JP2748831B2 - 調質圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属帯連続焼鈍ライ
ンの調質圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１８３７０１号では、連続
焼鈍ラインの調質圧延方法として、ライン速度減速時の
圧延荷重が予め求めておいた耳ジワ発生時の最低荷重に
達すると同時に一定張力・一定伸率制御から一定張力・
一定荷重制御に切替え、その後ライン速度を増速させ、
所定ライン速度に達した時に一定張力・一定伸率制御に
切替える方法が開示されている。

【０００３】また一般的に連続焼鈍ライン等の調質圧延
機では、ナローラップシーム溶接による金属帯の接続部
（以下ナローラップシーム溶接点という）通過時には、
該溶接点が調質圧延機（以下ミルという）に到達する前
までにミル通過速度となるようにライン速度を減速する
と共に、ライン速度減速完了までにミル通過荷重となる
ように伸率制御を中止して圧延荷重を下げる操作を行な
っており、更に上記溶接点がミル通過後、直ちにライン
速度を加速すると同時に、ミル通過荷重から次圧延条件
の目標荷重へ上げる操作を行ない、該目標荷重に到達
後、伸率制御に切替える方法が採用されている。

【０００４】一方、ナローラップシーム溶接点以外で金
属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条件の変更される特
異点（具体的にはサイズ、材質、伸率変更のあるフラッ
シュバット溶接やレーザ溶接による酸洗・冷間圧延溶接
点、原板板厚変更点、伸率変更点、焼鈍サイクル変更点
等の規格変更点等がある）がミルを通過する時には、ラ
イン速度を減速することなく、伸率制御を継続させなが
ら次圧延条件へ移行する方法が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ナローラップシーム溶
接点は金属帯の板厚に対し、1.2〜1.8倍の厚みとなり、
該溶接点がミルを通過する時に瞬時的に荷重が増大し、
該ミルのワークロールに疵が発生し、この疵がその後圧
延時に金属帯表面へ転写される。

【０００６】これを防止する方法として圧延荷重を50〜
180ton程度に下げて、上記溶接点のミル通過を行なって
いる。

【０００７】上述した特開昭６３−１８３７０１号の方
法においても、ワークロールの溶接点通過疵発生限界荷
重は耳ジワ発生限界荷重よりも小さく、図１４に示すよ
うに、溶接点がミルを通過する前までに、実質的にはミ
ル前1m程度のＢ点までに、ミル通過荷重となるようにラ
イン速度減速中に圧延荷重を操作していた。

【０００８】しかし、荷重変更速度は単位時間当たり一
定であるため、ライン速度減速中に荷重変更を行なうと
伸率不良の長さが長くなる欠点があった。

【０００９】また同図に示すように溶接点がミル通過
後、実質的にはミル後1m程度のＣ点から、次圧延条件の
目標荷重となるようにライン速度加速中に該荷重を操作
しており、この場合も伸率不良の長さが長くなる欠点が
あった（図中一点鎖線が目標伸率の範囲を示してい
る）。

【００１０】一方圧延条件の変更される特異点を高荷重
でミル通過させてもミルのワークロールに疵が発生する
ことはないため、図１５に示すように特異点がミルを通
過する時にはライン速度を減速することなく、伸率制御
を継続させながら次圧延条件へ移行している。そのため
次圧延材においては伸率制御によるフィードバック制御
で荷重を調整することとなり、その結果伸率不良の長さ
が長くなる欠点があった（図中一点鎖線が目標伸率の範
囲を示している）。

【００１１】本発明は従来技術の以上の様な問題に鑑み
創案されたもので、金属帯のナローラップシーム溶接点
或いは特異点のミル通過時における伸率不良の長さを低
減させ、製品の歩留を向上させることを目的とするもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため本発明の調質圧
延方法は、金属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条件の
変更される特異点或いはナローラップシーム溶接点が連
続式調質圧延機を通過する直前までにライン速度をミル
通過速度に減速させ、該ミル通過速度に到達した後その
ライン速度を保持すると共に、伸率制御から一定荷重制
御に切替え、上記特異点或いは溶接点が該圧延機を通過
した後、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方を操
作し、その目標範囲に到達後伸率制御に切替えると共
に、上記ミル通過速度から加速することを基本的特徴と
している。

【００１３】一方第３発明に係る調質圧延方法は、上記
第１発明法において再度伸率制御に切替えた時に実施し
ていたライン速度の加速を行なわず、所定の伸率範囲に
到達した後に上記ミル通過速度から加速するようにした
ものである。

【００１４】また第２及び第４発明法は、上記の両発明
法のうち、特異点或いは溶接点が連続式調質圧延機を通
過した後、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方を
操作してその目標範囲に到達した後に、所定長さ通過す
るまでの間その状態を継続させてから、伸率制御に切替
えるようにしたものである。

【００１５】

【作用】ナローラップシーム溶接点のミル通過の場合、
従来技術が減速中或いは加速中に、ミル通過荷重への移
行或いはミル通過荷重から次圧延条件の目標荷重への移
行を行なうのに対し、本発明はライン速度が低速である
ミル通過速度（30〜200mpm）に変更した後該速度で荷重
或いは張力のうち少なくとも一方の変更が行なわれ、そ
の結果、その動作中の金属帯の移動長さが非常に短かく
なる。従って伸率不良の長さが短縮化される。

【００１６】ミル通過荷重へ移行（軽荷重移行）させる
場合における下記表１の条件のもとでの従来技術と本発
明の比較結果を図１２(a)に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】同図によれば軽荷重移行前の荷重が大きな
場合はそれにつれて伸率不良長さの較差が大きくなり、
荷重が1000tonの場合には本発明の伸率不良長さは従来
技術のそれの約５４％程度に減少できる。

【００１９】更にミル通過荷重から次圧延条件の目標荷
重へ移行（目標荷重移行）させる場合における下記表２
の条件のもとでの従来技術と本発明の比較結果を図１２
(b)に 示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】同図によれば目標荷重が大きくなるにつれ
て伸率不良長さの較差が大きくなり、目標圧延条件に到
達後、ライン速度を加速する本願第１発明より、目標伸
率範囲到達後にライン速度を加速する本願第３発明の方
がさらに伸率不良長さを低減することが可能となること
もわかる。

【００２２】一方、圧延条件の変更される特異点のミル
通過の場合、従来技術がライン速度を減速させることな
く伸率制御を継続させながら次圧延条件へ移行を行なう
のに対し、本発明は十分低速（30〜200mpm）である前述
のミル通過速度にそのライン速度を変更した後、該ライ
ン速度で特異点のミル通過が行なわれ、且つ伸率制御を
一旦中止して荷重或いは張力の少なくとも一方の変更が
行なわれるため、その動作中の金属帯の移動長さが非常
に短かくなる。その結果伸率不良の長さが短かくなる。

【００２３】加えて、次圧延条件の目標荷重へ移行させ
る場合における下記表３の条件のもとでの従来技術と本
発明の比較結果を図１３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】同図によれば前圧延材と次圧延材の荷重変
更量が大きな場合はそれにつれて伸率不良長さの較差が
大きくなり、又目標圧延条件に到達後、ライン速度を加
速する本願第１発明より、目標伸率範囲到達後にライン
速度を加速する本願第３発明の方が更に伸率不良長さを
低減することが可能となっていることがわかる。

【００２６】

【実施例】ナローラップシーム溶接点がミルを通過する
場合の具体的実施例につき、図１乃至図４を使って示
す。

【００２７】まず本願第１発明の実施例について図１及
び図２を用いて説明すると、ナローラップシーム溶接点
が、ミル手前（たとえば1m手前）のＢ点に来た時にその
荷重がミル通過荷重となるように、軽荷重移行時間およ
びライン速度の減速時間を考慮してミル前減速開始点Ａ
点の位置を事前に演算する。

【００２８】前記溶接点が該Ａ点を通過すると同時にミ
ル通過速度（後述）を目標にしてライン速度の減速を開
始し、30〜200mpm程度のミル通過速度に到達すると同時
に、伸率制御から軽荷重移行に切替え、該荷重はミル通
過荷重を目標にして下げてゆく。その後ミル通過荷重に
到達すると同時に、一定荷重制御に切替え、ミル通過荷
重を保持して、前記溶接点のミル通過を行なう。

【００２９】溶接点がミル通過後のＣ点（たとえばミル
後1mの位置）を通過すると同時に一定荷重制御から目標
荷重移行に切替え、次圧延条件の目標荷重を目標にして
荷重を上げてゆく。目標荷重に到達後、伸率制御に切替
え、かつライン速度をミル通過速度から目標速度まで加
速することによって達成される。望ましくは、次圧延条
件の荷重および張力の目標範囲に到達後所定長さ通過す
るまでの間、その状態を継続させた後に伸率制御に切替
える第２発明法を採用することにより、伸率制御切替直
後に、伸率不良部分の見かけ上大きな伸率偏差に伴なっ
て発生する伸率のオーバーシュート現象を小さくするこ
とができ、スムーズな伸率制御への移行が達成できる
（図１及び図２は、目標荷重に到達後所定長さ金属帯が
通過するまでの間、目標荷重及び目標張力を保持させた
後に、伸率制御に切り替えた第２発明法の場合について
も記載している）。

【００３０】一方、第３発明法の実施例につき、図３及
び図４を用いて説明する。

【００３１】前記溶接点がミル通過し、目標荷重移行で
目標荷重に到達し伸率制御に切替えるまでの操作は、前
実施例の場合と同一の方法を実施する（図３及び図４
は、目標荷重に到達後所定長さ金属帯が通過するまでの
間、目標荷重及び目標張力を保持させた後に、伸率制御
に切り替えた第４発明法の場合についても記載してい
る）。そして伸率制御に切替えた後、伸率が目標伸率範
囲に到達するまでライン速度はミル通過速度を保持さ
せ、該目標伸率範囲に到達すると同時にライン速度を目
標速度まで加速することによって達成される。

【００３２】一般的に真の目標荷重を正確に推定するこ
とは難しく設定値との誤差は±20％程度有り、これによ
る伸率不良は伸率制御（フィードバック制御）により補
正されるが、この伸率制御においてライン速度に従って
伸率検出のサンプリングピッチ等を変更するような場合
は以上の第２実施例が非常に有効となる。

【００３３】これらに実施例においてはナローラップシ
ーム溶接点を軽荷重にてミル通過させる場合について述
べたが、ブライト調圧において溶接点をミル開放状態に
て（上／下ワークロールのギャップを開けて）通板させ
る場合や、ワークロール組替の場合においても、軽荷重
移行或いは目標荷重移行の方法につき本発明の適用が可
能である。

【００３４】更にサイズ、材質、伸率等の圧延条件の変
更される特異点がミルを通過する場合の具体的実施例に
ついて図５乃至図８を使って示す。

【００３５】まず本願第１発明の２つ目の実施例につい
て図５及び図６を用いて説明すると、特異点がミル手前
Ｂ点でライン速度の減速が完了するように、ライン速度
の減速時間を考慮して、ミル前減速開始点Ａ点の位置を
事前に演算する。

【００３６】特異点がこのＡ点を通過すると同時に、ミ
ル通過速度を目標にしてライン速度の減速を開始し、30
〜200mpm程度のミル通過速度に到達すると同時に、伸率
制御から制御切替直前の荷重での一定荷重制御に切替え
る。

【００３７】そして特異点がミル後Ｃ点を通過すると同
時に、一定荷重制御から目標荷重移行に切替え、次圧延
条件の目標荷重を目標にして荷重を上げ又は下げてゆ
く。目標荷重に到達後伸率制御に切替え、且つライン速
度をミル通過速度から目標速度まで加速することによっ
て達成される。前述の実施例の場合と同様に、次圧延条
件の目標荷重に到達後、所定長さ通過するまでの間その
状態を継続させた後、伸率制御に切り替える方が望まし
い（図５及び図６は第２発明法の場合についても記載し
ている）。

【００３８】更に本願第３発明の２つ目の実施例につい
て図７及び図８を用いて説明する。

【００３９】前記特異点がミルを通過し、目標荷重移行
で目標荷重に到達し伸率制御に切替えるまでの操作は前
記実施例と同一の方法を実施する（図７及び図８は、目
標荷重に到達後所定長さ金属帯が通過するまでの間、目
標荷重及び目標張力を保持させた後に、伸率制御に切り
替えた第４発明法の場合についても記載している）。そ
して伸率制御に切替えた後、伸率が目標伸率範囲に到達
するまでライン速度はミル通過速度を保持させ、該目標
伸率範囲に到達すると同時にライン速度を目標速度まで
加速することによって達成される。

【００４０】前記第２実施例と同様にライン速度に従っ
て伸率検出のサンプリングピッチ等を変更するような場
合はこの第４実施例が非常に有効となる。

【００４１】尚、第１乃至第８の実施例共、張力の変更
がない場合を記載したが、張力のみ或いは荷重と張力両
方を操作する場合においても同様な方法で実施すること
が出来ることは言うまでもない。

【００４２】前述したミル通過速度について固定値を用
いても良いが、サイズ、材質、伸率、調質圧延方法（湿
式、乾式）、表面仕上等により変更する方がより好まし
い。その理由を以下に説明すると、圧延速度、即ちライ
ン速度により、材料の変形抵抗やワークロールと板間の
摩擦係数が変化するため、ミル通過速度により圧延荷重
が図９のように変化する。従って材料に対して要求され
る最小圧延圧力から求まる最小圧延荷重、若しくはスリ
ップ防止の操業制約や圧延機能力から定まる最小圧延荷
重以上の圧延荷重を確保可能なミル通過速度を選定すべ
きである。この場合図１０のように、予め定めたテーブ
ル等からミル通過速度を求めても良いし、圧延荷重予測
モデル式を用い、図１１のようにミル通過速度を求める
ことも可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した様に本発明法によれば、金
属帯のナローラップシーム溶接点や圧延条件変更に係る
特異点の調質圧延機通過に伴なう伸率不良の長さが低減
でき、製品の歩留を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明に係る調質圧延方法の実施例工程を示
す説明図である。

【図２】そのフローチャート図である。

【図３】第３発明に係る調質圧延方法の実施例工程を示
す説明図である。

【図４】そのフローチャート図である。

【図５】第１発明に係る調質圧延方法の２つ目の実施例
工程を示す説明図である。

【図６】そのフローチャート図である。

【図７】第３発明に係る調質圧延方法の２つ目の実施例
工程を示す説明図である。

【図８】そのフローチャート図である。

【図９】調質圧延方式別のミル通過速度と圧延荷重との
関係を示すグラフである。

【図１０】ミル通過速度を求めるための予め定められた
テーブルの一例を示す説明図である。

【図１１】ミル通過速度演算用のフローチャートを示す
説明図である。

【図１２】ミル通過荷重へ移行させる場合及びミル通過
荷重から次圧延条件の目標荷重へ移行させる場合におけ
る従来技術と本発明との伸率不良長さの比較結果を示す
グラフである。

【図１３】次圧延条件の目標荷重へ移行させる場合にお
ける従来技術と本発明との伸率不良長さの比較結果を示
すグラフである。

【図１４】ナローラップシーム溶接点のミル通過時にお
ける圧延制御変更の工程説明図である。

【図１５】圧延条件の変更される特異点のミル通過時に
おける圧延制御変更の工程説明図である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条
   件の変更される特異点或いはナローラップシーム溶接点
   が連続式調質圧延機を通過する直前までにライン速度を
   ミル通過速度に減速させ、該ミル通過速度に到達した後
   そのライン速度を保持すると共に、伸率制御から一定荷
   重制御に切替え、上記特異点或いは溶接点が該圧延機を
   通過した後、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方
   を操作し、その目標範囲に到達後伸率制御に切替えると
   共に、上記ミル通過速度から加速することを特徴とする
   調質圧延方法。
2. 【請求項２】 金属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条
   件の変更される特異点或いはナローラップシーム溶接点
   が連続式調質圧延機を通過する直前までにライン速度を
   ミル通過速度に減速させ、該ミル通過速度に到達した後
   そのライン速度を保持すると共に、伸率制御から一定荷
   重制御に切替え、上記特異点或いは溶接点が該圧延機を
   通過し、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方を操
   作してその目標範囲に到達した後に、所定長さ通過する
   までの間その状態を継続させてから、伸率制御に切替え
   ると共に、上記ミル通過速度から加速することを特徴と
   する調質圧延方法。
3. 【請求項３】 金属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条
   件の変更される特異点或いはナローラップシーム溶接点
   が連続式調質圧延機を通過する直前までにライン速度を
   ミル通過速度に減速させ、該ミル通過速度に到達した後
   そのライン速度を保持すると共に、伸率制御から一定荷
   重制御に切替え、上記特異点或いは溶接点が該圧延機を
   通過した後、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方
   を操作し、その目標範囲に到達後伸率制御に切替え、更
   に所定の伸率範囲に到達した後に上記ミル通過速度から
   加速することを特徴とする調質圧延方法。
4. 【請求項４】 金属帯のサイズ、材質、伸率等の圧延条
   件の変更される特異点或いはナローラップシーム溶接点
   が連続式調質圧延機を通過する直前までにライン速度を
   ミル通過速度に減速させ、該ミル通過速度に到達した後
   そのライン速度を保持すると共に、伸率制御から一定荷
   重制御に切替え、上記特異点或いは溶接点が該圧延機を
   通過した後、圧延荷重或いは張力のうち少なくとも一方
   を操作してその目標範囲に到達した後に、所定長さ通過
   するまでの間その状態を継続させてから伸率制御に切替
   え、更に所定の伸率範囲に到達した後に上記ミル通過速
   度から加速することを特徴とする調質圧延方法。