JP2006205210A

JP2006205210A - 熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法およびそれを用いた熱延金属板の製造方法

Info

Publication number: JP2006205210A
Application number: JP2005020539A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoshi Kajigaya; 充敏梶ヶ谷; Takashi Motomura; 隆本邑
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】熱間圧延における被圧延材８の先端の曲がり、蛇行による巻取不良の発生を抑制し、被圧延材８がコイル状に巻き取られた後の幅端部不揃いなどの巻取不良のほか、被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に巻き付き後に被圧延材８の定常部に発生する、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良の発生を抑制する。
【解決手段】熱間圧延ライン上の仕上圧延機のうちの、ある一つの仕上スタンド入側のサイドガイド開度について、被圧延材の先端が当該スタンドのワークロールに噛み込み後に、その入側のサイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを減少させる動作が完了した後、該被圧延材の先端がコイラー付設のピンチロールに噛み込む前に、該サイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを増加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法およびそれを用いた熱延金属板の製造方法に関する。対象とする金属板（被圧延材）は帯鋼を主とするが、これに限るものではなく、銅、アルミほかの材質であってもよい。

ちなみに帯鋼とは、JIS G 3193などに規定される通り、厚さ１．２ｍｍ以上で幅が６００ｍｍ以上の帯状に長い薄板状の鋼材のことを指し、平鋼よりも幅広（具体的には幅５００ｍｍ超）の鋼材を意味する。また、帯鋼は厚鋼板と一部製品厚、製品幅ともラップする領域があるが、帯鋼と厚鋼板とは、前者が圧延後に巻き取られるのに対し後者は巻き取られないという違いがある。

例えば、熱間圧延とは、金属材料を数１００〜千数１００℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、一対または複数対のロールで挟圧しつつそのロールを回転させることで、薄く延ばすことをいう。図２は、従来から多くある熱間圧延ライン１００の一例を示す。加熱炉１０により数百〜千数百℃に加熱された厚み１５０〜３００ｍｍの金属材料（以下、被圧延材）８は、粗圧延機１２、仕上圧延機１８により厚み１〜２５ｍｍまで圧延されて薄く延ばされる。

粗圧延機１２は、図２に示す熱間圧延ライン１００の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の３機であるが、必ずしも機数はこれに限らない。１機だけのものや２機のもののほか、最も一般的なのは４機のものであり、機数の多いものだと６機のものまである。

最も一般的な４機のものの場合、４機のうち一部（多くの場合１機）を往復圧延するものとし、残る圧延機が一方向圧延を行う３／４連続と呼ばれるタイプが多い。しかし、４機中３機が一方向のタイプに限らず、例えば３機中１機が一方向のタイプも含め、３／４連続という。

粗圧延機１２のすぐ上流に幅プレス９を設置したものもある。仕上圧延機１８を構成する各圧延機（スタンド）の数は、図２に示す熱間圧延ライン１００の場合、Ｆ１〜Ｆ７の７機であるが、６機のものもある。

これら各種機数の違いはあるが、粗圧延機１２は、往復圧延あるいは一方向圧延あるいは両者により、一般的に合計で６回あるいは７回の粗圧延を行なって、粗圧延後の被圧延材８を、それにつづく仕上圧延機１８に向け供給する。６回あるいは７回というように複数回圧延することを、６パスで圧延するとか７パスで圧延するとも言う。

仕上圧延機１８は、数百〜千数百℃の高温の被圧延材８を複数の圧延機で同時に圧延する熱間タンデム圧延機の形式をとるが、略して単に「仕上圧延機」と称されることが多い。

ところで、熱間圧延ライン１００には、仕上圧延機１８の各スタンド間を除いて、その他の圧延機（スタンド）間には図示しない多数（百以上）のテーブルローラが設置されており、被圧延材８を搬送する。

ところで、先述のように数百〜千数百℃に加熱された高温の被圧延材８には、加熱炉１０から抽出されたとき、その表裏面に酸化物の層（以下、スケール）が生成している。この他、圧延され薄く延ばされるとともに放熱により降温していく過程でも、被圧延材８は高温の状態で大気に曝されるため、新たなスケールが被圧延材８の表裏面に生成する。このため、粗圧延機１２の中の各圧延機の入側には、ポンプからの供給圧にして１０〜３０ＭＰａ内外の高圧水を被圧延材８の表裏面に吹き付けてスケールを除去するデスケーリング装置１６が設置され、スケールを除去している。

図２において、１４はクロップシャーであり、仕上圧延前に被圧延材８の先後端のクロップ（被圧延材８の先後端の、いびつな平面形状の部分）を切断除去し、仕上圧延機１８にスムーズに噛み込みやすい略矩形の平面形状に整形する。

２２は冷却ゾーンであり、仕上圧延後の被圧延材８を水冷する。２３は冷却ゾーンのテーブルローラ群であり、ランナウトテーブルと呼ばれる。２４はコイラーであり、冷却後の被圧延材８を巻き取る。２４１はコイラー付設のピンチロールである。

５０は制御装置、７０はプロセスコンピュータ、９０はビジネスコンピュータである。

１５は仕上入側温度計であり、仕上圧延前の被圧延材８の温度を測定し、仕上圧延機１８に被圧延材８が噛み込む際の、ロール間隙その他の各種の設定（セットアップ）を、プロセスコンピュータ７０内での計算により設定値の決定を行なった結果に基づいて行なうための、その計算の起動の役割と、温度データの制御装置５０とプロセスコンピュータ７０への提供の役割と、を兼ねて果たす。

２１は仕上出側温度計を示し、温度データを制御装置５０とプロセスコンピュータ７０に提供する役割を果たす。

２５はコイラー入側温度計を示し、温度データを制御装置５０とプロセスコンピュータ７０に提供する役割を果たす。

ところで、仕上圧延機１８には被圧延材８の先端の曲がりによる通板トラブルや、圧延中の蛇行を抑制する目的で、通常、各スタンド入側には、被圧延材幅方向両側に、互いの開度を調整できるサイドガイドが設置されている。

図３は、図２中の仕上圧延機１８の部分を拡大して示した図であるが、１８１がそのサイドガイドを示し、被圧延材幅方向両側に設置され、互いの開度を調整できるしくみになっている。

サイドガイド１８１の制御方法としては、特許文献１に示すように、張力の作用していない被圧延材８の先端の噛み込み時は、先端の曲がりによるサイドガイド１８１への突っかけを防止するため、広めのサイドガイド開度、すなわち、サイドガイド１８１と被圧延材８とのある一定のクリアランスを確保できる待機開度Ｗ１に調整し、当該スタンドのワークロール１９に該被圧延材８の先端が噛み込み後に、被圧延材８の蛇行防止の観点から、定常部開度Ｗ２まで狭くし、被圧延材８の尾端を圧延し終わるまでその定常部開度Ｗ２に維持する、という方法をとるのが一般的である。

特に仕上圧延機１８のうちの最終スタンド入側のサイドガイドは百ｍ以上離れたコイラー２４（正確には付設のピンチロール２４１）までの距離が非常に長いため、被圧延材８の先端がピンチロール２４１に噛み込むまでは、Ｗ２を広く調整し過ぎていると、被圧延材８の先端の曲がりによる、ピンチロール２４１（上下あるのでその間）への被圧延材８の先端の詰まりや、被圧延材８がコイル状に巻き取られた後の幅端部不揃いなどの巻取不良の原因となるため、被圧延材８を挟み込んでしまわない限度において、サイドガイド１８１と被圧延材８とのクリアランスを極力小さくしたいという要求があり、特許文献２に示すように、仕上圧延機１８の出側に設けられた仕上幅計の検出値にもとづきサイドガイドの開度を調節する方法なども提案されている。
特開平０８―０９９１１２号公報特開昭５５−０１０３１６号公報

しかしながら、被圧延材８の先端の曲がりや、蛇行による巻取不良の発生を抑制するため、特許文献１や特許文献２のような方法をとり、被圧延材８の先端が当該スタンドのワークロール１９に噛み込み後に、その入側のサイドガイド１８１と該被圧延材８とのクリアランスを狭くした場合、該被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に噛み込んだ際、被圧延材８の幅方向どちらかに片寄りしていた場合に、その後、コイラー２４による巻き取りが進んでも、その片寄りが解消しないため、図４に示すように、仕上圧延機１８にて圧延中の被圧延材８の定常部と、サイドガイド１８１とが摺動してしまって、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良が発生してしまう場合がある、という問題があった。

本発明は、被圧延材８の先端の曲がり、蛇行による巻取不良の発生を抑制し、被圧延材８がコイル状に巻き取られた後の幅端部不揃いなどの巻取不良のほか、被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に巻き付き後に被圧延材８の定常部に発生する、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良の発生を抑制することを目的とする。

すなわち、本発明は、下記の特徴を有している。

（１）熱間圧延ライン上の仕上圧延機のうちの、ある一つの仕上スタンド入側のサイドガイド開度について、被圧延材の先端が当該スタンドのワークロールに噛み込み後に、その入側のサイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを減少させる動作が完了した後、該被圧延材の先端がコイラー付設のピンチロールに噛み込む前に、該サイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを増加することを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。

（２）仕上圧延機のうちの、最終スタンド入側のサイドガイドについて、（１）の仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法を用いることを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。

（３）仕上圧延機のうちの、複数のスタンドの入側のサイドガイドについて、（１）の仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法を用いることを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。

（４）（１）ないし（３）のいずれかのサイドガイド開度調整方法を用いた熱延金属板の製造方法。

本発明によれば、被圧延材８の先端の曲がり、蛇行による巻取不良の発生を抑制し、被圧延材８がコイル状に巻き取られた後の幅端部不揃いなどの巻取不良のほか、被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に巻き付き後に被圧延材８の定常部に発生する、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良の発生を抑制することができる。

先に述べた図２の熱間圧延ラインでの帯鋼の熱間圧延の場合を例にとり、以下、説明する。本発明では、図１のようなサイドガイドと被圧延材とのクリアランスの関係を満たすように、サイドガイド開度を調整する。クリアランスとは、サイドガイド開度から被圧延材幅を差し引いた値である。

従来は、まず、被圧延材８の先端があるスタンドの入側のサイドガイドを通過するまでは、当該あるスタンドの入側のサイドガイドの開度は、サイドガイド１８１と被圧延材８とのクリアランスに換算して、２０ないし７０ｍｍ広めの値（Ｗ１）になるような待機開度に調整してあり、当該あるスタンドのワークロール１９に被圧延材８の先端が噛み込み後、サイドガイド１８１の開度を、サイドガイド１８１と被圧延材８とのクリアランスに換算して、５ないし３０ｍｍ広めの値（Ｗ２）になるようなセンタリング開度への調整動作が完了したら、被圧延材８の尾端が当該あるスタンドのワークロール１９を抜けるまで、その開度を維持するようにしていた。

これに対し、本発明では、サイドガイド１８１と被圧延材８とのクリアランスに換算して、最初の（Ｗ１）への調整からワークロール１９に被圧延材８の先端が噛み込み後の（Ｗ２）へのサイドガイド１８１の開度の調整動作までは同じであるものの、そこからが従来と異なっており、被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に噛み込む前に、サイドガイド１８１の開度を、サイドガイド１８１と被圧延材８とのクリアランスに換算して、１５ないし４０ｍｍ広めの値（Ｗ３）になるような定常部開度への調整動作を追加して行うようにしたものである。

本発明の方法は、仕上圧延機１８の最終スタンドＦ７入側のサイドガイドについて、用いるのが、百ｍ以上離れたコイラー２４付設のピンチロール２４１に到達するまでの被圧延材８の蛇行を抑制でき、被圧延材８がコイル状に巻き取られた後の幅端部不揃いなどの巻取不良のほか、被圧延材８の先端がコイラー付設のピンチロール２４１に巻き付き後に被圧延材８の定常部に発生する、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良の発生も抑制できる観点から特に好ましい。

また、本発明の方法は、仕上圧延機１８のうちのどれか一つのスタンド入側のサイドガイドについてのみ用いる場合に限るものではなく、複数のスタンド入側のサイドガイドについて用いてもよく、それも、連続する複数のスタンド入側のサイドガイドについて用いる場合に限らず、飛び飛びのスタンドの入側のサイドガイドに用いるなどしてもよい。もちろん、全てのスタンド入側のサイドガイドについて用いてもよい。複数のスタンド入側のサイドガイドについて用いる場合、上記のような効果が一層確実に発揮されるようになることは言うまでもない。

さらに、本発明の方法は、特に仕上圧延後板厚の薄い（３ｍｍ以下）材料に適用することで、巻取不良のほか、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良発生の抑制効果が大きい。

なお、本発明の上記の実施の形態では、仕上圧延機のうちの最終スタンド入側のサイドガイドについて、センタリング開度（Ｗ２）に対して１０ｍｍ程度広げた定常部開度（Ｗ３）に調整することで、巻取不良のほか、被圧延材８の幅方向端部の折れ込みや、摺動疵などの品質不良発生の抑制効果が大きく現れたが、本発明は１０ｍｍ程度広げる場合に限るものではなく、最大で３０ｍｍ程度広げても端部欠陥は発生しなかった。

しかしながら、本発明は以上説明した実施の形態に限らず、あらゆる材質の金属板の熱間圧延に適用でき、また、本発明を適用できる熱間圧延ラインの形式は、図２のもの以外のあらゆる形式の熱間圧延ラインを含む。そして、本発明は、仕上圧延後板厚が３ｍｍ超の被圧延材に適用してももちろんよく、また、（Ｗ１）、（Ｗ２）、（Ｗ３）のようなクリアランスの値についても、一義的に以上説明した実施の形態中の具体的数値範囲に限るものでなく、適宜調整してよい。

本発明のサイドガイド開度調整方法について示した図。従来からある熱間圧延ラインの一例を示した図。仕上圧延機からコイラーまでを拡大して示した図。従来技術の問題を示した図。

符号の説明

８被圧延材
９幅プレス
１０加熱炉
１２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３粗圧延機
１４クロップシャー
１５仕上入側温度計
１６デスケーリング装置
１８、Ｆ１、Ｆ２・・・Ｆ６仕上圧延機
１８１サイドガイド
１９ワークロール
２１仕上出側温度計
２２冷却ゾーン
２３ランナウトテーブル
２４コイラー
２４１コイラー付設のピンチロール
２５コイラー入側温度計
５０制御装置
７０プロセスコンピュータ
１００熱間圧延ライン
Ａ搬送方向

Claims

熱間圧延ライン上の仕上圧延機のうちの、ある一つのスタンド入側のサイドガイド開度について、
被圧延材の先端が当該スタンドのワークロールに噛み込み後に、その入側のサイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを減少させる動作が完了した後、
該被圧延材の先端がコイラー付設のピンチロールに噛み込む前に、
該サイドガイドと該被圧延材とのクリアランスを増加する
ことを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。
仕上圧延機のうちの、最終スタンド入側のサイドガイドについて、
請求項１の仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法を用いる
ことを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。
仕上圧延機のうちの、複数のスタンドの入側のサイドガイドについて、
請求項１の仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法を用いる
ことを特徴とする熱間圧延における仕上圧延機のサイドガイド開度調整方法。
請求項１ないし３のいずれかのサイドガイド開度調整方法を用いた熱延金属板の製造方法。