JP2001300615A - 金属板の圧延設備および圧延方法 - Google Patents
金属板の圧延設備および圧延方法Info
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Abstract
幅変動を解消できる金属板圧延設備および圧延方法の提
供。 【解決手段】 粗圧延機により圧延した粗圧延材を、粗
圧延機出側の粗圧延材の温度変動に基づき幅方向全体に
わたって加熱調整することにより長手方向の温度変動を
解消した後、粗圧延機出側の粗圧延材の幅変動に基づき
竪型圧延機の圧下量を調整することにより板幅変動を低
減する金属板の圧延方法および圧延設備。
Description
度良く抑制できる圧延設備および圧延方法に関する。
おいては鋼板を例にとり説明する。
での加熱むらにより長手方向の温度変動、いわゆる、ス
キッドマークが生じ、それにより圧延材の変形抵抗が変
動し、その結果、幅方向への塑性変形挙動が変動し、板
幅変動が発生する。そのため、製品品質不良またはサイ
ドトリマによるトリミングによって歩留まりが減少する
という問題点がある。
する方法としては、主に2つある。
の温度分布を積極的に変化させるもので、例えば、特開
昭63−119921号公報では、あらかじめ粗圧延機
出側の板幅と温度を測定し、仕上圧延後の板幅が目標板
幅となるように、圧延材を加熱する方法を提案してい
る。
仕上圧延機入側の竪型圧延機、もしくは、仕上圧延機の
スタンド間張力により行う方法であるが、一般的にスタ
ンド間張力による方法では板幅変動を抑制するためにコ
イル内にて張力を大きく変動させると通板性が悪化し圧
延トラブルとなることから、張力の変更量を大きくでき
ない。また、張力を変更しても幅が修正されるまでの応
答性が悪く、一方、竪型圧延機で行う方法では、開度を
変更することで幅を直接調整でき、応答性が良いことか
ら、竪型圧延機による方法で実施した方が効果が大きい
ことが知られている。
機を有する仕上圧延機での板幅変化要因には、竪型圧延
機での幅圧下により生じる板幅端部の盛り上がり、いわ
ゆるドッグボーンが竪型圧延機後の水平圧延により戻さ
れる「幅圧下・ドッグボーン幅戻り挙動」のほかに、幅
圧下・ドッグボーン幅戻り挙動後の水平圧延機間での張
力などによる「板幅縮み挙動」が存在する。
動の抑制を、竪型圧延機による方法で実施する場合に
は、水平圧延機間での張力などによる板幅縮み挙動も含
めて実施しないと、仕上圧延機出側の板幅を目標幅に制
御できないというディメリットも存在する。
特開平3−71909号公報では、水平圧延機間での張
力などによる板幅縮み挙動に着目し、予め所定のサンプ
リング間隔で測定した粗圧延機出側の板幅、温度の情報
から、仕上圧延機出側で目標幅となるように第1スタン
ド出側の目標幅を各サンプリング毎に設定し、設定した
第1スタンド出側の目標幅となるように、幅圧下・ドッ
グボーン幅戻り挙動を考慮して、竪型圧延機の開度を修
正する方法を提案している。
度範囲以内に温度制御されることが要求されるが、特開
昭63−119921号に記載の方法は、そのような温
度範囲内への制御を考慮せずに板幅を制御する技術であ
る。したがって、板幅変動が大きい場合、加熱量を大き
くすることで板幅品質不良を防止することはできても、
決められた温度範囲を超え、温度品質不良となる可能性
が大いに存在する。
水平圧延機間での張力などによる板幅縮み挙動は、それ
ぞれ単独でも複雑な温度依存性があるが、最終の仕上圧
延機出側での板幅変動は両者の温度依存性が相互に影響
しあうため、温度変動が板幅変動に及ぼす影響を正確に
予測することは困難である。
公報および特開平3−71909号公報に記載の方法で
は、温度変動が板幅変動に及ぼす影響の予測精度が不良
の場合には、仕上圧延機出側にて板幅変動が残る可能性
が極めて大きい。
は、圧延材端部での幅変化挙動であるが、水平圧延機間
での張力などによる板幅縮み挙動は、圧延材端部のみで
はなく幅方向全域での幅変化挙動であるため、圧延材の
幅方向全体を加熱できる加熱装置が必要である。
ためには下記の作用を併せ持つ技術が必要である。
延材の幅方向の全域を加熱することにより温度品質不良
を発生させず、かつ、幅圧下・ドッグボーン幅戻り挙
動、水平圧延機間での張力などによる板幅縮み挙動に対
するスキッドマークの影響を消去する。
品質不良を有さず、粗圧延機出側までに発生した板幅変
動による影響のみを有することとなった粗圧延材に対し
て、竪型圧延機の開度変更制御技術を適用することによ
り、板幅変動を精度良く修正する。本発明の課題は、上
記の従来技術における問題点を解決するためになされた
ものであって、その課題は、加熱装置および竪型圧延機
を有し、温度品質不良を発生させることなく、板幅変動
をきわめて小さくできる圧延設備および圧延方法を提供
することにある。
みてなされたものであって、その要旨は次のとおりであ
る。
機と、粗圧延機により圧延された粗圧延材を幅方向全体
にわたって加熱できる加熱装置と、ロール開度を調整で
きる竪型圧延機と、仕上圧延機とを順次配置した圧延設
備において、前記粗圧延機出側の粗圧延材の幅変動を検
知し、それに基づきロール開度制御出力を演算する手段
と、前記粗圧延機出側の粗圧延材の温度変動を検知し、
それに基づき加熱制御出力を演算する手段と、前記加熱
制御出力に基づき粗圧延材を加熱することにより粗圧延
材の長手方向の温度変動を低減する前記加熱装置と、前
記ロール開度制御出力に基づき粗圧延材を幅方向に圧下
することにより粗圧延材の幅変動を長手方向にわたって
低減する前記竪型圧延機と、を備えることを特徴とす
る。
機により圧延した粗圧延材を、粗圧延機出側の粗圧延材
の温度変動に基づき幅方向全体にわたって加熱調整する
ことにより長手方向の温度変動を解消した後、粗圧延機
出側の粗圧延材の幅変動に基づき竪型圧延機の圧下量を
調整することにより板幅変動を低減することを特徴とす
る。ここで、粗圧延機と加熱装置と竪型圧延機と仕上圧
延機はこの順に配置されていればよく、各装置の間に他
の装置またはプロセスが介在する場合も含まれる。
する。図1は本発明にかかる金属板の圧延設備を模式的
に示したものである。粗圧延機2は加熱炉にて加熱され
たスラブを粗圧延し、粗圧延材1とする。粗圧延材1
は、仕上圧延機3の上手側に設置された幅方向全体を加
熱できる加熱装置4により粗圧延材の長手方向温度変動
を低減するように加熱される(以下、「加熱制御」とよ
ぶ)。加熱装置は、粗圧延材の幅方向全体を加熱するこ
とのできるものが必要であり、例えば誘導加熱方式のも
のが適用できる。
測定装置7により測定された温度測定値に基づき、長手
方向の温度変動を低減するために必要な加熱量を加熱量
演算装置8にて算出し、誘導加熱装置の誘導コイルの電
力を調整する。
て長手方向の温度変動を極めて小さくできるため、加熱
制御された粗圧延材1を仕上圧延機3により圧延した場
合、温度変動に起因する板幅変動が生じないという極め
て有利な効果が得られる。その結果、特開昭63−11
9921号公報に記載の従来技術のように、粗圧延材を
部分的に加熱するだけで温度変動を抑制する技術におい
て、必要加熱量の予測精度が不良の場合に仕上圧延機出
側での板幅変動が残るといった問題も起こらない。
あっても、抑制できるのは長手方向温度変動のみであ
り、加熱装置4よりも上流で生じた板幅変動は残存した
ままである。
に、さらにロール開度を変更することができる竪型圧延
機5をも設置し、板幅変動を抜本的に解消するものであ
る。
り演算された出力に基づきロール開度を調整し、粗圧延
材を板幅方向に圧下する。用いられる論理式は、一般的
に用いられているものでよく、例えば以下のものが使用
できる。
の長手方向の板幅を粗圧延機出側に設置された板幅測定
装置6にて所定のサンプリング間隔にて測定する。この
とき測定された各板幅実測値をWaraiとする。そして、
竪型圧延機の幅調整効率ηを下記式(1)により各サン
プリング毎に算出する。ここで、Haraは粗圧延機出側
の板厚、haraは仕上圧延機第1スタンド出側の板厚、
Rは仕上圧延機第1スタンドのワークロール半径、Re
は竪型圧延機のロール半径である。
されている仕上圧延機出側の板幅目標値Waimと式
(2)により設定される竪型圧延機と水平圧延機による
幅圧下・ドッグボーン幅戻り挙動後の板幅縮み量△Wσ
を用いて、仕上圧延機出側の板幅を板幅変動なく目標幅
とする竪型圧延機の幅圧下量を式(3)により算出す
る。
ンド出側の板厚、Rjは第jスタンドのワークロール半
径、tjは第jスタンドから第(j+1)スタンド通過
までの時間、Tjは第jスタンドの圧延材温度、σjは
第jスタンドから第(j+1)スタンド間のスタンド間
張力である。
を実施することにより、加熱装置4までに生じた板幅変
動を精度良く修正することが可能である。
したものであり、以下の実施例では、仕上圧延機として
7スタンド(F1〜F7)の水平圧延機を用いた場合に
つき説明する。表1に圧延スケジュールを示す。
n:1.25%の鋼組成を有する高張力鋼であり、他の
圧延条件等は下記のとおりである。 [圧延条件等] 加熱炉からのスラブ抽出温度:1250℃ スラブ厚さ:250mm 粗圧延機出口での粗圧延材温度:1100℃ 仕上げ圧延速度: 先端部通範板時:600m/min、最
高速度:800m/min 鋼板の板幅:1175mm 鋼板厚さ:1.4mm また、従来技術としては、特開昭63−119921号
公報および特開平3−71909号公報に記載されたも
の(それぞれ「従来技術1」および「従来技術2」とい
う。)を用いた。
方向の温度分布を、図3に仕上圧延機を通過後の鋼板の
長手方向の温度分布を、そして、図4に仕上圧延機を通
過後の鋼板11の長手方向の板幅偏差を示す。
熱および竪型圧延機による板幅制御を何れも行わない場
合(無制御)の結果であり、細線は、従来技術1による
加熱装置のみにより板幅制御を行った場合の結果であ
り、細破線は従来技術2による竪型圧延機のみによる板
幅制御を行った場合の結果であり、太線は本発明の圧延
設備により板幅制御を行った場合の結果である。
度が低下している部分で、仕上圧延機出側の板幅が広く
なっている。これは温度が低いことに起因してその部分
での粗圧延材の変形抵抗が高く、幅方向に変形しにくい
ためである。
動を抑制するには、温度の低い部分で、板幅を狭くする
必要があるため、加熱装置出側における粗圧延材の温度
分布が加熱装置入側における粗圧延材の温度分布とほぼ
逆位相となるように加熱する必要がある。このような加
熱を行った結果、図4に示されるように仕上圧延機出側
の板幅変動を2.4mmから1.4mmに抑制できてい
る。
せずに加熱を行っている結果、図3に示されるように鋼
板温度が温度上限公差を超え、温度品質不良となってい
る。
動が幅圧下・ドッグボーン幅戻り挙動、水平圧延機間で
の張力などによる板幅縮み挙動へ及ぼす影響を考慮し
て、竪型圧延機の開度を修正しているが、板幅変動への
影響を過小評価したため、1.6mmの板幅変動が残存
している。
きる加熱装置により、粗圧延材の長手方向の温度変動を
解消するように加熱するため、従来技術1のように温度
公差を超えることはない。また、本発明では長手方向の
温度変動がないため、従来技術1、2のように温度変動
が板幅変動に及ぼす影響の予測不良が生じることもな
い。
粗圧延材を対象として竪型圧延機のロール開度調整によ
り幅方向の修正ができるため、板幅変動は0.6mmに
まで低減できている。
向の板幅変動の平均値を示す。制御無しの場合に比較し
て、従来技術1では0.87mm、従来技術2では0.
59mmの板幅変動の低減効果であるのに対して、本発
明によれば、2.38mmもの板幅変動の低減効果が得
られている。これは、単に加熱装置での加熱による板幅
制御と竪型圧延機のロール開度調整による板幅制御とを
組み合わせた以上の相乗効果が得られていることを示す
ものである。
体にわたって加熱できる加熱装置により粗圧延材の長手
方向の温度変動を解消することにより、板幅変動に及ぼ
す温度変動の影響を消去し、温度変動を有しない条件下
において板幅変動を除去することとしたからである。し
かも、このような条件下であれば、竪型圧延機の開度制
御に関する本発明者らの数多くの研究成果が精緻に活用
できたからである。
圧延設備および圧延方法によれば、仕上圧延後の金属板
の温度品質不良を発生させることなく、しかも板幅変動
を極めて小さく抑えることが可能である。したがって、
本設備および方法は、金属板の製造コストの低減および
品質向上に寄与するところ大である。
である。
布を示す図である。
である
図である。
値を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】粗圧延機と、粗圧延機により圧延された粗
圧延材を幅方向全体にわたって加熱できる加熱装置と、
ロール開度を調整できる竪型圧延機と、仕上圧延機とを
順次配置した圧延設備において、 前記粗圧延機出側の粗圧延材の幅変動を検知し、それに
基づきロール開度制御出力を演算する手段と、 前記粗圧延機出側の粗圧延材の温度変動を検知し、それ
に基づき加熱制御出力を演算する手段と、 前記加熱制御出力に基づき粗圧延材を加熱することによ
り粗圧延材の長手方向の温度変動を低減する前記加熱装
置と、 前記ロール開度制御出力に基づき粗圧延材を幅方向に圧
下することにより粗圧延材の幅変動を長手方向にわたっ
て低減する前記竪型圧延機と、 を備えることを特徴とする金属板の圧延設備。 - 【請求項2】粗圧延機により圧延した粗圧延材を、粗圧
延機出側の粗圧延材の温度変動に基づき幅方向全体にわ
たって加熱調整することにより長手方向の温度変動を解
消した後、粗圧延機出側の粗圧延材の幅変動に基づき竪
型圧延機の圧下量を調整することにより板幅変動を低減
することを特徴とする金属板の圧延方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000125091A JP3636029B2 (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 金属板の圧延設備および圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP3636029B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102896154A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-30 | 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 | 一种电磁感应炉自动控制系统及其方法 |
CN107537864A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-01-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 粗轧过程中对钢板头尾超宽的控制方法 |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000125091A patent/JP3636029B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN107537864A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-01-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 粗轧过程中对钢板头尾超宽的控制方法 |
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