JP2016172269A - Steel strip cold-rolling equipment and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide steel strip cold-rolling equipment and a manufacturing method capable of precisely preventing the occurrence of wrinkles of an ultrathin steel strip when finishing hot-rolled steel strip into the ultrathin steel strip (foil) according to cold rolling.SOLUTION: Steel strip cold-rolling equipment includes: a cold-rolling machine which performs cold rolling of a steel strip; a tension reel which winds the cold-rolled steel strip; and a wrinkle suppressing roll which is provided between the cold rolling machine and the tension reel and prevents wrinkles of the steel strip form occurring. Therein, the wrinkle suppressing roll has a wrinkle suppressing roll main body which comes into contact with the steel strip and a roll deflection shape changing mechanism which changes a roll deflection shape in a width direction of the wrinkle suppressing roll main body.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、鋼帯の冷間圧延設備および製造方法に関し、特に熱延鋼帯を冷間圧延によって極薄鋼帯(箔)に仕上げる鋼帯の冷間圧延設備および製造方法に関する。   The present invention relates to a steel strip cold rolling facility and a manufacturing method, and more particularly, to a steel strip cold rolling facility and a manufacturing method for finishing a hot-rolled steel strip into a very thin steel strip (foil) by cold rolling.

ステンレス箔などの極薄鋼帯は、一般に、被圧延材を熱間圧延機によって板厚を2.0〜5.0mm程度の熱延鋼帯にした後、その熱延鋼帯を冷間圧延機にて目標の板厚(例えば、0.1mm以下)まで圧延して製造される。   In general, ultra-thin steel strips such as stainless steel foil are rolled into a hot-rolled steel strip having a thickness of about 2.0 to 5.0 mm using a hot rolling mill, and then the hot-rolled steel strip is cold-rolled. It is manufactured by rolling to a target plate thickness (for example, 0.1 mm or less).

このような極薄鋼帯を製造するための冷間圧延では、通常、ロール径が小さなゼンジミア圧延機やクラスター圧延機などの多段式リバース圧延機が用いられる。   In cold rolling for producing such an ultrathin steel strip, a multistage reverse rolling mill such as a Sendzimir mill or a cluster mill with a small roll diameter is usually used.

図1は、一般的なゼンジミア圧延機の設備構成を示したものである。圧延機1の片側に設けられたテンションリール2aに装着されたコイル3から巻き戻された鋼帯4は、デフレクターロール5aを介して圧延・通板され、引き続き反対側に設けられているデフレクターロール5bを介して、テンションリール2bに巻き取られる作業が行われて、1回の圧延通板が終了する。そして、設備の圧延荷重制約などで目標の板厚までの圧延が実施できない場合には、圧延方向を逆転し、再度圧延作業を行う。   FIG. 1 shows an equipment configuration of a general Sendzimir rolling mill. A steel strip 4 unwound from a coil 3 mounted on a tension reel 2a provided on one side of the rolling mill 1 is rolled and passed through a deflector roll 5a, and subsequently a deflector roll provided on the opposite side. An operation to be wound around the tension reel 2b is performed through 5b, and one rolling sheet is completed. If rolling to the target sheet thickness cannot be performed due to rolling load restrictions of the equipment, the rolling direction is reversed and the rolling operation is performed again.

このとき、鋼帯4にはユニット張力として、10〜70kgf/mm程度の張力が付与されるが、鋼帯4の板幅方向にはユニット張力にポアソン比を乗じた値に相当する圧縮応力が作用する。この圧縮応力が大きく、すなわち張力が高く、かつ鋼帯4の板厚が薄く、板幅が広くなればなるほど、鋼帯4は板幅方向に座屈が生じやすくなる。 At this time, a tension of about 10 to 70 kgf / mm 2 is applied to the steel strip 4 as a unit tension. Acts. The greater the compressive stress, that is, the higher the tension, the thinner the steel strip 4 is, and the wider the plate width, the more easily the steel strip 4 buckles in the plate width direction.

すなわち、一般的に、圧延された鋼帯4は板幅中央の板厚に比べて、板幅端部の板厚が薄くなるため、鋼帯4をテンションリール2bに巻き取ってゆくと、巻取り重量(巻き数)の増加に伴い、コイルは板幅中央の外径が板幅端部の外径より大きくなっていく。そのため、コイルに巻取られる直前の鋼帯4部分では、コイル外径が大きくなっている板幅中央付近に大きな張力が作用し、図2に示すような張力分布が生じる。このとき、板幅中央に作用する張力は巻き数が多くなるほど大きくなり、張力によって作用する板幅方向の圧縮応力が鋼帯4の座屈応力以上になった場合、鋼帯4が板幅方向に座屈して、板幅中央部にしわが発生する。しわが発生した場合には、コイルを切断し、再度コイル径が小さい状態から圧延を行う必要があり、生産性や歩留りを大きく悪化させる。   That is, in general, the rolled steel strip 4 has a thinner plate thickness at the end of the plate width than the plate thickness at the center of the plate width. Therefore, when the steel strip 4 is wound around the tension reel 2b, As the take-up weight (the number of windings) increases, the outer diameter of the center of the plate width of the coil becomes larger than the outer diameter of the end portion of the plate width. Therefore, in the steel strip 4 immediately before being wound around the coil, a large tension acts near the center of the plate width where the outer diameter of the coil is large, and a tension distribution as shown in FIG. 2 is generated. At this time, the tension acting on the center of the plate width increases as the number of turns increases, and when the compressive stress in the plate width direction acting on the tension is equal to or greater than the buckling stress of the steel strip 4, the steel strip 4 extends in the plate width direction. Will buckle and wrinkles will occur at the center of the plate width. When wrinkles occur, it is necessary to cut the coil and perform rolling again from a state where the coil diameter is small again, which greatly deteriorates productivity and yield.

なお、圧延された鋼帯4において、板幅中央の板厚に比べて、板幅端部の板厚が厚くなる場合は、コイルは板幅中央の外径より板幅端部の外径が大きくなり、板幅端部に作用する張力が大きくなって、板幅端部に座屈による疵が発生する可能性がある。ここでは、この板幅端部の座屈による疵もしわに含めることにする。   In addition, in the rolled steel strip 4, when the plate thickness at the plate width end is thicker than the plate thickness at the plate width center, the coil has an outer diameter at the plate width end than the outer diameter at the plate width center. There is a possibility that the tension applied to the end portion of the plate width increases and the wrinkles due to buckling occur at the end portion of the plate width. Here, wrinkles due to buckling of the end portions of the plate width are included in the wrinkles.

上記のようなしわの発生を防止する技術としては、例えば、特許文献1〜3に開示された方法がある。   As a technique for preventing the occurrence of wrinkles as described above, for example, there are methods disclosed in Patent Documents 1 to 3.

特開平4−294813号公報JP-A-4-294813 特開平6−63606号公報JP-A-6-63606 特開2001−239303号公報JP 2001-239303 A

しかしながら、上述した特許文献1〜3に開示された方法では、特に、広幅で板厚0.1mm以下の極薄鋼帯の圧延において、しわの発生を完全に抑制するには不十分である。   However, the methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above are insufficient to completely suppress the generation of wrinkles particularly in rolling an ultrathin steel strip having a wide width and a thickness of 0.1 mm or less.

すなわち、特許文献1に開示されている方法は、通板中の極薄鋼帯に発生する座屈を防止するために、幅中央から対称に端部に行くに従って径を順次増大せしめられる断面弧状の凹部を有する形状のロール(凹ロール)を押し込むことによって、鋼帯中央部に作用する張力を小さくする効果とロールとの接触による拘束効果によってしわの発生を防止する方法である。   That is, in the method disclosed in Patent Document 1, in order to prevent buckling that occurs in the ultrathin steel strip in the threading plate, the cross-section arc shape in which the diameter is sequentially increased from the width center toward the end portion. This is a method of preventing wrinkles from occurring due to the effect of reducing the tension acting on the central part of the steel strip and the restraining effect due to contact with the roll by pushing a roll having a concave shape (concave roll).

しかし、この方法では、凹ロールのロール径の幅方向変化(ロール軸方向変化)が、鋼帯の板クラウン(=(板幅中央の板厚)−(板幅端部の板厚))によって生じる張力分布を小さくするように、上手に凹ロールを設定できている場合は問題ないが、鋼帯の板クラウンに対して凹ロールの設定がずれた場合には、十分な効果を得ることができない。実際には、冷間圧延の圧延素材となる熱延鋼帯の板クラウンは、熱延条件によって大きく変動するため、特許文献1に開示されている方法では、その板クラウンの変動に対応することができない。   However, in this method, the width direction change (roll axis direction change) of the roll diameter of the concave roll depends on the plate crown of the steel strip (= (plate thickness at the center of the plate width) − (plate thickness at the plate width end)). There is no problem if the concave roll can be set well so as to reduce the generated tension distribution, but if the setting of the concave roll is deviated from the plate crown of the steel strip, a sufficient effect can be obtained. Can not. Actually, the sheet crown of the hot-rolled steel strip, which is a rolling material for cold rolling, varies greatly depending on the hot-rolling conditions. Therefore, in the method disclosed in Patent Document 1, the variation of the sheet crown must be handled. I can't.

また、特許文献2に開示されている方法は、コイル巻取り時の張力分布の発生原因となる熱延鋼帯の板クラウンを小さくし、板クラウン比率(=(板クラウン)/(板幅中央の板厚)×100)を0.1〜0.7%の範囲に制御することで、しわの発生を抑制する方法である。   In addition, the method disclosed in Patent Document 2 reduces the plate crown of the hot-rolled steel strip that causes the tension distribution during coil winding, and reduces the plate crown ratio (= (plate crown) / (plate width center). Is controlled to a range of 0.1 to 0.7% to suppress the generation of wrinkles.

しかし、熱延鋼帯の板クラウンは一般的に熱延条件によって大きく変動し、また小さな板クラウン比率を狙った場合には、熱延仕上げ圧延機内での通板性が悪くなるといった問題があるため、実用的に安定的に全熱延鋼帯の板クラウン比率を0.1〜0.7%の範囲に制御することは困難である。   However, the sheet crown of the hot-rolled steel strip generally fluctuates greatly depending on the hot-rolling conditions, and when aiming at a small sheet-crown ratio, there is a problem that the sheet-passability in the hot-rolling finish rolling mill deteriorates. For this reason, it is difficult to practically and stably control the sheet crown ratio of the entire hot-rolled steel strip within the range of 0.1 to 0.7%.

また、特許文献3に開示されている方法は、鋼帯のしわを防止するために、しわが発生しない板幅をあらかじめ算出しておき、その板幅以下の圧延を行うものである。   In addition, the method disclosed in Patent Document 3 calculates a sheet width that does not generate wrinkles in advance in order to prevent wrinkling of the steel strip, and performs rolling below the sheet width.

しかし、これでは広幅材の圧延は困難であり、製造可能な製品寸法に制約が生じる。   However, this makes it difficult to roll a wide material, and restricts the product size that can be manufactured.

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、熱延鋼帯を冷間圧延によって極薄鋼帯に仕上げるに際して、極薄鋼帯のしわの発生を的確に防止することができる鋼帯の冷間圧延設備および製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and when finishing a hot-rolled steel strip into an ultra-thin steel strip by cold rolling, it is possible to accurately prevent wrinkling of the ultra-thin steel strip. It aims at providing the cold rolling equipment and manufacturing method of a steel strip which can be performed.

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]鋼帯の冷間圧延を行う冷間圧延機と、冷間圧延された鋼帯を巻き取るテンションリールと、前記冷間圧延機と前記のテンションリールの間に設置され、鋼帯のしわの発生を防止するしわ抑制ロールとを備え、前記しわ抑制ロールが、鋼帯に接触するしわ抑制ロール本体と、前記しわ抑制ロール本体の幅方向のロールたわみ形状を変更するロールたわみ形状変更機構とを有していることを特徴とする鋼帯の冷間圧延設備。   [1] A cold rolling mill that performs cold rolling of a steel strip, a tension reel that winds up the cold-rolled steel strip, and installed between the cold rolling mill and the tension reel, A wrinkle suppressing roll for preventing wrinkle generation, wherein the wrinkle suppressing roll is in contact with a steel strip, and a roll deflection changing mechanism for changing a roll deflection shape in the width direction of the wrinkle suppressing roll body. A steel strip cold rolling facility characterized by comprising:

[2]前記[1]に記載の鋼帯の冷間圧延設備を用いた鋼帯の製造方法であって、鋼帯の熱間圧延時の幅方向の板厚分布を測定し、該板厚分布の測定結果に基づき、冷間圧延時の巻取り張力の板幅方向分布を算出し、該算出結果に基づき、巻取り時の板幅方向の張力分布が均一化するように、前記ロールたわみ形状変更機構によって前記しわ抑制ロール本体の幅方向のロールたわみ形状を変更することを特徴とする鋼帯の製造方法。   [2] A method for producing a steel strip using the steel strip cold rolling facility according to [1], wherein a thickness distribution in the width direction during hot rolling of the steel strip is measured, and the thickness of the steel strip is measured. Based on the measurement result of the distribution, the distribution in the sheet width direction of the winding tension at the time of cold rolling is calculated, and based on the calculation result, the roll deflection is performed so that the tension distribution in the sheet width direction at the time of winding is uniform. A method of manufacturing a steel strip, comprising changing a roll deflection shape in a width direction of the wrinkle suppression roll body by a shape changing mechanism.

本発明によれば、熱延鋼帯を冷間圧延によって極薄鋼帯に仕上げるに際して、極薄鋼帯のしわの発生を的確に防止することができる。その結果、極薄鋼帯の製造工程において、生産性や歩留りを大きく向上させることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when finishing a hot-rolled steel strip to an ultra-thin steel strip by cold rolling, generation | occurrence | production of a wrinkle of an ultra-thin steel strip can be prevented exactly. As a result, productivity and yield can be greatly improved in the manufacturing process of the ultrathin steel strip.

一般的なゼンジミア圧延機の設備構成を示した図である。It is the figure which showed the equipment structure of the general Sendzimir rolling mill. コイル巻取り時の幅方向張力分布を示した図である。It is the figure which showed the width direction tension distribution at the time of coil winding. 本発明の一実施形態の設備構成を示した図である。It is the figure which showed the installation structure of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるしわ抑制ロールの構造を示す図(側面図)である。It is a figure (side view) which shows the structure of the wrinkle suppression roll in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるしわ抑制ロールの構造を示す図(正面図)である。It is a figure (front view) which shows the structure of the wrinkle suppression roll in one Embodiment of this invention. コイル重量、板クラウン比率による巻取り時の最大張力の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the maximum tension at the time of winding by coil weight and plate crown ratio.

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は本発明の実施の一形態である冷間圧延設備の模式図である。図3において、冷間圧延機1の片側に設けられたテンションリール2aに装着されたコイル3から巻き戻された鋼帯4は、デフレクターロール5aを介して圧延通板され、引き続き反対側に設けられているデフレクターロール5bを介して、テンションリール2bに巻き取られる作業が行われて1回の圧延通板が終了する。   FIG. 3 is a schematic diagram of cold rolling equipment according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, a steel strip 4 unwound from a coil 3 mounted on a tension reel 2a provided on one side of a cold rolling mill 1 is rolled through a deflector roll 5a and subsequently provided on the opposite side. The work wound around the tension reel 2b is performed through the deflector roll 5b, and one rolling pass is completed.

このとき、テンションリール2aとデフレクターロール5aの間のテンションリール2aに近接した位置に、しわ抑制ロール6aとパスラインロール7aが配置され、同様に、テンションリール2bとデフレクターロール5bの間のテンションリール2bに近接した位置に、しわ抑制ロール6bとパスラインロール7bが配置される。しわ抑制ロール6aは通板ラインから鋼帯4を押し込みことによって、テンションリール2aとパスラインロール7a間の鋼帯4に曲げ変形を付与し、しわ抑制ロール6bは通板ラインから鋼帯4を押し込みことによって、テンションリール2bとパスラインロール7b間の鋼帯4に曲げ変形を付与する。これによって、しわ抑制ロール6a、6bと鋼帯4の摩擦力による拘束効果も加えて、鋼帯4の耐座屈性を向上させて、しわの発生を抑制する。   At this time, the wrinkle suppression roll 6a and the pass line roll 7a are disposed in a position close to the tension reel 2a between the tension reel 2a and the deflector roll 5a, and similarly, the tension reel between the tension reel 2b and the deflector roll 5b. The wrinkle suppression roll 6b and the pass line roll 7b are disposed at a position close to 2b. The wrinkle suppressing roll 6a applies bending deformation to the steel strip 4 between the tension reel 2a and the pass line roll 7a by pushing the steel strip 4 from the sheet passing line, and the wrinkle suppressing roll 6b removes the steel strip 4 from the sheet passing line. By pushing, bending deformation is given to the steel strip 4 between the tension reel 2b and the pass line roll 7b. Thereby, the restraining effect by the frictional force between the wrinkle suppressing rolls 6a and 6b and the steel strip 4 is also added, the buckling resistance of the steel strip 4 is improved, and the generation of wrinkles is suppressed.

その上で、この実施形態における最大の特徴は、しわ抑制ロール6a、6bの構造にある。   In addition, the greatest feature of this embodiment is the structure of the wrinkle suppressing rolls 6a and 6b.

図4および図5はそれぞれ、しわ抑制ロール6bの側面図および正面図である(なお、ここでは、しわ抑制ロール6bを示しているが、しわ抑制ロール6aについても同様である)。しわ抑制ロール6bは、鋼帯4に接触して、鋼帯4を通板ラインから押し込むしわ抑制ロール本体8と、しわ抑制ロール本体8の鋼帯4と接触する部分と反対側に接触するようにして、幅方向に分割して配置された複数(ここでは、7個)の押出しロール9a〜9gと、それぞれの押出しロール9a〜9gに連結して、押出しロール9a〜9gの押出し力を幅方向(ロール軸方向)で独立して制御するための複数(ここでは、7個)の流体圧シリンダー10a〜10gとを有している。   4 and 5 are a side view and a front view of the wrinkle suppression roll 6b, respectively (note that the wrinkle suppression roll 6b is shown here, but the same applies to the wrinkle suppression roll 6a). The wrinkle suppression roll 6b comes into contact with the steel strip 4 so that the wrinkle suppression roll main body 8 that pushes the steel strip 4 through the plate line and the side opposite to the portion of the wrinkle suppression roll main body 8 that contacts the steel strip 4 are contacted. Then, a plurality (seven in this case) of extrusion rolls 9a to 9g arranged in the width direction and connected to each of the extrusion rolls 9a to 9g, the extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g is And a plurality of (here, seven) fluid pressure cylinders 10a to 10g for independent control in the direction (roll axis direction).

これによって、しわ抑制ロール6bは、押出しロール9a〜9gの押出し力を幅方向で変更することにより、鋼帯4と接触するしわ抑制ロール本体8の幅方向のロールたわみ形状を任意に変更することが可能となる。上述したように、しわ抑制ロール6aについても同様である。   Thereby, the wrinkle suppression roll 6b can arbitrarily change the roll deflection shape in the width direction of the wrinkle suppression roll body 8 that contacts the steel strip 4 by changing the extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g in the width direction. Is possible. As described above, the same applies to the wrinkle suppression roll 6a.

しわ抑制ロール6aのしわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状が変化すると、テンションリール2aとしわ抑制ロール6a(しわ抑制ロール本体8)までの距離が板幅方向で変化し、その結果、鋼帯4に作用する張力の幅方向分布が変化する。同様に、しわ抑制ロール6bのしわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状が変化すると、テンションリール2bとしわ抑制ロール6b(しわ抑制ロール本体8)までの距離が板幅方向で変化し、その結果、鋼帯4に作用する張力の幅方向分布が変化する。   When the roll deflection shape of the wrinkle suppression roll body 8 of the wrinkle suppression roll 6a changes, the distance between the tension reel 2a and the wrinkle suppression roll 6a (wrinkle suppression roll body 8) changes in the plate width direction. As a result, the steel strip 4 The distribution in the width direction of the tension acting on the surface changes. Similarly, when the roll deflection shape of the wrinkle suppression roll main body 8 of the wrinkle suppression roll 6b changes, the distance between the tension reel 2b and the wrinkle suppression roll 6b (wrinkle suppression roll main body 8) changes in the plate width direction. The widthwise distribution of tension acting on the steel strip 4 changes.

例えば、しわ抑制ロール本体8の端部に配置された押出しロール9a、9gを他の押出しロールよりも強く押出すことによって、しわ抑制ロール本体8は凹形状のロールたわみ形状に変化する。このとき、テンションリール2a、2bとしわ抑制ロール本体8上で鋼帯4が接触している位置の距離は、幅端部ほど長くなり、鋼帯4には板幅端部に大きな張力が作用することになる。   For example, when the extrusion rolls 9a and 9g arranged at the end of the wrinkle suppression roll main body 8 are pushed out stronger than the other extrusion rolls, the wrinkle suppression roll main body 8 changes to a concave roll deflection shape. At this time, the distance between the position where the steel strip 4 is in contact with the tension reels 2a and 2b and the wrinkle suppression roll main body 8 becomes longer at the width end portion, and a large tension acts on the steel strip 4 at the plate width end portion. Will do.

したがって、板クラウンによって板幅中央部のコイル径が大きくなり、板幅中央部に大きな張力が作用した場合には、上記のように押出しロール9a〜9gの押出し力を制御して、しわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を制御することによって、板幅中央へ大きな張力が作用することを防ぐことができる。   Therefore, when the coil diameter at the central portion of the plate width is increased by the plate crown and a large tension acts on the central portion of the plate width, the extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g is controlled as described above, and the wrinkle suppressing roll By controlling the roll deflection shape of the main body 8, it is possible to prevent a large tension from acting on the center of the plate width.

なお、しわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を凸形状した場合は、板幅端部に大きな張力が作用することを防ぐことができる。   In addition, when the roll bending shape of the wrinkle suppression roll main body 8 is convex, it is possible to prevent a large tension from acting on the plate width end portion.

また、この実施形態では、押出しロール9a〜9gの押出し力を独立制御して、しわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を、ロール交換することなく、任意に変更できることも大きな特徴である。   Moreover, in this embodiment, the extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g is independently controlled, and it is also a great feature that the roll deflection shape of the wrinkle suppression roll body 8 can be arbitrarily changed without replacing the roll.

前述したように、しわの発生原因となる熱延鋼帯の板クラウンは熱延条件によって変動するが、この実施形態では、その変動に対応してしわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を変更することによって、安定的にしわ発生を防止することができる。   As described above, the sheet crown of the hot-rolled steel strip that causes wrinkles varies depending on the hot-rolling conditions. In this embodiment, the roll deflection shape of the wrinkle suppression roll body 8 is changed in accordance with the variation. Therefore, wrinkle generation can be stably prevented.

具体的には、あらかじめ熱延鋼帯の板クラウン比率を測定し、その測定実績に基づき、冷間圧延でのコイルの巻戻し時および巻取り時におけるしわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を押出しロール9a〜9gの押出し力によって制御する。すなわち、以下の如くである。   Specifically, the sheet crown ratio of the hot-rolled steel strip is measured in advance, and the roll deflection shape of the wrinkle suppression roll body 8 at the time of coil unwinding and winding in cold rolling is extruded based on the measurement results. It controls by the extrusion force of the rolls 9a-9g. That is, it is as follows.

まず、熱延鋼帯の板クウラン比率は熱延仕上げ圧延機出側に設置されたγ線もしくはX線を用いた板厚計で測定する。通常は、鋼帯長手方向の複数点の測定を行うので、その平均値を代表値として用いる。   First, the plate culan ratio of the hot-rolled steel strip is measured with a plate thickness meter using γ-rays or X-rays installed on the exit side of the hot-rolling finish rolling mill. Usually, since a plurality of points in the longitudinal direction of the steel strip are measured, the average value is used as a representative value.

次に、測定された板クラウン比率を有する熱延鋼帯が冷間圧延されたときの、コイル重量に対する鋼帯4に作用する巻戻し張力の板幅方向での最大値および巻取り張力の板幅方向での最大値を弾性解析で算出する。図6は板クラウン比率ならびにコイル重量の変化に対する、巻取り張力の最大値の計算結果の一例を示したものである。板クラウン比率が大きいほど、小さなコイル重量で大きな巻取り張力が作用して、しわが発生し易くなることが分かる。   Next, when the hot-rolled steel strip having the measured sheet crown ratio is cold-rolled, the maximum value in the plate width direction of the unwinding tension acting on the steel strip 4 with respect to the coil weight and the plate of the winding tension The maximum value in the width direction is calculated by elastic analysis. FIG. 6 shows an example of the calculation result of the maximum value of the winding tension with respect to the change in the plate crown ratio and the coil weight. It can be seen that as the plate crown ratio is larger, a larger winding tension acts with a smaller coil weight and wrinkles are more likely to occur.

次、巻戻し時の板幅方向の張力分布および巻取り時の板幅方向の張力分布を均一にするために、板クラウンによって生じるコイル幅方向の外径差に比例したロールたわみ形状をしわ抑制ロール本体8に与える押出しロール9a〜9gの押出し力を弾性解析で算出して、圧延中に押出しロール9a〜9gの押出し力を制御する。   Next, in order to make uniform the tension distribution in the plate width direction during rewinding and the tension distribution in the plate width direction during winding, the roll deflection shape proportional to the outer diameter difference in the coil width direction caused by the plate crown is suppressed. The extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g applied to the roll body 8 is calculated by elastic analysis, and the extrusion force of the extrusion rolls 9a to 9g is controlled during rolling.

なお、上記の「板幅方向の張力分布を均一にする」とは、「板幅方向の張力分布の最大値にボアソン比を乗じて得られる圧縮応力が、鋼帯4の座屈限界応力未満になるようにする」という意味である。ちなみに、鋼帯4の座屈限界応力は、弾性力学における平板の座屈限界応力の計算式によって算出することができる。   The above-mentioned “make the tension distribution in the plate width direction uniform” means that “the compressive stress obtained by multiplying the maximum value of the tension distribution in the plate width direction by the Boisson ratio is less than the buckling limit stress of the steel strip 4. It means "to become." Incidentally, the buckling limit stress of the steel strip 4 can be calculated by a calculation formula of the buckling limit stress of the flat plate in elastic mechanics.

これによって、しわの発生を抑制でき、安定的に極薄鋼帯を製造することが可能となる。   Thereby, generation | occurrence | production of a wrinkle can be suppressed and it becomes possible to manufacture an ultra-thin steel strip stably.

したがって、前記特許文献1〜3に開示された方法では、熱延鋼帯の板クラウン変動に的確には対応できないのに対して、この実施形態では、その課題を克服することができる。   Therefore, the methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 cannot accurately cope with fluctuations in the sheet crown of the hot-rolled steel strip, but this embodiment can overcome the problem.

なお、この実施形態では、しわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を変更するロールたわみ形状変更機構として、油圧機構を用いているが、他の機構を用いてもよい。例えば、電気モータ等を用いた機構としてもよい。   In this embodiment, a hydraulic mechanism is used as the roll deflection shape changing mechanism that changes the roll deflection shape of the wrinkle suppressing roll body 8, but other mechanisms may be used. For example, a mechanism using an electric motor or the like may be used.

本発明の有効性を確認するために、図3に示した冷間圧延設備を用いて、18質量%のCrおよび3質量%のAlを含有するステンレス鋼の冷間圧延を行った。   In order to confirm the effectiveness of the present invention, cold rolling of stainless steel containing 18% by mass of Cr and 3% by mass of Al was performed using the cold rolling facility shown in FIG.

圧延素材となる熱延鋼帯は板厚1.8mm、板幅1000mm、重量13トンのコイルである。冷間圧延機はワークロール径φ70mmの20段式ゼンジミア圧延機であり、複数パスの圧延で最終仕上げ板厚を100μmおよび50μmとする冷間圧延を行った。圧延時の入側張力(巻戻し張力の平均値)は30kgf/mm(294N/mm)、出側張力(巻取り張力の平均値)は40kgf/mm(392N/mm)とした。 A hot-rolled steel strip as a rolling material is a coil having a plate thickness of 1.8 mm, a plate width of 1000 mm, and a weight of 13 tons. The cold rolling mill was a 20-stage Sendzimir rolling mill with a work roll diameter of 70 mm, and cold rolling was performed to a final finished sheet thickness of 100 μm and 50 μm by multi-pass rolling. Rolling at the entry side tension (average unwinding tension) is 30kgf / mm 2 (294N / mm 2), ( the average value of the winding tension) exit side tension was 40kgf / mm 2 (392N / mm 2) .

まず、従来例として、図4、図5に示したしわ抑制ロール6a、6bに替えて、前記特許文献1に開示された凹ロールを設置した。凹ロールの最大ロール径(バレル端部の外径)はφ200mm、バレル長さは1300mmで、ロールバレル中央とバレル端部の外径差の最大ロール径に対する比率を0.03とした。そして、板クラウン比率の異なる複数の熱延鋼帯(コイル)を圧延し、それぞれについて、しわが発生するまでのコイル重量を調査した。   First, in place of the wrinkle suppressing rolls 6a and 6b shown in FIGS. 4 and 5 as a conventional example, a concave roll disclosed in Patent Document 1 was installed. The maximum roll diameter (outer diameter of the barrel end) of the concave roll was φ200 mm, the barrel length was 1300 mm, and the ratio of the outer diameter difference between the center of the roll barrel and the barrel end to the maximum roll diameter was 0.03. And the several hot-rolled steel strip (coil) from which a plate crown ratio differs was rolled, and the coil weight until wrinkles generate | occur | produced about each was investigated.

次に、本発明例として、上記の凹ロールに替えて、図4、図5に示したしわ抑制ロール6a、6bを設置した。しわ抑制ロール6a、6bのしわ抑制ロール本体8は、ロール径はφ200mm、バレル長さは1300mmである。そして、圧延素材(熱延鋼帯)の板クラウン比率に応じて、押出しロール9a〜9gによってしわ抑制ロール本体8のロールたわみ形状を制御して、巻戻し時の板幅方向の張力分布および巻取り時の板幅方向の張力分布が均一となるようにしながら、板クラウン比率の異なる複数の熱延鋼帯(コイル)を圧延し、それぞれについて、しわが発生するまでのコイル重量を調査した。   Next, as an example of the present invention, the wrinkle suppressing rolls 6a and 6b shown in FIGS. 4 and 5 were installed in place of the concave roll. The wrinkle suppression roll body 8 of the wrinkle suppression rolls 6a and 6b has a roll diameter of φ200 mm and a barrel length of 1300 mm. And according to the sheet | seat crown ratio of a rolling raw material (hot-rolled steel strip), the roll bending shape of the wrinkle suppression roll main body 8 is controlled by the extrusion rolls 9a to 9g, and the tension distribution and the winding in the sheet width direction at the time of unwinding are controlled. A plurality of hot-rolled steel strips (coils) having different plate crown ratios were rolled while the tension distribution in the plate width direction at the time of taking was made uniform, and the coil weights until wrinkles were generated for each were investigated.

表1に、圧延素材(熱延鋼帯)の板クラウン比率と、しわが発生するまでに巻き取られたコイル重量の調査結果を示す。   Table 1 shows the investigation results of the sheet crown ratio of the rolled material (hot rolled steel strip) and the weight of the coil wound up until wrinkles are generated.

従来例では、熱延鋼帯の板クラウン比率が大きくなるにつれて、小さなコイル重量でしわが発生するようになるのが分かる。また、仕上げ板厚が薄くなるほど、しわが発生するコイル重量は小さくなり、薄物材ほど生産性や歩留りが低下してしまう。   It can be seen that in the conventional example, as the plate crown ratio of the hot-rolled steel strip increases, wrinkles are generated with a small coil weight. Further, the thinner the finished plate thickness, the smaller the weight of the coil where wrinkles occur, and the lower the productivity, the lower the yield of the thinner material.

一方、本発明例では、全てのコイルにおいて、圧延素材(熱延鋼帯)のコイル重量まで圧延しても、しわが発生しなかった。   On the other hand, in the example of the present invention, wrinkles did not occur in all the coils even when rolled to the coil weight of the rolled material (hot rolled steel strip).

これによって、本発明が極めて有効であることが分かる。   This shows that the present invention is extremely effective.

Figure 2016172269
Figure 2016172269

以上説明したように、本発明においては、極薄鋼帯の冷間圧延で問題となっていたしわの発生を抑制することができ、極薄鋼帯の冷間圧延の生産性や製品歩留りを大きく向上することが可能となる。   As described above, in the present invention, the occurrence of wrinkles, which is a problem in cold rolling of ultrathin steel strips, can be suppressed, and the productivity and product yield of cold rolling of ultrathin steel strips can be reduced. It becomes possible to greatly improve.

1 冷間圧延機
2a、2b テンションリール
3 コイル
4 鋼帯
5a、5b デフレクターロール
6a、6b しわ抑制ロール
7a、7b パスラインロール
8 しわ抑制ロール本体
9a〜9g 押出しロール
10a〜10g 流体圧シリンダー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold rolling mill 2a, 2b Tension reel 3 Coil 4 Steel strip 5a, 5b Deflector roll 6a, 6b Wrinkle suppression roll 7a, 7b Pass line roll 8 Wrinkle suppression roll main body 9a-9g Extrusion roll 10a-10g Fluid pressure cylinder

Claims (2)

鋼帯の冷間圧延を行う冷間圧延機と、冷間圧延された鋼帯を巻き取るテンションリールと、前記冷間圧延機と前記のテンションリールの間に設置され、鋼帯のしわの発生を防止するしわ抑制ロールとを備え、前記しわ抑制ロールが、鋼帯に接触するしわ抑制ロール本体と、前記しわ抑制ロール本体の幅方向のロールたわみ形状を変更するロールたわみ形状変更機構とを有していることを特徴とする鋼帯の冷間圧延設備。   Cold rolling mill that performs cold rolling of the steel strip, a tension reel that winds the cold rolled steel strip, and a wrinkle of the steel strip that is installed between the cold rolling mill and the tension reel. A wrinkle suppression roll body that contacts the steel strip, and a roll deflection shape change mechanism that changes the roll deflection shape in the width direction of the wrinkle suppression roll body. Steel strip cold rolling equipment. 請求項1に記載の鋼帯の冷間圧延設備を用いた鋼帯の製造方法であって、鋼帯の熱間圧延時の幅方向の板厚分布を測定し、該板厚分布の測定結果に基づき、冷間圧延時の巻取り張力の板幅方向分布を算出し、該算出結果に基づき、巻取り時の板幅方向の張力分布が均一化するように、前記ロールたわみ形状変更機構によって前記しわ抑制ロール本体の幅方向のロールたわみ形状を変更することを特徴とする鋼帯の製造方法。   It is a manufacturing method of the steel strip using the cold rolling equipment of the steel strip according to claim 1, and measures the thickness distribution in the width direction at the time of hot rolling of the steel strip, and the measurement result of the thickness distribution Based on the above, a roll width distribution of the winding tension at the time of cold rolling is calculated, and based on the calculation result, the tension distribution in the width direction of the sheet at the time of winding is uniformed by the roll deflection shape changing mechanism. A method of manufacturing a steel strip, wherein the roll deflection shape in the width direction of the wrinkle suppression roll body is changed.
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