(57)【要約】【課題】熱間圧延ラインにおいて、スラブに幅圧下プレスを施す際に、スラブのスリップを的確に防止して、適切にスラブの幅圧下プレスを行うことができるスラブの幅圧下プレス方法を提供する。【解決手段】予め竪ロール２によってスラブ１０の先端部を軽圧下することによって、スラブ先端部の幅端面１０ｂのスケールを充分に除去してから、幅圧下プレスを行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ラインにおいて幅圧下プレス装置によってスラブの幅圧下プレスを行うに際し、予めスラブの少なくとも先端部を幅方向又は厚み方向に軽圧下した後、幅圧下プレスを行うことを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。
【請求項２】
熱間圧延ラインにおいて幅圧下プレス装置によってスラブの幅圧下プレスを行うに際し、予め竪ロールによってスラブの少なくとも先端部を幅方向に軽圧下した後、幅圧下プレスを行うことを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯の熱間圧延ラインにおいて、幅圧下プレス装置を用いてスラブに幅圧下プレスを施すスラブの幅圧下プレス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の熱間圧延ラインでは、ライン上に幅圧下プレス装置（サイジングプレス装置ともいう）を設置し、その幅圧下プレス装置を用いてスラブに板幅方向の圧下（幅圧下プレス）を施して所定の板幅に整形した後、粗圧延および仕上圧延を行う場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５は、幅圧下プレス装置によってスラブに幅圧下プレスを施す状態を示す斜視図である。幅圧下プレス装置では、一対のプレス金型１１を水平方向に往復移動させてスラブ１０を板幅方向に圧下する動作（幅圧下サイクル）を、スラブ１０の先端から尾端まで順次繰り返して、スラブ１０全長を所定の板幅に整形する。
【０００４】
幅圧下プレス装置の方式としては、スラブ１０を停止させて幅圧下を行い、その後にスラブ１０を所定量搬送して、再びスラブ１０を停止させて幅圧下を行う方式（Stop  and  Go方式）と、スラブ１０を一定速度で搬送し、そのスラブ１０の搬送速度に合わせてプレス金型１１を楕円軌道で移動させて幅圧下を行う方式（フランイング方式）がある。
【０００５】
なお、いずれの方式でも、プレス金型１１は、図５に示すように、スラブ１０と接する面（押圧面）が傾斜面１１ａと平行面１１ｂからなっている。
【０００６】
そして、上記のようなスラブの幅圧下プレスを行う際には、加熱炉等でスラブ表面に生成したスケールが幅圧下プレス中やその後の圧延中にスラブに食い込んで、製品にスケール疵となって残ることを防止するために、予め高圧水によるデスケーリングが行なわれる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平６−１５４８１０号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
幅圧下プレス装置を用いてスラブに幅圧下プレスを施す際に、例えば加熱炉内で長時間加熱されたスラブの場合、スラブの先端部付近の幅圧下プレスを行っている時に、プレス金型とスラブとの間でスリップが発生し、スラブが後方に押し戻されることがある。
【０００８】
このようなスリップが発生すると、スラブのトラッキング誤差が発生して、機器が誤作動を起こしてスラブの進行が不能となる場合や、スラブの同一個所の幅圧下プレスを繰り返すことで、スラブの幅端部（エッジ）の温度が低下し、エッジ欠陥の発生に繋がる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延ラインにおいて、スラブに幅圧下プレスを施す際に、スラブのスリップを的確に防止して、適切にスラブの幅圧下プレスを行うことができるスラブの幅圧下プレス方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
まず、発明者らは、加熱炉内で長時間加熱されたスラブ等を幅圧下プレスする場合に、特にスラブの先端部においてスリップが発生する原因（メカニズム）について鋭意検討した。その結果、幅圧下プレスを行う前に実施されている高圧水によるデスケーリングではスケールが充分には取り切れず、幅圧下プレスの際にスラブ幅端面にスケールが残存している場合があることが、スリップの発生する原因であることを突き止めた。
【００１１】
すなわち、スラブの先端部を幅圧下プレスする際は、金型の傾斜面のみによる押圧となることから、金型傾斜面からの搬送方向分力によってスラブが後方に押し戻されやすい状態になっている上に、スラブ幅端面に残存しているスケールのために、金型とスラブ間の摩擦係数が低下し、それによってスリップが発生して、実際にスラブが後方に押し戻されてしまうことになる。
【００１２】
そこで、さらに発明者らは、幅圧下プレスを行う前にスラブ幅端面のスケールを確実に除去することができる方法を検討し、その結果、幅圧下プレス前に幅方向もしくは厚み方向に軽圧下を行うこと、特に竪ロールによる幅圧下を行うことによって、スラブ幅端面に軽度の塑性変形を加えながら機械的にスケールを破壊し除去することで、スラブ幅端面のスケールを確実に除去することができるとの考えに至った。常識的には、幅圧下プレス装置で幅圧下プレスを行う前に竪ロールで幅圧下を行う必要は全くないし、逆に竪ロールとの接触によってスラブの温度が下がるというデメリットもあるが、発明者らはそれをあえて行い、本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明は以下の特徴を有している。
【００１４】
［１］熱間圧延ラインにおいて幅圧下プレス装置によってスラブの幅圧下プレスを行うに際し、予めスラブの少なくとも先端部を幅方向又は厚み方向に軽圧下した後、幅圧下プレスを行うことを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。
【００１５】
［２］熱間圧延ラインにおいて幅圧下プレス装置によってスラブの幅圧下プレスを行うに際し、予め竪ロールによってスラブの少なくとも先端部を幅方向に軽圧下した後、幅圧下プレスを行うことを特徴とするスラブの幅圧下プレス方法。
【００１６】
なお、上記において、「スラブの先端部」とは、スラブの最先端から５００〜１０００ｍｍの位置までの部分であり、「軽圧下」とは、幅方向圧下の場合ではスラブ幅に対して０．１〜０．５％の圧下、厚み方向圧下の場合ではスラブ厚に対して０．５〜１．０％の圧下である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、スラブの幅圧下プレスを行うに際して、予めスラブの少なくとも先端部を軽圧下するようにしているので、それによってスラブ先端部の幅端面のスケールが充分に除去されることから、幅圧下プレスを行う際のスラブのスリップが的確に防止されて、適切にスラブの幅圧下プレスを行うことができる。その結果、スラブの進行不能やエッジ欠陥の発生を回避することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を以下に述べる。
【００１９】
まず、前述したような、スラブの先端部を幅圧下プレスする際にスリップが発生するメカニズムについて、図面を用いて詳しく説明する。
【００２０】
図３は、スラブの幅圧下プレスにおいて、各幅圧下サイクルでスラブと金型の接触状態（押圧状態）がどのように変化していくかの一例を示した図である。
【００２１】
幅圧下プレスの開始前の状態（図３（ａ））から、１回目の幅圧下サイクルにおいて、スラブ１０の最先端近傍が金型１１の傾斜面１１ａで押圧され（図３（ｂ））、２回目の幅圧下サイクルにおいて、スラブ１０の先端部近傍が金型１１の傾斜面１１ａで押圧される（図３（ｃ））。そして、３回目の幅圧下サイクルにおいて、スラブ１０の先端部の一部が金型１１の平行面１１ｂで押圧されるようになり（図３（ｄ））、４回目の幅圧下サイクルにおいて、スラブ１０の先端部が金型１１の平行面１１ｂ全体で押圧されるようになって（図３（ｅ））、それ以降の幅圧下サイクルは定常状態となる。
【００２２】
したがって、図３（ｂ）および（ｃ）に示す１回目と２回目の幅圧下サイクルでは傾斜面１１ａによる圧下であり、また図３（ｄ）に示す３回目の幅圧下サイクルでは傾斜面１１ａによる圧下が主体であって平行面１１ｂによる拘束はほとんどないことから、傾斜面１１ａからの搬送方向分力によってスラブ１０が後方に押し戻されやすい状態になっている。そこに、スラブ１０の幅端面にスケールが残存していると、スラブ１０と金型１１間の摩擦係数が低下し、それによってスリップが発生して、スラブ１０が後方に押し戻されてしまう。
【００２３】
そこで、本発明では、幅圧下プレスを行う前に、スラブ先端部の軽圧下を行うことによって、スラブ幅端面に軽度の塑性変形を加えながら機械的にスケールを破壊し除去することで、スラブ幅端面のスケールを充分に除去してから、幅圧下プレスを行うようにした。
【００２４】
その際、水平ロールによる厚み方向の軽圧下を行ってもよいが、スラブの幅方向全体を圧下するには装置が大型となる。また、厚み方向に軽圧下する場合、スラブ幅端面の表層全域に塑性または弾性変形を与えてスケールを破壊するためには、０．５〜１．０％程度の圧下が必要になる。一方、竪ロールによる幅方向の軽圧下とすれば、装置が小型であり、スラブ幅端面全面に歪を付与でき、また、スラブ幅端面と直接接触してスケールを破壊するため、厚み方向に圧下するよりも小さな（０．１〜０．５％）圧下率で大きな効果を発揮するため、竪ロールによって幅方向に圧下する方が好ましい。なお、上述のように、本発明でいう軽圧下とは、スラブ幅端面のスケール除去効果を奏する圧下を言い、幅方向圧下の場合ではスラブ幅に対して０．１〜０．５％、厚み方向圧下の場合ではスラブ厚に対して０．５〜１．０％の圧下である。
【００２５】
また、スラブの全長を軽圧下してもよいが、ロールとの接触によってスラブ温度が低下することや、軽圧下を行うロールと幅圧下プレス装置が近接している場合に両装置の速度の同期をとる制御が別途必要になることを考えると、必要最小部分（スラブ先端部）のみを軽圧下することで充分である。すなわち、前述の図３（ｄ）に示した状態において金型と接触しているスラブの長さ範囲を竪ロールで幅圧下してスケールを除去すればよい。
【００２６】
図４は、図３（ｄ）における金型とスラブの幾何学的関係を示したものである。ここで、当初のスラブ１０の幅をＷ、幅圧下プレス量をΔＷ、金型１１の傾斜面１１ａの傾斜角度をθ、スラブ１０と金型傾斜面１１ａの接触長さをＬ１、スラブ１０と金型平行面１１ｂの接触長さをＬ２、スラブ１０と金型１１の接触長さをＬとすると、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２
Ｌ１＝（ΔＷ／２）／ｔａｎθ
となる。通常、θ＝１０°〜１５°、ΔＷ／２＝１００ｍｍ〜１５０ｍｍ、Ｌ２≒１５０ｍｍであるので、
Ｌ＝５００〜１０００ｍｍ
ということになる。
【００２７】
つまり、スラブ１０の最先端１０ａから５００〜１０００ｍｍの位置までの長さ部分Ｌを竪ロールで幅圧下すればよいことになる。
【００２８】
上記のような考え方に基づく本発明の一実施形態を図１、図２に示す。
【００２９】
図１は、この実施形態における熱間圧延ラインを示すものであり、ライン上に、加熱炉１、竪ロール２、幅圧下プレス装置３、粗圧延機４、仕上圧延機５の順に設置されている。なお、竪ロール２には、ＶＳＢ（Vertical  Scale  Breaker）を流用してもよい。また、竪ロール１の上流側には、高圧水によるデスケーリング装置（図示せず）が設置されている。
【００３０】
そして、この熱間圧延ラインにおいては、加熱炉１で加熱され、高圧水によりデスケーリングされたスラブが、図２（ａ）に示すように、竪ロール２によって先端部（最先端１０ａから長さＬの部分）を幅方向に０．１〜０．５％の圧下率で軽圧下されて、幅端面１１ｂのスケールがさらに除去された後、図２（ｂ）に示すように、幅圧下プレス装置３によって幅圧下プレスを施されて、所定の板幅に整形される。幅圧下プレスを行う際には、スラブ先端部の幅端面１１ｂのスケールが除去されているので、スリップが発生することはない。
【００３１】
その後、粗圧延機４による粗圧延と仕上圧延機５による仕上圧延が行われる。
【００３２】
なお、竪ロール２による軽圧下により、スラブ先端部の幅端面の温度がやや低下する場合があるが、粗圧延機４と仕上圧延機５の間にエッジヒータを設け、その温度低下分を補償するように、スラブを粗圧延した後の粗バー先端部の幅端部を加熱することが好ましい。
【００３３】
また、竪ロール２に替えて水平圧延ロールを設置し、厚さ方向に０．５〜１．０％の軽圧下を施してもよい。その場合、スラブ先端部の表面温度がやや低下する場合があるが、粗圧延機４と仕上圧延機５の間に粗バーの幅方向全体を加熱する粗バーヒーターを設け、その温度低下分を補償するように、スラブを粗圧延した後の粗バー先端部を加熱することが望ましい。
【００３４】
このようにして、この実施形態においては、スラブ１０の幅圧下プレスを行うに際して、予め竪ロール２によってスラブ１０の先端部を軽圧下するようにしているので、それによってスラブ先端部の幅端面１０ｂのスケールが充分に除去されることから、幅圧下プレスを行う際のスラブ１０のスリップが的確に防止されて、適切にスラブ１０の幅圧下プレスを行うことができる。その結果、スラブの進行不能やエッジ欠陥の発生を回避することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態における熱間圧延ラインを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における幅圧下プレス方法の説明図である。
【図３】幅圧下プレスにおけるスラブと金型の接触状態の変化を示す図である。
【図４】幅圧下プレスにおける金型とスラブの幾何学的な関係を示す図である。
【図５】幅圧下プレスの説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  加熱炉
２  竪ロール（ＶＳＢ）
３  幅圧下プレス設備
４  粗圧延機
５  仕上圧延機
１０  スラブ
１０ａ  スラブの最先端
１０ｂ  スラブの幅端面
１１  プレス金型
１１ａ  傾斜面
１１ｂ  平行面
【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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