JP2001239312A - 金属板の平坦度制御方法及び装置 - Google Patents
金属板の平坦度制御方法及び装置Info
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Abstract
の幅方向エッジ部に発生する鋼板波を防止し、平坦度を
向上させること。 【解決手段】 タンデムミルである仕上げ圧延機間で、
或いはリバーシングミルである仕上げ圧延機の入側及び
/又は出側において、金属板の幅エッジ部及び幅中央部
の表面温度を測定し、測定した表面温度に基づき、金属
板の幅エッジ部の加熱温度を制御し、仕上げ圧延後に金
属板を冷却することにより、表面温度の分布が平坦にな
るようにした金属ストリップの平坦度制御方法。
Description
ム、チタン等の熱間金属圧延板の幅方向エッジ部に発生
する耳波が、冷却前の幅方向の温度偏差が原因となって
発生することに着目し、タンデムミルである仕上げ圧延
機間に設けた加熱装置により金属板のエッジ部を加熱
し、又はリバーシングミルである仕上げ圧延機入側及び
/又は出側において金属板の幅エッジ部を加熱し、引き
続き仕上げ圧延後に冷却することによって金属板の平坦
度を制御する方法及び装置に関する。具体的には、特に
熱延鋼板や厚板鋼板の平坦度制御方法及び装置に関する
ものである。
ら次工程の冷却工程を経て冷却後に発生する鋼板波(耳
波)は、熱間圧延機、或いは圧延後の熱間矯正機で幅方
向中央部に若干の鋼板波(中波)を発生させることによ
り、鋼板波を過補償して防止する方法を採っていた。ま
た、これでも制御がうまく行かない場合は、精整工程で
矯正加工を施すことが新たに必要であった。
止するための方法が種々提案されている。例えば、特開
平5−269527号公報では、金属ストリップの平坦
度形状制御方法として、冷却完了後に金属ストリップを
巻き取る前にテンションレベラーを設置して平坦度矯正
を行う方法に於いて、該テンションレベラーの最終ロー
ル直前のロールを金属ストリップの張力の幅方向分布が
測定可能な形状検出ロールとし、該形状検出ロールから
の金属ストリップの平坦度情報を基に該形状検出ロール
の押し込み量設定を変更して金属ストリップの平坦度形
状を制御する方法が提案されている。また、特開平10
−263658号公報では、熱間仕上圧延機の出側に設
置した平坦度計による平坦度情報と巻き取り機前に設置
した平坦度計によって測定される巻き付く前の平坦度情
報より、伸び率差を求めて仕上圧延機のベンダー制御に
フィードバックすることによって金属ストリップの平坦
度形状を制御する方法が提案されている。さらに、特許
第2792788号公報に先端反り防止を目的として、
粗圧延−仕上げ圧延間にローラレベラとエッジヒータを
設ける発明が開示されている。
た特開平5−269527号公報或いは特開平10−2
63658号公報記載の金属ストリップの平坦度形状制
御方法では、平坦度形状制御の基準となる情報として
は、平坦度或いは伸び歪み差であり、板幅方向にわたる
温度分布情報はない。圧延工程で常温近くまで冷却すれ
ば板幅方向にわたる温度分布はフラットであるが、通
常、殆どの材料は材質の作り込みのために高温で巻き取
るために、板幅方向に渡る温度分布は板端部が中央部に
比べて低くなる温度偏差が発生する。従って、一旦この
ような方法で伸び歪み差が解消されたとしても、この時
点での温度偏差が常温になると熱応力として残留してし
まうため、平坦度の改善には結びつかない。また、特許
第2792788号公報に記載の装置においても、仕上
げ圧延中に発生するエッジ部の温度降下を補償できない
ため、冷却後の平坦度改善は期待できない。
点を解決するもので、冷却後の金属板の幅方向エッジ部
に発生する耳波を防止し、平坦度を向上させることが可
能な平坦度制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。
ム圧延において圧延機と圧延機の間に鋼板エッジ部を加
熱すること、又は仕上げリバース圧延において圧延機の
入側及び/又は出側において鋼板エッジ部を加熱するこ
とにより、金属材料に対し、冷却するまえに推定され得
る形状の伸び歪み差と熱歪み差を予測し、予めその歪み
差を常温で小さくすることで平坦度を向上させることを
特徴とする。
ある。 (1)タンデムミルである仕上げ圧延機間で、金属板の
幅エッジ部及び幅中央部の表面温度を測定し、測定した
表面温度に基づき、金属板の幅エッジ部の加熱温度を制
御し、仕上げ圧延後に金属板を冷却することを特徴とす
る金属板の平坦度制御方法。 (2)リバーシングミルである仕上げ圧延機の入側及び
/又は出側において、金属板の幅エッジ部及び幅中央部
の表面温度を測定し、測定した表面温度に基づき、金属
板の幅エッジ部の加熱温度を制御し、仕上げ圧延後に金
属板冷却することを特徴とする金属板の平坦度制御方
法。 (3)金属板の板端から50〜200mmの範囲を、測定
したエッジ部の温度と板幅中央部の表面温度差が±50
℃となるように金属板の幅エッジ部の加熱温度を制御す
ることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の金
属板の平坦度制御方法。 (4)タンデムミルである仕上げ圧延機と、前記仕上げ
圧延機間に、金属板の幅エッジ部及び幅中央部の表面温
度測定手段、及び測定した表面温度に基づき金属板の幅
エッジ部の加熱温度を制御可能な加熱手段を有し、前記
仕上げ圧延機の後面に冷却手段を有することを特徴とす
る金属板の平坦度制御装置。 (5)リバーシングミルである仕上げ圧延機と、前記仕
上げ圧延機の入側及び/又は出側において、金属板の幅
エッジ部及び幅中央部の表面温度測定手段、及び測定し
た表面温度に基づき金属板の幅エッジ部の加熱温度を制
御可能な加熱手段を有し、前記表面温度測定手段及び前
記仕上げ圧延機の後面に冷却手段を有することを特徴と
する金属板の平坦度制御装置。 (6)金属板の幅エッジ部の加熱手段が誘導加熱装置、
レーザー照射加熱装置、プラズマ照射加熱装置又はガス
燃焼加熱装置であることを特徴とする前記(4)又は
(5)に記載の金属板の平坦度制御装置。 ここで、幅エッジ部とは金属板エッジ部から50〜20
0mmの一部又は全部と定義する。
ニズム及び向上させるための方策について種々の検討を
行った。以下、図面に基づいて、本発明の原理について
説明する。本発明者らは熱延鋼板の製造工程において金
属板の平坦度悪化メカニズムを掴むために実機実験を実
施した。図1は熱延鋼板の製造工程における仕上げ圧延
機以降の製造設備概要図である。まず、熱延鋼板は仕上
げ圧延機1を経て所定の製造サイズに圧延され、ランア
ウトテーブル(ROT)2によって通板され、所定の材
質に作り込むためにROT冷却装置3によって所定の板
温度まで冷却され、コイラー4によってコイル状に巻き
取られる。
が100〜750℃まであり、本発明において問題とし
ている平坦度は、このコイル温度が室温まで下がった時
点で巻き解くとエッジ部に耳波と呼ばれる波状の面外変
形を起こした場合である。多くの熱延鋼板は耳波であ
り、本発明は、耳波を改善することを狙っている。それ
以外の場合は、コイラー4の軸やピンチロール(PR)
が凸で、巻き取り張力が異常に大きい場合は、エッジで
はなくセンター部に波の出る中波が発生する場合がある
が、これは本発明の対象外である。図2に耳波の定義を
示す。エッジ部の波高さHを波のピッチLで割り、10
0倍して、パーセント表示で表す。
圧延機出側に設置した鋼板センターと両サイドエッジ2
0mmの温度が測れる温度計5を使って、熱延鋼板同一サ
イズ(板厚2mm、板幅1200mm)の熱延鋼板で同一鋼
種、同一観測ポイント(コイルセンターからの距離40
0m)の位置でのセンターとエッジ20mm位置の表面温
度差と冷間平坦度の関係を整理した。その結果、図3に
示すように仕上げ温度出側における板の表面温度差と平
坦度は高い相関を示し、この表面温度差を用いれば平坦
度が予測可能で、言い換えれば、温度差を無くすように
ROT冷却前に鋼板エッジ部を加熱することにより板幅
方向の均一化を計れば、平坦な鋼板が作れることを見出
し、前記(1)〜(6)の発明をするに至った。
にあるように、タンデム仕上げ圧延で、冷却はROT冷
却であり、ROT冷却後熱延鋼板を巻き取ることによ
り、巻き戻し後も耳波のない良好な鋼板が得られる(図
4(a)参照)。特に、金属材料ストリップでは捲き取
る際にテンションを掛けて圧延を行うため、仕上圧延機
から次の仕上圧延機に至るまでの時間が0.5〜1秒で
有り、高温であればストリップ幅方向断面内応力分布を
小さくする方向でクリープを起こすため、圧延で生じた
残留応力や耳波や中波となったストリップは矯正されて
しまう。従って、この時点の温度偏差がそのまま常温ま
で冷やした際の残留応力になり、偏差が大きくなると残
留応力が大きくなり、平坦度悪化となる。また、エッジ
加熱を行う前に金属板の表面温度を測定することによ
り、精度の高い温度制御が可能となる。より精度の高い
形状を得るためにはエッジ加熱装置の直前に設けること
が好ましい。温度測定においてはサーモビュアー等によ
る幅方向の分布形式の測定が望ましいが、ピンポイント
にセンターと両サイドのエッジ5〜20mmでの温度3ヶ
所の測定を行うことが好ましい。5mm未満は測定精度が
出にくくなり、20mm超は特徴を掴み難い。
リバーシングミル圧延であり、前記(2)、(5)の発
明に示すように圧延機の入側、及び/又は出側において
エッジ加熱を実施した後に仕上げ圧延する。そして、次
の工程で熱間矯正のみを行っても、エッジ加熱をしない
場合に比べ形状の良好な鋼板が得られる。また、いわゆ
る制御冷却(水冷却)を行い、必要に応じ、制御冷却の
前又は後で熱間矯正を行っても良いが、形状の良好な厚
鋼板を得るためには制御冷却と熱間矯正を行った方が好
ましい。本発明の工程概要図を図4(b)、(b′)に
示す。
明にあるように、誘導加熱装置、レーザー照射加熱装
置、プラズマ照射加熱装置又はガス燃焼加熱装置のいず
れかであることが好ましい。
幅エッジ部の温度差を±50℃以下、好ましくは±25
℃以下、より好ましくは±15℃以下、更に好ましくは
±5℃以下とすることにより、冷却前に推定される伸び
歪み差と熱歪み差に起因するその歪み差を常温で小さく
することで形状の良好な金属板を得ることができる。極
力、金属板の幅方向温度分布をフラットにすることが好
ましく、伸び歪み差と熱歪み差に起因するその歪み差を
常温で小さくすることが重要であるのでエッジ部が幅中
央部より高くなっても良い。
明者者らは、ROT冷却3前の鋼板の幅方向温度分布を
均一にするために、これまでの製造ラインの中に図1の
仕上げ圧延機1間にエッジ加熱装置としてエッジ加熱装
置6を新たに設置した。鋼板の表面温度はタンデム仕上
げ圧延機間においてエッジ加熱装置の直前に鋼板センタ
ーとエッジ20mmを測定する放射式温度計5にて測定し
た。
延機1間を通過した鋼板7に仕上げ圧延機1間でテンシ
ョンを掛け、その直後より、エッジ10mm部をCO2 レ
ーザーによる加熱装置6にて加熱作業を行った。その結
果平坦度1.5%の耳波の発生率は1000コイル中ゼ
ロであった。仕上げ圧延機1間のフライングウェービン
グ高さは5mmで、加熱操作や装置には悪影響を及ぼすこ
とは無くなった。比較例として、上記実施例の中でエッ
ジ加熱装置6を設けなかった場合には、平坦度1.5%
の耳波の発生率は1000コイル中350であった。
度を向上させることが可能となるため、後工程で平坦度
を向上させるスキンパスミル等の矯正工程を省略するこ
とが可能となる。さらに、平坦度の悪化に伴う板の蛇行
や通板時の板の飛び跳ね現象を抑えることが出来るので
精製等の後工程の処理時間を短縮することが出来るので
大幅なコスト削減が可能となる。
明の実施例を示した図である。
の関係を示した図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 タンデムミルである仕上げ圧延機間で、
金属板の幅エッジ部及び幅中央部の表面温度を測定し、
測定した表面温度に基づき、金属板の幅エッジ部の加熱
温度を制御し、仕上げ圧延後に金属板を冷却することを
特徴とする金属板の平坦度制御方法。 - 【請求項2】 リバーシングミルである仕上げ圧延機の
入側及び/又は出側において、金属板の幅エッジ部及び
幅中央部の表面温度を測定し、測定した表面温度に基づ
き、金属板の幅エッジ部の加熱温度を制御し、仕上げ圧
延後に金属板冷却することを特徴とする金属板の平坦度
制御方法。 - 【請求項3】 金属板の板端から50〜200mmの範囲
を、測定したエッジ部の温度と板幅中央部の表面温度差
が±50℃となるように金属板の幅エッジ部の加熱温度
を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の金属
板の平坦度制御方法。 - 【請求項4】 タンデムミルである仕上げ圧延機と、前
記仕上げ圧延機間に、金属板の幅エッジ部及び幅中央部
の表面温度測定手段、及び測定した表面温度に基づき金
属板の幅エッジ部の加熱温度を制御可能な加熱手段を有
し、前記仕上げ圧延機の後面に冷却手段を有することを
特徴とする金属板の平坦度制御装置。 - 【請求項5】 リバーシングミルである仕上げ圧延機
と、前記仕上げ圧延機のの入側及び/又は出側におい
て、金属板の幅エッジ部及び幅中央部の表面温度測定手
段、及び測定した表面温度に基づき金属板の幅エッジ部
の加熱温度を制御可能な加熱手段を有し、前記表面温度
測定手段及び前記仕上げ圧延機の後面に冷却手段を有す
ることを特徴とする金属板の平坦度制御装置。 - 【請求項6】 金属板の幅エッジ部の加熱手段が誘導加
熱装置、レーザー照射加熱装置、プラズマ照射加熱装置
又はガス燃焼加熱装置であることを特徴とする請求項4
又は5に記載の金属板の平坦度制御装置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000050759A JP2001239312A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 金属板の平坦度制御方法及び装置 |
US09/889,614 US6615633B1 (en) | 1999-11-18 | 2000-03-17 | Metal plateness controlling method and device |
KR10-2001-7008993A KR100432682B1 (ko) | 1999-11-18 | 2000-11-16 | 금속판의 평탄도 제어 방법 및 장치 |
EP00976298A EP1153673B1 (en) | 1999-11-18 | 2000-11-16 | Metal plate flatness controlling method |
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DE60039102T DE60039102D1 (de) | 1999-11-18 | 2000-11-16 | Verfahren zum regeln der planheit von metallplatten |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001239312A true JP2001239312A (ja) | 2001-09-04 |
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ID=18572510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000050759A Pending JP2001239312A (ja) | 1999-11-18 | 2000-02-28 | 金属板の平坦度制御方法及び装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001239312A (ja) |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000050759A patent/JP2001239312A/ja active Pending
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