JP2010089111A - Method and equipment for manufacturing cold-rolled steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷延鋼板の製造方法および製造設備に関するもので、特に冷間圧延後の製品エッジ部の性状不良および表面疵を防止して、品質が良好な冷延鋼板を安定して製造する方法および設備に関する。 The present invention relates to a manufacturing method and manufacturing equipment for cold-rolled steel sheets, and in particular, prevents poor quality and surface flaws at the product edge after cold rolling, and stably manufactures cold-rolled steel sheets with good quality. It relates to a method and equipment.
冷延鋼板は、自動車や電機製品、建材などの幅広い用途に用いられる鋼板である。冷間圧延したままの鋼板は、その用途に応じて、めっき処理、焼鈍熱処理、レベラー矯正、プレス加工などの工程を経て最終製品となる。一般に、冷間圧延したままの鋼板では、エッジ部が切り欠け状の性状(耳割れ、耳荒れ、エッジクラックなどとも称される)となりやすく、冷間圧延後のめっきライン、焼鈍ライン、レベラー矯正などでの通板の際、あるいは、冷間圧延そのものにおいて、板破断などの操業トラブルを引き起こしやすかった。特に、板厚の薄い鋼板の場合には、冷間圧延中にエッジ性状が悪化して板破断を生じ易かった。また、板材の最終製品としてエッジ部がそのまま使用される用途では、かえり(バリとも称される)などがない良好なエッジ性状が要求されるのはいうまでもない。そのため、冷間圧延後に鋼板のエッジ部分をトリミングすることが行われているが、冷間圧延して長さが増大した鋼板の全長にわたってトリミングすることは、作業負荷が膨大であるばかりでなく、歩留り低下も招いていた。また、冷延鋼板のトリミングを行った場合、トリミング後のエッジ性状がかえりを有することが多く、プレス加工での疵発生などの原因となっていた。そのため、冷延鋼板の製品エッジ部の性状を良好にする方法について、種々の技術が開発されてきた。 A cold-rolled steel sheet is a steel sheet used for a wide range of applications such as automobiles, electrical products, and building materials. The steel sheet that has been cold-rolled becomes a final product through processes such as plating, annealing heat treatment, leveler correction, and press working according to the application. In general, steel sheets that have been cold-rolled tend to have a notch-like shape (also referred to as edge cracking, edge roughness, edge cracking, etc.), and plating lines, annealing lines, and leveler correction after cold rolling. It was easy to cause operational troubles such as plate breakage when passing through the plate or cold rolling itself. In particular, in the case of a steel plate having a thin plate thickness, the edge properties deteriorated during cold rolling, and the plate was easily broken. Needless to say, in applications where the edge portion is used as it is as the final product of the plate material, good edge properties without burr (also referred to as burr) are required. Therefore, trimming the edge portion of the steel sheet after cold rolling has been performed, but trimming over the entire length of the steel sheet increased in length by cold rolling, not only the work load is enormous, Yield decline was also invited. Further, when trimming a cold-rolled steel sheet, the edge property after trimming often has a burr, which has been a cause of wrinkles in press working. For this reason, various techniques have been developed for improving the properties of the product edge portion of a cold-rolled steel sheet.
特許文献1では、帯鋼板の処理を行うプロセスラインにおいて、円柱状の砥石またはブラシ等を回転させて押し当てることにより、帯鋼板端部のかえりを除去することができる装置を開示している。
特許文献2では、帯状金属板端部をトリミングした後、帯状金属板端部のかえりの部分にマッシャーロールを押し付けてかえりを除去する方法で、さらにマッシャーロールの適切な圧下力分布が得られるように、マッシャーロールを傾斜させて押し付ける方法を開示している。 In Patent Document 2, after trimming the end of the strip-shaped metal plate, the masher roll is pressed against the burr portion of the end of the strip-shaped metal plate to remove the burr so that an appropriate rolling force distribution of the masher roll can be obtained. Discloses a method of inclining and pressing the masher roll.
非特許文献1では、かえりを発生させないトリミング方法として、トリマー刃の調整によりエッジ部が分離しないようにトリミングをした後に、上下からロールで挟圧して未分離だったエッジ部を切り離すトリミング方法を開示している。本方法は、ロールカット式トリミング法とも称される。
In
また、特許文献3では、マッシャーロールを組み合わせて、鋼板を上下から挟圧するロールカット式トリミング法を開示している。 Patent Document 3 discloses a roll-cut trimming method in which a steel plate is sandwiched from above and below by combining masher rolls.
一方、特許文献4では、冷延鋼帯でのエッジ性状の悪化を防止するために、冷間圧延前の熱延鋼帯のエッジ部をトリミングした後、グラインダーやバイトによる機械加工によってトリミングによる加工硬化部分を除去する方法を開示している。
上述のように、冷延鋼板のエッジ部の性状が良好であることは製造工程上および製品品質上、極めて重要である。 As described above, good quality of the edge portion of the cold-rolled steel sheet is extremely important in terms of manufacturing process and product quality.
特許文献1で開示された方法を適用した場合、冷間圧延したままの鋼板の全長にわたって、鋼板のエッジ部に円柱状の砥石またはブラシ等を回転可能な構造で押し当てることにより、鋼板端部のかえりを除去するものである。したがって、工程が追加されることによって作業効率が著しく悪化し、製造コストの上昇を招くという問題がある。砥石やブラシ等は使用量に応じて摩耗劣化するので、その交換による鋼板製造能率の低下を招き、メンテナンス費用も製造コストを増大させていた。また、板厚の薄い鋼板に対して適用しようとした場合、砥石やブラシの接触を起因とした板破断を招きやすいという問題があった。
When the method disclosed in
特許文献2で開示された方法を適用した場合、冷間圧延したままの鋼板の端部に生じたかえりの部分にマッシャーロールを押し付けてかえりを除去するものであるが、これはかえりが鋼板の下側にはみ出した部分を単にロールで押し付けるだけなので、かえりの程度を軽くするか、あるいは、はみ出しの方向を横方向に変えるだけの作用しかなく、エッジ性状を改善するには至らないという問題があった。 When the method disclosed in Patent Document 2 is applied, the burr is removed by pressing a masher roll against the burr portion generated at the end of the cold-rolled steel plate. Since the part that protrudes from the bottom is simply pressed with a roll, there is a problem that the degree of burr is lightened or only the action of changing the direction of protrusion to the lateral direction can be achieved, and the edge property cannot be improved. there were.
非特許文献1で開示された従来のロールカートリッジ式トリミング方法を適用した場合、冷間圧延したままの鋼板におけるトリミング方法自体を改善することにより、鋼板エッジ部のかえりをなくすことは可能になる。しかし、上下からロールで挟圧して未分離だったエッジ部を切り離すために使用するロールは、図3に示すように鋼板の最大板幅よりも広い胴長を有するロールである。この広幅ロールを上下に用いると、エッジ部を切り離す際にロール表面に疵を生じることがままあるが、同じロールを用いて板幅の異なる冷延鋼板に使用した場合に、狭幅材のエッジ部切り離しで生じたロール疵が広幅の冷延鋼板の表面に転写して、表面欠陥を招きやすいという問題もある。また、かえりの一部が飛散して、エッジ部切り離しロールの入側鋼板表面やロール表面に付着すると、大きな圧力が負荷された上下の広幅ロールと鋼板との間にかみ込んで表面疵となりやすい問題がある。
When the conventional roll cartridge type trimming method disclosed in Non-Patent
特許文献3に開示されるトリミングに関連して、マッシャーロールは、その構造から圧下力が小さい装置であるが、鋼板エッジ部のみに押し当てることにより、押し当てた部分の局部的な応力が増大して、板端部に局在するかえりを押し付けることはできる。しかし、特許文献3のようなマッシャーロールを上下に組み合わせて鋼板表面を上下から挟圧して、未分離であるエッジ部を切り離そうとすると、小さい圧下力が広い鋼板表面に分散して、さらに小さくなるため、エッジ部の切り離しに充分な力を加えることができない。本発明者らの検討では、未分離部分を切り離すことができなくて、充分に強度の高い構造を有する圧下装置が別途必要であることがわかった。 In relation to the trimming disclosed in Patent Document 3, the masher roll is a device having a small rolling force due to its structure, but by pressing only on the steel plate edge portion, the local stress of the pressed portion increases. Thus, the burr localized at the edge of the plate can be pressed. However, when the smasher rolls as in Patent Document 3 are combined up and down to sandwich the steel sheet surface from above and below and try to separate the unseparated edge portion, a small rolling force is dispersed on the wide steel sheet surface, Therefore, a sufficient force cannot be applied to the edge portion. According to the study by the present inventors, it has been found that an unseparated portion cannot be separated and a reduction device having a sufficiently strong structure is separately required.
特許文献4で開示された方法を適用した場合、冷間圧延前の熱延鋼帯のエッジ部をトリミングした後、さらにグラインダーやバイトによる機械加工によってトリミングによる加工硬化部分を除去するという工程が必要となるために、作業能率が著しく低下するという問題がある。一般に、このような機械加工の工程における通板速度は、トリミングや冷間圧延での通板速度に対して著しく遅いため、これらグラインダーやバイトによる機械加工をオンラインで行うことができず、別のオフライン工程が必要となる。また、グラインダーやバイトなどの機械加工によって、エッジ部の一部を除去した場合には、除去部分が切り屑として発生するため、鋼板上へ飛散して表面品質の低下の原因になるという問題も生じやすい。 When the method disclosed in Patent Document 4 is applied, after the edge portion of the hot-rolled steel strip before cold rolling is trimmed, a process of removing the work-hardened portion by trimming by grinding with a grinder or a bit is necessary. Therefore, there is a problem that the work efficiency is remarkably lowered. In general, the threading speed in such a machining process is significantly slower than the threading speed in trimming and cold rolling, so machining with these grinders and tools cannot be performed online. An offline process is required. In addition, when a part of the edge part is removed by machining such as a grinder or a bite, the removed part is generated as chips, so that it may be scattered on the steel plate and cause deterioration of the surface quality. Prone to occur.
また、従来は、鋼板エッジ部の性状と合わせて、トリミングにおける表面疵を防止しつつ、同時に、その鋼板を冷間圧延して、良好な品質の冷延鋼板を安定して製造する技術は見当たらなかった。 In addition, conventionally, there has been found a technique for stably producing a good quality cold-rolled steel sheet by simultaneously rolling the steel sheet while preventing surface flaws in trimming in combination with the properties of the steel sheet edge portion. There wasn't.
そこで、本発明は、特に冷間圧延後の製品エッジ部の性状不良およびトリミングによる表面疵(押し込み疵)を防止して、品質が良好な冷延鋼板を安定して製造する方法および設備を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method and equipment for stably producing a cold-rolled steel sheet with good quality by preventing the defective properties of the product edge part after cold rolling and surface flaws (indentation flaws) due to trimming. The purpose is to do.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]熱間圧延後の鋼板を酸洗した後に冷間圧延して所定の寸法の冷延鋼板を製造する方法において、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、エッジ部を未分離状態までせん断を施し、次いでそれぞれのエッジ部に設置され、エッジ部のみを挟圧可能な狭幅ロールにより挟圧してエッジ部を切り離したのち、直径が300mm以上のワークロールを有する圧延機により冷間圧延を施すことを特徴とする冷延鋼板の製造方法。 [1] In a method for producing a cold-rolled steel sheet having a predetermined size by pickling a hot-rolled steel sheet and then cold rolling, a pair of upper and lower circular rotations with respect to the edge portion of the steel sheet before cold rolling The blade is pressed from above and below to a predetermined depth, and the edge portions are sheared to an unseparated state, and then installed on each edge portion, and the edge portion is clamped by a narrow roll capable of clamping only the edge portion. A method for producing a cold-rolled steel sheet, characterized by performing cold rolling with a rolling mill having a work roll having a diameter of 300 mm or more after separation.
[2]熱間圧延後の鋼板を酸洗した後に冷間圧延して所定の寸法の冷延鋼板を製造する設備において、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、エッジ部を未分離状態までせん断を施す機構と、次いでそれぞれのエッジ部に設置され、エッジ部のみを挟圧可能な狭幅ロールにより挟圧してエッジ部を切り離す機構から構成されるトリミング装置、および、これら装置を通過しエッジ部をトリミングした鋼板を圧延する直径が300mm以上のワークロールを有する冷間圧延機から構成されることを特徴とする冷延鋼板の製造設備。 [2] In an equipment for manufacturing a cold-rolled steel sheet having a predetermined size by pickling the steel sheet after hot rolling and then cold rolling, a pair of upper and lower circular rotations with respect to the edge portion of the steel sheet before cold rolling A mechanism that presses the blade from the top and bottom to a predetermined depth and shears the edge part to an unseparated state, and then the edge is clamped by a narrow roll that is installed at each edge part and can clamp only the edge part. A trimming device composed of a mechanism for separating parts, and a cold rolling mill comprising a work roll having a diameter of 300 mm or more for rolling a steel plate that has passed through these devices and trimmed an edge portion. Production equipment for rolled steel sheets.
本発明によれば、冷間圧延後の製品エッジ部の性状不良および表面疵を防止して品質が良好な冷延鋼板を安定して製造することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to stably produce a cold-rolled steel sheet having good quality by preventing property defects and surface flaws at the product edge after cold rolling.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2に、冷延鋼板において鋼板1のエッジ部が切り欠け状の性状(耳割れ、耳荒れ、エッジクラックなどとも称される)になった状態を模式的に示す。冷間圧延にて、このようなエッジ性状が発生すると、板破断が起きやすく安定して圧延することが難しくなる。また、冷間圧延後に残留すると、次工程のプレスなどにおいて疵を発生させやすく問題である。なお、エッジ部が切り欠け状になる理由として、素材の材質や冷間圧延の操業条件が影響する場合もあるが、冷間圧延前の母板に対するエッジ部のトリミングで発生したかえりに起因することが多いことが、本発明者らの検討によりわかってきた。
FIG. 2 schematically shows a state in which the edge portion of the
本発明者らは、冷間圧延後の製品エッジ部の性状が良好で、かつ、鋼板表面において疵などの表面欠陥を生じさせることのない冷延鋼板を安定して製造するために、冷間圧延後ではなく、冷間圧延前の母板に対するエッジ部のトリミング方法について着目して鋭意検討し、本発明に至った。 In order to stably produce a cold-rolled steel sheet that does not cause surface defects such as wrinkles on the surface of the steel sheet, the present inventors have achieved a good cold-rolled steel sheet. Focusing on the trimming method of the edge portion with respect to the base plate before cold rolling instead of after rolling, the present invention has been intensively studied.
従来のトリミング法は、図3に示すように、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、切断していた。ここで、1は鋼板、1A、1Bはトリミングによって切り捨てられる部分(エッジ切捨て部)、10A、10Bはそれぞれ両端部の上側の回転刃、11A、11Bはそれぞれ下側の回転刃を示している。回転刃の設定方法について詳細に説明するため、図4に、片側の回転刃10A、11Aを拡大した図を示す。図4において、Cは、上下の回転刃の水平方向の間隙(クリアランスとも称す)であり、両者の間隙が開く方を正(+)とする。Lは、上下の回転刃の垂直方向の重なり量(ラップとも称す)であり、両者の重なり量が大きくなる方を正(+)とする。従来のトリミング法では、クリアランスCは、鋼板の板厚に比例した値で設定する。
In the conventional trimming method, as shown in FIG. 3, a pair of upper and lower circular rotary blades are pressed from the upper and lower sides to a predetermined depth against the edge portion of the steel sheet before cold rolling and cut. Here, 1 is a steel plate, 1A and 1B are portions to be cut off by trimming (edge cut-off portions), 10A and 10B are upper rotary blades at both ends, and 11A and 11B are lower rotary blades, respectively. In order to explain the setting method of the rotary blade in detail, FIG. 4 shows an enlarged view of the
従来のロールカット式トリミング法は、図5に示すように、トリミングのラップLを負(−)に設定して、エッジの切り捨て部1A、1Bを未分離状態として、ついで、図6に示すように、鋼板1を上ロール12および下ロール13で挟圧して、エッジの未分離部分1A、1Bを切り離すトリミング法である。ロール挟圧によって、未分離状態だったエッジ切捨て部1A、1Bは、鋼板1本体から分離される。ここで、図6に示す挟圧用のロール12、13は、通板される鋼板1の最大板幅よりも広い胴長を有していた。以降、従来のロールカット式トリミング法での挟圧ロール12、13を広幅ロールとも称することとする。
In the conventional roll-cut trimming method, as shown in FIG. 5, the trimming wrap L is set to negative (−), the edge cut-off
本発明は、ロールカット式トリミング法において、図7に示すような、ロール挟圧に使用するロールとして、それぞれのエッジ部に設置された狭幅ロール14A、14Bを使用するものである。ロール胴長はできるだけ短くすれば、飛散したかえりなどをかみ込む確率が低くなり、表面疵を抑制できて有利である。
In the roll cut trimming method, the present invention uses
かえりなどが挟圧ロールにかみ込む場合、上下にロールが存在する部分では、その間の圧下力が大きくて、ロールと鋼板との間にかみ込んだかえりが押しつぶされて表面疵となりやすい。他方、上下いずれかしかロールがない部分では、鋼板を挟む圧下力がないために、ロールと鋼板との間にかみ込んだかえりが押しつぶされにくくなって表面疵とはなりにくいわけである。 When burr or the like bites into the pinching roll, the rolling force between the rolls is large at the upper and lower portions, and the burr bited between the roll and the steel plate is crushed and easily becomes surface defects. On the other hand, in the part where only the upper and lower rolls are present, since there is no rolling-down force sandwiching the steel sheet, the burr that bites between the roll and the steel sheet is difficult to be crushed and is not likely to be a surface flaw.
従って、未分離部分の挟圧ロールは、上下ともに狭幅にする必要はなく、いずれか一方のロールのみ狭幅として、他方のロールは広幅でよい。 Therefore, it is not necessary to narrow the pinching roll in the unseparated portion both in the upper and lower directions, and only one of the rolls may be narrow, and the other roll may be wide.
なお、未分離状態のエッジ切り捨て部を分離させるのに必要な狭幅ロールの胴長は、おおむね鋼板の板厚の10倍以上あればよい。従って、狭幅ロールの胴長は、エッジトリミング装置の最大仕様板厚の10倍以上とすればよい。また、鋼板の板幅やエッジ切り捨て量に応じて、狭幅ロールの位置は適宜変更させるものとする。なお、少なくとも上下いずれかに狭幅ロールを適用してロール挟圧を行うこと以外は、従来の広幅ロールを用いたロールカット式トリミング法と同様の条件で実施すればよい。 The body length of the narrow roll necessary for separating the unseparated edge cut-off portion may be approximately 10 times or more the plate thickness of the steel plate. Accordingly, the body length of the narrow roll may be 10 times or more the maximum specification plate thickness of the edge trimming apparatus. In addition, the position of the narrow roll is appropriately changed according to the plate width of the steel plate and the edge cut-off amount. In addition, what is necessary is just to implement on the conditions similar to the roll cut type trimming method using the conventional wide roll except applying a narrow roll to at least one of upper and lower sides and performing roll clamping.
ロールカットのための狭幅ロールの胴長の下限は、鋼板のロールカットを安定して行えるだけの幅があればよく、概ね鋼板の板厚の10倍以上、一般的な2mm厚の鋼板を対象とした場合には20mm以上あればよい。また、上限は両サイドに設置することから板幅の半分以下であることは当然であるが、かえりなどが飛散しかみ込んで鋼板に表面疵を発生させないためには200mm以下が望ましい。 The lower limit of the body length of the narrow roll for roll cutting only needs to have a width that can stably roll cut the steel sheet. If it is the target, it may be 20 mm or more. In addition, since the upper limit is set on both sides, it is natural that the upper limit is half or less of the plate width. However, in order to prevent burr and the like from being scattered and generating surface flaws on the steel plate, it is preferably 200 mm or less.
また、本発明の狭幅ロールとは、図7に示したような、上ロールが狭幅で下ロールが広幅である必要はなく、例えば図8に示すように、上ロール12は広幅で、下ロール15A、15Bのみが狭幅でもよい。上下いずれかのロールが狭幅であることによって、未分離状態の鋼板をせん断する際に作用する力は、幅方向で上下ともにロールが存在する部分において著しく大きくて、上下いずれか一方しかロールがない部分においては著しく小さいため、上下いずれか一方したロールがない部分では、ロール疵やかみ込み疵は発生しにくいことによる。
Further, the narrow roll of the present invention does not need to have a narrow upper roll and a lower roll as shown in FIG. 7, for example, as shown in FIG. 8, the
また、これらロールを支える構造は、未分離の板をせん断するために充分な支持強度を有することとした。 Further, the structure for supporting these rolls has sufficient support strength to shear the unseparated plate.
さらに、このトリミングした鋼板を用いて冷間圧延する場合は、かえりを起点として冷間圧延中に発生するエッジクラックが著しく減少して、板破断が発生しにくくなる。そこで、従来より張力を大きくしてより薄物まで圧延可能であり、圧延中にかえりなどが飛散しにくいことから飛び込み疵も減少して、能率よく品質の良い冷間圧延が可能になる。 Further, when cold rolling is performed using the trimmed steel sheet, edge cracks that occur during cold rolling from the burr are significantly reduced, and the sheet breakage is less likely to occur. Therefore, it is possible to roll to a thinner one by increasing the tension than before, and since burr and the like are less likely to be scattered during rolling, dimples are reduced, and efficient and high-quality cold rolling becomes possible.
図9に、冷間圧延前の熱延鋼板エッジ部への各トリミング方法として、従来トリミング法、従来トリミング+機械加工法、および本発明方法において、圧延機のワークロールの直径(以下,ワークロール径ともいう)とエッジクラック深さの関係を示す。 FIG. 9 shows the diameter of the work roll of the rolling mill (hereinafter referred to as the work roll) in the conventional trimming method, the conventional trimming + machining method, and the method of the present invention as each trimming method to the edge of the hot-rolled steel sheet before cold rolling. (Also referred to as diameter) and edge crack depth.
エッジクラックとは、トリミングにおいてわずかでも残留したかえり(バリ)が起点となって、冷間圧延でエッジ部が割れて拡大する現象である。 The edge crack is a phenomenon in which even a slight residual burr (burr) is caused as a starting point in the trimming, and the edge portion is cracked and expanded by cold rolling.
ここで、鋼種はSPCC鋼の1.2mm厚の熱延母板を用いて、圧延機は任意のワークロール径が使用できるリバース式の4段式圧延機を用いて、1パスあたり圧下率約20%で3パスの圧延を行った。3パス圧延後の鋼板のエッジ部の性状を調査し、エッジクラックの深さを評価した。なお,3パス圧延後の鋼板の板厚は約0.6mmであり、冷間総圧下率は約50%であった。また、ワークロールは、直径100、200、300、350、400、500、570mmのものを使用した。 Here, the steel type is a 1.2 mm thick hot-rolled base plate made of SPCC steel, and the rolling mill is a reverse type four-stage rolling mill that can use any work roll diameter. Three-pass rolling was performed at 20%. The property of the edge part of the steel plate after 3 pass rolling was investigated, and the depth of the edge crack was evaluated. In addition, the plate | board thickness of the steel plate after 3 pass rolling was about 0.6 mm, and the cold total reduction was about 50%. In addition, work rolls having diameters of 100, 200, 300, 350, 400, 500, and 570 mm were used.
図10に、冷間圧延前の熱延鋼板のエッジ部の各トリミング方法において、圧延機のワークロール径と1パス圧延後のエッジ部のかえり(バリ)の大きさの関係を示す。かえり(バリ)の大きさは、エッジ部を幅方向にわたる断面で切り出し、下方へ伸びているかえり(バリ)の長さで評価した。 FIG. 10 shows the relationship between the work roll diameter of the rolling mill and the size of the burr of the edge after one pass rolling in each trimming method of the edge of the hot-rolled steel sheet before cold rolling. The size of the burr (burr) was evaluated by the length of the burr (burr) extending downward by cutting the edge part in a cross section across the width direction.
従来トリミング法は、図3に示すように、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、切断したものである。従来トリミング法では、クリアランスCは、板厚に比例した値で設定し(本例では板厚の10%とした)、ラップLは0.5mmに設定した。 In the conventional trimming method, as shown in FIG. 3, a pair of upper and lower circular rotary blades are pressed from above and below to a predetermined depth against the edge portion of the steel sheet before cold rolling and cut. In the conventional trimming method, the clearance C is set to a value proportional to the plate thickness (in this example, 10% of the plate thickness), and the lap L is set to 0.5 mm.
従来トリミング+機械加工法は、上述した従来トリミング法でエッジ部をトリミングしたのちに、さらにエッジ部のかえり(バリ)等を機械的に除去するものである。本例では、従来トリミングが終わったあとに、別途機械加工工程を追加して、円筒砥石を回転させながら鋼板のエッジ部に押し当てて、かえり(バリ)を除去することとした。 In the conventional trimming + machining method, after the edge portion is trimmed by the above-described conventional trimming method, burr or the like of the edge portion is further mechanically removed. In this example, after the conventional trimming is finished, a separate machining process is added, and the burr is removed by pressing the cylindrical grindstone against the edge of the steel plate while rotating.
本発明方法は、冷間圧延前の熱延鋼板のエッジ部のトリミングに、ロールカット式トリミング法を適用したものである。ロールカット法では、図5に示すように、トリミングのラップLを負(−)に設定して、エッジの切り捨て部を未分離状態として、ついで、図6に示すように、鋼板を上ロール12および下ロール13で挟圧して、エッジの未分離部分を切り離すトリミング法である。ロール挟圧によって、未分離状態だったエッジ切捨て部1A、1Bは、鋼板本体から分離される。
In the method of the present invention, a roll-cut trimming method is applied to trimming the edge portion of a hot-rolled steel sheet before cold rolling. In the roll cut method, as shown in FIG. 5, the trimming wrap L is set to a negative (−), the edge cut-off portion is set in an unseparated state, and then the steel plate is moved to the
図9に示した従来トリミング法、従来トリミング+機械加工法、および本発明法における、ワークロール径とエッジクラック深さの関係では、従来トリミング法ではワークロール径が300mmを超えると、急激にエッジクラック深さが大きくなることがわかる。従来トリミング+機械加工法では、冷間圧下率が大きくなってもエッジクラックの大きさが増大することはなく、本発明方法でも、冷間圧下率が大きくなってもエッジクラックの大きさが増大することはなかった。すなわち、従来トリミング法でワークロール径が300mmを超えたときに、冷間圧延後のエッジ性状が悪化するのに対して、本発明では冷間圧延後のエッジ性状が悪化しないわけである。 In the relationship between the work roll diameter and the edge crack depth in the conventional trimming method, the conventional trimming + machining method, and the method of the present invention shown in FIG. 9, when the work roll diameter exceeds 300 mm in the conventional trimming method, the edge sharply appears. It can be seen that the crack depth increases. In the conventional trimming + machining method, the size of the edge crack does not increase even if the cold rolling reduction increases. In the method of the present invention, the size of the edge crack increases even if the cold rolling reduction increases. I never did. That is, when the work roll diameter exceeds 300 mm by the conventional trimming method, the edge property after cold rolling deteriorates, whereas in the present invention, the edge property after cold rolling does not deteriorate.
図10に示した従来トリミング法、従来トリミング+機械加工法、および本発明法における、ワークロール径とかえり(バリ)の大きさの関係では、従来トリミング法では、ワークロール径が小さい場合には,かえり(バリ)が小さいが、ワークロール径が大きくなるにつれてかえり(バリ)が大きくなっていることがわかる。ワークロール径300mmを超えると、急激にかえり(バリ)が大きくなっている。冷間圧延でのワークロール径がエッジ部のかえり(バリ)に影響を及ぼすのは、冷間圧延時のワークロールと鋼板との接触長さ(接触弧長ともいう)によるものと推定される。すなわち、ワークロール径が小さいとワークロールと鋼板との接触長さが短くなるため、ロールと鋼板間の接触圧力も大きくなり、圧延によってかえり(バリ)の部分が押しつぶされて消滅する。ワークロール径が大きくなるとワークロールと鋼板との接触長さも長くなるため、ロールと鋼板間の接触圧力が小さい領域が発生し、その部分で外側に押し曲げられるだけで残存しているためと推定される。このため、図9に示されたように、ワークロール径が300mmを超えると、エッジクラックが大きくなってくるものと推定される。従来トリミング+機械加工法、および本発明方法では、かえり(バリ)はほとんど観察されなかった。 The relationship between the work roll diameter and the burr size in the conventional trimming method, the conventional trimming + machining method, and the method of the present invention shown in FIG. , The burr is small, but it can be seen that the burr increases as the work roll diameter increases. When the work roll diameter exceeds 300 mm, the burr is rapidly increased. It is estimated that the work roll diameter in cold rolling affects the burr at the edge due to the contact length (also called contact arc length) between the work roll and the steel plate during cold rolling. . That is, when the work roll diameter is small, the contact length between the work roll and the steel plate is shortened, so that the contact pressure between the roll and the steel plate also increases, and the burr portion is crushed and disappears by rolling. As the work roll diameter increases, the contact length between the work roll and the steel plate also increases, so a region where the contact pressure between the roll and the steel plate is small is generated, and it is estimated that it remains only by being bent outward at that portion. Is done. For this reason, as shown in FIG. 9, when the work roll diameter exceeds 300 mm, it is estimated that the edge cracks become large. In the conventional trimming + machining method and the method of the present invention, almost no burr was observed.
ここで、ワークロールが300mmよりも小さい場合には、ロールの軸心たわみによる鋼板の平坦度不良が発生しやすくなるため、圧延可能な鋼板の板幅が制約されたり、あるいは軸心たわみを制御するための特殊な構造の圧延設備が必要となったりするので、生産性が著しく低下する。 Here, when the work roll is smaller than 300 mm, the flatness of the steel sheet is likely to be poor due to the axial deflection of the roll, so the width of the rollable steel sheet is restricted or the axial deflection is controlled. For this reason, a rolling facility having a special structure is required, so that productivity is significantly reduced.
そこで、本発明では、直径が300mmよりも大きいワークロールを用いた圧延機を採用し、この圧延における冷延鋼板でのエッジ性状を良好にするために、かつ機械加工のような追加工程を増やすことなく、効率的に冷延鋼板を製造するために、冷間圧延前の熱延鋼板に対するトリミング方法を鋭意検討し、本発明に至ったものである。 Therefore, in the present invention, a rolling mill using a work roll having a diameter larger than 300 mm is adopted, and in order to improve the edge properties of the cold-rolled steel plate in this rolling, additional steps such as machining are increased. In order to efficiently produce a cold-rolled steel sheet, the present inventors have intensively studied a trimming method for a hot-rolled steel sheet before cold rolling to arrive at the present invention.
本発明では、熱間圧延後の鋼板を酸洗したのちに冷間圧延して所定の寸法の冷延鋼板を製造する冷延鋼板の製造方法において、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、エッジ部を未分離状態までのせん断を施し、次いで上下のロールで挟圧してエッジ部を切り離したのち、直径が300mm以上のワークロールを有する圧延機により冷間圧延を施こすこととした。 In the present invention, in the method of manufacturing a cold-rolled steel sheet in which a steel sheet after hot rolling is pickled and then cold-rolled to produce a cold-rolled steel sheet having a predetermined size, the edge portion of the steel sheet before cold rolling is used. Then, press the pair of upper and lower circular rotary blades from above and below to a predetermined depth, apply shear to the edge part to an unseparated state, and then squeeze the edge part by pressing with the upper and lower rolls. It was decided to perform cold rolling with a rolling mill having a work roll.
また、熱間圧延後の鋼板を酸洗したのちに冷間圧延して所定の寸法の冷延鋼板を製造するための冷延鋼板の製造設備において、冷間圧延前の鋼板のエッジ部に対して、上下対の円形回転刃を上下から所定の深さまで押し当てて、エッジ部を未分離状態までのせん断を施す機構と、次いで上下のロールで挟圧してエッジ部を切り離す機構から構成されるトリミング装置と、直径が300mm以上のワークロールを有する圧延機から構成されることを特徴とする冷延鋼板の製造設備とした。 Also, in cold-rolled steel sheet manufacturing equipment for producing cold-rolled steel sheets of a predetermined size by pickling the hot-rolled steel sheets and then cold-rolling them, the edge portions of the steel sheets before cold rolling And a mechanism for pressing the pair of upper and lower circular rotary blades from above and below to a predetermined depth and shearing the edge part to an unseparated state, and then a mechanism for pressing the upper and lower rolls to separate the edge part. A cold-rolled steel sheet manufacturing facility comprising a trimming device and a rolling mill having a work roll having a diameter of 300 mm or more is provided.
ワークロールの直径の上限については、エッジ性状の面からは上限はないが、工業的に実施されている冷間圧延でのワークロール径は600mm程度が上限であるので、本発明の適用上の上限も600mm程度となる。 Regarding the upper limit of the diameter of the work roll, there is no upper limit in terms of edge properties, but the work roll diameter in industrial cold rolling is about 600 mm. The upper limit is also about 600 mm.
本発明について、5スタンドから構成される冷間タンデム圧延機にて冷延鋼板を製造した例を用いて、詳細に説明する。 The present invention will be described in detail using an example in which a cold-rolled steel sheet is manufactured by a cold tandem rolling mill composed of 5 stands.
図1は、本発明による、冷間タンデム圧延機にて冷延鋼板を製造する工程の一部を模式的に示した図である。図1において、1は冷延鋼板であり、20はトリミング装置、21は鋼板を上下から挟圧してエッジの未分離部を上下から切り離すためのロール、22は通板中の鋼板に付与される張力を制御するためのブライドルロール、23は4段圧延ロールが5スタンドから構成される冷間タンデム圧延機、24は圧延後の冷延鋼板を巻き取ったコイルである。図1において、鋼板は矢印の向きに通板され、図中に示していない上流側には、熱延コイルを払い出すためのペイオフリール、先行材の尾端と後行材の先端をつなぎ合わせるための溶接装置、溶接中の通板速度調整をするためのルーパー部、熱延鋼板表面の酸化鉄(スケール)を除去するための酸洗セクションなどが配置されている。なお、本発明例での冷間タンデム圧延機のワークロール径は5スタンドとも500mmである。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a cold-rolled steel sheet using a cold tandem rolling mill according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a cold-rolled steel plate, 20 is a trimming device, 21 is a roll for clamping the steel plate from above and below to separate the unseparated portion of the edge from above and below, and 22 is applied to the steel plate in the plate. A bridle roll for controlling the tension, 23 is a cold tandem rolling mill in which four-stage rolling rolls are composed of 5 stands, and 24 is a coil around which the rolled cold-rolled steel sheet is wound. In FIG. 1, the steel plate is passed in the direction of the arrow, and on the upstream side not shown in the figure, the payoff reel for delivering the hot rolled coil, the tail end of the preceding material and the tip of the following material are joined together. There are disposed a welding apparatus for the purpose, a looper part for adjusting a plate passing speed during welding, a pickling section for removing iron oxide (scale) on the surface of the hot-rolled steel sheet, and the like. In addition, the work roll diameter of the cold tandem rolling mill in the example of the present invention is 500 mm for all five stands.
トリミング装置20は、鋼板の両エッジ側に円形回転刃が配置されており、図5に示すように刃のクラアランスCおよびラップLを調整することが可能である。
The trimming
本発明例では、板厚が2.0mmで幅が1020mmの熱延鋼板から、板厚が0.5mmで幅が1000mmの冷延鋼板を製造する例について説明する。なお、鋼種はSPCC鋼である。 In the present invention example, an example in which a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.5 mm and a width of 1000 mm is manufactured from a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2.0 mm and a width of 1020 mm will be described. The steel type is SPCC steel.
ペイオフリールから払い出された熱延鋼板は、酸洗セクションで表面スケールが除去されたのち、両側のエッジ部をそれぞれ10mmずつトリミングされる。ここで、本発明でのトリミングは、20のトリミング装置において、クリアランスCを0.1mmに、ラップLを−0.5mmに設定した。クリアランスCとラップLの値は、予め厚みに応じて算出した適切な値を設定した。本条件では、エッジの切り捨て部は未分離状態となっている。ついで、21のロールで、鋼板を上下から挟圧してエッジの未分離部を上下から切り離す。ここで、21のロールでは、未分離状態のエッジ切捨て部を切り離すだけなので、ロール間隙は鋼板の板厚と同じ値に設定すればよい。本発明のトリミング法によると、エッジ部のかえり(バリ)が生じない。 The hot-rolled steel sheet paid out from the payoff reel is trimmed by 10 mm on both edge portions after the surface scale is removed in the pickling section. Here, in the trimming according to the present invention, the clearance C was set to 0.1 mm and the lap L was set to −0.5 mm in 20 trimming apparatuses. As the values of the clearance C and the lap L, appropriate values calculated in advance according to the thickness were set. Under this condition, the edge cut-off portion is in an unseparated state. Then, the steel plate is clamped from above and below with 21 rolls, and the unseparated portion of the edge is separated from above and below. Here, since the roll of 21 only cuts off the uncut-off edge cut-off portion, the roll gap may be set to the same value as the thickness of the steel plate. According to the trimming method of the present invention, the edge portion is not burred.
両エッジをトリミングされて幅が1000mmになった2mm厚の酸洗済みの熱延鋼板を、5スタンドの冷間タンデム圧延機で、0.5mmまで圧下する。各スタンドの圧下率は均等になるように設定し、スタンド間で鋼板に付加される張力は10kgf/mm2に設定した。これは、一般的な冷間圧延の操業形態である。 A 2 mm thick pickled hot rolled steel sheet having a width of 1000 mm with both edges trimmed is reduced to 0.5 mm with a 5-stand cold tandem rolling mill. The reduction rate of each stand was set to be uniform, and the tension applied to the steel plate between the stands was set to 10 kgf / mm 2 . This is a common cold rolling operation mode.
冷間圧延後の冷延鋼板について、長手方向で任意に10箇所を選んで、エッジ部の性状を調査したが、いずれの箇所においてもエッジクラックは0.1mm未満と極めて小さく、エッジ性状は良好であった。 About the cold-rolled steel sheet after cold rolling, 10 points were selected arbitrarily in the longitudinal direction, and the properties of the edge portions were investigated, but the edge cracks were extremely small, less than 0.1 mm, and the edge properties were good in all locations. Met.
なお、図1に示したような、トリミング工程とその後の冷間圧延工程が直結した製造装置では、グラインダーやバイトなどの機械加工を適用しようとすると、通板速度が著しく律速されるため、生産効率が低下する。また、機械加工で生じた切り屑が鋼板上への巻き込まれたまま冷間圧延され、表面品質の低下の原因になる危険性が極めて高くなるため、適用は不可能である。 In addition, in the manufacturing apparatus in which the trimming process and the subsequent cold rolling process as shown in FIG. 1 are directly connected, the machine speed such as a grinder or a bite is very limited, so the production speed is significantly limited. Efficiency is reduced. Further, since the chips generated by machining are cold-rolled while being wound on the steel sheet, the risk of deterioration of the surface quality becomes extremely high, so that application is impossible.
以上説明したように、本発明によると、冷間圧延後の製品エッジ部の性状が良好な冷延鋼板の製造方法を提供することが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a cold-rolled steel sheet having good properties at the product edge after cold rolling.
本発明の実施例1として、図1に示す5スタンドからなる冷間タンデム圧延機での冷延鋼板の製造に本発明を適用した例について説明する。 As Example 1 of the present invention, an example in which the present invention is applied to the production of a cold-rolled steel sheet in a cold tandem rolling mill having five stands shown in FIG. 1 will be described.
供試材は、一般的な冷延鋼板であるSPCC鋼と、高張力鋼板であるSPFC340の母板となる熱延鋼板である。母板板厚1.6〜2.6mmであり、冷間圧延後の厚みは0.6〜1.4mmである。 The specimens are SPCC steel, which is a general cold-rolled steel plate, and hot-rolled steel plate, which is a base plate for SPFC 340, which is a high-tensile steel plate. The base plate thickness is 1.6 to 2.6 mm, and the thickness after cold rolling is 0.6 to 1.4 mm.
実施条件を表1に示す。 Implementation conditions are shown in Table 1.
本発明例1〜6では、図1に示したトリミング装置20および挟圧ロール21を用いたトリミングを施した。トリミングの条件は、表1に示した通りである。
In the inventive examples 1 to 6, trimming was performed using the
比較例1、2では、トリミング装置20のみを用いて、回転刃により完全にエッジ切り捨て部を分離させる従来のトリミング法を施した。トリミングの条件は、表1に示した通りである。
In Comparative Examples 1 and 2, the conventional trimming method in which only the
比較例3では、発明例と同じ設備を用いて、ワークロール径が250mmのワークロールを実験的に使用して圧延を実施したものである。しかしながら、圧延中に平坦度不良によって、鋼板の破断が発生して、圧延は不能となった。 In Comparative Example 3, rolling was carried out experimentally using a work roll having a work roll diameter of 250 mm using the same equipment as the invention example. However, due to poor flatness during rolling, the steel sheet broke, making rolling impossible.
エッジ性状の評価として、冷間圧延後の冷延鋼板について、長手方向で任意に10箇所を選んでエッジ部の性状を調査した、いずれの箇所においてもエッジクラックは0.1mm未満であれば良好、1箇所でも0.1mm以上の部分があれば不良とした。 As an evaluation of edge properties, about cold-rolled steel sheets after cold rolling, the properties of the edge portions were investigated by arbitrarily selecting 10 locations in the longitudinal direction, and if the edge cracks were less than 0.1 mm at any location, they were good If there was a portion of 0.1 mm or more even at one location, it was judged as defective.
表1中に示すように、比較例ではエッジ性状は不良であったのに対し、本発明例ではいずれもエッジ性状は良好であった。 As shown in Table 1, the edge properties were poor in the comparative examples, whereas the edge properties were good in all of the inventive examples.
以上の結果から、本発明によれば、冷間圧延後の製品エッジ部の性状が良好な冷延鋼板を製造することが可能となる。 From the above results, according to the present invention, it is possible to produce a cold-rolled steel sheet having good properties at the product edge after cold rolling.
1 鋼板
1A、1B トリミングにより切り捨てる部分
10A、10B 上側の回転刃
11A、11B 下側の回転刃
12 上側の広幅挟圧ロール
13 下側の広幅挟圧ロール
14A、14B 上側の狭幅挟圧ロール
15A、15B 下側の狭幅挟圧ロール
20 トリミング装置
21 板エッジ未分離部の切り離し用挟圧ロール
22 ブライドルロール
23 冷間タンデム圧延機
24 巻き取りコイル
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