JP2013226569A

JP2013226569A - 調質圧延における形状制御方法および形状制御装置

Info

Publication number: JP2013226569A
Application number: JP2012099347A
Authority: JP
Inventors: Keiji Suzuki; 啓司鈴木; Akihiro Sasaki; 聡洋佐々木; Ken Kurisu; 憲栗栖; Yukio Kimura; 幸雄木村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）を調質圧延する際に、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りの二つの形状不良を、レベラーを用いることなく的確に矯正することができる調質圧延における形状制御方法を提供する。
【解決手段】調質圧延機の出側に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）を設置し、それぞれの補助ロールのパスラインからの高さ位置を変更して、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りを抑止する調質圧延における形状制御方法であって、第１の補助ロールと第２の補助ロールとの間に、圧延材の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）を設置して、第１の補助ロールのパスラインからの高さ位置変更方向と第２の補助ロールのパスラインからの高さ位置変更方向を同一にすることを特徴とする調質圧延における形状制御方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、調質圧延における形状制御方法よび形状制御装置に関するものである。

調質圧延機においては、冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）におけるストレッチャーストレインの防止、適正な板面粗度の付与、形状矯正などを目的として、１％程度の歪みを加える調質圧延を行う。

しかし、そのために、調質圧延後の圧延材表裏面の表層部に圧縮残留応力が発生し、その残留応力分布が表裏全面にわたって均等でないと、圧延材が蛇腹になるクロスバックル、圧延材の圧延方向の反り（Ｌ方向反り）などの形状不良が発生する。

特に、ブリキ用冷延鋼板等は、厳しい形状基準を要求されるため、調質圧延時に、上下ロール粗度、入出側張力条件等を調整しても、その形状基準を満たすことが困難であった。

そこで、この形状不良部を製品化するために、調質圧延後に、レベラー（テンションレベラー、ローラーレベラー）を使用して、圧延材のクロスバックルやＬ方向反りの矯正を行っていたが、追加工程が発生して製造能率の低下を招いていた。

これに対して、レベラーによる形状矯正を省略するために、調質圧延機出側にクロスバックルを軽減する補助ロール（アンチクロスバックルロール）を設置し、圧延材の張力条件、調質圧延ロール間からの圧延材の流出角を適正化して、クロスバックルを低減する技術が提案されている（特許文献１）。

また、調質圧延機出側にＬ方向反りを軽減する補助ロール（アンチコルゲートロール）を設置し、圧延材の張力条件、流出角を適正化して、Ｌ方向反りを低減する技術が提案されている（特許文献２）。

そこで、特許文献１と特許文献２を組み合わせて、図３に示すように、調質圧延機出側（調質圧延機最終スタンド１０の出側）に、アンチクロスバックルロール１１とアンチコルゲートロール１２の両方を設置し、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し上げ量）を変更して、調質圧延機最終スタンド１０からの圧延材１の流出角θ１を調整することで、クロスバックルを低減するとともに、パスラインＰＬからのアンチコルゲートロール１２の高さ位置（押し下げ量）を変更して、パスラインＰＬを基準とするアンチクロスバックルロール１１からの圧延材１の流出角θ２を調整することで、Ｌ方向反りを低減することが試みられた。なお、図３中の１３はブライドルロールである。

しかし、実際には、上記のように、単純に特許文献１と特許文献２を組み合わせた場合には、図４に示すように、クロスバックル高さが目標範囲となるように、アンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し上げ量）を変更して、調質圧延機出側流出角θ１を調整するとＬ方向反り（上反り量）が残り、アンチコルゲートロール１２の高さ位置（押し下げ量）を変更して、アンチクロスバックルロール出側流出角θ２を調整してもＬ方向反り量を目標範囲に収めることが難しく、Ｌ方向反りを充分には矯正できなかった。

特開２００８−３０７５７７号公報特開平１１−１２３４２７号公報

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、冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）を調質圧延する際に、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りの二つの形状不良を、レベラーを用いることなく的確に矯正することができる調質圧延における形状制御方法および形状制御装置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、本発明は以下の特徴を有する。

［１］調質圧延機の出側に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）を設置し、それぞれの補助ロールのパスラインからの高さ位置を変更して、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りを抑止する調質圧延における形状制御方法であって、第１の補助ロールと第２の補助ロールとの間に、圧延材の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）を設置して、第１の補助ロールのパスラインから高さ位置変更方向と第２の補助ロールのパスラインからの高さ位置変更方向を同一にすることを特徴とする調質圧延における形状制御方法。

［２］前記［１］に記載の調質圧延における形状制御方法に用いる形状制御装置であって、調質圧延機の出側に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）を備えるとともに、第１の補助ロールと第２の補助ロールとの間に、圧延材の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）を備えていることを特徴とする調質圧延における形状制御装置。

本発明においては、冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）を調質圧延する際に、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りの二つの形状不良を、レベラーを用いることなく的確に矯正することができる。

本発明の一実施形態を示す図である。本発明の実施例における形状制御効果を示す図である。従来技術（特許文献１と特許文献２を組み合わせた場合）を示す図である。従来技術における形状制御効果を示す図である。従来の通板状態を模式的に示す図である。本発明における通板状態を模式的に示す図である。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す図である。図１に示すように、この実施形態においては、調質圧延機の出側（調質圧延機最終スタンド１０の出側）に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）１１と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）１２を設置し、それぞれの補助ロール１１、１２のパスラインＰＬからの高さ位置（押し込み量）を変更して、圧延材１のクロスバックルとＬ方向反りを抑止するに際して、第１の補助（アンチクロスバックルロール）１１と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）１２との間に、圧延材１の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）１４を設置し、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）１１のパスラインＰＬからの高さ位置変更方向（押し込み方向）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）１２のパスラインＰＬからの高さ位置変更方向（押し込み方向）を同一にするようにしている。

すなわち、図３に示した従来技術では、アンチクロスバックルロール１１による曲げ方向とアンチコルゲートロール１２による曲げ方向が逆方向であり、クロスバックル高さが目標範囲となるように、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し上げ量）を変更して、調質圧延機出側流出角θ１を調整すると、Ｌ方向反り量（上反り量）が増加し、パスラインＰＬからのアンチコルゲートロール１２の高さ位置（押し下げ量）を変更しても、Ｌ方向反り量が目標範囲を外れてしまって、Ｌ方向反りを充分には矯正できなかった。

これに対して、本発明においては、アンチクロスバックルロール１１による曲げ方向とアンチコルゲートロール１２による曲げ方向を同一にしているので、クロスバックル高さが目標範囲となるように、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（例えば、押し上げ量）を変更して、調質圧延機出側流出角θ１を調整した後、発生しているＬ方向反り（例えば、上反り）に対して、パスラインＰＬからのアンチコルゲートロール１２の高さ位置（押し上げ量）を変更して、アンチクロスバックルロール出側流出角θ２を調整することによって、Ｌ方向反り量を目標範囲に矯正することができる。

図５および図６を用いて、従来および本発明をさらに詳細に説明する。図５および図６は、圧延材および調質圧延機出側のロールにより加わる歪みを模式的に示している。

まず、調質圧延機１０において、ロールバイト（上下ワークロール間）では、圧延材１に歪みが加わるが、圧延材１表裏全面に均一な歪みでない場合、クロスバックルが発生する。

そこで、例えば、アンチクロスバックルロール１１を押し上げて、調質圧延機１０出側直後から圧延材１を上ワークロールに沿わせつつ歪みを加えることにより、圧延材１表裏全面の歪みの均一化を図って、クロスバックルを低減する。この時、同時にＬ方向反り（ここでは、上反り）が発生する。

その後にＬ方向反りを低減するために、アンチコルゲートロール１２を押し込んで圧延材１を通板する。

この際、従来のＬ方向反り低減技術である図３では、アンチクロスバックルロール１１とアンチコルゲートロール１２を異なる方向に押し込んで通板していた。

従来の図３の通板状態を模式的に示したのが図５である。調質圧延機１０に続いて、圧延材１はアンチクロスバックルロール１１に巻き付いて、圧延材１上面に引張歪み、圧延材１下面に圧縮歪みが加わり、Ｌ方向反りを低減する。その後、圧延材１はアンチコルゲートロール１２に巻き付くので、アンチコルゲートロール１２の押し込み量が大きいと、圧延材１のアンチクロスバックルロール１１の出側流出角θ２が増加して、アンチクロスバックルロール１１での圧延材１上面の引張歪み、圧延材１下面の圧縮歪みともに増加し、Ｌ方向反りを低減しやすくなる。

しかし、その後に圧延材１が巻き付いたアンチコルゲートロール１２では、圧延材１を曲げる上下方向がアンチクロスバックルロール１１と反対になるため、圧延材１上面には圧縮歪み、圧延材１下面には引張歪みが加わる。

したがって、従来の図３に示す技術では、折角アンチクロスバックルロール１１で低減したＬ方向反りについて、アンチコルゲートロール１２で増加させ助長してしまい問題であった。

上記を踏まえて、本発明では図１に示す技術とし、その通板状態を模式的に示したのが図６である。調質圧延機１０に続いて、圧延材１はアンチクロスバックルロール１１に巻き付いて、圧延材１上面に引張歪み、圧延材１下面に圧縮歪みが加わり、Ｌ方向反りを低減する。その後、圧延材１はデフレクターロール１４に巻き付くが、デフレクターロール１４はアンチクロスバックルロール１１に比べて径が大きいので、圧延材１上下面に加わった歪みはそのまま保持される。

続いて、デフレクターロール１４に巻き付いた後の圧延材１は、アンチコルゲートロール１２に巻き付くが、巻き付く方向がアンチクロスバックルロール１１と同じであるため、圧延材１上面に引張歪み、圧延材１下面に圧縮歪みがさらに加わり、その結果、アンチクロスバックルロール１１の押し込み量（デフレクターロール１４出側流出角θ３）が大きいと、さらにＬ方向反りが低減しやすくなり、Ｌ方向反りの低減とクロスバックルの低減を両立できるわけである。

ここで、アンチクロスバックルロール１１とアンチコルゲートロール１２は、それぞれ直径２００ｍｍ程度のロールがよい。そして、デフレクターロール１４は、Ｌ方向反りにほとんど影響を及ぼさない曲率半径で圧延材１の方向を変更するロールを用いる。例えば、直径５００ｍｍ程度のロールを用いるとよい。

これによって、この実施形態においては、冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）１を調質圧延する際に、圧延材１のクロスバックルとＬ方向反りの二つの形状不良を、レベラーを用いることなく的確に矯正することができる。

本発明の効果を確認するために、上記の本発明の一実施形態に基づいて、冷間圧延ならびに焼鈍処理後の鋼板（圧延材）を調質圧延した。

その結果、前記の図４に示したように、クロスバックル高さが目標範囲（ここでは、１００μｍ以下）となるように、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し上げ量）を変更して、調質圧延機出側流出角θ１を調整する（ここでは、θ１を１１°以上）とともに、図２中に本発明例として示すように、パスラインＰＬからのアンチコルゲートロール１２の高さ位置（押し上げ量）を変更して、デフレクターロール１４の出側流出角θ３を調整することによって、Ｌ方向反り量を目標範囲に抑えることができた。

なお、図２中の従来例は、前記の図３、図４で示したように、単純に特許文献１と特許文献２を組み合わせた場合であり、クロスバックル高さが目標範囲となるように、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し上げ量）を変更して、調質圧延機出側流出角θ１を調整すると、パスラインＰＬからのアンチクロスバックルロール１１の高さ位置（押し下げ量）を変更して、アンチクロスバックルロール出側流出角θ２を調整しても、Ｌ方向反り量が目標範囲を外れていた。

１圧延材
１０調質圧延機最終スタンド
１１アンチクロスバックルロール
１２アンチコルゲートロール
１３ブライドルロール
１４デフレクターロール
ＰＬパスライン

Claims

調質圧延機の出側に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）を設置し、それぞれの補助ロールのパスラインからの高さ位置を変更して、圧延材のクロスバックルとＬ方向反りを抑止する調質圧延における形状制御方法であって、第１の補助ロールと第２の補助ロールとの間に、圧延材の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）を設置して、第１の補助ロールのパスラインからの高さ位置変更方向と第２の補助ロールのパスラインからの高さ位置変更方向を同一にすることを特徴とする調質圧延における形状制御方法。
請求項１に記載の調質圧延における形状制御方法に用いる形状制御装置であって、調質圧延機の出側に、第１の補助ロール（アンチクロスバックルロール）と第２の補助ロール（アンチコルゲートロール）を備えるとともに、第１の補助ロールと第２の補助ロールとの間に、圧延材の進行方向を変更する第３の補助ロール（デフレクターロール）を備えていることを特徴とする調質圧延における形状制御装置。