JP2000167604A - 板圧延機と板圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明では、主として板厚が５mm以上のシー
ト状厚板を圧延対象とする場合において、圧延形状の制
御性を改善し、良好な圧延形状を長時間に亘って安定確
保でき、生産性の低下を伴わない板圧延機と板圧延方法
を提供する。 【解決手段】 軸方向に３分割以上に分割した分割バッ
クアップロールによってワークロールを支持する機構を
有し、各々の分割バックアップロールにそれぞれ独立に
荷重検出装置、圧下装置および圧下位置検出装置とを設
けた新型式知能板圧延機の入側および出側に該シート材
に張力を付加する張力付加装置を配設しして、シート材
を圧延する際に、入側および出側の張力σ(kgf・mm^-2）
を、シート材の板厚Ｈ（mm）との関係においてσ≧１．
５−０．０５Ｈを満足する値にして圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として板厚５mm
以上のシート材を圧延対象とする板圧延機に関し、より
具体的には、軸方向に３分割以上に分割され、それぞれ
独立に荷重検出装置と圧下機構および圧下位置検出装置
を備えた分割バックアップロールによってワークロール
を支持する機構を備えた板圧延機と、この板圧延機によ
る圧延方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、厚板と呼ばれる厚さ５mm以上の
シート材は、無張力で圧延されている。このシート材は
圧延機で良好な板形状や板クラウンの板に圧延できる
が、圧延後の冷却工程で不均一冷却等により板形状が悪
化してしまうという問題がある。

【０００３】従来、この問題に対しては、冷却工程の後
にレベラーや油圧プレスを配置して矯正することで対処
しているが、レベラーヤ油圧プレスでは反りやうねりは
矯正できるものの、大きく乱れた板形状を矯正すること
は困難である。

【０００４】このような問題を解決するための板圧延機
として、特開平５−６９０１０号公報に示すような新型
式知能板圧延機がある。この板圧延機は、圧延時の板ク
ラウン・形状制御のため、ワークロールに対する撓みを
自在に制御可能で、しかも圧延機自体の検出装置から得
られる情報のみで板クラウン・板形状を高い精度で推定
し、時間遅れのない板クラウン・形状制御ができる圧延
機である。

【０００５】より具体的には、例えば図９（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように、ミルハウジング１に上・
下側インナーハウジング３ａ、３ｂを主圧下装置２を介
して上下移動可能に装着し、上側インナーハウジング３
ａに、荷重検出装置６および圧下機構７と圧下位置検出
装置（図示省略）を備えた分割バックアップロール４
（４ａ〜４ｃ）と分割バックアップロール５（５ａ〜５
ｄ）と、各分割バックアップロール４、５で支持される
上ワークロール８ａを組み込み、下側インナーハウジン
グ３ｂには、駆動装置（図示省略）で回転する一体型の
下バックアップロール９と、このバックアップロールで
支持される下ワークロール８ｂを組み込んで、主圧下装
置２と、分割バックアップロール４、５の圧下機構７に
より上下ワークロール８ａ、８ｂ間で圧延材１０を圧下
して圧延し、板１０ａを製造するように構成したもので
ある。

【０００６】分割バックアップロール４、５はそれぞ
れ、上側インナーハウジング３ａに固設した架台３ｆに
よって支持され、各分割バックアップロール４ａ〜４
ｃ、５ａ〜５ｄは、それぞれ圧下機構７により独立して
上ワークロール８ａを圧下し、上ワークロール８ａに対
し、それぞれの部位で撓みを付与し板形状の制御もでき
るように構成されている。

【０００７】この板圧延機においては、分割バックアッ
プロール４、５の分割数を多くすれば、異なる方向の形
状制御ベクトルが増え、かつ、上ワークロール８ａと分
割バックアップロール４（４ａ〜４ｃ）、５（５ａ〜５
ｃ）間の荷重分布をより正確に検出できるので、形状制
御能力および形状推定精度を高くすることができる。

【０００８】この新型式知能板圧延機は、分割バックア
ップロールを備えており、圧延後の板形状をフラットに
するために有効なものであるが、板厚が５mm以上のシー
ト材を圧延した場合には、圧延後の板１０ａに図１０に
示すようなうねりが発生して良好な板形状の板を安定製
造できないことがあることが判った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、主として
板厚が５mm以上のシート状厚板を圧延対象とする場合に
おいて、板形状や板クラウン等の圧延形状の制御性を改
善するとともに、うねりのない良好な圧延形状を長時間
に亘って安定確保でき、生産性の低下を伴わない板圧延
機と板圧延方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
少なくとも上下いずれか一方において、軸方向に３分割
以上に分割した分割バックアップロールによってワーク
ロールを支持する機構を有し、各々の分割バックアップ
ロールにそれぞれ独立に荷重検出装置、圧下機構および
圧下位置検出装置とを設けた板圧延機おいて、入側およ
び出側に該シート材に張力を付加する張力付加装置を配
設したことを特徴とする板圧延機である。

【００１１】第二の発明は、第一の発明において、圧延
機の手前にシート材の板形状を測定する形状検出器を配
設したことを特徴とする板圧延機である。

【００１２】第三の発明は、第一の発明または第二の発
明の板圧延機によりシート材を圧延する際に、入側およ
び出側の張力σ(kgf・mm^-2）を、シート材の板厚Ｈ（m
m）との関係において次式 σ≧１．５−０．０５Ｈ （１） を満足する値にして圧延することを特徴とする板圧延方
法である。

【００１３】第四の発明は、第三の発明において、圧延
前のシート材の板形状を板幅方向で３点以上測定し、こ
の測定結果からシート材の板急峻度を求め、この板急峻
度の最大値に応じて該シート材の板形状を矯正するため
に必要な伸び率を計算し、この計算伸び率になるように
圧下制御と張力制御を行うことを特徴とする板圧延方法
である。

【００１４】第五の発明は、第三の発明または第四の発
明において、シート材の板急峻度に応じてシート材の板
形状を矯正するための伸び率を、シート材の板急峻度
（λ％）、伸び率を（ε％）との関係が次式 ε≧λ／５ （２） を満足させるように設定することを特徴とする板圧延方
法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、主として板厚が５mm以
上のシート材を圧延対象とする場合において適用される
ものである。基本的には、軸方向に３分割以上に分割し
た分割バックアップロールによってワークロールを支持
する機構を有し、各々の分割バックアップロールにそれ
ぞれ独立に荷重検出装置、圧下機構および圧下位置検出
装置を設けた新型式知能板圧延機に適用して、シート材
を圧延して圧延形状の良好な板を安定的に製造するもの
であり、以下の圧延機と圧延方法を採用することによ
り、上記従来の問題を解決するものである。

【００１６】圧延機としては、 （１）板圧延機の入側および出側に張力付加装置を配設
した圧延機を用い、圧下制御と張力制御を可能にする。 （２）板圧延機の入側および出側に張力付加装置を配設
するとともに、圧延機のの手前にシート材の形状検出器
を配設した板圧延機を用い、板急峻度（ここでいう「板
急峻度」とは、板中央の急峻度と板端の急峻度との差で
ある、以下「板急峻度」という。）に応じた伸び率にな
るような圧下制御と張力制御を可能にする。シート材の
形状検出器は、板圧延機の手前に配設するが、その配設
位置はシート材が張力付加装置により張力を受ける前に
シート材全体の形状を検出できる位置とすることがより
好ましい。圧延工程の前工程に配設してもよい。

【００１７】圧延方法としては、 （３）張力付加装置による張力を板厚に応じて設定す
る。この場合の張力（σ）と板厚（Ｈ）との関係が、 σ≧１．５−０．０５Ｈ を満足するように、張力（σ）を設定することが好まし
い。 （４）圧延前にシート材の板急峻度を測定し、板形状を
矯正するために必要な伸び率になるように張力制御と圧
下制御を併用する。この場合の板急峻度（λ）と伸び率
（ε）の関係が ε≧λ／５ を満足するように伸び率（ε）を設定することが好まし
い。シート材の板急峻度測定のための板形状検出は、シ
ート材が張力付加や圧下を受ける前、例えば張力を付加
する前に行うことがより好ましい。また、圧延工程の前
工程で行ってもよい。

【００１８】上記により圧延形状の制御能力、制御精度
を強化し、特に板幅方向でフラットで、うねりのない圧
延形状の良好な板を安定的に製造可能にするものであ
る。

【００１９】以下に、本発明について具体的に説明す
る。本発明者等は、板幅方向でフラットで、うねりのな
い圧延形状を安定確保するために、圧延時に張力を付加
することが有効であると認識し、その最適条件を見い出
すために、前記図９に示したような７分割のバックアッ
プロール４（４ａ〜４ｃ）、５（５ａ〜５ｄ）を備えた
新型式知能圧延機において、図１（ａ）に示すように、
入側と出側に作動装置１２によりピンチ力を制御してこ
のピンチロールとワークロール８ａ、８ｂ間でのシート
材１０に対する張力を制御可能なピンチロール（張力付
加装置）１１ａ、１１ｂを配置してなる第一の発明に係
る板圧延機（モデル）を用いて、端伸びのシート材１０
に対する圧延による形状矯正実験を行った。

【００２０】［実験条件］ ワークロールサイズ：φ５００mm×４０００mm シート材 材質：ＳＳ４１ 板厚：１０mm、２０mm、３０mm、 板幅：３０００mm 長さ：１０ m 伸び率 ：０．３〜３％（潤滑：ドライ） 圧延速度：５０ m/min 張力付加：ピンチ力 ０〜３kgf/mm²

【００２１】（実験１）ピンチロール１１ａ、１１ｂを
作動装置１２によって上げて、フリー（無張力）にし、
予め端伸びのシート材１０を作り、このシート材に対し
て無張力圧延による形状矯正実験を行い、このシート材
１０の圧延前のうねりの急峻度と圧延後のうねりの急峻
度（％）と伸び（％）の関係を調査した。その結果は、
図３に示す通りである。

【００２２】図３は、シート材の板急峻度と圧延後の板
中央部のうねりの急峻度と伸び率の関係（反り成分は除
去したもの）を示したものである。なお、図３中の伸び
率（％）０の値は、予め作成したシート材１０のうねり
の急峻度の絶対値を示したものであり、それ以外は圧延
後の板のうねりの急峻度の絶対値を示す。

【００２３】ここでいう、うねりとは、図２（ａ）に示
すようなものであり、このうねりの急峻度（λ）とは、
うねりの１ピッチの長さを（Ｌ）、高さを（ｈ）とする
と λ＝ｈ／Ｌ で表される。

【００２４】また、端伸びとは、図２（ｂ）に示すよう
に、板の中央部１０ｃより板端部１０ｓの伸びが大きい
板形状であり、この場合の板急峻度λｉとは、図２
（ｂ）に示すように、板幅方向の任意の位置ｉにおける
急峻度をｈｉ／Ｌｉ、板中央部の急峻度をλｃ＝ｈｃ／
Ｌｃとすると、 λｉ＝（ｈｉ／Ｌｉ）−λｃ で表されるものである。

【００２５】なお、中伸びとは、図２（ｃ）に示すよう
に、板端部１０ｓより板中央部１０ｃの伸びが大きい形
状であり、この場合の板急峻度λｉとは、端伸びの場合
と同様、板幅方向の任意の位置ｉにおける急峻度をｈｉ
／Ｌｉ、板中央部の急峻度をλｃ＝ｈｃ／Ｌｃとする
と、 λｉ＝（ｈｉ／Ｌｉ）−λｃ で表されるものであるが、中伸びがある部分では（ｈｉ
／Ｌｉ）よりλｃの方が大きいので、λｉは負の値にな
る。

【００２６】図４は、図３に示したうねりの成分を除去
した場合の圧延前後の板急峻度λｉ（％）と伸び率
（％）との関係を示すものである。ただし、図４中の伸
び率（％）０の値は、予め作成したシート材１０の板急
峻度を示し（正は端伸び、負は中伸びを表す。）、それ
以外は圧延後の板の板急峻度の絶対値を示す。

【００２７】図３、図４から、無張力圧延による形状矯
正の場合には、形状は直ってもうねりは直らないこと、
うねりを直すためには、シート材１０の板急峻度λｉ
（％）に応じて必要最小限の伸び率（％）を確保する必
要があることが判明した。そして、うねりを直すために
は、シート材１０の板急峻度をλｉ（％）、伸び率をε
（％）とすると、 ε≧λ／５ を満足させる必要があることが判明した。

【００２８】（実験２）板圧延機の入側と出側の張力付
加装置としてのピンチロールにより張力を付加した圧延
による形状矯正実験を行い、うねりが発生しない張力σ
を検討した。図５は、板厚１０mm、３％端伸びのシート
材における後方（出側）張力σと前方（入側）張力σと
うねりの発生との関係を示したものである。図６は、板
厚１０mm、フラットのシート材における後方（出側）張
力σと前方（入側）張力σとうねりの発生との関係を示
したものである。図７は、板厚２０mm、フラットのシー
ト材における後方（出側）張力σと前方（入側）張力σ
とうねりの発生との関係を示したものである。なお、板
厚３０mmの場合には、うねりは発生しなかった。これは
板厚３０mmよりも大きなシートでは張力はうねりに関係
ないことを示している。

【００２９】図５〜図７から、シート材の板厚および板
形状によって必要最小限の張力は異なるが、フラットな
シート材の場合でも、シート材の板厚に応じて張力を以
下の式、 σ≧１．５−０．０５Ｈ （１）式 を満足させるように設定すれば、うねりの発生を無くせ
ることが判明した。なお、（１）式においては、σの単
位は kgf・mm^-2であり、Ｈの単位はmmであるため、ここ
では、右辺と左辺の単位は異なるが、（１．５−０．５
Ｈ）で得られる数字を張力σ(kgf・mm^-2）として用いる
ものである。

【００３０】張力は、高い方が望ましいが、張力を大き
く取れば取るほど設備費が増加するという問題がある。
一般に、板厚１０mm〜２０mmのシート材の場合では、形
状不良材は端伸び（または中伸び）が５％程度までのも
のが多いので、このことを考慮した場合の好ましい張力
σは、 σ＝２．５−０．０５Ｈ （３）式 程度までである。

【００３１】本発明は、上記の実験結果に基づいてなさ
れたものであり、第一の発明および第三の発明では、板
圧延機の入側および出側に該シート材に張力を付加する
張力付加装置を配設し、この板圧延機によりシート材を
圧延する際に、入側および出側の張力σ(kgf・mm^-2）
を、シート材の板厚Ｈ（mm）との関係において式 σ≧１．５−０．０５Ｈ を満足する値に設定するものである。

【００３２】また、第二の発明および第四の発明では、
圧延形状制御精度をさらに確かなものとするものであ
り、板圧延機の入側および出側に該シート材に張力を付
加する張力付加装置を配設するとともに、圧延機の手
前、より好ましくはシート材が張張力付加、圧下を受け
る前にシート材全体の形状を検出できる位置に形状検出
器を配設し、シート材を圧延する際に、形状検出器によ
りうねり成分を除去した板急峻度を求め、この板急峻度
と伸び率の関係から所定の板形状になる伸び率になるよ
うに張力と圧下を制御するものである。この場合の張力
は、基本的には、第三の発明で規定する式 σ≧１．５−０．０５Ｈ を満足する値に設定するものである。

【００３３】なお、本発明で用いる板圧延機の入側およ
び出側の張力付加装置は、図１に示すようなピンチロー
ルの他に、電磁ブレーキ、テンションパッド等を用いる
ことができ、これらの張力付加装置は張力作用を効率化
するために、できるだけ圧延ロールに近い位置に配設す
ることが好ましく、反り対策を考慮すると、この張力付
加装置の位置を調整できるようにすることも有効である
が、張力付加時に所定位置で上下に移動しないように十
分な剛性を備えた構造のものにする必要がある。

【００３４】また、本発明で用いるシート材の板形状検
出器としては、レーザー変位計や超音波を用いた非接触
式の形状検出器等を用いることができる。これらの板形
状検出器は、圧延前（張力付加前）にシート材全体の板
形状が検出できる位置に配設することがより好ましく、
入側の張力付加装置よりシート材の全長以上手前に配設
することがより好ましい。本発明では、圧延前のシート
材の板急峻度の最大値に対応させてシート材全体の圧下
率を決めるので、板形状検出器を圧延機直前に配設した
場合には、圧延および張力付加状態で板形状を検出する
部分が多くなり、板厚が変わる可能性があり圧延形状制
御精度が低下する。この板形状検出器は、シート材の板
幅方向で３点以上の箇所で板形状を検出できるように配
置するものである。

【００３５】これらの形状検出器からの圧延前のシート
材の板形状検出情報を演算装置に入力して、シート材の
うねり成分を除去した板急峻度（最大値）を求め、この
板急峻度に応じて該シート材の板形状を矯正するために
必要な伸び率を計算し、この計算伸び率になるように張
力付加装置による張力とロールによる圧下を制御するも
のである。

【００３６】また、予め他の箇所（工程）でシート材の
全体の板急峻度分布を測定し、この板急峻度分布に応じ
て必要最小限の圧下率を決める方法をとってもよい。た
だし、製品としての板厚精度を保障する必要があること
から、圧下率の上限、下限を予めセットしておく必要が
ある場合と、他の製品に振り分けるように別の圧下率の
上限、下限に変更する場合とを使い分けできることが好
ましい。一般には、板の先端部（ＴＯＰ）分の形状は板
中央部よりも悪いので、基本的には、圧延機入側の板形
状検出器の出力によって圧下制御しても問題はない。

【００３７】板形状検出情報からの板急峻度、板急峻度
に応じた板形状矯正のための伸び率、この伸び率を得る
ための張力および圧下率とするための張力付加装置の作
動条件、圧下機構、主圧下装置による圧下条件等の計算
状件｛（１）〜（３）式を含む｝は、予め実験や計算を
通じて各品種別、サイズ別、圧延条件別に許容範囲をも
って設定され、演算装置に入力され、張力付加装置の張
力条件とロールによる圧下条件は、この演算装置を介し
て制御することができる。

【００３８】

【実施例】以下に本発明の実施例について図８を用いて
説明する。この実施例は、板厚５〜６０mm、板幅３００
０mm、板長１０ｍのシート材を冷間圧延する５Ｈｉの板
圧延機において本発明を適用した場合のものである。

【００３９】この例の板圧延機は、基本的には、図９に
示した新型式知能板圧延機と同じタイプの板圧延機で、
主圧下装置２で上下する上側のインナーハウジング３ａ
は、軸方向３分割以上に分割した分割バックアップロー
ル４、５によって上ワークロール８ａを支持する機構を
有しており、各々の分割バックアップロール４ａ〜４
ｃ、５ａ〜５ｄには、それぞれ独立に荷重検出装置６、
圧下機構７および位置検出機構（図示省略）を備えてい
る。また、主圧下装置２で上下する下側インナーハウジ
ング３ｂは、一体型のバックアップロールを単列に配置
して下側ワークロール８ｂを支持する機構を有してい
る。

【００４０】本発明の板圧延機は、このような板圧延機
において、入側及び出側にピンチロール１１ａ、１１ｂ
による張力付加装置を配置するとともに、入側の張力付
加装置の直前にシート材１０の板形状検出器１３を両板
端部と板中央部に計３台（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）配
置したものである。なお、両板端部に配設した形状検出
器１３ａと１３ｃは、シート材１０の板幅に応じて位置
を移動可能な構造にしている。

【００４１】この実施例の板圧延機においては、各分割
バックアップロール４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｄにそれぞれ
独立に、荷重検出装置６、圧下機構７およびロール位置
検出装置（図示省略）を設けるとともに、入側および出
側に張力付加装置としてピンチロール１１ａ、１１ｂを
配置し、入側のピンチロール１１ａの手前に板形状検出
器１３を設けて、前記本発明の各発明を実施可能にして
おり、シート材１０の板厚Ｈに応じてピンチロール１１
ａ、１１ｂによる張力を演算装置１４に初期設定し、こ
の演算装置１４により駆動制御装置１５を介してピンチ
ロール１１ａ、１１ｂの作動装置１２の作動を制御し、
設定張力に制御することができる。

【００４２】また、板形状検出器１３からの板形状検出
情報を、信号処理装置１６を介して演算装置１４に入力
して、シート材１０のうねり成分を除去した板急峻度、
板急峻度に応じて該シート材１０の板形状を矯正するた
めに必要な伸び率と、入側板厚に応じてうねりの発生し
ない張力とピンチロール１１ａ、１１ｂの作動装置１２
の作動条件、各割バックアップロール４ａ〜４ｃ、５ａ
〜５ｄの圧下機構７、主圧下装置２の圧下率と作動条件
を演算し、それぞれ駆動制御装置１５を介して、ピンチ
ロール１１ａ、１１ｂと各割バックアップロール４ａ〜
４ｃ、５ａ〜５ｄ、主圧下装置２の作動を制御する。

【００４３】板形状検出情報からの板急峻度λｉ
（％）、この板急峻度に応じた板形状矯正のための伸び
率ε（％）、この伸び率を得るための張力σを付加する
ピンチロール１１ａ、１１ｂの作動条件、この伸び率を
得るための圧下を付与する分割バックアップロール４ａ
〜４ｃ、５ａ〜５ｄの圧下機構７、主圧下装置２の圧下
条件等の計算条件｛（１）〜（３）式を含む）は、予め
実験や計算を通じて各品種別、サイズ別、圧延条件別に
許容範囲をもって設定され、演算装置１４に入力され、
ピンチロールと分割バックアップロールの圧下機構７、
主圧下装置２を、この演算装置１４により駆動制御装置
１５を介して制御することができる。

【００４４】このようにして、板形状、板クラウン、う
ねり、反り等の圧延形状に対する制御幅を拡大すること
ができ、圧延形状制御精度を安定確保して所望の圧延形
状の板を安定して製造することが可能になる。

【００４５】なお、本発明は、この実施例に限定される
ものではない。例えば、この実施例では、上ワークロー
ル側に分割バックアップロールを配置したが、下ワーク
ロール側にも分割バックアップロールを配置して、制御
能力を更に高めることもできる。この実施例の板圧延機
においては、上側の分割バックアップロールは、上ワー
クロール８ａの斜め上方に上ワークロールの軸方向に沿
って２列に配置しており、一方の分割バックアップロー
ル４は４ａ〜４ｃの３分割、他方の分割バックアップロ
ール５は５ａ〜５ｄの４分割にして、軸方向交互配置で
７分割｛（図９（ｃ）参照｝しているが、この分割バッ
クアップロールの分割数、配置は、板幅とその形状特性
に応じて選択するものであり、分割数は奇数であっても
偶数であってもよい。また、配置については、ここでは
２列で７分割にし軸方向交互配置にしているが、ロール
軸センターに対して対称配置してもよい。また、本発明
を構成する張力付加装置、板形状検出器およびその他の
各装置、機構およびその構成要素の構造、配置（数）、
制御系などについては、圧延対象、圧延機の種類、規
模、配置、圧延条件、要求される形状制御精度などを考
慮して上記本発明の請求項の範囲を満足する範囲内で変
更のあるものである。

【００４６】（実験例） （実験例１）本発明の第一の発明および第二の発明を評
価するために、前記図８に示した本発明による新知能板
圧延機を用い、シート材の板厚Ｈ別に入側および出側の
張力σ(kgf・mm^-2）を変化させた場合のシート材圧延後
のうねりの発生状況を調査した。

【００４７】［実験条件］ ワークロールサイズ：φ５００mm×４０００mm シート材 材質：ＳＳ４１ 板厚：１０mm、２０mm、３０mm、 板幅：３０００mm 長さ：１０ m 端伸び（中伸び）：０〜５％ 伸び率 ：１．０％（潤滑：ドライ） 圧延速度：５０ m/min 張力付加：ピンチ力 ０〜５kgf/mm²

【００４８】 シート材が、板厚Ｈ１０mmで０〜５％
の端伸び（中伸び）材である場合において、張力σを
１．０(kgf・mm^-2）にし、本発明で規定する上記（２）
式σ≧１．５−０．５Ｈを満足させた本発明の実験例で
は、圧延後の板形状はフラットであり、うねりの発生は
認められず良好であった。これに対して、張力σが０．
５(kgf・mm^-2）で、σ≧１．５−０．０５Ｈを満足しな
い比較例では、圧延後の板形状はフラットであったが、
中程度（１．０％）のうねりの発生が認められた。

【００４９】 シート材が、板厚Ｈ１５mmで０〜５％
の端伸び（中伸び）材である場合において、張力σを
０．７５(kgf・mm^-2）にし、本発明で規定する上記
（２）式σ≧１．５−０．０５Ｈを満足させた本発明の
実験例では、圧延後の板形状はフラットであり、うねり
の発生は認められず良好であった。これに対して、張力
σが０．３(kgf・mm^-2）で、本発明で規定する上記
（２）式σ≧１．５−０．５Ｈを満足しない比較例で
は、圧延後の板形状はフ ラットであったが、中程度
（０．８％）のうねりの発生が認められた。

【００５０】 シート材が、板厚Ｈ２０mmで０〜５％
の端伸び（中伸び）材である場合において、張力σを
０．５(kgf・mm^-2）にし、本発明で規定する上記（２）
式σ≧１．５−０．５Ｈを満足させた本発明の実験例で
は、圧延後の板形状はフラットであり、うねりの発生は
認められず良好であった。これに対して、張力σが０．
３(kgf・mm^-2）で、本発明で規定する上記（２）式σ≧
１．５−０．５Ｈを満足しない比較例では、圧延後の板
形状はフ ラットであったが、中程度（０．６％）の
うねりの発生が認められた。

【００５１】 シート材が、板厚Ｈ２５mmで０〜５％
の端伸び（中伸び）材である場合において、張力σを
０．２５(kgf・mm^-2）にし、本発明で規定する上記
（２）式σ≧１．５−０．５Ｈ を満足させた本発明の
実験例では、圧延後の板形状はフラットであり、うねり
の発生は認められず良好であった。これに対して、張力
σが０．１５(kgf・mm^-2）で、本発明で規定する上記
（２）式σ≧１．５−０．５Ｈを満足しない比較例で
は、圧延後の板形状はフラットであったが、軽度（０．
２％）のうねりの発生が認められた。

【００５２】（実験例２）本発明を評価するために、前
記図８に示した本発明による新知能板圧延機を用い、シ
ート材の板厚Ｈ別にシート材の入側での板急峻度λｉ
（％）を予め測定し、この板急峻度に応じてこのシート
材の板形状を矯正するために、圧下による伸び率（％）
を変化させた場合のシート材の圧延後のうねりの発生状
況を調査した。

【００５３】［実験条件］ ワークロールサイズ：φ５００mm×４０００mm シート材 材質：ＳＳ４１ 板厚：１０mm、２０mm、２５mm、 板幅：３０００mm 長さ：１０ m 板急峻度：端伸び（中伸び）０〜１０％ 圧延速度：５０ m/min 張力付加：ピンチ力 ０．５〜１．０kgf/mm²

【００５４】 板厚Ｈ１０mmでコイル内で板急峻度が
０〜１０％の端伸び（中伸び）材であるシート材の場合
において、形状を直すために、上記（１）式にε≧λ／
５に基づき、伸び率εをε≧λ／５を満足するように２
％に設定し、この伸び率になるように圧下を制御した。
このときの張力が、σ≧１．５−０．５Ｈを満足するよ
うに、ピンチ力を入・出側１．０ｋｇｆ／mm² に設定し
た。その結果、圧延後の板形状はフラットであり、うね
りの発生は認められず良好であった。これに対して、比
較例では伸び率εをε≧λ／５を満足しない１．０％に
設定し、この伸び率になるように制御した。その結果、
圧延後の板形状にうねりがないが、十分に形状を直すこ
とができず２〜４％の形状不良が残存した。

【００５５】 板厚Ｈが１５mmでコイル内での板急峻
度が０〜１０％の端伸び（中伸び）材であるシート材の
場合において、形状を直すために、上記（１）式にε≧
λ／５に基づき、伸び率εをε≧λ／５を満足するよう
に、０．８％に設定し、この伸び率になるように、圧下
率を制御した。このときの張力がσ≧１．５−０．０５
Ｈを満足するように、ピンチ力を入側・出側とも０．７
５kgf/mm² に設定した。その結果、圧延後の板形状はフ
ラットであり、うねりの発生は認められず良好であっ
た。これに対して、比較例では伸び率εをε≧λ／５を
満足しない１．０％に設定し、この伸び率になるように
圧下率を制御した。その結果、圧延後うねりはないが、
１〜２．５％の形状不良が残存した。

【００５６】 板厚Ｈが２０mmでコイル内での板急峻
度が０〜１０％の端伸び（中伸び）材であるシート材の
場合において、形状を直すために、上記（１）式にε≧
λ／５に基づき、伸び率εをε≧λ／５を満足するよう
に、２％に設定し、この伸び率になるように、圧下率を
に制御した。このときの張力がσ≧１．５−０．０５Ｈ
を満足するように、ピンチ力を入側・出側とも０．５kg
f/mm² に設定した。その結果、圧延後の板形状はフラッ
トであり、うねりの発生は認められず良好であった。こ
れに対して、比較例では伸び率εをε≧λ／５を満足し
ない１％に設定し、この伸び率になるように圧下率を制
御した。その結果、圧延後の板形状はフラットであった
が、０．７〜２．０％のうねりの％発生が認められた。

【００５７】 板厚Ｈが２５mmで板急峻度が０〜５％
の端伸び（中伸び）材であるシート材の場合において、
形状を直すために、上記（１）式にε≧λ／５に基づ
き、伸び率εをε≧λ／５を満足するように２％に設定
し、この伸び率になるように、圧下率を上限２．２％、
下限１．８％に制御した。このときの張力がσ≧１．５
−０．０５Ｈを満足するように、ピンチ力を入側・出側
ともkgf/mm² に設定した。その結果、圧延後の板形状は
フラットであり、うねりの発生は認められず良好であっ
た。これに対して、比較例では伸び率εをε≧λ／５を
満足しない１％に設定し、この伸び率になるように、圧
下率を制御した。その結果、圧延後の板形状はフラット
であったが、軽度（０．３〜１．２％）のうねりの発生
が認められた。

【００５８】（実験例３）上記の実験例は、シート材の
板急峻度がコイル内で分かっている場合についてのもの
であるが、シート材の板急峻度が分かっていない場合に
は、以下のようにして圧下率と張力を制御した。この実
験例３では、圧延機の手前に配設した形状検出器を用い
てシート材の板急峻度を測定し、これを直すための必要
最小限の圧下率をε≧λ／５から計算し、この計算値と
予め入力した上限・下限値の圧下率（板厚精度保障のた
め）の範囲内で前記圧下率を決めた。また、張力につい
ては、シート材の板厚からσ≧１．５−０．０５Ｈより
計算して決めた。

【００５９】この実験例３でのシート材の板厚Ｈは１０
mmで、形状検出器において板急峻度が０〜１０％の端伸
び（中伸び）材であることが検出された。このシート材
の形状を直すために必要最小限の圧下率を、上記（１）
式にε≧λ／５に基づき計算し、この計算値と（板厚精
度保障のため）予め入力した圧下率の上限２．５％、下
限１．０％の範囲内で圧下率を計算し圧延をした。その
結果、うねりがなく板形状のフラットな板を製造するこ
とができた。

【００６０】

【発明の効果】本発明では、、主として板厚が５mm以上
のシート状厚板を圧延対象とする場合において、新型式
知能板圧延機により圧延する際に、その入側および出側
でシート材に対して張力を付加して圧下することによ
り、圧延形状の制御性を改善し、良好な圧延形状を長時
間に亘って安定確保でき、生産性の低下を伴わない板圧
延が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験で用いた新型式知能板圧延機（モデル）の
構造例を示す断面説明図。

【図２】（ａ）図は、本発明でいうシート材のうねりの
急峻度を説明するための立体説明図、（ｂ）図は、本発
明でいうシート材の板急峻度と端伸び状態を説明するた
めの立体説明図、（ｃ）図は、本発明でいうシート材の
中伸び状態を説明するための立体説明図。

【図３】実験で得られたシート材の伸び率とうねりの急
峻度との関係を示す説明図。

【図４】実験で得られたシート材の伸び率と板急峻度と
の関係を示す説明図。

【図５】実験で得られたシート材が厚１０mmで３％端伸
びの場合の前方張力と後方張力とうねりの発生との関係
を示す説明図。

【図６】実験で得られたシート材が厚１０mmでフラット
の場合の前方張力と後方張力とうねりの発生との関係を
示す説明図。

【図７】実験で得られたシート材が厚２０mmでフラット
の場合の前方張力と後方張力とうねりの発生との関係を
示す説明図。

【図８】（ａ）図は、本発明の実施例での圧延機例での
新型式知能板圧延機の構造例を示す断面説明図、（ｂ）
図は、（ａ）図の正面での部分断面説明図。

【図９】（ａ）図は、本発明で用いる新型式知能板圧延
機の構造例を示す断面説明図（ｂ）図は、（ａ）図の正
面での部分断面説明図。

【図１０】本発明で用いる新型式知能板圧延機による圧
延後の板のうねり状態を示す立体説明図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 主圧下装置 ３ａ 上インナーハウジング ３ｂ 下インナーハウジング ３ｆ 架台 ４、４ａ〜４ｃ 分割バックアップロール ５、５ａ〜５ｄ 分割バックアップロール ６ 荷重検出装置 ７ 圧下機構 ８ａ 上ワークロール ８ｂ 下ワークロール ９ 下バックアップロール １０ 圧延材（シート材） １０ａ 板 １０ｃ 板中央部 １０ｓ 板端部 １１ａ、１１ｂ ピンチロール（張力付加装置） １２ 作動装置 １３、１３ａ〜１３ｃ 板形状検出器 １４ 演算装置 １５ 駆動制御装置 １６ 信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｂ 39/08 Ｂ２１Ｂ 37/00 １１６Ａ １１７Ｂ (72)発明者 左田野 豊 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 野原 由勝 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 Ｆターム(参考） 4E024 AA07 BB01 BB03 CC01 CC02 DD18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも上下いずれか一方において、
   軸方向に３分割以上に分割した分割バックアップロール
   によってワークロールを支持する機構を有し、各々の分
   割バックアップロールにそれぞれ独立に荷重検出装置、
   圧下機構および圧下位置検出装置とを設けた板圧延機お
   いて、入側および出側に該シート材に張力を付加する張
   力付加装置を配設したことを特徴とする板圧延機。
2. 【請求項２】 圧延機の手前にシート材の板形状を測定
   する形状検出器を配設したことを特徴とする請求項１に
   記載の板圧延機。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の板圧延
   機によりシート材を圧延する際に、入側および出側の張
   力σ(kgf・mm^-2）を、シート材の板厚Ｈ（mm）との関係
   において次式 σ≧１．５−０．０５Ｈ を満足する値にして圧延することを特徴とする板圧延方
   法。
4. 【請求項４】 圧延前のシート材の板形状を板幅方向で
   ３点以上測定し、この測定結果からシート材の板急峻度
   を求め、この板急峻度に応じて該シート材の板形状を矯
   正するために必要な伸び率を計算し、この計算伸び率に
   なるように圧下と張力を制御することを特徴とする請求
   項３に記載の板圧延方法。
5. 【請求項５】 シート材の板急峻度に応じてシート材の
   板形状を矯正するための伸び率を、シート材の板急峻度
   λ（％）、伸び率ε（％）との関係が次式 ε≧λ／５ を満足させるように設定することを特徴とする請求項３
   または請求項４に記載の板圧延方法。