JP3149779B2 - 熱間棒鋼材の連続圧延方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間棒鋼材の圧延
技術に係わり、特に熱間棒鋼材の接合と接合前後の連続
圧延に関する。

【０００２】本発明は金属材料のみならず、非金属材料
の製造ラインにも適用できる。

【０００３】

【従来の技術】金属の熱間棒鋼圧延設備で中間・仕上圧
延を連続化して生産性の向上，歩留りの向上，ミスロー
ルの減少及び繰業の自動化を実現しようとする要望は極
めて強い。

【０００４】その鍵となる技術は、如何に短時間で熱間
接合を完了できるかにある。

【０００５】接合が短時間に完了しないと、例えば、接
合機を走行式にした場合は、接合機の走行距離が長くな
り実現困難となる。

【０００６】また、接合機を固定型にした場合は、棒鋼
材は５０〜７０角程度と太いため、この棒鋼材を蓄積す
るための巨大なルーパーが必要となる。

【０００７】従来、バー材の接合方法については、フラ
ッシュバット法，誘導加熱法，ガス加熱法，溶削法，摩
擦法が提案されている。

【０００８】しかし、これらのフラッシュバット法，誘
導加熱法，ガス加熱法又は溶削法及び摩擦法など多くの
方式は、いまだ実現を見ていない。

【０００９】その中で最大の難点は接合に時間が掛かり
過ぎることである。

【００１０】通常、棒鋼材の接合に、接合前の準備，押
圧によるダレ，バリ除去等含めて最短でも１０〜２０秒
を要する。

【００１１】従来の熱間棒鋼圧延材の接合装置は例えば
特開昭53−5060号公報，特開昭53−14150 号公報，特開
昭52−20947 号公報に記載されている。

【００１２】また、特開平5−303号公報には、先行材と
後行材との摩擦による接合技術が記載されており、特開
平4−158905 号公報には、接合部を高周波で誘導加熱し
て接合する接合技術が記載されており、また、特開昭61
−176482号公報には、先行材と後行材とを重ねて、剪断
接合する技術が記載されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平5−303
号公報に記載の技術では、摩擦接合であるので、融点ま
での昇温に時間が掛かる上、アップセット時のバリの発
生があるので、バリ取り時間が必要となり、接合時間を
多く必要とする。

【００１４】又、特開平4−158905 号公報の高周波誘導
加熱法は比較的短時間なるも、溶融接合なのでアップセ
ット時のバリ発生は避けられず、バリ取り作業を要し、
多くのバリ取り時間を必要とする。この技術では、バリ
取りを省略すると、圧延ロールを傷つけるという問題を
生じる。

【００１５】又、特開昭61−176482号公報は重ね剪断接
合であるが、剪断切り口形状が剪断直後の活性な面が一
旦大気にさらされるので、新たな酸化スケール発生が避
けられず、次工程圧延に耐え得るに十分な接合強度を有
することは困難である。

【００１６】本発明は、前述の従来の欠点を改善して、
接合によるバリの発生を抑制し、短時間で熱間棒鋼材を
接合し、且つ酸化スケールの発生を抑制して接合強度の
優れた熱間棒鋼材を圧延可能とする熱間棒鋼材の走間接
合装置，連続圧延方法並びに連続圧延設備を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱間棒鋼材の連
続圧延方法は、先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼
材とを接合して圧延する熱間棒鋼材の連続圧延方法にお
いて、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間
棒鋼材の先端部とを嵌め合うような所望の形状に加工す
る工程と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する
熱間棒鋼材の先端部とを摺動させて嵌め合う工程と、該
先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の
先端部との嵌め合い部に剪断力を加えて接合する工程
と、接合された該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後
行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延する工程とを
有し、前記嵌め合う工程での摺動速度を１００mm／ｓ以
上とし、前記接合する工程での剪断速度を１００mm／ｓ
以上とすることを特徴とする。

【００１８】本発明の熱間棒鋼材の走間接合装置は、先
行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材とを接合する熱
間棒鋼材の走間接合装置において、該先行する熱間棒鋼
材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを嵌め合
うような所望の形状に加工する予成形加工手段と、該先
行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先
端部とを摺動させて嵌め合う摺動嵌め合い手段と、該先
行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先
端部との嵌め合い部に剪断力を加えて接合する剪断接合
手段とを有し、前記摺動嵌め合い手段での摺動速度を１
００mm／ｓ以上に調整する手段と、前記剪断接合手段で
の剪断速度を１００mm／ｓ以上に調整する手段とを有す
ることを特徴とする。

【００１９】本発明の熱間棒鋼材の連続圧延設備は、先
行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材とを接合する走
間接合装置を有する熱間棒鋼材の連続圧延設備におい
て、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間
棒鋼材の先端部を連続的に粗圧延する粗圧延機と、該先
行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先
端部とを嵌め合うような所望の形状に加工する予成形加
工機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する
熱間棒鋼材の先端部を連続的に中間圧延する中間圧延機
と、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間
棒鋼材の先端部を連続的に圧延する仕上圧延機とを順次
配置し、前記走間接合装置は、該先行する熱間棒鋼材の
後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを摺動させて
嵌め合う手段と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後
行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部に剪断力を加
えて接合する手段とを有し、且つ該走間接合装置が前記
粗圧延機と前記中間圧延機との間若しくは前記中間圧延
機と前記仕上げ圧延機との間に配置されていることを特
徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は、接合に関して、清浄
度，温度，力の３要素さえ整えば、母材を溶融すること
なく接合が原理的に可能である点に着目してなされたも
のであり、ほとんどの鋼種あるいは非鉄金属にも適用可
能である。

【００２１】本発明は、金属を溶融または半溶融して接
合する従来方式の弊害をなくし、固体状態で強接合・短
時間化を実現したものである。

【００２２】具体的には、以下の通りである。

【００２３】１）先ず、熱間材である接合すべきビレッ
ト材の一方の先端及び他方の後端を特定の形状に予成形
加工を施す。

【００２４】そして、その形状は接合安定化を図るに好
適な嵌合式形状とする。

【００２５】嵌合形状とすることで、接合面の面積を増
し、接合動作時の初期スケール落しを行うことができ
る。

【００２６】２）次に、接合動作は、２つの熱間材の先
後端を嵌合時の相互摺動を利用して、第一次スケール落
しを実施する。

【００２７】このときの摺動速度は１００mm／ｓ以上が
望ましい。

【００２８】次に嵌合部を強くクランプし、打込み刃物
を高速で動作すると、重ね合せ剪断作用により第二次ス
ケール落し及び活性面露出・押圧が同時進行して接合を
完了することができる。

【００２９】即ち、酸化スケールの発生を抑制し、短時
間接合を行うことができる。

【００３０】また、この時、剪断ストロークを特定値に
規制して剪断作用を途中で止めると突起状態が維持でき
機械的結合も同時に得ることができる。

【００３１】即ち、冶金接合と機械的結合の組合せによ
り強接合が得られる。

【００３２】３）一方、接合時間については、熱間材で
あるビレット材の先後端を特定の形状に予成形加工し、
接合動作とは切離して事前に実施することで、接合時間
に関与させないこと、又接合時のアップセット工程及び
これによって生ずるバリ取り時間が省略できること、及
び剪断速度の高速化等により結果的に３秒以下になり、
大幅に短縮することができる。

【００３３】以上のように、本発明は溶融接合ではない
ので、スケール排出のためのアップセット工程は必要と
せず、従来の様なバリ発生もなくなるので、バリ切削工
程を省略できるばかりか、バリ発生除去部での圧延ロー
ルの損傷を減少させた上で、さらに大幅な時間短縮が実
現できる。

【００３４】本発明の熱間圧延材の接合方法及びその装
置は、以下の知見に基づいている。 １）熱間圧延材の接合の可否は、接合面の清浄度Ｃ，材
料温度Ｔ，押し付け圧力Ｐに依存する。

【００３５】この場合清浄度に影響するのは殆ど酸化ス
ケールである。

【００３６】酸化スケールさえなければ適度な材料温度
Ｔとこれに応じた押し付け圧力Ｐで圧着すれば確実に接
合する。

【００３７】したがって、必ずしも接合面を溶融する必
要はない。

【００３８】溶融しようとすれば、加熱のためのエネル
ギーを必要とし、昇温にも時間を費やすことになる。

【００３９】また、溶融中に生成される酸化物を排出す
るためのアップセット量を増やす必要があり、酸化物と
同時に溶湯金属のはみ出し、いわゆるバリ発生は避けら
れず、切削処理が必要になる等の不利がある。

【００４０】２）短時間で確実に接合するには、上記
１）項の押し付け圧力Ｐ，材料温度Ｔ，清浄度Ｃの接合
３要素のうち清浄度Ｃを如何にして確保するかが鍵とな
る。

【００４１】既存の酸化スケールの除去・排出により接
合面を清浄化することはできる。

【００４２】しかし、再び、新しい酸化スケールが生成
されてしまい、新たに発生した酸化スケールにより確実
な十分な強度を有する接合を困難にしている。

【００４３】３）一方、材料を引っ張ると、引延ばされ
た部分は接合に好都合な酸化スケールのない活性な地肌
が露出できるが。これが一旦空気にさらされると新しい
酸化膜が直ぐに形成されて接合の障害となることは良く
知られている。

【００４４】発明者等の実験結果では重ね剪断した場
合、境界面が剪断過程で引延ばされて、しかも重ね面が
空気と遮断された状態が維持されたままなので、新しい
酸化スケールの生成を阻止でき、しかも高温で押圧力も
作用した状態が得られ、接合３要素（清浄度Ｃ，材料温
度Ｔ，押し付け圧力Ｐ）が都合良く成立して強接合でき
ることが分かった。

【００４５】４）しかしながら、重ね剪断法ではそれ以
前に形成された酸化スケールは境界に存在したままであ
り、強接合にも限界があった。

【００４６】これを改善するには剪断速度を速めて、既
存のスケールを粉砕・分散すれば強接合が得られる。

【００４７】この剪断速度は、１００mm／ｓ以上が好ま
しい。

【００４８】また、重ね剪断法ではそれ以前に形成され
た酸化スケールを接合直前に除去すれば、更に接合強度
を高め得ることも実験で確かめられた。

【００４９】本発明は、以上の知見を巧みに組合せし
て、従来にない強接合を実現したものである。

【００５０】次に、本発明の接合方法の実施例を図１〜
図１３にて説明する。

【００５１】図１において、２は、熱間材であるビレッ
トであり、１は、熱間材であるビレット２を搬送するビ
レット搬送テーブルである。

【００５２】３は、ビレット搬送テーブル１によって搬
送されるビレット２の先端や後端を嵌め合い加工する予
成形加工機である。

【００５３】４は、予成形加工機３によって加工を施し
た後のビレットの温度低下を防ぐための加熱炉であり、
５は、ビレット２を加熱炉４から次工程に搬送する搬送
テーブルである。

【００５４】６は、ビレット２を所望の大きさに圧延す
る粗ミルであり、７は先行するビレット材である先行
材、９は後続するビレット材である後行材である。

【００５５】８は、先行材７の後端と後行材９の先端を
接合する接合機であり、その下流側に中間ミル１０及び
仕上ミル１１が配置されている。

【００５６】接合機８の代わりに、中間ミル１０及び仕
上ミル１１の間に接合機１２を配置してもよい。

【００５７】ビレット２は、通常、連続鋳造直後の高温
状態のものが搬送されて来るので、加熱炉４の入側で予
成形加工機３で先後端を予成形加工をする。

【００５８】加熱炉４で１２００℃程度まで均熱昇温
し、粗ミル６で１００〜１３０mm角から４０〜７０mm角
まで圧延する。

【００５９】その後、数列にして中間ミル１０へ導入し
て、更に、仕上ミル１１を経て、製品寸法まで圧延され
搬出される。

【００６０】従来は、ビレット一本毎に断続圧延してい
たが、本発明では、接合機８を粗ミル６の出側で中間ミ
ル１０の入側に配置して、先行材７と後行材９を走間接
合し、連続圧延を可能にした。

【００６１】ここでは、２列接合・圧延の場合を例に示
すが、上流側は１列なので、交互に接合作業をすること
になる。

【００６２】また、接合機は、粗ミル６と中間ミル１０
の間に配置しても良いし、中間ミル１０と仕上ミル１１
の間に配置しても良い。

【００６３】図２は、本発明の他の実施例であり、予成
形加工機３′を粗ミル６の出側に配置した場合を示す。

【００６４】ビレット温度が常温であるビレットが供給
される場合には、予成形作業を加熱炉４の入り側で実施
するのが困難であるため、図２のように加熱炉４の出側
に予成形加工機３′を設けて作業を実施すると、前記図
１と同様の効果を得ることができる。

【００６５】接合機１２は接合機８に代えて中間ミル出
側に配置した場合で、その効果は図１と変わらない。

【００６６】次に本発明の接合方法詳細と順序に付き図
３〜図９を用いて説明する。

【００６７】予成形は、接合前に実施するもので、図３
に示す様に後端部は、後端成形金具１３及び後端成形金
具１４によりプレス成形し、ほぼ同時に、先端部は先端
成形金具１５によりプレス成形する。

【００６８】また、他の方法として、図６に示す様に成
形ローラ１６にて後端成形したり、図７に示す様にカッ
ター１７にて先端成形しても良い。

【００６９】成形形状は、先行する熱間棒鋼材の後端部
及び後行する熱間棒鋼材の先端部のいずれか一方を凸状
のＩ型形状に加工し、他方を前記Ｉ型形状と嵌め合うよ
うな凹状のＶ型形状に加工することが望ましい。

【００７０】ここでは、図８に示すように、先行する熱
間棒鋼材の後端部を凹状のＶ型形状に加工し、後行する
熱間棒鋼材の先端部を凸状のＩ型形状に加工しており、
この加工された先行する熱間棒鋼材の後端部と後行する
熱間棒鋼材の先端部とは嵌め合うようになっている。

【００７１】また、成形方向は、図４に示すダイヤ断
面、図５に示す角断面等があるが、圧延パスケヂュール
の断面形状に合わせ成形すれば良いが、図４に示すダイ
ヤ断面が接合上好結果を得た。

【００７２】図８は、接合時の先行材後端部と後行材先
端部の嵌め合い状態を示す。

【００７３】接合時は、後行材クランプ金具１９，先行
材クランプ金具２０で各々を強クランプした上で接合上
金具２２，接合下金具２３を各々押し当て、打込みシリ
ンダー１８にて、打込み金具２１をくい込ませること
で、接合が瞬時に終了する。

【００７４】図１０は接合状態を示す。

【００７５】接合部２５は、母材並の強度を有するのみ
ならず相手材に食い込んでいるので、圧延ロールまでの
搬送時の離脱はなく、安定した接合が確保できる。

【００７６】更に、図８における圧延ロール２４での圧
下により、接合が促進されるので、張力圧延に対しても
破断することなく安定した連続化が達成できる。

【００７７】図９は、この様な接合順序を詳細に示した
もので、１．材料クランプ，２．摺動嵌め合い，３．接
合部プレス，４．高速剪断接合，５．開放，６．圧延工
程を示す。

【００７８】１．の工程では、素材段階で先後端予成形
を嵌合方式に加工しておく。

【００７９】２．の工程では、突合せ時の摺動嵌合にて
第一次スケール落しを実施する。

【００８０】３．の工程では、続いて重ね剪断作用を高
速で行い、冶金的接合をさせる。

【００８１】４．の工程では、剪断ストロークを規制し
て機械的接合を合わせ持たせる。

【００８２】一方、接合時間は上記の２.３.４．で決ま
るが、上記の３.４.は同時進行なので、実際には２.３.
で接合動作は終了し、短時間化も同時に実現できる。

【００８３】又、接合クランプによるプレス作用により
重ね合わせ部を平坦化し、打込み剪断作用が接合及び圧
延に好都合に成形し得る利点を有する。

【００８４】そして、接合時間は１.〜５.の工程で合計
２.１ 秒という短時間となる。

【００８５】以上説明した嵌め合い方向は、後端凹み，
先端凸としたが此の反対でも良い。次に、接合機本体を
図１１〜図１３を用いて説明する。

【００８６】図１１は接合機の横断面を示し、図１２は
接合機の縦断面を示したものであり、その主な構成は、
先行材７や後行材９を搬送するテーブルローラ２６，先
行材７や後行材９をクランプ保持する上クランプヘッド
３２及び下クランプヘッド３４、この上クランプヘッド
３２及び下クランプヘッド３４を夫々支持する上プレス
台３１及び下プレス台３３，上プレス台３１を介して上
クランプヘッド３２を上下に昇降させる上クランプシリ
ンダー３０，材料との同期のための原点復帰を行うスイ
ングシリンダー４０，接合金具一式を移動させるシフト
シリンダー４１，材料との同期のための材料へ追従する
揺動フレーム２７，追従する揺動フレーム２７の支点と
なる揺動軸２８，材料同士を押圧する突合せシリンダー
４２，材料に剪断力又は押圧力を与える打込み金具２
１，打込み金具２１に重ね剪断力又は押圧力を与える打
込みシリンダー１８，材料に剪断力又は押圧力が材料の
上方から加わる際に材料を下から支持する接合下金具２
３からなる。

【００８７】テーブルローラ２６上を搬送中の後行材９
の先端部凹部と先行材７の後端部凸部を図１１のように
嵌め合わせる。

【００８８】後行材９の先端部は、圧延中であるが、こ
の箇所での搬送速度は０.２〜１０ｍ／ｓ，材料寸法は
４０〜７０mm角，材料温度は９００〜１１００℃程度で
２列となっている。

【００８９】後行材９は、接合機８の待機位置で先行材
７の後端に追いつくまでは、接合機８上流側のテーブル
ローラ速度は先行材７の搬送速度（接合機８下流側のテ
ーブルローラ速度）より速めればよい。

【００９０】ここで、嵌合部が接合機８に達すると、材
料クランプし、突合せシリンダー４２で材料を押圧して
打込みシリンダー１８を下降させ、打込み金具２１によ
って、嵌合部に剪断力を加える。

【００９１】剪断力を加える前に、打込みシリンダー１
８を下降させ、打込み金具２１によって、嵌合部に上下
方向から押圧力を加えて更に接合強度を向上することも
できる。

【００９２】また、材料との同期方法は、前述した材料
をクランプすることで行われるが、この場合揺動軸２８
を支点とした揺動フレームが追従するようになってい
る。

【００９３】原点復帰は、スイングシリンダー４０によ
り復帰させることができる。

【００９４】そして、次の接合作業は、隣のストランド
であるから、シフトシリンダー４１にて接合金具一式を
移動させて同様に接合し、連続的な圧延を可能とする。

【００９５】図１３は、他の実施例で、圧延機の姿勢が
ボックス上に配置された場合で押し込みシリンダー２９
はコーナー部に向けられるので、フレーム４５はマウン
トするのに好都合な形状とし、揺動フレーム２７にクッ
ション４４を介して内蔵する。

【００９６】各部の動作は、図１１及び図１２に記載し
た接合機８と同様である。

【００９７】次に、具体的な、接合動作時間と所用時間
を示す。

【００９８】例えば、ビレットサイズ：１２０角×４.
５ｍ 長，重量：５５０kg，炉払出ピッチ：４２sec，炉
払出温度：１１５０℃の場合について説明する。

【００９９】表１は通常のビレット圧延の工程例を示
す。

【０１００】

【表１】

【０１０１】表２は本発明の接合機による接合動作手順
と所要時間を示す。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】予成形加工は接合時間に関与しない粗ミル
入側、又は加熱炉入側で行い、接合は表１の中間ミル入
側で行う。接合機位置での材料断面は６４mmダイアで２
列圧延となる。接合機はこの材料を交互に走間接合する
必要があるが、素材の炉払出ピッチは前述の様に４２se
c 前後であるから、これに見合って接合すれば良いこと
になる。即ち同期式走間接合機では、最初の接合動作開
始時より４２sec 以前に元の接合開始位置に復帰し、次
の接合のために待機しておけば良いことになる。

【０１０４】一方本発明の接合機では表２に示す様に、
可能な接合サイクルは接合時間と走行復帰時間の合計
２.１＋２.８＝４.９secであるから、４２sec に対して
十分な余裕を持つことになる。また接合時の同期走行距
離は接合時間と中間ミル入側速度から求まり、２.１sec
×０.２ｍ／ｓ＝０.４２ｍであるから、スペース上もな
んの問題もなく、既設ラインに容易に組込み可能にな
る。

【０１０５】一次スケール落しは、前述の様に突合せ時
の摺動作用が最も有効であるが、更に高圧水噴射，不活
性ガス噴射，アークによるスケール飛ばし等の補助手段
を併用すれ摺動部を更に清浄化できるのみならず、非摺
動部分についてもスケール落し作用の範囲が広まって、
接合面積の拡大による信頼性向上が図れる。

【０１０６】上述の通り、本実施例によれば、下記の効
果を奏する。

【０１０７】１）短時間で強接合が可能となる。

【０１０８】２）バリが発生しないので圧延ロールの損
傷が減少する。

【０１０９】３）製品歩留りの向上，ミスロールの減少
及び繰業の自動化が実現できる。

【０１１０】４）走間接合作業を定期的に中断して仕上
ミル出側での分割作業を廃止することが可能となる。

【０１１１】５）中間・仕上圧延を連続化して生産性が
大幅向上する。

【０１１２】また、短時間で強接合が可能となるので、
更に下記効果を得る。

【０１１３】６）ルーパー不要で装置が簡素化できる。

【０１１４】７）同期走行距離がわずかなので搬送テー
ブルの昇降動作は不要になる。

【０１１５】８）既設ラインに容易に組込みが可能とな
る。

【０１１６】

【発明の効果】本発明によると、接合によるバリの発生
を抑制し、短時間で熱間棒鋼材を接合し、且つ酸化スケ
ールの発生を抑制して接合強度の優れた熱間棒鋼材を圧
延可能とする熱間棒鋼材の走間接合装置，連続圧延方法
並びに連続圧延設備を提供することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である連続圧延設備。

【図２】本発明の一実施例である連続圧延設備。

【図３】本発明の予成形加工機の一例を示す。

【図４】本発明の一実施例である予成形加工正面図。

【図５】本発明の一実施例である予成形加工正面図。

【図６】本発明の一実施例である予成形加工を示す。

【図７】本発明の一実施例である予成形加工を示す。

【図８】本発明の一実施例である接合・圧延状態図を示
す。

【図９】本発明の一実施例である接合手順説明図。

【図１０】本発明の一実施例である接合部詳細説明図。

【図１１】本発明の一実施例である接合機側面図。

【図１２】本発明の一実施例である接合機正面図。

【図１３】本発明の一実施例である接合機正面図。

【符号の説明】

１…ビレット搬送テーブル、２…ビレット、３…予成形
加工機、３′…予成形加工機、４…加熱炉、５…搬送テ
ーブル、６…粗ミル、７…先行材、８，１２…接合機、
９…後行材、１０…中間ミル、１１…仕上ミル、１３，
１４…後端成形金具、１５…先端成形金具、１６…成形
ローラー、１７…カッター、１８…打込みシリンダー、
１９…後行材クランプ金具、２０…先行材クランプ金
具、２１…打込み金具、２２…接合上金具、２３…接合
下金具、２４…圧延ロール、２５…接合部、２６…テー
ブルローラ、２７…揺動フレーム、２８…揺動軸、３０
…上クランプシリンダー、３１…上プレス台、３２…上
クランプヘッド、３３…下プレス台、３４…下クランプ
ヘッド、３５…接合下フレーム、３６，３９…金具昇降
シリンダー、４０…スイングシリンダー、４１…シフト
シリンダー、４２…突合せシリンダー、４３…基礎、４
４…クッション、４５…フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 利幸 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社 日立製作所内 (72)発明者 舟本 孝雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 長久保 源 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平６−238301（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/00 - 11/00 B21B 15/00 B21B 45/04 B23K 20/00 340

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材
   とを接合して圧延する熱間棒鋼材の連続圧延方法におい
   て、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒
   鋼材の先端部とを嵌め合うような所望の形状に加工する
   工程と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱
   間棒鋼材の先端部とを摺動させて嵌め合う工程と、該先
   行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先
   端部との嵌め合い部に剪断力を加えて接合する工程と、
   接合された該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行す
   る熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延する工程とを有
   し、前記嵌め合う工程での摺動速度を１００mm／ｓ以上
   とし、前記接合する工程での剪断速度を１００mm／ｓ以
   上とすることを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延方法。
2. 【請求項２】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材
   とを接合して圧延する熱間棒鋼材の連続圧延方法におい
   て、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒
   鋼材の先端部とを嵌め合うような所望の形状に加工し、
   加工された該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行す
   る熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延し、該先行する熱
   間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを
   摺動させて嵌め合い、該先行する熱間棒鋼材の後端部と
   該後行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部に剪断力
   を加えて接合し、接合された該先行する熱間棒鋼材の後
   端部及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延
   することを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延方法。
3. 【請求項３】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材
   とを接合して圧延する熱間棒鋼材の連続圧延方法におい
   て、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間
   棒鋼材の先端部を連続的に圧延した後に、該先行する熱
   間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを
   嵌め合うような所望の形状に加工し、該先行する熱間棒
   鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを摺動
   させて嵌め合い、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後
   行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部に剪断力を加
   えて接合し、接合された該先行する熱間棒鋼材の後端部
   及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延する
   ことを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延方法。
4. 【請求項４】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材
   とを接合して圧延する熱間棒鋼材の連続圧延方法におい
   て、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間
   棒鋼材の先端部を連続的に粗圧延する工程と、該先行す
   る熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部
   とを嵌め合うような所望の形状に加工する工程と、該先
   行する熱間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間棒鋼材の
   先端部を連続的に中間圧延する工程と、該先行する熱間
   棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部とを摺
   動させて嵌め合う工程と、該先行する熱間棒鋼材の後端
   部と該後行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部に剪
   断力を加えて接合する工程と、接合された該先行する熱
   間棒鋼材の後端部及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を
   連続的に圧延する工程とを有することを特徴とする熱間
   棒鋼材の連続圧延方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載の熱間棒鋼材の連続圧延方
   法において、前記粗圧延は１列で圧延し、前記中間圧延
   は複列で圧延し、中間圧延前に複列の熱間棒鋼材を交互
   に接合することを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延方
   法。
6. 【請求項６】請求項４に記載の熱間棒鋼材の連続圧延方
   法において、中間圧延前の接合作業を定期的に中断して
   中間圧延後の分割作業を廃止することを特徴とする熱間
   棒鋼材の連続圧延方法。
7. 【請求項７】請求項２〜請求項６に記載のいずれかの熱
   間棒鋼材の連続圧延方法において、前記嵌め合う工程で
   の摺動速度を１００mm／ｓ以上とし、前記接合する工程
   での剪断速度を１００mm／ｓ以上とすることを特徴とす
   る熱間棒鋼材の連続圧延方法。
8. 【請求項８】請求項１〜請求項７に記載のいずれかの熱
   間棒鋼材の連続圧延方法において、前記接合する工程で
   の剪断力を加える前に、嵌め合い部を上下方向でプレス
   することを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延方法。
9. 【請求項９】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼材
   とを接合する熱間棒鋼材の走間接合装置において、該先
   行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先
   端部とを嵌め合うような所望の形状に加工する予成形加
   工手段と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する
   熱間棒鋼材の先端部とを摺動させて嵌め合う摺動嵌め合
   い手段と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する
   熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部に剪断力を加えて接
   合する剪断接合手段とを有し、前記摺動嵌め合い手段で
   の摺動速度を１００mm／ｓ以上に調整する手段と、前記
   剪断接合手段での剪断速度を１００mm／ｓ以上に調整す
   る手段とを有することを特徴とする熱間棒鋼材の走間接
   合装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の熱間棒鋼材の走間接合
    装置において、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行
    する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い部を、上下方向で
    押圧プレスする押圧手段を有することを特徴とする熱間
    棒鋼材の走間接合装置。
11. 【請求項１１】請求項９又は請求項１０のいずれかに記
    載の熱間棒鋼材の走間接合装置において、走行する前記
    熱間棒鋼材と走行する前記走間接合装置との走行速度の
    速度同調を行う材料クランプ同期手段と、該速度同調の
    原点復帰を行う駆動手段と、前記走間接合装置を揺動す
    る揺動手段と、前記走間接合装置の揺動の支点となる揺
    動軸を有することを特徴とする熱間棒鋼材の走間接合装
    置。
12. 【請求項１２】請求項９〜請求項１１のいずれかに記載
    の熱間棒鋼材の走間接合装置において、前記摺動嵌め合
    い手段を前記熱間棒鋼材の進行方向に沿って並列に複数
    個備え、複数の前記摺動嵌め合い手段による夫々の嵌め
    合い部に、前記剪断接合手段を配置するように該剪断接
    合手段を移動させる移動手段を有することを特徴とする
    熱間棒鋼材の走間接合装置。
13. 【請求項１３】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼
    材とを接合する走間接合装置を有する 熱間棒鋼材の連続
    圧延設備において、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び
    該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に粗圧延する粗
    圧延機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該後行する
    熱間棒鋼材の先端部とを嵌め合うような所望の形状に加
    工する予成形加工機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部
    及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に中間圧延
    する中間圧延機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び
    該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延する仕上
    圧延機とを順次配置し、前記走間接合装置は、該先行す
    る熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部
    とを摺動させて嵌め合う手段と、該先行する熱間棒鋼材
    の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い
    部に剪断力を加えて接合する手段とを有し、且つ該走間
    接合装置が前記粗圧延機と前記中間圧延機との間若しく
    は前記中間圧延機と前記仕上げ圧延機との間に配置され
    ていることを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延設備。
14. 【請求項１４】先行する熱間棒鋼材と後行する熱間棒鋼
    材とを接合する走間接合装置を有する熱間棒鋼材の連続
    圧延設備において、該先行する熱間棒鋼材の後端部と該
    後行する熱間棒鋼材の先端部とを嵌め合うような所望の
    形状に加工する予成形加工機と、該先行する熱間棒鋼材
    の後端部及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に
    粗圧延する粗圧延機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部
    及び該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に中間圧延
    する中間圧延機と、該先行する熱間棒鋼材の後端部及び
    該後行する熱間棒鋼材の先端部を連続的に圧延する仕上
    圧延機とを順次配置し、前記走間接合装置は、該先行す
    る熱間棒鋼材の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部
    とを摺動させて嵌め合う手段と、該先行する熱間棒鋼材
    の後端部と該後行する熱間棒鋼材の先端部との嵌め合い
    部に剪断力を加えて接合する手段とを有し、且つ該走間
    接合装置が前記予成形加工機と前記中間圧延機との間若
    しくは前記中間圧延機と前記仕上げ圧延機との間に配置
    されていることを特徴とする熱間棒鋼材の連続圧延設
    備。