(57)【要約】    【課題】母材が一対の圧延ロール間に挟み込まれることによって圧延される熱間圧延方法の改良。簡易な手段により母材が確実に圧延ロール間に挟み込まれ、効率の良い圧延が実現される鋼材圧延方法の提供。    【解決手段】母材２１が送給路１３に沿って送給される。送給路１３の近傍に粉体収容部１５が配置される。粉体収容部１５は、母材２１の輻射熱により溶融する容器１６を有し、粉体１７がこの容器に収容されている。母材２１は、圧延ロール１１、１２間に進入する前に粉体収容部１５の近傍を通過する。容器１６は、ナイロン袋からなり、粉体１７は、紛状Ａｌ２Ｏ３からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送給路に沿って送給される所定温度の母材が一対の圧延ロール間に挟み込まれることによって所定外径の棒鋼が形成される鋼材圧延方法であって、
上記母材の輻射熱により燃焼ないし溶融する容器に封入された粉体が上記送給路の上方に懸架される鋼材圧延方法。
【請求項２】
送給路に沿って送給される所定温度の母材が一対の圧延ロール間に挟み込まれることによって所定外径の棒鋼が形成される鋼材圧延方法であって、
上記母材が衝突することによって破壊される容器に封入された粉体が上記送給路に配置される鋼材圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材を圧延ロールによって圧延する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、棒鋼の製造方法として、熱間圧延による方法が広く知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この製造方法では、まず、精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て素材（ビレット）が得られる。この素材は、加熱炉によって加熱され、熱間圧延によって細径化され且つ長尺化される。このようにして、圧延材が得られる。
【０００３】
素材は、一般に一対の圧延ロール間に送給され、挟み込まれることによって細径化・長尺化される。このとき、素材が圧延ロール間に確実に挟み込まれることが重要である。図３は、送給される素材が圧延ロール間に挟み込まれるための条件を示す模式図である。
【０００４】
同図が示すように、素材１は、一対の圧延ロール２、３間に送給される。素材１が圧延ロール２、３と接触したときには、素材１は、圧延ロール２、３に力Ｆで当接する。これにより、素材１には、Ｆｓｉｎθの反力が作用すると共に、素材１と圧延ロール２、３との間に摩擦力μＦが生じる。したがって、
μＦｃｏｓθ＞Ｆｓｉｎθ  ------------ (1)
が成立すれば、素材１は、確実に圧延ロール２、３間に挟み込まれることになる。
【０００５】
上記(1) 式が成立するためにはθの値が小さくなればよい。このため、従来では、素材１の先端部が圧延ロール２、３間に食い込みやすいようにテーパ加工される場合がある。また、上記(1) 式が成立するためには摩擦係数μの値が大きくなればよい。このため、従来では、素材１の先端部に予め粉体が塗布される場合もある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２６３６０２号公報
【特許文献２】特開２０００−４２６１９号
【特許文献３】特開昭５１−３８２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記素材１にテーパ加工を施す手段では、圧延工程以前にテーパ加工工程が必要であり、圧延作業の効率低下、製造コストの上昇等の問題がある。また、上記特許文献３に開示された手法で粉体が塗布される場合には、粉体の塗布のタイミングの制御等を行う必要があり、粉体の塗布装置が大がかりなものとなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、簡易な手段により素材ないし母材が確実に圧延ロール間に挟み込まれ、効率の良い圧延を行うことができる鋼材圧延方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 熱間圧延は、高温（一般に８５０℃以上）の素材が所定の送給路に沿って送給され、圧延ロール間に挿通されることによって行われる。また、一般に粉体が素材の表面に付着されることによって、当該素材と圧延ロールとの間の摩擦係数が大きく向上することは知られている。本願発明者は、高温の素材が送給される点に着目し、当該素材自体が粉体を素材に吹き付けられるための一種の制御信号として利用できるのではないかと考えた。
【００１０】
(2) そこで、本発明に係る鋼材圧延方法は、送給路に沿って送給される所定温度の母材が一対の圧延ロール間に挟み込まれることによって所定外径の棒鋼が形成される鋼材圧延方法であって、上記母材の輻射熱により燃焼ないし溶融する容器に封入された粉体が上記送給路の上方に懸架されることを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、容器に封入された粉体が送給路の上方に配置されているから、母材が送給されて上記容器に近づくと当該容器が燃焼あるいは溶融し、粉体が落下する。すなわち、所定温度の母材が容器に接近することによって自動的に粉体が落下し、当該母材の表面に粉体が付着する。換言すれば、所定温度の母材自体が当該母材に粉体を吹き付けるタイミングを制御する信号として機能するので、上記粉体が上記送給路の上方に配置されているだけで、上記母材は一対の圧延ロール間に挟み込まれる以前にその表面に上記粉体が付着される。これにより、上記母材は、確実に一対の圧延ロール間に挟み込まれる。
【００１２】
(3) また、本発明に係る鋼材圧延方法は、送給路に沿って送給される所定温度の母材が一対の圧延ロール間に挟み込まれることによって所定外径の棒鋼が形成される鋼材圧延方法であって、上記母材が衝突することによって破壊される容器に封入された粉体が上記送給路に配置されることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、容器に封入された粉体が送給路に配置されているから、母材が容器に衝突することによって当該容器が破壊され、粉体が当該母材に付着する。すなわち、母材自体が当該母材に粉体を吹き付けるタイミングを制御する信号として機能するので、上記粉体が上記送給路に配置されているだけで、上記母材は一対の圧延ロール間に挟み込まれる以前にその表面に上記粉体が付着される。これにより、上記母材は、確実に一対の圧延ロール間に挟み込まれる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、母材は一対の圧延ロール間に確実に挟み込まれるので、効率の良い圧延作業が行われる。しかも、粉体は、母材の送給路にあるいは送給路の上方に配置されているだけであるから、粉体を噴射する大がかりな装置は不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る鋼材圧延装置を模式的に示す図である。この鋼材圧延装置１０は、母材２１を熱間圧延する。同図が示すように、この鋼材圧延装置１０は、一対の圧延ロール１１、１２と、これらに向かって形成された送給路１３と、送給路１３の下流部位（圧延ロール１１、１２の上流部位）に設置された案内トレー１４と、案内トレー１４の上方に懸架された粉体収容部１５とを備えている。
【００１７】
粉体収容部１５は、容器１６と、これに封入された粉体１７とを備えている。容器１６は、ナイロン製の薄肉の袋から構成されている。粉体１７は、ホーニング粉（典型的には、紛状Ａｌ２Ｏ３）からなる。容器１６には、金属製の線材１８の一端部が連結されており、この線材１８の他端部が鋼材圧延装置１０の所定部に連結されている。つまり、粉体収容部１５は、自重により鉛直方向に沿って吊り下げられている。
【００１８】
圧延ロール１１は、ダクタイル鋳鉄等の金属からなり、略円柱状に形成されている。圧延ロール１１の周面の中央部には、略円弧状の凹部１９が設けられている。また、圧延ロール１２は圧延ロール１１と同様の構成であり、圧延ロール１１の鉛直方向下方に配置されている。圧延ロール１２にも上記凹部１９と同様の凹部２０が設けられており、圧延される母材２１は、これら凹部１９と凹部２０との間に送給されるようになっている。
【００１９】
案内トレー１４は、断面がＵ字状の樋状に形成されており、送給される母材２１を上記凹部１９と凹部２０との間に案内する。案内トレー１４は、ＦＣＤ（鋳鉄）等の金属から構成される。
【００２０】
上記母材２１は、送給路１３に沿って矢印２２の方向に送給される。上記粉体収容部１５は、母材２１の送給に先立って予め上記案内トレー１４の上方に配置される。送給された母材２１は、案内トレー１４内に進入し、母材２１の先端部２３が上記粉体収容部１５に接近する。
【００２１】
熱間圧延される母材２１の温度は、一般に８５０℃以上である。母材２１が粉体収容部１５に近づくと、母材２１の輻射熱によって上記容器１６が溶融する。これにより、上記粉体１７が落下し、母材２１の先端部２３に付着する。この粉体１７が付着した母材２１は、そのまま圧延ロール１１、１２間に送給される。母材２１には上記粉体１７が付着しているから、母材２１と圧延ロール１１、１２との間の摩擦係数が大きくなる。したがって、母材２１は確実に圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる。
【００２２】
このように、送給される母材２１自体が当該母材２１に粉体１７を吹き付けるタイミングを制御する信号として機能する。したがって、上記粉体収容部１５が上記送給路１３の上方に配置されているだけで、上記母材２１は一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる以前にその表面に上記粉体１７が付着され、これにより、上記母材２１は、確実に一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる。その結果、母材２１は、簡単に一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれ、効率の良い圧延作業が実現される。しかも、粉体１７は、上記送給路１３の上方に配置されているだけであるから、粉体１７を噴射する大がかりな装置は不要である。
【００２３】
本実施形態では、上記粉体収容部１５を構成する容器１６は、ナイロンから構成されているが、これに限定されるものではなく、母材２１の輻射熱によって溶融する種々の熱可塑性樹脂が採用され得る。また、容器１６は、母材２１の輻射熱によって燃焼する紙によって構成されていてもよい。さらに、粉体として、紛状Ａｌ２Ｏ３に代えて砂等が採用されてもよい。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明される。
【００２５】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る鋼材圧延装置を模式的に示す図である。この鋼材圧延装置３０は、上記第１の実施形態に係る鋼材圧延装置１０と同様に母材２１を熱間圧延する。本実施形態に係る鋼材圧延装置３０が上記鋼材圧延装置１０と異なるところは、上記鋼材圧延装置１０では案内トレー１４（図１参照）が設けられていたのに対し、本実施形態に係る鋼材圧延装置３０では漏斗３１及び一対の案内ローラ３２が設けられている点、及び上記鋼材圧延装置１０では粉体収容部１５が案内トレー１４の上方に懸架されていたのに対し（図１参照）、本実施形態に係る鋼材圧延装置３０では上記漏斗３１の内部に粉体収容部３３が載置されている点である。なお、その他の構成については上記鋼材圧延装置１０と同様である。
【００２６】
粉体収容部３３は、上記第１の実施形態に係る粉体収容部１５と同様にナイロンからなる容器１６と、これに収容された粉体とを有する。この粉体は、上記第１の実施形態と同様に紛状Ａｌ２Ｏ３である。なお、本実施形態においても、容器１６は、ナイロンのほか、母材２１の輻射熱によって溶融する種々の熱可塑性樹脂や母材２１の輻射熱によって燃焼する紙によって構成されていてもよい。また、粉体としても、紛状Ａｌ２Ｏ３に代えて砂等が採用されてもよい。
【００２７】
漏斗３１は、図２が示すようにテーパ状に形成された円形パイプからなり、大径部３４と小径部３５とを有する。漏斗３１は、大径部３４が送給路１３の上流側に、小径部３５が送給路１３の下流側に位置するように配置されている。母材２１の先端部２３が漏斗３１の大径部３４に進入すると、母材２１は、漏斗３１の内壁面に案内されながら漏斗３１の小径部３５側へ移動する。
【００２８】
各案内ローラ３２は、同図が示すように略円柱状に形成されており、その周面が円弧状に形成されている。漏斗３１の小径部３５を通過した母材２１は、各案内ローラ３２間に配置され、案内ローラ３２に側方から支持されながら上記圧延ロール１１、１２の凹部１９、２０間に送給される。
【００２９】
本実施形態においても、上記母材２１は、送給路１３に沿って矢印２２の方向に送給される。上記粉体収容部３３は、母材２１の送給に先立って予め上記漏斗３１の内部に配置される。送給された母材２１は、漏斗３１内に進入し、母材２１の先端部２３が上記粉体収容部３３に接近する。
【００３０】
前述にように、熱間圧延される母材２１の温度は、一般に８５０℃以上であるから、母材２１が粉体収容部３３に近づくと、母材２１の輻射熱によって上記容器１６が溶融する。これにより、上記粉体が漏斗３１内に飛散し、母材２１の先端部２３に付着する。この粉体が付着した母材２１は、そのまま圧延ロール１１、１２間に送給される。母材２１には上記粉体が付着しているから、母材２１と圧延ロール１１、１２との間の摩擦係数が大きくなる。したがって、母材２１は確実に圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる。
【００３１】
本実施形態では、上記容器１６を構成する材料は、母材２１の輻射熱により溶融ないし燃焼しないものであっても、母材２１が衝突することによって破壊され得るものであってもよい。その場合、上記母材２１は上記漏斗３１に進入し、当該漏斗３１内に配置された容器１６に衝突するが、これにより容器１６が破壊され、上記粉体が飛散する。この粉体は、確実に母材２１の先端部２３に付着する。
【００３２】
本実施形態においても、送給される母材２１自体が当該母材２１に粉体を吹き付けるタイミングを制御する信号として機能する。したがって、上記粉体収容部３３が上記送給路１３上に配置されているだけで、上記母材２１は一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる以前にその表面に上記粉体が付着され、これにより、上記母材２１は、確実に一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれる。その結果、母材２１は、簡単に一対の圧延ロール１１、１２間に挟み込まれ、効率の良い圧延作業が実現される。しかも、粉体は、上記送給路１３上に配置されているだけであるから、粉体を噴射する大がかりな装置は不要である。
【００３３】
なお、上記各実施形態においては、母材２１に粉体１７が付着するのは、鋼材圧延装置１０、３０の起動時のみである。しかし、母材２１の圧延ロール１１、１２間への食い込みが問題となるのは、通常は鋼材圧延装置１０、３０の起動時、すなわち圧延ロール１１、１２が新品の状態の場合のみである。したがって、第１番目の母材２１が圧延された後、第２番目の母材が圧延ロール１１、１２間に送給されたときは、当該母材の圧延ロール１１、１２間への食い込みは、特に問題とならない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、鋼材の熱間圧延方法に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る鋼材圧延装置を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る鋼材圧延装置を模式的に示す図である。
【図３】図３は、送給される素材が圧延ロール間に挟み込まれるための条件を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・鋼材圧延装置
１１・・・圧延ロール
１２・・・圧延ロール
１３・・・送給路
１４・・・案内トレー
１５・・・粉体収容部
１６・・・容器
１７・・・粉体
１８・・・線材
１９・・・凹部
２０・・・凹部
２１・・・母材
２３・・・先端部
３０・・・鋼材圧延装置
３１・・・漏斗
３２・・・案内ローラ
３３・・・粉体収容部
【図１】
2005262266.tif 000003
【図２】
2005262266.tif 000004
【図３】
2005262266.tif 000005