JP2014161892A - 差厚鋼板の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】差厚鋼板の製造装置1は、圧下装置を有する圧延機10と、圧延機の入側に設けられて圧延機に進入する被圧延材を加熱する加熱装置15と、加熱装置における加熱量を制御する加熱量制御装置20と、記圧延機の入側および出側の少なくともいずれか一方において被圧延材に張力を負荷する張力負荷装置13、28と、張力負荷装置によって被圧延材に負荷される張力を制御する張力制御装置20とを具備する。加熱量制御装置および張力制御装置は、被圧延材の圧延中において、製造装置によって製造すべき差厚鋼板の圧延方向における厚さの分布である目標厚さパターンに応じて、加熱装置の加熱量および張力負荷装置の張力を変化させる。
【選択図】図1
Description
(1)圧下装置を有する圧延機と、該圧延機の入側に設けられて該圧延機に進入する被圧延材を加熱する加熱装置と、該加熱装置における加熱量を制御する加熱量制御装置と、前記圧延機の入側及び出側の少なくともいずれか一方において被圧延材に張力を負荷する張力負荷装置と、該張力負荷装置によって被圧延材に負荷される張力を制御する張力制御装置と、前記圧延機によって圧延されている被圧延材のうち該圧延機によって既に圧延された部分の圧延方向の長さである圧延長を検出又は算出する圧延長推定装置とを具備し、前記加熱量制御装置及び前記張力制御装置は、前記被圧延材の圧延中において、当該製造装置によって製造すべき差厚鋼板の圧延方向における厚さの分布である目標厚さパターンに応じて、前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長に基づいて、前記加熱装置の加熱量及び前記張力負荷装置の張力を変化させる、差厚鋼板の製造装置。
(2)前記加熱量制御装置は、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも薄くするときには加熱量を大きくし、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも厚くするときには加熱量を小さくする、上記(1)に記載の差厚鋼板の製造装置。
(3)前記圧延機における圧下位置は、一つの被圧延材の圧延期間全体に亘って一定に維持される、上記(1)又は(2)に記載の差厚鋼板の製造装置。
(4)前記加熱量制御装置は、前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と圧下率との関係をマップとして又は計算式として保持し、前記圧延機によって被圧延材が前記目標厚さパターンとなるように、当該加熱量制御装置に保持された前記入側鋼板温度と圧下率との関係に基づいて前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長を用いて加熱量を変化させる、上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(5)前記張力制御装置は、前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と張力と圧延による板幅広がり量との関係をマップとして又は計算式として保持し、前記圧延機による圧延後に板幅が一定となるように、当該加熱量制御装置に保持されたマップ又は計算式に基づいて前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長を用いて張力を変化させる、上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(6)前記目標厚さパターンを入力するためのパターン入力装置を更に具備する、上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(7)前記圧延機から送出された被圧延材の冷却を行う圧延材冷却装置を更に具備し、該圧延材冷却装置は当該圧延材冷却装置によって冷却される被圧延材の板厚に応じて冷却条件を変更する、上記(1)〜(6)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(8)前記圧延材冷却装置は、当該圧延材冷却装置によって冷却される被圧延材の板厚が薄くなるほど強く冷却を行う、上記(7)に記載の差厚鋼板の製造装置。
(9)前記圧延機は被圧延材の圧延を行う一対のワークロールを具備し、当該差厚鋼板の製造装置は、前記一対のワークロールの冷却を行うワークロール冷却装置を更に具備し、該ワークロール冷却装置は、前記ワークロールの回転に伴って冷却条件を変更する、上記(1)〜(8)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(10)前記圧延機は被圧延材の圧延を行う二つのワークロールを具備し、これらワークロールはその表面に焼結層を有する、上記(1)〜(9)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造装置。
(11)圧下装置を有する圧延機と、該圧延機の入側に設けられて該圧延機に侵入する被圧延材を加熱する加熱装置と、前記圧延機の入側および出側の少なくともいずれか一方において被圧延材に張力を負荷する張力負荷装置とを具備する差厚鋼板の製造装置による差厚鋼板の製造方法において、当該製造方法によって製造すべき差厚鋼板の圧延方向における厚さの分布である目標厚さパターンに応じて、前記加熱装置によって被圧延材を加熱する加熱量を前記被圧延材の圧延中に変化させ、且つ前記張力負荷装置によって被圧延材に負荷する張力を前記被圧延材の圧延中に変化させる、差厚鋼板の製造方法。
(12)前記加熱装置による被圧延材の加熱量は、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも薄くするときに大きくされ、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも厚くするときに小さくされる、上記(11)に記載の差厚鋼板の製造方法。
(13)前記圧延機における圧下位置は、一つの被圧延材の圧延期間全体に亘って一定に維持される、上記(11)又は(12)に記載の差厚鋼板の製造方法。
(14)前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と入側板厚と出側板厚との関係を温度および圧下率の関係として予め求め、
前記加熱装置によって被圧延材を加熱する加熱量は、前記圧延機によって被圧延材が前記目標厚さパターンとなるように、前記温度および圧下率の関係に基づいて変化せしめられる、上記(11)〜(13)のいずれか1つに記載の差厚鋼板の製造方法。
(15)前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と張力と圧延による板幅変化率との関係を予め求め、前記張力負荷装置によって負荷する張力は、前記圧延機によって圧延された被圧延材の板幅が一定となるように、前記求められた関係に基づいて変化せしめられる、上記(14)に記載の差厚鋼板の製造方法。
r=(aT2+bT+c)P+d …(1)
式(1)において、rは圧下率、Pは圧延荷重、Tは温度である。また、係数a、b、c、dは、例えば、図2に示したような実験結果に基づいて算出される値である。なお、式(1)では2次近似を行っているが、3次近似等、他の近似式を用いてもよい。
σy=eQ2h+fQh+g …(2)
式(2)において、σyは耐力、Qは冷却媒体の供給流量、hは圧延後の金属ストリップS(すなわち、圧延材冷却装置25に進入する金属ストリップS)の板厚である。また、係数e、f、gは、予め実験や数値計算等を行って算出される値である。なお、式(2)では2次近似を行っているが、3次近似等、他の近似式を用いてもよい。
また、圧延後の板厚に基づいて材質のバラツキが無いように圧延材冷却装置における冷却条件(流量)を制御した。具体的には、圧延荷重を約1KN、入側板温度を常温とし入側張力を10MPaとした状態と、及び入側板温度を約708℃とし入側張力を40MPaとした状態との2段階に変化させた。冷却条件の目標値は入側板温度が常温の領域(板厚が最も厚い領域)では4000cc/min、約708℃の領域では6680cc/minとした。この値は上記式(2)と同様な式を作成し、その式を用いて求めた。
10 圧延機
11 ペイオフリール
12 入側デフレクターロール
13 入側ブライドルロール
14 入側テンションロール
15 加熱装置
16 温度センサ
17 ワークロール
18 バックアップロール
19 電動圧下装置
20 制御装置
21 ワークロール冷却装置
25 圧延材冷却装置
26 温度センサ
27 出側テンションロール
28 出側ブライドルロール
29 出側デフレクターロール
30 巻取リール
S 金属ストリップ
Claims (15)
- 圧下装置を有する圧延機と、該圧延機の入側に設けられて該圧延機に進入する被圧延材を加熱する加熱装置と、該加熱装置における加熱量を制御する加熱量制御装置と、前記圧延機の入側および出側の少なくともいずれか一方において被圧延材に張力を負荷する張力負荷装置と、該張力負荷装置によって被圧延材に負荷される張力を制御する張力制御装置と、前記圧延機によって圧延されている被圧延材のうち該圧延機によって既に圧延された部分の圧延方向の長さである圧延長を検出又は算出する圧延長推定装置とを具備し、
前記加熱量制御装置および前記張力制御装置は、前記被圧延材の圧延中において、当該製造装置によって製造すべき差厚鋼板の圧延方向における厚さの分布である目標厚さパターンに応じて、前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長に基づいて、前記加熱装置の加熱量および前記張力負荷装置の張力を変化させる、差厚鋼板の製造装置。 - 前記加熱量制御装置は、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも薄くするときには加熱量を大きくし、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも厚くするときには加熱量を小さくする、請求項1に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記圧延機における圧下位置は、一つの被圧延材の圧延期間全体に亘って一定に維持される、請求項1又は2に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記加熱量制御装置は、前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と圧下率との関係をマップとして又は計算式として保持し、前記圧延機によって被圧延材が前記目標厚さパターンとなるように、当該加熱量制御装置に保持された前記入側鋼板温度と圧下率との関係に基づいて前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長を用いて加熱量を変化させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記張力制御装置は、前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と張力と圧延による板幅広がり量との関係をマップとして又は計算式として保持し、前記圧延機による圧延後に板幅が一定となるように、当該加熱量制御装置に保持されたマップ又は計算式に基づいて前記圧延長推定装置によって検出又は算出された圧延長を用いて張力を変化させる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記目標厚さパターンを入力するためのパターン入力装置を更に具備する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記圧延機から送出された被圧延材の冷却を行う圧延材冷却装置を更に具備し、該圧延材冷却装置は当該圧延材冷却装置によって冷却される被圧延材の板厚に応じて冷却条件を変更する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記圧延材冷却装置は、当該圧延材冷却装置によって冷却される被圧延材の板厚が薄くなるほど強く冷却を行う、請求項7に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 前記圧延機は被圧延材の圧延を行う一対のワークロールを具備し、
当該差厚鋼板の製造装置は、前記一対のワークロールの冷却を行うワークロール冷却装置を更に具備し、該ワークロール冷却装置は、前記ワークロールの回転に伴って冷却条件を変更する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。 - 前記圧延機は被圧延材の圧延を行う二つのワークロールを具備し、これらワークロールはその表面に焼結層を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造装置。
- 圧下装置を有する圧延機と、該圧延機の入側に設けられて該圧延機に侵入する被圧延材を加熱する加熱装置と、前記圧延機の入側および出側の少なくともいずれか一方において被圧延材に張力を負荷する張力負荷装置とを具備する差厚鋼板の製造装置による差厚鋼板の製造方法において、
当該製造方法によって製造すべき差厚鋼板の圧延方向における厚さの分布である目標厚さパターンに応じて、前記加熱装置によって被圧延材を加熱する加熱量を前記被圧延材の圧延中に変化させ、且つ前記張力負荷装置によって被圧延材に負荷する張力を前記被圧延材の圧延中に変化させる、差厚鋼板の製造方法。 - 前記加熱装置による被圧延材の加熱量は、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも薄くするときに大きくされ、前記圧延機によってこれから圧延される被圧延材の部分の板厚を直前に圧延された被圧延材の部分の板厚よりも厚くするときに小さくされる、請求項11に記載の差厚鋼板の製造方法。
- 前記圧延機における圧下位置は、一つの被圧延材の圧延期間全体に亘って一定に維持される、請求項11又は12に記載の差厚鋼板の製造方法。
- 前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と入側板厚と出側板厚との関係を温度および圧下率の関係として予め求め、
前記加熱装置によって被圧延材を加熱する加熱量は、前記圧延機によって被圧延材が前記目標厚さパターンとなるように、前記温度および圧下率の関係に基づいて変化せしめられる、請求項11〜13のいずれか1項に記載の差厚鋼板の製造方法。 - 前記圧延機に進入する被圧延材の入側鋼板温度と張力と圧延による板幅広がり量との関係を予め求め、
前記張力負荷装置によって負荷する張力は、前記圧延機によって圧延された被圧延材の板幅が一定となるように、前記求められた関係に基づいて変化せしめられる、請求項14に記載の差厚鋼板の製造方法。
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