JPH0116201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分塊圧延方法に関し、詳細には、連続
鋳造プロセスにより製造された長方形断面のブル
ームをビレツトに分塊圧延するについて、その圧
延に先立ち、ブルームの両端部にプレス加工を施
して、爾後の圧延によるフイツシユテイルの生成
を抑制し得るようにした分塊圧延方法に関する。

〔従来の技術〕

通常の鋼塊を素材として、これを小断面のビレ
ツトに分塊圧延する場合、素材の断面寸法が大き
いと、ロールによる圧下力が内部まで及ばないた
め、該素材の表層部が中心部より大きく延ばされ
て、得られたビレツトの両端にフイツシユテイル
が生成され、また、これが更に進展するときオー
バーラツプが生成される。そして、これら部位は
クロツプとして切除されるが、これらによるロス
量は、３〜６％にも達する。

そこで、従来においては、分塊圧延される鋼塊
の両端部の形状に種々の改善を加え、フイツシユ
テイルやオーバーラツプの生成を極力小さくする
努力がなされ、所期の目的が達成されている。

一方、近時においては、造塊〜分塊圧延の工程
における材料ロスおよび熱エネルギーロスを減少
させるため、連続鋳造プロセスが積極的に導入さ
れている。

しかし、従来、これら連続鋳造プロセスにて製
造されたブルームを分塊圧延するに際し、これら
ブルームの両端部の形状に何らの考慮がなされて
いないために、前述の如き、フイツシユテイルあ
るいはオーバーラツプが生成されて、その歩留り
の低下を招いているのが現状である。

周知のように、圧延により生成されるフイツシ
ユテイルあるいはオーバーラツプの量、すなわち
端部変移量ΔLは、圧延ロール径および圧下量を
一定とするとき、第７図のグラフに示す如く、被
圧延材の入側厚さＨにより変動し、その入側厚さ
Ｈがある程度以上となると、その増加に伴い、該
グラフに示すプラス側に変動する。なお、該グラ
フに示す端部変移量ΔLのプラス側への変移は、
被圧延材の表層部の偏つた延伸、すなわちフイツ
シユテイルの形成を意味する。

従つて、連続鋳造プロセスにて製造された長方
形断面のブルームを圧延するとき、当該ブルーム
の端面が切断されたままの平面を呈している限
り、その原断面寸法が大きくなるほど、圧延によ
るフイツシユテイルの生成が増加し、更に、その
長辺方向に圧下を加えるとき、その入側厚さが短
辺方向より大きいため、特に、この長辺方向にお
けるフイツシユテイルの生成が助長されて顕著と
なり、これによるクロツプロス量が増大して、そ
の圧延歩留りの大幅な低下を招くことになる。

本発明は上記問題点を解消すべく、連続鋳造プ
ロセスにて製造された長方形断面のブルームの両
端部の形状に検討を加え、その両端部の形状とフ
イツシユテイル生成のメカニズムとの関連を鋭意
追述した結果、圧延に先立ち、これらブルームの
両端部に、ある条件下にてプレス加工を施すと、
その両端部の形状を、爾後の圧延によるフイツシ
ユテイルの生成を抑制し得るものとすることがで
きるとの知見を得て、なされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

圧延によるフイツシユテイルの生成を抑制して
クロツプロス量の低減を達成するために、本発明
は以下を要旨としている。すなわち、本発明にお
ける分塊圧延方法は、連続鋳造プロセスによつて
製造された縦横寸法比が１：1.2以上の長方形断
面のブルームを、正方形断面のビレツトに分塊圧
延するに際し、圧延に先立つて、ブルームの両端
部それぞれの端面より少なくとも250mmの範囲を、
上下一対のダイスにより、ブルームの両長方側面
の膨出を拘束しながら、その短辺間の厚さを所定
厚さまで減厚させて、ブルームの両側面それぞれ
に舌状の膨出部を形成させるプレス加工を施すも
のである。

〔作用〕

周知のように、分塊圧延される材料の両端面
に、例えば、分塊圧延用の鋼塊の両端側に適用さ
れているように、その端部に角または円錐台状の
凸部を設けたり、または、その端面を球面状に膨
出させたりしておくと、爾後の圧延において表層
部で偏つて延伸される材料は、これら凸部に吸収
されて、フイツシユテイルの生成が抑制される。

従つて、連続鋳造プロセスにて製造された長方
形断面のブルーム（以下ブルームと略記する）の
両端面部に、上記のような凸部ないしは膨出部を
形成しておくことで、爾後の圧延によるフイツシ
ユテイルの生成を抑制することが可能となる。

本発明者等は、上記観点より、圧延に先立ち、
プレス加工により、ブルームの両端面に球面状の
膨出部を形成させ、これによりフイツシユテイル
の生成を抑制することを図つた。

しかし、ブルームの端部の側辺方向よりプレス
加圧して、当該部位を減厚させることで、その端
面に球面状の膨出部を形成させようとすると、加
圧・減厚部の端面からの長さ如何によつて、爾後
の圧延に支障をきたすような大きな端部減厚を要
したり、90度二方向からの加圧工程を要したり、
また、所期の目的と反して端面がフイツシユテイ
ル状を呈したりして、安定した成形が果たせず、
特に、比較的に大きな断面形状のブルームについ
て、その傾向が顕著であつた。

そこで、本発明者等は、プラステイシン（油性
粘土）を用い、ブルーム形状に対応する断面形状
のモデルを準備し、これにより種々のシユミレー
シヨンを繰り返して、ブルーム端部の加圧成形条
件と、その端面の膨出部の形成状況との関連を調
査した。そして、これら調査結果を詳細に検討し
た結果、ブルームの両長辺側面の膨出を拘束しな
がら、短辺間の厚さを加圧・減厚させて、このブ
ルーム端面に舌状の膨出部を成形させると、爾後
の圧延におけるフイツシユテイルの生成を抑制す
るに有効であり、かつ、その舌状膨出量は、ブル
ーム端面からの加圧・減厚部の長さに依存すると
の知見を得た。

この知見に基づき、更に、ブルーム端面からの
加圧・減厚部の長さと、圧下量を種々に変えた条
件下で、ブルームの両長辺側面の膨出を拘束しな
がら、短辺間の厚さを加圧・減厚させ、それぞれ
のブルーム端面の舌状膨出量の変化を調べた。

その結果を第８図のグラフに示す。なお、第８
図のグラフ中の●印のプロツトは圧下量を50mmと
した例、×印のプロツトは圧下量を100mmとした
例、〇印のプロツトは圧下量を150mmとした例を
それぞれ示し、また、グラフ中のマイナスの領域
にプロツトされたものは、ブルーム端面が凹状、
すなわちフイツシユテイル状を呈した例を示す。

第８図のグラフに明らかなように、ブルーム端
面からの加圧・減厚部の長を、250mm以上とする
ことで、ブルームの端面に舌状の膨出部を形成さ
せることができる。

本発明においては、圧延に先立つて、ブルーム
の両端部それぞれの端面より少なくとも250mmの
範囲を、上下一対のダイスにより、ブルームの両
長辺側面の膨出を拘束しながら、その短辺間の厚
さを所定厚さまで減厚させるプレス加工を施すの
で、当該ブルームの両端面それぞれに舌状の膨出
部を確実に形成し得て、爾後の圧延によるフイツ
シユテイルの生成を抑制し得る。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

第１実施例 第１図ａは本発明の第１実施例のプレス加工に
用いるダイスを示す正断面図であり、第１図ｂは
第１図ａのＡ−Ａ断面である。

第１図ａおよび第１図ｂにおいて、１は上ダイ
ス、２は下ダイスであつて、これら上下ダイス
１，２は、上下方向に対をなして配設され、ここ
では図示を省略したプレスの加工手段に、それぞ
れ連結されてある。３はブルームであつて、ここ
では、その長辺方向を上下方向として、一方の端
部を上下ダイス１，２間に装入した状態を示す。

また、上下ダイス１，２は、それぞれの作業面
側に、ブルーム３の両長辺側面を拘束して材料の
側面方向への膨出を規制するための平行な両側壁
５を備えたコの字状の断面形状とされ、ブルーム
３を加圧・減厚する長さに対応させた軸方向長
さ、すなわち減厚部長さＸを有するカリバー４を
備えて一対をなすものとされてある。

本実施例の上下ダイス１，２には、カリバー４
に続く一方の端部に、該カリバー４に続く平行な
両側壁５を有し、その底面を反加圧方向に向かつ
て拡大させた傾斜面部６が設けられてあり、ブル
ーム３を圧下・減厚したとき、その減厚部と原寸
法部との移行部に斜面を形成させて、当該ブルー
ム３を圧延するに際して、該移行部に折れ込み等
の欠陥の発生を回避するようにされてある。ま
た、これらカリバー４に続く他方の端部には、ブ
ルーム３を装入する際にストツパーとしての役割
を果たすと共に、ブルーム３を圧下・減厚させた
ときに、その端面に膨出する材料が、良好なる舌
状の膨出部を形成するように案内・規制するため
に、その内側面を角度θで端部に向かつて傾斜さ
せた堰部７が設けられてある。

本実施例においては、上記構成を具備し、その
カリバー４の減厚部長さＸを400mmとした対の上
下ダイスと、300mmとした対の上下ダイスとを準
備して、これら上下ダイスを用いて、長辺の長さ
が600mm、短辺の長さが400mmの長方形断面のブル
ームにプレス加工を施した。

プレス加工はブルームの両端部について施し、
カリバーの減厚部長さＸを400mmとした上下ダイ
スを用いたプレス加工（No.１の例）においては、
搬送ロール上に支持されたブルームの両端部それ
ぞれの端面から400mmを加圧・減厚させ、一方、
カリバーの減厚部長さＸを300mmとした上下ダイ
スを用いたプレス加工（No.２の例）においては、
搬送ロール上に支持されたブルームの中間部を把
持し、その軸方向の移動を規制して両端部それぞ
れの端面か300mmを加圧・減厚させた。なお、減
厚部の圧下量は、両者共に100mmとした。

上記のプレス加工を施した後にブルーム両端面
に形成された舌状膨出部を測定したところ、No.１
の例では、最大部で21mm膨出しており、一方、No.
２の例では、最大部で46mm膨出していた。

これら結果より、本実施例のプレス加工（No.１
およびNo.２の例）によりブルームの両端面に確実
に舌状膨出部を形成させることができ、さらに、
そのプレス加工時にブルームの軸方向の移動を規
制して、またはブルームをダイス方向に積極的に
押付けて、上下ダイスの加圧・減厚に伴う反端面
方向への材料の流動および移動を防ぐ背圧を付与
すると、減厚部の長さＸが短い場合においてもそ
の膨出量を大きくし得ることが確認された。

次いで、上記のプレス加工（No.１およびNo.２の
例）を施したブルームを分塊圧延し、６パスの圧
延を繰り返した時点と、更に圧延を加え13パスの
圧延を繰り返した時点において、これらの両端部
に生成されたフイツシユテイルやオーバーラツプ
に起因するクロツプロスの長さを測定した。

その結果を、ブルームの端部になんらの加工を
加えずに同様の圧延を繰り返した比較例との対比
にて、第５図のグラフに示す。

第５図のグラフに示すように、本実施例（No.１
およびNo.２の例）のものは、比較例のものに比
べ、クロツプロス量を40〜55％と大幅に減少させ
ることができ、本発明の優れた効果が確認され
た。

なお、本実施例においては、上下ダイス１，２
のカリバー４に続く端部に、その内側面の傾斜角
度θを30度とした堰部７を設けたが、これは、前
述のように、ブルーム３の端面に良好なる舌状の
膨出部を形成するように案内・規制することを目
的とするもので、その主旨に反しない限り、他の
構成のものとされても良く、また、これを設け
ず、カリバー４を端面まで延長させても良い。

また、プレス加工により、ブルーム端部の短辺
間の厚さを減厚させ、この減厚に伴う材料の流動
を円滑に端面の舌状膨出部の成形に向かわせるた
めには、その加圧・減厚部における両長辺側面の
膨出を、可能な限り規制することが必要となる。

この両長辺側面の膨出を規制するために、本実
施においては、上下ダイス１，２に、平行な両側
壁５を有するコの字状の断面形状とされたカリバ
ー４を設けて対応するものとしたが、これは一例
であつて、この構成に代わり、例えば、第３図に
示すように、下ダイス１２を二分割型とすると共
に、その両側壁１４高さを大きく設けて、これら
両側壁１５にてブルーム１３の両長辺側面の膨出
を規制する一方、上ダイス１１を下ダイス１２の
両側壁１４間に嵌入させて、ブルーム１３を加圧
する構成とされても良く、また、第４図に示すよ
うに、上下ダイス１５，１６の両側に一対のガイ
ドフレーム１８を配設し、これらガイドフレーム
１８にて、ブルーム１７の両長辺側面の膨出を規
制する一対の規制部材１９を、上下摺動自由に支
持する構成とされても良い。

第２実施例 第２図は本発明の第１実施例のプレス加工に用
いるダイスを示す正断面図である。

なお、本実施例のダイスは、そのカリバーの端
底部に背切り凸部を設けた点以外は、前述の第１
実施例と同一構成のものであり、ここでは、その
差異点のみ概略説明するものとする。

第２図において、１は上ダイス、２は下ダイ
ス、４はカリバー、５は側壁、６は傾斜面部、７
は堰部、Ｘは減厚部長さであつて、これらは前述
の第１実施例と同じものである。

８は背切り凸部であつて、この背切り凸部８
は、カリバー４の傾斜面部６側の端底面に突出し
て設けられ、その高さｈと幅ｂとは、ブルームを
圧延した後に表面疵として残留しない範囲に設定
されてある。この背切り凸部８は、ブルームのプ
レス加工に際して、材料の反端面側への流動を抑
制し、ブルーム端面の舌状膨出部の形成を促進さ
せるものである。

本実施例においては、上記構成を具備し、背切
り凸部８の高さｈを40mm、幅ｂを150mmとし、こ
れを含むカリバー４の減厚部長さＸを400mmとし
た対の上下ダイスと、背切り凸部８の高さｈを40
mm、幅ｂを100mmとし、これを含む減厚部長さＸ
を300mmとした対の上下ダイスとを用いて、前述
の第１実施例と同一の長辺の長さ600mm、短辺の
長さ400mmのブルームにプレス加工を施した。

プレス加工は第１実施例と同様に施した。すな
わち、カリバーの減厚部長さＸを400mmとした上
下ダイスを用いたプレス加工（No.３の例）におい
ては、ブルームの両端部それぞれの端面から400
mmを加圧・減厚させ、一方、カリバーの減厚部長
さＸを300mmとした上下ダイスを用いたプレス加
工（No.４の例）においては、ブルームの中間部を
把持し、その両端部それぞれの端面から300mmを
加圧・減厚させた。また、減厚部の圧下量は、両
者共に100mmとした。

上記のプレス加工を施した後にブルーム両端面
に形成された舌状膨出部を測定したところ、No.３
の例では、最大部で28mm膨出しており、一方、No.
４の例では、最大部で62mm膨出していた。

これら結果より、カリバー４の傾斜面部６側の
端底面に適切な形状の背切り凸部８を設けた上下
ダイス１，２を用いてプレス加工するとき、ブル
ームの両端面により確実に舌状膨出部を形成させ
得ることが確認された。

次いで、プレス加工（No.３およびNo.４の例）を
施したブルームに、第１実施例と同様に、それぞ
れ６パスおよび13パスの圧延を繰り返した時点に
おいて、そのクロツプロスの長さを測定した。そ
の結果を第５図のグラフに示す。

第５図のグラフに示すように、本実施例（No.３
およびNo.４の例）のものは、第１実施例と同様
に、その両端部になんらの加工を加えずに圧延し
た比較例のものに比べ、クロツプロスを40〜55％
と大幅に減少させことができ、本発明の優れた効
果が確認された。

次に、本発明の分塊圧延方法を実施する場合の
設備レイアウトの一例を第６図に示し、これによ
る分塊圧延の工程を以下に説明する。

連鋳機２１により連続鋳造され、続いて、ガス
カツター２２により所定長さに分割切断された長
方形断面のブルームＢ、あるいは、更に加熱炉２
３により加熱されたブルームＢを、例えば、第１
図に示す前述の一対の上下ダイスを具備するプレ
ス装置２４に送給し、これらブルームＢの両端部
に、前述の第１実施例の如き、プレス加工を施
す。

続いて、第一分塊圧延機２５により、所定寸法
まで圧延を加えた後に、場合によりホツトスカー
フアー２６により表面疵を溶削除去し、連続圧延
機２７により所定断面寸法のビレツトまで圧延を
行い、次いで、剪断機２６により所定ビレツト長
さに定寸切断を行い、その分塊圧延の工程を完了
させる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、連続鋳造プロセスによつ
て製造された長方形断面のブルームの両端部に、
圧延に先立ち、プレス加工を施して、その両端面
に舌状の膨出部を形成させる本発明に係る分塊圧
延方法は、圧延によるフイツシユテイルの生成を
抑制し得て、クロツプロス量を著しく低減し得、
その圧延歩留りを向上させることが可能であつ
て、その奏する効果は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の第１実施例のダイスを示す
正断面図、第１図ｂは第１図ａのＡ−Ａ断面、第
２図は本発明の第２実施例のダイスを示す正断面
図、第３図および第４図はダイスの他の変形実施
態様を示す断面図、第５図は圧延後のクロツプロ
ス長さを示すグラフ、第６図は本発明を実施する
場合の設備レイアウトの一例を示す説明図、第７
図は分塊圧延における材料の入側厚さと端部変移
量との関係を示すグラフ、第８図はプレス加工に
よる減厚部長さと舌状膨出量との関係を示すグラ
フである。 １……上ダイス、２……下ダイス、３……ブル
ーム、４……カリバー、５……側壁、Ｘ……減厚
部長さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続鋳造プロセスによつて製造された縦横寸
   法比が１：1.2以上の長方形断面のブルームを、
   正方形断面のビレツトに分塊圧延するに際し、圧
   延に先立つて、ブルームの両端部それぞれの端面
   より少なくとも250mmの範囲を、上下一対のダイ
   スにより、ブルームの両長辺側面の膨出を拘束し
   ながら、その短辺間の厚さを所定厚さまで減厚さ
   せて、ブルームの両端面それぞれに舌状の膨出部
   を形成させるプレス加工を施すことを特徴とする
   分塊圧延方法。