JP2007118031A - 熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法、シートバーの蛇行防止方法及びその方法を用いた熱延金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルボックスから巻き戻されるシートバーの蛇行を確実に防止することができる、熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法、シートバーの蛇行防止方法及びその方法を用いた熱延金属板の製造方法を提供する。
【解決手段】 粗圧延されたシートバーＳをコイルボックス３にて巻き取った後、巻き戻し時に、コイルボックス３の出側においてシートバーＳを挟んで回転するピンチロール５の押力を調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法、シートバーの蛇行防止方法及びその方法を用いた熱延金属板の製造方法に関する。

一般に、熱間圧延ラインにおける熱延金属板の製造に際し、加熱炉から抽出されたスラブが粗圧延機で圧延されてシートバーとされた後、そのシートバーがコイルボックスでコイル状に巻き取られて長手方向の温度差が緩和された後、巻き戻されて仕上圧延される場合がある。その際、シートバーの先尾端には巻き癖がついているため、コイルボックスの出側に設置されたピンチロール及びレベラーロールによって、その巻き癖が矯正されつつ、シートバーが仕上圧延されるようになっている。

ここで、コイルボックスにおいては、粗圧延後のシートバーをコイル状に巻き取るため、巻き取られたコイル状のシートバーがテレスコープ状になる場合がある。テレスコープ状のシートバーを巻き戻すと、シートバーが圧延ラインに対してオフセンタ状態になってシートバーがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまったり、あるいはシートバー自体にキャンバー（シートバー自体が曲がってしまう現象）が発生していることが原因で、シートバーがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまったりして、仕上圧延機での絞りなどの通板トラブルを誘発するという問題がある。

このようなシートバーの蛇行に対しては、従来、コイルボックスの出側にシートバーをガイドするサイドガイドを設置したりする技術や、あるいは特許文献１及び２に記載された技術などが知られている。
特許文献１には、図４に示すように、粗圧延機１０２と、仕上圧延機１０３と、粗圧延機１０２と仕上圧延機１０３との間に設けられて粗圧延機１０２で圧延された圧延材１０８を一旦コイル状に巻き取り、ついで巻き戻して仕上圧延機１０３に供給するコイルボックス１０４とを具備した熱間圧延設備１０１が記載されている。そして、コイルボックス１０４の出側には、圧延材１０８をガイドする１対の竪ロール１０５が配設されている。図４において、符号１０４ａは圧延材１０８をコイル状に巻き取る巻取機、１０４ｂはコイルを巻き戻す巻戻機、１０６はエッジヒータ、１０７はクロップシャーである。

この熱間圧延設備１０１によれば、１対の竪ロール１０５によって、コイルボックス１０４で巻き戻される圧延材１０８の幅方向両端部を巻き戻し速度に合わせて回転しながらガイドするようにしたので、竪ロール１０５との間の摩擦抵抗が生じることなく、また圧延速度を低下させることなく、圧延材１０８の蛇行を矯正することができる。

また、特許文献２には、図５に示すように、粗圧延機（図示せず）と仕上圧延機（図示せず）との間に設置され、粗圧延された圧延材Ｓをコイル状に巻き取り、逆転して仕上圧延機に送るコイルボックス２０１が記載されている。そして、このコイルボックス２０１には、コイル状の圧延材Ｓが載置されるクレードルロール２０２をハウジング２０６，２０７とともにベッド２０４，２０５に対して圧延ライン方向Ｌと直交するに移動可能とする移動機構２０３と、巻き戻されるコイル状の圧延材Ｓの幅方向位置を検出する位置検出器２０８と、この位置検出器２０８の検出信号に基づき移動機構２０３を制御して圧延材Ｓを圧延ラインの中心に位置させる制御器２０９とが設けられている。なお、図５中、符号２１０は駆動用モータである。
そして、このコイルボックス２０１によれば、コイルボックス２０１から巻き戻す圧延材Ｓを常に圧延ラインの中心に修正して仕上圧延機に送り出すことができる。

特開平２−３４２１６号公報 特開平７−６０３４６号公報

しかしながら、これら従来の技術にあっては、以下の課題があった。
即ち、コイルボックスの出側にシートバーをガイドするサイドガイドを設置したりする技術や、あるいは特許文献１及び２に記載された技術によれば、コイルボックスから巻き戻すとき、シートバーが圧延ラインに対してオフセンタ状態になっていたり、シートバー自体にキャンバーが発生していることが原因で、シートバーがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまうことは防止できるものの、ピンチロールの押力により、新たにシートバーにキャンバーが発生してシートバーがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまうという問題は解決できなかった。

この理由は、コイルボックスの出側に設置されたピンチロールあるいはさらにレベラーロールによってシートバーの巻き癖を矯正するときに、ピンチロールは、ある一定の押力でシートバーを軽圧下するものであるところ、この軽圧下の際に、シートバーにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール間隙の水平方向の不均一に起因する圧下量不均一により、シートバーに新たにキャンバーが発生してしまうからである。

従って、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルボックスから巻き戻されるシートバーの蛇行を確実に防止することができる、熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法、シートバーの蛇行防止方法及びその方法を用いた熱延金属板の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法は、粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、前記コイルボックスの出側において前記シートバーを挟んで回転するピンチロールの押力を調整することを特徴としている。
また、本発明のうち熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法は、粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、前記コイルボックスの出側において前記シートバーを挟んで回転するピンチロールの押力をある一定値以下に調整することを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項３に係る熱延金属板の製造方法は、請求項１に記載された熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法又は請求項２に記載された熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法を用いて熱延金属板を製造することを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法によれば、粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、コイルボックスの出側においてシートバーを挟んで回転するピンチロールの押力を調整するので、コイルボックスの出側に設置されたピンチロールでシートバーの巻き癖を矯正するときに、ピンチロールの押力を調整でき、シートバーに対する圧下量を調整することができる。このため、シートバーにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール間隙の水平方向の不均一に起因する圧下量不均一を解消するよう調整でき、シートバーに新たにキャンバーが発生するのを防止でき、コイルボックスから巻き戻されるシートバーの蛇行を確実に防止することなどができる。

また、本発明のうち請求項２に係る熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法によれば、粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、コイルボックスの出側においてシートバーを挟んで回転するピンチロールの押力をある一定値以下に調整するので、コイルボックスの出側に設置されたピンチロールでシートバーの巻き癖を矯正するときに、ピンチロールの押力をある一定値以下に調整でき、シートバーに対する圧下量をある一定値以下に調整することができる。このため、シートバーにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール間隙の水平方向の不均一に起因する圧下量不均一を解消するよう調整でき、シートバーに新たにキャンバーが発生するのを防止でき、コイルボックスから巻き戻されるシートバーの蛇行を確実に防止することができる。
更に、本発明のうち請求項３に係る熱延金属板の製造方法びよれば、請求項１に記載された熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法又は請求項２に記載された熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法を用いて熱延金属板を製造するので、長手方向にキャンバーが大きく発生している品質不良を防止することができる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るシートバーの蛇行防止方法及び熱延金属板の製造方法が適用される熱間圧延ラインの概略構成図である。
図１における熱間圧延ライン１においては、上流側から下流側に向けて粗圧延機２、コイルボックス３、サイドガイド４、ピンチロール５、レベラー６、クロップシャー７、デスケーリング装置８、及び仕上圧延機９が順次配設されている。

ここで、粗圧延機２では、加熱炉（図示せず）から抽出されたスラブが２０〜６０ｍｍに圧延されてシートバーＳとされ、シートバーＳは粗圧延機２の出側に配設されたコイルボックス３に向けて送り出されるようになっている。
そして、コイルボックス３では、シートバーＳがコイル状に巻き取られて長手方向の温度差が緩和され、その巻き取られたシートバーＳが巻き戻されるようになっている。

そして、コイルボックス３で巻き戻されたシートバーＳは、サイドガイド４により、圧延ラインに対してオフセンタ状態になるのを防止されつつ、シートバーＳを挟んで回転するピンチロール５及びレベラー６によって巻き癖を矯正されつつ仕上圧延機９に供給されるようになっている。
仕上圧延機９では、粗圧延機２によって圧延されたシートバーＳを更に薄い板厚に圧延し、仕上圧延された被圧延材（シートバーＳ）は冷却された後、図示しない巻取装置によって巻き取られるようになっている。これにより、熱延金属板が製造されるのである。

なお、図１において、図示はしないが、レベラー６と仕上圧延機９との間に接合装置を設置し、先行するシートバーＳの尾端と後行するシートバーＳの先端とを接合するようにしていわゆるエンドレス圧延を行うようにしてもよい。
ここで、コイルボックス３においては、粗圧延機２から送り出されたシートバーＳをコイル状に巻き取るため、巻き取られたコイル状のシートバーＳがテレスコープ状になる場合がある。テレスコープ状のシートバーＳを巻き戻すと、シートバーＳが圧延ラインに対してオフセンタ状態になってシートバーＳがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまったり、あるいはシートバーＳ自体にキャンバー（シートバーＳ自体が曲がってしまう現象）が発生していることが原因でシートバーＳがドライブ側またはオペレータ側に蛇行してしまうことがある。

前述したように、コイルボックス３で巻き戻されたシートバーＳは、サイドガイド４により、圧延ラインに対してオフセンタ状態になるのを防止できるものの、これだけでは、シートバーＳに、ピンチロール５での圧下に起因して、新たにキャンバーが発生してしまう問題は解消できない。
ここで、発明者らは、シートバーＳにキャンバーが発生する原因は、コイルボックス３の出側に設置されたピンチロール５によってシートバーＳの巻き癖を矯正するときに、ある一定の押力でシートバーＳを軽圧下するが、この軽圧下の際の、シートバーＳにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール５の間隙の水平方向の不均一に起因した圧下量不均一により、新たにキャンバーが発生してしまう場合が少なくないことに気付いた。さらに、シートバーＳの水平方向の圧下量差を小さくすれば、シートバーＳに新たにキャンバーが発生するのを防止できることにも気付いた。

図２には、ピンチロール５の押力とピンチロールによる圧下量との関係をシートバー幅ごとに示し、図３には、ピンチロール５の押力とシートバーＳの蛇行量との関係をシートバー幅ごとに示す。
図２からわかるように、ピンチロール５の押力を小さくすれば、シートバーＳの幅の大小にかかわらず、ピンチロール５による圧下量が小さくなる。ピンチロール５による圧下量を小さくすると、シートバーＳの水平方向の圧下量差が小さくなり、シートバーＳに新たにキャンバーが発生するのを防止することができる。従って、そのようにピンチロール５の押力を調整するようにすればよい。

また、図３に示すように、実際に、ピンチロール５の押力を小さくすれば、シートバーＳの幅の大小にかかわらず、シートバーＳの蛇行量が小さくなっている。
そこで、本実施形態にあっては、粗圧延機２で粗圧延されたシートバーＳをコイルボックス３にて巻き取った後、巻き戻し時に、コイルボックス３の出側においてシートバーＳを挟んで回転するピンチロール５の押力を調整するようにしている。このため、熱間圧延ライン１においては、ピンチロール５の必要な押力を算出する押力算出装置１０と、この押力算出装置１０に接続され、押力算出装置１０により算出された押力にてピンチロール５がシートバーＳを押圧するようにピンチロール５を制御する制御装置１１とが設けられている。制御装置１１は、粗圧延機２の圧延制御、コイルボックス３の巻き取り及び巻き戻し制御、レベラー６の押力制御及び仕上圧延機９の圧延制御をも行うようになっている。

押力算出装置１０におけるピンチロール５の必要な押力の算出に際しては、シートバーＳの幅、鋼種毎に異なる熱間での変形抵抗やヤング率等からピンチロール５に必要なトルクを算出し、このトルクと、摩擦係数と、シートバーＳを曲げ戻ししたときの曲率半径とに基いて次の（１）式により算出する。
Ｐ＝Ｔ／２μＲ・・・（１）
ここで、Ｐはピンチロール５の押力、Ｔはトルク、μは摩擦係数、ＲはシートバーＳを曲げ戻ししたときの曲率半径である。

このように、本実施形態にあっては、粗圧延機２で粗圧延されたシートバーＳをコイルボックス３にて巻き取った後、巻き戻し時に、コイルボックス３の出側においてシートバーＳを挟んで回転するピンチロール５の押力を調整するので、コイルボックス３の出側に設置されたピンチロール５でシートバーＳの巻き癖を矯正するときに、ピンチロール５の押力を調整でき、シートバーＳに対する圧下量を調整することができる。このため、シートバーＳにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール５の間隙の水平方向の不均一に起因する圧下量不均一を解消するよう調整でき、シートバーＳに新たにキャンバーが発生するのを防止でき、コイルボックスから巻き戻されるシートバーの蛇行を確実に防止することができる。

ここで、ピンチロール５の押力は、ある一定値以下に調整することが好ましい。具体的には、ピンチロール５の押力を２６４．６ｋＮ（ピンチロール５の半径を０．２４ｍとしたときの圧力にして４．９ＭＰａ）以下に調整すれば、大半の製造品種について、十分に蛇行を防止できることが、詳説しない発明者の研究によってわかっており、この範囲に調整することが好ましい。

このように、ピンチロール５の押力をある一定値以下に調整することにより、ピンチロール５でシートバーＳの巻き癖を矯正するときに、シートバーＳに対する圧下量をある一定値以下に調整することができる。このため、シートバーＳにもともとあったウェッジや、上下ピンチロール５の間隙の水平方向の不均一に起因する圧下量不均一を解消するよう調整でき、シートバーＳに新たにキャンバーが発生するのを防止でき、コイルボックス３から巻き戻されるシートバーＳの蛇行を確実に防止することができる。
なお、ピンチロール５の押力は、ピンチロール５の本来の機能である、巻き戻されるシートバーＳを送り出す機能を果たすに足りるトルクが得られる力以上に調整する。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の改良、変更を行うことができる。
例えば、シートバーＳにもともとあるウェッジは、シートバーＳの先端数ｍ〜十数ｍに局部的に発生している場合が殆どであり、あるいはさらに、尾端数ｍ〜十数ｍに発生している場合もあるが、これらウェッジの局部的に発生している部分についてだけ本発明を適用し、その部分を除いた部分についてはピンチロール押力を他の値に調整するなどしてもよい。

また、本発明の以上の説明とは全く目的を異にするが、デスケーリング装置８から噴射される水がコイルボックス３にて待機中のコイル状に巻き取られたシートバーＳに達して冷却してしまうのを防止するようなピンチロールの押力に調整するなど、他の目的に本発明を適用することも考えられる。
あるいは、以上説明した実施の形態とは異なり、制御装置１１は、押力算出装置１０により算出された押力にてピンチロール５がシートバーＳを押圧するようにピンチロール５を制御する専用装置とし、他の粗圧延機２の圧延制御、コイルボックス３の巻き取り及び巻き戻し制御、レベラー６の押力制御及び仕上圧延機９の圧延制御は他の制御装置で制御するなどしてもよい。

本発明に係るシートバーの蛇行防止方法及び熱延金属板の製造方法が適用される熱間圧延ラインの概略構成図である。 ピンチロールの押力とピンチロールによる圧下量との関係をシートバー幅ごとに示したグラフである。 ピンチロールの押力とシートバーの蛇行量との関係をシートバー幅ごとに示したグラフである。 従来の熱間圧延設備の概略構成図である。 従来の熱間圧延用コイルボックスの概略構成図である。

符号の説明

１ 熱間圧延ライン
２ 粗圧延機
３ コイルボックス
４ サイドガイド
５ ピンチロール
６ レベラー
７ クロップシャー
８ デスケーリング装置
９ 仕上圧延機
１０ 押力計算装置
１１ 制御装置
Ｓ シートバー

Claims (3)

1. 粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、前記コイルボックスの出側において前記シートバーを挟んで回転するピンチロールの押力を調整することを特徴とする熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法。
2. 粗圧延されたシートバーをコイルボックスにて巻き取った後、巻き戻し時に、前記コイルボックスの出側において前記シートバーを挟んで回転するピンチロールの押力をある一定値以下に調整することを特徴とする熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法。
3. 請求項１に記載された熱間圧延ラインにおけるコイルボックスのピンチロールの押力調整方法又は請求項２に記載された熱間圧延ラインにおけるシートバーの蛇行防止方法を用いて熱延金属板を製造することを特徴とする熱延金属板の製造方法。

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