(57)【要約】【課題】スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制すること。【解決手段】本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型２１Ａ，２１Ｂと下段の金型２２Ａ，２２Ｂとの間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置２の制御方法であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含む。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御方法であって、
単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とするサイジングプレス装置の制御方法。
【請求項２】
サイジングプレス装置の設備制約から決まる前記所定のスラブ本数の上限値に基づいて、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のサイジングプレス装置の制御方法。
【請求項３】
上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御装置であって、
単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定する手段を備えることを特徴とするサイジングプレス装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間スラブに対して幅圧下加工を施すサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの熱間圧延ラインには、スラブの板幅方向端部に対峙する１対の金型を用いて加熱炉から抽出されたスラブに対して幅圧下加工を施すサイジングプレス装置が導入されている。サイジングプレス装置を導入することによって熱間圧延ラインでのスラブの幅変更能力を拡大することにより、連続鋳造ラインにおけるスラブ鋳込み幅の集約化が可能となり、連続鋳造ラインの生産性を向上させることができる。
【０００３】
サイジングプレス装置を利用したスラブの幅圧下加工では、金型とスラブとの接触時間が長くなると、金型の温度が上昇することによって金型やその周辺設備に悪影響が生じる。このような背景から、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を上下複数段に配設し、スラブ１本毎に上段の金型と下段の金型との間で幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却する技術が提案されている（特許文献１，２参照）。このような技術によれば、金型の温度が上昇することによって金型やその周辺設備に悪影響が生じることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２８２７３８号公報
【特許文献２】特開昭６３−５８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねてきた結果、上下複数段の金型をスラブ１本毎に交互に利用してスラブの幅圧下加工を行った場合、スラブの接触による温度上昇と冷却処理による温度低下とが繰り返されることによって、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを知見した。金型にヒートクラックが発生した場合、金型の欠け落ちによってスラブの品質不良が発生することがある。このため、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制可能な技術の提供が期待されていた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制可能なサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御方法であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法は、上記発明において、サイジングプレス装置の設備制約から決まる前記所定のスラブ本数の上限値に基づいて、前記所定のスラブ本数を決定するステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るサイジングプレス装置の制御装置は、上下複数段に配設された、スラブの搬送方向と直交する方向にシフト可能な一対の金型を備え、所定のスラブ本数毎に上段の金型と下段の金型との間でスラブの幅圧下加工を行う金型を切り換えると共に幅圧下加工を行っていない金型を冷却するサイジングプレス装置の制御装置であって、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、前記所定のスラブ本数を決定する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るサイジングプレス装置の制御方法及び制御装置によれば、スラブを幅圧下加工する際に用いる金型に熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示すサイジングプレス装置の構成を示す模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、上金型を利用してスラブに幅圧下加工を施す際のサイジングプレス装置の動きを示す模式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、下金型を利用してスラブに幅圧下加工を施す際のサイジングプレス装置の動きを示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、幅圧下加工を行う金型をスラブ２本毎に切り換えた場合に金型に加わる熱サイクルを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、幅圧下加工を行う金型をスラブ５００本毎に切り換えた場合に金型に加わる熱サイクルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法について説明する。
【００１３】
〔熱間圧延ラインの構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成について説明する。但し、本発明の適用範囲は図１に示す熱間圧延ラインの構成に限定されることはない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法が適用される熱間圧延ラインでは、始めに、２５０ｍｍ程度の厚みのスラブが、加熱炉１において１１００〜１２５０℃程度の温度まで加熱された後、サイジングプレス装置２にて幅圧下加工を施される。次に、サイジングプレス装置２によって幅圧下加工されたスラブは、粗圧延工程を経てシートバーに成形される。
【００１５】
粗圧延工程は、複数パスの圧延を行うリバース圧延機４ａ及び進行方向に向かって１パスの圧延を行う１方向圧延機４ｂによって行われる。リバース圧延機４ａの前後にはエッジャーロール３ａ，３ｂ、１方向圧延機４ｂの前方にはエッジャーロール３ｃが設けられており、各水平圧延パスの直前に所定量の幅圧下加工が行われる。そして、粗圧延工程にて成形されたシートバーは、クロップシャー５にて先端部のクロップ部を切断除去された後、仕上圧延機群６にて所定の仕上厚みまで圧下され、コイラー７によって巻き取られる。また、仕上圧延中、シートバー後端部がクロップシャー５の位置に来たタイミングにて、クロップシャー５によって後端のクロップ部が切断除去される。
【００１６】
〔サイジングプレス装置の構成〕
次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、図１に示すサイジングプレス装置２の構成について説明する。
【００１７】
図２Ａは、図１に示すサイジングプレス装置２の構成を示す模式図である。図２Ａに示すように、サイジングプレス装置２は、スラブの板幅方向端部に対峙する一対の上金型２１Ａ，２１Ｂと、一対の上金型２１Ａ，２１Ｂの下方に配設された一対の下金型２２Ａ，２２Ｂと、上下方向（矢印Ａ方向）及びスラブの板幅方向（矢印Ｂ方向）にシフト可能な状態で上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂを支持するフレーム２３Ａ，２３Ｂと、を備えている。
【００１８】
また、フレーム２３Ａ，２３Ｂには、上金型２１Ａ，２１Ｂに冷却水を噴射することによって上金型２１Ａ，２１Ｂを冷却する上金型冷却機構２４Ａ，２４Ｂが配設されている。さらに、スラブを搬送するロールＲを支持するロール支持部ＲＳには、下金型２２Ａ，２２Ｂに冷却水を噴射することによって下金型２２Ａ，２２Ｂを冷却する下金型冷却機構２５Ａ，２５Ｂが配設されている。
【００１９】
このようなサイジングプレス装置２を用いてスラブに幅圧下加工を施す際には、始めに、図２Ｂに示すように、図示しないシフトシリンダを利用して上金型２１Ａ，２１ＢをスラブＳの方向（矢印Ｃ方向）にシフトすることによって、上金型２１Ａ，２１Ｂを利用してスラブＳに幅圧下加工を施す。この際、下金型冷却機構２５Ａ，２５Ｂは、下金型２２Ａ，２２Ｂに冷却水２６を噴射することによって下金型２２Ａ，２２Ｂを冷却する。
【００２０】
次に、上金型２１Ａ，２１Ｂを利用して指定された本数のスラブＳに対して幅圧下加工を施すと、図示しないシフトシリンダを利用して上金型２１Ａ，２１Ｂを図２Ａに示す位置まで戻す。そして、図２Ｃに示すように、図示しないシフトシリンダを利用して下金型２２Ａ，２２ＢをスラブＳの方向（矢印Ｄ方向）にシフトすることによって下金型２２Ａ，２２Ｂを利用してスラブＳに幅圧下加工を施す。この際、上金型冷却機構２４Ａ，２４Ｂは、上金型２１Ａ，２１Ｂに冷却水２６を噴射することによって上金型２１Ａ，２１Ｂを冷却する。
【００２１】
以後、同様の処理を繰り返し実行する。なお、上記の説明では、上金型２１Ａ，２１Ｂを利用した幅圧下加工を最初に実行したが、下金型２２Ａ，２２Ｂを利用した幅圧下加工を最初に実行してもよい。
【００２２】
〔サイジングプレス装置の制御方法〕
次に、図３Ａ，３Ｂを参照して、本発明の一実施形態であるサイジングプレス装置の制御方法について説明する。
【００２３】
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねてきた結果、図３Ａに示すように、図２Ａに示す上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂをスラブ１，２本等の少ない本数毎（図３Ａに示す例はスラブ２本毎）に切り換えてスラブＳの幅圧下加工を行った場合、スラブＳの接触による温度上昇と冷却処理による温度低下とが繰り返されることによって、上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂに熱応力によるヒートクラックが発生することを知見した。すなわち、上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂをスラブ１，２本等の少ない本数毎に切り換えてスラブＳの幅圧下加工を行った場合、単位時間あたりに上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂに加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になることによって、上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂに熱応力によるヒートクラックが発生する。
【００２４】
このため、上述のサイジングプレス装置２を利用してスラブＳに幅圧下加工を施す際には、単位時間あたりに上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂに加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数を下限値として、幅圧下加工を行う金型を切り換えるスラブの本数を決定する。このように単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度に基づいて幅圧下加工を行う金型を切り換えるスラブの本数を決定することによって、図３Ｂに示すように、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値未満になり（図３Ａに示す例はスラブ５００本毎）、上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂに熱応力によるヒートクラックが発生することを抑制できる。
【００２５】
なお、単位時間あたりに金型に加わる熱サイクルの頻度が所定値以上になる１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数より多いスラブの本数であれば、金型に熱応力によるヒートクラックが発生することが抑制できる。しかしながら、１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数が多すぎると、シフトシリンダの動作頻度が低下することによってシフトシリンダが故障する等、周辺設備に悪影響が生じる可能性がある。このため、１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数の上限値は、サイジングプレス装置２の設備制約に従って決めることが望ましい。また、１つの金型で連続的に幅圧下加工を行うスラブの本数は、固定値としてもよいし、上金型２１Ａ，２１Ｂ及び下金型２２Ａ，２２Ｂの温度をオンラインで計測し、計測された温度に基づいて変更してもよい。
【００２６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
２  サイジングプレス装置
２１Ａ，２１Ｂ  上金型
２２Ａ，２２Ｂ  下金型
２３Ａ，２３Ｂ  フレーム
２４Ａ，２４Ｂ  上金型冷却機構
２５Ａ，２５Ｂ  下金型冷却機構
２６  冷却水
Ｓ  スラブ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
2015080791.tif 000006
【図３Ａ】
2015080791.tif 000007
【図３Ｂ】
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