(57)【要約】【課題】スラブの幅圧下プレス工程を含む金属板の熱間圧延工程において、幅圧下が起因して発生する圧延板のキャンバーを大幅に低減させる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置を提供する。【解決手段】スラブを幅圧下する一対のプレス工具を有する幅圧下プレス装置を用いた幅圧下プレス工程において、該スラブの長手方向の何れの位置を幅圧下している時点においても、常時、該プレス工具位置以外に、該スラブの長手方向２箇所以上の位置で、該スラブの幅方向変位を拘束した状態で幅圧下を実施することを特徴とする幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを幅圧下する一対のプレス工具を有する幅圧下プレス装置を用いた幅圧下プレス方法であって、該スラブの進行方向の何れの位置を幅圧下している時においても、前記プレス工具の位置以外の該スラブの進行方向の２箇所以上の位置で、該スラブの幅方向変位を拘束した状態で幅圧下を実施することを特徴とする幅圧下プレス方法。
【請求項２】
前記スラブの幅方向変位の拘束を、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールで行うことを特徴とする請求項１に記載の幅圧下プレス方法。
【請求項３】
スラブを幅圧下する一対のプレス工具と、該プレス工具の入側および出側にそれぞれ上下一対のピンチロールを有する幅圧下プレス装置であって、
該入側ピンチロールのさらにライン上流側にスラブの幅方向変位を拘束する１セット以上の入側拘束機構、
該出側ピンチロールのさらにライン下流側にスラブの幅方向変位を拘束する１セット以上の出側拘束機構を有し、
前記幅圧下プレス装置で幅圧下を実施する最も短いスラブの長さをＬとするとき、
前記入側拘束機構のうち前記入側ピンチロールに最も近い入側拘束機構から前記出側ピンチロールまでの距離がＬ以下となり、
さらに前記入側ピンチロールから前記出側拘束機構のうち前記出側ピンチロールに最も近い出側拘束機構までの距離がＬ以下となるように構成されたことを特徴とする幅圧下プレス装置。
【請求項４】
前記入側拘束機構が、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールを１セットとして構成されることを特徴とする請求項３に記載の幅圧下プレス装置。
【請求項５】
前記出側拘束機構が、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールを１セットとして構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の幅圧下プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの幅圧下プレス工程を含む金属板の熱間圧延工程において、圧延板のキャンバーを大幅に低減させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間スラブの幅圧下工程は、竪ロール圧延機による方法と、幅圧下プレス工具を備えた幅圧下プレス装置による方法の２種類があるが、幅圧下プレス装置による方法の方が、幅圧下後の水平圧延による幅戻りが少ない。すなわち幅圧下効率に優れ、しかも先尾端のクロップが少なく歩留も良好であるため、近年は幅圧下プレス装置が採用される場合が多い。幅圧下プレス装置を有する熱間圧延ラインの構成は概ね次のようになっている。幅圧下プレス装置は加熱炉出側に設置され、加熱炉抽出後の熱間スラブは、まず幅圧下プレス装置によって幅圧下され、その後、水平ロールを有する粗圧延機による圧延によって板厚が圧減されて粗バーとなり、仕上圧延機によって製品板厚まで圧延される。以下の本明細書の説明もこのような熱間圧延ラインを対象として記述している。
【０００３】
さて、幅圧下プレス装置によって、従来以上の大きな幅圧下を実施するようになると、しばしば粗圧延および仕上圧延後の圧延板の板面内での曲がり、すなわちキャンバーが大きくなり問題となることがある。これは主としてスラブの熱間圧延ライン作業側と駆動側との温度偏差による変形抵抗の差異に起因するものと考えられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、スラブの温度偏差を検出して、幅圧下プレス装置の作業側および駆動側の幅圧下プレス工具の圧下位相に意図的に差異をつけて幅圧下作業を行う幅圧下プレス方法が開示されている。
【０００５】
また特許文献２には、幅圧下プレス装置出側に配備した竪ロールの荷重からキャンバーを検出し、プレス工具を板面内で傾斜させてキャンバー制御する幅圧下プレス方法が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、スラブの温度偏差を検出し、幅圧下プレス作業の前に冷媒を噴霧して温度偏差を解消する方法が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、幅圧下プレス装置の入側または出側の少なくともどちらか一方に設置したサイドガイドでスラブの端面を拘束しながら幅圧下プレスを行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１３３３８号公報
【特許文献２】特開平６−２７７７１７号公報
【特許文献３】特開平６−３０４６０１号公報
【特許文献４】特開平１０−９４８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１および２に開示された方法は、幅圧下プレス装置出側キャンバーの低減には効果があるものの、その後の粗圧延における板厚圧下の過程で発生するキャンバーを抑制することができない。これは、スラブに温度偏差がある場合、幅圧下プレスによって生じる板厚増肉現象、すなわちドッグボーン形状に作業側と駆動側で偏差を生じ、これを粗圧延機で水平圧延する際にキャンバーを生じるためであり、この問題に対する解決策は特許文献１および２には開示されていない。
【００１０】
一方、特許文献３の冷媒の噴霧による温度偏差の解消は、キャンバー発生の根本原因を絶つものであり原理的には有効であるが、現実的にはスラブのように熱容量の大きいものに対して圧延能率を阻害することなく短時間で温度偏差を解消することは困難であり、また温度の幅方向分布を正確に補償する冷却を実施することはさらに困難を極めることになり、この方法を有効に実用化することは困難である。
【００１１】
特許文献４のサイドガイドによるスラブ拘束は、効果を発揮させようとするとサイドガイドでスラブを挟み込んだ状態で幅圧下を実施することになるが、その場合、スラブとサイドガイドの間に作用する摩擦力のためスラブを進行方向に送る作業が不安定となり、結局スラブとサイドガイドの間にクリアランスを設ける必要があり十分な効果が期待できない。またサイドガイドはプレス工具の直近に設置することが困難であるので、キャンバーが問題となるスラブの先尾端に効果が及ばないことも大きな欠点である。
そこで本発明では、上記したような従来技術で解決できなかった幅圧下プレス作業に伴うキャンバーを解消する幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、幅圧下プレス作業に伴うキャンバーの発生メカニズムを明らかにするため、実機ホットストリップミルにおける幅圧下プレス入側のスラブの温度分布、幅圧下プレス装置出側のキャンバー、そして幅圧下プレス装置に続く粗圧延機すなわち水平ロール圧延機出側のキャンバーを計測して、幅圧下プレス作業に伴うキャンバーの発生挙動を詳細に観察した。なお測定対象とした実機ホットストリップミルの幅圧下プレス装置は、幅圧下プレス工具の入側および出側にそれぞれ一対のピンチロールを有する形式である。なお以下の説明では、スラブの幅方向の作業側と駆動側のことを「左右」と簡略的に表現することがある。
【００１３】
上記測定の結果、幅圧下プレス出側のキャンバーは非常に小さいが、粗圧延機出側のキャンバーは特に圧延材の先端部および尾端部で顕著に発生していることが明らかになり、特許文献１および２で抑制しようとしている幅圧下プレス時に生じるキャンバーよりも、その後の左右非対称ドッグボーン形状の水平圧延によって生じるキャンバーがより重大な問題であることが判明した。
【００１４】
さらに、幅圧下プレス入側のスラブの温度分布は、すべてのスラブにおいて、駆動側の温度が作業側の温度より高くなっていた。これは加熱炉の抽出口に近いスラブの作業側が熱を奪われた結果と推定される。その結果、スラブの変形抵抗は相対的に作業側が高く駆動側が小さくなり、幅圧下プレス時に駆動側の幅圧下量が作業側に比べて大きくなり、駆動側の板厚が作業側より大きくなるドッグボーン形状の非対称を生じる。このとき幅圧下プレス作業では、幅圧下プレス工具がスラブと長手方向（スラブの進行方向）に広い領域で接触しているため、板幅方向に圧下されたメタルはほとんどが板厚方向に流れ長手方向には流れないため、幅圧下プレス直後ではキャンバーはほとんど発生しないと考えられる。
【００１５】
ところで、スラブの駆動側の変形抵抗が作業側に比べて小さい場合に、駆動側の幅圧下量が作業側の幅圧下量より大きくなるメカニズムについて以下に説明を補足しておく。幅圧下プレス工具の圧下に伴う動きは熱間圧延ライン中心線に対して常に左右対称となっている。このとき駆動側の変形抵抗が相対的に小さいと、駆動側の幅圧下プレス荷重が作業側に比べて小さくなり、このままではスラブに作用する幅方向の力の釣り合いがとれないので、幅圧下プレス荷重が駆動側と作業側とで釣り合いがとれるまでスラブが駆動側に移動し、その結果、駆動側の幅圧下量が大きく作業側の幅圧下量が小さくなるのである。
【００１６】
図９および図１０は、スラブ２の先端部近傍を幅圧下プレスしている際の状態を示す図であり、図９はスラブ２に作用する力の釣り合いを無視した仮想状態を示しており、図９（ａ）に示すようにスラブは熱間圧延ライン中心に存在しているため幅圧下量は左右均等となり、図９（ｂ）に示すスラブの出側断面もほぼ左右対称となる。
しかしながら、この状態では幅圧下プレス工具からスラブに作用する力は、変形抵抗の左右差により、作業側の力１５ａが駆動側の力１５ｂより大きくなりスラブに作用する力の釣り合いがとれない。したがって、この力のアンバランスによってスラブ２は、幅方向に拘束されている入側ピンチロール３の位置をピボットとして駆動側の幅圧下量が大きくなる方向に僅かに回転し、その結果、駆動側の力が増大し作業側の力が減少して力のバランスがとれる状態となる。これが実際の現象であり、このスラブの回転運動によって駆動側の幅圧下量が作業側の幅圧下量より大きくなり、図１０（ｂ）に示すように、スラブの出側断面は駆動側の板厚が作業側の板厚より大きい非対称形状となるのである。
【００１７】
図１１および図１２は、スラブ２の尾端部近傍を幅圧下プレスしている際の状態を示す図である。図１１はスラブ２に作用する力の釣り合いを無視した仮想状態を示しており、図１１（ａ）に示すようにスラブは熱間圧延ライン中心に存在しているため幅圧下量は左右均等となり、図１１（ｂ）に示すように、スラブの出側断面もほぼ左右対称となる。
しかしながら、この状態では幅圧下プレス工具１ａ，１ｂからスラブ２に作用する力は、変形抵抗の左右差（駆動側と作業側の差）により、作業側の力１５ａが駆動側の力１５ｂより大きくなりスラブに作用する力の釣り合いがとれない。したがって、この力のアンバランスによってスラブ２は、幅方向に拘束されている出側ピンチロール４の位置をピボットとして駆動側の幅圧下量が大きくなる方向に僅かに回転し、その結果、駆動側の力が増大し作業側の力が減少して力のバランスがとれる状態となる。これが実際の現象である。このスラブの回転運動によって駆動側の幅圧下量が作業側の幅圧下量より大きくなり、図１２（ｂ）に示すように、スラブの出側断面は駆動側の板厚が作業側の板厚より大きい非対称形状となるのである。
【００１８】
幅圧下プレス後に、駆動側の板厚の厚いスラブを後続の粗圧延機で水平圧延すると、駆動側の圧下率が大きくなって作業側にキャンバーを生じることになる。水平ロール圧延機では長手方向（スラブ進行方向）の接触弧長が短く、板厚方向に圧下されたメタルの大部分が長手方向に流れるため、板幅方向の圧下不均一がキャンバーとなって発現することになる。
【００１９】
一方、スラブの先端部および尾端部では粗圧延後に作業側への顕著なキャンバーを生じていたが、ミドル部ではキャンバーは非常に小さくなっていた。これは、ミドル部においても作業側の変形抵抗が大きいことで作業側の幅圧下荷重が駆動側のそれより大きくなりスラブを駆動側にシフトさせようとするが、ミドル部の幅圧下プレス時は幅圧下プレス工具の入側および出側にあるピンチロールによってスラブが幅方向に拘束されているので、そのような力が幅圧下プレス工具から作用しても、前後のピンチロールがその水平力を支えるためスラブは幅方向に動くことがなく、その結果、スラブ先端部あるいは尾端部の場合のように駆動側の幅圧下量が増大することがなく、非対称ドッグボーンの発生を抑制するためである。
【００２０】
本発明者は、以上のような幅圧下プレス作業に伴うキャンバー発生メカニズムの解明を踏まえて、キャンバー発生を防止する以下の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置を発明した。そして、本発明の要旨は以下のとおりである。
【００２１】
（１）スラブを幅圧下する一対のプレス工具を有する幅圧下プレス装置を用いた幅圧下プレス方法であって、該スラブの進行方向の何れの位置を幅圧下している時においても、前記プレス工具の位置以外の前記スラブの進行方向の２箇所以上の位置で、前記スラブの幅方向変位を拘束した状態で幅圧下を実施することを特徴とする幅圧下プレス方法である。
（２）またその際、前記スラブの幅方向変位の拘束を、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールで行うことを特徴とする幅圧下プレス方法である。
（３）スラブを幅圧下する一対のプレス工具と、該プレス工具の入側および出側にそれぞれ上下一対のピンチロールを有する幅圧下プレス装置であって、前記入側ピンチロールのさらにスラブの進行方向上流側にスラブの幅方向変位を拘束する１セット以上の入側拘束機構を有し、且つ前記出側ピンチロールのさらにスラブの進行方向下流側にスラブの幅方向変位を拘束する１セット以上の出側拘束機構を有し、前記幅圧下プレス装置で幅圧下を実施する最も短いスラブの長さをＬとするとき、前記入側拘束機構のうち前記入側ピンチロールに最も近い入側拘束機構から前記出側ピンチロールまでの距離がＬ以下に、且つ前記入側ピンチロールから前記出側拘束機構のうち前記出側ピンチロールに最も近い出側拘束機構までの距離がＬ以下になるように構成されたことを特徴とする幅圧下プレス装置である。
（４）また、前記幅圧下プレス装置において、前記入側拘束機構が、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールを１セットとして構成されることを特徴とする幅圧下プレス装置である。
（５）さらに、前記幅圧下プレス装置において、前記出側拘束機構が、スラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールまたはスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロールを１セットとして構成されることを特徴とする幅圧下プレス装置である。
【００２２】
ここで、前記したキャンバー発生メカニズムを時系列的に整理すると、次のような経過をたどる。
（ａ）加熱炉抽出時のスラブの左右温度偏差が生じる。
（ｂ）幅圧下プレス時のプレス工具荷重の左右差が発生する。
（ｃ）スラブが高温側に移動する。
（ｄ）高温側の幅圧下量が増大する。
（ｅ）高温側の板厚が低温側の板厚より大きくなる。
（ｆ）粗圧延における高温側の圧下率が増大する。
（ｇ）その結果、低温側にキャンバー発生することになる。
【００２３】
前記（１）の幅圧下プレス方法は、常時、スラブの長手方向２箇所以上でスラブの幅方向変位を拘束した状態で幅圧下を行うため、上記キャンバー発生過程の（ｃ）、すなわちスラブが高温側に移動することを防止できる。その結果、（ｄ）以降の現象が発現せずキャンバー発生を防止することができる。これは前記したように、スラブの左右温度偏差に対応する変形抵抗の左右差によって幅圧下プレス工具から作用する荷重に左右差が生じても、スラブの長手方向２点以上の位置で幅方向変位を拘束していれば、スラブが板面内で並進または回転することなく幅圧下を実施することができるためである。ここで幅方向変位の拘束は、幅方向拘束力が作用した状態でもスラブのライン方向の移動を円滑に行うため、それぞれの拘束する箇所で、スラブの板厚方向を挟む一対のピンチロール、またはスラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールによって実施することが好ましい（前記（２）の幅圧下プレス方法）。
【００２４】
前記（３）の幅圧下プレス装置は、前記（１）の幅圧下プレス方法を実現できる幅圧下プレス装置を開示している。前記（１）の幅圧下プレス方法では、常時、スラブの長手方向２点以上の位置で幅方向変位を拘束する必要がある。スラブのミドル部の幅圧下時は、幅圧下プレス装置の入側および出側にスラブ送りとスラブ拘束のためのピンチロールがあるので、これら入側および出側ピンチロールでスラブを拘束することでスラブの幅方向移動を防止することができ、高温側の幅圧下量の増大を避けることができる。
【００２５】
しかしながら、スラブ先端部の幅圧下中でスラブ先端部が出側ピンチロール位置に到達していない時点では、出側ピンチロールによる幅方向変位拘束は不可能である。この時、スラブの幅方向変位を拘束する機構が入側ピンチロールのみの場合、スラブの温度偏差があると幅圧下プレス荷重に左右差を生じ、図１０（ａ）に示すように入側ピンチロール位置を支点としてスラブが回転し、結果的に高温側の幅圧下量が相対的に増大し、幅圧下プレス装置出側では高温側の板厚が相対的に大きくなり、それを粗圧延機で圧延することによって先端部キャンバーが発生することになる。
【００２６】
前記（３）の幅圧下プレス装置は、このようなスラブの回転運動を防止するため、入側ピンチロールのライン上流側にスラブの幅方向変位を拘束する入側拘束機構を配備している。この入側拘束機構は、幅方向拘束力が作用した状態でもスラブのライン方向の移動を円滑に行うため、それぞれの拘束箇所で、スラブの板厚方向を挟む一対のピンチロール、またはスラブの幅方向を挟む一対の竪型ロールによって構成することが望ましい（前記（４）の幅圧下プレス装置）。
【００２７】
さらにスラブを幅圧下している時に、スラブの進行方向２箇所以上の位置でスラブを幅方向に拘束するため、スラブの尾端が該入側拘束機構から抜けた時点では、少なくともスラブ先端部は出側ピンチロールによって幅方向に拘束されていなければならない。すなわち、幅圧下対象となるスラブのうち最も短いスラブの長さをＬとするとき、入側拘束機構から出側ピンチロールまでの距離はＬ以下とする必要がある。
【００２８】
また、スラブ尾端部の幅圧下中でスラブ尾端部が入側ピンチロールから抜けてしまった時点では、入側ピンチロールによる幅方向変位拘束は不可能である。この時、スラブの幅方向変位を拘束する機構が出側ピンチロールのみの場合、スラブの温度偏差があると幅圧下プレス荷重に左右差を生じ、図１２（ａ）に示すように出側ピンチロール位置を支点としてスラブが回転し、結果的に高温側の幅圧下量が相対的に増大し、幅圧下プレス装置出側では高温側の板厚が相対的に大きくなり、それを粗圧延機で圧延することによって尾端部キャンバーが発生することになる。
【００２９】
前記（３）の幅圧下プレス装置は、このようなスラブの回転運動を防止するため、出側ピンチロールのライン下流側にスラブの幅方向変位を拘束する出側拘束機構を配備している。この出側拘束機構は、幅方向拘束力が作用した状態でもスラブのライン方向の移動を円滑に行うため、ピンチロールまたは竪ロールによって構成することが望ましい（前記（５）の幅圧下プレス装置）。
【００３０】
さらにスラブを幅圧下している時に、スラブの進行方向２箇所以上の位置でスラブを幅方向に拘束するため、スラブの尾端が該入側ピンチロールから抜けた時点では、少なくともスラブ先端部は出側拘束機構によって幅方向に拘束されていなければならない。すなわち、幅圧下対象となるスラブのうち最も短いスラブの長さをＬとするとき、入側ピンチロールから出側拘束機構までの距離はＬ以下とする必要がある。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置により、スラブに左右温度偏差があっても、幅圧下量の左右偏差の発生を防止でき、幅圧下起因のキャンバーを実質的に解消することが可能となり、その後の圧延工程の生産性および歩留を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第１の形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係わる第１の形態の幅圧下プレス装置において、短尺スラブの先端部の幅圧下プレスを実施している形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係わる第１の形態の幅圧下プレス装置において、短尺スラブのミドル部の幅圧下プレスを実施している形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係わる第１の形態の幅圧下プレス装置において、短尺スラブの尾端部の幅圧下プレスを実施している形態を示す平面図である。
【図５】本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第２の形態を示す平面図である。
【図６】本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第３の形態を示す平面図である。
【図７】本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第４の形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第５の形態を示す平面図である。
【図９】従来技術の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置によってスラブ先端部を幅圧下している際の力の釣り合いを無視した仮想的状態を示す平面図（ａ）およびスラブ２の出側断面図（ｂ）である。
【図１０】従来技術の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置によってスラブ先端部を幅圧下している際の力の釣り合いを考慮した実状態を示す平面図（ａ）およびスラブ２の出側断面図（ｂ）である。
【図１１】従来技術の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置によってスラブ尾端部を幅圧下している際の力の釣り合いを無視した仮想的状態を示す平面図（ａ）およびスラブ２の出側断面図（ｂ）である。
【図１２】従来技術の幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置によってスラブ尾端部を幅圧下している際の力の釣り合いを考慮した実状態を示す平面図（ａ）およびスラブ２の出側断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図１〜図８を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明に係わる幅圧下プレス方法および幅圧下プレス装置の第１の形態を示す図である。一対の幅圧下プレス工具１ａと１ｂとが、スラブ幅方向に、熱間圧延ラインの中心線に対して対称な往復運動を、周期的かつ連続的に行う機構となっており、この運動により幅圧下プレス工具１ａと１ｂとの間隙が小さくなったときにスラブ２が板幅方向に圧下される。さらに幅圧下プレス工具１ａと１ｂとの間隙が大きくなり幅圧下プレス工具１ａと１ｂがスラブ２から離れている間に、幅圧下プレス工具１ａおよび１ｂの前後に配備されたピンチロール３および４によってスラブが進行方向１４に送られ、再び幅圧下プレス工具１ａと１ｂの間隙が小さくなったときに幅圧下が実施される。以上の過程が繰り返されることでスラブ全長の板幅圧下が実施される。
【００３４】
図１の実施形態では、これらに加えて入側拘束機構としてサイドガイド５ａ、５ｂに設置されスラブの幅方向を挟む一対の竪ロール８ａ、８ｂと竪ロール９ａ、９ｂが配備され、出側拘束機構としてスラブの板厚方向を挟む一対のピンチロール７が配備されている。竪ロールは左右一対のロールで１セットとなっており、スラブの幅方向の拘束機能を有している。図１では、竪ロール８ａ，８ｂと竪ロール９ａ、９ｂの２セットで構成されている。
【００３５】
ピンチロール３および４はスラブをライン方向に搬送する機能も兼ねているので図示していない駆動装置に繋がっている。ピンチロール７は無駆動であってもよい。ピンチロールは上下１対のロールで１セットとなっており、上下方向の拘束機能、さらに摩擦力を介して幅方向拘束機能も有している。このためスラブ進入前、ピンチロールは上下ロールギャップを開放して待機するが、スラブ進入後は速やかにロールギャップを狭めスラブ２と接触した後にスラブ２との間でスリップしない程度の力で締め込みスラブ２を把持する。本発明ではピンチロールの幅方向拘束機能を有効に利用している。さらに入側ピンチロールに最も近い入側拘束機構すなわち竪ロール８ａ、８ｂから出側ピンチロール４までの距離Ｌ1は、該幅圧下プレス装置で幅圧下を行うスラブのうち最も短いスラブの長さＬ以下、すなわちＬ1≦Ｌとなるように配置されている。同様に、入側ピンチロール３から出側拘束機構すなわちピンチロール７までの距離Ｌ2もＬ以下、すなわちＬ2≦Ｌとなるように配置されている。
【００３６】
図１の実施形態では入側拘束機構となる竪ロール８ａ、８ｂおよび竪ロール９ａ、９ｂがサイドガイド５ａ、５ｂ上に配置されているので幅方向の位置制御機構をサイドガイドと共通化することができるため、既存の幅圧下プレス装置からの改造が容易であるという利点がある。また竪ロールが長手方向に２対配置されていることにより、幅圧下プレス前のスラブのセンタリングもこれら２対の竪ロールを介して円滑に実施することができる。
【００３７】
図２は、図１に示す幅圧下プレス装置を用いて、短尺なスラブ２の幅圧下プレスを実施している形態図であって、特にスラブ先端部を幅圧下している状況を示す。上記したように該幅圧下プレス装置の竪ロール８ａ、８ｂ、入側ピンチロール３および出側ピンチロール４はＬ1≦Ｌとなるように配置されているので、図２に示すようにスラブ先端部を幅圧下している時には、スラブ２は少なくとも入側ピンチロール３と竪ロール８ａ、８ｂによって長手方向２箇所で幅方向変位が拘束されており、このためスラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００３８】
図３は、図２の状態に引き続き、短尺スラブ２のミドル部を該幅圧下プレス装置で幅圧下している状況を示す。Ｌ1≦Ｌ、Ｌ2≦Ｌなる関係より、ミドル部の幅圧下プレス中は必ず入側ピンチロール３と出側ピンチロール４によりスラブ２の幅方向変位が拘束されているので、スラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００３９】
図４は、図３の状態に引き続き、短尺スラブ２の尾端部を該幅圧下プレス装置で幅圧下している状況を示す。該幅圧下プレス装置のピンチロール３、４および７はＬ2≦Ｌとなるように配置されているので、図４に示すようにスラブ尾端部を幅圧下している時には、スラブ２は少なくともピンチロール４およびピンチロール７によって長手方向２箇所で幅方向変位が拘束されており、このためスラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００４０】
以上、図１、図２、図３および図４を用いて説明したように、本発明の図１に示す実施形態によれば、スラブに左右温度偏差が存在しても、幅圧下プレスによる幅圧下量の左右差を生じることがなく、その後の粗圧延によってキャンバーが発生することを防ぐことが可能となる。
【００４１】
なお、本明細書での実施形態では、スラブの進行方向への送りは、幅圧下プレス工具前後のピンチロール３および４によって幅圧下プレス工具１ａ、１ｂが開いている間に行われる態様による例で説明している。その他の例として、幅圧下プレス工具１ａ、１ｂが幅圧下方向の動作と同時に進行方向にも揺動することによってスラブが進行方向に送られる方式の幅圧下プレス装置もある。スラブの進行方向への送り機構は特に限定されることなく、そのような方式の幅圧下プレス装置に対しても本発明は同様に実施できる。
【００４２】
図５は、本発明に係わる幅圧下プレス装置の第２の形態を示す図である。図５の実施形態では、入側の竪ロールおよびピンチロール配置は図１の実施形態と同じであるが、出側拘束機構として、入側と同様に、サイドガイド１０ａ、１０ｂ上に配置した竪ロール１１ａ、１１ｂが配備されている。そして入側ピンチロール３から竪ロール１１ａ、１１ｂまでの距離がＬ以下となっているので、図４で説明したように、スラブ２の尾端部を幅圧下している場合でも、スラブ２は少なくともピンチロール４および竪ロール１１ａ、１１ｂによって幅方向変位が拘束されているので、スラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００４３】
図６は、本発明に係わる幅圧下プレス装置の第３の形態を示す図である。図６の実施形態では、入側拘束機構が入側ピンチロール６、出側拘束機構が出側ピンチロール７となっている。そして入側ピンチロール６から出側ピンチロール４までの距離Ｌ1は、該幅圧下プレス装置で幅圧下を行うスラブのうち最も短いスラブの長さＬ以下、すなわちＬ1≦Ｌとなるように配置されている。同様に、入側ピンチロール３から出側ピンチロール７までの距離Ｌ2もＬ以下、すなわちＬ2≦Ｌとなるように配置されている。したがって図６の幅圧下プレス装置によっても、スラブ２は常に長手方向２箇所以上の位置で幅方向変位を拘束された状態で幅圧下が実施されるので、スラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００４４】
図７は、本発明に係わる幅圧下プレス装置の第４の形態を示す図である。図７の実施形態では、入側拘束機構がサイドガイドとは独立した竪ロール８ａ、８ｂとなっており、出側拘束機構は出側ピンチロール７となっている。そして竪ロール８ａ、８ｂから出側ピンチロール４までの距離Ｌ1は、該幅圧下プレス装置で幅圧下を行うスラブのうち最も短いスラブの長さＬ以下、すなわちＬ1≦Ｌとなるように配置されている。同様に、入側ピンチロール３から出側ピンチロール７までの距離Ｌ2もＬ以下、すなわちＬ2≦Ｌとなるように配置されている。したがって図７の幅圧下プレス装置によっても、スラブ２は常に長手方向２箇所以上の位置で幅方向変位を拘束された状態で幅圧下が実施されるので、スラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【００４５】
図８は、本発明に係わる幅圧下プレス装置の第５の形態を示す図である。図８の実施形態では、入側拘束機構がサイドガイドとは独立した竪ロール８ａ、８ｂとなっており、出側拘束機構もサイドガイドとは独立した竪ロール１１ａ、１１ｂとなっている。そして竪ロール８ａ、８ｂから出側ピンチロール４までの距離Ｌ1は、該幅圧下プレス装置で幅圧下を行うスラブのうち最も短いスラブの長さＬ以下、すなわちＬ1≦Ｌとなるように配置されている。同様に、入側ピンチロール３から竪ロール１１ａ、１１ｂまでの距離Ｌ2もＬ以下、すなわちＬ2≦Ｌとなるように配置されている。したがって図８の幅圧下プレス装置によっても、スラブ２は常に長手方向２箇所以上の位置で幅方向変位を拘束された状態で幅圧下が実施されるので、スラブ２に左右温度偏差があっても、スラブ２が幅方向に移動することがなく、結果的に幅圧下量の左右差を生じることもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の幅圧下プレス装置を粗圧延機の上流側に配備した熱間圧延工場において、本発明の幅圧下プレス方法を実施することで、幅圧下プレス工程の欠点であった圧延板のキャンバー発生を大幅に低減することができ、熱間圧延工場における生産性と歩留向上が達成できる。しかも、幅圧下プレス工程の能力を最大限利用できるため、熱間圧延工場における板幅調整量が拡大して、上流工程である連続鋳造設備の生産性が向上し、さらに連続鋳造工程から熱間圧延工程へのスラブの直送率が高くなり、大幅な省エネルギーが達成できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ、１ｂ    幅圧下プレス工具
２    スラブ
３    （入側）ピンチロール
４    （出側）ピンチロール
５ａ、５ｂ    （入側）サイドガイド
６    （入側拘束機構）ピンチロール
７    （出側拘束機構）ピンチロール
８ａ、８ｂ    （入側拘束機構）竪ロール
９ａ、９ｂ    （入側拘束機構）竪ロール
１０ａ、１０ｂ    （出側）サイドガイド
１１ａ、１１ｂ    （出側拘束機構）竪ロール
１２ａ、１２ｂ    （出側拘束機構）竪ロール
１３ａ、１３ｂ    幅圧下プレス工具の運動方向
１４    スラブ進行方向
１５ａ    作業側の幅圧下プレス工具からスラブに作用する力
１５ｂ    駆動側の幅圧下プレス工具からスラブに作用する力
Ｌ1    入側ピンチロール３に最も近い入側拘束機構から出側ピンチロール４までの距離
Ｌ2    入側ピンチロール３から出側ピンチロール４に最も近い出側拘束機構までの距離
Ｌ    幅圧下プレス装置で幅圧下を行うスラブのうち最も短いスラブの長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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