JP2006272381A - 熱延鋼板の圧延方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱延鋼板の圧延において、同一ロールチャンスで、同一板幅の鋼板を、適切な板クラウンプロフィルを確保しながら多本数圧延することができる熱延鋼板の圧延方法を提供する。
【解決手段】所定の板幅Wを有する鋼板を圧延するに際して、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数に制限を設け、板幅Wの鋼板をその制限本数内でP本圧延した後、板幅Wの鋼板より広い板幅W+ΔWを有する鋼板をQ本圧延するようにし、そのような圧延をN回繰り返す。それにより、板幅Wの鋼板を圧延する際には、サーマルクラウンが板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延することができ、鋼板の板幅端近傍に板厚極大値が生じてエッジアップとなることが抑止される。
【選択図】図2
【解決手段】所定の板幅Wを有する鋼板を圧延するに際して、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数に制限を設け、板幅Wの鋼板をその制限本数内でP本圧延した後、板幅Wの鋼板より広い板幅W+ΔWを有する鋼板をQ本圧延するようにし、そのような圧延をN回繰り返す。それにより、板幅Wの鋼板を圧延する際には、サーマルクラウンが板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延することができ、鋼板の板幅端近傍に板厚極大値が生じてエッジアップとなることが抑止される。
【選択図】図2
Description
本発明は、熱延鋼板の圧延方法に関するものである。
従来、熱延鋼板の圧延作業はロールスケジュールに従って行われるのが通例で、特に板断面プロフィル(板クラウンプロフィル)の乱れを少なくするために圧延順序を幅広鋼板から幅狭鋼板へと徐々に移していく、いわゆるコフィンスケジュールに従うことが多い(例えば、非特許文献1参照。)。
その理由として、非特許文献1には次のように記されている。すなわち、圧延の進行につれてロールが摩耗し、仕上ワークロールの場合、特に板エッジ部が通る部分の摩耗は激しく、同じ幅の鋼板を多数圧延すると鋼板のエッジ部分に大きな突起が生じる。このため、幅の狭い鋼板を多数仕上圧延した後、幅広の鋼板を圧延すると、次工程でビルドアップとなり形状を損なう。したがって、ならし材を除き、幅広鋼板から幅狭鋼板への圧延順序を原則としてロールスケジュールを組むというものである。
日本鉄鋼協会編、「第3版 鉄鋼便覧 Ш(1) 圧延基礎・鋼板」、丸善株式会社、1986年1月、p.384〜386
日本鉄鋼協会編、「第3版 鉄鋼便覧 Ш(1) 圧延基礎・鋼板」、丸善株式会社、1986年1月、p.384〜386
これに対し、近年、仕上ワークロールとして、これまでのハイクロムロールやニッケルグレンロールに替えて、耐摩耗性の高いハイスロールが用いられるようになってきている。その結果、仕上ワークロールの摩耗が低減するとともに、板エッジ部(板幅端部)が通る部分が極端に摩耗することもなくなり、幅狭鋼板から幅広鋼板への圧延もある程度可能になってきている。
しかし、仕上ワークロールとしてハイスロールを用いたとしても、同一板幅の鋼板を連続して多本数圧延した場合には、板クラウンプロフィルが、図3に示すような、鋼板の板幅端より僅かに内側の位置に板厚極大値が生じたエッジアップと呼ばれる好ましくない板クラウンプロフィルになってしまうことがある。そのため、ロールスケジュールを組む際には、同一板幅の鋼板の圧延本数を制限しているのが実情である。
しかし、同一板幅鋼板の圧延本数を制限すると、ロット本数がその制限本数を超えるような同一板幅鋼板のロットがあった場合には、そのロットを複数のロールチャンスに分割して圧延しなければならず、操業管理や納期管理の面で効率的であるとはいえない。
また、あえて制限本数を超えて同一板幅鋼板を連続して圧延すると、板クラウンプロフィルが乱れ、品質の低下や歩留の悪化を招くことになる。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱延鋼板の圧延において、同一ロールチャンスで、同一板幅の鋼板を、適切な板クラウンプロフィルを確保しながら多本数圧延することができる熱延鋼板の圧延方法を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために、発明者らは、熱延鋼板の圧延において同一板幅鋼板を連続して多本数圧延した場合にエッジアップが発生するメカニズムについて検討を行った結果、エッジアップの発生メカニズムは以下の如くであるとの結論を得た。
通常、熱延鋼板の板クラウンプロフィルは、圧延ロ−ルの曲げ撓み変形、偏平変形、ロール表面プロフィル(ロール摩耗やサーマルクラウン等)の転写などの因子により形成される。その際に、圧延ロールの鋼板板幅より外側の領域(非接触部)は低温であることから、その影響により、鋼板の板幅端より僅かに内側の位置から板幅中央側にかけた領域にサーマルクラウンが形成される。その結果、同一板幅の鋼板を連続して多本数圧延した場合には、鋼板の板幅端より僅かに内側の位置から板幅中央側にかけた領域に大きなサーマルクラウンが形成され、図4に示すように、破線で表したような、圧延ロ−ルの曲げ撓み変形と偏平変形とロール摩耗を合わせたプロフィルに、矢印で示すように、上述のサーマルクラウンを追加すると、実線で表したようなロールプロフィルとなり、鋼板の板幅端より僅かに内側の位置に板厚極大値が生じてエッジアップとなる。
そこで、発明者らは、上記のようなメカニズムによって発生するエッジアップを抑止するためには、同一板幅の鋼板を多本数圧延する際に、サーマルクラウンが鋼板の板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延するようにすれば、鋼板の板幅端近傍に板厚極大値が生じることが抑えられ、エッジアップの発生を低減できるとの考えに至った。
上記の考え方に基づいて、本発明は以下のような特徴を有している。
[1]一つの圧延サイクル内で同一の板幅Wの鋼板を連続して複数本圧延する熱延鋼板の圧延方法であって、前記圧延サイクル内で下記(a)と(b)とを繰り返し行うことを特徴とする熱延鋼板の圧延方法。
(a)板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数を所定本数以内とし、該所定本数の範囲内で板幅Wの鋼板を複数本連続して圧延する。
(b)板幅Wより広い板幅を有する鋼板を複数本連続して圧延する。
(a)板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数を所定本数以内とし、該所定本数の範囲内で板幅Wの鋼板を複数本連続して圧延する。
(b)板幅Wより広い板幅を有する鋼板を複数本連続して圧延する。
[2]板幅Wより広い板幅を有する鋼板は、板幅Wより300mm以上広い板幅を有する鋼板であることを特徴とする前記[1]に記載の熱延鋼板の圧延方法。
[3]板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数制限を、10本以内または合計圧延長が10000m以内となる本数以内とすることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の熱延鋼板の圧延方法。
[4]板幅Wより広い板幅を有する鋼板を連続して圧延する本数を、5本以上または合計圧延長が5000m以上となる本数以上とすることを特徴とする前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の熱延鋼板の圧延方法。
本発明においては、所定の板幅Wを有する鋼板を圧延するに際して、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数に制限を設け、板幅Wの鋼板をその制限本数内で所定本数圧延するようにしているので、鋼板Wの板幅端より僅かに内側の位置から板幅中央側にかけた領域に大きなサーマルクラウンが形成することが回避される。そして、板幅Wの鋼板を所定本数圧延後、板幅Wの鋼板より広い板幅W+ΔWを有する鋼板を複数本圧延するようにし、それを繰り返し行うようにしているので、板幅Wの鋼板を圧延する際には、サーマルクラウンが板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延することができ、エッジアップとなることが抑止される。したがって、板幅Wの鋼板を同一ロールチャンスで適切な板クラウンプロフィルを確保しながら多本数圧延することができる。その結果、良好な品質と歩留を維持しながら効率的な操業管理や納期管理を行うことが可能となる。
本発明においては、所定の板幅Wを有する鋼板を圧延するに際して、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数に制限を設け、板幅Wの鋼板をその制限本数内でP本圧延した後、板幅Wの鋼板より広い板幅W+ΔWを有する鋼板をQ本圧延するようにし、そのような圧延をN回繰り返すようにしている。
前述したように、熱延鋼板の板クラウンプロフィルは、圧延ロ−ルの曲げ撓み変形、偏平変形、ロール表面プロフィル(ロール摩耗やサーマルクラウン等)の転写などの因子により形成される。その際に、板幅Wの鋼板をP本圧延した後に、板幅W+ΔWの鋼板を複数本圧延することにより、サーマルクラウンが板幅W+ΔWの鋼板の板幅端近傍から板幅中央側にかけて形成される。したがって、それに引き続いて再び板幅Wの鋼板を圧延する際には、サーマルクラウンが板幅Wの鋼板の板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延することになる。その結果、図2に示すように、破線で表したような、圧延ロ−ルの曲げ撓み変形と偏平変形とロール摩耗を合わせたプロフィルに、矢印で示すように、板幅Wの鋼板の板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成されたサーマルクラウンを追加すると、実線で表したようなロールプロフィルとなる。これにより、図1に示すような、鋼板の板幅中央側から板幅端に向けて徐々に板厚が薄くなった適切な板クラウンプロフィルが得られることになる。
なお、上記において、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数Pは10本以内とするのが好ましい。同一板幅の鋼板の圧延本数が10本を超えると、図4に示したように、サーマルクラウンが成長して、板クラウンプロフィルが乱れてしまうからである。あるいは、通常、1本の鋼板の圧延長は約1000mであるので、圧延本数Pは、その合計圧延長が10000m以下となる本数としてもよい。
一方、板幅W+ΔWの鋼板の幅広量ΔWは300mm以上、好ましくは400mm以上とするのが好適である。それにより、板幅Wの鋼板の板幅端より外側の位置から適切なサーマルクラウンが形成されるからである。
また、板幅W+ΔWの鋼板を連続して圧延する本数Qは、5本以上あるいは合計圧延長が5000m以上となる本数とするのが好ましい。それにより、確実に所望のサーマルクラウンが形成されるからである。その際に、板幅W+ΔWの鋼板が全て同一板幅である必要はないが、全て同一板幅の鋼板である場合には、圧延本数Qを10本以下あるいは合計圧延長が10000m以下となる本数とするのが望ましい。同一板幅の鋼板の圧延本数が10本を超えたり、あるいは合計圧延長が10000mを超えると、図4に示したように、その鋼板の板クラウンプロフィルが乱れてしまうからである。
そして、板幅Wの鋼板の圧延と板幅W+ΔWの鋼板の圧延を繰り返す回数Nについては、板幅Wの鋼板のロット本数等に基づいて適宜定めればよい。また、その際に、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数Pと、板幅W+ΔWの鋼板を連続して圧延する本数Qは、その都度変更してもよい。
一例として、板幅1050mmの鋼板を5本連続して圧延し、続いて板幅1050mm+ΔWの鋼板を連続して5本圧延した後、再び板幅1050mmの鋼板をP本連続して圧延した際の、板幅1050mmの鋼板の板クラウンプロフィルを測定した。図5は、その結果を板クラウンプロフィルに及ぼす幅広量ΔWの影響として示したものであり、横軸に幅広量ΔW(mm)を、縦軸に板幅1050mmの鋼板の連続圧延本数Pをとって、板クラウンプロフィルが良好である場合は○印で、板クラウンプロフィルがやや不良(ややエッジアップであるが問題なし)である場合は△印で、板クラウンプロフィルが不良(エッジアップ)である場合は×印でそれぞれ示している。
図5から、板幅W+ΔWの鋼板の幅広量ΔWは300mm以上、好ましくは400mm以上とするのが好適であること、また、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数Pは10本以内とするのが好ましいことが分かる。
上記のようにして、本発明においては、所定の板幅Wを有する鋼板を圧延する際に、板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数に制限を設け、板幅Wの鋼板をその制限本数内で複数本連続して圧延した後に、板幅Wより広い板幅を有する鋼板を複数本連続して圧延するようにし、そのような圧延を繰り返し行うようにしているので、板幅Wの鋼板を圧延する際には、サーマルクラウンが板幅端より外側の位置から板幅中央側にかけて形成された状態で圧延することができ、鋼板の板幅端近傍に板厚極大値が生じてエッジアップとなることが抑止される。したがって、板幅Wの鋼板を同一ロールチャンスで適切な板クラウンプロフィルを確保しながら多本数圧延することができる。その結果、良好な品質と歩留を維持しながら効率的な操業管理や納期管理を行うことが可能となる。
板幅1050mmの熱延鋼板を圧延するに際して、本発明例として、同一ロールチャンスにおいて、板幅1050mmの鋼板を連続して10本圧延した後に、板幅1550mmの鋼板を5本圧延し、それを2回繰り返した。一方、比較例として、他のロールチャンスにおいて、板幅1050mmの鋼板を連続して20本圧延した。
そして、各20本の板幅1050mmの鋼板について、エッジアップの発生有無を調査した。なお、ここでは、板幅端から25mmの位置の板厚が板幅端から75mmの位置の板厚を比べて2μm以上厚い場合にはエッジアップが発生していると判定した。
その結果、比較例では、連続して圧延した11本目以降でエッジアップが発生する場合があったのに対して、本発明例では、エッジアップの発生はなかった。
これによって、本発明の有効性を確認することができた。
Claims (4)
- 一つの圧延サイクル内で同一の板幅Wの鋼板を連続して複数本圧延する熱延鋼板の圧延方法であって、前記圧延サイクル内で下記(a)と(b)とを繰り返し行うことを特徴とする熱延鋼板の圧延方法。
(a)板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数を所定本数以内とし、該所定本数の範囲内で板幅Wの鋼板を複数本連続して圧延する。
(b)板幅Wより広い板幅を有する鋼板を複数本連続して圧延する。 - 板幅Wより広い板幅を有する鋼板は、板幅Wより300mm以上広い板幅を有する鋼板であることを特徴とする請求項1に記載の熱延鋼板の圧延方法。
- 板幅Wの鋼板を連続して圧延する本数制限を、10本以内または合計圧延長が10000m以内となる本数以内とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱延鋼板の圧延方法。
- 板幅Wより広い板幅を有する鋼板を連続して圧延する本数を、5本以上または合計圧延長が5000m以上となる本数以上とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の熱延鋼板の圧延方法。
Priority Applications (1)
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JP2005093419A JP2006272381A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 熱延鋼板の圧延方法 |
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