JP2007196271A

JP2007196271A - ２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法

Info

Publication number: JP2007196271A
Application number: JP2006019393A
Authority: JP
Inventors: Atsuki Naka; 篤起仲; Hiroyuki Ishida; 博幸石田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: JP4648842B2

Abstract

【課題】溶接点が通過後のオフゲージ長さを従来よりも大幅に短縮できる２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法を提供する。
【解決手段】連続焼鈍炉４の出側に位置し、ブリキ系薄手鋼板を７〜３８％の圧下率で高圧下する２次冷間圧延機６を鋼板のマッシュシーム溶接点が通過する際、通板速度を低下させるとともに２次冷間圧延機６の各スタンドの圧延荷重を低下させることにより、板破断を防止する。鋼種・サイズ区分毎に第１スタンドの圧延速度と圧下量との関数を補正データとして設定しておき、溶接点通過後の加速時には、この関数を用いて第１スタンドの圧下量を変化させることにより、オフゲージ長さを従来の十分の一以下にすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続焼鈍炉から出た薄手鋼板を高圧下する２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法に関するものである。

板厚が０．１〜０．３mm程度のブリキ系鋼板の連続製造を行うために、図１に示すように、溶接機１、洗浄設備２、入側ルーパー３、連続焼鈍炉４、出側ルーパー５、２次冷間圧延機６からなる製造ラインが用いられている。複数のペイオフリールから払い出された鋼板は連続焼鈍を行うために溶接機１で溶接されるが、板厚が薄く突き合わせ溶接ができないので、マッシュシーム溶接が用いられている。また２次冷間圧延機６は２スタンドまたは３スタンドが普通である。

連続焼鈍された鋼板は例えば０．２３ｍｍから０．１６ｍｍに３０％の圧下率で高圧下されるが、マッシュシーム溶接点は圧延前板厚のほぼ２倍の厚さとなるため、このような高圧下を加えると破断する恐れがあり、そのまま２次冷間圧延機６を通板させることができない。そこで従来から溶接点が通過する際、通板速度を低下させるとともにスタンドを低圧下として通板し、その後は加速しつつ圧下量を正常に戻す操作が行われている。しかし炉を持ったミルでは、操業安定性（張力確立）の優先度が板厚制御よりも高くなり、その結果、板厚が所定範囲に戻るまでに時間がかかり、１００ｍを超えるオフゲージ（板厚不良）が発生することが避けられなかった。

なお特許文献１には、連続焼鈍炉から出た薄手鋼板を３％未満の圧下率で軽圧下する調質圧延に関するものであるが、溶接点通過時に鋼板材質、検査基準、板厚に応じて「減速」、「減速＋軽圧下」、「減速＋ミルオープン」の何れかの操業モードに自動替えを行う方法が提案されている。しかしその内容は作業員により行われていた判断を自動的に行わせる点に主眼があり、溶接点通過後のオフゲージの短縮に関する具体的な記載はない。

また、特許文献２には溶接点を「減速＋軽圧下一定荷重」の状態で通過させ、その後は伸率一定制御に切替えて加速する方法が提案されている。この方法は溶接点通過後のオフゲージの短縮を狙ったもので一定の効果があるが、やはり調質圧延機に関するものであるうえ、オフゲージ短縮効果がなお十分ではなかった。
特開平４−２８５１３５号公報特開平６−１９０４２２号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、溶接点が通過後のオフゲージ長さを更に短縮できる２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、連続焼鈍炉の出側に位置する２次冷間圧延機を鋼板の溶接点が通過する際、通板速度を低下させるとともに圧延荷重を低下させ、溶接点通過後の加速時には、鋼種・サイズ区分毎に設定される第１スタンドの圧延速度と圧下量との関数を用いて、第１スタンドの圧下量を変化させることを特徴とするものである。なお、実施形態においては２次冷間圧延機が薄手鋼板を７〜３８％の圧下率で高圧下するものであり、薄手鋼板がブリキ系鋼板であり、溶接点がマッシュシーム溶接点である。これにより速度変化に伴う荷重変動起因の板厚変動を事前に抑制することができ、張力・板厚制御の干渉領域を大幅に減少させることが可能となる。

本発明によれば、鋼種・サイズ区分毎に第１スタンドの圧延速度と圧下量との関数を設定しておくことにより、ブリキ系鋼板の全品種について、溶接点が通過後のオフゲージ長さを３０ｍ以内にまで短縮することが可能となった。

本発明においても、図１に示した溶接機１、洗浄設備２、入側ルーパー３、連続焼鈍炉４、出側ルーパー５、２次冷間圧延機６からなる薄手鋼板の製造ラインが用いられる。前記したとおり薄手鋼板は板厚が０．１〜０．３mm程度のブリキ系鋼板であり、溶接機１はマッシュシーム溶接機である。２次冷間圧延機６は例えば２スタンドの圧延機であり、薄手鋼板を７〜３８％の圧下率で高圧下する。

このような連続焼鈍炉４の出側に配置された２次冷間圧延機６では、圧下率配分が第１スタンドに集中するため、２次冷間圧延機６の第１スタンドに、図２に示す通りの加減速用の補償回路１０が組み込まれる。この補償回路１０は第１スタンドの圧下装置１１に接続され、第１スタンド駆動用モータからフィードバックされた第１スタンドの圧延速度Ｖに応じて、第１スタンドのロールギャップＧを制御する。なお、第１スタンドの圧延速度Ｖは上位コンピュータから入力され、板厚がほぼ２倍になるマッシュシーム溶接点が２次冷間圧延機６に入る直前で第１スタンド及び第２スタンドの圧延速度を超低速に落とし、その後に加速する。この加減速の様子は例えば図３のグラフに示すとおりである。なお、ここでいう第１スタンドの圧延速度Ｖは鋼板または圧延ロールの実測速度であることが好ましいが、指令速度でもほぼ同様の結果を得ることができる。

補償回路１０には図４に示す通りの、第１スタンドの圧延速度Ｖと圧下量との関数からなる補正データが収納されている。これらの補正データは、鋼種・サイズ区分毎に設定されるものであり、２本の曲線のうち上側はある鋼種の９５０ｍｍ幅の鋼板を０.２２９ｍｍから０.１６０ｍｍに圧下する場合の補正データを多項式の形で表わしたものである。その他の各種符号は別の鋼種のデータである。なおこのデータは定常速度が８００ｍｐｍの製造ラインのものである。補正データは必ずしも多項式の形である必要はなく、第１スタンドの圧延速度Ｖから圧下量が求められればどのような形式であっても差し支えない。

本発明の２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法では、２次冷間圧延機６を鋼板のマッシュシーム溶接点が通過する際、通板速度を図３のように大きく低下させるとともに、各スタンドの圧延荷重を低下させる。これによりマッシュシーム溶接点は板破断を引き起こすことなく２次冷間圧延機６を通過する。そして溶接点通過後には第１スタンドの圧延速度Ｖは加速されるが、このとき第１スタンドの圧延速度Ｖが補償回路１０の関数によりロールギャップＧに変換され、変換された値を第１スタンドの圧下装置１１に入力して第１スタンドの圧下量を定常値に達するまで連続的に変化させる。

すなわち図４の例では、第１スタンドの圧延速度Ｖが１００ｍｐｍのときにロールギャップＧをほぼ０とし、マッシュシーム溶接点を通過させる。そしてその後の圧延速度Ｖの加速開始と同時に図４の関数に従ってロールギャップＧを開いて行き、８００ｍｐｍ程度の定常速度に達したときに定常ギャップに到達させる。また第２スタンドのロールギャップＧは溶接点通過後に直ちに設定値に戻す。図３はこの制御を出願人会社の製造ラインで実際に行った場合のデータであり、加速終了とほぼ同時に板厚変動は±２μmの公差範囲内に収まっている。このためオフゲージ長は従来の１０分の1以下となり、同一品種で従来は約３７０ｍであった溶接点通過後におけるオフゲージ長を、本発明によって１５〜３０ｍにまで大幅に短縮することが可能となった。

なお、図３のグラフには加速後の同調減速が記載されているが、これは出側シヤーカット以降、ループカー内鋼板払出しを完了した時点で中央・出側速度を合わせるために行われるものであって、本発明による制御が行われるものではない。

以上に説明したように、本発明によれば２次冷間圧延機６を鋼板の溶接点が通過する際、通板速度を低下させるとともに圧延荷重を低下させ、溶接点通過後の加速時には、第１スタンドの圧延速度Ｖと圧下量との関数を用いて、第１スタンドの圧下量を変化させることにより、板破断を招くことなく溶接点を通過させることができ、また溶接点が通過後のオフゲージ長さを従来よりも大幅に短縮することができる。

なお定常運転時には、図２に示すような入側板厚センサ１２、出側板厚センサ１３により板厚を検出し、２次冷間圧延機６の前後のロール回転数や第１スタンド、第２スタンドのロールギャップ調整による板厚制御（ＡＧＣ)が実施されることはいうまでもないことである。

ブリキ系鋼板の連続製造ラインの説明図である。実施形態の要部の説明図である。溶接点通過時の圧延速度と板厚偏差とを示すグラフである。溶接点通過時の補正データを示すグラフである。

符号の説明

１溶接機
２洗浄設備
３入側ルーパー
４連続焼鈍炉
５出側ルーパー
６２次冷間圧延機
１０補償回路
１１圧下装置
１２入側板厚センサ
１３出側板厚センサ

Claims

連続焼鈍炉の出側に位置する２次冷間圧延機を鋼板の溶接点が通過する際、通板速度を低下させるとともに圧延荷重を低下させ、溶接点通過後の加速時には、鋼種・サイズ区分毎に設定される第１スタンドの圧延速度と圧下量との関数を用いて、第１スタンドの圧下量を変化させることを特徴とする２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法。
２次冷間圧延機が薄手鋼板を７〜３８％の圧下率で高圧下するものであることを特徴とする請求項１記載の２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法。
薄手鋼板がブリキ系鋼板であり、溶接点がマッシュシーム溶接点であることを特徴とする請求項１記載の２次冷間圧延機における板厚変動抑制方法。