JP2001105003A - 熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １本の粗バーから歩留を落とさずに極薄の熱
延鋼帯を製造する方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造機１で鋳造されたスラブは、ス
ラブ再加熱炉を通過することなく、粗圧延機２に直接送
られ、粗圧延によって粗バーとされる。粗バーは、ソレ
ノイド型誘導加熱装置３を通過する間に、幅方向全体に
わたって加熱され、長手方向に所定の温度分布を与えら
れた後、仕上圧延機４で仕上圧延されて熱延鋼帯とな
る。そして、ホットランテーブル６上でスプレー水によ
り冷却され、所定の温度でコイラー８に巻き取られる。
１本の粗バーから２つ以上の熱延鋼帯コイルを製造する
こととし、１本目の熱延鋼帯の厚さを1.2mm以上として
ホットランテーブル６上での走行性を確保する。２本目
以後の熱延鋼帯では、走間板厚変更により１本目のコイ
ルより厚さの薄いコイルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラブを粗圧延、
仕上圧延することによって、板厚の薄い熱延鋼帯を製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱延鋼帯は、スラブを粗圧延機で
粗圧延して厚さが２０〜５０mmの粗バーとなし、それを
マルチスタンドからなる仕上げ圧延機で目的の板厚まで
圧延し、ホットランテーブル上において走行中に冷却を
行った後、コイラーにより巻き取る方法で製造されてい
る。

【０００３】現状のホットストリップミルによる熱延鋼
帯の製造では、仕上板厚がおよそ2.5mm以下になると、
ホットランテーブル上において、先端部のフライングや
波打ちといった走行不良が発生して問題となっている。
このため、現在、営業生産されている熱延鋼帯の最小板
厚は1.2mmとなっている。

【０００４】このような仕上板厚の制約を回避し、板厚
0.8mm程度の極薄熱延鋼帯を製造するための技術が、特
開平１０−２０２３０９号公報に開示されている。この
先行技術は、粗バーをコイルボックスでいったん大径コ
イルに巻き取った後、巻き戻して仕上圧延機に粗バーを
供給し、仕上圧延機にて圧延される熱延鋼帯の先端部
を、ホットランテーブル上での走行不良が起こらない程
度に厚くすると共に、圧延速度も遅くしておき、先端部
がコイラーに巻きついた後に、走間板厚変更により厚さ
を目標厚に変更すると共に、圧延速度も速くして圧延を
行うものである。

【０００５】また、同公報には、先行技術として、粗圧
延機と仕上圧延機の間に設けられたコイルボックスと接
合機を用いて粗バーを接合し、仕上圧延機でいわゆる連
続圧延を行い、走間板厚変更し、コイラー前面で鋼帯を
切断することにより、異なる厚さの鋼帯を製造する方法
が記載されている。この方法によれば、コイラー前面で
の切断からコイラーに巻きつくまでの間を除いて、ホッ
トランテーブルを走行する鋼帯には常にコイラーからの
張力がかかっているため、ホットランテーブルでの走行
不良が回避され、極薄の鋼帯を製造することが可能とな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−２０２３０９号公報に記載される先行技術には、
次のような課題がある。 (1) 熱延鋼帯先端の肉厚部が歩留ロスになる。 (2) 一般のホットストリップミルでは、スラブ再加熱炉
の炉長により、圧延できるスラブの長さが制限されてい
る。したがって、操業の自由度にも制限がある。また、
先行技術には、大径コイルを巻き取れるコイルボックス
が記載されているが、スラブの長尺化による歩留向上に
は限度がある。 (3) 薄物熱延鋼帯の製造においては、仕上圧延中の抜熱
量が大きく、圧延仕上温度の確保が大きな課題である。
先行特許に記載されているコイルボックスには、粗バー
を保熱する効果しか期待できないため、圧延仕上温度の
確保が困難である。

【０００７】また、同公報に従来技術として記載されて
いる方法は、連続圧延を行うために、コイルボックスや
接合機、コイラー前のコイル切断機等、大掛かりな設備
を必要とするという問題点がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、１本の粗バーから歩留を落とさずに極薄の熱延
鋼帯を製造する方法、その際、スラブ再加熱炉によりス
ラブの炉長が制限されるのを回避する方法、及びその
際、圧延材の仕上げ圧延温度を確保する方法を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バー
となし、粗バーを仕上圧延機で仕上圧延して、１つの粗
バーから２本以上の熱延鋼帯を製造する方法であって、
１本目の熱延鋼帯の板厚を1.2mm以上となるように仕上
げ圧延し、２本目以降の熱延鋼帯のうち少なくとも１本
の板厚を、１本目の熱延鋼帯の板厚より小さくなるよう
に仕上げ圧延することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法
（請求項１）である。

【００１０】本手段においては、１つの粗バーから２種
類以上の製品となる熱延鋼帯を製造するようにしてい
る。そして、そのうち、最初の１本目は、板厚が1.2mm
以上の熱延鋼帯としている。この熱延鋼帯の長さは、仕
上げ圧延機からコイラーまでの距離よりも長く選定され
ている。よって、この部分がホットランテーブルを走行
するときは、板厚が厚いので走行不良を起こすことがな
い。２本目以降の熱延鋼帯には、板厚が1.2mm未満のも
のが含まれていることがあるが、この部分が圧延されて
ホットランテーブルを走行する際には、それより前に圧
延された部分がコイラーに巻きついており、コイラーか
らの張力がかけられているので、走行不良を起こすこと
がない。よって、板厚が1.2mm未満の極薄熱延鋼帯を安
定して製造することができる。

【００１１】なお、板厚が異なる各熱延鋼板は、コイラ
ーの前に設けられた切断機で切断して別々のコイラーに
巻き取るようにしてもよいし、１つのコイラーに巻取
り、後にホットスキンパスミル等において分割するよう
にしてもよい。

【００１２】本手段においては、前記特開平１０−２０
２３０９号公報に記載される先行技術と異なり、仕上げ
圧延される先端部をも製品とすることができるので、歩
留低下をきたす部分は走間板厚変更の途中部分のみとな
り、歩留の低下はほとんど起こらない。また、連続圧延
ではないので、コイルボックスや接合機等の設備を必要
としない。

【００１３】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、連続鋳造機で鋳造したスラブ
を、スラブ再加熱炉を経由することなく、直接、粗圧延
機に送って粗圧延することを特徴とするもの（請求項
２）である。

【００１４】本手段においては、スラブ再加熱炉を使用
しないので、スラブ長さがスラブ再加熱炉のサイズによ
って制限されることがない。よって、複数の熱延コイル
を製品として採取できるような長いスラブを使用するこ
とができるので、圧延計画がやりやすくなる。スラブ長
さが長くなると、コイルの大きさも大きくなり、コイラ
ーで巻き取れなくなることも考えられるが、本手段にお
いては、１個の粗バーから複数のコイルを採取するの
で、前述のようにコイラーの前に切断機を設け、コイル
ごとに別のコイラーで巻き取るようにすれば、この問題
は回避される。

【００１５】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、粗圧延機と仕
上圧延機の間に設置され、粗バーを幅方向全体にわたっ
て加熱する加熱装置により粗バーを加熱し、その後、仕
上圧延機で粗バーを仕上圧延することを特徴とするもの
（請求項３）である。

【００１６】本手段においては、加熱装置により粗バー
を加熱しているので、熱延鋼帯の板厚が薄くなり、その
ため圧延温度の低下が大きい場合でも、仕上圧延温度を
フェライト変態開始温度以上に保つことができる。特
に、前記第１の手段、第２の手段においては、極薄とな
る部分が粗バーの後方側になるので、粗バー自体の温度
の低下も大きくなる。このため、粗バーを加熱すること
は特に重要である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明を実施する熱間圧
延設備列の概略レイアウトを示す図である。図１におい
て、１は連続鋳造機、２は粗圧延機、３はソレノイド型
誘導加熱装置、４は仕上圧延機、５は仕上圧延機出側温
度計、６はホットランテーブル、７はストリップシャ
ー、８はコイラーである。

【００１８】連続鋳造機１で鋳造されたスラブは、スラ
ブ再加熱炉を通過することなく、粗圧延機２に直接送ら
れ、粗圧延によって粗バーとされる。粗バーは、ソレノ
イド型誘導加熱装置３を通過する間に、幅方向全体にわ
たって加熱され、長手方向に所定の温度分布を与えられ
た後、仕上圧延機４で仕上圧延されて熱延鋼帯となる。
そして、ホットランテーブル６上でスプレー水により冷
却され、所定の温度でコイラー８に巻き取られる。

【００１９】本発明の方法で圧延された熱延鋼帯の長手
方向板厚分布を、模式的に図２に示す。図２を見ると分
かるように、１本の粗バーから製造される熱延鋼帯は２
つの部分に分かれており、圧延の先頭部である第１の熱
延鋼帯の厚さｔ₁は、ホットランテーブルの走行に支障
のない範囲である1.2mm以上の厚さとされている。圧延
の後部である第２の熱延鋼帯の厚さｔ₂は、ホットラン
テーブルの走行が問題となり、通常は圧延できない範囲
である1.2mm未満とされている。第１の熱延鋼帯、第２
の圧延鋼帯とも、製品として出荷できるだけの長さを有
している。テー−パ部は走間板厚変更にともなう過渡的
な領域であり、通常１０ｍ以下に収まっている。

【００２０】このような形状の熱延鋼帯を製造するに
は、まず、仕上圧延により、板厚ｔ₁の第１の熱延鋼帯
を製造する。第１の熱延鋼帯の仕上圧延が終了したら、
走間板厚変更を行い、板厚をｔ₁からｔ₂に変更する。さ
らに、板厚ｔ₂の第２の熱延鋼帯に相当する部分を圧延
して、仕上圧延を終える。仕上圧延を終了した熱延鋼帯
は、ホットランテーブル６上を走行し、ストリップシャ
ー７でテーパ部において２つに切断され、それぞれ別の
コイラー８で巻き取られる。このようにして製造された
２本の熱延鋼帯は、いずれも製品として出荷される。

【００２１】特開平１０−２０２３０９号公報に記載さ
れた先行技術の方法では、熱延鋼帯先端の肉厚部は、ホ
ットランテーブル上の走行状態を改善するために必要と
されており、ほぼホットランテーブル全長に匹敵する長
さである。この肉厚部は、製品とするには短すぎ、歩留
ロスとなってしまう。本発明の方法では、肉厚部に相当
する第１の熱延鋼帯も製品となるため、先行技術よりも
歩留が向上する。

【００２２】１例として、本発明による圧延を行った場
合と、特開平１０−２０２３０９号公報に記載された圧
延を行った場合の歩留を比較する。板厚1.0mm、幅1000m
m、重量１５トン（長さおよそ1900ｍ）の熱延鋼帯を製
造する場合の歩留を考えてみる。ホットランテーブルの
長さは150ｍとする。

【００２３】特開平１０−２０２３０９号公報の圧延方
法で製造した場合の歩留は以下のようになる。まず、熱
延鋼帯の先端に、板厚1.2mm、幅1000mm、ホットランテ
ーブル全長に相当する長さ150ｍの肉厚部を形成する。
次に、走間板厚変更による、長さ10ｍのテーパ部を経
て、上記の板厚1.0mmの熱延鋼帯を製造したとする。こ
のとき、以下のような計算により、歩留は90.9％にな
る。 1.0ラ1900／（1.2ラ150＋1.1ラ10＋1.0ラ1900）×100＝90.9
（％）

【００２４】本発明を適用したときの歩留は以下のよう
になる。最初に、板厚1.2mm、幅1000mm、重量１５トン
（長さおよそ1600ｍ）の熱延鋼帯を圧延し、引き続いて
走間板厚変更を行い、長さ10mのテーパ部形成の後、板
厚1.0mm、幅1000mm、重量１５トン（長さおよそ1900
ｍ）の熱延鋼帯を製造したとする。このとき、板厚1.2m
mの部分も製品となるため、歩留は、以下に示すように9
9.7％になる。 （1.2ラ1600＋1.0ラ1900）／（1.2ラ1600＋1.1ラ10＋1.0ラ19
00）×100＝99.7（％） 両者を比較すると、本発明の方法の場合、従来技術と比
較して飛躍的に歩留が向上することがわかる。

【００２５】通常のホットストリップミルでは、連続鋳
造されたスラブ（ほとんどの場合、室温近くまで温度が
下がっている）を、スラブ再加熱炉で加熱した後に圧延
して、熱延鋼帯を製造している。このため、圧延できる
スラブの長さは、スラブ再加熱炉の炉長以下に制限され
る。これに対し、本発明の実施の形態では、連続鋳造さ
れたスラブを直接、粗圧延機２に送って粗圧延するた
め、スラブ再加熱炉の炉長による制約を受けず、本発明
を適用できる注文の幅を広げることができる。特に、本
発明においては、１本の粗バーから２コイル以上の製品
を製造するために製品に必要とされる最低長さ（重量）
の関係から、必要とされるスラブの長さが長くなること
があるので、スラブ再加熱炉を通さない方法とすること
が特に有用である。

【００２６】本発明を実施するホットストリップミルが
備えているスラブ再加熱炉は、最大で１０ｍまでのスラ
ブを加熱することができるものとする。スラブの厚さを
260mm、スラブの幅を1000mmとすると、加熱できる最長
スラブの重量は２０トンである。このスラブを用いて、
前述のように、板厚1.0mm、幅1000mm、重量１５トン
（長さおよそ1900ｍ）の熱延鋼帯を製造すると、残りは
５トンしかない。このような小さなコイルの注文は少な
いので、この部分を板厚1.2mm以上の製品コイルとする
ことができる機会は少ない。しかし、連続鋳造したスラ
ブを、スラブ再加熱炉を経由せずに、直接、粗圧延機２
に送って圧延すれば、重量３０トンのスラブから各々１
５トンの熱延鋼帯２コイルを製造することができ、どち
らも製品とすることができる。このように、本発明の請
求項２の方法を用いれば、圧延計画が立てやすくなる。

【００２７】仕上圧延機出側温度計５で測定される圧延
仕上温度は、炭素鋼を中心とした熱延鋼帯の材質と密接
な関係がある。圧延仕上温度をフェライト変態開始温度
以上に確保できなければ、熱延鋼帯の材質が劣化してし
まう。また、圧延材の温度低下は、圧延負荷の増大を招
き、極端な場合には、仕上圧延不能という事態も起こり
うる。薄物熱延鋼帯は、仕上圧延中の温度低下が激し
く、特にこれらの問題が顕在化しやすい。そこで、粗バ
ーの温度を高く保つことが重要である。特に、スラブ再
加熱炉を通さない場合には、粗バーの温度が低下する傾
向があるので、そのままでは必要な圧延仕上温度を確保
することが困難になる。

【００２８】特開平１０−２０２３０９号公報では、コ
イルボックスの使用が明記されているが、コイルボック
スには、粗バーを保熱する効果しか期待できず、温度制
御は不可能である。そこで、本発明の実施の形態では、
粗圧延機２と仕上圧延機４の間に、粗バーを幅方向全体
にわたって加熱することのできるソレノイド型誘導加熱
装置３を備え、粗バーを積極的に加熱するようにしてい
る。ソレノイド型誘導加熱装置３は制御応答性に優れ、
粗圧延機２とソレノイド型誘導加熱装置３の間で測定し
た粗バーの温度や、仕上圧延のパススケジュールといっ
た操業条件をもとに、圧延仕上温度を制御することも可
能である。

【００２９】もちろん、コイルボックスや保熱カバーな
どの粗バーを保熱する装置を、ソレノイド型誘導加熱装
置３と併用することは、本発明の適用を何ら妨げるもの
ではない。むしろ、誘導加熱による消費電力を低減する
ために、粗バーの保熱装置を積極的に活用すべきであ
る。

【００３０】以上の本発明の実施形態に関する説明で
は、熱延鋼帯２本を１本のスラブから製造する場合を例
にとったが、３本以上の熱延鋼帯製造にも、本発明がそ
のまま適用できることはいうまでもない。

【００３１】また、第１の熱延鋼帯の厚さを1.2mm以
上、第２の熱延鋼帯の厚さを1.2mm以下として説明した
が、一般に板厚が薄くなるほどホットランテーブルの走
行性が不安定になるので、たとえば板厚が1.2mmの熱延
鋼帯を製造したいとき、第１の熱延鋼帯の厚さを1.6m
m、第２の熱延鋼帯の厚さを1.2mmとするような方法も採
用することができる。

【００３２】

【実施例】板厚1.2mm、幅1000mm、重量１５トンの熱延
鋼帯と、板厚1.0mm、幅1000mm、重量１５トンの熱延鋼
帯を、本発明の方法により実際に製造した。板厚260m
m、幅1000mm、長さ１８ｍのスラブを連続鋳造し、再加
熱炉を通さずに直接粗圧延して板厚３２mmの粗バーとし
た。粗バーは粗圧延機２と仕上圧延機４の間のほぼ全域
で、保熱カバーにて保熱されており、コイルボックスと
同様の保熱効果が得られていると考えられる。板厚1.2m
mの熱延鋼帯先端の仕上圧延速度は650mpmで、先端がコ
イラー８に噛み込んだところから13mpm/sで仕上圧延速
度を1200mpmまで加速し、その後は1200mpmで圧延した。

【００３３】図３は、圧延仕上温度の変化を、ソレノイ
ド型誘導加熱装置３による粗バー加熱の有無で比較した
グラフである。粗バーの加熱が無い場合は、黒丸のグラ
フで表されるように、板厚1.2mmの先端部と、板厚1.0mm
の後端部で、本実施例の鋼種で最低限必要とされる圧延
仕上温度の800℃を下回っている。白丸のグラフは、圧
延仕上温度が800℃以下になると予測される部分に対
し、圧延仕上温度が800℃になるように、ソレノイド型
誘導加熱装置３を制御して粗バーを加熱したときの圧延
仕上温度を示す。図３から、ソレノイド型誘導加熱装置
３を使用することにより、熱延鋼帯の全域にわたり、圧
延仕上温度が目標の800℃を越えるようにできているこ
とがわかる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る発明においては、仕上げ圧延される先端部を
も製品とすることができるので、歩留低下をきたす部分
は走間板厚変更の途中部分のみとなり、歩留の低下はほ
とんど起こらない。また、コイルボックスや接合機等の
設備を必要としない。

【００３５】請求項２に係る発明においては、スラブ長
さがスラブ再加熱炉のサイズによって制限されることが
ない。よって、複数の熱延コイルを製品として採取でき
るような長いスラブを使用することができるので、圧延
計画がやりやすくなる。

【００３６】請求項３に係る発明においては、熱延鋼帯
の板厚が薄くなり、そのため圧延温度の低下が大きい場
合でも、仕上圧延温度をフェライト変態開始温度以上に
保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する熱間圧延設備列の概略レイア
ウトを示す図である。

【図２】本発明の方法で製造した熱延鋼帯の板厚分布を
示す模式図である。

【図３】本発明の実施例における、粗バー加熱の有無と
圧延仕上温度との関係を比較した図である。

【符号の説明】

１…連続鋳造機 ２…粗圧延機 ３…ソレノイド型誘導加熱装置 ４…仕上圧延機 ５…仕上圧延機出側温度計 ６…ホットランテーブル ７…ストリップシャー ８…コイラー

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．
１６）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 特開平１０−２０２３０９号公報の圧延
方法で製造した場合の歩留は以下のようになる。まず、
熱延鋼帯の先端に、板厚1.2mm、幅1000mm、ホットラン
テーブル全長に相当する長さ150ｍの肉厚部を形成す
る。次に、走間板厚変更による、長さ10ｍのテーパ部を
経て、上記の板厚1.0mmの熱延鋼帯を製造したとする。
このとき、以下のような計算により、歩留は90.9％にな
る。 1.0×1900／（1.2×150＋1.1×10＋1.0×1900）×100＝
90.9（％）

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】 本発明を適用したときの歩留は以下のよ
うになる。最初に、板厚1.2mm、幅1000mm、重量１５ト
ン（長さおよそ1600ｍ）の熱延鋼帯を圧延し、引き続い
て走間板厚変更を行い、長さ10mのテーパ部形成の後、
板厚1.0mm、幅1000mm、重量１５トン（長さおよそ1900
ｍ）の熱延鋼帯を製造したとする。このとき、板厚1.2m
mの部分も製品となるため、歩留は、以下に示すように9
9.7％になる。 （1.2×1600＋1.0×1900）／（1.2×1600＋1.1×10＋1.
0×1900）×100＝99.7（％） 両者を比較すると、本発明の方法の場合、従来技術と比
較して飛躍的に歩留が向上することがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本屋敷 洋一 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 (72)発明者 関根 宏 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 AA04 AD02 AD04 BA01 BB01 BD05 BD06 BD08 CA08 CB08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーと
   なし、粗バーを仕上圧延機で仕上圧延して、１つの粗バ
   ーから２本以上の熱延鋼帯を製造する方法であって、１
   本目の熱延鋼帯の板厚を1.2mm以上となるように仕上げ
   圧延し、２本目以降の熱延鋼帯のうち少なくとも１本の
   板厚を、１本目の熱延鋼帯の板厚より小さくなるように
   仕上げ圧延することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱延鋼帯の製造方法で
   あって、連続鋳造機で鋳造したスラブを、スラブ再加熱
   炉を経由することなく、直接、粗圧延機に送って粗圧延
   することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の熱延鋼帯
   の製造方法であって、粗圧延機と仕上圧延機の間に設置
   され、粗バーを幅方向全体にわたって加熱する加熱装置
   により粗バーを加熱し、その後、仕上圧延機で粗バーを
   仕上圧延することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。