JP2545670B2 - 鋼材の加熱圧延方法 - Google Patents
鋼材の加熱圧延方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス，高合金及
びチタン等の圧延素材の加熱圧延方法に関する。
びチタン等の圧延素材の加熱圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス，高合金及びチタンの圧延素
材を圧延する際には、従来より、ウォ−キングビ−ム炉
などの加熱炉によって所定の圧延温度まで圧延素材を加
熱した後、通常の圧延設備を用いて粗圧延，中間圧延，
及び仕上げ圧延を順次に実施している。
材を圧延する際には、従来より、ウォ−キングビ−ム炉
などの加熱炉によって所定の圧延温度まで圧延素材を加
熱した後、通常の圧延設備を用いて粗圧延，中間圧延，
及び仕上げ圧延を順次に実施している。
【０００３】なお、加熱工程で低温域での通常加熱と高
温域での誘導加熱とを組合せて利用することによって脱
炭を防止する加熱技術（特開平３−２４２２４号公報）
は知られている。
温域での誘導加熱とを組合せて利用することによって脱
炭を防止する加熱技術（特開平３−２４２２４号公報）
は知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】難加工材料のステンレ
ス，高合金及びチタン等の圧延素材を一般の圧延機を用
いて熱間圧延する場合、圧延後の成品に表面疵（シワ
疵，割れ疵）が発生することが多く、圧延後の表面疵の
手入れをする工程にかかる負担が大きかった。
ス，高合金及びチタン等の圧延素材を一般の圧延機を用
いて熱間圧延する場合、圧延後の成品に表面疵（シワ
疵，割れ疵）が発生することが多く、圧延後の表面疵の
手入れをする工程にかかる負担が大きかった。
【０００５】本発明者らは、通常の圧延（粗圧延，中間
圧延，仕上圧延）を実施する前に、傾斜圧延を実施する
ことによって、素材表層部の再結晶化を促進し、それに
よって圧延後の成品の表面疵を大幅に低減しうることを
見い出した。
圧延，仕上圧延）を実施する前に、傾斜圧延を実施する
ことによって、素材表層部の再結晶化を促進し、それに
よって圧延後の成品の表面疵を大幅に低減しうることを
見い出した。
【０００６】ところが、傾斜圧延は通常の圧延に比べて
圧延速度が遅い。所定の加工温度に加熱された圧延素材
を長時間放置すると、酸化によって素材にスケ−ルが生
じ成品の品質が低下する。また、通常の圧延では格別に
問題は生じないが、傾斜圧延のように圧延速度が遅い
と、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を圧延
し終るまでに時間がかかるので、その間の素材の温度変
化が顕著になり、圧延温度が圧延素材の長手方向の位置
によって変化する。しかしながら、ステンレス，高合金
及びチタン等の難加工性材料は、変形能の温度依存性が
高いので、圧延温度が変化すると、圧延素材の低温部で
割れが生じ易い。
圧延速度が遅い。所定の加工温度に加熱された圧延素材
を長時間放置すると、酸化によって素材にスケ−ルが生
じ成品の品質が低下する。また、通常の圧延では格別に
問題は生じないが、傾斜圧延のように圧延速度が遅い
と、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を圧延
し終るまでに時間がかかるので、その間の素材の温度変
化が顕著になり、圧延温度が圧延素材の長手方向の位置
によって変化する。しかしながら、ステンレス，高合金
及びチタン等の難加工性材料は、変形能の温度依存性が
高いので、圧延温度が変化すると、圧延素材の低温部で
割れが生じ易い。
【０００７】従って本発明は、ステンレス，高合金及び
チタン等の加熱圧延において、表面疵及び割れの発生頻
度を低減し、成品の品質を高めることを課題とする。
チタン等の加熱圧延において、表面疵及び割れの発生頻
度を低減し、成品の品質を高めることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、圧延素材を連続的に加熱圧延す
る方法において、加熱工程を１次加熱と２次加熱に分
け、前記１次加熱は、加熱温度を粒界酸化量が増大を開
始する粒界酸化臨界温度よりも少なくとも低い温度とし
て加熱炉を用いて行い、続いて１次加熱された圧延素材
を加熱炉より圧延ラインに抽出し、続いて前記圧延ライ
ンに設置された傾斜圧延機の前方において、誘導加熱設
備を用いて、前記１次加熱された圧延素材を圧延先端側
から後端側にかけて高温になるように前記２次加熱を行
なうことによって、圧延待機中の圧延素材の温度低下を
補償して前記傾斜圧延機の圧延温度を略一定に保持して
圧延を実施する。
に、本発明においては、圧延素材を連続的に加熱圧延す
る方法において、加熱工程を１次加熱と２次加熱に分
け、前記１次加熱は、加熱温度を粒界酸化量が増大を開
始する粒界酸化臨界温度よりも少なくとも低い温度とし
て加熱炉を用いて行い、続いて１次加熱された圧延素材
を加熱炉より圧延ラインに抽出し、続いて前記圧延ライ
ンに設置された傾斜圧延機の前方において、誘導加熱設
備を用いて、前記１次加熱された圧延素材を圧延先端側
から後端側にかけて高温になるように前記２次加熱を行
なうことによって、圧延待機中の圧延素材の温度低下を
補償して前記傾斜圧延機の圧延温度を略一定に保持して
圧延を実施する。
【０００９】
【作用】本発明によれば、通常の圧延（粗圧延，中間圧
延，仕上圧延）を実施する前に、傾斜圧延を実施するの
で、圧延素材の表層部が再結晶され、それによって圧延
後の成品の表面疵が大幅に低減される。また、傾斜圧延
を実施する際には、圧延速度が遅いので、加工温度（二
次加熱温度目標値）まで加熱された圧延素材の表面が酸
化しスケ−ルが発生し易くなり、粒界酸化量が増大する
が、本発明では粒界酸化量が増大を開始する粒界酸化臨
界温度より低い低温領域（一次加熱温度目標値以下）を
超える高温領域では、誘導加熱を利用して加工温度（二
次加熱温度目標値）まで急速に加熱するので、一次加熱
温度目標値を超える酸化温度領域での圧延素材の加熱所
要時間を短縮することができ、スケ−ルの発生が低減さ
れる。更に、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅
いので、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を
圧延し終るまでに時間がかかり、その間に圧延素材の長
手方向に顕著な温度変化が生じる。しかし本発明では、
二次加熱温度の目標値を前記圧延素材の圧延先端側から
後端側にかけて、圧延待機中の温度低下を補償して圧延
温度を略一定にすべく、圧延素材を圧延先端側よりも後
端側が高くなるように設定し、加熱温度分布を予めテ−
パ状にするので、実際に傾斜圧延をする時の各部の温度
を一定に制御しうる。即ち、傾斜圧延中の自然温度降下
によって、圧延素材は所定の加工温度になる。従って、
変形能の温度依存性が高いステンレス，高合金及びチタ
ン等を圧延する場合でも、圧延中の割れの発生は最小限
に抑制される。
延，仕上圧延）を実施する前に、傾斜圧延を実施するの
で、圧延素材の表層部が再結晶され、それによって圧延
後の成品の表面疵が大幅に低減される。また、傾斜圧延
を実施する際には、圧延速度が遅いので、加工温度（二
次加熱温度目標値）まで加熱された圧延素材の表面が酸
化しスケ−ルが発生し易くなり、粒界酸化量が増大する
が、本発明では粒界酸化量が増大を開始する粒界酸化臨
界温度より低い低温領域（一次加熱温度目標値以下）を
超える高温領域では、誘導加熱を利用して加工温度（二
次加熱温度目標値）まで急速に加熱するので、一次加熱
温度目標値を超える酸化温度領域での圧延素材の加熱所
要時間を短縮することができ、スケ−ルの発生が低減さ
れる。更に、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅
いので、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を
圧延し終るまでに時間がかかり、その間に圧延素材の長
手方向に顕著な温度変化が生じる。しかし本発明では、
二次加熱温度の目標値を前記圧延素材の圧延先端側から
後端側にかけて、圧延待機中の温度低下を補償して圧延
温度を略一定にすべく、圧延素材を圧延先端側よりも後
端側が高くなるように設定し、加熱温度分布を予めテ−
パ状にするので、実際に傾斜圧延をする時の各部の温度
を一定に制御しうる。即ち、傾斜圧延中の自然温度降下
によって、圧延素材は所定の加工温度になる。従って、
変形能の温度依存性が高いステンレス，高合金及びチタ
ン等を圧延する場合でも、圧延中の割れの発生は最小限
に抑制される。
【００１０】
【実施例】一実施例の製造プロセスの構成を図１に示
す。この実施例では、鋳造設備１０によって得られる圧
延素材（ビレット）は、径が約１８０ｍｍφ、長さが約
１２ｍの円柱形状になっている。この実施例で使用して
いる鋳造設備１０は、水平連続鋳造機である。ステンレ
ス，高合金及びチタン等のいずれの材質にも対応しうる
ように構成されている。各々の圧延素材は、まず鋼片精
製工程で処理される。即ち、グラインダ２０を用いて表
面の一部分もしくは全面を削り、例えば鋳造設備１０に
おける引抜きの際にできた表面疵などを減少させる。
す。この実施例では、鋳造設備１０によって得られる圧
延素材（ビレット）は、径が約１８０ｍｍφ、長さが約
１２ｍの円柱形状になっている。この実施例で使用して
いる鋳造設備１０は、水平連続鋳造機である。ステンレ
ス，高合金及びチタン等のいずれの材質にも対応しうる
ように構成されている。各々の圧延素材は、まず鋼片精
製工程で処理される。即ち、グラインダ２０を用いて表
面の一部分もしくは全面を削り、例えば鋳造設備１０に
おける引抜きの際にできた表面疵などを減少させる。
【００１１】鋼片精製工程が終了すると、ビレットはこ
の後の圧延工程に備えて、所定の加工温度まで加熱され
る。この実施例では、加熱工程は２段階に区分されてお
り、一次加熱工程ではウォ−キングビ−ム加熱炉３０を
使用して一次目標温度（ステンレスの場合：１０５０
℃）まで加熱し、続く二次加熱工程では誘導加熱炉４０
を使用して二次目標温度（ステンレスの場合、例えば１
２３０〜１２５０℃の範囲）まで加熱する。一次加熱工
程は昇温に比較的時間がかかるが、ステンレスの場合に
は１０５０℃以下では酸化反応が顕著でないので、この
工程は成品の品質には特に影響しない。二次加熱工程で
は、圧延素材に酸化反応が生じる高温度領域で加熱する
ので、圧延素材の酸化が最小限になるように、誘導加熱
によって高速で加熱が実施される。
の後の圧延工程に備えて、所定の加工温度まで加熱され
る。この実施例では、加熱工程は２段階に区分されてお
り、一次加熱工程ではウォ−キングビ−ム加熱炉３０を
使用して一次目標温度（ステンレスの場合：１０５０
℃）まで加熱し、続く二次加熱工程では誘導加熱炉４０
を使用して二次目標温度（ステンレスの場合、例えば１
２３０〜１２５０℃の範囲）まで加熱する。一次加熱工
程は昇温に比較的時間がかかるが、ステンレスの場合に
は１０５０℃以下では酸化反応が顕著でないので、この
工程は成品の品質には特に影響しない。二次加熱工程で
は、圧延素材に酸化反応が生じる高温度領域で加熱する
ので、圧延素材の酸化が最小限になるように、誘導加熱
によって高速で加熱が実施される。
【００１２】二次加熱工程の目標温度は、例えば図５に
示すように、材料の先端から後端に向かって徐々に高く
なるようにテ−パ状に設定される。これは、次の傾斜圧
延工程における実際の加工時温度が材料上の位置によっ
てばらつくのを避けるためであり、二次加熱終了時から
傾斜圧延時までの温度降下分の位置による変化を補償す
るだけの補償量が二次加熱目標温度に予め加算される。
この処理によって、変形能の温度依存性の高いステンレ
ス，チタン等の圧延においても、どの位置でも一定の温
度で加工するので、表面疵が発生しにくい。また、スケ
−ルの生成および粒界酸化が低減されるため、スケ−ル
の巻き込みに起因する表面疵も発生しにくい。
示すように、材料の先端から後端に向かって徐々に高く
なるようにテ−パ状に設定される。これは、次の傾斜圧
延工程における実際の加工時温度が材料上の位置によっ
てばらつくのを避けるためであり、二次加熱終了時から
傾斜圧延時までの温度降下分の位置による変化を補償す
るだけの補償量が二次加熱目標温度に予め加算される。
この処理によって、変形能の温度依存性の高いステンレ
ス，チタン等の圧延においても、どの位置でも一定の温
度で加工するので、表面疵が発生しにくい。また、スケ
−ルの生成および粒界酸化が低減されるため、スケ−ル
の巻き込みに起因する表面疵も発生しにくい。
【００１３】二次加熱工程が終了した材料は、次に傾斜
圧延機５０によって圧延される。この実施例で使用して
いる傾斜圧延機５０の主要部分の構成を図２に示し、図
２のIII−III線断面を図３に示す。３個のワ−クロ−ル
５１（図３の５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ）は、被圧延材を
中心にして同方向に捩じって傾斜した各々のロ−ル軸５
２を介して、回動自在にロ−ル支持台５８ａに支持され
ている。５１ａ及び５１ｂはそれぞれワ−クロ−ルの変
形部分及び平滑部分である。ロ−ル軸５２に装着された
傘歯車５３ａは、傘歯車５３ｂを介して遊星歯車機構５
５に連結されている。即ち、傘歯車５３ｂは中間歯車５
５ａに連結され、中間歯車５５ａは遊星歯車５５ｂと噛
み合い、遊星歯車５５ｂは太陽歯車５５ｃと噛み合って
いる。太陽歯車５５ｃを回転駆動すると、その外側を遊
星歯車５５ｂが公転し、遊星歯車５５ｂを支持するケ−
シング５８ｂ及びロ−ル支持台５８ａが被圧延材の周囲
を公転し、それに支持された３個のワ−クロ−ル５１も
被圧延材の周囲を公転する。また、太陽歯車５５ｃの回
転速度と遊星歯車５５ｂの公転速度との差に応じて、遊
星歯車５５ｂが自転し、それによって中間歯車５５ａが
自転し、その回転が傘歯車５３ｂ，傘歯車５３ａ及びロ
−ル軸５２を介してワ−クロ−ル５１に伝達され、各ワ
−クロ−ル５１がロ−ル軸５２を中心として回転する。
つまり、各ワ−クロ−ル５１が被圧延材の周囲を自転し
ながら公転するので、被圧延材は矢印方向に前進しなが
らスパイラル状に圧延される。５４は推力軸受、５５ｄ
は輪歯車、５６はランナ、５７はリング、５８は伝送装
置である。なお、この実施例に備わった傾斜圧延機５０
は１スタンド構成であるが、被圧延材の任意の１点に対
するロ−ル接触圧延回数は２回以上になる。
圧延機５０によって圧延される。この実施例で使用して
いる傾斜圧延機５０の主要部分の構成を図２に示し、図
２のIII−III線断面を図３に示す。３個のワ−クロ−ル
５１（図３の５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ）は、被圧延材を
中心にして同方向に捩じって傾斜した各々のロ−ル軸５
２を介して、回動自在にロ−ル支持台５８ａに支持され
ている。５１ａ及び５１ｂはそれぞれワ−クロ−ルの変
形部分及び平滑部分である。ロ−ル軸５２に装着された
傘歯車５３ａは、傘歯車５３ｂを介して遊星歯車機構５
５に連結されている。即ち、傘歯車５３ｂは中間歯車５
５ａに連結され、中間歯車５５ａは遊星歯車５５ｂと噛
み合い、遊星歯車５５ｂは太陽歯車５５ｃと噛み合って
いる。太陽歯車５５ｃを回転駆動すると、その外側を遊
星歯車５５ｂが公転し、遊星歯車５５ｂを支持するケ−
シング５８ｂ及びロ−ル支持台５８ａが被圧延材の周囲
を公転し、それに支持された３個のワ−クロ−ル５１も
被圧延材の周囲を公転する。また、太陽歯車５５ｃの回
転速度と遊星歯車５５ｂの公転速度との差に応じて、遊
星歯車５５ｂが自転し、それによって中間歯車５５ａが
自転し、その回転が傘歯車５３ｂ，傘歯車５３ａ及びロ
−ル軸５２を介してワ−クロ−ル５１に伝達され、各ワ
−クロ−ル５１がロ−ル軸５２を中心として回転する。
つまり、各ワ−クロ−ル５１が被圧延材の周囲を自転し
ながら公転するので、被圧延材は矢印方向に前進しなが
らスパイラル状に圧延される。５４は推力軸受、５５ｄ
は輪歯車、５６はランナ、５７はリング、５８は伝送装
置である。なお、この実施例に備わった傾斜圧延機５０
は１スタンド構成であるが、被圧延材の任意の１点に対
するロ−ル接触圧延回数は２回以上になる。
【００１４】傾斜圧延においては、被圧延材の内部は、
平均減面率相当の加工を受けるが、表層部分は平均減面
率以上の強加工を受ける。従ってこの圧延によって、被
圧延材の表層部の再結晶化が促され、表層部の結晶粒径
が微細化する。このような加工を予め施した後で、通常
の圧延（粗圧延，中間圧延，仕上圧延）を実施すること
によって、材料に表層粗大結晶粒起因の表面疵が発生す
るのを抑制しうることが確認されている。
平均減面率相当の加工を受けるが、表層部分は平均減面
率以上の強加工を受ける。従ってこの圧延によって、被
圧延材の表層部の再結晶化が促され、表層部の結晶粒径
が微細化する。このような加工を予め施した後で、通常
の圧延（粗圧延，中間圧延，仕上圧延）を実施すること
によって、材料に表層粗大結晶粒起因の表面疵が発生す
るのを抑制しうることが確認されている。
【００１５】傾斜圧延が終了すると、粗圧延，中間圧延
及び仕上圧延が順次に実施される。粗圧延機６０及び中
間圧延機７０はカリバ圧延機であり、仕上圧延機８０は
ブロック圧延機である。これらの圧延によって、最終的
には成品の寸法（径）は５．５〜３４ｍｍの範囲にな
る。
及び仕上圧延が順次に実施される。粗圧延機６０及び中
間圧延機７０はカリバ圧延機であり、仕上圧延機８０は
ブロック圧延機である。これらの圧延によって、最終的
には成品の寸法（径）は５．５〜３４ｍｍの範囲にな
る。
【００１６】仕上圧延が終了した線材は、検査を受け、
要求仕様を満足しない表面疵などのある線材について
は、疵手入又は全長皮研削加工が実施される。この手入
の工程は非常に手間がかかり、歩留まりの低下にもつな
がるので、圧延工程における表面疵の発生を抑えること
が非常に重要である。傾斜圧延の工程を実施せずに粗圧
延，中間圧延及び仕上圧延を実施する場合には、表面疵
の発生頻度がかなり高いが、傾斜圧延の工程を実施した
後で粗圧延，中間圧延及び仕上圧延を実施すると、表面
疵の発生頻度がかなり低減される。また、ステンレスや
チタンは変形能の温度依存性が高いので、傾斜圧延時の
温度を精密に制御することが表面疵を低減させるのに有
効である。
要求仕様を満足しない表面疵などのある線材について
は、疵手入又は全長皮研削加工が実施される。この手入
の工程は非常に手間がかかり、歩留まりの低下にもつな
がるので、圧延工程における表面疵の発生を抑えること
が非常に重要である。傾斜圧延の工程を実施せずに粗圧
延，中間圧延及び仕上圧延を実施する場合には、表面疵
の発生頻度がかなり高いが、傾斜圧延の工程を実施した
後で粗圧延，中間圧延及び仕上圧延を実施すると、表面
疵の発生頻度がかなり低減される。また、ステンレスや
チタンは変形能の温度依存性が高いので、傾斜圧延時の
温度を精密に制御することが表面疵を低減させるのに有
効である。
【００１７】誘導加熱炉４０における温度制御系の構成
を図４に示す。図４を参照して説明する。温度制御に使
用されるセンサとしては、移動量検出器Ｓ０，先端検出
器Ｓ１，入側温度検出器Ｓ２及び出側温度検出器Ｓ３が
設けられている。移動量検出器Ｓ０は、材料を搬送する
ロ−ラテ−ブルのロ−ラ軸に結合されたロ−タリ−エン
コ−ダであり、材料が微小量移動する毎にパルス信号が
出力される。先端検出器Ｓ１は、誘導加熱炉４０の入側
で、材料の先端が到来したタイミングを検出するのに利
用される。入側温度検出器Ｓ２は、誘導加熱炉４０の入
側で材料の加熱前の温度（一次加熱後の温度）を検出す
る。出側温度検出器Ｓ３は、傾斜圧延機５０の入側で材
料の傾斜圧延の噛み込み温度を検出する。
を図４に示す。図４を参照して説明する。温度制御に使
用されるセンサとしては、移動量検出器Ｓ０，先端検出
器Ｓ１，入側温度検出器Ｓ２及び出側温度検出器Ｓ３が
設けられている。移動量検出器Ｓ０は、材料を搬送する
ロ−ラテ−ブルのロ−ラ軸に結合されたロ−タリ−エン
コ−ダであり、材料が微小量移動する毎にパルス信号が
出力される。先端検出器Ｓ１は、誘導加熱炉４０の入側
で、材料の先端が到来したタイミングを検出するのに利
用される。入側温度検出器Ｓ２は、誘導加熱炉４０の入
側で材料の加熱前の温度（一次加熱後の温度）を検出す
る。出側温度検出器Ｓ３は、傾斜圧延機５０の入側で材
料の傾斜圧延の噛み込み温度を検出する。
【００１８】加工する材料としてステンレス線材（ＳＵ
Ｓ３０４）を使用する場合には、傾斜圧延機入側の材料
温度目標値Ｔoが１２００℃に設定され、傾斜圧延機入
側の材料温度基準目標値Ｔtopが１２３０℃に設定され
る。材料温度基準目標値Ｔtopは、材料の先端に対する
目標加熱温度であり、実際の加熱温度目標値は、図５に
示すように材料上の位置に応じた補償値Ｔposを加算し
て求められる。材料後端の目標加熱温度は例えば１２５
０℃になる。つまり材料の先端から後端に向かって徐々
に温度が高くなるようにテ−パ状に加熱される。
Ｓ３０４）を使用する場合には、傾斜圧延機入側の材料
温度目標値Ｔoが１２００℃に設定され、傾斜圧延機入
側の材料温度基準目標値Ｔtopが１２３０℃に設定され
る。材料温度基準目標値Ｔtopは、材料の先端に対する
目標加熱温度であり、実際の加熱温度目標値は、図５に
示すように材料上の位置に応じた補償値Ｔposを加算し
て求められる。材料後端の目標加熱温度は例えば１２５
０℃になる。つまり材料の先端から後端に向かって徐々
に温度が高くなるようにテ−パ状に加熱される。
【００１９】速度検出部Ｃ３は、移動量検出器Ｓ０が出
力する信号に基づいて、材料の移動速度ｖを検出する。
位置検出器Ｃ２は、先端検出器Ｓ１が検出した先端検出
タイミングに同期して移動量検出器Ｓ０が出力する信号
のパルス数を計数し、材料の先端が誘導加熱炉出側と傾
斜圧延機入側の間の所定位置に達してからの、材料の相
対移動量情報POSを出力する。温度勾配計算部Ｃ１は、
加熱温度テ−パの勾配ｋ１を、材料の移動速度ｖに基づ
いて計算し求める。温度修正量計算部Ｃ４は、温度勾配
計算部Ｃ１が出力する勾配ｋ１と位置検出器Ｃ２が出力
する相対移動量情報POSとに基づいて、位置に応じた補
償値Ｔposを計算する。つまり、Ｔpos＝ｋ１×POSを計
算して補償値を求める。
力する信号に基づいて、材料の移動速度ｖを検出する。
位置検出器Ｃ２は、先端検出器Ｓ１が検出した先端検出
タイミングに同期して移動量検出器Ｓ０が出力する信号
のパルス数を計数し、材料の先端が誘導加熱炉出側と傾
斜圧延機入側の間の所定位置に達してからの、材料の相
対移動量情報POSを出力する。温度勾配計算部Ｃ１は、
加熱温度テ−パの勾配ｋ１を、材料の移動速度ｖに基づ
いて計算し求める。温度修正量計算部Ｃ４は、温度勾配
計算部Ｃ１が出力する勾配ｋ１と位置検出器Ｃ２が出力
する相対移動量情報POSとに基づいて、位置に応じた補
償値Ｔposを計算する。つまり、Ｔpos＝ｋ１×POSを計
算して補償値を求める。
【００２０】一方、入側温度誤差計算部Ｃ７は、出側目
標温度Ｔo と出側温度検出器Ｓ３が検出した出側温度Ｔ
outとの差、即ち出側温度誤差Ｔeoを、入側の温度誤差
補償量に変換し、更に材料の搬送速度ｖに応じた補正を
施した後、入側温度誤差補償量Ｔｅとして出力する。温
度制御系の目標温度Ｔｓは、Ｔtop＋Ｔpos＋Ｔｅとして
計算される。入熱量計算部Ｃ５には、目標温度Ｔｓか
ら、入側温度検出器Ｓ２が検出した入側温度Ｓ２を減算
した温度差が入力され、入熱量計算部Ｃ５はこの温度差
に対応する入熱量を計算して求め、電力制御部Ｃ６に出
力する。電力制御部Ｃ６は、入力される入熱量と一致す
る入熱量が得られるように、誘導加熱炉の通電電力を制
御する。
標温度Ｔo と出側温度検出器Ｓ３が検出した出側温度Ｔ
outとの差、即ち出側温度誤差Ｔeoを、入側の温度誤差
補償量に変換し、更に材料の搬送速度ｖに応じた補正を
施した後、入側温度誤差補償量Ｔｅとして出力する。温
度制御系の目標温度Ｔｓは、Ｔtop＋Ｔpos＋Ｔｅとして
計算される。入熱量計算部Ｃ５には、目標温度Ｔｓか
ら、入側温度検出器Ｓ２が検出した入側温度Ｓ２を減算
した温度差が入力され、入熱量計算部Ｃ５はこの温度差
に対応する入熱量を計算して求め、電力制御部Ｃ６に出
力する。電力制御部Ｃ６は、入力される入熱量と一致す
る入熱量が得られるように、誘導加熱炉の通電電力を制
御する。
【００２１】このような制御によって、傾斜圧延機入側
における材料の温度は、どの位置においても、目標温度
Ｔoと一致するように制御される。従って、ステンレス
やチタン等のように変形能の温度依存性が高い材料を加
工する場合でも、傾斜圧延時の温度を精密に制御できる
ので、表面疵の発生を低減させうる。
における材料の温度は、どの位置においても、目標温度
Ｔoと一致するように制御される。従って、ステンレス
やチタン等のように変形能の温度依存性が高い材料を加
工する場合でも、傾斜圧延時の温度を精密に制御できる
ので、表面疵の発生を低減させうる。
【００２２】なお、温度制御系の構成については、図４
の例に限らず様々な変形が可能であり、結果的に傾斜圧
延機入側の材料温度がその位置に関わらず目標温度Ｔo
に制御されるものであればよい。上記実施例では、ステ
ンレス（ＳＵＳ３０４）の例のみを示したが、他の材料
（チタン，高合金）の場合には温度の設定値を各々適宜
変更すれば、同様に本発明を実施しうる。
の例に限らず様々な変形が可能であり、結果的に傾斜圧
延機入側の材料温度がその位置に関わらず目標温度Ｔo
に制御されるものであればよい。上記実施例では、ステ
ンレス（ＳＵＳ３０４）の例のみを示したが、他の材料
（チタン，高合金）の場合には温度の設定値を各々適宜
変更すれば、同様に本発明を実施しうる。
【００２３】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、通常の圧
延（粗圧延，中間圧延，仕上圧延）を実施する前に傾斜
圧延を実施するので、圧延素材の表層部が再結晶化さ
れ、それによって圧延後の成品の表面疵が大幅に低減さ
れる。また、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅
いので、加工温度（二次温度目標値）まで加熱された圧
延素材の表面が酸化しスケ−ルが発生し易くなるが、本
発明では酸化の生じない低温領域（一次温度目標値以
下）を超える高温領域では、誘導加熱を利用して加工温
度（二次温度目標値）まで急速に加熱するので、一次温
度目標値を越える酸化温度領域での圧延素材の加熱所要
時間を短縮することができ、スケ−ルの発生が低減され
る。更に、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅い
ので、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を圧
延し終るまでに時間がかかり、その間に圧延素材に比較
的顕著な温度変化が生じる。しかし本発明では、二次温
度目標値を鋳造材の搬送方向の先端よりも後端が高くな
るように設定し、加熱温度分布を予めテ−パ状にするの
で、実際に傾斜圧延をする時の各部の温度を一定に制御
しうる。即ち、傾斜圧延中の自然温度降下によって、圧
延素材は所定の加工温度になる。従って、変形能の温度
依存性が高いステンレス，高合金及びチタン等を圧延す
る場合でも、圧延中の割れの発生は最小限に抑制され
る。
延（粗圧延，中間圧延，仕上圧延）を実施する前に傾斜
圧延を実施するので、圧延素材の表層部が再結晶化さ
れ、それによって圧延後の成品の表面疵が大幅に低減さ
れる。また、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅
いので、加工温度（二次温度目標値）まで加熱された圧
延素材の表面が酸化しスケ−ルが発生し易くなるが、本
発明では酸化の生じない低温領域（一次温度目標値以
下）を超える高温領域では、誘導加熱を利用して加工温
度（二次温度目標値）まで急速に加熱するので、一次温
度目標値を越える酸化温度領域での圧延素材の加熱所要
時間を短縮することができ、スケ−ルの発生が低減され
る。更に、傾斜圧延を実施する際には、圧延速度が遅い
ので、圧延素材の先端部を圧延し始めてから後端部を圧
延し終るまでに時間がかかり、その間に圧延素材に比較
的顕著な温度変化が生じる。しかし本発明では、二次温
度目標値を鋳造材の搬送方向の先端よりも後端が高くな
るように設定し、加熱温度分布を予めテ−パ状にするの
で、実際に傾斜圧延をする時の各部の温度を一定に制御
しうる。即ち、傾斜圧延中の自然温度降下によって、圧
延素材は所定の加工温度になる。従って、変形能の温度
依存性が高いステンレス，高合金及びチタン等を圧延す
る場合でも、圧延中の割れの発生は最小限に抑制され
る。
【図１】 実施例の製造プロセスを示すブロック図であ
る。
る。
【図２】 傾斜圧延機の主要部分を示す断面図である。
【図３】 図２のIII−III線から見た断面図である。
【図４】 二次加熱制御系の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】 二次加熱設定温度の変化を示すグラフであ
る。
る。
１０：鋳造設備 ２０：グラインダ ３０：ウォ−キングビ−ム加熱炉 ４
０：誘導加熱炉 ５０：傾斜圧延機 ５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ：ワ−クロ−ル ５２：ロ−ル軸 ５３ａ，５３ｂ：傘歯車 ５
５：遊星歯車機構 ５８ａ：ロ−ル支持台 ５８ｂ：ケ−シング ６
０：粗圧延機 ７０：中間圧延機 ８０：仕上圧延機 Ｓ
０：移動量検出器 Ｓ１：先端検出器 Ｓ２：入側温度検出器 Ｓ
３：出側温度検出器 Ｃ１：温度勾配計算部 Ｃ２：位置検出部 Ｃ
３：速度検出部 Ｃ４：温度修正量計算部 Ｃ
５：入熱量計算部 Ｃ６：電力制御部 Ｃ７：入側温度誤差計算部
０：誘導加熱炉 ５０：傾斜圧延機 ５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ：ワ−クロ−ル ５２：ロ−ル軸 ５３ａ，５３ｂ：傘歯車 ５
５：遊星歯車機構 ５８ａ：ロ−ル支持台 ５８ｂ：ケ−シング ６
０：粗圧延機 ７０：中間圧延機 ８０：仕上圧延機 Ｓ
０：移動量検出器 Ｓ１：先端検出器 Ｓ２：入側温度検出器 Ｓ
３：出側温度検出器 Ｃ１：温度勾配計算部 Ｃ２：位置検出部 Ｃ
３：速度検出部 Ｃ４：温度修正量計算部 Ｃ
５：入熱量計算部 Ｃ６：電力制御部 Ｃ７：入側温度誤差計算部
フロントページの続き (72)発明者 榊 原 瑞 夫 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式 会社 光製鐵所内 (72)発明者 竹 内 和 久 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式 会社 光製鐵所内 (72)発明者 伊 藤 謙 一 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式 会社 光製鐵所内 (72)発明者 中 川 功 行 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式 会社 光製鐵所内 (56)参考文献 特開 平２−99204（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−127902（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 圧延素材を連続的に加熱圧延する方法に
おいて、加熱工程を１次加熱と２次加熱に分け、前記１
次加熱は、加熱温度を粒界酸化量が増大を開始する粒界
酸化臨界温度よりも少なくとも低い温度として加熱炉を
用いて行い、続いて１次加熱された圧延素材を加熱炉よ
り圧延ラインに抽出し、続いて前記圧延ラインに設置さ
れた傾斜圧延機の前方において、誘導加熱設備を用い
て、前記１次加熱された圧延素材を圧延先端側から後端
側にかけて高温になるように前記２次加熱を行なうこと
によって、圧延待機中の圧延素材の温度低下を補償して
前記傾斜圧延機の圧延温度を略一定に保持して圧延する
ことを特徴とする鋼材の加熱圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141763A JP2545670B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 鋼材の加熱圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141763A JP2545670B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 鋼材の加熱圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329510A JPH05329510A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2545670B2 true JP2545670B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=15299619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141763A Expired - Fee Related JP2545670B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 鋼材の加熱圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545670B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104841695A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-19 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种高精度合金钢棒线材轧制方法 |
| US11077477B2 (en) * | 2016-10-11 | 2021-08-03 | Northwestern University | Incremental rotary rolling mill and method |
| JP2019181478A (ja) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | 大同特殊鋼株式会社 | 金属材の圧延装置および圧延方法 |
| CN113631733A (zh) | 2019-03-27 | 2021-11-09 | 日铁不锈钢株式会社 | 棒状钢材 |
| MX2022010037A (es) | 2020-02-19 | 2022-09-05 | Nippon Steel Stainless Steel Corp | Material de acero inoxidable electromagnetico en forma de varilla. |
| CN115867680A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-03-28 | 杰富意钢铁株式会社 | 取向性电磁钢板的制造方法和设备列 |
-
1992
- 1992-06-02 JP JP4141763A patent/JP2545670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05329510A (ja) | 1993-12-14 |
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