JP3201662B2 - Manufacturing method of defect-free hot rolled coil - Google Patents
Manufacturing method of defect-free hot rolled coilInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無欠陥熱延コイルの製
造方法、とくに、仕上げ圧延前のスラブ端部の疵の除去
を効率的に行い、鋼材の圧延工程における疵除去のオン
ライン化に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a defect-free hot-rolled coil, and more particularly to a method for removing flaws at the end of a slab before finish rolling efficiently, and for online flaw removal in a rolling process for steel materials. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱延粗圧材の端部に発生する疵は、最終
圧延材の疵として残り、とくにステンレス・電磁鋼など
においては致命的な疵となる。2. Description of the Related Art A flaw generated at the end of a hot-rolled rough material remains as a flaw of a final rolled material, and is particularly fatal in stainless steel, electromagnetic steel and the like.
【０００３】そのため、従来から、鋼材の熱延粗圧延か
ら仕上圧延の各過程において、表面疵を火炎溶削、研磨
材によるピーニング、砥石による研削等による除去が行
われており、とくに、圧延の全体効率を上げるために、
表面疵の除去手段を圧延工程でオンライン化する試みも
種々行われている。[0003] Therefore, conventionally, in each process of hot rolling from rough rolling to finishing rolling of steel materials, surface flaws have been removed by flame ablation, peening with an abrasive, grinding with a grindstone, and the like. To increase overall efficiency,
Various attempts have been made to bring the means for removing surface flaws online in the rolling process.
【０００４】例えば、特開昭５０−１５７９９２号公報
には、ステンレス帯鋼材に研削材を混入して、高圧水を
噴出させて表面に打ちつけてオンラインに対応させるこ
とが、また、特開昭６２−６３０５９号公報には、研磨
砥石による圧延スラブのような鋼材の表面疵の研削除去
に際して、表面疵の性状、位置、さらには砥石の摩耗等
の状況変化に研削機構を追随させる方式が開示されてい
る。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-157992 discloses that a grinding material is mixed in a stainless steel strip, high-pressure water is jetted out, and the high-pressure water is jetted to the surface to make it online-ready. No. 63059 discloses a method of causing a grinding mechanism to follow a change in conditions such as the properties and position of surface flaws and the wear of the grindstones when grinding and removing surface flaws of a steel material such as a rolled slab using a grinding wheel. ing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨材
によるピーニングにおいては、研削材を混入した高圧水
を板全面に吹付けるために、設備容量が大がかりにな
る、帯鋼の時点で全面処理を行なうために効率が悪く、
後処理として水洗乾燥などの手間を要する、その上、圧
延ラインが高速であり、確実かつ均一な除去が困難とな
るという問題がある。また、砥石のような機械的研削手
段においては、１０００℃以上の熱間で砥石が目詰りを
起こしたり、ヒートショックによる破損を生じるため
に、長時間の使用ができない。さらには、被削物が高速
で移動しているため、歪ゲージで反力を測り、切込み量
の調整を行なうことが困難となる。However, in peening with an abrasive, high-pressure water mixed with abrasive is sprayed on the entire surface of the plate, so that the equipment capacity becomes large. Inefficient because of
There is a problem that labor such as washing and drying is required as a post-treatment, and furthermore, the rolling line is high-speed, and it is difficult to perform reliable and uniform removal. In addition, mechanical grinding means such as a grindstone cannot be used for a long time because the grindstone is clogged at a temperature of 1000 ° C. or more or damaged by heat shock. Furthermore, since the workpiece is moving at a high speed, it is difficult to measure the reaction force with a strain gauge and adjust the cutting depth.
【０００６】本発明の目的は、鋼材の圧延ラインにおい
て、表面疵除去を効率よく行い疵除去工程のオンライン
化を可能にする手段を提供することにある。An object of the present invention is to provide means for efficiently removing surface flaws in a steel material rolling line and enabling online flaw removal processes.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、研磨材を高圧
流体ジェット流によって吹き付けて加工する、いわゆる
アブレイシブウォータージェットを、仕上圧延工程前の
熱間粗圧延材の端部の切削に適用するもので、高圧水圧
力が２００〜８０００ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは１０
００〜４０００ｋｇｆ／ｃｍ２とし、吐出水量に対する
研磨材供給量の重量比率が０．０５〜２．０の条件下
で、熱間粗圧延直後の仕上げ直前のスラブの端部の３０
０ｍｍ以下の巾量を１０〜５００μｍ厚み研削除去する
ことを特徴とする。According to the present invention, a so-called abrasive water jet, which is obtained by spraying an abrasive with a high-pressure fluid jet stream, is used for cutting an end of a hot rough rolled material before a finish rolling step. High pressure water pressure is 200-8000 kgf / cm 2 , preferably 10
Under the condition that the weight ratio of the supply amount of the abrasive to the discharge water amount is 0.05 to 2.0, 30% of the end of the slab just before the finishing immediately after the hot rough rolling is set to 00 to 4000 kgf / cm 2.
It is characterized in that a width of 0 mm or less is ground and removed by a thickness of 10 to 500 μm.
【０００８】研磨材としては、金属粉、ガーネット等を
使用できる。金属粉を使うと研削時の粉砕率が小さいた
め、再利用率が高くランニングコストの低減ができ、ま
た、熱間中で溶着の酸洗処理することによって無害化が
可能となる。また、ガーネットを使うと熱間中での溶着
が起こりにくくなるため、くい込みがない研削が可能と
なる。[0008] As the abrasive, metal powder, garnet and the like can be used. When metal powder is used, the grinding ratio at the time of grinding is small, so that the recycling ratio is high and the running cost can be reduced. In addition, detoxification can be achieved by performing pickling treatment for welding in a hot state. In addition, when garnet is used, welding during hot working hardly occurs, so that grinding without biting can be performed.
【０００９】[0009]
【作用】図４は、上記本発明における解決手段の確立の
背景となる２５０ｍｍ厚みの熱間粗圧延スラブを３０〜
５０ｍｍ厚みのバー材に圧延していく粗圧延工程の水平
圧延に至る過程での疵の発生過程の説明図である。FIG. 4 shows a hot-rolled slab having a thickness of 250 mm, which is the background of the establishment of the solution in the present invention.
It is explanatory drawing of the generation | occurrence | production process of the flaw in the process leading to the horizontal rolling of the rough rolling process which rolls to the bar material of 50 mm thickness.
【００１０】同図に示すように、（ａ）に示す２５０ｍ
ｍ厚みのスラブを１００ｍｍ厚程度まで熱間粗圧延した
とき、（ｂ）に示すように、スラブ表面は幅方向の移動
は少なく、内部はメタルフローにより巾広がりを生じ、
側面の表層が引張状態になって側面にシワキズＸが発生
する。このシワキズＸが３０〜５０ｍｍ厚みまで圧延し
たとき、コイル端部の線ヘゲ，シーム疵Ｙを発生する原
因となる。[0010] As shown in FIG.
When a slab having a thickness of m is roughly hot-rolled to a thickness of about 100 mm, the slab surface moves little in the width direction as shown in FIG.
The surface layer on the side surface becomes in a tensile state, and wrinkles X occur on the side surface. When the wrinkles X are rolled to a thickness of 30 to 50 mm, wire wrinkles and seam flaws Y at the coil ends are generated.
【００１１】本発明は、この現象の解明から、熱間粗圧
延後の仕上げ直前の粗バーの段階でエッジ部を所定幅で
表層切削することによって、成品のシワ状割れに起因し
た圧下膨らみによるシワ状割れが再発せず線ヘゲ，シー
ム疵の発生を防止しようとするものである。しかも、こ
のエッジ，シーム疵は３５０〜２００ｍｍ鋳片を５０ｍ
ｍあるいは３０ｍｍ程度に厚減する場合に発生するが、
この時点で除去すれば５０〜３０ｍｍを１ｍｍ以下の薄
成品に大きく厚減しても疵発生は生じない。このため、
前記のエッジ部の表面を研削するものである。According to the present invention, by elucidating this phenomenon, the edge portion is surface-cut with a predetermined width at the stage of a rough bar immediately before finishing after hot rough rolling, thereby reducing the bulging caused by wrinkle-like cracks of the product. The wrinkle-like crack does not recur, and it is intended to prevent the occurrence of wire barges and seam flaws. In addition, the edge and seam flaws are 350-200 mm cast slabs 50 m long.
It occurs when the thickness is reduced to about m or 30 mm,
If it is removed at this point, no flaws will occur even if the thickness is reduced significantly from 50 to 30 mm to a thin product of 1 mm or less. For this reason,
The surface of the edge portion is ground.
【００１２】まず、切削加工を仕上圧延前の熱間粗圧延
バーに施すことで、高温下で極めて優れた切削効率を実
現でき、圧延ラインの高速化に対応できる。さらに、圧
延後の巾ごろし時の端肉の内側への倒れ込みによる線ヘ
ゲの発生も防止できる。First, by performing a cutting process on a hot rough rolling bar before finish rolling, extremely excellent cutting efficiency can be realized at a high temperature, and a high-speed rolling line can be handled. In addition, it is possible to prevent the occurrence of line scabs due to the inward fall of the end meat when unrolling after rolling.
【００１３】また、研削手段としてアブレイシブウォー
タージェット加工を適用したのは、このアブレイシブウ
ォータージェット加工は超高圧流体による噴射加工であ
って、加圧媒体の流体（通常は水を使用）やこれに混合
する研磨材の使用量が比較的少量であるので、研削屑や
研磨材がスラブ上に多量に残存することはなく、また、
熱影響も殆ど受けていないので、疵部分を研削除去した
のち、直接仕上げ圧延にかけることができ、また、アブ
レイシブウォータージェット加工による切削速度を圧延
ライン速度に適応させることが可能となるためである。Further, the abrasive water jet processing is applied as a grinding means because the abrasive water jet processing is an injection processing using an ultra-high pressure fluid, and a fluid of a pressurized medium (usually water) is used. And the amount of abrasive used to mix it is relatively small, so there is no large amount of grinding debris and abrasive remaining on the slab, and
Since it is hardly affected by heat, it can be directly subjected to finish rolling after grinding and removing flaws, and it becomes possible to adapt the cutting speed by abrasive water jet processing to the rolling line speed It is.
【００１４】アブレイシブウォータージェットに適用す
る高圧水の圧力を２００〜８０００ｋｇｆ／ｃｍ2 とす
る理由は、水と一緒に飛ばす研削材に十分な加速をつ
け、研削能力を維持する必要があるためである。２００
ｋｇｆ／ｃｍ2 より小さいと、重量をもった研削材一粒
一粒に高い運動エネルギーを与えてやることができず、
研削能を維持できない。また、８０００ｋｇｆ／ｃｍ2
より大きくなると、配管および継手シール部の寿命が著
しく短命となり、また、処理材表面に研削材が食い込み
残存し、残存物除去のための後処理が必要となる。この
理由からも研削に使用する高圧水は１０００〜４０００
ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。The reason why the pressure of the high-pressure water applied to the abrasive water jet is set to 200 to 8000 kgf / cm 2 is that it is necessary to sufficiently accelerate the abrasive to be blown with the water and maintain the grinding ability. It is. 200
If it is smaller than kgf / cm 2 , it is not possible to give high kinetic energy to each heavy abrasive material,
Grinding ability cannot be maintained. In addition, 8000 kgf / cm 2
If it becomes larger, the service life of the pipe and the joint seal portion is remarkably shortened, and the abrasive material bites and remains on the surface of the processing material, so that a post-treatment for removing the residual material is required. For this reason, the high-pressure water used for grinding is 1000-4000.
kg / cm 2 is preferred.
【００１５】さらに、ジェット水流に対する研摩材供給
量の重量比率を０．０５〜２．０とする理由は、例え熱
間であっても金属材を切削するためには、水だけでは極
めて低能率であり、特定量の研磨材を加えることにより
研削能力を飛躍的に向上させるためである。０．０５よ
り小さいと研削能力は水だけの時と同レベルの研削能力
しかなく、高速のラインスピードの状態では研削能が不
足する。２．０より大きいと、水の量より研摩材の重量
が相当多くなり、研削材を狙い通りに加速させるだけの
エネルギーが不足し、結局研削能力が頭打ちになってし
まい無駄となる。Furthermore, the reason that the weight ratio of the amount of abrasive supplied to the jet water flow is 0.05 to 2.0 is that water alone is extremely inefficient for cutting metal materials even when hot. This is because the grinding ability is dramatically improved by adding a specific amount of abrasive. If it is smaller than 0.05, the grinding ability is only the same level as that when only water is used, and the grinding ability is insufficient at a high line speed. If it is larger than 2.0, the weight of the abrasive is much larger than the amount of water, and the energy for accelerating the abrasive as intended is insufficient, and the grinding ability reaches a plateau, which is wasteful.
【００１６】また、このアブレイシブウォータージェッ
トの適用に際しては、切削端部として仕上圧延直前のス
ラブの端部から３００ｍｍ以内を除去する。切削幅を３
００ｍｍより大きくした場合、その域には、圧下時のメ
タルフローによるシワ状割れは発生しないために無駄な
切削となる。When applying the abrasive water jet, a cutting edge is removed within 300 mm from the edge of the slab immediately before finish rolling. Cutting width 3
If it is larger than 00 mm, no wrinkle-like cracks due to metal flow at the time of reduction occur in that area, resulting in unnecessary cutting.
【００１７】さらに切削深さを１０〜５００μｍとする
理由は、粗バーであればシワ状割れの拡大と深さ方向の
進展を最小限に抑制した状態で除去できるためであり、
１０μｍより小さいと割れの基部が残存し、５００μｍ
より大きいと段差ができて線キズになったり、圧下時の
端部の引張り応力から割れが発生するためである。The reason why the cutting depth is set to 10 to 500 μm is that a coarse bar can be removed while minimizing the expansion of wrinkle-like cracks and the progress in the depth direction.
If it is smaller than 10 μm, the base of the crack remains, and 500 μm
If the diameter is larger than the above, a step is formed to cause a line flaw, or a crack is generated due to a tensile stress at an end portion during rolling.
【００１８】粗バーの状態で欠陥部を完全除去できるた
め、仕上圧延された後に表面欠陥が残存することがな
く、無欠陥熱延コイルが製造できる。Since the defective portion can be completely removed in the state of the coarse bar, no surface defect remains after the finish rolling, and a defect-free hot rolled coil can be manufactured.
【００１９】[0019]
【実施例】図１、図２および図３は本発明を実施するた
めの装置例を示す。FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 show an example of an apparatus for carrying out the present invention.
【００２０】図１は、圧延粗バーＷの搬送移送台１の外
側に配置した６軸回動ロボット台２の先端にアブレイシ
ブウォータージェットノズル３を取付けた構造のもの
で、圧延粗バーＷの極めて限られた側端縁の研削に適し
たものである。FIG. 1 shows a structure in which an abrasive water jet nozzle 3 is attached to the tip of a six-axis rotating robot table 2 disposed outside the transporting transfer table 1 for a rough rolling bar W. Is suitable for grinding a very limited side edge.
【００２１】図２はその第２の装置例を示すもので、図
３はその平面図を示す。FIG. 2 shows a second example of the apparatus, and FIG. 3 shows a plan view thereof.
【００２２】同図に示すように、圧延粗バーＷの搬送移
送台１の外側に巾方向に移動する台車４を設け、これに
平行に突出し、しかも、先端長さを異にした支持バー５
の先端に複数のノズル３を、それぞれの噴射箇所を違え
て、外方に傾斜して配置している。これは、比較的切削
巾の広い範囲を研削するのに適したもので、裏面も同様
にして研削する。As shown in the figure, a carriage 4 is provided outside the transporting transfer table 1 for the rough rolling bar W and moves in the width direction. The supporting bar 5 projects in parallel with this and has a different tip length.
A plurality of nozzles 3 are arranged at the front end of each of the nozzles so as to be inclined outward at different injection points. This is suitable for grinding a relatively wide range of cutting width, and the back surface is ground in the same manner.
【００２３】上記図２に示す装置を使用して、２５０ｍ
ｍのステンレス鋼を３０ｍｍまで圧下した時、１００ｍ
ｍ厚の粗圧延板の一方側部縁の１５０ｍｍ巾を１００μ
ｍ厚除去した。その処理条件を表１に示す。Using the apparatus shown in FIG.
m stainless steel down to 30mm, 100m
The width of 150 mm on one side edge of a roughly rolled
m thickness was removed. Table 1 shows the processing conditions.
【００２４】[0024]
【表１】 比較例として、水スプレーを使用したときの例を示す。[Table 1] As a comparative example, an example when a water spray is used is shown.
【００２５】この条件で処理した３０ｍｍ厚板の表面疵
の発生は、比較例の場合と対比して略１／１０に低減し
た。The occurrence of surface flaws on a 30 mm thick plate treated under these conditions was reduced to about 1/10 in comparison with the comparative example.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００２７】（１） 粗圧延後、さらには酸洗後の欠陥
部のトリミングによる除去作業を行う必要がなく、成品
歩留りが向上する。(1) There is no need to perform a removing operation by trimming a defective portion after the rough rolling and further after the pickling, thereby improving the product yield.
【００２８】（２） スリッターラインやリコイルライ
ンなどの疵除去のためのラインを省略できライン工程の
効率化が達成できる。(2) Lines for removing flaws such as a slitter line and a recoil line can be omitted, and the efficiency of the line process can be improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 本発明を実施するのに使用する装置の第１の
例を示す。FIG. 1 shows a first example of an apparatus used to implement the invention.
【図２】 本発明を実施するのに使用する装置の第２の
例を示す。FIG. 2 shows a second example of an apparatus used to implement the invention.
【図３】 図２の平面図を示す。FIG. 3 shows a plan view of FIG. 2;
【図４】 粗圧延工程での疵の発生過程を示す。FIG. 4 shows a process of generating flaws in a rough rolling step.
１ スラブ搬送移送台 ２ ロボット台 ３ ノズル ４ 移動台車 ５ 支持バー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slab conveyance transfer stand 2 Robot stand 3 Nozzle 4 Moving carriage 5 Support bar
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 不二哉 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (72)発明者 松村 裕之 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 池本 喜和 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 辻田 京史 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 田中 秀尚 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭50−157992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162160（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−213271（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24C 1/00 B21B 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Fujiya Nogami 1-1, Hibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Hiroyuki Matsumura Higashi-Kawasaki, Chuo-ku, Kobe-shi 3-1-1 Cho-cho Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Kiwa Ikemoto 3-1-1 Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries Co., Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Kyoji Tsujida Kobe 3-1-1 Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kawasaki-shi Kobe Plant, Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Hidenori Tanaka 3-1-1, Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (56) References Special JP-A-50-157922 (JP, A) JP-A-63-162160 (JP, A) JP-A-3-213271 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B24C 1/00 B21B 15/00
Claims (1)
ｃｍ２、吐出水量に対する研磨材供給量の重量比率が
０．０５〜２．０の条件下でウォータージェットを熱間
粗圧延直後の仕上げ直前のスラブの端部の３００ｍｍ以
下の巾内に吹付けて、１０〜５００μｍ厚み量を研削除
去する無欠陥熱延コイルの製造方法。1. A high-pressure water pressure of 200 to 8000 kgf /
cm 2 , hot water jet under the condition that the weight ratio of the abrasive supply amount to the discharge water amount is 0.05 to 2.0
A method for producing a defect-free hot-rolled coil in which a thickness of 10 to 500 μm is removed by spraying the slab just before the rough rolling and immediately before finishing to a width of 300 mm or less at the end.
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| JP2852001B2 (en) * | 1994-09-16 | 1999-01-27 | 新日本製鐵株式会社 | Partial care for cracks in metal pieces |
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- 1992-10-21 JP JP28332192A patent/JP3201662B2/en not_active Expired - Fee Related
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