JP2000176504A - 熱延鋼帯のスキンパスミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲のサイズおよび鋼種の熱延鋼帯に対
し、目標とする良好な平坦度を適切に付与することがで
き、しかも、設備を新設する場合は勿論、既存の設備を
改造する場合も大幅な改造を要せず少ない設備費で済
む、熱延鋼帯のスキンパスミルを提供する。 【解決手段】 熱延鋼帯のスキンパスミルにおいて、前
記スキンパスミルは、圧延機２と、その下流側に配置さ
れた少なくとも７本のレベラーロールが千鳥状に設けら
れているレベラー装置４と、レベラー装置４の下流側に
配置されたテンションリール６とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広範囲のサイズ
および鋼種の熱延鋼帯に対して、既存設備の大幅な改造
を行うことなく、良好な平坦度を付与することができる
スキンパスミルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱延鋼帯の平坦度に対する要求は、近年
ますます厳しくなりつつあると共に、自動車用鋼板を中
心としてハイテン材などの硬質鋼帯の比率が増加してい
る。

【０００３】熱延鋼帯に対し、目標とする平坦度を付与
するために、従来からスキンパスミルによるスキンパス
圧延によって、鋼帯に対する平坦度の矯正が行われてい
る。しかしながら、熱延鋼帯の代表的なサイズは、板厚
１．０〜６．５ｍｍ、板幅５００〜２０００ｍｍ程度と
極めて広範囲にわたっており、また、その強度レベル
も、３００〜８００ＭＰａと、軟質鋼板から硬質鋼板ま
で広い範囲にわたっている。従って、このようなサイズ
および強度レベルが広範囲の熱延鋼帯に対し、従来のス
キンパスミルでは、上述した厳しい平坦度に対する要求
に対応することが困難になってきた。

【０００４】このような状況において、熱延鋼帯に対
し、高度の平坦度を確保するために、圧延機の下流側に
テンションレベラーが配置されたスキンパスミルを設
け、スキンパスミルによって熱延鋼帯の形状を矯正する
ことが行われている。上記スキンパスミルによれば、圧
延機とテンションレベラーとの間に、ブライドルロール
を設置することなく、両者を直結することによってライ
ン長を短縮することができ、鋼帯のオフレベラー部を低
減することができるという利点がある。

【０００５】図３は、従来のスキンパスミルの概略配置
図である。図面に示すように、従来のスキンパスミル
は、ペイオフリール１と、溶接機１５と、入側ブライド
ルロール１６と、圧延機２と、２組程度の少数のレベラ
ーロールからなるテンションレベラー１７と、出側ブラ
イドルロール１８と、切断機１９とそしてテンションリ
ール６とら構成されている。

【０００６】上述した構成のスキンパスミルの圧延機２
で圧延された鋼帯Ａに対し、少数組のレベラーロールか
らなるテンションレベラー１７により張力下で曲げ変形
を施して、０．２から０．５％の伸びを与えることによ
って、その形状矯正が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスキン
パスミルによって、熱延鋼帯の平坦度を矯正するに際
し、板厚および板幅が大きくまたは硬質の鋼帯に、必要
とする伸び率を付与するためには、その降伏応力に対し
１０％程度の張力が必要である。従って、鋼帯に対し、
張力付与装置によって５００〜８００ＫＮの大きな張力
を付与しなければならない。

【０００８】そのために、テンションレベラー１７の下
流側に、大径のブライドルロール１８を設置し、テンシ
ョンレベラー出側の鋼帯Ａに対して、平坦度の矯正に必
要な張力を付与すると共に、テンションリール６での巻
き締まりを防止するために、出側ブライドルロール１８
の張力を、２５０ＫＮ以下にまで下げ、更に、圧延機２
の入側にも、同様なブライドルロール１６を設置する必
要がある。また、ライン長を長くせざるを得ないので、
鋼帯の通板を容易にするためには、入側に溶接機２を配
置すると共に、出側には切断機１９を配置した連続ライ
ンを設備することが必要になる。

【０００９】その結果、このようなスキンパスミルを新
設する場合は勿論、既存の設備を改造する場合でも、既
存のスキンパスミルのテンションリールによる張力が通
常２５０ＫＮ以下であることを考えると、膨大な設備費
用を要していた。

【００１０】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、広範のサイズおよび鋼種の熱延鋼帯に対し、
目標とする良好な平坦度を適切に付与することができ、
しかも、設備を新設する場合は勿論、既存の設備を改造
する場合も大幅な改造を要せず少ない設備費で済む、経
済的な熱延鋼帯のスキンパスミルを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明の、熱延鋼帯のスキンパスミルは、圧延機と、
前記圧延機の下流側に配置された、少なくとも７本のレ
ベラーロールが千鳥状に設けられているレベラー装置
と、前記レベラー装置の下流側に配置された、出側ブラ
イドルロールまたはテンションリールとから構成されて
いることに特徴を有するものである。

【００１２】請求項２に記載の発明は、前記レベラー装
置の少なくとも７本のレベラーロールは、駆動機能を有
していることに特徴を有するものである。テンションレ
ベラーによる熱延鋼帯の形状矯正は、次のようにして行
われる。１対または２対の伸長ロールにより、熱延鋼帯
を挟むようにしてレベラーロールに押し込み、鋼帯に高
い張力を付与することによって、鋼帯をレベラーロール
に巻き付かせる。このとき、鋼帯の平坦度に応じて発生
する張力の幅方向分布により、板幅方向に伸長率の差が
生じることによって、鋼帯の平坦度が矯正される。

【００１３】即ち、鋼帯に耳波が生じている場合には、
高い張力によって、テンションレベラーのレベラーロー
ルに巻き付いた鋼帯の、波形状をなすエッジ部において
は、これにかかる張力が低く、一方、鋼帯の板幅中央部
においては、高い張力が分布することになる。このよう
な張力分布によって、板幅中央部での伸長率が、エッジ
部の伸長率に比べて相対的に高くなる結果、鋼帯の平坦
度を改善する作用が生じる。

【００１４】上述したように、テンションレベラーによ
る形状矯正では、レベラーロールに鋼帯を巻き付けるた
めに、必然的に高い張力が必要になるので、効果的な形
状矯正を行うためには、鋼帯の降伏応力に対して、少な
くとも１０％程度の張力が必要になる。

【００１５】しかるに、通常のスキンパスミルにおける
出側張力の最大値は２５０ＫＮ程度であるため、必要な
張力を付与することができる鋼帯のサイズは限定され、
硬質な材料ほど矯正可能範囲は狭くなる。例えば強度レ
ベル８００ＭＰａ級の鋼帯に対して、降伏応力の１０％
程度の張力を付与することができるサイズ（板幅、板
厚）を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１から明らかなように、鋼帯の板幅が１
６００ｍｍの場合に、必要な張力を確保することができ
る板厚は２．０ｍｍ以下に限定され、２．０ｍｍを超え
る板厚に対しては張力が不足する。その結果、鋼帯をレ
ベラーロールに十分に巻き付けることができないため、
効果的な平坦度矯正を行うことができない。

【００１８】このような、断面積当たりの張力を大きく
することができないサイズの鋼帯に対しても、効果的に
平坦度の矯正を行うことができるようにするために、こ
の発明のスキンパスミルにおいては、圧延機の下流側に
配置されたレベラー装置が、少なくとも７本のレベラー
ロールが千鳥状に配置された構造になっている。

【００１９】上述した、少なくとも７本のレベラーロー
ルが千鳥状に配置されているレベラー装置に鋼帯を通す
ことによって、平坦度の悪い鋼帯でもこれを拘束するこ
とができ、このような拘束によって、外部から付与され
る張力が低くても、鋼帯をレベラーロールに巻き付ける
ことが可能になる。

【００２０】従って、上述した従来のテンションレベラ
ーでの矯正原理と同様に、鋼帯に耳波が生じている場合
には、波形状をなすエッジ部に、相対的に強い張力また
は圧縮力が生じ、板幅中央部には高い張力が分布するこ
とになり、このような張力分布により、板幅方向各位置
での伸びまたは圧縮変形が生じることによって、鋼帯の
平坦度が改善される。

【００２１】ただし、通常のテンションレベラーと異な
る点は、通常のテンションレベラーでは、外部から付与
する張力によって鋼帯をロールに巻き付かせるのに対し
て、この発明におけるレベラー装置では、少なくとも７
本のレベラーロールによる拘束によって、鋼帯をロール
に巻き付かせる点にある。これによって、鋼帯の長手方
向分布において幅方向位置により圧縮力が生じる場合で
あっても、平坦度の矯正が可能になる。

【００２２】レベラー装置のレベラーロールの本数が７
本未満で少ない場合には、従来のテンションレベラーの
ロール配置と同様に、波形状を有する鋼帯に対し、これ
を十分にレベラーロールに巻き付かせるような拘束を与
えることができない。

【００２３】上述したレベラーロールの本数と、波形状
の鋼帯に対する拘束状態との関係について調査を行った
結果、レベラーロールの本数が７〜９本あれば、十分な
拘束力の得られることが可能であり、レベラーロールの
本数をそれ以上に増やしても、波形状の拘束力はあまり
変化しない。

【００２４】かえって、レベラーロールの本数が増える
ことにより、ロールによる曲げ仕事が増大することに起
因して、レベラーロールの入側と出側との張力落差が大
きくなる結果、レベラー出側での張力を大きくしなけれ
ば、鋼帯を進行させることができなくなる場合が生じ
る。従って、必要以上に多数本のレベラーロールを設け
ることは適当ではない。

【００２５】但し、上記レベラーロールの本数が１０本
以上の多数であっても、各レベラーロールが駆動機能を
有しており、鋼帯の平坦度を矯正するに際し、各レベラ
ーロールを駆動させるようにすれば、鋼帯の曲げ仕事に
相当する駆動力を与えることができ、レベラー出側と入
側との張力差を低減することが可能になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、この発明のスキンパスミル
を図面を参照しながら説明する。図１は、この発明のス
キンパスミルの一実施態様を示す配置図である。図１に
示すように、この発明のスキンパスミルは、ペイオフリ
ール１と、圧延機２と、９本のレベラーロールが千鳥状
に配置されたレベラー装置４と、テンションリール６と
からなている。３は、圧延機２とレベラー装置４との間
に設けられたテンションメータロール、５は、レベラー
装置４の出側に設けられた板厚・板幅計である。

【００２７】このスキンパスミルによって形状矯正され
る鋼帯Ａのサイズは、板厚１．０〜６．９ｍｍ（主とし
て１．２〜４．５ｍｍ）、板幅６００〜２２００ｍｍで
あり、鋼帯の強度レベルは、３００〜８００ＭＰａであ
って、極めて広範囲のサイズおよび鋼種を対象とする。
テンションリール６によって、レベラー出側における鋼
帯Ａの張力を最大２５０ＫＮまで付与することができ
る。

【００２８】レベラー装置４は、図２に拡大概略正面図
で示すように、例えばロール径が１１０ｍｍの９本のレ
ベラーロール７、８が千鳥状に配置されており、ハウジ
ング１４の上フレーム１２に設置された５本の上レベラ
ーロール８の下面がパスラインに固定され、下フレーム
１３に設置された４本の下レベラーロール７は押し上げ
可能になっており、このような、上レベラーロール８と
下レベラーロール７とによって、鋼帯Ａに押し込みを付
与するものである。

【００２９】下レベラーロール７の押し込み量は、入側
押込み位置１０および出側押込み位置１１のロールによ
って独立に設定され、全体としては傾動方式によって押
込み量が設定される。下レベラーロール７および上レベ
ラーロール８は無駆動方式であり、そのロール間ピッチ
は１１０ｍｍである。下レベラーロール７および上レベ
ラーロール８には、レベリング反力によるたわみを防止
するためのバックアップロール９が設けられている。

【００３０】圧延機２は、通常の熱延鋼帯のスキンパス
ミルで使用される４重式圧延機であり、そのワークロー
ル径は６００ｍｍ、圧下力の最大値は１１０００ＫＮで
ある。また、ワークロールベンダーの能力としては、チ
ョックあたり±１０００ＫＮである。

【００３１】図１に示した例では、レベラー装置４の出
側にブライドルロールは配置されていないが、テンショ
ンリール６により付与し得る張力が小さい場合には、レ
ベラー装置４とテンションリール６との間にブライドル
ロールを配置し、これによって、２５０ＫＮ程度の張力
を付与し得るような方式としてもよい。

【００３２】また、レベラー装置４のレベラーロール
７，８に駆動機能を持たせ、鋼帯の平坦度を矯正するに
際し、レベラーロール７，８を駆動させるようにすれ
ば、鋼帯の曲げ仕事に相当する駆動力を与えることがで
き、レベラー装置の出側と入側とにおける鋼帯の張力差
を補償して、これを低減することが可能になる結果、鋼
帯の平坦度矯正効果を一段と高めることができる。

【００３３】

【実施例】次に、この発明を実施例によって比較例と共
に説明する。図１に示した本発明のスキンパスミルを使
用し、広範囲のサイズおよび鋼種の熱延鋼帯に対する平
坦度の矯正を、熱延鋼帯の中でも特に強度レベルの高い
８００ＭＰａハイテン鋼帯に対し、以下に述べる条件で
行った。

【００３４】スキンパスミルの入側における鋼帯の急峻
度は約２〜３％であり、圧延機２によって、伸長率０．
５〜２％の加工が加えられ、その際、鋼帯の入側急峻
度、板サイズおよび圧延荷重に基づいて、圧延機のベン
ダー力が設定される。このようにして、圧延機２の出側
においては、鋼帯Ａの急峻度が１％程度まで平坦化され
る。

【００３５】図１に示すように、圧延機２の下流側に直
結されている、９本のレベラーロール７，８からなるレ
ベラー装置４の出側において、下流側のテンションリー
ル６により、最大２５０ＫＮの張力を鋼帯Ａに付与し
た。

【００３６】９本のレベラーロールからなるレベラー装
置４の押し込み量の設定は、入側押込み位置１０のロー
ルと出側押込み位置１１のロールの２個所で行い、出側
押込み位置１１のロールは、鋼帯の反りが最小になるよ
うに設定した。

【００３７】入側押込み位置１０のロールの押し込み量
は、レベラー出側と入側との張力落差があまり大きくな
りすぎない範囲で、なるべく大きな値を設定し、鋼帯の
平坦度矯正が効果的に行われるようにした。

【００３８】このような条件により、各種板厚および板
幅の鋼帯の形状矯正を行ったときの鋼帯の平坦度を表２
に示した。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２から明らかなように、鋼帯の断面積即
ち板厚および板幅が小さい場合には、鋼帯の急峻度は
０．３％以下であり、このような領域に関しては、通常
のテンションレベラーを設置した場合と同様の効果が得
られた。一方、鋼帯の断面積即ち板厚および板幅が大き
い場合であっても、すべてのサイズに対して、急峻度は
０．６％以下であった。

【００４１】比較のために、図３に示した、入側ブライ
ドルロール１６と、圧延機２と、２組程度の少数のレベ
ラーロールからなるテンションレベラー１７と、出側ブ
ライドルロール１８と、テンションリール６とから構成
されている従来の装置を使用し、各種板厚および板幅の
鋼帯に対する形状矯正を行ったときの平坦度を表３に示
す。

【００４２】

【表３】

【００４３】表３から明らかなように、従来の装置を使
用して鋼帯の平坦度矯正を行った場合には、断面積が小
さい鋼帯の場合には、良好な急峻度が得られたが、断面
積が大きい鋼帯の場合には、その急峻度が０．７〜１．
２％であり、ほとんど平坦度矯正効果が得られなかっ
た。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明のスキンパ
スミルによれば、熱延鋼帯のような広範囲のサイズおよ
び鋼種の鋼帯を形状矯正するに際し、圧延機の下流側
に、少なくとも７本のレベラーロールが千鳥状に配置さ
れたレベラー装置が配置されているので、レベラー出側
に付与される張力が小さくても、レベラー通過中の鋼帯
に存在する波形状を拘束して、レベラーロールに巻き付
けることが可能になる。

【００４５】従って、従来のように鋼帯に対し非常に高
い張力を付与しなくても、目標とする良好な平坦度を適
切に付与することができ、しかも、設備を新設する場合
は勿論、既存の設備を改造する場合も大幅な改造を要せ
ず少ない設備費で済む等、工業上、有用な効果がもたら
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスキンパスミルの一例を示す配置図で
ある。

【図２】図１におけるレベラー装置の概略拡大図である

【図３】従来のスキンパスミルの一例を示す配置図であ
る。

【符号の説明】

１ ペイオフリール ２ 圧延機 ３ テンションメータロール ４ レベラー装置 ５ 板厚・板幅計 ６ テンションリール ７ 下レベラーロール ８ 上レベラーロール ９ バックアップロール １０ 入側押込み位置 １１ 出側押込み位置 １２ 上フレーム １３ 下フレーム １４ ハウジング １５ 溶接機 １６ 入側ブライドルロール １７ テンションレベラー １８ 出側ブライドルロール １９ 切断機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 升田 貞和 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4E002 AD06 BA01 BB07 BC03 BD03 CA02 4E003 AA02 BA11 BA13 4E026 AA02 AA05 AA14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱延鋼帯の平坦度矯正を行うスキンパス
   ミルにおいて、前記スキンパスミルは、圧延機と、前記
   圧延機の下流側に配置された、少なくとも７本のレベラ
   ーロールが千鳥状に設けられているレベラー装置と、前
   記レベラー装置の下流側に配置された、出側ブライドル
   ロールまたはテンションリールとからなっていることを
   特徴とする、熱延鋼帯のスキンパスミル。
2. 【請求項２】 前記レベラー装置の少なくとも７本のレ
   ベラーロールは、駆動機能を有している、請求項１に記
   載のスキンパスミル。