JP2010137253A

JP2010137253A - 圧延材の製造方法

Info

Publication number: JP2010137253A
Application number: JP2008315894A
Authority: JP
Inventors: Sunobu Yoshigai; 寿伸吉貝
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24

Abstract

【課題】反り発生時の対応を迅速に行って圧延機の破損を防止できる圧延材の製造方法を提供する。
【解決手段】あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール２間に素材Ａを複数回往復走行させながら圧延ロール２間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法であって、前記圧延ロール２間のロールギャップが１５０ｍｍ以下であるパスにおいて、前記素材Ａを１００ｍ／分以下の速度で前記圧延ロール２間に導入し、その後、前記素材Ａの移動を加速する。
【選択図】図４

Description

本発明は、あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回通過させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法に関する。

厚さ３００〜６５０ｍｍ程度のアルミニウム等の鋳塊（スラブ）から板状の圧延材を製造する場合、まず粗圧延として、可逆式圧延機を用いて再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で厚さ数十ｍｍとなるまで熱間圧延し、さらに仕上げ圧延機で２０ｍｍ以下まで圧延し、円筒状に巻き取ってコイルとしている。

その可逆式圧延機による熱間圧延は、圧延ロールを介してその前後間で素材を往復走行させるように両圧延ロール間に複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させることにより、その厚さを薄くしていく方法である。この複数回にわたる個々の圧延工程は、あらかじめ設定したパススケジュールに従って自動的に制御される。このパススケジュールは、圧延パス毎に圧延ロールの回転方向、ロールギャップやロール速度、圧延荷重等の圧延条件を設定したもので、制御システム内に例えばテーブルデータとして格納されている。

このような可逆式圧延機においては、圧延材の圧延方向両端部に反りが生じると、品質の劣化に加え、反り部分が圧延ロールや各種センサ等に衝突して圧延機を破損させる原因となるおそれがある。特許文献１には、軽圧下圧延（圧下率の小さい圧延）を行うことにより圧延材の反りを抑制できるので、最終パスにおいて軽圧下圧延を行うと記載されている。
特開平８−２６７１１３号公報

しかしながら、圧延材に反りが生じないように制御しても、反りを完全には防止できず、圧延機の破損に至ることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、反り発生時の対応を迅速に行って圧延機の破損を防止できる圧延材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る圧延材の製造方法は、あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回往復走行させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法であって、前記圧延ロール間のロールギャップが１５０ｍｍ以下であるパスにおいて、前記素材を１００ｍ／分以下の速度で前記圧延ロール間に導入し、その後、前記素材の移動を加速する。
この圧延材の製造方法によれば、ロールギャップが１５０ｍｍ以下に小さくなって圧延材に反りが生じやすくなっても、素材を圧延ロール間に噛み込ませる際の速度を低くすることにより、反りが大きくなるのを防止することができる。さらに、第２段階において、すなわち圧延ロール間を素材が進んだところで、圧延材に反りが生じていないようであれば素材の移動速度を上昇させて圧延を進めることができ、一方この時点で反りが生じている場合には素材の移動を停止することができる。このとき、素材の移動速度が比較的小さく、その移動に伴う慣性力も小さいので、移動する素材を容易に停止することができる。

また、前記製造方法において、前記加速は、前記素材が３ｍ以上圧延された後に開始することが好ましい。この場合、素材の端部から３ｍ以上圧延された時点でこのパスにおける反りの発生の有無を確認した後に、圧延処理を続行するか、圧延をいったん停止するかをオペレータが判断できる。したがって、反りが生じていれば確実に素材の移動を停止し、反りの矯正等の処置を施すことができる一方で、反りが生じていない場合には圧延処理を続行できるので、処理を滞らせることがない。

本発明に係る圧延材の製造方法によれば、圧延材に反りが生じたときには速やかに素材の移動を停止できるので、圧延機の破損を効果的に防止しながら、効率のよい圧延材の生産が可能となる。

以下、本発明に係る圧延材の製造方法の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態の製造方法を実施するために用いられる圧延材の製造装置を示すものであり、符号１が圧延機を示している。この圧延機１は、上下に一対の圧延ロール２を備えるとともに、これら圧延ロール２が回転駆動モーター３によりそれぞれ正逆両方向に駆動されるようになっており、また、両圧延ロール２の背部には大径のバックアップロール４がそれぞれ接触した、いわゆる４段圧延機を構成している。また、この圧延機１の前後には、素材Ａを搬送するテーブルローラー５がそれぞれ設けられている。

そして、その上側のバックアップロール４に、これを押圧する圧下用スクリュー６、及びこの圧下用スクリュー６を移動させて圧延ロール２間のギャップを設定する位置制御モーター７等からなる圧下手段８が設けられている。また圧延ロール２から素材Ａへの圧延荷重を検出するロードセル等の圧延荷重検出手段９が設けられている。
また、両圧延ロール２の近傍には、クーラント（圧延油）を供給するクーラント吐出手段１０が設けられている。クーラントを供給することにより、素材Ａの温度を低下させるとともに、圧延ロール２と素材Ａとの摩擦を小さくすることができる。
また、圧延ロール２の回転駆動モーター３にはロール回転検出器１１が備えられるとともに、圧下用スクリュー６の位置制御モーター７にはロールギャップ位置検出器１２、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３にはローラー回転検出器１４がそれぞれ備えられている。

また、図１において符号１５はセットアップ用計算機を示しており、このセットアップ用計算機１５は、各パス毎の圧延ロール２の間隔や圧延ロール２の回転方向及び回転速度、圧延荷重、テーブルローラー５の搬送速度等の目標値をあらかじめ設定したパススケジュールにしたがって実行管理するコントローラー１６に接続されている。このコントローラー１６の目標値に基づき、位置制御モーター７、圧延ロール２の回転駆動モーター３、圧下用スクリュー６、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３等を、圧延速度及びロールギャップ値等の出力値をフィードバックしながら制御する。
なお、図１中、符号１７はストリッパーガイドを示しており、圧延ロール２の前後に設けられる。

次に、このように構成した製造装置によりアルミニウムの鋳塊から圧延材を製造する方法について説明する。
アルミニウムの鋳塊は、例えば３００〜６５０ｍｍの厚さを有しており、これを加熱炉（図示略）を経由して、再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で圧延機１に送り込む。そして、この圧延機１では、設定されたパススケジュールにしたがって、クーラントを素材Ａに供給するとともに、圧延ロール２間のギャップを徐々に減少させながら両圧延ロール２間に鋳塊を複数回通過させて圧延する。最初の段階では、１パス毎に約５〜６０ｍｍ程度厚さを減少させるように圧延ロール２間のギャップ（ロールギャップ）を制御することが行われる。

ここで、圧延機１における素材Ａの移動速度について、図２から図５を参照しながら説明する。なお、図２から図５においては、圧延機１の各部の図示を省略している。
初期のパスにおいては、素材Ａを、停止状態から加速して比較的高速の導入速度でその前端ａを圧延ロール２間に導入し、定速度で圧延ロール２間を移動させた後、その後端が圧延ロール２間から抜け出したら減速して停止させる。そして、次のパスでは、素材Ａを逆方向に移動させる。

そして、ロールギャップが１５０ｍｍ以下となったパスでは、それまでのパスと同様に図２に示すように素材Ａを移動させ、図３に示すように１００ｍ／分以下の導入速度で圧延ロール２間に導入する（第１段階）。この導入速度は、ロールギャップが１５０ｍｍよりも大きいパスにおける導入速度よりも小さく設定されている。

さらに、図４に示すように、圧延ロール２間に導入された素材Ａを前記導入速度で移動させて圧延を進め、圧延ロール２間を素材ＡがＬ＝３ｍ以上進んだ時点で、第２段階を開始する。第２段階では、圧延ロール２間から抜け出した素材Ａの前端ａに反りが生じていなければ、素材Ａの移動速度を加速し、さらに圧延を進める。そして、図５に示すように圧延ロール２間から素材Ａの後端ｂが抜けだしたら、素材Ａの移動を減速して停止する。一方、図４の二点鎖線で示すように素材Ａの前端ａに反りが生じている場合には、この時点で素材Ａの移動を停止する。この場合、素材Ａの導入速度が初期パスにおける導入速度よりも低く、１００ｍ／分以下であるので、慣性力も小さく、容易に素材Ａを停止させることができる。反りの有無は、オペレータの目視や、センサによって判断される。

以上説明したように、本発明によれば、素材Ａが薄く、反りが生じやすいパスにおいては、素材Ａの移動速度を遅くし、反りの発生の有無を確認してから圧延処理を続行するか停止するかを決定できる。したがって、反りが生じていなければ、円滑に圧延処理を続行できる。また、素材Ａの移動速度が遅いので、素材Ａに反りが生じにくくなるとともに、反りが生じた場合には迅速に素材Ａの移動を停止できる。したがって、円滑に圧延処理を行うことができるとともに、圧延機１の破損を確実に防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係る圧延材の製造装置の一実施形態を示す全体構成図である。本発明の圧延材の製造方法に係る圧延工程を示す概念図である。本発明の圧延材の製造方法に係る圧延工程を示す概念図である。本発明の圧延材の製造方法に係る圧延工程を示す概念図である。本発明の圧延材の製造方法に係る圧延工程を示す概念図である。

符号の説明

１圧延機
２圧延ロール
３回転駆動モーター
４バックアップロール
５テーブルローラー
６圧下用スクリュー
７位置制御モーター
８圧下手段
９圧延荷重検出手段
１０クーラント吐出手段
１１ロール回転検出器
１２ロールギャップ位置検出器
１３ローラー駆動モーター
１４ローラー回転検出器
１５セットアップ用計算機
１６コントローラー
１７ストリッパーガイド
Ａ素材
ａ（素材の）前端
ｂ（素材の）後端

Claims

あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回往復走行させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法であって、
前記圧延ロール間のロールギャップが１５０ｍｍ以下であるパスにおいて、前記素材を１００ｍ／分以下の速度で前記圧延ロール間に導入し、その後、前記素材の移動を加速する
ことを特徴とする圧延材の製造方法。
請求項１に記載の圧延材の製造方法において、前記加速は、前記素材が３ｍ以上圧延された後に開始することを特徴とする圧延材の製造方法。