(57)【要約】【課題】プレス時の荷重過大による設備の大型化、大容量化、および設備の破壊を回避でき、しかも予成形後に行う水平圧延終了後のスラブ先後端部に発生する突出部の長さを最小とすることが可能なスラブの予成形条件の決定方法を提供する。【解決手段】スラブ１０の幅方向に対向配置された金型１１、１２で、スラブ１０の搬送方向両端部１３、１４をプレスし平行部１７、１８を形成した後、その搬送方向に渡って幅圧下するための予成形条件の決定方法であり、段数決定手段により金型１１、１２の幅圧下可能量に基づいて平行部１７、１８の段数を設定する段数決定工程と、押圧条件算出手段により金型１１、１２によるスラブ１０の幅圧下量と押圧部２０、２１の接触長さを算出する押圧条件算出工程と、条件決定手段によりスラブ１０の端部１３、１４に形成される突出部の長さの予測値とその設定値から操業条件を得る条件決定工程とを有する。【選択図】図１
2008272807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブの幅方向両側に対向配置され、該スラブの側面と平行な押圧部と該押圧部に連接して設けられた傾斜部とを備えた一対の金型により、該スラブの搬送方向両端部をそれぞれプレスして、斜辺部で連結された平行部を１段または複数段形成して、該スラブを搬送方向の両端にかけて縮幅する予成形を行った後、該スラブの幅方向両側に対向配置された圧下用ロールにより、該スラブの搬送方向に渡って該スラブを幅圧下するためのスラブの予成形条件の決定方法であって、
段数決定手段により、予め設定した前記スラブの最終幅と、前記金型による該スラブの幅圧下可能量の上限値を比較し、前記スラブの最終幅が前記幅圧下可能量の上限値以下の場合、前記平行部の段数を１段に設定する段数決定工程と、
押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重の上限値以下で、前記金型の押圧部の前記スラブへの接触可能な長さ以下で、しかも前記スラブの最終幅を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出する押圧条件算出工程と、
条件決定手段により、前記押圧条件算出工程で算出した前記金型の幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さから、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さを予測し、該突出部の予測値が予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値以下の場合、この条件を操業条件とする条件決定工程とを有することを特徴とするスラブの予成形条件の決定方法。
【請求項２】
スラブの幅方向両側に対向配置され、該スラブの側面と平行な押圧部と該押圧部に連接して設けられた傾斜部とを備えた一対の金型により、該スラブの搬送方向両端部をそれぞれプレスして、斜辺部で順次連結された平行部を複数段形成して、該スラブを搬送方向の両端にかけて縮幅する予成形を行った後、該スラブの幅方向両側に対向配置された圧下用ロールにより、該スラブの搬送方向に渡って該スラブを幅圧下するためのスラブの予成形条件の決定方法であって、
段数決定手段により、予め設定した前記スラブの最終幅と、前記金型による該スラブの幅圧下可能量の上限値を比較し、前記スラブの最終幅が前記幅圧下可能量の上限値を超える場合、前記平行部の段数を複数段に設定する段数決定工程と、
予備押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下量を上限値とし、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重を上限値以下とし、前記金型の押圧部の接触長さを前記スラブへの接触可能な長さ以下を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出して、最終段を除く前記平行部の幅圧下条件を決定する予備押圧条件算出工程と、
押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重の上限値以下で、前記金型の押圧部の前記スラブへの接触可能な長さ以下で、しかも前記スラブの最終幅を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出して、最終段の前記平行部の幅圧下条件を決定する押圧条件算出工程と、
条件決定手段により、前記押圧条件算出工程で算出した前記金型の幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さから、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さを予測し、該突出部の予測値が予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値以下の場合、この条件を操業条件とする条件決定工程とを有することを特徴とするスラブの予成形条件の決定方法。
【請求項３】
請求項１および２のいずれか１項に記載のスラブの予成形条件の決定方法において、前記条件決定工程で、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さの予測値が、予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値を超える場合、前記押圧条件算出工程で、前記予測値が前記設定値以下となるように前記押圧部の接触長さを算出し直すことを特徴とするスラブの予成形条件の決定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラブの予成形条件の決定方法において、前記押圧条件算出工程では、前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出した後、前記圧下用ロールにより前記スラブを幅圧下する際に行う該スラブの厚み方向の圧延で、該スラブの幅方向に生じる膨出量を算出して、前記平行部の幅圧下条件を算出することを特徴とするスラブの予成形条件の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの搬送方向両端部を金型によりそれぞれプレスする予成形を行った後、圧下用ロールによりスラブの搬送方向に渡って幅圧下するためのスラブの予成形条件の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スラブの幅方向両側に配置された一対の金型を備えるプレス装置（プレス式幅圧下装置）により、スラブの搬送方向に渡って幅圧延を行った後に、竪圧延と水平圧延を組み合わせたサイジングミル装置（ロール式幅圧下装置）により、スラブの幅方向および厚み方向のいずれか一方または双方の圧延を行っている。この場合、最終的に製造されるスラブの先後端部には、クロップ変形と呼ばれるタング状あるいはフィッシュテール状の変形（突出部）が発生し、この部分が製品にならないロスとなっている。
そこで、この問題を解決する方法として、プレス装置によるスラブ先後端部の予成形プレス方法が発明され、クロップ変形長を短くするため、例えば、特許文献１、２の方法が提案されている。具体的には、プレスの際のスラブに対する金型の押圧部接触長、またはプレスによるスラブの幅圧下量をパラメータとした予成形プレス条件の導出方法および設定方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１１４５６１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６７００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの方法には、プレス時に発生する荷重の条件とロジック（式）が組み込まれていないため、別途プレス時の荷重を導出してみると、特許文献１の方法では４０００トン重を、また特許文献２の方法では５０００トン重を超える場合がある。
このため、これらの方法では、プレス装置の大型化と大容量化を避けることはできず、製品の形状に応じて多様化するプレス条件で、設備能力を最大限に活用することができない。
また、プレス時の荷重予測を行わない場合には、プレス実行時の荷重過大による設備破壊を招く恐れがある。また、別途荷重予測を行った場合でも、初期に導出した予成形プレス条件が適用できずに再計算を強いられることがあり、条件設定に時間を要する場合も懸念される。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、プレス時の荷重過大による設備の大型化、大容量化、および設備の破壊を回避でき、しかも予成形後に行う水平圧延終了後のスラブ先後端部に発生する突出部の長さを最小とすることが可能なスラブの予成形条件の決定方法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】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、その手段（１）は、スラブの幅方向両側に対向配置され、該スラブの側面と平行な押圧部と該押圧部に連接して設けられた傾斜部とを備えた一対の金型により、該スラブの搬送方向両端部をそれぞれプレスして、斜辺部で連結された平行部を１段または複数段形成して、該スラブを搬送方向の両端にかけて縮幅する予成形を行った後、該スラブの幅方向両側に対向配置された圧下用ロールにより、該スラブの搬送方向に渡って該スラブを幅圧下するためのスラブの予成形条件の決定方法であって、
段数決定手段により、予め設定した前記スラブの最終幅と、前記金型による該スラブの幅圧下可能量の上限値を比較し、前記スラブの最終幅が前記幅圧下可能量の上限値以下の場合、前記平行部の段数を１段に設定する段数決定工程と、
押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重の上限値以下で、前記金型の押圧部の前記スラブへの接触可能な長さ以下で、しかも前記スラブの最終幅を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出する押圧条件算出工程と、
条件決定手段により、前記押圧条件算出工程で算出した前記金型の幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さから、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さを予測し、該突出部の予測値が予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値以下の場合、この条件を操業条件とする条件決定工程とを有する。
【０００７】
手段（２）は、スラブの幅方向両側に対向配置され、該スラブの側面と平行な押圧部と該押圧部に連接して設けられた傾斜部とを備えた一対の金型により、該スラブの搬送方向両端部をそれぞれプレスして、斜辺部で順次連結された平行部を複数段形成して、該スラブを搬送方向の両端にかけて縮幅する予成形を行った後、該スラブの幅方向両側に対向配置された圧下用ロールにより、該スラブの搬送方向に渡って該スラブを幅圧下するためのスラブの予成形条件の決定方法であって、
段数決定手段により、予め設定した前記スラブの最終幅と、前記金型による該スラブの幅圧下可能量の上限値を比較し、前記スラブの最終幅が前記幅圧下可能量の上限値を超える場合、前記平行部の段数を複数段に設定する段数決定工程と、
予備押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下量を上限値とし、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重を上限値以下とし、前記金型の押圧部の接触長さを前記スラブへの接触可能な長さ以下を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出して、最終段を除く前記平行部の幅圧下条件を決定する予備押圧条件算出工程と、
押圧条件算出手段により、前記金型による前記スラブの幅圧下荷重の上限値以下で、前記金型の押圧部の前記スラブへの接触可能な長さ以下で、しかも前記スラブの最終幅を満足する前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出して、最終段の前記平行部の幅圧下条件を決定する押圧条件算出工程と、
条件決定手段により、前記押圧条件算出工程で算出した前記金型の幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さから、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さを予測し、該突出部の予測値が予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値以下の場合、この条件を操業条件とする条件決定工程とを有する。
【０００８】
手段（３）は、手段（１）および手段（２）において、前記条件決定工程で、前記スラブの搬送方向端部に形成される突出部の長さの予測値が、予め設定した前記スラブの突出部の長さの設定値を超える場合、前記押圧条件算出工程で、前記予測値が前記設定値以下となるように前記押圧部の接触長さを算出し直す。
手段（４）は、手段（１）〜（３）において、前記押圧条件算出工程では、前記金型による前記スラブの幅圧下量と該幅圧下時の前記金型の押圧部の接触長さを算出した後、前記圧下用ロールにより前記スラブを幅圧下する際に行う該スラブの厚み方向の圧延で、該スラブの幅方向に生じる膨出量を算出して、前記平行部の幅圧下条件を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスラブの予成形条件の決定方法は、平行部の段数を設定する段数決定工程を有するので、平行部の段数を選定することにより、スラブと金型との接触面積を過剰に大きくすることなくプレスできる条件を設定できる。また、金型によるスラブの幅圧下量と幅圧下時の金型の押圧部の接触長さを算出する押圧条件算出工程を有するので、設備能力の範囲内で幅圧下可能な条件を設定できる。そして、スラブに形成される突出部の予測長さに基づいて幅圧下の操業条件を決定する条件決定工程を有するので、製品とならないロスを低減でき、歩留りよくスラブの幅圧下を行うことが可能な条件を得ることができる。
これにより、予成形を行う際の荷重過大による設備の大型化、大容量化、および設備の破壊を回避し、しかも予成形後に行う水平圧延終了後のスラブ先後端部に発生する突出部の長さを最小とすることが可能な条件を得ることができる。
【００１０】
また、複数段の平行部を予成形するため、押圧条件算出工程の前に予備押圧条件算出工程を設ける場合には、最終段を除く他の平行部の形成を設備の最大能力で実施できるため、平行部を形成する段数が過剰に多くなることを防止でき、生産性を向上できる。
そして、条件決定工程で、突出部の長さの予測値が設定値を超えた場合に、押圧部の接触長さを算出し直すときは、平行部の長さを過剰に長くすることなく、製品のロスを可能な限り低減可能な条件を設定できる。
更に、押圧条件算出工程で、圧下用ロールによりスラブを幅圧下する際に行うスラブの厚み方向の圧延でスラブの幅方向に生じる膨出量を算出して、平行部の幅圧下条件を算出する場合には、寸法精度の高いスラブを成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１〜図４は本発明の一実施の形態に係るスラブの予成形条件の決定方法のフローチャート、図５は同スラブの予成形条件の決定方法を適用するプレス装置の斜視図、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同プレス装置によるスラブの幅圧下方法の説明図、図７（Ａ）は停止１段プレスを行った後のスラブの平面図、（Ｂ）はスラブに対するプレス荷重とスラブに形成される最終クロップ長との関係を示す説明図、図８はプレス装置によるプレス後のスラブとその後に水平圧延を行ったスラブの説明図である。
【００１２】
図１〜図６に示すように、本発明の一実施の形態に係るスラブの予成形条件の決定方法は、スラブ１０の幅方向両側に対向配置された一対の金型１１、１２により、スラブ１０の搬送方向両端部（即ち、先端部と後端部）１３、１４をそれぞれプレスして、斜辺部１５、１６で連結された平行部１７、１８を１段（複数段でもよい）形成して、スラブ１０を搬送方向の両端（先端と後端）にかけて縮幅する予成形を行った後、スラブ１０の幅方向両側に対向配置された圧下用ロール（図示しない）により、スラブ１０の搬送方向に渡ってスラブ１０を幅圧下するための条件を決定する方法である。以下、本実施の形態で使用するプレス装置（以下、ＳＰ装置ともいう）１９について説明した後、本発明の一実施の形態に係るスラブの予成形条件の決定方法について説明する。
【００１３】
図５に示すプレス装置１９は従来公知のものである。このプレス装置１９に設けられた各金型１１、１２は、平面視して台形状となっており、スラブ１０の両側面と平行な押圧部２０、２１と、押圧部２０、２１にそれぞれ連接して設けられた傾斜部２２、２３とを有している。対向する傾斜部２２、２３間の距離は、スラブ１０の搬送方向に徐々に狭くなるようにそれぞれ形成され、押圧部２０、２１は傾斜部２２、２３より搬送方向側に設けられている。なお、図５に示す金型１１、１２の下（上でもよい）には、スラブ１０の両側面と平行な押圧部を有し、この押圧部に連接して設けられた対向する傾斜部間の距離が、傾斜部２２、２３とは反対方向に徐々に狭くなるように形成された金型が重ねて配置されている。
これにより、金型１１、１２とその下に配置された金型の切り替えを行うのみで、スラブ１０の長手方向両端部をそれぞれ幅圧下できる。
【００１４】
金型１１、１２の基部には、幅調整装置２４、２５を構成するシリンダロッド２６、２７の先端部が取付けられている。この各シリンダロッド２６、２７は、シリンダ２８、２９にウォーム機構を介して、スラブ１０の幅方向に往復移動可能に装着されており、外部からウォームを回転することで、対向する金型１１、１２の間隔が調整可能になっている。
また、各幅調整装置２４、２５のシリンダ２８、２９の基側端部には、主クランク装置３０、３１が連結されており、スラブ１０の幅方向両端部に向けて各金型１１、１２を押し出すようにして、スラブ１０に対して圧下力を付与可能な構成となっている。
【００１５】
対向する金型１１、１２の中間部には、スラブ１０を下方から支持する下側ロール（図示しない）と、上側から抑える座屈防止用ロール３２とを有している。また、下側ロールと座屈防止用ロール３２の上流側に、スラブ１０を金型１１、１２へ所定量ずつ送り込むため、スラブ１０を厚み方向に挟み込んで配置されるピンチロール３３を有している。このピンチロール３３は、スラブ１０の上方に配設された回転駆動可能な上側ロール３４と、スラブ１０の下方に配置される下側ロール３５とを有している。なお、座屈防止用ロール３２の下流側に、更にピンチロールを設けてもよい。
このプレス装置１９を使用して、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す予成形を行う。
【００１６】
まず、図６（Ａ）に示すように、プレス装置１９の金型１１、１２により、スラブ１０をプレスして、予備平行部３６を形成する。
この予備平行部３６は、図６（Ａ）に示すように、スラブ１０の搬送を停止した状態で、金型１１、１２を用いて、スラブ１０の端部に対して複数回（ここでは、３回）繰り返しプレス（以下、停止プレスともいう）した後、更に、スラブ１０を搬送し、プレス位置を後側にずらしながら複数回（ここでは、３回）繰り返しプレス（以下、走間プレスともいう）を行うことで形成できる。なお、このスラブ１０の走間プレスは、金型１１、１２により、最初の停止プレスによって形成されるスラブ１０の幅と同一幅となるように、スラブ１０を所定距離（金型１１、１２の押圧部２０、２１の長さの範囲内で）搬送した後、停止し、金型１１、１２による一定量のプレスを行うという動作を、繰り返し行う。
【００１７】
また、予備平行部３６は、図６（Ｂ）に示すように、スラブ１０を所定距離（金型１１、１２の押圧部２０、２１の長さの範囲内で）搬送した後、停止し、この予備平行部３６の幅に応じた金型１１、１２による一定量のプレスを行うという動作を、スラブ１０を走行させ、プレス位置を後側にずらしながら、複数回（ここでは、７回）繰り返し行ってもよい（これも、走間プレスである）。
このように、スラブ１０に対して予備平行部３６を形成した後、この予備平行部３６に対して更にプレスする。これにより、斜辺部１５で連結された平行部１７が形成される。なお、平行部１８についても同様の方法で成形できる。
そして、予成形したスラブを、対向配置された圧下用ロールを備えるサイジングミル装置（以下、ＳＭ装置ともいう）により、その全長に渡って幅圧下する。このサイジングミル装置は従来公知のものであり、スラブの搬送方向に間隔を有して配置された２対（複数対でもよい）の圧下用ロールと、その間にスラブの厚み方向両側に対向配置された圧延用ロールとを有し、水平圧延可能なものである。
【００１８】
ここで、以上に示したプレス装置１９の操業制約について、図７（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
なお、図７（Ａ）は、スラブに対して停止プレスを行い、スラブに平行部を１段形成した（停止１段プレスを行った）ときのスラブの平面図であり、図７（Ｂ）は、プレス装置による予成形プレスにおいて、プレス幅圧下量（所望幅殺し量）を固定し（一定とし）、プレス押圧部長（以下、金型押圧部接触長ともいう）をパラメータとしたときの最終的なスラブ端部のクロップ長（即ち、突出部長さ）とプレス時の荷重との関係を示した概念図であり、金型の押圧部の幾何学的な接触長限界と設備（装置）の荷重限界を併せて示している。
【００１９】
この図７（Ｂ）から明らかなように、予成形のプレス時に金型押圧部接触長を増加させると、最終的なスラブ端部のクロップ長は減少するものの、逆にプレス時の荷重が増加することとなる。このため、クロップ長の減少だけを望んで、設備の荷重限界を超えた金型押圧部接触長を設定することはできない。
また、例えプレス時の荷重が設備の荷重限界以内であっても、金型の押圧部の幾何学的な接触長限界を超えた設定はできない。
つまり、最終的なスラブ端部のクロップ長を最小とする予成形プレス条件を決定するロジック内には、設備の荷重限界および金型押圧部の幾何学的な接触長限界による制約条件が組み込まれていなければならないことがわかる。
【００２０】
また、図８には、プレス装置による予成形プレス時のスラブ端部の変形の概念図と、予成形プレス後に実施される水平圧延後のスラブ端部の変形の概念図を示している。
予成形プレス後のスラブ端部の変形は、平面視してスラブの幅端部付近にフィッシュテール状のクロップ変形が発生し、正面視してスラブの幅中央部付近でスラブの厚み方向に増肉する変形が発生する。
この変形形態から、スラブを予成形した後に水平圧延を行うと、スラブの幅中央付近の増肉部が圧延され、フィッシュテール状のクロップ長が相対的に減少する一方で、幅方向へのメタルフローにより、スラブ幅の増加が生じることとなる。ここで、クロップ長の変化と幅増加量は、予成形プレス条件によって変化する。
つまり、最終的に所望のスラグ幅を得るには、予成形を行うプレス条件設定のロジック内に、予成形プレス条件によって変化する水平圧延時の幅戻り量の予測が組み込まれていなければならないことがわかる。
【００２１】
以上の事項に基づき、本発明の一実施の形態に係るスラブの予成形条件の決定方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。なお、本実施の形態においては、スラブの予成形条件の決定方法を、スラブの予成形条件の決定装置（以下、単に決定装置ともいう）を使用して実施する。この決定装置は、段数決定手段、予備押圧条件算出手段、押圧条件算出手段、条件決定手段、および記憶手段を有しており、この各手段は、例えば、コンピュータに搭載されたプログラムによって構成されている。なお、この決定装置は、プレス装置１９の制御装置とも接続されており、例えば、オペレータが操作する入力手段（例えば、キーボードおよびマウス）を使用して入力した条件に基づき、決定装置で得られた条件でプレス装置が制御可能な構成となっている。
【００２２】
図１に示すように、まず、ステップ１（ＳＴ１）で、オペレータが入力手段により、決定装置にスラブ条件を入力し、記憶手段に記憶させる。
この条件とは、スラブの初期幅、初期厚、材質、温度、最終狙い幅、および最終狙い（目標値）クロップ長である。
引き続き、ステップ２（ＳＴ２）で、プレス装置の能力条件を入力し、記憶手段に記憶させる。
この能力条件とは、金型の押圧部限界長（押圧部の長さ）、金型のテーパ角（スラブの側面と金型の傾斜部の接触面とのなす角θ）、１段プレスでの限界圧下量、およびプレスの限界荷重である。
なお、このデータは設備固有の値であり、例えば、金型の変更等の設備条件の変化がなければ、データをメモリ（記憶手段）等に保存することにより、毎回入力する手間を省くことも可能である。
【００２３】
上記入力条件に基づき、ステップ３（ＳＴ３）で、段数決定手段によりスラブに形成する平行部の段数を決定する。具体的には、入力された予め設定したスラブの最終幅、即ちスラブの狙い片幅圧下量と、金型幾何形状に基づくスラブの幅圧下可能量の上限値、即ち１段プレスでの限界圧下量とを比較する。なお、片幅圧下量とは、スラブの幅方向片側の圧下量を意味する（以下、同様）。
ここで、スラブの狙い片幅圧下量が１段プレスでの限界圧下量以下の場合、平行部の段数を１段に設定し、これを記憶手段に記憶させ、ステップ４（ＳＴ４）へ進む。
一方、スラブの狙い片幅圧下量が１段プレスでの限界圧下量を超える場合、平行部の段数を複数段に設定し、これを記憶手段に記憶させ、ステップ２０（ＳＴ２０）へ進む。
これにより、プレス装置により形成される平行部の段数が決定される（以上、段数決定工程）。
【００２４】
上記したように、平行部の段数を１段に設定した場合、ステップ４で、停止１段プレスを行うモードに決定する（図６（Ａ）の前半部分に相当）。
そして、ステップ５（ＳＴ５）では、押圧条件算出手段により、ＳＭ装置の水平圧延によるスラブ幅戻り量を補正したプレス片幅圧下量の関数を導出し、記憶手段に記憶させる。この関数は、例えば、式（１）で表される。
ｄＷ＝｛ｆ１−Ｓｑｒｔ［ｆ２２−４ｆ３（ｄＷｓｍ＋ｆ４）］｝／（２ｆ５）    ・・・（１）
ｆ１＝１−ｃ１０−ｃ１１ｘ−ｃ１２ｘ２−ｃ１３ｙ−ｃ１４ｘｙ−ｃ１５ｘ２ｙ−ｃ１６ｙ２−ｃ１７ｘｙ２−ｃ１８ｘ２ｙ２
ｆ２＝−１＋ｃ１０＋ｃ１１ｘ＋ｃ１２ｘ２＋ｃ１３ｙ＋ｃ１４ｘｙ＋ｃ１５ｘ２ｙ＋ｃ１６ｙ２＋ｃ１７ｘｙ２＋ｃ１８ｘ２ｙ２
ｆ３＝ｃ１９＋ｃ２０ｘｃ２１ｘ２＋ｃ２２ｙ＋ｃ２３ｘｙ＋ｃ２４ｘ２ｙ＋ｃ２５ｙ２＋ｃ２６ｘｙ２＋ｃ２７ｘ２ｙ２
ｆ４＝ｃ１＋ｃ２ｘ＋ｃ３ｘ２＋ｃ４ｙ＋ｃ５ｘｙ＋ｃ６ｘ２ｙ＋ｃ７ｙ２＋ｃ８ｘｙ２＋ｃ９ｘ２ｙ２
ｆ５＝ｃ１９＋ｃ２０ｘ＋ｃ２１ｘ２＋ｃ２２ｙ＋ｃ２３ｘｙ＋ｃ２４ｘ２ｙ＋ｃ２５ｙ２＋ｃ２６ｘｙ２＋ｃ２７ｘ２ｙ２
ここで、ｄＷはスラブ幅戻り量を補正したプレス片幅圧下量、ｃ１〜ｃ２７は定数、ｘは走間プレス回数、ｙは金型押圧部接触長（平行部長）、ｄＷｓｍはスラブ最終狙い片幅圧下量を、それぞれ示している。
【００２５】
また、ステップ６（ＳＴ６）では、押圧条件算出手段により、プレス量、金型押圧部接触長、スラブ物性、スラブサイズにより、プレスの荷重予測関数を導出し、記憶手段に記憶させる。この関数は、例えば、式（２）で表される。
ｐ＝ｋｍｐ・ｈ０・Ｑｐ・ｙ＋（ｄＷ／Ｔａｎ［ｔａｐｅｒ］）・Ｇ        ・・・（２）
ここで、ｋｍｐは鋼材変形抵抗、ｈ０はスラブ厚、Ｑｐは圧下力関数、ｙは金型押圧部接触長（平行部長）、ｄＷはプレス片幅圧下量、ｔａｐｅｒは金型テーパ角、Ｇは鋼種係数を、それぞれ示している。
【００２６】
図２に示すように、ステップ７（ＳＴ７）では、押圧条件算出手段により、ステップ５で導出したプレス片幅圧下量の関数、ステップ６で導出したプレス荷重予測関数、およびステップ２で入力したプレス限界荷重から、金型押圧部接触長を導出し、記憶手段に記憶させる。
そして、ステップ８（ＳＴ８）では、押圧条件算出手段により、金型押圧部接触長の確認を行う。具体的には、金型押圧部接触長と金型押圧部限界長とを比較する。
ここで、金型押圧部接触長が金型押圧部限界長以下であれば、この金型押圧部接触長を記憶手段に記憶させ、ステップ１０（ＳＴ１０）へ進む。
一方、金型押圧部接触長が金型押圧部限界長よりも長ければ、ステップ９（ＳＴ９）で金型押圧部接触長を金型押圧部限界長へ変更し、これを記憶手段に記憶させ、ステップ１０へ進む。
【００２７】
ステップ１０では、押圧条件算出手段により、金型押圧部接触長（または金型押圧部限界長）に基づくＳＭ装置の水平圧延によるスラブ幅戻り量を補正したプレス片幅圧下量を導出し、これを記憶手段に記憶させる。この関数は、例えば、前記した式（１）を使用する。
このように、金型によるスラブの幅圧下量と幅圧下時の金型の押圧部の接触長さを算出した後、ＳＭ装置で行うスラブの厚み方向の圧延でスラブの幅方向に生じる膨出量を算出して、平行部の幅圧下条件を算出することで、幅圧下したスラブの寸法精度を向上できる。
以上の方法により、金型によるスラブの幅圧下荷重の上限値以下で、金型の押圧部のスラブへの接触可能な長さ以下で、しかもスラブの最終幅を満足する、金型によるスラブの幅圧下量と幅圧下時の金型の押圧部の接触長さを算出できる（以上、押圧条件算出工程）。
【００２８】
ステップ１１（ＳＴ１１）では、条件決定手段により、ステップ１０で導出したプレス片幅圧下量と金型押圧部接触長から、スラブの最終クロップ長を予測する予測関数を導出し、記憶手段に記憶させる。この関数は、例えば、式（３）で表される。
ｃｒｏｐ＝（ｄ１ｘ２＋ｄ２ｘ＋ｄ３）（ｄ４ｙ２＋ｄ５ｙ＋ｄ６）（ｄ７ｄＷ２＋ｄ８ｄＷ＋ｄ９）
・・・（３）
ここで、ｄ１〜ｄ９は定数、ｘは走間プレス回数、ｙは金型押圧部接触長（平行部長）、ｄＷはプレス片幅圧下量を、それぞれ示している。
そして、ステップ１２（ＳＴ１２）では、条件決定手段により、スラブの最終クロップ長を確認する。具体的には、スラブの最終クロップ長の予測値とスラブの最終狙いクロップ長の設定値とが、ほぼ等しい値（例えば、予測値の±１０％以内）となるか否かを検討する。
【００２９】
ここで、予測値と設定値とがほぼ等しい値となれば、ステップ１４（ＳＴ１４）で、操業条件となるプレス条件を決定し、これを記憶手段に記憶させる。
一方、予測値が設定値を超える場合、ステップ１３（ＳＴ１３）へ進み、走間プレスを実施、更にはその実施回数を変更（停止１段プレスと走間プレスのモード）する（図６（Ａ）参照）。なお、走間プレスの実施回数の上限は、その時々の操業時間の余裕を考慮しながら調整すればよく、走間プレスの実施回数の上限と要求クロップ長は、オペレータが適宜変更し決定してもよい（以上、条件決定工程）。
そして、上記したステップ５〜ステップ１２の操作を繰り返し実施し、予測値が設定値以下となるように押圧部の接触長さを算出し直す。
【００３０】
ここで、前記したステップ３において、スラブの狙い片幅圧下量が１段プレスでの限界圧下量を超える場合について、図３、図４を参照しながら説明する。なお、図１、図２と同様の部分については、詳しい説明を省略する。
ステップ２０（ＳＴ２０）で、停止１段プレス、走間プレス、および停止２段プレスを行うモードに決定する（図６（Ａ）に相当）。ここで、停止２段プレスとは、停止１段プレスと走間プレスにより、スラブに形成された予備平行部３６に対し、更にプレスすることを意味する。
【００３１】
そして、ステップ２１（ＳＴ２１）で、予備押圧条件算出手段により、停止１段プレス時のプレス片幅圧下量を、プレス装置の装置能力上限である１段プレス限界圧下量（金型によるスラブの幅圧下量の上限値）に設定し、これを記憶手段に記憶させ、ステップ２２（ＳＴ２２）へ進む。
ステップ２２では、予備押圧条件算出手段により、前記したステップ６と同様の方法でプレス荷重予測関数を導出し、記憶手段に記憶させる。
ステップ２３（ＳＴ２３）では、予備押圧条件算出手段により、ステップ２１で得られたプレス片幅圧下量と、ステップ２２で導出したプレス荷重予測関数と、プレス限界荷重から金型押圧部接触長を導出し、記憶手段に記憶させる。
【００３２】
ステップ２４（ＳＴ２４）では、予備押圧条件算出手段により、金型押圧部接触長の確認を行う。具体的には、金型押圧部接触長と金型押圧部限界長とを比較する。
ここで、金型押圧部接触長が金型押圧部限界長以下であれば、この金型押圧部接触長を停止１段プレスの条件として決定し、記憶手段に記憶させ（ステップ２６（ＳＴ２６））、ステップ２７（ＳＴ２７）へ進む。
一方、金型押圧部接触長が金型押圧部限界長よりも長ければ、ステップ２５（ＳＴ２５）で金型押圧部接触長を金型押圧部限界長へ変更し、これを記憶手段に記憶させ、ステップ２６へ進む。
【００３３】
更に、ステップ２７（ＳＴ２７）で、金型押圧部接触長に基づき、形成する予備平行部の長さが得られるように、走間プレスの条件を決定し、記憶手段に記憶させ、ステップ２８（ＳＴ２８）へ進む。
これにより、最終段を除く平行部の幅圧下条件を決定できる（以上、予備押圧条件算出工程）。
そして、押圧条件算出手段と条件決定手段により、ステップ２８〜ステップ３４（ＳＴ３４）までの操作を実施し、停止２段プレスの条件を決定する。なお、ステップ２８〜ステップ３４は、前記したステップ５〜ステップ１１の操作と、基本的に同一であるため、説明を省略する。
【００３４】
ステップ３５（ＳＴ３５）では、条件決定手段により、スラブの最終クロップ長を確認する。具体的には、スラブの最終クロップ長の予測値とスラブの最終狙いクロップ長の設定値とが、ほぼ等しい値（例えば、予測値の±１０％以内）となるか否かを検討する。
ここで、予測値と設定値とがほぼ等しい値となれば、ステップ３７（ＳＴ３７）で、プレス条件を決定し、これを記憶手段に記憶させる。
一方、予測値が設定値を超える場合、ステップ３６へ進み、走間プレスを実施、更にはその実施回数を変更（停止１段プレス、走間プレス、停止２段プレス、走間プレスのモード）する（図６（Ａ）参照）。なお、走間プレスの実施回数の上限は、その時々の操業時間の余裕を考慮しながら調整すればよく、走間プレスの実施回数の上限と要求クロップ長は、オペレータが適宜変更し決定してもよい。
そして、上記したステップ２８〜ステップ３５の操作を繰り返し実施し、予測値が設定値以下となるように押圧部の接触長さを算出し直す。
【００３５】
以上の操作により、例えば、プレスパターン（例えば、停止１段プレス、停止１段プレスと走間プレス、停止１段プレスと走間プレスと停止２段プレス、または停止１段プレスと走間プレスと停止２段プレスと走間プレス）、停止１段プレス時のプレス片幅圧下量、および金型押圧部接触長が得られ、この条件でプレス装置を制御する。
このように、予成形プレス時のプレス条件設定に従えば、プレス装置の荷重限界と幾何学的な制限を満足し、かつ最終的にスラブの先後端部に発生するクロップ長を最小とすることが可能となる。更に、プレス装置の荷重限界を規定することにより、過剰な装置能力を確保する必要がないため、プレス装置の小型化が達成できる。
【実施例】
【００３６】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
図９に、スラブを幅圧下するため、プレス装置によりスラブの端部に予成形を行う条件を導出した結果について示す。
なお、使用したスラブは、初期幅が１９００ｍｍ、初期厚が２８２ｍｍ、温度が１１００℃のものである。また、使用したプレス装置は、その金型の押圧部の幾何学的な接触長限界が３５０ｍｍ、設備の限界荷重が１９００トン重である。
【００３７】
これらに基づいて、所望のスラブ片幅圧下量を１５０ｍｍとし、設定したクロップ長を３０ｍｍ以下として、停止プレス時の幾何学的な片幅圧下限界が１７５ｍｍの条件における所望のスラブ片幅圧下量（所望の最終スラブ幅＝初期スラブ幅−２×スラブ片幅圧下量）に対するプレス片幅圧下量、プレス時の金型押圧部接触長、および最終的なスラブ端部のクロップ長を導出した結果を求めた。
その結果、プレスパターンは、停止１段プレスと走間プレスとの組み合わせとなり、この走間プレスの実施回数が２回であった。また、停止１段プレス時の片幅プレス量が約１５６ｍｍ、金型押圧部接触長が３５０ｍｍの条件設定により、最終的なスラブ端部のクロップ長が約２５ｍｍとなり、前記した設定を満足できることを確認できた。
【００３８】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部または全部を組合せて本発明のスラブの予成形条件の決定方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスラブの予成形条件の決定方法のフローチャートである。
【図２】同スラブの予成形条件の決定方法のフローチャートである。
【図３】同スラブの予成形条件の決定方法のフローチャートである。
【図４】同スラブの予成形条件の決定方法のフローチャートである。
【図５】同スラブの予成形条件の決定方法を適用するプレス装置の斜視図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同プレス装置によるスラブの幅圧下方法の説明図である。
【図７】（Ａ）は停止１段プレスを行った後のスラブの平面図、（Ｂ）はスラブに対するプレス荷重とスラブに形成される最終クロップ長との関係を示す説明図である。
【図８】プレス装置によるプレス後のスラブとその後に水平圧延を行ったスラブの説明図である。
【図９】実施例に係るスラブの幅圧下過程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０：スラブ、１１、１２：金型、１３、１４：端部、１５、１６：斜辺部、１７、１８：平行部、１９：プレス装置、２０、２１：押圧部、２２、２３：傾斜部、２４、２５：幅調整装置、２６、２７：シリンダロッド、２８、２９：シリンダ、３０、３１：主クランク装置、３２：座屈防止用ロール、３３：ピンチロール、３４：上側ロール、３５：下側ロール、３６：予備平行部
【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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