JP2016055336A - Temper rolling equipment and temper rolling method for steel strip - Google Patents

Temper rolling equipment and temper rolling method for steel strip Download PDF

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由紀雄 高嶋
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秀夫 木島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temper rolling method for a steel strip having a good flatness, and equipment therefor.SOLUTION: There are provided temper rolling equipment and a temper rolling method for a steel strip in which a plate crown of the steel strip is measured, before temper rolling, by a two step type temper rolling mill which is equipped with a pair of upper and lower work rolls which have S-shaped roll profiles which compensate each other in an axial direction and which can adjust a roll gap by axial shifting thereof in directions opposite to each other, a shift position of a work roll, in which a mechanical crown formed by the work roll is equivalent to the plate crown, is calculated on the basis of rolling information concerning the steel strip including the measured plate crown, the work roll is shifted to said position, and thus, temper rolling of the steel strip is performed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、鋼帯の調質圧延設備および調質圧延方法に関する。   The present invention relates to a steel strip temper rolling facility and a temper rolling method.
鋼帯の調質圧延は、熱間圧延において矩形断面スラブから熱延黒皮コイルを製造した後に、あるいはさらに冷間圧延した後に、形状を矯正して平坦化するとともに、各鋼種・使用用途に応じた目標伸び率を付与することで降伏点伸び、引張強さ、伸びなどの機械的性質を調整することを目的としている。   In steel strip temper rolling, hot rolled black skin coils are manufactured from a rectangular cross-section slab in hot rolling, or after further cold rolling, the shape is straightened and flattened, and for each steel type and usage application. The purpose is to adjust the mechanical properties such as yield point elongation, tensile strength, elongation, etc. by giving the corresponding elongation percentage.
圧延後の鋼帯を平坦化し、目標とする伸び率を付与するには、鋼帯の寸法、強度等に応じた調質圧延条件を設定しなければならない。そして、通常、鋼帯はコイル状に巻かれているので、コイル毎に調質圧延条件が設定されることになる。調質圧延機には、ワークロールベンダーを有する四段式圧延機や中間ロールシフト機能を有する六段式圧延機を適用することが一般的である。
一方、熱間仕上圧延等では、四段式圧延機でワークロールを軸方向にシフトさせることで、ロール磨耗分散や形状を制御する技術が知られている。
In order to flatten the steel strip after rolling and to give a target elongation, temper rolling conditions according to the size, strength, etc. of the steel strip must be set. And since the steel strip is usually wound in the shape of a coil, temper rolling conditions are set for every coil. As the temper rolling mill, it is common to apply a four-stage rolling mill having a work roll bender or a six-stage rolling mill having an intermediate roll shift function.
On the other hand, in hot finish rolling and the like, a technique for controlling roll wear dispersion and shape by shifting the work roll in the axial direction by a four-stage rolling mill is known.
特許文献1では、熱延仕上工程におけるワークロールシフト位置の決定方法について、遺伝アルゴリズムを用いた方法が開示されている。また、特許文献2では、冷間圧延におけるエッジドロップ抑制のためのシフト位置決定方法が開示されている。
特許文献1では、熱延仕上圧延において予め決定している圧延順に基づいて、サーマルクラウンやロール磨耗を予測して、シフト位置を予測しているが、計算や予測値からシフト位置を決定しているため、予測が外れた場合には、適正なシフト位置が得られないという課題がある。
特許文献2では、圧延材のクラウンおよびウェッジを測定した上で、その結果を基にシフト位置を決定するという技術であるため、双方の測定結果が必要になるという課題がある。
In patent document 1, the method using a genetic algorithm is disclosed about the determination method of the work roll shift position in a hot rolling finishing process. Patent Document 2 discloses a shift position determination method for edge drop suppression in cold rolling.
In Patent Literature 1, the thermal crown and roll wear are predicted based on the rolling order determined in advance in hot rolling finish rolling, and the shift position is predicted, but the shift position is determined from the calculation and the predicted value. Therefore, there is a problem that an appropriate shift position cannot be obtained when the prediction is not satisfied.
In patent document 2, since it is a technique of measuring the crown and wedge of a rolled material, and determining a shift position based on the result, there exists a subject that both measurement results are needed.
近年、中伸びや耳伸びなどのない形状のよい鋼帯が求められており、調質圧延後の鋼帯に対しても、平坦度の要求が厳しくなっている。
しかし、上記に示したような従来の技術では、適正なワークロールのシフト位置が得られないことから、調質圧延によって満足すべき形状のよい鋼帯を得ることができなかった。またそうでないとしても、4段圧延機や6段圧延機などの補修やメンテナンスが煩雑な手段や方法を使用するものであった。
In recent years, a steel strip having a good shape without middle elongation or ear elongation has been demanded, and the demand for flatness has become strict even for a steel strip after temper rolling.
However, in the conventional techniques as described above, since a proper work roll shift position cannot be obtained, a steel strip having a satisfactory shape cannot be obtained by temper rolling. Even if this is not the case, means and methods that require complicated repair and maintenance of a 4-high rolling mill and a 6-high rolling mill have been used.
特開2004−148380号公報JP 2004-148380 A 特開2004−249295号公報JP 2004-249295 A
そこで、本発明は、従来のような複雑な手段や方法を採用することなく、目標とする伸び率を付与することができるのみならず、形状のよい鋼帯を得ることができる調質圧延設備および調質圧延方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a temper rolling facility that not only can provide a target elongation without adopting conventional complicated means and methods, but also can obtain a steel strip having a good shape. And it aims at providing the temper rolling method.
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
[1]軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向にシフトさせることができる上下一対のワークロールを備える2段式調質圧延機と調質圧延される鋼帯の板クラウンを調質圧延前に測定する板クラウン測定手段と該測定した板クラウンを含む鋼帯の圧延情報に基づいて、該ワークロールが形成するメカニカルクラウンが前記測定した板クラウンと等価となるワークロールのシフト位置を算出するシフト位置算出手段とを備える鋼帯の調質圧延設備。
[2]前記板クラウン測定手段が調質圧延前の圧延工程における最終圧延機出側と巻取機の間に設けられていることを特徴とする[1]に記載の調質圧延設備。
[3]前記板クラウン測定手段が調質圧延機のコイルの払い出し手段と調質圧延機の入側との間に設けられていることを特徴とする[1]に記載の調質圧延設備。
[4]前記S字形状のロールプロフィルが下記の3次関数で規定されたことを特徴とす
る[1]〜[3]のいずれかに記載の鋼帯の調質圧延設備。
y=cχ+cχ+cχ
ここで、у:ロール半径、χ:調質圧延機のCL(センターライン)からの距離、
〜c:定数。
[5]軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向にシフトさせることができる上下一対のワークロールを備える2段式調質圧延機により鋼帯を調質圧延する方法であって、調質圧延前に鋼帯の板クラウンを測定し、該測定した板クラウンを含む鋼帯の圧延情報に基づいて、該ワークロールが形成するメカニカルクラウンが前記測定した板クラウンと等価となるワークロールのシフト位置を算出し、該位置にワークロールをシフトして調質圧延することを特徴とする鋼帯の調質圧延方法。
[6]前記S字形状のロールプロフィルが下記の3次関数で規定されたことを特徴とす
る[5]に記載の鋼帯の調質圧延方法。
y=cχ+cχ+cχ
ここで、у:ロール半径、χ:調質圧延機のCL(センターライン)からの距離、
〜c:定数。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
[1] Two-stage temper rolling mill and temper rolling having a pair of upper and lower work rolls having S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction and capable of shifting in the axial direction in opposite directions A sheet crown measuring means for measuring a sheet crown of a steel strip to be subjected to temper rolling, and a mechanical crown formed by the work roll based on the rolling information of the steel strip including the measured sheet crown. A temper rolling facility for steel strip, comprising shift position calculating means for calculating a shift position of a work roll that is equivalent to.
[2] The temper rolling facility according to [1], wherein the plate crown measuring means is provided between a final rolling mill outlet side and a winder in a rolling step before temper rolling.
[3] The temper rolling equipment according to [1], wherein the plate crown measuring means is provided between a coil payout means of the temper rolling mill and an inlet side of the temper rolling mill.
[4] The steel strip temper rolling facility according to any one of [1] to [3], wherein the S-shaped roll profile is defined by the following cubic function.
y = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3
Where у: roll radius, χ: distance from CL (center line) of temper rolling mill,
c 1 to c 3 : constants.
[5] A steel strip is formed by a two-stage temper rolling mill having S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction and having a pair of upper and lower work rolls that can be shifted in the opposite axial direction. A method of temper rolling, in which a steel strip sheet crown is measured before temper rolling, and the mechanical crown formed by the work roll is measured based on rolling information of the steel strip including the measured sheet crown. A temper rolling method for a steel strip, characterized by calculating a shift position of a work roll equivalent to a sheet crown, and temper rolling by shifting the work roll to the position.
[6] The steel strip temper rolling method according to [5], wherein the S-shaped roll profile is defined by the following cubic function.
y = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3
Where у: roll radius, χ: distance from CL (center line) of temper rolling mill,
c 1 to c 3 : constants.
本発明によれば、鋼帯を調質圧延する前に、鋼帯の板クラウンを測定して、この板クラウンを取り込んだ圧延情報に基づき、S字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向にシフトさせるワークロールを用いた2段式圧延機により調質圧延を行うことにより、調質圧延後の鋼帯は、目標どおりの伸び率を付与できるとともに、平坦な形状の良好なものとすることができる。   According to the present invention, before the steel strip is temper-rolled, the strip crown of the strip is measured, and based on the rolling information that incorporates the strip crown, it has an S-shaped roll profile that is opposite to each other. By performing temper rolling with a two-stage rolling mill using a work roll that is shifted in the axial direction, the steel strip after temper rolling can be given a desired elongation and has a good flat shape. Can be.
2段式調質圧延機による圧延を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically rolling by a two-stage temper rolling mill. S字形状のプロフィルを有するワークロールが組み込まれた2段式調質圧延機を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the two-stage temper rolling mill in which the work roll which has a S-shaped profile was integrated. 板クラウンを説明する図である。It is a figure explaining a plate crown. S字形状のプロフィルを有するワークロールのロールシフト位置とロールギャップの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the roll shift position and roll gap of the work roll which has an S-shaped profile. ワークロールのシフト位置の決定について、本発明の実施フローを示した図である。It is the figure which showed the implementation flow of this invention about determination of the shift position of a work roll.
最初に調質圧延について説明する。
図1は、本発明での2段式調質圧延機により、鋼帯1が上下1対のワークロール2により調質圧延されている状態を模式的に示している。ここでは、図面の左から右の方向に圧延が行われる。なお、3はハウジングである。この図には示していないが、通常、ワークロールの入側にコイルの払い出し手段であるペイオフリール、ワークロールの出側にテンションリールが配置されており、コイル状にペイオフリールに巻かれた鋼帯1が払い出されて、ワークロールのギャップに供給され調質圧延され、ワークロールの出側で調質圧延後の鋼帯はテンションリールに巻き取られる。この圧延時には鋼帯には張力が付与される。
First, temper rolling will be described.
FIG. 1 schematically shows a state in which a steel strip 1 is temper-rolled by a pair of upper and lower work rolls 2 by a two-stage temper rolling mill according to the present invention. Here, rolling is performed from the left to the right in the drawing. Reference numeral 3 denotes a housing. Although not shown in this figure, usually, a payoff reel as a coil payout means is arranged on the work roll entry side, and a tension reel is arranged on the work roll exit side, and the steel wound around the payoff reel in a coil shape. The strip 1 is paid out, supplied to the gap of the work roll and subjected to temper rolling, and the steel strip after the temper rolling on the outlet side of the work roll is taken up by a tension reel. During this rolling, tension is applied to the steel strip.
また、図2に、本発明の2段式調質圧延機に組み込まれたワークロールの形状(ロールプロフィル)を示した。この上下のワークロールの各々はS字形状のロールプロフィルを有しており、軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、ワークロールを互いに逆向きに軸方向に移動(シフト)させることにより、ロールギャップを調整できるものである。4は軸受箱、5はシフト装置、6はスピンドル、7は駆動系をそれぞれ示す。
このように本発明での調質圧延機は2段式であり、従来のバックアップロールを有する4段圧延機、さらに中間ロールを有する6段圧延機に比べて、ロール本数が少なく、またロールベンダーなどのクラウン制御手段を必要としないから、メンテナンスや補修が煩雑ではない。
FIG. 2 shows the shape (roll profile) of the work roll incorporated in the two-stage temper rolling mill of the present invention. Each of the upper and lower work rolls has an S-shaped roll profile, has an S-shaped roll profile that complements each other in the axial direction, and moves (shifts) the work rolls in the axial direction in opposite directions. ), The roll gap can be adjusted. Reference numeral 4 denotes a bearing box, 5 denotes a shift device, 6 denotes a spindle, and 7 denotes a drive system.
Thus, the temper rolling mill in the present invention is a two-stage type, and the number of rolls is smaller than that of a conventional four-high mill having a backup roll and a six-high mill having an intermediate roll, and a roll bender. Therefore, maintenance and repair are not complicated.
本発明では、上記のロールを組み込んだ調質圧延機で鋼帯を調質圧延するが、調質圧延する前に、鋼帯の板クラウンを測定して板クラウンの値を求めておき、この板クラウンの値と他の圧延情報に基づいて、調質圧延でのワークロールのシフト位置を決定する。   In the present invention, the steel strip is temper-rolled by a temper rolling mill incorporating the above-mentioned roll, but before temper rolling, the plate crown of the steel strip is measured to obtain the value of the plate crown. Based on the value of the plate crown and other rolling information, the shift position of the work roll in the temper rolling is determined.
板クラウンとは鋼帯の幅中央板厚と鋼帯の側端部より一定距離だけ内側に入った位置での板厚との差である(図3参照)。一定距離とは、50mm〜200mm程度の距離である。
板クラウンは鋼帯の長手方向で複数箇所において測定することが好ましく、その複数箇所で測定した結果を平均した値を当該鋼帯の代表板クラウン値とすることができる。あるいは、鋼帯先端から何点目かの箇所で測定した板クラウンの値を当該鋼帯の代表板クラウン値としてもよい。
The plate crown is the difference between the plate thickness at the center of the steel strip and the plate thickness at a position that is inside a certain distance from the side edge of the steel strip (see FIG. 3). The constant distance is a distance of about 50 mm to 200 mm.
The plate crown is preferably measured at a plurality of locations in the longitudinal direction of the steel strip, and a value obtained by averaging the results measured at the plurality of locations can be used as the representative plate crown value of the steel strip. Alternatively, the value of the plate crown measured at several points from the steel strip tip may be used as the representative plate crown value of the steel strip.
調質圧延が施される鋼帯は、通常、調質圧延前に熱間や冷間の仕上圧延工程で圧延されて鋼帯に成形され、次いで巻取機に巻き取られてコイル状にされている。
板クラウンの測定は、この仕上圧延工程での最終仕上圧延機の出側と巻取機の間で行うことができる。または、すでに記載したように、調質圧延設備列には巻き取ったコイルを払い出し手段(ペイオフリール)が配置されているのが一般的であり、払い出し後、調質圧延前に調質圧延機の入側で測定することも可能である。
測定方法は、レーザー光線やγ線等を用いた非接触式の測定装置を用いることが好ましいが、可能であれば触針で板を上下で挟んで測定する接触式でもよい。
A steel strip to be subjected to temper rolling is usually rolled into a steel strip in a hot or cold finish rolling process before temper rolling, and then wound into a coil by a winder. ing.
The measurement of the plate crown can be performed between the exit side of the final finish rolling mill and the winder in this finish rolling process. Or, as already described, the temper rolling equipment line is generally provided with a coiling means (pay-off reel) for winding the wound coil. It is also possible to measure at the entrance side.
As the measurement method, it is preferable to use a non-contact type measurement apparatus using a laser beam, γ-ray or the like, but if possible, a contact type in which a plate is sandwiched with a stylus up and down may be used.
次に、本発明の2段式調質圧延機のワークロールのシフト位置の計算方法について説明する。
本発明の2段式調質圧延機は、軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向に移動させることによりロールギャップを調整することができる上下一対のワークロールを備えている。
この上下ロールのプロフィルは、例えば、下記の式(1)、(2)に示す三次関数で規定されるプロフィルとすることができる。

上ロール:y=cχ+cχ+cχ ・・・(1)
下ロール:y=cχ−cχ+cχ ・・・(2)

ここで、уはロール半径であり、χは圧延機(ミル)のCL(センターライン)からの距離(ロール軸方向位置)を示す。またc〜cは定数を示す。なお、uは上ロール、lは下ロールを示す。
Next, the calculation method of the work roll shift position of the two-stage temper rolling mill of the present invention will be described.
The two-stage temper rolling mill of the present invention has S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction, and a pair of upper and lower sides that can adjust the roll gap by moving in the axial direction in opposite directions. It has a work roll.
The profile of this upper and lower roll can be made into the profile prescribed | regulated by the cubic function shown to following formula (1), (2), for example.

Upper roll: yu = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3 ... (1)
Lower roll: y 1 = c 1 χ−c 2 χ 2 + c 3 χ 3 ... (2)

Here, у is a roll radius, and χ is a distance (roll axis direction position) from the CL (center line) of the rolling mill (mill). C 1 to c 3 are constants. U represents an upper roll and l represents a lower roll.
ワークロールのシフト位置は、上下ロールが互いに逆方向にシフトして圧延機の正面からの視点で、点対称となるようにシフトする。例えば、シフト量がδの場合は、式(1)のχにχ=χ−δを、式(2)のχにχ=χ+δを代入する。無負荷時のロールギャップは、式(1)と式(2))の差となるため、展開して差を計算すると、

−y
=(2c−6cδ)χ−(2cδ−2cδ+2cδ)・・・(3)

となり、第2項はχに依存しない値であり、幅方向のロールギャップ差には影響しないため、実際のロールギャップgは、

g=(2c−6cδ)χ ・・・(4)

となり、無負荷時のロールギャップはシフト位置δによって決定される二次関数となる。
The shift position of the work roll is shifted so that the upper and lower rolls are opposite to each other and point-symmetrical from the viewpoint from the front of the rolling mill. For example, when the shift amount is δ, χ = χ−δ is substituted for χ in equation (1), and χ = χ + δ is substituted for χ in equation (2). The roll gap at no load is the difference between the formula (1) and the formula (2)).

y u -y l
= (2c 2 -6c 3 δ) χ 2- (2c 1 δ-2c 2 δ 2 + 2c 3 δ 3 ) (3)

Since the second term is a value that does not depend on χ and does not affect the roll gap difference in the width direction, the actual roll gap g is

g = (2c 2 -6c 3 δ) χ 2 (4)

Thus, the roll gap at no load is a quadratic function determined by the shift position δ.
図4(a)、(b)は上下ワークロールを軸方向に互いに逆方向シフトさせた時のロール軸方向位置とロールプロフィル(ロールギャップ)の関係を示したものである。
下ロールが座標の正の方向へシフトする方向をプラスシフト、負の方向へシフトする方向をマイナスシフトとする定義すると、図4(a)は、ワークロールが軸方向に下ロール+30mm、上ロールが−30mmのシフト状態にあるときのロールプロフィルを示し、図4(b)は、下ロール−30mm、上ロールが+30mmのシフト状態であるときのロールプロフィルを示している。
4 (a) and 4 (b) show the relationship between the roll axial direction position and the roll profile (roll gap) when the upper and lower work rolls are shifted in the opposite direction in the axial direction.
If the direction in which the lower roll shifts in the positive direction of the coordinate is defined as a plus shift, and the direction in which the lower roll is shifted in the negative direction is defined as a minus shift, FIG. FIG. 4B shows the roll profile when the lower roll is in the shifted state of −30 mm, and the upper roll is in the shifted state of +30 mm.
シフト位置は、メカニカルクラウンと板クラウンが等価となるように決定する。ここで、メカニカルクラウンとは、圧延により生じるロールのたわみとロール扁平およびイニシャルロールクラウンの和から算出することができるワークロールのクラウンのことであり、具体的には、圧延時にロールが被圧延材から受ける荷重が板幅方向に均一分布となることを仮定して、ロールのたわみと扁平を計算し、それにイニシャルロールクラウンを足したものである。   The shift position is determined so that the mechanical crown and the plate crown are equivalent. Here, the mechanical crown is a crown of a work roll that can be calculated from the sum of the roll deflection caused by rolling and the flatness of the roll and the initial roll crown. Specifically, the roll is a material to be rolled during rolling. Assuming that the load received from the sheet has a uniform distribution in the plate width direction, the deflection and flatness of the roll are calculated, and the initial roll crown is added.
それぞれのコイル(鋼帯)には、強度や板厚・幅に応じて調質圧延における目標伸び率範囲が設定されており、それらの情報を基に適切な圧延荷重が計算される。計算された圧延荷重を基にロールのたわみとロール扁平を算出することができる。   For each coil (steel strip), a target elongation range in temper rolling is set according to strength, sheet thickness and width, and an appropriate rolling load is calculated based on the information. Based on the calculated rolling load, roll deflection and roll flatness can be calculated.
以下、ワークロールのシフト位置を算出するシフト位置算出手段9において実行される、ワークロールのシフト位置の決定方法について、図5のフローに従って説明する。
<ステップ1>
(フラットロールのメカニカルクラウンの計算)
スッテプ1では、被圧延材(鋼帯)の鋼種、板厚、板幅、調質圧延での目標伸び率および圧延荷重等が含まれるコイル情報に基づいて、ワークロールがイニシャルクラウンを付与していないフラットロール(平坦なロール)からなる2段式圧延機で圧延した場合のメカニカルクラウンを計算する。
Hereinafter, a method for determining the shift position of the work roll, which is executed in the shift position calculation means 9 for calculating the shift position of the work roll, will be described with reference to the flow of FIG.
<Step 1>
(Calculation of flat roll mechanical crown)
In Step 1, the work roll is given an initial crown on the basis of coil information including the steel type of the material to be rolled (steel strip), the plate thickness, the plate width, the target elongation in temper rolling and the rolling load. The mechanical crown in the case of rolling with a two-stage rolling mill consisting of no flat roll (flat roll) is calculated.
<ステップ2>
(メカニカルクラウンと板クラウンの比較)
ステップ2では、ステップ1で得られたメカニカルクラウンとコイル情報に含まれる鋼帯の調質圧延前の板クラウンとを比較する。
板クラウンは、調質圧延が施される前に、板クラウン測定手段8の測定により、被圧延材の板幅中央部の板厚と、側端部から例えば150mm内側に入った位置での板厚との差から求めておく。他方、鋼帯(被圧延材)の幅中央とフラットロールの幅中央部を同一線上とし、ロールプロフィルにおける板幅中央部と板側端部から150mm内側に入った位置での板厚さから求めた板クラウン(メカニカルクラウン)とを比較する。
<Step 2>
(Comparison between mechanical crown and plate crown)
In step 2, the mechanical crown obtained in step 1 is compared with the plate crown before temper rolling of the steel strip included in the coil information.
The plate crown is measured by the plate crown measuring means 8 before temper rolling, and the plate thickness at the center of the plate width of the material to be rolled and the plate at a position that is, for example, 150 mm inside from the side end. Find from the difference from the thickness. On the other hand, the center of the width of the steel strip (rolled material) and the center of the width of the flat roll are on the same line, and are determined from the plate thickness at the position 150 mm inside from the plate width center and the plate side end in the roll profile Compared with a plate crown (mechanical crown).
<ステップ3>
(適切なイニシャルワークロールクラウンの算出)
ステップ2での結果を基に、この差をゼロにするために適正なフラットロールでのイニシャルロールクラウンを求める。
<Step 3>
(Calculation of appropriate initial work roll crown)
Based on the result in step 2, an initial roll crown with an appropriate flat roll is obtained in order to make this difference zero.
<ステップ4>
(適正なシフト位置の決定)
ステップ3で求められた適正なフラットロールのイニシャルクラウンが求まると下記の式(5)により適正なシフト位置δを算出することができる。
例えば、板クラウンを板幅中央部の板厚と側端部から150mm内側に入った位置での板厚との差として、板クラウンをCr150、フラットロールのメカニカル板クラウンをCrmf、被圧延材の幅をWとすると、以下の式(5)が成立する。

Crmf(χ=(W/2)−150)−Cr150−g(χ=(W/2)−150)
=0 ・・・(5)

式(5)を満たすδを算出することで、本発明の調質圧延機に組み込まれたワークロール、すなわち、方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向に移動させることによりロールギャップを調整することができる上下一対のワークロールの適正なシフト位置を決定することができる。
このシフト位置でのロールプロフィルが形成するメカニカルクラウンと板クラウンは等価である。
<Step 4>
(Determining the appropriate shift position)
When the appropriate initial flat roll crown obtained in step 3 is obtained, the appropriate shift position δ can be calculated by the following equation (5).
For example, as the difference between the plate thickness at the center of the plate width and the plate thickness at the position 150 mm inside from the side edge, the plate crown is Cr 150 , the flat roll mechanical plate crown is Crmf, the material to be rolled If the width of is W, the following equation (5) is established.

Crmf (χ = (W / 2) −150) −Cr 150 −g (χ = (W / 2) −150)
= 0 (5)

By calculating δ satisfying Equation (5), the work rolls incorporated in the temper rolling mill of the present invention, that is, having S-shaped roll profiles that complement each other in the direction, are axially opposite to each other. An appropriate shift position of the pair of upper and lower work rolls that can adjust the roll gap by moving in the direction can be determined.
The mechanical crown and the plate crown formed by the roll profile at this shift position are equivalent.
ステップ1〜4から分かるように、本発明では、調質圧延が施される鋼帯の板クラウンを調質圧延前に実測し、この板クラウンを考慮して、メカニカルクラウンが測定した板クラウンと等価になるように、シフト位置δを決定し、いわば板クラウンを温存しつつ調質圧延を行っているから、圧延中に形状が損なわれることなく、調質圧延後にきわめて形状のよい鋼帯を得ることができる。   As can be seen from Steps 1 to 4, in the present invention, the sheet crown of the steel strip to be subjected to temper rolling is measured before temper rolling, and the plate crown measured by the mechanical crown in consideration of the sheet crown The shift position δ is determined so as to be equivalent, and so temper rolling is performed while preserving the sheet crown, so that a steel strip having a very good shape after temper rolling can be obtained without losing the shape during rolling. Can be obtained.
板クラウン情報が代表値1点のみの場合、このようにして計算されたワークロールシフト位置情報は、当該被圧延コイルの圧延前にワークロール軸のシフト装置に入力され、そのシフト位置にワークロールがセットアップされた後に圧延を行う。各コイル間において、コイルの先端部と他のコイルの後端部を順次溶接して連続的に調質圧延する場合では、当該被圧延コイルの調質圧延中に次コイルの鋼帯についてのシフト位置を計算しておき、溶接点近傍が調質圧延機を通過する際に、上下ワークロールを解放してロールをシフトする。   When the plate crown information is only one representative value, the work roll shift position information calculated in this way is input to the work roll shaft shift device before rolling of the coil to be rolled, and the work roll is shifted to the shift position. Roll up after is set up. In the case of continuous temper rolling by sequentially welding the leading end of the coil and the rear end of another coil between each coil, the shift of the steel strip of the next coil during temper rolling of the coil to be rolled The position is calculated, and when the vicinity of the welding point passes the temper rolling mill, the upper and lower work rolls are released and the rolls are shifted.
被圧延材(鋼帯)の各コイルを払い出し手段から1コイルずつ払い出して、調質圧延を施した後に、巻き取りを行う設備では、当該被圧延コイルの圧延後、次コイルの先端が噛み込み前にロールをシフトする。当該コイルの鋼帯と次コイルの鋼帯でのシフト位置の差が非常に小さい場合は、シフト装置のロールシフト位置停止精度に応じて、次コイル圧延前にはシフト無しで圧延する場合もある。   In a facility that winds up after rolling out each coil of the material to be rolled (steel strip) from the feeding means one coil at a time and applying temper rolling, the tip of the next coil is caught after rolling the coil to be rolled. Shift roll forward. If the difference in shift position between the steel strip of the coil and the steel strip of the next coil is very small, depending on the roll shift position stop accuracy of the shift device, there may be rolling without shift before the next coil rolling. .
また、被圧延材の板クラウン情報が長手方向に複数点測定できる場合は、まず、第1点目の測定結果に合わせてシフト位置をセットアップして調質圧延を開始し、第2点目の測定以降でその値に変動がある際には測定箇所近傍が調質圧延機を通過するタイミングで、圧延をしながらロールをシフトさせることで、鋼帯の長手方向での板クラウン変動に応じた適正なメカニカルクラウンの状態で調質圧延を施すことが可能である。   Also, if the sheet crown information of the material to be rolled can be measured at a plurality of points in the longitudinal direction, first the temper rolling is started by setting up the shift position according to the measurement result of the first point, and the second point When there is a fluctuation in the value after measurement, the roll is shifted while rolling at the timing when the vicinity of the measurement point passes through the temper rolling mill, so that it corresponds to the fluctuation of the sheet crown in the longitudinal direction of the steel strip. It is possible to perform temper rolling in an appropriate mechanical crown state.
本発明での、実測した板クラウンの情報に基づいて、ワークロールの軸方向へのシフト位置を算出する方法は、4段式調質圧延機や六段式調質圧延機のワークロールのシフト位置の決定にも適用できる。   The method of calculating the shift position in the axial direction of the work roll based on the information of the actually measured sheet crown in the present invention is the shift of the work roll of a four-stage temper rolling mill or a six-stage temper rolling mill. It can also be applied to position determination.
本発明の実施例として、軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向に移動することができる上下一対のワークロールが組み込まれた2段式調質圧延機で調質圧延を実施した(図2参照)。
2段調質圧延機の入側には、調質圧延が施される鋼帯を供給するペイオフリールが、また同出側には調質圧延された鋼帯を巻き取るテンションリールがそれぞれ配置され、圧延機とペイオフリール間には圧延機入側の該金属ストリップに張力を付与する手段が配置されている(図示せず)。
As an embodiment of the present invention, a two-stage tempering incorporating a pair of upper and lower work rolls having S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction and capable of moving in the opposite axial direction Temper rolling was performed with a rolling mill (see FIG. 2).
On the entry side of the two-stage temper rolling mill, a pay-off reel for supplying a steel strip to be subjected to temper rolling is arranged, and on the outlet side, a tension reel for winding the temper rolled steel strip is arranged. Between the rolling mill and the payoff reel, a means for applying tension to the metal strip on the inlet side of the rolling mill is arranged (not shown).
調質圧延の対象とした鋼帯の材質、寸法等やワークロールの寸法等および調質圧延の圧延条件は以下のとおりである。   The material, dimensions, etc. of the steel strips subjected to temper rolling, the dimensions of the work roll, etc., and the rolling conditions for temper rolling are as follows.
<鋼帯>
材質:低炭素鋼、降伏応力:270MPa、
板厚:3.2mm、板幅:1200mm、板長さ:650m
(調質圧延前の鋼帯の)板クラウン:20μm
なお、板クラウンは、鋼帯の幅中央板厚と鋼帯の側端部より150mmだけ内側に入った位置での板厚との差を鋼帯長手方向に等間隔で20点求めその平均の値を採用した。
<Steel strip>
Material: low carbon steel, yield stress: 270 MPa,
Plate thickness: 3.2 mm, plate width: 1200 mm, plate length: 650 m
Plate crown (of steel strip before temper rolling): 20 μm
In addition, the plate crown is obtained by calculating 20 points at equal intervals in the longitudinal direction of the steel strip by calculating the difference between the thickness center thickness of the steel strip and the thickness at the position 150 mm inside from the side edge of the steel strip. Value was adopted.
<ワークロール(WR)の寸法、プロフィル>
WRの胴長:1800mm
WRの最大直径:830.40mm
WRの最小直径:829.75mm
(WRのプロフィルは以下の3次関数で表されるものである。)
上ロール:yu=cχ+cχ+cχ
下ロール:y=cχ−cχ+cχ
c1=6.86×10−10、c2=123×10−7、c3=−4.92×10−4
<Work roll (WR) dimensions and profile>
WR trunk length: 1800mm
Maximum diameter of WR: 830.40mm
Minimum diameter of WR: 829.75 mm
(The WR profile is represented by the following cubic function.)
Upper roll: yu = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3
Lower roll: y 1 = c 1 χ−c 2 χ 2 + c 3 χ 3
c 1 = 6.86 × 10 −10 , c 2 = 123 × 10 −7 , c 3 = −4.92 × 10 −4
<調質圧延の条件>
目標伸び率0.4%、
圧延荷重:340tonf、
入側張力:20ton、出側張力:22ton
<Conditions for temper rolling>
Target growth rate 0.4%,
Rolling load: 340tonf,
Input side tension: 20 ton, Output side tension: 22 ton
調質圧延前の鋼帯の板クラウンの値(20μm)と圧延荷重(340tonf)等から前述のステップ1〜4にしたがい、メカニカルクラウンがこの板クラウンと等価になるワークロールのシフト位置を算出すると、上ロール−12mm、下ロール+12mmであった。
以上の条件で、ワークロールを互いに逆向きに(上ロール−12mm、下ロール+12mm)軸方向に移動させて、上記の鋼帯を調質圧延したところ、伸び率は0.41%であり、また、調質圧延後の形状は急峻度−0.08%であった。このように本実施例では、目標伸び率0.4%を達成し、急峻度は絶対値で0.1%以下であって、極めて小さく、良好な形状の鋼帯に圧延することができた。
According to the steps 1 to 4 described above from the value (20 μm) of the steel sheet strip before temper rolling and the rolling load (340 tonf), the shift position of the work roll where the mechanical crown is equivalent to this plate crown is calculated. The upper roll was -12 mm and the lower roll was +12 mm.
Under the above conditions, the work rolls were moved in the axial direction in opposite directions to each other (upper roll-12 mm, lower roll + 12 mm) and the steel strip was temper-rolled. The elongation was 0.41%, Further, the shape after temper rolling was a steepness −0.08%. Thus, in this example, the target elongation rate of 0.4% was achieved, and the steepness was 0.1% or less in absolute value, which was extremely small and could be rolled into a steel strip having a good shape. .
なお、急峻度とは、鋼帯の長手方向に発生する波状の形態から算出される値であり、波高をh、ピッチ(波長)をpとしたとき、(h/p)×100(%)で定義されるものである。急峻度の値が小さいほど平坦度が良好であるといえる。   The steepness is a value calculated from the wavy form generated in the longitudinal direction of the steel strip, where (h / p) × 100 (%) where h is the wave height and p is the pitch (wavelength). Is defined by It can be said that the smaller the steepness value, the better the flatness.
1:鋼帯
2:ワークロール
3:ハウジング
4:軸受箱
5:シフト装置
6:スピンドル
7:駆動系
8:板クラウン測定手段
9:シフト位置算出手段
1: Steel strip 2: Work roll 3: Housing 4: Bearing box 5: Shift device 6: Spindle 7: Drive system 8: Plate crown measuring means 9: Shift position calculating means

Claims (6)

  1. 軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向にシフトさせることができる上下一対のワークロールを備える2段式調質圧延機と調質圧延される鋼帯の板クラウンを調質圧延前に測定する板クラウン測定手段と該測定した板クラウンを含む鋼帯の圧延情報に基づいて、該ワークロールが形成するメカニカルクラウンが前記測定した板クラウンと等価となるワークロールのシフト位置を算出するシフト位置算出手段とを備える鋼帯の調質圧延設備。   Steel that is temper-rolled with a two-stage temper rolling mill having a pair of upper and lower work rolls that have S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction and that can be shifted in the axial direction in opposite directions. Based on the sheet crown measuring means for measuring the sheet crown of the strip before temper rolling and the rolling information of the steel strip including the measured sheet crown, the mechanical crown formed by the work roll is equivalent to the measured sheet crown. A steel strip temper rolling facility comprising shift position calculating means for calculating a shift position of a work roll.
  2. 前記板クラウン測定手段が調質圧延前の圧延工程における最終圧延機出側と巻取機の間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の調質圧延設備。   The temper rolling equipment according to claim 1, wherein the plate crown measuring means is provided between a final rolling mill outlet side and a winder in a rolling step before temper rolling.
  3. 前記板クラウン測定手段が調質圧延機のコイルの払い出し手段と調質圧延機の入側との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の調質圧延設備。   The temper rolling equipment according to claim 1, wherein the plate crown measuring means is provided between a coil payout means of the temper rolling mill and an inlet side of the temper rolling mill.
  4. 前記S字形状のロールプロフィルが下記の3次関数で規定されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の鋼帯の調質圧延設備。
    y=cχ+cχ+cχ
    ここで、у:ロール半径、χ:調質圧延機のCL(センターライン)からの距離、
    〜c:定数。
    The steel strip temper rolling facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the S-shaped roll profile is defined by the following cubic function.
    y = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3
    Where у: roll radius, χ: distance from CL (center line) of temper rolling mill,
    c 1 to c 3 : constants.
  5. 軸方向において互いに補完し合うS字形状のロールプロフィルを有し、互いに逆向きに軸方向にシフトさせることができる上下一対のワークロールを備える2段式調質圧延機により鋼帯を調質圧延する方法であって、調質圧延前に鋼帯の板クラウンを測定し、該測定した板クラウンを含む鋼帯の圧延情報に基づいて、該ワークロールが形成するメカニカルクラウンが前記測定した板クラウンと等価となるワークロールのシフト位置を算出し、該位置にワークロールをシフトして調質圧延することを特徴とする鋼帯の調質圧延方法。   Steel strip is temper-rolled by a two-stage temper rolling mill with S-shaped roll profiles that complement each other in the axial direction, and a pair of upper and lower work rolls that can be shifted in the axial direction in opposite directions. And measuring the sheet crown of the steel strip before the temper rolling, and the mechanical crown formed by the work roll is measured based on the rolling information of the steel strip including the measured sheet crown. A temper rolling method for a steel strip characterized in that a work roll shift position equivalent to the above is calculated, the work roll is shifted to the position and temper rolled.
  6. 前記S字形状のロールプロフィルが下記の3次関数で規定されたことを特徴とする請求項5に記載の鋼帯の調質圧延方法。
    y=cχ+cχ+cχ
    ここで、у:ロール半径、χ:調質圧延機のCL(センターライン)からの距離、
    〜c:定数。

    The steel strip temper rolling method according to claim 5, wherein the S-shaped roll profile is defined by the following cubic function.
    y = c 1 χ + c 2 χ 2 + c 3 χ 3
    Where у: roll radius, χ: distance from CL (center line) of temper rolling mill,
    c 1 to c 3 : constants.

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