[发明专利]热轧板坯的形状调节设备以及形状调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及热轧板坯（hot slab）的形状调节设备（shape control equipment）以及形状调节方法。详细地涉及在使通过连续铸造（continuous casting）制造出的板坯的板厚、板宽成形时，控制板坯前后端（top and tail ends of slab）的平面形状（plain view pattern）来减少切料头损失（crop loss），并且抑制板坯前端宽度中央部的局部增厚来消除粗轧道次（reducing pass number of rough rolling）的减少和输送不良（conveying trouble）的问题的热轧板坯的形状调节设备以及形状调节方法。

背景技术

由于在连续铸造机中浇铸的板坯的浇铸速度（casting speed）基本不取决于板坯宽度，所以以提高生产率为目的而采用以大宽度浇铸板坯并在热轧生产线上将展宽轧制为与产品宽度对应的规定板宽（reduce the width of a slab）的方法。开发了定径机（sizing mill）、精整压力机（sizing press）作为进行展宽轧制的装置来使用。该定径机是通过在板宽方向两侧对置配置的轧辊来实施板坯展宽轧制的装置，但由于辊与板坯的接触长度（contact length）短，所以向板坯宽度端部的剪切变形（shear deformation）大，引起被称为鱼尾（fish tail）的板坯前后端的凹形状（concave shape）而成为成品率恶化的原因。在这样的背景下，以增加与板坯的接触长度、抑制鱼尾为目的，开发了精整压力机来实现成品率大幅度的提高。利用该精整压力机进行的加工，展宽轧制荷载与板坯-模具之间的接触长度大致成正比。因此从制约设备荷载的观点出发，进行最大300mm左右的宽度改变。然而，一般的热轧带钢产品的宽度为700mm～2200mm左右而各不相同。即使在热轧生产线上利用精整压力机装置，在连续铸造工序中也需要通过其它机会浇铸多个水准的宽度的板坯。

另外，在增大精整压力机的能力而增大展宽轧制量的情况下，在精整压力机加工中产生如下两个问题。一个是由于大展宽轧制而使板坯前端厚度增加，从而展宽轧压后的粗轧的道次增加因而降低生产效率的问题A。另一个是无法将板坯非稳定部（长度方向两端部）的平面形状修正为矩形，从而如图14所示在粗轧后切料头损失（crop loss）增加而使成品率恶化的问题B。

对于上述问题A，以往公知有为了提高展宽轧制后的啮入性而增大图15所示的模具倾斜角θ来控制板坯厚度方向的增厚位置来防止增厚的方法A（参照专利文献1）。然而，在板坯宽度窄的情况下或展宽轧制量大的情况下效果很小。对于上述问题B，以往公知有调整图16所示的板坯与模具的接触长度L来调节前后端形状的方法B（参照专利文献2）。

另一方面，作为不增加设备的负担并且抑制成为成品率下降的原因的前后端的被称为鱼尾的凹形状、并且扩大连续铸造板坯的宽度改变量的方法，提出将定径机与精整压力机组合的方法（专利文献3）。这是为了防止鱼尾而在利用精整压力机在板坯前后端预先进行预成形之后利用定径机进行定常部的宽度改变的方法，实现650mm左右大小的宽度改变。另外，在精整压力机预成形中进行大幅度改变时，板坯前端的板厚增加，由于与输送用辊碰撞而难以输送。因此还设计了利用在输送线上设置的能够朝上方施加荷载的下辊来机械地矫正板坯前端的装置进行运用（专利文献4）。

专利文献1：日本特开2009-6361号公报

专利文献2：日本专利第2561251号公报

专利文献3：日本特开2008-254036号公报

专利文献4：日本特开2008-254033号公报

然而，在上述现有技术中存在以下课题。

在上述现有的方法A中，增减板坯前端厚度的效果很小，不涉及大幅度提高效率。模具的角度是一定的，所以通过板坯宽度无法得到充分的效果。另外，在上述现有的方法B中，模具长度有限，所以效果是有限度的。没有特别提及抑制增厚的效果，可以认为缺少效果。

另外，在专利文献3中，竖型轧制机中的每一道次的宽度改变量很小，为了增大板坯的宽度改变，需要很多轧制道次，所以生产率差并且板坯温度降低。此外为了利用精整压力机对板坯前端进行大展宽轧制，在前端部增厚很大，专利文献4中的矫正装置的导入成为前提条件，所以在设置空间、设备费、运行成本等很多方面都有问题。