JP3284913B2 - 熱延鋼帯の圧延方法 - Google Patents

熱延鋼帯の圧延方法

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JP3284913B2 JP03790297A JP3790297A JP3284913B2 JP 3284913 B2 JP3284913 B2 JP 3284913B2 JP 03790297 A JP03790297 A JP 03790297A JP 3790297 A JP3790297 A JP 3790297A JP 3284913 B2 JP3284913 B2 JP 3284913B2
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  • General Induction Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向に材質の
均一な熱延鋼帯を製造する圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱延鋼帯の材質と圧延仕上温度は密接な
関係があり、熱延鋼帯の材質を長手方向に均一にするた
めには、圧延仕上温度を一定にする必要がある。仕上圧
延機入側温度計でみると、粗バーの温度は前方から後方
へと低くなっていく。これは、粗バーの後方ほど仕上圧
延の待ち時間が長く、仕上圧延前の熱の散逸が大きいこ
とに起因する。一般的に行われている対策としては、仕
上加速圧延がある。粗バーの後方ほど仕上圧延速度が速
くなるようにして、仕上圧延時間を短縮することにより
圧延中の温度低下を抑制して、粗バーの前方と後方で圧
延仕上温度が同じになるようにする。ただし、圧延速度
を変えるだけでは精密な温度制御を行うことは難しい。
圧延機のモーターパワーには制限があり、圧延速度をい
くらでも大きくできるわけではない。圧延速度を上げる
と、圧延荷重も大きくなり、板クラウンが大きくなる。
ロールの肌荒れ、表面疵も問題である。
【0003】この他の方法としては、特開平7−155
822号公報の技術がある。これは、粗圧延機と仕上圧
延機の間に設置した通電加熱装置で粗バーを所定温度に
加熱することにより、圧延仕上温度を所定温度に保つと
いうものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通電加
熱方式は、電極を粗バーに接触させて直接粗バーに通電
するために、粗バーと電極の間でスパークが発生しやす
く、粗バーの表面に疵を生じる恐れがある。また、高価
な電極の消耗が激しく、メンテナンス性にも問題があ
る。
【0005】本発明の目的は上記の問題を解決するため
に、圧延仕上温度を熱延鋼帯の長手方向について一定に
保ち、熱延鋼帯の材質を均質化する圧延方法を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 1. スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーとなし、粗
バーを複数のスタンドからなる仕上圧延機で仕上加速圧
延して熱延鋼帯とする熱間圧延方法において、粗圧延機
と仕上圧延機の間に粗バーの幅方向全体を加熱するソレ
ノイド型誘導加熱装置および前記ソレノイド型誘導加熱
装置の入側、仕上圧延機入側、および仕上圧延機出側に
鋼片温度測定装置を設置し、該ソレノイド型誘導加熱装
置による加熱制御に、粗バー厚さ、仕上圧延機入側温
度、仕上圧延速度、仕上圧下スケジュール、および圧延
仕上げ温度を用い熱延鋼帯の圧延仕上温度が長手方向に
一定になるように加熱制御することを特徴とする熱延鋼
帯の圧延方法。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明者は圧延仕上温度を熱延鋼
帯の長手方向について一定に保ち、熱延鋼帯の材質を均
質化する圧延方法について鋭意研究を重ねた。その結
果、本発明者は、熱延鋼帯を製造する熱間圧延設備にお
いて、粗圧延機と仕上圧延機の間に、粗バーを幅方向全
体にわたって加熱することのできるソレノイド型誘導加
熱装置を設置し、仕上圧延機の入側において、粗バーの
長手方向に所定の温度分布を持たせるように粗バーを誘
導加熱することによって、圧延仕上温度が熱延鋼帯の長
手方向に一定になるようにして、熱延鋼帯の材質を均質
化する本発明の熱延鋼帯の圧延方法を見出し、本発明を
完成させた。
【0008】すなわち、本発明は製造条件を下記範囲に
限定することにより、圧延仕上げ温度を熱延鋼帯の長手
方向について一定に保ち、熱延鋼帯の材質を均質化する
ことが可能な熱延鋼帯の圧延方法を得ることができる。
【0009】以下に本発明の製造条件の限定理由につい
て説明する。 (1)熱延鋼帯の圧延方法 図1は本発明の実施形態の一例を示す熱間圧延設備の概
略側面図である。所定温度のスラブは粗圧延機1で粗圧
延されて粗バー2となる。粗バー2はテーブルロール3
で仕上圧延機9に送られる途中、粗圧延機1と仕上圧延
機9の間に設置したソレノイド型誘導加熱装置6によっ
て、幅方向全体にわたって加熱された後、仕上圧延機9
で仕上圧延されて所定厚さの熱延鋼帯となる。
【0010】さらに、本発明を実施する熱間圧延設備
は、粗バー2または熱延鋼帯の温度検出手段として、加
熱装置入側温度計4、仕上圧延機入側温度計8、スタン
ド間温度計10、および仕上圧延機出側温度計11を備
える。粗バー2がソレノイド型誘導加熱装置6を通過す
るときの搬送速度は、ソレノイド型誘導加熱装置6の入
側または出側に設けられた、搬送速度検出用テーブルロ
ール5の回転速度から求める。制御装置7は、あらかじ
め設定された加熱パターンや、上記の温度検出手段で測
定された粗バー2の温度、および粗バー2がソレノイド
型誘導加熱装置6を通過するときの搬送速度をもとにし
て、仕上圧延機出側温度計11で測定される圧延仕上温
度が、熱延鋼帯の長手方向に一定となるように、ソレノ
イド型誘導加熱装置6の出力を制御する。
【0011】粗バー2の加熱パターンは以下のようにし
て設定される。スラブ加熱温度や圧延速度といった操業
条件について、被圧延材の温度予測計算を行い、その結
果から圧延仕上温度が目標温度となるために必要な粗バ
ー2の昇温パターンを計算する。ソレノイド型誘導加熱
装置6の出力Qと、粗バー2の昇温量ΔTの間には次の
(1)式で表される関係がある。
【0012】 ΔT=C×Q/(W×H×V) …(1) ここで、Wは粗バー2の幅、Hは粗バー2の厚さ、Vは
粗バー2がソレノイド型誘導加熱装置6を通過するとき
の搬送速度である。Cは粗バー2の比熱や比重、ソレノ
イド型誘導加熱装置6の加熱効率などによって決まる定
数である。(1)式によって、粗バー2の昇温パターン
からソレノイド型誘導加熱装置6の出力パターンを得る
ことができる。
【0013】以上は、温度予測計算による設定方法であ
るが、操業データに十分な蓄積がある場合には、粗バー
厚さ、仕上圧延機入側温度、仕上圧延速度、仕上圧下ス
ケジュール、および圧延仕上温度の関係を重回帰式にす
るか、テーブル化しておき、それらをもとにソレノイド
型誘導加熱装置6の出力パターンを設定してもよい。
【0014】圧延中に実測された粗バー2の温度が、設
定温度からずれているときには、補正が必要である。そ
ういった場合には、加熱装置入側温度計4の検出温度を
制御装置7にフィードフォワードするか、仕上圧延機入
側温度計8、スタンド間温度計10または仕上圧延機出
側温度計11の検出温度をフィードバックし、粗バー2
の搬送速度をもとに、ソレノイド型誘導加熱装置6の出
力を変えて、粗バー2の温度が所定温度になるようにす
る。
【0015】本発明の加熱手段はソレノイド型誘導加熱
装置による加熱方式である。これは以下の理由による。
粗圧延機1と仕上圧延機9の間で、粗バー2を加熱する
手段としては、ガスバーナー、通電加熱装置、および誘
導加熱装置が考えられる。ガスバーナーは粗バー2の温
度をほとんど制御できないために、本発明の加熱手段と
はなり得ない。通電加熱装置は前述したように、電極を
粗バーに接触させて直接粗バーに通電するために、粗バ
ーと電極の間でスパークが発生しやすく、粗バーの表面
に疵を生じる恐れがあり、また、高価な電極の消耗が激
しく、メンテナンス性にも問題があり好ましくない。誘
導加熱装置は制御応答性に優れ、粗バーに非接触で加熱
できるため、粗バーに疵をつける恐れもないことから、
この中では最も優れた加熱方式であるといえる。
【0016】誘導加熱装置には、磁束が粗バー2の板厚
方向と平行に発生するトランスバース型と、長手方向と
平行に発生するソレノイド型の二つの形式がある。この
うち、トランスバース型には、粗バー2のエッジ部が過
加熱になりやすく、エッジ部の温度が上がりすぎるとい
う問題がある。両者の加熱効率を、粗バー2の板厚30
〜40mmで比較すると、トランスバース型が0.65
であるのに対し、ソレノイド型は0.75と高い。
【0017】以上のことから、本発明の加熱手段はソレ
ノイド型誘導加熱装置となっている。上記したように本
発明の製造方法によれば、圧延仕上温度を熱延鋼帯の長
手方向について一定に保ち、熱延鋼帯の材質を均質化す
ることが可能となる。以下に本発明の実施例を挙げ、本
発明の効果を立証する。
【0018】
【実施例】厚さ226mmの鋼スラブを1200℃に加
熱し、粗圧延により厚さ30mmの粗バーとしてから、
仕上圧延機で仕上圧延して厚さ1.6mmの熱延鋼帯を
製造した。図2に仕上圧延機最終スタンドの圧延速度の
変化を示す。仕上加速圧延を行っている。
【0019】ソレノイド型誘導加熱装置による粗バーの
加熱を行わない場合、圧延仕上温度の熱延鋼帯長手方向
分布は図3のようになる。仕上加速圧延によって先端部
付近で最も低く、後方ほど高くなっている。最低温部と
最高温部の温度差は約25℃である。良好な材質を得る
ために必要な圧延仕上温度の目標は820℃であるが、
目標温度を超えているのは、後端付近のみである。
【0020】上記の条件で、圧延仕上温度が820℃に
なるために必要な、ソレノイド型誘導加熱装置による粗
バー昇温量を予測計算した結果を図4に示す。粗バーに
図4の昇温量を与えるようにソレノイド型誘導加熱装置
を制御して、同じ条件で実際に圧延したときの、圧延仕
上温度の熱延鋼帯長手方向温度分布を図5に示す。仕上
圧延機出側温度計からのフィードバック制御も加わり、
ほぼ820℃に近い圧延仕上温度が熱延鋼帯の長手方向
全体にわたり得られている。また、熱延鋼帯の表面性状
も良好であった。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、粗圧延機と仕上圧延機
の間に、ソレノイド型誘導加熱装置を設置し、製造条件
を特定することにより、圧延仕上温度が熱延鋼帯の長手
方向に一定となり、長手方向に材質の均一な熱延鋼帯を
製造することができ、歩留りも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る熱間圧延設備の各装
置の構成を示す概略側面図。
【図2】本発明の実施例に係る仕上圧延機最終スタンド
の圧延速度変化を示す図。
【図3】粗バーを誘導加熱しない場合の圧延仕上温度変
化を示す図。
【図4】圧延仕上温度を目標温度にするために必要な粗
バー昇温量を示す図。
【図5】本発明の実施例に係る粗バーを誘導加熱した場
合の圧延仕上温度を示す図。
【符号の説明】
1…粗圧延機 2…粗バー 3…テーブルロール 4…加熱装置入側温度計 5…搬送速度検出用テーブルロール 6…ソレノイド型誘導加熱装置 7…制御装置 8…仕上圧延機入側温度計 9…仕上圧延機 10…スタンド間温度計 11…仕上圧延機出側温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 雅明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 寺内 琢雅 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 江田 尚智 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−155822(JP,A) 「富士時報」Vol.68 No.4 1995,第220〜第224頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーと
    なし、粗バーを複数のスタンドからなる仕上圧延機で仕
    上加速圧延して熱延鋼帯とする熱間圧延方法において、 粗圧延機と仕上圧延機の間に粗バーの幅方向全体を加熱
    するソレノイド型誘導加熱装置および前記ソレノイド型
    誘導加熱装置の入側、仕上圧延機入側、および仕上圧延
    機出側に鋼片温度測定装置を設置し、該ソレノイド型誘
    導加熱装置による加熱制御に、粗バー厚さ、仕上圧延機
    入側温度、仕上圧延速度、仕上圧下スケジュール、およ
    び圧延仕上げ温度を用い熱延鋼帯の圧延仕上温度が長手
    方向に一定になるように加熱制御することを特徴とする
    熱延鋼帯の圧延方法。
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