JP2005296977A - 厚鋼板の圧延設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】 熱間圧延機と、熱間圧延された厚鋼板の冷却装置を備えた厚鋼板の熱間圧延設備において、板形状および表面性状の良好な厚鋼板を高い生産性で製造することのできる厚鋼板圧延設備を提供すること。
【解決手段】 熱間圧延機の仕上圧延機の下流側に、デスケーリング装置と、冷却装置と、冷却後の厚鋼板の板厚矯正を行う軽圧下圧延機を順に配備したことを特徴とする厚鋼板圧延設備で、軽圧下圧延機4として、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備した構造を有するものを用いることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 熱間圧延機の仕上圧延機の下流側に、デスケーリング装置と、冷却装置と、冷却後の厚鋼板の板厚矯正を行う軽圧下圧延機を順に配備したことを特徴とする厚鋼板圧延設備で、軽圧下圧延機4として、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備した構造を有するものを用いることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、厚鋼板を製造する熱間圧延ラインに配備される、仕上圧延機と厚鋼板の冷却装置を備えた厚鋼板圧延設備に関するものである。
厚鋼板を製造する熱間圧延設備においては、仕上圧延を終了した厚鋼板は、冷却装置および/または冷却床を経て、せん断、熱処理、形状矯正、塗装等の精整工程に搬送され、ここで製品となって出荷される。この精整工程の中でも、板形状矯正については、ローラレベラーによる比較的能率の高い矯正方法と、油圧プレス装置による極めて能率の低い矯正方法とが併用されていることが多い。
一方、仕上圧延後に厚鋼板表面に生成したスケール層に剥離部が生じると、矯正に際して、残存のスケール層が厚鋼板表面に押し込まれ、疵あるいは酸化の起点となってしまい。表面性状を低下させる。
この不都合な現象の発生を抑える目的で、仕上圧延における板形状制御や、冷却装置における均一冷却制御に関する技術の開発が行われ、また、厚鋼板表面に均一で剥離し難いスケール層を生成する技術の開発も行われてきている。
一方、仕上圧延後に厚鋼板表面に生成したスケール層に剥離部が生じると、矯正に際して、残存のスケール層が厚鋼板表面に押し込まれ、疵あるいは酸化の起点となってしまい。表面性状を低下させる。
この不都合な現象の発生を抑える目的で、仕上圧延における板形状制御や、冷却装置における均一冷却制御に関する技術の開発が行われ、また、厚鋼板表面に均一で剥離し難いスケール層を生成する技術の開発も行われてきている。
例えば、特許文献1には、ローラーレベラー内の隣接する矯正ロール間にじゃま板と高圧エアを噴射するノズルを配置して、剥離したスケールを下流側の矯正ロールが噛み込まないように排除する装置を備えた鋼板矯正圧延機が開示されている。しかしながら、現在までのところ、仕上圧延機における板形状制御、冷却装置の均一冷却制御の何れの技術についても十分な効果を得るまでには至っておらず、精整工程における板形状矯正が必要不可欠となっている。
特許文献1のローラレベラーでは、適用可能な板厚範囲が限定される上、適用可能な板厚範囲であっても、ローラレベラーでは矯正不可能な不規則な板形状不良が発生することがある。また、剥離したスケール片を除去しようとした場合、スケール片の比重が大きく、完全には除去するのが困難であるなどの問題があり、充分な効果を得ることができない。
特許文献1のローラレベラーでは、適用可能な板厚範囲が限定される上、適用可能な板厚範囲であっても、ローラレベラーでは矯正不可能な不規則な板形状不良が発生することがある。また、剥離したスケール片を除去しようとした場合、スケール片の比重が大きく、完全には除去するのが困難であるなどの問題があり、充分な効果を得ることができない。
厚鋼板の板形状矯正を高能率化することができれば、厚鋼板の製造コストを大幅に低減させることが可能となることから、従来技術の課題を有利に解決し板形状矯正をより高能率化可能な板形状矯正手段を備えた厚鋼板圧延設備が要請されている。
この要請に応えるものとして、特許文献2には、冷却後の厚鋼板に対して軽圧下圧延機で形状矯正を行うことが開示されている。しかし、剥離しやすい不均一なスケールがある状態で軽圧下圧延機に導入することになるため、ここで厚鋼板表面にスケール疵が発生するなどの懸念がある。
特開2001−47132号公報
特開2000−102805公報
この要請に応えるものとして、特許文献2には、冷却後の厚鋼板に対して軽圧下圧延機で形状矯正を行うことが開示されている。しかし、剥離しやすい不均一なスケールがある状態で軽圧下圧延機に導入することになるため、ここで厚鋼板表面にスケール疵が発生するなどの懸念がある。
本発明は、上記要請に応え、厚鋼板の板形状不良を、高能率で矯正することができ, 矯正した際にスケール疵が発生しない厚鋼板圧延設備を提供するものである。
本発明は、熱間圧延機の仕上圧延機と、この圧延機で熱間圧延された厚鋼板の冷却装置を備えた厚鋼板圧延設備において、仕上圧延機の下流側に、デスケーリング装置と、冷却装置と、冷却後の厚鋼板の板厚(形状)矯正を行う軽圧下圧延機を順に配備したことを特徴とする厚鋼板圧延設備である。
本発明で用いる軽圧下圧延機としては、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備したものが適性がある。なお、デスケーリング装置と冷却装置間にローラレベラーを配置して、デスケーリングした後に形状矯正して冷却にすることも考慮することができる。
本発明で用いる軽圧下圧延機としては、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備したものが適性がある。なお、デスケーリング装置と冷却装置間にローラレベラーを配置して、デスケーリングした後に形状矯正して冷却にすることも考慮することができる。
本発明の厚鋼板圧延設備を用いることによって、厚鋼板の板形状矯正工程の生産性が飛躍的に向上する。特に、従来ローラレベラーでは矯正不可能であった板厚領域の板形状矯正も、軽圧下圧延機によって、極めて高能率かつ高精度に実行することが可能となり、厚鋼板の製造コストを大幅に低減させることができる。
また、本発明の厚鋼板圧延設備の軽圧下圧延機では圧延材の張力分布を経由して板形状を検出・制御するので、平坦度不良として顕在化しないような残留応力も大幅に低減することが可能となり、厚鋼板の需要家においてスリット加工した場合でも板形状不良を生じないという製品としての付加価値を与えることも可能となる。 さらに、軽圧下圧延機を用いて板厚矯正を実施する場合、最先端から最後端に至るまで極めて板厚精度の高い厚鋼板を生産性を低下させることなく板厚矯正が可能となり、品質・コスト両面で極めて大きな効果が得られる。併せて、厚鋼板をデスケーリングによりスケールを薄くすることができるため、板厚が均一で、かつスケール疵の発生がない表面性状の良好な厚鋼板を得ることができる。
また、例えば、デスケーリング後にローラレベラーで矯正してから冷却することができ、スケールむらがなく冷却制御の精度をさらに安定確保し、さらに安定した形状にして軽圧下圧延機による矯正精度を向上させることができ、形状特性にすぐれ板厚の均一性、表面性状に優れた厚鋼板を得ることができる。
また、本発明の厚鋼板圧延設備の軽圧下圧延機では圧延材の張力分布を経由して板形状を検出・制御するので、平坦度不良として顕在化しないような残留応力も大幅に低減することが可能となり、厚鋼板の需要家においてスリット加工した場合でも板形状不良を生じないという製品としての付加価値を与えることも可能となる。 さらに、軽圧下圧延機を用いて板厚矯正を実施する場合、最先端から最後端に至るまで極めて板厚精度の高い厚鋼板を生産性を低下させることなく板厚矯正が可能となり、品質・コスト両面で極めて大きな効果が得られる。併せて、厚鋼板をデスケーリングによりスケールを薄くすることができるため、板厚が均一で、かつスケール疵の発生がない表面性状の良好な厚鋼板を得ることができる。
また、例えば、デスケーリング後にローラレベラーで矯正してから冷却することができ、スケールむらがなく冷却制御の精度をさらに安定確保し、さらに安定した形状にして軽圧下圧延機による矯正精度を向上させることができ、形状特性にすぐれ板厚の均一性、表面性状に優れた厚鋼板を得ることができる。
厚鋼板圧延設備には種々の形式のものがあるが、本発明は、熱間圧延機で熱間圧延された温度が800〜900℃の厚鋼板(厚みが3〜120mm)を、例えば、400〜500℃程度まで冷却する冷却装置を備えた厚鋼板の熱間圧延設備において、厚鋼板に対して形状矯正(板厚矯正)を行う場合に適用するものである。
本発明では、基本的には、仕上圧延機と、仕上圧延後の厚鋼板を冷却する冷却装置との間に、仕上圧延後の厚鋼板表面の有害スケールを除去し、スケール層を均一化するためのデスケーリング装置を少なくとも1台配置し、冷却装置の下流側には、冷却後の厚鋼板の形板厚(形状)矯正を目的とした軽圧下圧延機を少なくとも1台配置してなるものであり、仕上圧延後の厚鋼板に、高圧水によるデスケーリングを施して表面性状を良くしてから、軽圧下圧延機で精度の高い形状矯正を実現し、格段に形状が良好であり、板厚が均一で、かつ表面性状の良好な厚鋼板の製造を可能にするものである。(請求項1の形態例に相当)。
本発明では、基本的には、仕上圧延機と、仕上圧延後の厚鋼板を冷却する冷却装置との間に、仕上圧延後の厚鋼板表面の有害スケールを除去し、スケール層を均一化するためのデスケーリング装置を少なくとも1台配置し、冷却装置の下流側には、冷却後の厚鋼板の形板厚(形状)矯正を目的とした軽圧下圧延機を少なくとも1台配置してなるものであり、仕上圧延後の厚鋼板に、高圧水によるデスケーリングを施して表面性状を良くしてから、軽圧下圧延機で精度の高い形状矯正を実現し、格段に形状が良好であり、板厚が均一で、かつ表面性状の良好な厚鋼板の製造を可能にするものである。(請求項1の形態例に相当)。
なお、仕上圧延機と、最終の軽圧下圧延機間において、デスケーリング装置、冷却装置の前後に、ローラレベラーを配置して、形状矯正を行うことも考慮でき、この場合、最終的に軽圧下圧延機での板厚(形状)矯正の負荷を軽減して、さらに矯正精度を向上させることができる。
本発明でいう冷却装置は、スプレー水を用いた制御冷却装置が主体であるが、一般的な冷却装置であってもよく、その場合には、使用冷媒はスプレー水以外のものであってもよい。また、仕上圧延機と冷却装置の間、および冷却装置と軽圧下圧延機との間は、ローラテーブルで直接結合されている形態が生産性の観点では好ましいが、コンベア、台車等の他の輸送手段で結合されている形態であっても差し支えない。
本発明でいう冷却装置は、スプレー水を用いた制御冷却装置が主体であるが、一般的な冷却装置であってもよく、その場合には、使用冷媒はスプレー水以外のものであってもよい。また、仕上圧延機と冷却装置の間、および冷却装置と軽圧下圧延機との間は、ローラテーブルで直接結合されている形態が生産性の観点では好ましいが、コンベア、台車等の他の輸送手段で結合されている形態であっても差し支えない。
本発明でいう軽圧下圧延機は、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備したもので、対象となる厚鋼板のサイズや形状の幅広い変化に伴う矯正条件の変動に円滑に対応して安定した板厚矯正が可能なものが適性が高い。
この軽圧下圧延機による板厚矯正は、矯正が容易に行える温度領域で行うものであるが、この温度領域では有害スケールを再生成する懸念はなく、また、板厚矯正後に空冷しても形状特性が低下することはない。
本発明で用いる軽圧下圧延機としては、例えば特許文献2の図10、11に開示されるような構造を有するものを用いることができる。
すなわち、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備したもので、対象となる厚鋼板のサイズや形状の幅広い変化に伴う矯正条件の変動に円滑に対応して安定した板厚矯正が可能なものが適性が高い。(請求項2の形態例に相当)。
この軽圧下圧延機による板厚矯正は、矯正が容易に行える温度領域で行うものであるが、この温度領域では有害スケールを再生成する懸念はなく、また、板厚矯正後に空冷しても形状特性が低下することはない。
本発明で用いる軽圧下圧延機としては、例えば特許文献2の図10、11に開示されるような構造を有するものを用いることができる。
すなわち、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備したもので、対象となる厚鋼板のサイズや形状の幅広い変化に伴う矯正条件の変動に円滑に対応して安定した板厚矯正が可能なものが適性が高い。(請求項2の形態例に相当)。
以下に本発明について、より具体的に説明する。
本発明の厚板圧延設備では、形状(板厚)矯正に軽圧下圧延機を用いものであるが、この軽圧下圧延機は、上記の圧延機による板形状矯正の問題を解決した、例えば特許文献2に開示される軽圧下圧延機であり、これを冷却装置の下流側に配置して冷却後の厚鋼板の形状矯正を行うものである。このこと自体は、特許文献2に開示される技術と同様であるが、本発明では、仕上圧延後、冷却装置前の厚鋼板にデスケーリングを施し、厚鋼板表面の有害スケールを除去し、軽圧下圧延機での厚鋼板表面のスケール疵発生を防止しながら、板厚(形状)矯正を高精度で実施し、格段に形状が良好であり、板厚が均一で、かつ表面性状の良好な厚鋼板の製造を可能にするものである。
本発明の厚板圧延設備では、形状(板厚)矯正に軽圧下圧延機を用いものであるが、この軽圧下圧延機は、上記の圧延機による板形状矯正の問題を解決した、例えば特許文献2に開示される軽圧下圧延機であり、これを冷却装置の下流側に配置して冷却後の厚鋼板の形状矯正を行うものである。このこと自体は、特許文献2に開示される技術と同様であるが、本発明では、仕上圧延後、冷却装置前の厚鋼板にデスケーリングを施し、厚鋼板表面の有害スケールを除去し、軽圧下圧延機での厚鋼板表面のスケール疵発生を防止しながら、板厚(形状)矯正を高精度で実施し、格段に形状が良好であり、板厚が均一で、かつ表面性状の良好な厚鋼板の製造を可能にするものである。
本発明の厚板圧延設備において、冷却装置の下流に配置される軽圧下圧延機は、基本的には、特許文献2の図10、図11に開示されるようなものなので、ここでは詳細説明は省略するが、基本構造としては、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリを、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備してなるものである。
このような構造の軽圧下圧延機の場合、作業ロール〜補強ロール間の荷重分布が分割補強ロールの分割数の分解能で測定可能となるので、予め分割補強ロールおよびハウジング・圧下系の変形特性を同定しておくことによって、測定された分割補強ロール反力と分割補強ロール位置とから作業ロールと矯正対象である厚鋼板との間の幅方向圧延荷重分布を推定することが可能となる。
このような構造の軽圧下圧延機の場合、作業ロール〜補強ロール間の荷重分布が分割補強ロールの分割数の分解能で測定可能となるので、予め分割補強ロールおよびハウジング・圧下系の変形特性を同定しておくことによって、測定された分割補強ロール反力と分割補強ロール位置とから作業ロールと矯正対象である厚鋼板との間の幅方向圧延荷重分布を推定することが可能となる。
この幅方向圧延荷重分布は、圧延張力の幅方向分布を敏感に反映するので、圧延張力と一対一の関係を有する板形状を検出することが可能となり、各分割補強ロールの圧下位置を操作することにより、所望の板形状にする板形状制御が実施できる。
このような圧延機自身による板形状検出は、一般の圧延機の後面の板形状測定装置による板形状検出に比べて、時間遅れのほとんどない測定方法とすることが可能となるため、制御上の不安定性を招くことなく、極めて応答性の高い板形状制御を実施することが可能となり、その結果、圧延長さの短い厚鋼板の場合でも、その先端部から後端部に至るまで、良好な板形状矯正を実施することが可能となる。
この軽圧下圧延機は、下記段落[0014]に述べたような、従来の圧延機を厚鋼板の板形状矯正に用いた場合の問題を解消するものであり、厚鋼板の板厚(形状)矯正のために適性の高いものである。
このような圧延機自身による板形状検出は、一般の圧延機の後面の板形状測定装置による板形状検出に比べて、時間遅れのほとんどない測定方法とすることが可能となるため、制御上の不安定性を招くことなく、極めて応答性の高い板形状制御を実施することが可能となり、その結果、圧延長さの短い厚鋼板の場合でも、その先端部から後端部に至るまで、良好な板形状矯正を実施することが可能となる。
この軽圧下圧延機は、下記段落[0014]に述べたような、従来の圧延機を厚鋼板の板形状矯正に用いた場合の問題を解消するものであり、厚鋼板の板厚(形状)矯正のために適性の高いものである。
従来、熱間仕上圧延後の厚鋼板の板形状矯正には、ローラレベラーと油圧プレス装置を併用している場合が多く、軽圧下圧延機は利用されていなかった。これは、一般に圧延機で形状制御する場合は、ロールプロフィルを最適化するか、ロールベンディング装置、ロールクロス装置、ロールシフト装置等の板形状制御装置を各圧延条件毎に常に最適な状態に設定・制御しなければ良好な形状を得ることができないため、その操業条件の最適化を、厚鋼板圧延の短い時間内に実施することが困難であることが大きな障害となっていた。
すなわち、これはコイル状に巻き取られる薄鋼帯のように、一本の圧延板の長さが長い場合、圧延を開始した後の板形状を観察してから板形状制御装置を次第に最適化するという操業方法を採用することで、圧延長さの大部分を占める定常部の板形状を矯正することが可能であるが、厚鋼板の場合には、圧延板の長さが比較的短いため、圧延実績を観察してから板形状制御装置を最適化するという従来の手法では、圧延長さの一部分しか満足な板形状が得られないことによる。
この点、ローラレベラーの場合は、圧延機に比べれば生産性の点で劣るものの、圧延板に所定の曲げ曲率を与えることさえできれば、ある程度の板形状矯正が可能という特性を有し、ロールのたわみやロールプロフィルの変化に鈍感で使い易いプロセスであることが、広く普及してきた最大の理由である。
すなわち、これはコイル状に巻き取られる薄鋼帯のように、一本の圧延板の長さが長い場合、圧延を開始した後の板形状を観察してから板形状制御装置を次第に最適化するという操業方法を採用することで、圧延長さの大部分を占める定常部の板形状を矯正することが可能であるが、厚鋼板の場合には、圧延板の長さが比較的短いため、圧延実績を観察してから板形状制御装置を最適化するという従来の手法では、圧延長さの一部分しか満足な板形状が得られないことによる。
この点、ローラレベラーの場合は、圧延機に比べれば生産性の点で劣るものの、圧延板に所定の曲げ曲率を与えることさえできれば、ある程度の板形状矯正が可能という特性を有し、ロールのたわみやロールプロフィルの変化に鈍感で使い易いプロセスであることが、広く普及してきた最大の理由である。
本発明で、仕上圧延機の下流側に配置するデスケーリング装置は、通常高圧水を使用するものである。このデスケーリング装置によるデスケーリングは、厚鋼板が600〜800℃の高温領域にあるときに行うと、高圧水の機械的なスケール破壊力と、スケールの温度低下による熱収縮で生じる厚鋼板との接合界面での剥離作用を利用することができる。
また、一方では、極力、厚鋼板が低温になってからデスケーリングを行なった方が、スケール除去後のスケールの再成長が少なくスケール疵抑制の面では有利である。
このようなメカニズムを有利に利用するためには、デスケーリング装置を仕上圧延機から、ある程度(10〜130m程度)離れた位置に配置することが望ましい。
このデスケーリング装置は、冷却装置の前に配置して、デスケーリング後冷却した場合の方が有利点が多い。例えばスケールを除去して冷却することにより、冷却の均一性の安定確保が容易になること、デスケーリングによりスケール除去した後に冷却するので、冷却後のスケール生成が減少することなどの有利点もある。
また、一方では、極力、厚鋼板が低温になってからデスケーリングを行なった方が、スケール除去後のスケールの再成長が少なくスケール疵抑制の面では有利である。
このようなメカニズムを有利に利用するためには、デスケーリング装置を仕上圧延機から、ある程度(10〜130m程度)離れた位置に配置することが望ましい。
このデスケーリング装置は、冷却装置の前に配置して、デスケーリング後冷却した場合の方が有利点が多い。例えばスケールを除去して冷却することにより、冷却の均一性の安定確保が容易になること、デスケーリングによりスケール除去した後に冷却するので、冷却後のスケール生成が減少することなどの有利点もある。
本発明の厚鋼板圧延設備の実施例1を、図1に基づいてに説明する。
図1において、1は熱間圧延機で、1aは粗圧延機、1fは仕上圧延機である。
通常は一対の作業ロールwを一対の補強ロールbで支持する機構の4段圧延機が用いられる場合が多いが、2段圧延機や6段以上の多段圧延機であってもよい。
2は冷却装置で、仕上圧延機1fの下流側に配置され、仕上圧延が終了した後の厚鋼板3を所定の温度まで冷却するものである。この冷却装置2は、水を冷媒として使用するのが一般的であるが、他の冷媒を使用したものでも差し支えない。
4は、デスケーリング装置で、仕上圧延機1fと冷却装置2の間に配置され、仕上圧延された厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一に薄くしてスケール疵の抑制を可能にするものである。
図1において、1は熱間圧延機で、1aは粗圧延機、1fは仕上圧延機である。
通常は一対の作業ロールwを一対の補強ロールbで支持する機構の4段圧延機が用いられる場合が多いが、2段圧延機や6段以上の多段圧延機であってもよい。
2は冷却装置で、仕上圧延機1fの下流側に配置され、仕上圧延が終了した後の厚鋼板3を所定の温度まで冷却するものである。この冷却装置2は、水を冷媒として使用するのが一般的であるが、他の冷媒を使用したものでも差し支えない。
4は、デスケーリング装置で、仕上圧延機1fと冷却装置2の間に配置され、仕上圧延された厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一に薄くしてスケール疵の抑制を可能にするものである。
このデスケーリング装置4は、ここでは、角度αで傾斜させて相対するように配置した高圧水噴射ノズル4a、4bを備えたもので、この高圧水噴射ノズル4a、4bからの高圧水で有害スケールを除去し、除去した有害スケールを、高圧水噴射流の衝突による排出流によって側方に容易に排出できるものである。
5は、軽圧下圧延機で、冷却装置2の下流側に配置され、冷却装置2で冷却した厚鋼板3を板厚(形状)矯正するものである。この軽圧下圧延機5は、仕上圧延機1fに比べて小さい圧下率の圧延も可能であり、その場合、通常は1%前後の圧下率で操業するが、ここでは板厚矯正の目的で使用するために、局部的には10%程度の圧下を加えることも可能である。
この実施例1は、本発明の厚鋼板圧延設備の基本的な設備配置例を示しており、この実施例1によれば、仕上圧延機1fで仕上圧延した厚鋼板3を、デスケーリングを施して有害スケールを除去しスケール層を均一化してから冷却することにより、冷却の均一性の安定確保が容易になり、冷却後の軽圧下圧延により形状(板厚)矯正して、形状特性に優れ、スケール疵の発生のない表面性状に優れた厚鋼板3を製造可能である。
5は、軽圧下圧延機で、冷却装置2の下流側に配置され、冷却装置2で冷却した厚鋼板3を板厚(形状)矯正するものである。この軽圧下圧延機5は、仕上圧延機1fに比べて小さい圧下率の圧延も可能であり、その場合、通常は1%前後の圧下率で操業するが、ここでは板厚矯正の目的で使用するために、局部的には10%程度の圧下を加えることも可能である。
この実施例1は、本発明の厚鋼板圧延設備の基本的な設備配置例を示しており、この実施例1によれば、仕上圧延機1fで仕上圧延した厚鋼板3を、デスケーリングを施して有害スケールを除去しスケール層を均一化してから冷却することにより、冷却の均一性の安定確保が容易になり、冷却後の軽圧下圧延により形状(板厚)矯正して、形状特性に優れ、スケール疵の発生のない表面性状に優れた厚鋼板3を製造可能である。
本発明の厚鋼板圧延設備の実施例2を、図2に基づいて説明する。実施例1と共通する部分については、説明を省略する。
この実施例2では、図2に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において、デスケーリング装置4と冷却装置2の間にローラレベラー6を配置し、デスケーリング装置4で厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一化させた後に、ローラレベラー6で形状矯正を行って冷却装置2に導入することにより、形状要因による冷却の不均一を充分に緩和して冷却装置2での冷却精度を、さらに向上させ、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、さらに安定確保可能にしたものである。
この実施例2では、図2に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において、デスケーリング装置4と冷却装置2の間にローラレベラー6を配置し、デスケーリング装置4で厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一化させた後に、ローラレベラー6で形状矯正を行って冷却装置2に導入することにより、形状要因による冷却の不均一を充分に緩和して冷却装置2での冷却精度を、さらに向上させ、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、さらに安定確保可能にしたものである。
本発明の厚鋼板圧延設備の実施例3を、図3に基づいて説明する。実施例1と共通する部分については、説明を省略する。
この実施例3では、図3に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において、仕上圧延機1fとデスケーリング装置4間にローラレベラー6を配置し、仕上圧延後の厚鋼板3を、ローラレベラー6で矯正してから、デスケーリング装置4で厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一化させた後に冷却装置2を、冷却せずに通過させ、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
この実施例3では、図3に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において、仕上圧延機1fとデスケーリング装置4間にローラレベラー6を配置し、仕上圧延後の厚鋼板3を、ローラレベラー6で矯正してから、デスケーリング装置4で厚鋼板3表面に生成している有害スケールを除去し、スケール層を均一化させた後に冷却装置2を、冷却せずに通過させ、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
本発明の厚鋼板圧延設備の実施例4を、図4に基づいて説明する。実施例1と共通する部分については、説明を省略する。
この実施例4では、図4に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において冷却装置2と軽圧下圧延機5間にローラレベラー6を配置し、冷却装置2で冷却後の厚鋼板3を矯正してから、軽圧下圧延機5に導入するようにしており、ローラレベラー6で一次矯正することにより軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
この実施例4では、図4に示すように、実施例1の厚鋼板圧延設備例において冷却装置2と軽圧下圧延機5間にローラレベラー6を配置し、冷却装置2で冷却後の厚鋼板3を矯正してから、軽圧下圧延機5に導入するようにしており、ローラレベラー6で一次矯正することにより軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
本発明の厚鋼板圧延設備の実施例5を、図5に基づいて説明する。実施例1、実施例3と共通する部分については、説明を省略する。
この実施例5では、図5に示すように、実施例3の厚鋼板圧延設備例において、冷却装置2と軽圧下圧延機5間にローラレベラー6を配置し、冷却装置2で冷却後の厚鋼板3を矯正してから、軽圧下圧延機5に導入するようにしており、ローラレベラー6で一次矯正することにより軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
この実施例5では、仕上圧延機1fとデスケーリング装置4との間、および冷却装置2と軽圧下圧延機5間に、それぞれローラレベラー6を配置しており、実施例3の場合よりさらに、軽圧下圧延機5に導入する厚鋼板3の形状をよくして、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷をさらに軽減し、厚鋼板3の形状特性をさらに安定確保可能にしたものである。
この実施例5では、図5に示すように、実施例3の厚鋼板圧延設備例において、冷却装置2と軽圧下圧延機5間にローラレベラー6を配置し、冷却装置2で冷却後の厚鋼板3を矯正してから、軽圧下圧延機5に導入するようにしており、ローラレベラー6で一次矯正することにより軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷を軽減し、厚鋼板3の形状特性、表面性状を、安定確保可能にしたものである。
この実施例5では、仕上圧延機1fとデスケーリング装置4との間、および冷却装置2と軽圧下圧延機5間に、それぞれローラレベラー6を配置しており、実施例3の場合よりさらに、軽圧下圧延機5に導入する厚鋼板3の形状をよくして、軽圧下圧延機5での板厚(形状)矯正負荷をさらに軽減し、厚鋼板3の形状特性をさらに安定確保可能にしたものである。
上記の各実施例1〜4で用いる軽圧下圧延機4の構造例としては、例えば、図6(a)に示すように、上下の作業ロール11aおよび11bは、ロール円周方向2箇所で分割補強ロール12a、12bおよび12c、12dによって、それぞれサポートされており、平面図である図6(b)示すように、それぞれの補強ロールがロール軸方向に4分割ないし3分割されており、一本の作業ロールに対して、軸方向に7分割された補強ロールで圧延反力を支持する構造となっている。
この分割数については、最低限3分割は必要であり、分割補強ロールの位置制御によって作業ロールたわみを有効に制御するためには、5分割以上とすることが必要である。また、種々の板幅の圧延板に対して有効な板形状制御を実施するためには、7分割ないしは、それ以上の分割数とすることが好ましい。
この分割数については、最低限3分割は必要であり、分割補強ロールの位置制御によって作業ロールたわみを有効に制御するためには、5分割以上とすることが必要である。また、種々の板幅の圧延板に対して有効な板形状制御を実施するためには、7分割ないしは、それ以上の分割数とすることが好ましい。
分割補強ロール12a−1,2,3,4 、12b−1,2,3 、12c−1,2,3,4および12d−1,2,3 には、それぞれの分割ロールに作用する圧延反力を検出するための荷重検出装置13a−1,2,3,4 、13b−1,2,3 、13c−1,2,3,4および13d−1,2,3 とロール位置検出装置を具備した圧下装置14a−1,2,3,4 、14b−1,2,3 、14c−1,2,3,4および14d−1,2,3 が配備されている。
図6(a)、(b)の構造例では、上下の分割補強ロールをそれぞれ一体のインナーハウジングに収納してロール組替が容易な構造としており、さらに上側のインナーハウジングの上部には、インナーハウジングの作業側と駆動側の位置を決める全体圧下装置16−1 および16−2 と、これら圧下装置に加わる全体荷重を測定する荷重検出装置17−1 および17−2 が配備されている。
図6(a)、(b)の構造例では、上下の分割補強ロールをそれぞれ一体のインナーハウジングに収納してロール組替が容易な構造としており、さらに上側のインナーハウジングの上部には、インナーハウジングの作業側と駆動側の位置を決める全体圧下装置16−1 および16−2 と、これら圧下装置に加わる全体荷重を測定する荷重検出装置17−1 および17−2 が配備されている。
これらの全体圧下装置および全体荷重検出装置は本発明の軽圧下圧延機の必須要件ではないが、全体圧下装置は、種々の製品板厚に対してロール配置を最適化する目的で使用することができ、また全体荷重検出装置17−1 、2 は個々の分割補強ロールに配備された荷重検出装置の較正に使用することができる上、一部の分割補強ロールの荷重検出装置が故障した場合でも、全体荷重検出装置17−1 、2 の荷重測定値が得られれば、故障箇所が2箇所までは、インナーハウジング全体の荷重とモーメントの平衡条件式から、故障部分の分割補強ロール荷重を推定することが可能になる点で有用な装置である。このような全体圧下装置および全体荷重検出装置の機能を利用して、1ないし2個の分割補強ロールに対して荷重検出装置および圧下装置の配備を省略することも、設備コスト低減の観点から採用可能な実施形態である。
なお、図6(a)、(b)の構造例では、上下ロール系ともに、分割補強ロール形式としているが、このような形式に拘る必要はなく、例えば、図7(a)、(b)の構造例のように上下どちらか一方のロール系は、4段圧延機形式や2段圧延機形式のものでもよい。この図7の構造例では下方のロール系を作業ロール11bと補強ロール18とで構成している。
また、図6、図7の構造例では、分割補強ロールの圧下装置は、油圧形式であってロール位置検出装置は油圧シリンダーに内蔵されている装置の例を示しているが、圧下装置としてはこれに限定されるものではなく、電動圧下方式でもよく、また分割補強ロールの回転軸を偏心タイプのものにして、その角度調整によって圧下位置を調整する形式のものでもよい。さらに、図6、図7の構造例では、分割補強ロールは、例えば12aと12bのように圧延方向に前後2群に分けた形式としているが、本発明の厚鋼板圧延設備における軽圧下圧延機は、このような形式に限定されるものではなく、作業ロールを支持する補強ロールが、ロール軸方向に3分割以上に分割されており、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備していればよい。
また、図6、図7の構造例では、分割補強ロールの圧下装置は、油圧形式であってロール位置検出装置は油圧シリンダーに内蔵されている装置の例を示しているが、圧下装置としてはこれに限定されるものではなく、電動圧下方式でもよく、また分割補強ロールの回転軸を偏心タイプのものにして、その角度調整によって圧下位置を調整する形式のものでもよい。さらに、図6、図7の構造例では、分割補強ロールは、例えば12aと12bのように圧延方向に前後2群に分けた形式としているが、本発明の厚鋼板圧延設備における軽圧下圧延機は、このような形式に限定されるものではなく、作業ロールを支持する補強ロールが、ロール軸方向に3分割以上に分割されており、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備していればよい。
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。デスケーリング装置、冷却装置、ローラレベラー、軽圧下圧延機などの構造、配置などについては、熱間圧延機の種類、対象厚鋼板条件(サイズ、温度)、冷却条件、設備配置などに応じて上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
1 熱間圧延機
1a 粗圧延機
1f 仕上圧延機
2 冷却装置
3 厚鋼板
4 デスケーリング装置
4a、4b 高圧水噴射ノズル
5 軽圧下圧延機
6 ローラレベラー
11a 上作業ロール
11b 下作業ロール
12a、12b、12c、12d 分割補強ロール
13a、13b、13c、13d 分割補強ロールの荷重検出装置
14a、14b、14c、14d 分割補強ロールの圧下装置
16 全体圧下装置
17 全体荷重検出装置
18 下補強ロール
19 幅方向板厚分布測定装置
20 軽圧下圧延機前面ピンチロール
21 軽圧下圧延機後面ピンチロール
1a 粗圧延機
1f 仕上圧延機
2 冷却装置
3 厚鋼板
4 デスケーリング装置
4a、4b 高圧水噴射ノズル
5 軽圧下圧延機
6 ローラレベラー
11a 上作業ロール
11b 下作業ロール
12a、12b、12c、12d 分割補強ロール
13a、13b、13c、13d 分割補強ロールの荷重検出装置
14a、14b、14c、14d 分割補強ロールの圧下装置
16 全体圧下装置
17 全体荷重検出装置
18 下補強ロール
19 幅方向板厚分布測定装置
20 軽圧下圧延機前面ピンチロール
21 軽圧下圧延機後面ピンチロール
Claims (2)
- 少なくとも仕上圧延機および仕上圧延機で圧延された厚鋼板の冷却装置を備えた厚鋼板圧延設備において、仕上圧延機と冷却装置の間にデスケーリング装置を少なくとも1台配置し、冷却装置の下流に厚鋼板の板厚矯正を行う軽圧下圧延機を少なくとも1台配備したことを特徴とする厚鋼板圧延設備。
- 軽圧下圧延機が、少なくとも上下どちらか一方のロールアセンブリが、軸方向3分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下装置およびロール位置検出装置を配備した軽圧下圧延機であることを特徴とする請求項1に記載の厚鋼板圧延設備。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113996654A (zh) * | 2020-07-28 | 2022-02-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种粗轧机的运转控制方法 |
CN114985463A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 德龙钢铁有限公司 | 一种镀锌管用纵切坯料带钢表面质量控制方法 |
WO2023138121A1 (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种薄规格钢板的生产方法 |
-
2004
- 2004-04-08 JP JP2004113909A patent/JP2005296977A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113996654B (zh) * | 2020-07-28 | 2024-03-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种粗轧机的运转控制方法 |
WO2023138121A1 (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种薄规格钢板的生产方法 |
CN114985463A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 德龙钢铁有限公司 | 一种镀锌管用纵切坯料带钢表面质量控制方法 |
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