【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１台の圧延機でフェライト域圧延が可能な熱間仕上圧延方法及び設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、炭素鋼の状態図である。この図において、γはオーステナイト域、α＋γはα未再結晶域（以下、フェライト域と呼ぶ）、γとα＋γの境界温度をＡｒ３変態温度と呼ぶ。このＡｒ３変態温度以下のフェライト域で帯鋼を圧延すると以下のような効果があることが知られている（非特許文献１参照）。
（１）α未再結晶域（フェライト域）で５０％以上の圧下率で熱延された鋼では、ｒ値（ランクフォード値）が２．４程度の高い値を示し、かつ面内異方性（Δｒ）も小さい。すなわち、圧延板のｒ値が高まり、プレス成形性が良くなる。
（２）α域でかつ未再結晶粒が得られる熱延条件でのみ、熱延材において圧延集合組織が形成される。このような熱延鋼板を素材とした場合には、その後の比較的低い圧下率の冷延によりγ域熱延−冷延材に比べて冷延集合組織が発達し、それに対応して再結晶集合組織が発達し、高ｒ値が得られる。
【０００３】
【非特許文献１】
著「極低炭素冷延鋼板のｒ値におよぼすフェライト域熱延の影響」（鉄と鋼，１９８９年）
【０００４】
ところが、このフェライト域圧延は、上述した効果がある反面、オーステナイト域（γ域）熱延に比べて全体にＡｒ３変態温度付近の低温となるため、全体に高荷重圧延となってしまい、圧延機の圧延トルクを大きくしなければ十分な圧延をすることができない。このような問題点を解決するために、図５に示すような熱間仕上圧延設備が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１９２２０４号公報 （第３頁、図１）
【０００６】
この熱間仕上圧延設備は、低炭素鋼板をオーステナイト域で熱間圧延する高温圧延機列と、該高温圧延機列の下流側に設けられ前記鋼板をＡｒ３変態温度に近いフェライト域で熱間圧延する低温圧延機列と、高温圧延機列と低温圧延機列の間に設けられ前記鋼板の温度をオーステナイト域からＡｒ３変態温度以下まで急冷する鋼板急冷装置と、を備えたことを特徴とするものである。かかる発明により、フェライト域圧延により圧延板のｒ値（ランクフォード値）を高め、プレス成形性を高めることができ、かつ圧延荷重を下げ、大きな圧下率を得ることができる。
【０００７】
また、金属材料の強度及び靱性は、結晶粒が小さくなるほど向上するため、鉄鋼材料の製造において、結晶粒の微細化は最も重要かつ基本的な組織制御であり、種々の方法が提案されているが、近年では、大歪加工を施して組織を物理的に分断・細分化して超微細化する方法が注目されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００８】
【非特許文献１】
牧正志著「鉄鋼材料の結晶粒微細化の原理と方法」社団法人日本鉄鋼協会発行、平成１４年１０月、第１７７・１７８回西山記念技術講座ｐ．３−１８
【０００９】
さらに、最近の研究では、結晶粒超微細化技術について、▲１▼超微細組織を体積率で５０％以上得るには８０％以上の１パス大歪加工が必要であること、▲２▼多パス圧延でもパス間時間を数秒以下に抑え各パスの圧下率をある程度大きく取れば、１００％近い体積率で結晶粒を微細化することができること、が報告されている（非特許文献３参照。）。
【００１０】
【非特許文献３】
新倉正和著「結晶粒超微細化の次世代型加工熱処理−Ｉ」社団法人日本鉄鋼協会発行、
平成１４年１０月、第１７７・１７８回西山記念技術講座ｐ．８６−８８
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の熱間仕上圧延設備に使用される圧延機では、図６に示すように、上下ワークロール駆動用モータが片側にのみ設置されていたため、大圧下圧延に必要な高い圧延トルクを上下ワークロールに伝達させるべくカップリング継手の径を太くすると、カップリング継手どうしが干渉してしまい、伝達できる圧延トルクに一定の限界があった。したがって、帯鋼の結晶粒の微細化を図ることが困難であるとともに、微細化に近づけようとすれば、複数の圧延機を連続させた圧延機列を準備する必要があり、設備投資に比して生産性が伴わないという問題があった。
【００１２】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、高強度かつ高靱性の鉄鋼材料の製造を可能とすることを主目的とし、併せて、設備投資に見合った生産性を実現させることができる熱間仕上圧延方法及び設備を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱間仕上圧延方法によれば、Ａｒ３変態温度以下のフェライト域で帯鋼を圧延する熱間仕上圧延方法において、１台の双方向駆動型圧延機を正逆駆動させて帯鋼を正逆圧延するとともに、該圧延の少なくとも最終パス前に帯鋼を冷却する、ことを特徴とする熱間仕上圧延方法が提供される。
【００１４】
上述した本発明によれば、大圧下可能な双方向駆動型圧延機を熱間仕上圧延に使用したことにより、大歪加工が可能となり、結晶粒の微細化を図ることができ、高強度かつ高靱性の高品質な鉄鋼材料を製造することができる。また、双方向駆動型圧延機を正逆駆動して帯鋼を正逆圧延させるようにしたことにより、１台の圧延機で十分な圧下をすることができるため、設備投資に見合った生産性を実現させることができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記正逆圧延時に帯鋼の後端部をテーパ状に圧延するようにしてもよい。また、前記双方向駆動型圧延機は、前記帯鋼を圧延する一対の上ワークロール及び下ワークロールと、各ワークロールを駆動する上ワークロール駆動用モータ及び下ワークロール駆動用モータと、を備え、前記上ワークロール駆動用モータと下ワークロール駆動用モータとが圧延ラインを挟んで配置される。
【００１６】
上述した本発明の好ましい実施形態によれば、前記正逆圧延時に帯鋼の後端部をテーパ状に圧延しているため、帯鋼を圧延機に噛み込みやすくすることができる。また、前記上ワークロール駆動用モータと下ワークロール駆動用モータとが圧延ラインを挟んで配置しているため、大圧下圧延に必要な高い圧延トルクを上下ワークロールに伝達させるべくカップリング継手あるいは駆動部品の径を太くしても、カップリング継手あるいは駆動部品どうしが干渉することがない。
【００１７】
本発明の熱間仕上圧延設備によれば、Ａｒ３変態温度以下のフェライト域で帯鋼を圧延する熱間仕上圧延設備において、１台の双方向駆動型圧延機と、少なくともその下流側に設置された冷却装置と、前記双方向駆動型圧延機を正逆駆動させる駆動制御装置と、を備えることを特徴とする熱間仕上圧延設備が提供される。
【００１８】
上述した本発明によれば、大圧下可能な双方向駆動型圧延機を熱間仕上圧延に使用したことにより、大歪加工が可能となり、結晶粒の微細化を図ることができ、高強度かつ高靱性の高品質な鉄鋼材料を製造することができる。また、双方向駆動型圧延機を正逆駆動して帯鋼を正逆圧延させる駆動制御装置を設けたことにより、１台の圧延機で十分な圧下をすることができるため、設備投資に見合った生産性を実現させることができる。
【００１９】
上述した本発明の好ましい実施形態によれば、前記双方向駆動型圧延機に帯鋼の後端部を余分に圧下してテーパ状に成形する圧下制御装置を備えることが好ましい。また、前記双方向駆動型圧延機は、前記帯鋼を圧延する一対の上ワークロール及び下ワークロールと、各ワークロールを駆動する上ワークロール駆動用モータ及び下ワークロール駆動用モータと、を備え、前記上ワークロール駆動用モータと下ワークロール駆動用モータとが圧延ラインを挟んで配置されていることが好ましい。
【００２０】
上述した本発明の好ましい実施形態によれば、前記正逆圧延時に帯鋼の後端部をテーパ状に圧延する圧下制御装置を設けたことにより、帯鋼を圧延機に噛み込みやすくすることができる。また、前記上ワークロール駆動用モータと下ワークロール駆動用モータとが圧延ラインを挟んで配置しているため、大圧下圧延に必要な高い圧延トルクを上下ワークロールに伝達させるべくカップリング継手あるいは駆動部品の径を太くしても、カップリング継手どうしが干渉することがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の熱間仕上圧延設備を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。また、図２は、本発明の熱間仕上圧延方法を示す説明図であり、図３は、本発明の熱間仕上圧延設備で使用する双方向駆動型圧延機の側面概略図である。
【００２３】
図１（Ａ）及び図３に示すように、本発明の熱間仕上圧延設備１は、１台の双方向駆動型圧延機２と、その上流側及び下流側に設置された冷却装置３と、双方向駆動型圧延機２を正逆駆動させる駆動制御装置と、帯鋼Ｓの後端部を余分に圧下してテーパ状に成形する圧下制御装置と、を備えている。
【００２４】
前記双方向駆動型圧延機２は、帯鋼Ｓを圧延する一対の上ワークロール４ａ及び下ワークロール４ｂと、上下ワークロール４ａ，４ｂを駆動する上ワークロール駆動用モータ５ａ及び下ワークロール駆動用モータ５ｂとを備え、上ワークロール駆動用モータ５ａと下ワークロール駆動用モータ５ｂとが圧延ライン（帯鋼Ｓ）を挟むようにそれぞれ異なる側に配置されている。
【００２５】
かかる双方向駆動型圧延機２は、高い圧延力と圧延トルクを必要とする大圧下圧延において、従来の圧延機でこの技術的要求に応じようとすると、上下ワークロール４ａ，４ｂの径が太くなって圧延荷重と圧延トルクの増大を招くという問題があったことに鑑みて開発されたものである。すなわち、双方向駆動型圧延機２は、増大する圧延トルクを伝達可能にするために、上下ワークロール駆動用モータ５ａ，５ｂの駆動力を上下ワークロール４ａ，４ｂに伝達するカップリング継手６あるいは駆動部品９、８の径も太くすることができる圧延機である。
【００２６】
従来の圧延機では、上下ワークロール駆動用モータは、上下ワークロールの点検や交換により組替える際に同時に移動させることができるように、圧延ラインの一方の側にのみ据え付けられていた（図６参照）。したがって、カップリング継手の径を太くしようとすると、カップリング継手どうしが干渉してしまい、伝達できる圧延トルクに一定の限界があった。しかし、前記双方向駆動型圧延機２を使用することによって、カップリング継手６どうしが干渉することがなくなり、カップリング継手６あるいは駆動部品９、８の径を結晶粒の微細化に必要な大歪加工を可能とするのに必要な太さにまで拡径することができる。
【００２７】
前記冷却装置３は、冷却水を帯鋼表面に散布するスプレイノズルと、各スプレイノズルに冷却水を供給するスプレイヘッダ管とを備える。この冷却装置３により、Ａｒ３変態温度以下のフェライト域で帯鋼Ｓを圧延することができる。図１においては、帯鋼Ｓの上面にのみ冷却装置３を設けたが、下面にも同様の冷却装置を設置して、両面から帯鋼Ｓを冷却するようにしてもよい。冷却速度は１０℃／ｓ程度が好ましく、また、できるだけ圧延機の近くに設置するのが好ましい。一般には、圧延機の周辺には、厚み計や展開装置が設置されているため、圧延機中心から１０〜２０ｍ程度の位置から設置される。また、冷却効果を高めるために、水膜カーテン方式の冷却装置（例えば、公開昭５６−１３６９１８号公報参照）を採用してもよい。また、大歪加工直後に帯鋼Ｓを急冷することによって、微細化した結晶粒の再成長を抑制することができ、１〜３μｍの微細結晶粒を得ることもできる。
【００２８】
前記駆動制御装置は、上下ワークロール駆動用モータ５ａ，５ｂの回転を正逆反転させる制御装置であって、かかる操作によって上下ワークロール４ａ，４ｂを正逆駆動させることができる。また、前記圧下制御装置は上下バックアップロール７ａ，７ｂの位置を調整するシリンダ（図示せず）を位置制御する制御装置であって、かかる操作によって上下バックアップロール７ａ，７ｂのギャップを縮め、帯鋼Ｓの後端部を余分に圧下してテーパ状に成形することができる。また、帯鋼Ｓの後端部が圧延機から抜けた後、上下バックアップロール７ａ，７ｂは再び所定の位置に復帰される。
【００２９】
次に、図２を用いて、本発明の熱間仕上圧延方法について説明する。なお、図２に示す説明図は、上述した本発明の熱間仕上圧延設備を用いて３パスの圧延を行う場合について示したものである。
【００３０】
（１）１パス目
１パス目の圧延では、フェライト域圧延ではなく通常の圧延を行う。したがって、双方向駆動型圧延機２の上流側の冷却装置３は使用する必要がない。このときの圧延は大圧下圧延である必要はないので、双方向駆動型圧延機２の圧下率は、例えば、２０％〜４０％程度に設定される。双方向駆動型圧延機２は、前記駆動制御装置により正駆動されて帯鋼Ｓを圧延し、帯鋼Ｓの後端部は、前記圧下制御装置により余分に圧下されテーパ状に成形される。１パス目を終了した帯鋼Ｓが下流側の冷却装置３まで搬送される間に、双方向駆動型圧延機２は駆動制御装置により停止され反転モードに入る。なお、帯鋼Ｓを搬送するテーブルローラ（図示せず）は、帯鋼Ｓの後端部が冷却装置３に到達した時点で停止するように駆動制御装置により制御されている。
【００３１】
（２）２パス目
１パス目を終了した帯鋼Ｓが冷却装置３に到達すると帯鋼Ｓの冷却が始まり、それと同時に、テーブルローラ（図示せず）が逆駆動して帯鋼Ｓを双方向駆動型圧延機２に搬送する。その間に、帯鋼ＳはＡｒ３変態温度以下にまで冷却されるとともに、双方向駆動型圧延機２は駆動制御装置により逆駆動され、噛み込んだ帯鋼Ｓをフェライト域圧延する。このとき双方向駆動型圧延機２の圧下率は、例えば４０％程度に設定される。ここで、大圧下に必要な８０％の圧下率に設定していないのは、結晶粒が再結晶を始めるまでの間は、複数パスの圧延により８０％の圧下率が達成できれば結晶粒の微細化が図ることができるためである。また、１パス目と同様に、帯鋼Ｓの後端部は、前記圧下制御装置により余分に圧下されテーパ状に成形される。２パス目を終了した帯鋼Ｓが上流側の冷却装置３まで搬送される間に、双方向駆動型圧延機２は駆動制御装置により停止され反転モードに入る。なお、帯鋼Ｓを搬送するテーブルローラ（図示せず）は、帯鋼Ｓの後端部が冷却装置３に到達した時点で停止するように駆動制御装置により制御されている。
【００３２】
（３）３パス目
２パス目を終了した帯鋼Ｓが冷却装置３に到達すると帯鋼Ｓの冷却が始まり、それと同時に、テーブルローラ（図示せず）が逆駆動して帯鋼Ｓを双方向駆動型圧延機２に搬送する。その間に、帯鋼Ｓは再度Ａｒ３変態温度以下にまで冷却されるとともに、双方向駆動型圧延機２は駆動制御装置により正駆動され、噛み込んだ帯鋼Ｓをフェライト域圧延する。このとき双方向駆動型圧延機２の圧下率は、２パス目と同様に、例えば４０％程度に設定される。３パス目を終了した帯鋼Ｓは、そのままテーブルローラ（図示せず）によって次工程に搬送される。
【００３３】
上述の説明では、下流側にも冷却装置３が設置された場合について説明したが、上流側の冷却装置３のみで十分な冷却ができる場合や、帯鋼Ｓの長さが短くて短時間で正逆圧延することができる場合には、下流側の冷却装置３を省略してもよい。また、下流側の冷却装置３を設置した場合には、帯鋼ＳをＡｒ３変態温度以下にまで冷却するだけでなく、２パス目で微細化した結晶粒の再成長を抑制することができ、１〜３μｍの微細結晶粒を得ることもできる。
【００３４】
また、上述の説明では、２パス目と３パス目の圧下率をそれぞれ４０％と設定したが、帯鋼Ｓの種類や厚さに応じて、３０％と５０％、４５％と４５％、４０％と５０％等のように設定してもよい。
【００３５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更できることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、大圧下可能な双方向駆動型圧延機を熱間仕上圧延に使用するとともに正逆駆動させることにより、１台の圧延機で大歪加工が可能となり、結晶粒の微細化を図ることができ、高強度かつ高靱性の高品質な鉄鋼材料を製造することができる。また、設置面積の低減や設備費の低廉を図ることができ、設備投資に見合った生産性を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱間仕上圧延設備を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の熱間仕上圧延方法を示す説明図である。
【図３】本発明の熱間仕上圧延設備で使用する双方向駆動型圧延機の側面概略図である。
【図４】炭素鋼の状態図である。
【図５】従来の熱間仕上圧延設備を示す図である。
【図６】従来の圧延機を示す側面概略図である。
【符号の説明】
Ｓ 帯鋼
１ 熱間仕上圧延設備
２ 双方向駆動型圧延機
３ 冷却装置
４ａ 上ワークロール
４ｂ 下ワークロール
５ａ 上ワークロール駆動用モータ
５ｂ 下ワークロール駆動用モータ
６ カップリング継手
７ａ 上バックアップロール
７ｂ 下バックアップロール
８ スピンドル
９ ユニバーサルジョイント
１０ 作業ロール軸箱
１１ 控ロール軸箱
５２ａ 上ワークロール
５２ｂ 下ワークロール
５３ａ 上ワークロール駆動用モータ
５３ｂ 下ワークロール駆動用モータ
５４ 駆動用スピンドル
５５ ユニバーサルジョイント
５６ カップリング継手
５７ａ 上バックアップロール
５７ｂ 下バックアップロール
５８ ワークロール軸箱
５９ バックアップロール軸箱[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot finish rolling method and equipment capable of performing ferrite region rolling with a single rolling mill.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a phase diagram of carbon steel. In this figure, γ is an austenite region, α + γ is an α non-recrystallized region (hereinafter referred to as a ferrite region), and a boundary temperature between γ and α + γ is an Ar 3 transformation temperature. It is known that rolling a steel strip in a ferrite region at or below the Ar 3 transformation temperature has the following effects (see Non-Patent Document 1).
(1) In a steel that is hot-rolled at a rolling reduction of 50% or more in the α non-recrystallized region (ferrite region), the r value (Rankford value) shows a high value of about 2.4 and the in-plane anisotropic property. (R) is also small. That is, the r-value of the rolled plate is increased, and the press formability is improved.
(2) A rolled texture is formed in the hot-rolled material only in the α-range and under hot-rolling conditions where unrecrystallized grains are obtained. When such a hot-rolled steel sheet is used as a material, the subsequent cold-rolling at a relatively low rolling reduction develops a cold-rolled texture in comparison with the γ-region hot-rolled material and the cold-rolled material. The texture develops and a high r value is obtained.
[0003]
[Non-patent document 1]
"Influence of Hot Rolling in Ferrite Region on r-value of Cold Rolled Ultra Low Carbon Steel Sheet" (Iron and Steel, 1989)
[0004]
However, although the ferrite region rolling has the above-described effect, the rolling temperature is generally lower than the Ar 3 transformation temperature as compared with the austenite region (γ region) hot rolling. Unless the rolling torque of the mill is increased, sufficient rolling cannot be performed. In order to solve such a problem, a hot finishing rolling equipment as shown in FIG. 5 has been proposed (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-192204 (page 3, FIG. 1)
[0006]
This hot finish rolling equipment includes a high-temperature rolling mill train for hot-rolling a low-carbon steel sheet in an austenite region, and a hot rolling mill provided downstream of the high-temperature rolling mill train and hot-rolling the steel sheet in a ferrite region close to the Ar 3 transformation temperature. A row of low-temperature rolling mills for rolling, and a steel sheet quenching device provided between the high-temperature rolling row and the low-temperature rolling row to rapidly cool the temperature of the steel sheet from the austenite region to the Ar 3 transformation temperature or lower. Is what you do. According to this invention, the r-value (Rankford value) of the rolled sheet can be increased by ferrite zone rolling, the press formability can be increased, and the rolling load can be reduced, and a large rolling reduction can be obtained.
[0007]
In addition, since the strength and toughness of the metal material are improved as the crystal grains become smaller, the refinement of the crystal grains is the most important and basic structure control in the production of a steel material, and various methods have been proposed. However, in recent years, attention has been paid to a method of performing ultra-small processing by physically dividing and subdividing a tissue by performing large strain processing (for example, see Non-Patent Document 1).
[0008]
[Non-patent document 1]
Masashi Maki, "Principles and Methods of Grain Refinement of Iron and Steel Materials" Published by The Iron and Steel Institute of Japan, 177.178th Nishiyama Memorial Technical Lecture, October 2002, p. 3-18
[0009]
Furthermore, recent research has shown that, regarding the ultrafine graining technology, (1) it is necessary to perform a large strain of one pass of 80% or more to obtain an ultrafine structure of 50% or more by volume, and (2) many. It has been reported that, even in pass rolling, if the inter-pass time is kept to several seconds or less and the rolling reduction of each pass is set to some extent, crystal grains can be refined at a volume ratio close to 100% (see Non-Patent Document 3). ).
[0010]
[Non-Patent Document 3]
Masakazu Niikura, `` Next-Generation Thermomechanical Treatment for Ultrafine Grain-I '', published by The Iron and Steel Institute of Japan,
October, 177th and 178th Nishiyama Memorial Technical Lecture p. 86-88
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rolling mill used in the conventional hot finishing rolling equipment, as shown in FIG. 6, the motor for driving the upper and lower work rolls is installed on only one side, so that the high rolling torque required for the large rolling reduction is increased and decreased. When the diameter of the coupling joint is increased to transmit to the work roll, the coupling joints interfere with each other, and there is a certain limit to the rolling torque that can be transmitted. Therefore, it is difficult to reduce the grain size of the steel strip, and in order to approach the refinement, it is necessary to prepare a rolling mill row in which a plurality of rolling mills are continuous, which is less than the capital investment. And there is no problem with productivity.
[0012]
The present invention has been made to solve such a problem. That is, an object of the present invention is to mainly produce a high-strength and high-toughness steel material, and at the same time, to provide a hot finish rolling method and a hot finish rolling method capable of realizing productivity commensurate with capital investment. The provision of equipment.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the hot finish rolling method of the present invention, in a hot finish rolling method of rolling a steel strip in a ferrite region of not more than an Ar 3 transformation temperature, one bidirectional driving type rolling mill is driven forward and reverse to form a strip steel strip. And rolling the steel strip at least before the final pass of the rolling.
[0014]
According to the above-described present invention, by using a bi-directional drive type rolling mill capable of large reduction for hot finish rolling, large strain processing becomes possible, crystal grains can be refined, high strength and A high-quality steel material with high toughness can be manufactured. In addition, since the steel strip is forward-reversely driven by the bidirectional drive type rolling mill to perform forward-reverse rolling, a single rolling mill can sufficiently reduce the rolling, so that productivity corresponding to the capital investment can be improved. Can be realized.
[0015]
According to a preferred embodiment of the present invention, the rear end of the strip may be rolled into a tapered shape during the forward / reverse rolling. Further, the two-way drive type rolling mill includes a pair of upper work rolls and lower work rolls for rolling the strip, and an upper work roll drive motor and a lower work roll drive motor for driving each work roll. And a motor for driving the upper work roll and a motor for driving the lower work roll are arranged with a rolling line interposed therebetween.
[0016]
According to the preferred embodiment of the present invention described above, the rear end of the strip is rolled into a tapered shape during the forward / reverse rolling, so that the strip can be easily bitten into the rolling mill. Further, since the upper work roll drive motor and the lower work roll drive motor are arranged with a rolling line interposed therebetween, a coupling joint or a coupling joint for transmitting a high rolling torque required for large rolling reduction to the upper and lower work rolls. Even if the diameter of the driving parts is increased, the coupling joints or the driving parts do not interfere with each other.
[0017]
According to hot finish rolling equipment of the present invention, installed in a hot finish rolling equipment for rolling the strip at Ar 3 transformation temperature or less of the ferrite region, and one of the bidirectional driven rolling mill, at least on the downstream side And a drive control device that drives the bidirectional drive rolling mill in the forward and reverse directions.
[0018]
According to the above-described present invention, by using a bi-directional drive type rolling mill capable of large reduction for hot finish rolling, large strain processing becomes possible, crystal grains can be refined, high strength and A high-quality steel material with high toughness can be manufactured. In addition, by providing a drive control device that drives the bidirectional drive type rolling mill in the normal and reverse directions to roll the steel strip in the normal and reverse directions, a single rolling mill can perform sufficient rolling reduction, and is worth the capital investment. Productivity can be realized.
[0019]
According to the preferred embodiment of the present invention described above, it is preferable that the two-way drive type rolling mill is provided with a rolling-down control device that excessively lowers the rear end portion of the steel strip to form a tapered shape. Further, the two-way drive type rolling mill includes a pair of upper work rolls and lower work rolls for rolling the strip, and an upper work roll drive motor and a lower work roll drive motor for driving each work roll. Preferably, the upper work roll driving motor and the lower work roll driving motor are arranged with a rolling line interposed therebetween.
[0020]
According to the preferred embodiment of the present invention described above, by providing the rolling-down control device for rolling the rear end portion of the strip in a tapered shape during the forward and reverse rolling, it is possible to easily bite the strip into a rolling mill. it can. Further, since the upper work roll drive motor and the lower work roll drive motor are arranged with a rolling line interposed therebetween, a coupling joint or a coupling joint for transmitting a high rolling torque required for large rolling reduction to the upper and lower work rolls. Even if the diameter of the drive component is increased, there is no interference between the coupling joints.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same reference numerals are given to the common parts in the respective drawings, and the duplicate description will be omitted.
[0022]
Drawing 1 is a figure showing the hot finishing rolling equipment of the present invention, (A) is the top view and (B) is the AA sectional view. FIG. 2 is an explanatory view showing the hot finish rolling method of the present invention, and FIG. 3 is a schematic side view of a two-way driven rolling mill used in the hot finish rolling equipment of the present invention.
[0023]
As shown in FIGS. 1A and 3, the hot finish rolling mill 1 of the present invention includes one bidirectional drive type rolling mill 2 and a cooling device 3 installed upstream and downstream of the rolling mill 2. And a drive control device that drives the bidirectional drive rolling mill 2 in the forward and reverse directions, and a press-down control device that presses down the rear end of the strip S excessively to form it into a tapered shape.
[0024]
The two-way drive type rolling mill 2 includes a pair of upper work rolls 4a and lower work rolls 4b for rolling the strip S, and an upper work roll drive motor 5a and lower work roll drive for driving the upper and lower work rolls 4a, 4b. Motor 5b, and the upper work roll driving motor 5a and the lower work roll driving motor 5b are arranged on different sides so as to sandwich the rolling line (strip S).
[0025]
In such a two-way drive type rolling mill 2, in a large rolling reduction requiring a high rolling force and a high rolling torque, the diameter of the upper and lower work rolls 4a, 4b becomes large when a conventional rolling mill attempts to meet this technical requirement. This was developed in view of the problem that the rolling load and the rolling torque were increased. That is, the two-way drive type rolling mill 2 transmits the driving force of the upper and lower work roll driving motors 5a and 5b to the upper and lower work rolls 4a and 4b in order to transmit the increased rolling torque. This is a rolling mill in which the diameters of the driving parts 9 and 8 can be increased.
[0026]
In the conventional rolling mill, the upper and lower work roll drive motors are installed only on one side of the rolling line so that they can be moved at the same time when the upper and lower work rolls are inspected or replaced by changing (see FIG. 6). reference). Therefore, when trying to increase the diameter of the coupling joint, the coupling joints interfere with each other, and there is a certain limit to the rolling torque that can be transmitted. However, the use of the two-way drive type rolling mill 2 prevents the coupling joints 6 from interfering with each other, and reduces the diameter of the coupling joint 6 or the driving parts 9 and 8 to a size necessary for miniaturizing crystal grains. The diameter can be increased to a thickness necessary to enable the strain processing.
[0027]
The cooling device 3 includes a spray nozzle for spraying the cooling water on the surface of the steel strip, and a spray header pipe for supplying the cooling water to each spray nozzle. With this cooling device 3, the steel strip S can be rolled in a ferrite region at or below the Ar 3 transformation temperature. In FIG. 1, the cooling device 3 is provided only on the upper surface of the steel strip S, but a similar cooling device may be provided on the lower surface to cool the steel strip S from both sides. The cooling rate is preferably about 10 ° C./s, and it is preferable that the cooling rate is set as close to the rolling mill as possible. Generally, since a thickness gauge and a spreading device are installed around the rolling mill, they are installed from a position of about 10 to 20 m from the center of the rolling mill. Further, in order to enhance the cooling effect, a cooling device of a water film curtain system (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-136918) may be employed. Also, by rapidly cooling the steel strip S immediately after the large strain processing, regrowth of the refined crystal grains can be suppressed, and fine crystal grains of 1 to 3 μm can be obtained.
[0028]
The drive control device is a control device for reversing the rotation of the upper and lower work roll driving motors 5a and 5b in the forward and reverse directions, and can drive the upper and lower work rolls 4a and 4b in the forward and reverse directions by such an operation. Further, the rolling-down control device is a control device for controlling the position of a cylinder (not shown) for adjusting the position of the upper and lower backup rolls 7a, 7b. The rear end of S can be excessively pressed down to form a tapered shape. After the rear end of the strip S has come out of the rolling mill, the upper and lower backup rolls 7a and 7b are returned to the predetermined positions.
[0029]
Next, the hot finish rolling method of the present invention will be described with reference to FIG. The explanatory diagram shown in FIG. 2 shows a case in which three-pass rolling is performed using the hot finishing rolling equipment of the present invention described above.
[0030]
(1) In the first pass rolling, normal rolling is performed instead of ferrite zone rolling. Therefore, it is not necessary to use the cooling device 3 on the upstream side of the two-way drive type rolling mill 2. Since the rolling at this time does not need to be a large rolling reduction, the rolling reduction of the two-way drive rolling mill 2 is set to, for example, about 20% to 40%. The two-way drive type rolling mill 2 is driven forward by the drive control device to roll the strip S, and the rear end portion of the strip S is excessively reduced by the reduction control device and is formed into a tapered shape. While the steel strip S having completed the first pass is conveyed to the cooling device 3 on the downstream side, the bidirectional driving type rolling mill 2 is stopped by the drive control device and enters the reversing mode. The drive control device controls the table roller (not shown) that transports the steel strip S to stop when the rear end of the steel strip S reaches the cooling device 3.
[0031]
(2) When the steel strip S that has completed the second pass and the first pass reaches the cooling device 3, cooling of the steel strip S starts, and at the same time, a table roller (not shown) reversely drives the steel strip S so that both of the steel strips S are driven. It is transported to the directional drive type rolling mill 2. During that time, the steel strip S is cooled to the Ar 3 transformation temperature or lower, and the two-way drive type rolling mill 2 is reversely driven by the drive control device to perform the ferrite zone rolling on the bite steel strip S. At this time, the rolling reduction of the bidirectional rolling mill 2 is set to, for example, about 40%. Here, the reason why the 80% reduction required for the large reduction is not set is that the crystal grains are fine if the 80% reduction can be achieved by rolling in multiple passes until the crystal grains start recrystallization. This is because it can be achieved. Further, similarly to the first pass, the rear end portion of the steel strip S is excessively reduced by the reduction control device and is formed into a tapered shape. While the steel strip S that has completed the second pass is transported to the cooling device 3 on the upstream side, the bidirectional drive rolling mill 2 is stopped by the drive control device and enters the reversing mode. The drive control device controls the table roller (not shown) that transports the steel strip S to stop when the rear end of the steel strip S reaches the cooling device 3.
[0032]
(3) Third pass When the steel strip S that has completed the second pass reaches the cooling device 3, the cooling of the steel strip S starts, and at the same time, the table roller (not shown) reversely drives the steel strip S so that both the steel strip S are driven. It is transported to the directional drive type rolling mill 2. During that time, the steel strip S is cooled again to the Ar 3 transformation temperature or lower, and the two-way drive type rolling mill 2 is driven forward by the drive control device to perform the ferrite region rolling on the bite steel strip S. At this time, the rolling reduction of the bidirectional driving type rolling mill 2 is set to, for example, about 40% as in the second pass. After the third pass, the strip S is conveyed to the next step by a table roller (not shown).
[0033]
In the above description, the case where the cooling device 3 is installed also on the downstream side has been described. However, the case where sufficient cooling can be performed only by the upstream cooling device 3 or the case where the length of the steel strip S is short and short If forward and reverse rolling can be performed, the cooling device 3 on the downstream side may be omitted. In addition, when the cooling device 3 on the downstream side is installed, it is possible not only to cool the steel strip S to the Ar 3 transformation temperature or lower, but also to suppress the regrowth of crystal grains refined in the second pass. , 1 to 3 μm.
[0034]
In the above description, the rolling reductions in the second pass and the third pass are set to 40%, respectively. However, depending on the type and thickness of the steel strip S, 30% and 50%, 45% and 45%, You may set it like 40% and 50%.
[0035]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can, of course, be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the present invention makes it possible to perform large strain processing with one rolling mill by using a bi-directional driving type rolling mill capable of large reduction in hot finish rolling and performing forward and reverse driving. And a high-quality steel material with high strength and high toughness can be manufactured. Further, the installation area can be reduced and the equipment cost can be reduced, so that productivity corresponding to the equipment investment can be realized.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a hot finish rolling equipment of the present invention, (A) is a plan view thereof, and (B) is a cross-sectional view along AA.
FIG. 2 is an explanatory view showing a hot finish rolling method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view of a two-way drive type rolling mill used in the hot finishing rolling equipment of the present invention.
FIG. 4 is a phase diagram of carbon steel.
FIG. 5 is a view showing a conventional hot finish rolling equipment.
FIG. 6 is a schematic side view showing a conventional rolling mill.
[Explanation of symbols]
S Strip steel 1 Hot finishing rolling equipment 2 Bi-directional drive rolling mill 3 Cooling device 4a Upper work roll 4b Lower work roll 5a Upper work roll drive motor 5b Lower work roll drive motor 6 Coupling joint 7a Upper backup roll 7b Lower backup roll 8 Spindle 9 Universal joint 10 Work roll shaft box 11 Pre-roll shaft box 52a Upper work roll 52b Lower work roll 53a Upper work roll drive motor 53b Lower work roll drive motor 54 Drive spindle 55 Universal joint 56 Coupling Joint 57a Upper backup roll 57b Lower backup roll 58 Work roll shaft box 59 Backup roll shaft box
