JPH0489120A - 鋼片の接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シートバー、スラブ、あるいはビレントの
如き鋼片を数本〜数十本つなぎ合せ、これを熱間圧延設
備のとくに仕上げ圧延ラインに連続して供給するのに好
適な銅片の接合装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、熱間圧延ラインにおいては、スラブの如き鋼片を
一本ずつ加熱、粗圧延ついで仕上げ圧延して所望の厚み
になる熱延板に仕上げていたが、このような圧延方式に
従った場合には、とくに仕上げ圧延ラインでの、圧延素
材の噛み込み不良に起因したライン停止や圧延素材の先
後端部の切捨てによる歩留りの低下が避けられないこと
から、最近では、このような問題を解決するために、先
行して搬送される鋼片の後端と後続の鋼片の先端を予め
つなぎ合せ、これを圧延ラインに連続的に供給する圧延
方式が採用されるようになってきた。

これに関する文献としては例えば特開昭６３−９０３０
２号公報が参照される。

（発明が解決しようとする課題） 上記公報に開示の技術は、先行する鋼片の後端部と後続
の鋼片の先端部を、誘導加熱コイルでもって急速加熱し
、鋼片同士を押圧することによって接合しようとするも
のであって、かかる技術に従えば、仕上げ圧延ラインの
入側で鋼片同士を比較的短時間で接合でき、従って鋼片
を一本ずつ圧延していた場合に生していた噛み込み不良
などのトラブルがなくなり、鋼片の歩留りを改善できる
し、圧延ラインにおける生産性を著しく向上させること
ができた。

しかしながら、ここで提案されている装置は、装置自体
の大型化が避けられないため既設のラインに適用し難く
、構造も複雑になることから保守性が悪いという問題が
あった。またかかる装置の場合、鋼片をクランプする位
置が接合部から離れているため、鋼片の各端部における
水平レベルを合致させるのが難しく、レベル不一致のま
まで接合した場合には十分な接合強度が得られないため
に圧延中に接合部が破断分離するおそれかった。

鋼片の接合操作が簡便かつ正確で、搬送ラインからの後
退移動、保守性などの容易な簡素化された仕組みになり
、既設の設備にも容易に適用できるコンパクトな仕組み
の接合装置を提案することがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、熱間圧延設備の入側で、先行して搬送され
る鋼片の後端部とこれに続いて搬送される後続の鋼片の
先端部とを、各鋼片の搬送に同期して移動させつつ加熱
、押圧して相互に密着させる接合装置であって、鋼片を
上下に挟みその回転駆動によって鋼片の搬送と押圧を行
う２組の固定式ピンチロールを備え、このピンチロール
の間に、鋼片の搬送方向に沿って移動可能とした主台車
と、この主台車上に配置され鋼片の幅方向に沿って進退
移動可能とした副台車及び副台車上に固定保持され鋼片
をその厚み方向に挟むＣ型のコアを備えたトランスバー
ス方式になる交番磁界発生コイルを設置したことを特徴
とする鋼片の接合装置（第１発明）であり、上記構成に
なる接合装置は、各鋼片の接合端部のずれ矯正と押圧時
の水平レベルの変動を防止するため、鋼片の各端部近傍
域をそれぞれ上下に挟み、接合時にその水平レベルをほ
ぼ同一に保持するのに役立つクランプを有する（第２発
明）ものとする。

さて、第１図（ａ）　（ｂ）にこの発明に従う鋼片の接
合装置の一例を示し、同図における番号１は仕上げ圧延
機の入側へ向かって先行して搬送される鋼片（以下、先
行シートバーと記す）、２はこの先行シートバー１に引
き続（後続の鋼片（以下、後続シートバーと記すＬ３，
４は上記先行シートバー１と後続シートバー２を押圧し
、さらに搬送をも兼ねた上下一対のピンチロール（ここ
では搬送ラインに２組設置した固定式のものを例として
示したが接合部の前後に２組づつ設置してもよい）であ
る。このピンチロール３，４は、該シートバー同士を押
圧する役目も兼ねる。また、５はシートバー１，２の搬
送方向に沿って敷設した例えば軌道に上を移動可能とし
た主台車（駆動系は省略）、６は副台車であって、この
副台車６は主台車５に搭載され、主台車５に設置された
例えばシートバーの幅方向と平行な軌道６ａに沿って進
退移動（駆動系は省略）する。また、７はシートバー１
２をその厚み方向に挾むＣ型のコア７ａと、このコア７
ａに巻き付けたコイル７ｂと、電源７ｃからなる交番磁
界発生コイルであって、この交番磁界発生コイル７は副
台車６に固定保持される。

上記交番磁界発生コイル７は、各鋼片の接合予定部にお
いてその厚み方向を貫くような交番磁界を印加するよう
になっていて、以下このような印加方式をトランスバー
ス方式という。

ここに、この例では上記トランスバース方式の交番磁界
発生コイルを単体のものとして示したが、これは必要に
応じてその設置台数を増やすことができる。

第２図に上記構成になる接合装置を分かりやすく図解し
、また第３図にこの発明に従う接合装置を熱間圧延設備
に適用した場合の例を示す。なお、第３図中番号８はコ
イルボックス、９はコイルボックス８のシートバーを巻
き戻すためのピンチロール、１０は巻き戻したシートバ
ーの矯正用レヘラ、１１はシートバーを所定の接合形状
に切断するためのシャー、そして１２はシートバーの搬
送ラインの下流に沿って複数台タンデムに配列した仕上
げ圧延機群である。

（作　用） 熱間圧延設備のとくに仕上げ圧延機群１２の入側で、コ
イルボックス８より巻き戻された先行シートバー１の後
端部と、後続シートバー２の先端部とを接合するに当た
っては、まず、先行シートバー１の後端部と後続シート
−バー２の先端部をそれぞれシャー１１によって例えば
フラット状あるいは第４図（ａ）〜（ｄ）に示すような
形状に切断する。

先後端部の切断を終えた各シートバー２，３はそのまま
継続して搬送される。ピンチロール３，４の設置領域で
は、先行シートバー１の後端部と後続シートバー２の先
端部を極わずかなすき間をもたせた近接状態、あるいは
各シートバー２，３の先、後端部を接触させた状態を維
持するようにピンチロール２．３の少なくとも一方の回
転駆動速度を制御するが、ここで接合装置Ｓは、交番磁
界発生コイル７の磁極が、シートバーの近接域または接
触域で、かつシートバーの幅方向の中央に位置するよう
にシートバー２．３の移動に帯動させ、その状態を維持
したままでシートバーの厚み方向に貫く交番磁界ｄを印
加する。交番磁界を印加された領域では、渦電流ｅが誘
導され、その際の発熱によって、該接合装置Ｓがピンチ
ロール３に到達する以前の短時間でもって加熱される（
第５図参照）。これに続いてピンチロール３，４の少な
（とも一方の回転駆動速度を制御して先行シートバー１
．２同士を押圧するか、あるいは押圧した状態を維持し
たままで上記の加熱によってそれらを相互に密着させる
。

ここで、上記のような加熱をより有利に行うために、と
くに鋼片の幅方向両端部を接触させた状態としでおくの
が好ましい。というのは、鋼片の両端部を接触させた状
態で加熱すると、鋼片の幅方向において第５図に示すよ
うな渦電流が周回するようになり、その接合面には電気
抵抗が存在するからジュール発熱によって接合面の温度
が優先的に上昇し、加熱時間の短縮化を図ることができ
るからである。

鋼片の先端部、後端部における好適な切断形状について
示した上掲第４図の（ａ）は、先行シートバー１の後端
部と後続シートバー２の先端部を同し曲率で凹状に切断
した場合を示し、同図（ｂ）は各シートバー１．２の先
、後端部とも凹状ではあるがそれらの曲率が異なる場合
、同図（Ｃ）は一方の平面形状がフラットな状態とし、
他方のみ凹状とし場合、同図（ｄ）は一方を凸状、他方
を凹状とし、凹状の曲率を凸状の曲率よりも幾分大きく
した場合であり、ここで示した例は何れの場合もシート
バーの幅方向両端部のみを接触させ、その中央域にギャ
ップをもたせたものとして示したものである。

このような接合形状を適用すると、各シートバーの接合
部を加熱、押圧した場合に、第６図（ａ）　（ｂ）に示
すようにその接合領域が幅方向の両端部から中央部へ拡
大していくため、比較的小さい押圧力でもって確実に接
合することができ、また目標とする接合温度に極めて短
時間で加熱できる利点がある。上記のような形状とする
ための切断手法としては、シャー、ガス切断およびレー
ザー溶断あるいは特定の曲率で凹状に切断できる２枚の
曲線刃を有するドラムシャーが適用できる。

鋼片の接合形態としては、接合予定部を目標とする接合
温度まで加熱・昇温し、該加熱を停止した後に押圧する
ような接合形態、加熱・昇温を継続したまま（ただし接
合部が溶融する温度を超えない）で、目標とする温度に
達した時点で押圧するような接合形態、あるいは予め鋼
片を押圧した状態で加熱するような接合形態など種々考
えられるが、通常、接合過程における鋼片の温度は１０
００〜１１００°Ｃ程度であり、単なる押圧だけでも各
鋼片の接合は幾分かは進行する。このため鋼片の接合に
当たっては、接合時間の短縮や加熱・昇温に要する投入
電力の低減を図るためにとくに鋼片を押圧した状態で加
熱するのが望ましい。

この発明においては、とくにシートバーの如き鋼片の加
熱を担うトランスバース方式になる交番磁界発生コイル
７としてＣ型のコア７ａを用い、鋼片の搬送を司るピン
チロール３，４の間で、主台車５および副台車６を個別
移動させることによって、交番磁界発生コイル７を鋼片
の搬送方向に同期移動あるいは鋼片の幅方向に沿って進
退移動させるように構成したから、鋼片の加熱・押圧に
よる接合操作が簡便かつ確実に行え、とくに接合装置を
搬送ラインから退避させる必要が生じたとき、副台車６
の後退移動によって迅速に対応できる。また装置自体の
構造は非常に簡単かつコンパクトであってメンテナンス
も簡便に行え、既設の設備にも容易に適用し得る。

上記の構成になる接合装置において、ピンチロール３．
４を、シートバーの搬送ラインに固定した形式として説
明したが、この設置間隔があまり大きいとシートバーの
自重による変形で良好な接合ができないおそれもあるの
で、このピンチロール３．４の設置間隔！（第３図参照
）は５〜８ｍ程度とするのが好ましい。

また、上記の設置間隔！を許容範囲内に調整しても操業
条件あるいはシートバーの搬送状況によっては、接合部
が上下にずれ各シートバーの端部における水平レベルが
合致しないような場合がある。

このような状況に対応させるべく、この発明では第２発
明として、第７　Ｆ　（ａ）　（ｂ）に示すように、副
台車６に、各シートバーの端部を上下に挟む液圧仕掛け
のクランプ１３を備えたフレーム１４（副台車と一体構
造であってもよいし、分割構造であってもよい）を設置
して、クランプ１３によって各シトパーの端部を拘束し
、接合部のずれの矯正と押圧時の水平レベルの変動を防
止しながら加熱・押圧処理を施すような構成をとること
とした。ここにクランプ１３は、搬送過程にあるシート
バーを挾み込んで押圧方向へ移動できるように例えばボ
ールジヨイントｊを介してフレーム１４に接続しておく
のが望ましい。また接合する鋼片のサイズに変更があっ
てもそれに対応できるように、シートバーの幅方向に沿
って移動可能とした位置変更手段を配置しておくのが望
ましい。

（実施例） ７スタンドのタンデム仕上げ圧延機を備えた上掲第３図
に示した圧延設備に、設置間隔！を６ｍに調整したピン
チロール３，４を配置し、この間にシートバーの搬送方
向に沿う移動距離が４ｒｒＩ、搬送ラインからの退避距
離が５ｍになる、この発明に従う第１図に示した仕組み
の接合装置を配設して、幅１０００ｍｍ、厚み３０肛に
なるシートバー（低炭素鋼）を、 １栗条件（加熱条件） 投入電カニ　２０００に圓 加熱時間＝２．４秒 周波数　：５００Ｈｚ 押圧力　：面圧にして３ｋｇ／ｍｍ２（ピンチロール）
押圧時間＝３秒 仕上げ圧延速度（圧延機の入側速度）　　：　６０ｍｐ
ｍのもとに、押圧しながら加熱、接合して仕上げ圧延機
に供給し板厚３Ｍの熱延板に仕上げた。その際の圧延状
況について調査した結果、圧延中接合したシートバーが
破断するようなことはなく良好な連続圧延ができること
が確かめられた。

とくに、クランプを適用した鋼片の接合においては、接
合部での鋼片のくいちがいはみられず良好な接合形状が
得られた。

（発明の効果） かくして第１発明によれば、仕上げ圧延機の入側におけ
る２組の固定式ピンチロールの間に、鋼片の搬送方向お
よびこれと直交する向きに個別に進退移動できる交番磁
界発生コイルを配置した構成にしたので、接合装置の構
造が非常にコンパクトであり、既設の設備にも容易に適
応でき、メンテナンスについても簡便に行い得る。

また、鋼片の幅寸法に変更があっても交番磁界発生コイ
ルを迅速に移動できるので、鋼片の移動に帯動した状態
で所望の位置に迅速かつ的確に交番磁界を印加でき、し
たがって鋼片の接合時間を吸収するためのルーパーなど
の余計な設備を必要とせず、ラインの簡素化を図ること
ができる。

また、第２発明によれば、各鋼片の端部を接合するに当
たってクランプによって確実に固定できるので、端部が
ずれて接合されるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）はこの発明に従う接合装置の構成
説明図、 第２回は、この発明に従う接合装置の斜視図、第３図は
、熱間圧延設備の好適例を示した図、第４図（ａ）〜（
ｄ）は、シートバーの先後端部の平面形状を示した図、 第５図は、鋼片の加熱状況の説明図、 第６図（ａ）（ｂ）は、銅片の接合要領の説明図、第７
図（ａ）（ｂ）は、この発明に従うクランプの構成説明
図である。 １・・・先行シートバー　　２・・・後続シートバー３
．４・・・ピンチロール　５・・・主台車６・・・副台
車　　　　　　６ａ・・・軌道７・・・交番磁界発生コ
イル ７ａ・・・コア　　７ｂ・・・コイル　　７Ｃ・・・電
源８・・・コイルボックス　　９・・・ピンチロール１
０・・・レヘラ　　１１・・・シャー１２・・・仕上げ
圧延機群 １３・・・クランプ　　　　１４・・・フレームｋ・・
・軌道 ！・・・ピンチロールの設置間隔 第１図 （ａ） 第４図 （ｂ） 第６図 （ａ） （ｂ） ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱間圧延設備の入側で、先行して搬送される鋼片の
   後端部とこれに続いて搬送される後続の鋼片の先端部と
   を、各鋼片の搬送と同期して移動させつつ加熱、押圧し
   て相互に密着させる接合装置であって、 鋼片を上下に挟みその回転駆動によって鋼片の押圧を行
   う少なくとも２組の固定式ピンチロールを備え、このピ
   ンチロールの間に、鋼片の搬送方向に沿って移動可能と
   した主台車と、この主台車上に配置され鋼片の幅方向に
   沿って進退移動可能とした副台車及び副台車上に固定保
   持され鋼片をその厚み方向に挟むＣ型のコアを備えたト
   ランスバース方式になる交番磁界発生コイルを設置した
   ことを特徴とする鋼片の接合装置。 ２、先行する鋼片の後端部近傍域および後続の鋼片の先
   端部近傍域を、それぞれ上下に挟み各鋼片の水平レベル
   をほぼ同一に保持する役目をもつクランプを備えた請求
   項１記載の装置。