JP2001321817A - 熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗圧延機と仕上圧延機との間に粗バー加熱装
置を備える熱間圧延設備による熱延鋼帯の製造方法にお
いて、仕上圧延過程で生じる熱延鋼帯先端部の温度低下
を効果的に補うことにより、熱延鋼帯先端部について仕
上圧延機出側における目標下限温度をより確実に確保す
る。 【解決手段】 スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーと
し、前記粗バーを粗バー加熱装置で加熱し、次いで仕上
圧延機で仕上圧延して熱延鋼帯とする熱延鋼帯の製造方
法において、前記粗バーの先端部が前記粗バー加熱装置
を通過する搬送速度を、前記仕上圧延機出側の目標温度
に基づいて制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラブを粗圧延機
で粗圧延して粗バーとし、前記粗バーを粗バー加熱装置
で加熱し、次いで仕上圧延機で仕上圧延して熱延鋼帯と
する熱延鋼帯の製造方法に関し、特に、仕上圧延過程で
生じる熱延鋼帯先端部の温度低下を補い、仕上圧延機出
側において熱延鋼帯の目標下限温度を確保することがで
きる熱延鋼帯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱延鋼帯は、スラブを加熱炉に
て所定の温度に加熱し、上記加熱したスラブを粗圧延機
により粗圧延して粗バーとし、上記粗バーを仕上圧延機
で仕上圧延することによって製造される。

【０００３】ここで、仕上圧延機出側の熱延鋼帯の温度
は、熱延鋼帯の機械特性に大きな影響を及ぼすため、所
期の機械特性を確保するためにその下限値（以下、「目
標下限温度」ともいう。）が定められている。

【０００４】しかし、板厚の薄い熱延鋼帯を製造する場
合には、圧延中の板厚が小さくなるため、圧延中の温度
低下が大きく、仕上圧延機出側で目標下限温度を確保す
ることが困難となり、場合によっては目標下限温度を下
回る場合がある。

【０００５】熱延鋼帯の先端部以外の部位については、
熱延鋼帯の先端部が仕上圧延機を通過した後に圧延速度
を加速する加速圧延を行うことにより、仕上圧延過程で
生じる温度低下をある程度抑制することが可能である。
ここで、先端部とは、熱延鋼帯の長手方向の下流側に位
置する端部の部位であり、後端部とは、熱延鋼帯の長手
方向の上流側に位置する端部の部位であり、以下、粗バ
ーについても同様にして表す。

【０００６】しかし、熱延鋼帯の先端部は、仕上圧延を
行う際の熱延鋼帯の挙動が不安定となるため、先端部以
外の部位に比して仕上圧延を低速で行う必要がある。こ
のため仕上圧延機の抜熱による温度低下が大きく、温度
低下を抑制することが困難となる。

【０００７】特開平１０−２３０３１３号公報には、粗
圧延機と仕上圧延機との間に設置したソレノイド型粗バ
ー加熱装置により、仕上圧延機出側における熱延鋼帯の
温度が長手方向に一定になるように、上記粗バー加熱装
置の出力を制御する方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された方法には以下のような問題がある。特開
平１０−２３０３１３号公報に開示された方法は、粗バ
ー加熱装置の出力を制御することにより仕上圧延機出側
における熱延鋼帯の温度が長手方向に一定になるように
する。このため、圧延及び搬送過程において温度降下の
大きい薄物材では、仕上圧延機出側における熱延鋼帯の
目標下限温度を確保するために、粗バー加熱装置には大
きな容量が要求される。このため、薄物材のためのみに
高価な大容量の粗バー加熱装置を導入する必要が生じ、
設備コストが嵩むという問題を有する。

【０００９】また、操業条件の変動による仕上圧延過程
における温度降下の変動を充分に吸収できる程度に粗バ
ー加熱装置を大容量化しない場合には、仕上圧延過程に
おける温度降下を補いきれずに、仕上圧延機出側におい
て目標下限温度を確保できなくなる虞がある。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑み、スラブを粗
圧延機で粗圧延して粗バーとし、前記粗バーを粗バー加
熱装置で加熱し、次いで仕上圧延機で仕上圧延して熱延
鋼帯とする熱延鋼帯の製造方法において、粗バー加熱装
置の過剰な大容量化を抑制するため、仕上圧延工程にお
ける熱延鋼帯の先端部の温度低下をより確実に補償し、
仕上圧延機出側の熱延鋼帯の目標下限温度を確保するこ
とができる熱間圧延鋼帯の製造方法を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、スラブを
粗圧延機で粗圧延して粗バーとし、前記粗バーを粗バー
加熱装置で加熱し、次いで仕上圧延機で仕上圧延して熱
延鋼帯とする熱延鋼帯の製造方法において、仕上圧延過
程における熱延鋼帯の先端部の温度低下を補う粗バー加
熱方法について検討を行った。その結果、以下の知見を
得た。

【００１２】（Ａ）一般に、粗バーの搬送速度は、粗圧
延機出側から仕上圧延機入側まで単調に減速させ、仕上
圧延機入側の圧延速度に同期させるようにしている。し
かし、このようにすると、熱延鋼帯の先端部の仕上圧延
過程における温度降下を補うために、大容量の粗バー加
熱装置が必要となる。

【００１３】（Ｂ）粗バーの先端部が粗バー加熱装置を
通過する搬送速度を、仕上圧延機出側の目標温度に基づ
いて制御し、場合によっては仕上圧延機入側の圧延速度
よりも小さくすることにより、粗バー加熱時間を長時間
化することが可能となる。これにより、大容量の粗バー
加熱装置を用いずとも、熱延鋼帯先端部の仕上圧延過程
における温度降下を補い、目標下限温度を確保すること
が容易となる。

【００１４】本発明は、上記知見に基づいて完成された
ものであり、その要旨は以下のとおりである。 （１）スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーとし、前記
粗バーを粗バー加熱装置で加熱し、次いで仕上圧延機で
仕上圧延して熱延鋼帯とする熱延鋼帯の製造方法におい
て、前記粗バーの先端部が前記粗バー加熱装置を通過す
る搬送速度を、前記仕上圧延機出側の目標温度に基づい
て制御することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。

【００１５】（２）スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バ
ーとし、前記粗バーを粗バー加熱装置で加熱し、次いで
仕上圧延機で仕上圧延して熱延鋼帯とする熱延鋼帯の製
造方法において、前記粗バーの先端部が前記粗バー加熱
装置を通過する搬送速度を、前記仕上圧延機入側の圧延
速度よりも低速とすることを特徴とする熱延鋼帯の製造
方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の熱
延鋼帯の製造方法を適用する熱間圧延設備の構成の一例
を示す概要図である。

【００１７】同図に示すように、この熱間圧延設備は、
粗圧延機１、粗圧延機出側温度計２、仕上圧延機出側温
度予測装置３、粗バー加熱装置５、粗バー搬送速度制御
装置６、テーブルローラ９及び仕上圧延機１０を基本構
成要素として備える。また、符号４は粗バー、符号７は
粗バー加熱装置５の出力を制御する粗バー加熱出力制御
装置、符号８は生産計画に基づいて圧延ラインの初期の
諸条件を決定する圧延ライン制御装置を示す。

【００１８】粗圧延機１により粗圧延された粗バー４
は、テーブルローラ９により搬送されながら粗バー加熱
装置５により加熱される。加熱された粗バー４は、テー
ブルローラ９により仕上圧延機１０にまで搬送されて仕
上圧延される。

【００１９】ここで、粗バー加熱装置５における粗バー
４の搬送速度は、粗圧延機出側温度計２で測定された粗
バー温度と、圧延ライン制御装置８により決定された粗
バー厚及び仕上圧延圧下スケジュールと、粗バー加熱出
力制御装置７の出力設定値とから、仕上圧延機出側温度
予測装置３により仕上圧延機出側温度が予測され、上記
予測結果と仕上圧延機出側における目標温度とから粗バ
ー搬送速度制御装置６が決定する。

【００２０】粗バー搬送速度制御装置６により粗バー搬
送速度を決定する方法の一例について以下に説明する。
以下、「粗バー」及び「熱延鋼帯」を単に「鋼板」とも
いう。

【００２１】仕上圧延機出側における鋼板温度Ｔは、例
えば下記（１）式により与えられる。

【００２２】

【数１】

【００２３】ここで、Ｔ０は粗圧延機出側の鋼板温度で
あり、粗圧延機出側温度計２により測定される。また、
ΔＴは粗圧延機出側から仕上圧延の工程における鋼板の
温度降下量であり、下記（２）式により与えられる。

【００２４】

【数２】

【００２５】ここで、ΔＴｗは水冷による鋼板の温度降
下量、ΔＴａは空冷による鋼板の温度降下量、ΔＴｒは
圧延時のロール接触による鋼板の温度降下量、ΔＴｑは
圧延時の加工発熱による鋼板の温度上昇量、ΔＴｕは粗
バー加熱による鋼板の温度上昇量であり、それぞれ下記
（３）〜（７）式により与えられる。

【００２６】

【数３】

【００２７】ここで、ｈｗは水冷における熱伝達係数、
ｈａは空冷における熱伝達係数、ｈｒは圧延時のロール
接触における熱伝達係数、ηは圧延トルクが加工熱に変
化する割合であり、実機試験等を通じて求められる。ま
た、Ｔｗは水温、Ｔａは気温、Ｔｒは圧延ロール温度で
あり、各種センサを所定の測定部位に配置することによ
って得られる。また、ｔｗは水冷時間、ｔａは空冷時
間、ｔｒは圧延時間、Ｇは圧延トルク、Ｂは粗バー加熱
装置中の鋼板の幅、Ｖは粗バー加熱装置中の鋼板の搬送
速度であり、圧延ライン制御装置８により決定された圧
延スケジュールにより求められる。また、Ｐは粗バー加
熱装置の実効出力であり粗バー加熱出力制御装置７によ
り与えられる。

【００２８】上記（１）〜（７）式により、仕上圧延機
出側温度予測装置３は仕上圧機延出側における鋼板温度
Ｔを予測する。ここで、仕上圧延機出側における鋼板温
度Ｔが目標温度と相違する場合には、その温度差を補う
ために必要なΔＴを（１）式に基づいて求め、次いで上
記求めたΔＴを得るために必要なΔＴｕを（２）〜
（６）式に基づいて求め、上記求めたΔＴｕを得るため
に必要な粗バー加熱装置を通過する粗バーの搬送速度Ｖ
を（７）式に基づいて、粗バー搬送速度制御装置６が決
定する。

【００２９】このようにして、決定された粗バーの搬送
速度Ｖについての命令は、粗バー搬送速度制御装置６か
らテーブルローラ９へ送信され、テーブルローラ９によ
り粗バー搬送速度が上記のように決定された粗バーの搬
送速度Ｖとされる。

【００３０】以上のようにして、仕上圧延機出側の目標
温度に基づいて粗バー加熱装置を通過する粗バーの搬送
速度を制御することができる。上記の場合において、粗
バー加熱装置中の粗バーの搬送速度Ｖを、圧延ライン制
御装置８により決定された仕上圧延機入側の圧延速度よ
りも小さくする必要が生じた場合には、粗バー加熱装置
出側から仕上圧延機入側までの粗バーの搬送過程におい
て粗バーの搬送速度を加速する必要がある。

【００３１】この場合、粗バー搬送速度制御装置６によ
り、上記粗バー加熱装置中の粗バーの搬送速度Ｖと、上
記仕上圧延機入側の圧延速度と、粗バー加熱装置出側か
ら仕上圧延機入側までの距離とから粗バーの搬送速度の
加速条件を決定し、上記加速条件についての命令をテー
ブルローラ９へ送信する。テーブルローラ９は、上記命
令に従って粗バー搬送速度を加速する。

【００３２】このようにして、粗バー加熱装置中の粗バ
ーの搬送速度Ｖを仕上圧延機入側の圧延速度よりも小さ
くすることにより、仕上圧延過程においてより大きな温
度降下が生じた場合についても対応することが可能とな
る。

【００３３】上記方法は鋼板の長手方向の任意の部位に
ついて適用することが可能であり、本発明にあっては少
なくとも鋼板の先端部について適用するのである。つま
り、目標とする先端部が粗バー加熱装置を通過してしま
った後は、例えば必要に応じて搬送速度を加速してもよ
い。

【００３４】以下、図１に示す構成の熱間圧延設備にお
いて、薄物材について仕上圧延で加速圧延を行う場合を
想定し、粗バー加熱を行わないで従来の粗バー搬送速度
制御を行う場合と、粗バー加熱を行い従来の粗バー搬送
速度制御を行う場合と、粗バー加熱を行い更に本発明の
一実施形態である粗バー搬送速度制御を行った場合とに
ついて、その方法と効果を概念的に説明する。

【００３５】図２は、加速圧延を行う場合の仕上圧延に
おける圧延速度の変化を模式的に示すグラフである。同
図に示すように、熱延鋼帯の先端部が仕上圧延機を通過
した後に圧延速度を加速する加速圧延を行い、仕上圧延
過程における温度降下を抑制する場合を想定した。

【００３６】図３は、従来の粗バー搬送速度制御を適用
した場合における、粗圧延機出側から仕上圧延機入側ま
での粗バー先端部の搬送速度の変化を模式的に示すグラ
フである。

【００３７】同図に示すように、従来の粗バー搬送速度
制御では、粗圧延機出側から仕上圧延機入側まで単調に
減速させ、仕上圧延機入側の圧延速度に同期させるよう
にする。

【００３８】図４は、粗バー加熱を行わないで従来の粗
バー搬送速度制御を行うことを想定した場合における、
仕上圧延機出側の熱延鋼帯の長手方向の温度分布を模式
的に示すグラフである。

【００３９】同図に示すように、薄物材では、粗バー加
熱を行わないと熱延鋼帯の全長に亘って目標下限温度を
確保できない場合がある。図５は、粗バー加熱を行い従
来の粗バー搬送速度制御を行うことを想定した場合にお
ける、仕上圧延機出側の熱延鋼帯の長手方向の温度分布
を模式的に示すグラフである。

【００４０】同図に示すように、粗バー加熱を行わない
場合に比べて、粗バー加熱を行うことにより熱延鋼帯の
温度が全体的に向上する。しかし、仕上圧延における加
速圧延により、仕上圧延過程における温度降下を抑制し
た熱延鋼帯の中央部から後端部にかけては目標下限温度
を確保することができるものの、仕上圧延速度を低速と
せざるを得ない熱延鋼帯の先端部側については目標下限
温度を確保できない場合がある。

【００４１】図６は、本発明の粗バー搬送速度制御の一
例を適用した場合における、粗圧延機出側から仕上圧延
機入側までの粗バー先端部の搬送速度の変化を模式的に
示すグラフである。

【００４２】同図に示すように、本発明の粗バー搬送速
度制御の一例においては、粗圧延機出側から仕上圧延機
入側の圧延速度以下にまで一旦粗バー搬送速度を減速さ
せ、粗バー加熱装置において加熱を行った後、つまり、
先端部が通過した後、粗バー加熱装置出側から仕上圧延
機入側まで仕上圧延機入側の圧延速度に同期させるよう
に粗バー搬送速度を加速する。

【００４３】図７は、粗バー加熱を行い本発明の粗バー
搬送速度制御の一例を行うことを想定した場合におけ
る、仕上圧延機出側の熱延鋼帯の長手方向の温度分布を
模式的に示すグラフである。

【００４４】同図に示すように、粗バー加熱に併せて本
発明の粗バー搬送速度制御を行うことにより、仕上圧延
速度を低速とせざるを得ない熱延鋼帯の先端部側につい
ても目標下限温度を確保することが可能になる場合があ
る。

【００４５】本実施形態例においては、粗バー加熱装置
の出力から仕上圧延機出側の温度を予測し、上記予測温
度と目標温度との差を補うように、粗バー加熱装置を通
過する粗バー先端部の搬送速度の制御を行うようにした
が、粗バー加熱装置の出力の制御を併せて行うようして
もよい。

【００４６】また、仕上圧延機出側における熱延鋼帯の
長手方向の温度制御を行うために、上記粗バー先端部の
搬送速度の制御条件に基づいて、粗バー長手方向につい
ての粗バー加熱装置の出力制御を行うようにしてもよ
い。

【００４７】また、粗バー加熱装置の方式としては、公
知の種々の方式を適用することができる。例えば、誘導
加熱、通電加熱、バーナ等を適用することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の熱間圧延鋼帯の製造方法によれ
ば、仕上圧延過程で生じる熱延鋼帯先端部の温度低下を
比較的容易に補うことができるので、粗バー加熱装置の
大容量化を抑制しつつも、仕上圧延機出側において熱延
鋼帯の目標下限温度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱間圧延鋼帯の製造方法を適用する熱
間圧延設備の一例を示す概要図である。

【図２】仕上圧延において加速圧延を行った場合の圧延
速度の変化を模式的に示すグラフである。

【図３】従来の粗バー搬送速度制御を適用した場合にお
ける、粗圧延機出側から仕上圧延機入側までの粗バー先
端部の搬送速度の変化を模式的に示すグラフである。

【図４】粗バー加熱を行わないで従来の粗バー搬送速度
制御を行うことを想定した場合における、仕上圧延機出
側の熱延鋼帯の長手方向の温度分布を模式的に示すグラ
フである。

【図５】粗バー加熱を行い従来の粗バー搬送速度制御を
行うことを想定した場合における、仕上圧延機出側の熱
延鋼帯の長手方向の温度分布を模式的に示すグラフであ
る。

【図６】本発明の粗バー搬送速度制御の一例を適用した
場合における、粗圧延機出側から仕上圧延機入側までの
粗バー先端部の搬送速度の変化を模式的に示すグラフで
ある。

【図７】粗バー加熱を行い本発明の粗バー搬送速度制御
の一例を行うことを想定した場合における、仕上圧延機
出側の熱延鋼帯の長手方向の温度分布を模式的に示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ ：粗圧延機 ２ ：粗圧延
機出側温度計 ３ ：仕上圧延機出側温度予測装置 ４ ：粗バー ５ ：粗バー加熱装置 ６ ：粗バー
搬送速度制御装置 ７ ：粗バー加熱出力制御装置 ８ ：圧延ラ
イン制御装置 ９ ：テーブルローラ １０：仕上圧
延機

Claims (2)

【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
   し、前記粗バーを粗バー加熱装置で加熱し、次いで仕上
   圧延機で仕上圧延して熱延鋼帯とする熱延鋼帯の製造方
   法において、前記粗バーの先端部が前記粗バー加熱装置
   を通過する搬送速度を、前記仕上圧延機の出側の目標温
   度に基づいて制御することを特徴とする熱延鋼帯の製造
   方法。
2. 【請求項２】 スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーと
   し、前記粗バーを粗バー加熱装置で加熱し、次いで仕上
   圧延機で仕上圧延して熱延鋼帯とする熱延鋼帯の製造方
   法において、前記粗バーの先端部が前記粗バー加熱装置
   を通過する搬送速度を、前記仕上圧延機の入側の圧延速
   度よりも低速とすることを特徴とする熱延鋼帯の製造方
   法。