻取り機や接合装置等を不要として粗・仕上直結熱間帯板圧延設備の簡略化を図ると共に(粗圧延設備と仕上圧延設備との間隔を短くして)、粗・仕上直結熱間帯板圧延設備の設置スペースを小さくすることができる。

0086

また、スラブ材から帯板を製造する粗圧延設備の駆動機構の容量を小さくし、且つ粗圧延設備の設置スペース、粗圧延設備と仕上圧延設備との間隔の短縮を可能として全体設備の設置スペースを小さくすることができる。

発明の効果

0087

本発明によると、スラブ材から帯板を製造する設備を簡略化し、且つその設備スペースを小さくすることができる。

図面の簡単な説明

0088

図1本発明の一実施例である熱間帯板圧延設備の全体配置図。
図2本発明の粗圧延設備の他の実施例。
図3本発明の粗圧延設備の他の実施例。
図4本発明の粗圧延設備の他の実施例。
図5本発明の粗圧延設備の他の実施例。
図6本発明の他の実施例である熱間帯板圧延設備の全体配置図。

--

0089

1,60…炉、2…ローラ、3…スラブ、4…ヘッダ、5,50…刃物、6…幅圧延機、7…竪ロール、8,16,40…ハウジング、9,19,20,21,47…軸受箱、10,10a,10b,46…ロール、11,22…圧下装置、12,25,26…デスケボックス、17a,17b,45…補強ロール、18a,18b,44…作業ロール、23…剪断機、24,33…ドラム、27…仕上圧延機列、28…仕上圧延機、29…帯板、30…入側ピンチローラ、31…出側ピンチローラ、32…剪断機、34,36…ピンチローラ、35,37…巻取り機、38…冷却装置、61,62…搬送ローラ。

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