JP2799275B2 - メッキ設備及びその運転方法 - Google Patents

メッキ設備及びその運転方法

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JP2799275B2
JP2799275B2 JP5038135A JP3813593A JP2799275B2 JP 2799275 B2 JP2799275 B2 JP 2799275B2 JP 5038135 A JP5038135 A JP 5038135A JP 3813593 A JP3813593 A JP 3813593A JP 2799275 B2 JP2799275 B2 JP 2799275B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメッキ設備の運転方法に
係わり、特に、熱延ストリップコイルを材料として亜鉛
メッキ鋼板を製造するメッキ設備及びその運転方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱延ストリップコイル（以下、適
宜ホットコイルという）を材料としてメッキ鋼板を製造
するメッキ設備では、例えば「製鉄機械設備総覧」（昭
和５５年３月２５日発行）に記載のように、ホットコイ
ルはコイル巻出機、ストリップ溶接機、酸洗ラインを経
て加熱・還元炉を通り、メッキ浴槽でメッキされ、次い
でスキンパスミル等を経て製品となる構成が採用されて
いる。この設備で作られる製品は熱延材メッキ鋼板と呼
ばれている。
【０００３】一方、冷延材メッキ鋼板は、例えば特開昭
５６−１２２６１１号公報に記載のように、ホットコイ
ルを酸洗ラインを通した後、可逆式又はタンデム式の冷
間圧延機を通して冷延材メッキラインに通す設備にて製
造される。この設備の場合、通常、酸洗ライン、圧延ラ
イン、メッキライン等は独立した設備として構成され、
これら独立したラインを順次通すため各設備が、巻出機
及び巻取機を備えている。これら各設備のうち圧延ライ
ンについては、ホットコイルから一貫して製造する一貫
製鉄所ではタンデム式の冷間圧延機を使用する例が多
く、ホットコイルを購入するいわゆる単圧メーカーと呼
ばれるメーカーでは、可逆式冷間圧延機を採用するのが
一般である。
【０００４】また、上記の特開昭５６−１２２６１１号
公報に記載の従来技術では、酸洗ライン、圧延ライン、
メッキライン等の各設備に巻出機及び巻取機を設け、こ
れらを独立した設備として構成しつつ、各設備を結合し
て設備間の整合をプロセスコンピュータで制御すること
により、独立した設備としての処理工程と連続した処理
工程とを選択することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。熱延材メッキ鋼板を
製造する従来のメッキ設備では、冷延材メッキ鋼板に比
較し大幅に安いコストでメッキ鋼板を製造できるが、板
厚を薄くするには熱間圧延の仕上り厚を薄くすることが
困難なため限界がある。すなわち、通常のホットストリ
ップミルは通常５〜７スタンドのタンデム式仕上ミルで
構成されている。実用的な板厚の最小値は１．２ｍｍで
あるが仕上ミルが６〜７スタンドでも１．２ｍｍの板厚
の鋼板を生産するには、強圧下による作業ロールの肌荒
れ、並びに通板・尻抜時の板曲りや絞り込みなどが多発
するため生産性が極めて悪い。然るに市場ではそれより
薄い１．０〜０．８ｍｍの板厚が要望されているが実現
されていない。
【０００６】冷延材メッキ鋼板の製造設備では、製品板
厚はより薄くできるが、酸洗ライン、圧延ライン、メッ
キライン等の独立したラインを順次通すため各設備が、
巻出機、巻取機、ストリップ接合用の溶接機などを重複
して必要となり、全体の設備費が嵩む上に各設備間のコ
イルの搬送費が付加され、生産費が上昇する。特開昭５
６−１２２６１１号公報に記載の従来技術にも同様にこ
の問題がある。また、単圧メーカーのように可逆式冷間
圧延機を使用する場合は、当該設備費、搬送費の問題の
他、可逆式冷間圧延機の宿命たるコイルの先端・後端を
圧延できず、歩留りも低下する欠点を有する。
【０００７】また、上記従来技術では、ユーザの要望す
る多品種のメッキ鋼板を即刻生産することは困難であ
る。例えば冷延材メッキラインのみを有するメーカー
は、多品種、小ロツトのコイルをタイムリーに購入する
ことができないし、これは熱延メッキ業者にとっても同
じ悩みである。これは、たとえ一貫製鉄所であっても、
ホットストリップミルに細切れな生産計画で操業を困難
にする犠牲を強いない限り同じ問題が存在する。
【０００８】本発明の目的は、熱延メッキ材に近い安い
コストで、ホットストリップミルで圧延困難な薄物圧延
を行わずに、ユーザの要望する多品種のメッキ鋼板を即
刻生産できるメッキ設備及びその運転方法を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明
は、熱延コイル巻出機、ストリップ溶接機、酸洗装置、
加熱・還元炉、メッキ浴槽、コイル巻取機をこの順序で
配置して有し、熱延ストリップコイルを材料として板表
面にメッキを行うメッキ設備において、前記酸洗装置と
前記加熱・還元炉との間に少なくとも１スタンドの冷間
圧延機を配置し、前記熱延ストリップコイルを１パス圧
延し得るようにする。また、好ましくは、前記冷間圧延
機は、メッキ製品の種類に応じて、前記熱延ストリップ
コイルを冷間圧延を行うか、空パスさせるかを選択的に
行えるようにする。更に、好ましくは、前記少なくとも
１スタンドの冷間圧延機は、冷間圧延機を複数スタンド
タンデム状に配置したものであり、該複数スタンドの冷
間圧延機を選択的に使用して前記熱延ストリップコイル
を圧延するものとする。 また、上記目的のため、本発明
は、熱延コイル巻出機、ストリップ溶接機、酸洗装置、
加熱・還元炉、メッキ浴槽、コイル巻取機をこの順序で
配置して有し、熱延ストリップコイルを材料として板表
面にメッキを行うメッキ設備の運転方法において、前記
酸洗装置と前記加熱・還元炉との間に少なくとも１スタ
ンドの冷間圧延機を配置し、メッキ製品の種類に応じ
て、前記冷間圧延機をオープンにして空パスさせそのま
ま前記メッキ浴槽にてメッキ処理を施す第１の工程と、
前記冷間圧延機にて冷間圧延を行った後に前記メッキ浴
槽にてメッキ処理を施す第２の工程とを選択的に行な
う。すなわち、メッキ製品の板厚の厚いものは第１の工
程を選択してメッキ処理を施し、メッキ製品の板厚の薄
いものは第２の工程を選択してメッキ処理を施す。
【００１０】
【作用】以上のように構成した本発明では、まず、板厚
の厚いメッキ製品を製造する場合には第１の工程を選択
し、冷間圧延機をオープンにして空パスさせそのままメ
ッキ処理を施す。すなわち、従来の熱延材メッキ設備と
して使用できる。
【００１１】板厚の薄いメッキ製品を製造する場合は第
２の工程を選択し、冷間圧延機にて冷間圧延を行った後
にメッキ処理を施す。例えば厚さ２ｍｍのホットコイル
を用い１スタンドの冷間圧延機で厚さ１．０ｍｍのメッ
キ鋼板、厚さ１．６ｍｍホットコイルで厚さ０．８ｍｍ
のメッキ鋼板を生産することができる。また、例えば生
産容易な１．６ｍｍの厚さ一定のホットコイルを用い、
圧下率を２０〜５０％と可変にすれば、厚さ１．２８〜
０．８ｍｍの範囲で製品板厚を変えることができ、小ロ
ット多品種の製品をタイムリーに出荷することができ
る。
【００１２】また、本発明では、冷間圧延機以外はすべ
て熱延材メッキ設備の機器を利用できるため、巻出機、
巻取機、ストリップ接合用の溶接機などの重複設置が不
要で、設備費も運転費も僅かの上昇に抑えられる。
【００１３】さらに、本発明では、スケールロスの低減
のメリットがある。すなわち、一般に熱延ストリップの
表面には酸化スケールが、片側で約１５μｍ、両面で計
３０μｍ程度付着し、これは酸洗でデスケールされるが
このスケールの厚みは板厚には無関係である。
【００１４】今、厚さ１．０ｍｍのホットコイルをデス
ケールすると、スケール損失は０．０３／１．０＝３％
の歩留り低下となる。
【００１５】本発明により厚さ２．０ｍｍのホットコイ
ルで厚さ１．０ｍｍの製品を作れば、０．０３／２＝
１．５％となり、歩留りが１．５％向上することにな
る。
【００１６】以上により本発明においては、熱延メッキ
材に近い安いコストで、ホットストリップミルで圧延困
難な薄物圧延を行わずに、ユーザの要望する多品種のメ
ッキ鋼板を即刻生産することができる。
【００１７】なお、熱延材メッキの場合は、焼鈍の必要
がないため加熱炉での加熱温度は５００℃程度で済む
が、冷間圧延されたものは焼鈍を要するため７００℃以
上に加熱する必要がある。ただし、熱延材は板厚が最大
４〜６ｍｍと厚い場合が多く、そのための加熱容量を炉
が保有している。冷間材は加熱温度を上げる必要がある
が冷間圧延後の板厚は１ｍｍ前後と薄いので、通板速度
を特に落さずに操業できる。また、上述の冷間圧延機を
例えば３台タンデムに設ければ、連続式冷延メッキ材の
最小板厚といわれる０．２７ｍｍも、厚さ１．８ｍｍの
ホットコイルから各スタンドの圧下率を５０％、５０
％、４０％と実現可能な圧下率によって得ることができ
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。まず、本発明を熱延材メッキ鋼板へ適用した実施例
を図１及び図２により説明する。
【００１９】図１において、本実施例のメッキ設備は、
ホットコイル１ａ，１ｂの巻出機５０ａ，５０ｂ、スト
リップ接合用の溶接機２、 No.１ブライドルロール３、
入側ルーパー４、酸洗装置５、 No.２ブライドルロール
６、冷間圧延機７、テンションメーター８、板厚計９、
No.３ブライドルロール１０、炉入側デフレクターロー
ル１１、加熱及び還元炉１２、シンクロール１４及びメ
ッキ浴１６を有するメッキポット１３、メッキ厚制御装
置１５、デフレクターローラー１７、 No.４ブライドル
ロール１８、スキンパスミル１９、デフレクターローラ
ー２０、出側ルーパー２１、 No.５ブライドルロール２
２、出側シャー２３、製品コイル２４の巻出機５１をこ
の順序で配置して構成されている。
【００２０】冷間圧延機７は酸洗装置５と加熱及び還元
炉１２との間に配置されている。冷間圧延機７は本実施
例では１台であり、薄物メッキ鋼板製造の場合は冷間圧
延機７で２０〜５０％の圧下を行なう。厚物の場合は、
冷間圧延機７はオープンにして空パスさせる。
【００２１】冷間圧延機７は小型で大圧下できること、
及び圧下率を変化させても板形状を損わない機能を有す
るものが望ましい。その最適な圧延機としてベンディン
グ力が付与されるワークロールと軸方向シフト可能な中
間ロールを有する６段ミルからなるＨＣ−ＭＩＬＬがあ
り、さらに中間ロールにもベンディング力を付与する手
段を設けたＵＣ−ＭＩＬＬも最適である。これらの圧延
機は１パスで５０％の圧下率を容易に達成し得、かつ圧
下率即ち圧延荷重を変えても板形状を平坦に安定して維
持する機能を有する。
【００２２】図２は冷間圧延機７及びその制御系を示
す。本実施例では、冷間圧延機７は例えばＨＣ−ＭＩＬ
Ｌであり、補強ロール２６，２６と、中間ロール２７，
２７と、ワークロール２８，２８とを有し、中間ロール
２７，２７は軸方向にシフト可能であり、ワークロール
２８，２８にはベンディング力が付与される構成となっ
ている。
【００２３】また、冷間圧延機７においては、従来の板
厚制御方法と同様にして圧延材１の板厚がフィードバッ
ク制御せしめられる。すなわち、冷間圧延機７の下流側
には板厚計９が設けられており、冷間圧延機７のワーク
ロール２８，２８間で圧延された圧延材１の板厚が、か
かる板厚計９で測定されるようになっている。そして、
板厚計９で測定された板厚測定値：ｈａ が板厚制御目
標設定装置３４からの板厚制御目標値：ｈＡＧＣ と板
厚比較装置３３で比較され、それらの偏差に応じた信号
が圧延荷重調節装置３２に送られる。圧延荷重調節装置
３２には、上記板厚比較装置３３からの板厚偏差信号
と、ロードセル２５からの冷間圧延機７における圧延荷
重信号と、圧下位置検出器３０からの圧下位置信号が入
力され、圧延荷重信号として、油圧圧下制御装置３１へ
出力されるようになっている。また、板厚制御目標値を
圧延材１の板厚よりも大きく設定すれば圧延荷重が０と
なり、圧延機をオープンにして空パスさせることができ
る。
【００２４】図３は、冷延材メッキ鋼板を主体により薄
いメッキ鋼板を製造するラインを示すもので、冷間圧延
機としてNo. １〜No. ３の３台の圧延機７Ａ，７Ｂ，７
Ｃが設けてあり、厚さ１．８ｍｍ程度のホットコイルか
ら最低、厚さ０．２７ｍｍのメッキ鋼板を製造し得るも
のである。各圧延機の間にテンションメーター８Ａ，８
Ｂが配置されている。
【００２５】図３の例で、 No.２の圧延機７Ｂのワーク
ロールを交換する場合、No．１の圧延機７Ａと No.３の
圧延機７Ｃのみで圧延できる板厚に設定し、No．２の圧
延機７Ｂはロール間隙をオープンにしてワークロール交
換を行なう。新ロールを交換後は、３台の圧延機７Ａ，
７Ｂ，７Ｃを使用して圧延を行なう。その切換時の圧延
機モーターの速度は最終スタンドの速度を一定にし、板
破断を起さぬよう、スタンド間のテンションメーター８
Ａ，８Ｂにより板張力を一定に保つように他のスタンド
速度を制御する。
【００２６】上記の図１〜図３の実施例によれば、ま
ず、熱延材メッキ鋼板の薄物用の代わりとして経済的な
メッキ鋼板を提供できる。通常のホットストリップミル
で商業上可能な最低板厚は１．２ｍｍで、これらも強圧
下によるロールの肌あれ、通板尻抜け時の板曲りや絞り
込みによるトラブルの発生頻度が高く、操業上細心の注
意を要する圧延で、当然ながら生産コストも大幅に割高
となる。さらにこれを薄くしたいとの要望があるも、操
業の困難性はさらに厳しくなる。仮りに厚さ１．０ｍｍ
の熱間圧延ができたとしても、厚さ２．０ｍｍの圧延に
比べれば生産性は２分の１に低下するし、スケールロス
は１．５％が３％に上昇し、コイル１トン当り９００￥
の損失となる。
【００２７】一方、厚さ２．０ｍｍから１．０ｍｍに冷
間圧延するに要するエネルギーはトン当り１５ＫＷＨｒ
で３００￥程度で済み、トン当り６００￥の節減とな
る。
【００２８】また、通常の冷延材メッキ鋼板製造ライン
の如く、板厚を最低０．２７ｍｍ確保するためには、厚
さ１．８ｍｍの熱延材を材料とし冷間圧延機を３台設け
る必要がある。本実施例では、酸洗装置５、冷間圧延機
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ（図３参照）、メッキ装置１３が一貫
となっているため、通常の独立した酸洗ライン、冷間圧
延機、メッキラインの如く巻出機、巻取機、ストリップ
接合用の溶接機の重複設置が避けられて設備費も経済的
となり、かつライン間の２回のコイル搬送がなくなり平
均して５Ｋ￥／トンの節約となる。
【００２９】また、操業に必要な人員も合理化できる。
大手の一貫製鉄所を除けば上記ラインの中で冷間圧延機
は１スタンドの可逆式圧延機が一般に使用されている。
この例についていえば、酸洗ライン２名、圧延機２名、
メッキライン３名、都合７名３交替として計２１名の人
員が必要である。これを本実施例の一貫ラインでは４名
×３＝１２名で済み、９名の低減が計れる。また、歩留
りにしても可逆式冷間圧延機ではコイル先後端の非圧延
部が残り、歩留り低下は一般に３％である。本実施例で
は、これがゼロになることが可能となり、トン６０Ｋ￥
として１８００￥、年２０万トンの生産として、３億６
０００万円の収益向上となる。
【００３０】さらに、冷間圧延機７（または７Ａ，７
Ｂ，７Ｃ）は通常の可逆式圧延機の圧延速度（１０００
〜１４００ｍ／ｍｉｎ）に比し１８０ｍ／ｍｉｎ以下の
低速のため、作業ロール径は通常の４００〜５００ｍｍ
に比し２００〜３００ｍｍと小さくできるため、圧延荷
重も小さく小型に製作することができる。また、可逆式
圧延機のように左右の巻取機やコイルの巻出装置などが
不要のため、３台の圧延機でも高速の可逆式圧延機とほ
ぼ同じ設備費で製作できる。
【００３１】なお、ロール組替時にメッキラインを止め
ないためにルーパーを設けることも考えられるが、図３
に示す実施例ではロール組替時には３スタンド中２スタ
ンドで圧延できる板厚としておき、組替えるべきスタン
ドを空パスさせておく状態でロール交換を行えば、この
ためのルーパーは不要である。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、熱延メッキ材に近い安
いコストで、ホットストリップミルで圧延困難な薄物圧
延を行わずに、ユーザの要望する多品種のメッキ鋼板を
即刻生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるメッキ設備の概略図で
ある。
【図２】図１に示す冷間圧延機及びその制御計を示す図
である。
【図３】図１で冷間圧延機を３台にした例を示す。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 熱延材コイル ２ 溶接機 ３ No.１ブライドルロール ４ 入側ルーパー ５ 酸洗装置 ６ No.２ブライドルロール ７ 冷間圧延機 ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 冷間圧延機 ８ テンションメーター ９ 板厚計 １０ No.３ブライドルロール １１ 炉入側デフレクターロール １２ 加熱及び還元炉 １３ メッキポット １４ シンクロール １５ メッキ厚制御装置 １６ メッキ浴 １７ デフレクターローラー １８ No.４ブライドルロール １９ スキンパスミル ２０ デフレクターローラー ２１ 出側ルーパー ２２ No.５ブライドルロール ２３ 出側シャー ２４ 製品コイル ５０ａ，５０ｂ コイル巻出機 ５１ コイル巻取機
フロントページの続き (72)発明者 中村 恒雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平２−70048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−48592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−119607（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−78050（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40 B21C 47/26

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱延コイル巻出機、ストリップ溶接機、
    酸洗装置、加熱・還元炉、メッキ浴槽、コイル巻取機を
    この順序で配置して有し、熱延ストリップコイルを材料
    として板表面にメッキを行うメッキ設備において、 前記酸洗装置と前記加熱・還元炉との間に少なくとも１
    スタンドの冷間圧延機を配置し、前記熱延ストリップコ
    イルを１パス圧延し得るようにしたことを特徴とするメ
    ッキ設備。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のメッキ設備において、前
    記冷間圧延機は、メッキ製品の種類に応じて、前記熱延
    ストリップコイルを冷間圧延を行うか、空パスさせるか
    を選択的に行えるようにしたことを特徴とするメッキ設
    備。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のメッキ設備において、前
    記少なくとも１スタンドの冷間圧延機は、冷間圧延機を
    複数スタンドタンデム状に配置したものであり、該複数
    スタンドの冷間圧延機を選択的に使用して前記熱延スト
    リップコイルを圧延することを特徴とするメッキ設備。
  4. 【請求項４】 熱延コイル巻出機、ストリップ溶接機、
    酸洗装置、加熱・還元炉、メッキ浴槽、コイル巻取機を
    この順序で配置して有し、熱延ストリップコイルを材料
    として板表面にメッキを行うメッキ設備の運転方法にお
    いて、 前記酸洗装置と前記加熱・還元炉との間に少なくとも１
    スタンドの冷間圧延機を配置し、メッキ製品の種類に応
    じて、前記冷間圧延機をオープンにして空パスさせその
    まま前記メッキ浴槽にてメッキ処理を施す第１の工程
    と、前記冷間圧延機にて冷間圧延を行った後に前記メッ
    キ浴槽にてメッキ処理を施す第２の工程とを選択的に行
    なうことを特徴とするメッキ設備の運転方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のメッキ設備の運転方法に
    おいて、メッキ製品の板厚の厚いものは前記第１の工程
    を選択してメッキ処理を施し、メッキ製品の板厚の薄い
    ものは前記第２の工程を選択してメッキ処理を施すこと
    を特徴とするメッキ設備の運転方法。
  6. 【請求項６】 請求項４記載のメッキ設備の運転方法に
    おいて、熱延ストリップコイルでの材料の板厚は同じと
    し、前記第１の工程または第２の工程の選択と、第２の
    工程において前記冷間圧延機での圧下率を変えることに
    より多種の板厚を有するメッキ製品を製造することを特
    徴とするメッキ設備の運転方法。
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