(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行被圧延材の後端部と後行被圧延材とを接合する鋼片接合装置の入側に配置され、前記先行被圧延材の後端部および後行被圧延材の先端部のクロップの切断を行なう接合用クロップシャであって、
被圧延材を下方から支持する支持体を有する出側エプロンを、クロップシャ本体出側に有し、
該出側エプロンは、前記支持体の上流側下方向へ向けた傾斜角度が１０°以下又は３０°以上に変更可能なものよりなることを特徴とする接合用クロップシャ。
【請求項２】
先行被圧延材の後端部と後行被圧延材の先端部とを接合する鋼片接合装置の入側に配置され、前記先行被圧延材の後端部および後行圧延材の先端部のクロップの切断を行なう接合用クロップシャであって、
被圧延材の下方から支持する支持体を有するクロップシャ本体出側に押脱可能な出側エプロンを有し、該出側エプロンが前記クロップシャ本体出側に押入された際には、前記支持体の上流側下方向に向けた傾斜角度が被圧延材のパスラインに対して１０°以下となることを特徴とする接合用クロップシャ。
【請求項３】
熱間仕上げ圧延機の上流側に、上流側から、接合用クロップシャ、鋼片接合装置を配置してなる熱間圧延設備列であって、
前記接合用クロップシャが請求項１または請求項2に記載の接合用クロップシャであることを特徴とする熱間圧延設備列。
【請求項４】
請求項３において、前記鋼片接合装置と前記熱間仕上げ圧延機との間に、前記被圧延材を加熱する加熱装置を有することを特徴とする熱間圧延設備列。
【請求項５】
請求項４において、前記加熱装置の入側上方に、前記加熱装置内に前記被圧延材を案内するガイドを有することを特徴とする熱間圧延設備列。
【請求項６】
熱間仕上げ圧延機の上流側に、上流側から、接合用クロップシャ、鋼片接合装置を配置してなる熱間圧延設備列を用いた熱間圧延方法であって、
前記接合用クロップシャのクロップシャ本体出側にて、上流側下方向に向けた支持体の傾斜角度を１０°以下とした出側エプロンにて被圧延材を下方より支持可能とした状態で、前記接合用クロップシャにより被圧延材の先端のクロップシャ切断を行なわずに、該被圧延材を前記接合用クロップシャに通過させ、しかる後に該被圧延材を前記熱間仕上げ圧延機にてバッチ圧延することを特徴とする熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼片の接合用クロップシャ（鋼片の端部を相互に突き合わせて接合する場合に鋼片の端部のクロップを切除する際に使用するクロップシャをいう。）、熱間圧延設備列及び熱間圧延方法に関し、鋼片の搬送過程で生じる反りを極力小さくして安定操業を実現しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
仕上げ圧延機の入側にて、先行被圧延材と後行被圧延材とを接合して、数本〜十数本の被圧延材を連続して仕上げ圧延可能な熱間圧延の設備列は、仕上げ圧延機とこれより上流側に配置される粗圧延機の相互間に、上流側から巻取り、巻戻し装置、レベラ、接合用クロップシャ、接合装置、クロップシャが順次に配列された構成になっているのが一般的である。さらに、前記接合装置と前記クロップシャとの間に鋼片を加熱する加熱装置を設置した設備も提案されている。
【０００３】
かかる設備列において、鋼片の連続的な仕上げ圧延を実施する場合には、巻き戻された鋼片をレベラによってフラット化したのち、該鋼片の先端、後端をシャによりクロップカットし、次いで、接合装置によって先行鋼片の後端と後行鋼片の先端を接合することが行われ、さらに、加熱装置にて鋼片の温度低下した部分につき、選択的に加熱した後に仕上げ圧延機に誘導するようにしている。
【０００４】
また、かかる設備列において鋼片をバッチ材として処理する場合（ここにバッチ材とは鋼片を一本ずつ仕上げ圧延する場合をいうものとする。）は、鋼片の巻取り、巻戻しは行われず、接合用クロップシャおよび接合装置は使用せずにそのまま通過させ、仕上げ圧延機の入側直前に配置されるクロップシャにて鋼片の先端、後端をクロップカットしてから仕上げ圧延機に誘導するようになっている。また、接合装置とクロップシャとの間に加熱装置が配置されている場合には、この加熱装置にて温度低下を伴う部分につき、局所的に昇温した後に、クロップシャへと鋼片が誘導される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７に前述の接合用クロップシャ４の構成を示す如ように、切断刃１３が外周面に取り付けられている上下一対の回転ドラム１４と、該回転ドラムを支持するフレーム１５から構成されるクロップシャ本体１５、および、クロップシャ本体１５の出側に配置され、クロップシャ本体15を通板した鋼片（被圧延材）１６を下方向から支持する支持体１１ａを有する出側エプロン１１を有する。そして、出側エプロン１１は切断したクロップを下方へ落とし込むための空間Ａを確保できるように、その支持体１１ａが上流側下方向へ向けて３０°程度の傾斜角で傾斜した構造となっている。
【０００６】
連続的な熱間仕上げ圧延では、接合のための時間確保のため鋼片は比較的低速の下で巻き戻され、接合用クロップシャを通過する際の通板速度は最大でも１２０mpm程度であってとくに問題はないものの、鋼片をバッチ材として処理する場合においては、通板速度が１５０mpm以上であり、最も速いときには３５０mpmにも及ぶような高速になることから、クロップシャの出側において鋼片の先端が出側エプロンに衝突することもあって、その際に大きな反り（上反り）が発生することがあり、その後の仕上圧延に支障をきたしたり、また、特に前述の加熱装置を有する場合には、加熱効率の観点から非常に小さい間口をもつ加熱装置を通過させることができず、該加熱装置をラインから一たん退避させる等の必要が生じ無駄な時間が増加するため生産性に悪影響を及ぼす不都合があり、また、はなはだ激しい場合には、鋼片の先端が加熱装置に衝突してかかる装置を破損させてしまう等の問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、鋼片を個別に通板させるバッチ材として処理する場合に生じていた上述のような問題を解消できる接合用クロップシャ、熱間圧延設備列及び熱間圧延方法提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１にかかる本発明は、先行被圧延材の後端部と移行被圧延材の先端部とを接合する鋼片接合装置の入側に配置され、前記先行被圧延材の後端部および後行被圧延材の先端部のクロップの切断を行なう接合用クロップシャであって、被圧延材を下方から支持する支持体を有する出側エプロンを、クロップシャ本体出側に有し、該出側エプロンは、前記支持体の上流支持体の上流側下方向へ向けた傾斜角度が１０°以下又は３０°以上に変更可能であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる本発明は、先行被圧延材の後端部と後行被圧延材の先端部とを接合する鋼片接合装置の入側に配置され、前記先行被圧延材の後端部および後行被圧延材の先端部のクロップの切断を行なう接合用クロップシャであって、被圧延材を下方から支持する支持体を有するクロップシャ本体出側に押脱可能な出側エプロンを有し、該出側エプロンが前記クロップシャ本体出側に押入された際には、前記支持体の上流側下方向に向けた傾斜角度が被圧延材のパスラインに対して１０°以下となることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項３にかかる本発明は、熱間仕上げ圧延機の入側に、上流側から、接合用クロップシャ、鋼片接合装置を配置してなる熱間圧延設備列であって、前記接合用クロップシャが請求項１または請求項２に記載の接合用クロップシャであることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記鋼片接合装置と前記熱間仕上げ圧延機との間に、鋼片を加熱する加熱装置を有することができる。さらにこの場合には、前記加熱装置の入側上方に、前記加熱装置内に鋼片を案内するガイドを有すること特に好ましい。
【００１２】
また、請求項６にかかる本発明は、熱間仕上げ圧延機の入側に、上流側から、接合用クロップシャ、鋼片接合装置を配置してなる熱間圧延設備列を用いた熱間圧延方法であって、前記接合用クロップシャのクロップシャ本体出側にて上流側下方に向けた支持体の傾斜角度を１０°以下とした出側エプロンにて被圧延材を下方より支持可能とした状態で、前記接合用クロップシャにより被圧延材の先端のクロップ切断を行なわずに、該被圧延材を前記接合用クロップシャに通過させ、しかる後に該被圧延材を前記熱間仕上げ圧延機にてバッチ圧延することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明においては、鋼片を１５０mpm以上の速度で通板させるバッチ材として処理する際に、鋼片接合装置の入側に配置されるクロップシャの出側にて、該鋼片の先端を支持体の上流側下方向へ向けた傾斜角度を搬送パスラインに対して１０°以下とした出側エプロンにて支持するようにしたので、鋼片の先端が、出側エプロンに衝突して反りが発生するようなことはない。
【００１４】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明に従う熱間圧延設備列の構成を模式的に示したものである。図において１は粗圧延機、２はシートバーの如き鋼片の巻取り、巻戻しを行う巻取り、巻戻し装置、３は巻き戻された鋼片を平坦化するレベラ、４は接合用クロップシャであって、このクロップシャ４はその側面を拡大して図２の如く、上掲図７に示したものと同様の構成であるクロップシャ本体１５の出側に、搬送される鋼片を下方から支持するための出側エプロン１７を配置しており、この出側エプロン１７は、上流側下方向へ向けた傾斜角度θを変更可能な鋼片の支持体１７ａを有する。すなわち、この支持体１７ａは出側エプロンの下流側位置に設けた回転軸１７ｃを軸として、上下動可能となっている。そして、この支持体１７ａの上流側下方向へ向けた傾斜角度θは、鋼片のパスラインPに対して10°および30°に設定可能となっている。
【００１５】
また、５は接合装置であって、この接合装置５は先行鋼片の後端と後行鋼片の先端を走間で加熱、接合できるようになっている。
【００１６】
また、６は鋼片の全域もしくは一部分を昇温する際に使用する加熱装置（誘導加熱等）、７はこの加熱装置６の入側に配置されるガイドであって、このガイド７は鋼片の先端における上反りを矯正して該加熱装置内に案内導する機能を有する。
【００１７】
また、８は鋼片をバッチ材として処理する際にその先端、後端のクロップ部分をカットするクロップシャ、９はデスケーリング装置、そして１０は仕上げ圧延機である。
【００１８】
従来形式のクロップシャの側面を図7に示した如く、その出側に配置される出側エプロン１１は、切り落とされたクロップ部の迅速な排出を図る観点から搬送パスラインＰに対して下向きに３０°の固定角度をもって配置されており、鋼片をバッチ材として処理すべく、該鋼板を高速で搬送、通板させた場合、その先端が出側エプロン１１に衝突して上反りが発生するのが避けられなかったのである。
【００１９】
本発明においては、１５０mpm以上の速度で鋼片を通板させる場合には、かかる出側エプロン１７の支持体１７ａの傾斜角度θを、搬送パスラインＰに対して鋼片の先端を１０°上流側へ向けて下向きに支持することが可能であり、これによって従来生じていたような大きな上反りを抑制することが可能となり、鋼片のスムーズな搬送が可能になる。
【００２０】
一方、先行鋼片と後行鋼片とを接合するにあたり、接合用クロップシャ４を用いて鋼片の先尾端を切断する場合には、出側エプロン１７の支持体１７ａの傾斜角度を３０°に設定すれば、クロップの排出に支障をきたすことはない。
【００２１】
なお、上記実施形態においては、支持体１７ａの傾斜角度を１０°と３０°とに設定可能としたが、本発明はこれに限らず、接合用クロップシャ不使用時のクロップシャ４出側における反り発生状況および接合用クロップシャ使用時のクロップの排出状況に応じて、この傾斜角度の設定を自由に選択することができる。ただし、本発明者らの調査結果によると、鋼片の先端を５０mpm以上で通板させるときには、傾斜角度θが１０°以下である必要があり、さらに、接合用クロップシャにて鋼片の先尾端の剪断を行って、クロップを下方へ排出する際には、傾斜角度が３０°以上である必要があることがわかった。したがって、支持体１７ａの傾斜角度は１０°以下又は３０°以上に変更可能である必要がある。なお、支持体１７ａの傾斜角度は、鋼片の先端を接合用クロップシャを使用しないで通板させる場合は、先端を突っかけずにスムーズに通板させるために２°以上に設定することが好ましい。また、鋼片の先尾端を接合用クロップシャで切断する際には、クロップシャ下方への排出を確実に行ない、かつ、鋼片先端を突っかけずに通板させるためには支持体１７ａの傾斜角度を４５°以下に設定することが好ましい。
【００２２】
図３は本発明に従う熱間圧延設備列に配置することができるクロップシャ４の他の構成例をその側面について示したものである。
【００２３】
かかるクロップシャ４は、従来の出側エプロン１１はそのまま配置しておき、これとは別の出側エプロン１８を、液圧シリンダｓとリンクＬからなる挿脱機構１２に連結し、出側支持体１８ａそのものを挿脱機構１２の作動にて昇降移動させることによりオンライン、オフラインできるようにしたものであり、このような構成になる出側エプロン１８を配置することによって、必要に応じて鋼片を的確に支持することができる。このような出側エプロン１８も、その支持体１８ａは上流側下方に向かって傾斜しており、その搬送パスラインＰに対する傾斜角度θは１０°以下となっている。
【００２４】
上掲図３に示した形式の挿脱可能な出側エプロン１８では、支持体１８ａの傾斜角度θは固定しておいてもよいが、可変式としてもかまわない。また、図３の挿脱機構は昇降移動できる例として示したが、これは例えばスイング形式としてもよく、とくにその形式は限定されない。昇降量は出側エプロン１８をオフラインさせたときに鋼片の通板に支障がないように設定すればよい。
【００２５】
接合用クロップシャを上述のような構成とすることにより、鋼片の先端を高速通板させても、鋼片の上反り量を小さくすることが可能となり、特に前述の加熱装置を有する場合には、通板トラブル回避による効果は絶大となる。
なお、加熱装置６を設ける場合には、その入側にガイド７を追加することができる。
【００２６】
ガイド７については、それを拡大して図４に示すように、鋼片の先端における上反りを矯正して該加熱装置内に案内、誘導できるように、パスラインに対し下向きに５°〜３０°の角度θ２を設けておくのがよく、その設置位置は鋼片の厚さ等に応じて適宜に設置される。
【００２７】
【実施例】
上掲図１に示した圧延設備例に、図２に示したようなクロップシャを配置して出側エプロン１７の支持体１７ａの傾斜角度θを１０°（適合例１）と２°（適合例２）とした場合および図３に示したようなクロップシャ本体出側に支持体の傾斜角度θを３０度に固定した出側エプロンを有するクロップシャを配置した場合（比較例）のそれぞれにつき、厚さ２７mm〜４５mmで、温度９００℃〜１１００℃になる粗圧延後の被圧延材（シートバー）をバッチ材として一本ずつ４０mpm〜３５０mpmの速度で通板させた場合におけるシートバーの反りの発生状況について調査した。
【００２８】
図５にその結果を示す。従来形式になる比較例では、シートバーの通板速度が１５０mpmにも満たない状態であってもバーの先端の反り発生量が５０mmにもなり（板厚が薄くなるほど反りの発生量は大きくなる）、加熱装置６の間口よりも大きいため通板が不可能である。
【００２９】
これに対して適合例１、２は通板速度が２５０mpm程度であってもシートバーの反りは加熱装置の間口よりも小さく、通板安定性が著しく向上している。
【００３０】
図６は加熱装置の入側に、シートバーの先端における上反りを矯正して該加熱装置内に案内、誘導するガイド（下向きに２°の角度を付与したもの）をパスラインから６５mmの高さで設けた場合の有用性を適合例２について調査した結果を示したものである。
【００３１】
図６より明らかなように、かかるガイドを設けることによって、シートバーの反りは３００mpmを超える高速通板でも３０mm程度に留まり加熱装置の間口よりも小さいため安定して通板できることが確認できた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼片をバッチ材として処理する場合の高速通板で生じていた反り（上反り）を抑制できるので、かかる反りに起因した設備退避等の頻度は激減されるだけでなく、設備の破損等も皆無になり安定した操業が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従う設備列の全体構成を示した図である。
【図２】  本発明に従う設備列に配置されるクロップシャの側面図である。
【図３】  本発明に従う設備列に配置されるクロップシャの他の例を示した図である。
【図４】  ガイドの側面を示した図である。
【図５】  反りと通板速度の関係を示した図である。
【図６】  ガイドの設置の有効性を調査した結果を示したグラフである。
【図７】  従来の設備列に配置されるクロップシャの側面図である。
【符号の説明】
１  粗圧延機
２  巻取り巻戻し装置
３  レベラ
４  接合用クロップシャ
５  鋼片接合装置
６  加熱装置
７  ガイド
８  クロップシャ
９  デスケーリング装置
１０  仕上げ圧延機
１５  クロップシャ本体
１６  鋼片（被圧延材）
１７  出側エプロン
１７ａ  支持体
１７ｃ  回転軸
１８  出側エプロン
１８ａ  支持体
Ｐ  パスラン
θ  傾斜角度
【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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