JP3312568B2 - 熱延鋼帯の圧延方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続熱間圧延設備
を用いた熱延鋼帯の圧延方法及び製造装置に係り、特に
仕上圧延機の入側に設置された粗バー加熱装置で被圧延
材を加熱することにより、仕上圧延機の各スタンドにお
ける圧延荷重、圧延動力を設備の許容値（以下、設備的
許容値と称する）内に収めて設備緊急停止による圧延失
敗を回避できるようにした圧延鋼帯の圧延方法及び製造
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱延鋼帯は、加熱炉において被
圧延材であるスラブを所定温度に加熱し、この加熱され
たスラブを、粗圧延機で所定厚さに粗圧延して粗バーと
し、次いでこの粗バーを、複数のスタンドからなる仕上
圧延機で仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯とし、この熱
延鋼帯を、ランナウトテーブル上の冷却スタンドにおい
て冷却した後に、コイラーで巻き取ることにより製造さ
れる。

【０００３】ところで、このような熱延鋼帯の製造過程
において、特に仕上圧延での圧延荷重、圧延動力は、被
圧延材の長さ方向で一定ではない。すなわち、粗バー
は、仕上圧延機の入側で滞留する時間が長い。そのた
め、温度降下の大きい尾端側に至るほど、被圧延材の変
形抵抗が大きくなり、圧延荷重、圧延動力は大きくなる
傾向になる。

【０００４】この際、この圧延荷重、圧延動力が、設備
的許容値以上に大きくなる場合には、設備破損に繋が
る。そのため、通常では、その保護策として、設備的許
容値よりも５〜１０％低下した値に、設備緊急停止回路
の動作値（以下、設備緊急停止限界値と称する）が設定
されていることが多い。

【０００５】しかしながら、この種の設備緊急停止回路
では、直接の設備破損は回避することができるものの、
設備的許容値に近い高負荷材を圧延するような際には、
加熱温度のバラツキ、粗圧延時の被圧延材の温度降下量
のバラツキ等、粗バーの温度条件の変動等により、設備
緊急停止回路が動作して、圧延失敗の発生する可能性が
高い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
熱延鋼帯の圧延方法においては、設備的許容値に近い高
負荷材を圧延する際に、設備緊急停止による圧延失敗の
発生する可能性が高いという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、設備的許容値に近い高負
荷材を圧延する際に、仕上圧延機の各スタンドにおける
圧延荷重、圧延動力を設備的許容値内に収めて、設備的
緊急停止による圧延失敗を回避することが可能な熱延鋼
帯の圧延方法及び製造装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、所定温度に加熱されたスラブを粗圧延
機で所定厚さに圧延して粗バーとし、次いで当該粗バー
を複数のスタンドからなる仕上圧延機で仕上圧延して所
定厚さの熱延鋼帯とするようにした熱延鋼帯の圧延方法
において、仕上圧延機の入側に、粗バーをその幅方向全
体にわたって加熱するための粗バー加熱装置を設置し、
仕上圧延機の各スタンドにおける圧延荷重、圧延動力測
定値、および粗バー加熱装置の入側における粗バーの温
度測定値に基づいて、仕上圧延機の各スタンドにおける
圧延荷重、圧延動力が設備緊急停止限界値以下となるよ
うに、粗バーの該当部分を粗バー加熱装置により必要な
温度まで加熱するようにしている。

【０００９】従って、本発明の熱延鋼帯の圧延方法にお
いては、圧延開始後、仕上圧延機の各スタンドにおける
圧延荷重、圧延動力、および粗バー加熱装置の入側にお
ける粗バーの温度を測定し、これらを基に被圧延材の各
部での圧延荷重、圧延動力を推定し、その結果推定値が
いずれかのスタンドで設備緊急停止限界値に達すること
を判定した場合には、その部分が設備緊急停止限界値に
達しないように、祖バーの該当部分を粗バー加熱装置で
必要な温度まで加熱することにより、被圧延材の変形抵
抗を下げて、仕上圧延時の圧延荷重、圧延動力を低減さ
せ、設備緊急停止回路の動作による圧延失敗を回避する
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】まず、本発明の考え方について述
べる。熱延鋼帯の連続熱間圧延設備において、仕上圧延
機では、その各スタンドで被圧延材を圧延開始後、当該
被圧延材の圧延途中で、圧延荷重、圧延動力を連続的に
測定することが可能である。

【００１１】そこで、本発明では、圧延開始後、仕上圧
延機の各スタンドにおける圧延荷重、圧延動力測定値
と、残りの粗バー長さ、粗バー温度降下予測式、変形抵
抗式等から、被圧延材の各部での圧延荷重、圧延動力を
推定算出し、その結果いずれかのスタンドで設備緊急停
止限界値に達することを判定した場合には、その部分が
設備緊急停止限界値に達しないように、仕上圧延機の入
側に設置した粗バー加熱装置で粗バーの当該部分を必要
な温度まで加熱して、被圧延材の変形抵抗を下げること
により、仕上圧延時の圧延荷重、圧延動力を低減させ
て、設備緊急停止回路の動作による圧延失敗を回避しよ
うとするものである。

【００１２】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、本発明による熱延鋼帯の圧延方法を適用し
た連続熱間圧延設備の一実施の形態を示す概要図であ
る。

【００１３】なお、ここでは、加熱炉、粗圧延機（２ス
タンド）、粗バー加熱装置、仕上圧延機（７スタンド）
から構成される熱延ラインについて、硬質ハイテン材を
圧延するケースについて示している。

【００１４】図１において、加熱炉１において被圧延材
であるスラブを所定温度に加熱し、この加熱されたスラ
ブを、粗圧延機２で所定厚さに粗圧延して粗バーとし、
次いでこの粗バーを、複数のスタンドからなる仕上圧延
機３で仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯とし、この熱延
鋼帯を、ランナウトテーブル上の冷却装置４において冷
却した後に、コイラー（巻取機）５で巻き取るようにし
ている。

【００１５】一方、仕上圧延機３の入側には、粗圧延機
２によって粗圧延された粗バーを、その幅方向全体にわ
たって加熱するための粗バー加熱装置６を設置してい
る。また、粗バー加熱装置６の入側には、そこを通過す
る粗バーの温度を測定するための粗バー加熱装置入側温
度計７を設置している。

【００１６】さらに、仕上圧延機の各スタンドには、ス
タンドにおける圧延荷重、圧延動力を検出するための圧
延荷重検出器８、圧延動力検出器９をそれぞれ設置して
いる。

【００１７】さらにまた、粗バー加熱装置６における加
熱を制御するための制御器１０を設置している。すなわ
ち、この制御器１０は、圧延荷重検出器８、圧延動力検
出器９による仕上圧延機３の各スタンドにおける圧延荷
重、圧延動力測定値、および粗バー加熱装置入側温度計
７による粗バー加熱装置入側の粗バー温度測定値に基づ
いて、残りの粗バー長さ、粗バー温度降下予測式、変形
抵抗式等から、被圧延材の各部での圧延荷重、圧延動力
を推定算出し、その結果いずれかのスタンドで設備緊急
停止限界値に達することを判定した場合に、その部分の
圧延荷重、圧延動力が設備緊急停止限界値に達しないよ
うに、粗バーの該当部分を必要な温度まで加熱するよう
に粗バー加熱装置６を制御するものである。

【００１８】なお、上記粗バー加熱装置６としては、ガ
ス加熱方式、通電加熱方式、誘導加熱方式等のものを用
いることができるが、制御応答性に優れているという点
から、誘導加熱方式のものが最も好ましい。

【００１９】次に、以上のように構成した本実施の形態
の連続熱間圧延設備における熱延鋼帯の圧延方法につい
て、図２乃至図４を用いて説明する。なお、図２は圧延
の際の被圧延材における、先尾端部の加熱炉１から仕上
圧延機３にいたるまでの間の温度推移の一例を示す特性
図、図３は粗バー加熱装置６による加熱設定処理の一例
を説明するための概念図、図４は粗バー加熱装置６によ
る加熱設定処理の一例を示すフロー図である。

【００２０】図１において、加熱炉１でスラブを所定温
度に加熱し、この加熱されたスラブを、粗圧延機２で所
定厚さに粗圧延して粗バーとする。次いで、この粗バー
を、仕上圧延機３で仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯と
する。

【００２１】次いで、この熱延鋼帯を、ランナウトテー
ブル上の冷却装置４で冷却した後に、コイラー５で巻き
取る。一方、粗バー加熱装置入側温度計７で、粗バー加
熱装置６の入側を通過する粗バーの温度を測定する。

【００２２】また、圧延荷重検出器８、圧延動力検出器
９で、仕上圧延機３の各スタンドにおける圧延荷重、圧
延動力をそれぞれ検出する。さらに、制御器１０で粗バ
ー加熱装置６を制御することにより、粗圧延機２で圧延
された粗バーを、仕上圧延機４に入る前に加熱装置３で
幅方向全体にわたって加熱する。

【００２３】すなわち、制御器１０では、図３に示すよ
うに、圧延荷重検出器８、圧延動力検出器９で検出され
た仕上圧延機３の各スタンドにおけるｎ点の圧延荷重、
圧延動力測定値、および粗バー加熱装置入側温度計７で
検出されたＮ点の粗バー加熱装置入側粗バー温度測定値
を基に、残りの粗バー長さ、粗バー温度降下予測式、変
形抵抗式等から、仕上圧延機３の各スタンドにおける被
圧延材のＮ点での圧延荷重、圧延動力を推定算出する。

【００２４】そして、この結果、いずれかのスタンドで
設備緊急停止限界値に達することを判定した場合には、
その部分の圧延荷重、圧延動力が設備緊急停止限界値に
達しないように、粗バーの該当部分を必要な温度まで加
熱するように粗バー加熱装置６を制御する。

【００２５】この場合、具体的には、図２に示すよう
に、被圧延材の先端・尾端では、主に仕上圧延機３入側
の滞留時間の違いによって温度サイクルが変わり、粗バ
ー加熱装置入側温度計７で検出された粗バーの温度を用
いて、圧延荷重、圧延動力を算出した結果、滞留時間の
長い尾端部は、仕上圧延機３内で設備緊急停止限界値に
達する値まで低下することが推定された。

【００２６】そこで、粗バーのうち、上記設備緊急停止
限界値に達する部分について、粗バー加熱装置６により
それを回避できる温度まで加熱する。すなわち、図４に
示すようなフローに基づく計算を、粗バーの１〜数メー
トルピッチ毎に行ない、それぞれの点において設備緊急
停止限界値を回避するのに必要な加熱温度を算出し、そ
の温度目標値まで加熱する。

【００２７】これにより、被圧延材の変形抵抗を下げる
ことができるため、仕上圧延機３における仕上圧延時の
圧延荷重、圧延動力を設備的許容値内に低減させて、前
述した従来のような設備緊急停止回路の動作による圧延
失敗を回避することができる。

【００２８】図２に、被圧延材の尾端部を加熱した場合
と加熱しなかった場合とを比較して示している。上述し
たように、本実施の形態では、仕上圧延機３の入側に、
粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するための粗バ
ー加熱装置６を設置し、仕上圧延機３の各スタンドにお
ける圧延荷重、圧延動力測定値、および粗バー加熱装置
６の入側における粗バーの温度測定値に基づいて、仕上
圧延機３の各スタンドにおける圧延荷重、圧延動力が設
備緊急停止限界値以下となるように、粗バーの該当部分
を粗バー加熱装置６により必要な温度まで加熱するよう
にしたものである。

【００２９】従って、連続熱間圧延設備を用いて設備的
許容値に近い高負荷材を圧延する際に、仕上圧延機３の
各スタンドにおける圧延荷重、圧延動力を設備的許容値
内に収めて、設備緊急停止による圧延失敗を回避するこ
とが可能となる。

【００３０】これにより、操業の安定化に寄与するのみ
ならず、従来では上記圧延失敗の問題を考慮し、スラブ
長さを短くして圧延していた被圧延材についても、より
長く設定することが可能となり、能率・歩留の向上に大
きく寄与することができる。

【００３１】また、粗バー加熱装置６としては、制御応
答性に優れた誘導加熱方式を採用しているため、粗バー
長手方向での出力をも調整することが容易に達成するこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定温度に加熱されたスラブを粗圧延機で所定厚さに圧延
して粗バーとし、次いで当該粗バーを複数のスタンドか
らなる仕上圧延機で仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯と
するようにした熱延鋼帯の圧延方法において、仕上圧延
機の入側に、粗バーをその幅方向全体にわたって加熱す
るための粗バー加熱装置を設置し、仕上圧延機の各スタ
ンドにおける圧延荷重、圧延動力測定値、および粗バー
加熱装置の入側における粗バーの温度測定値に基づい
て、仕上圧延機の各スタンドにおける圧延荷重、圧延動
力が設備緊急停止限界値以下となるように、粗バーの該
当部分を粗バー加熱装置により必要な温度まで加熱する
ようにしたので、設備的許容値に近い高負荷材を圧延を
圧延する際に、仕上圧延機の各スタンドにおける圧延荷
重、圧延動力を設備的許容値内に収めて、設備緊急停止
による圧延失敗を回避することが可能な熱延鋼帯の圧延
方法及び製造装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱延鋼帯の圧延方法を適用した連
続熱間圧延設備の一実施の形態を示す概要図。

【図２】同連続熱間圧延設備による圧延の際の被圧延材
における、先尾端部の加熱炉１から仕上圧延機３にいた
るまでの間の温度推移の一例を示す特性図。

【図３】粗バー加熱装置６による加熱設定処理の一例を
説明するための概念図。

【図４】粗バー加熱装置６による加熱設定処理の一例を
示すフロー図。

【符号の説明】

１…加熱炉、 ２…粗圧延機、 ３…仕上圧延機、 ４…ランナウトテーブル上の冷却装置、 ５…コイラー（巻取機）、 ６…粗バー加熱装置、 ７…粗バー加熱装置入側温度計、 ８…圧延荷重検出器、 ９…圧延動力検出器、 １０…制御器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−6009（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−155822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−74302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−119492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−18217（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−508（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−35011（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/26 B21B 37/00 B21B 37/76 B21B 45/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定温度に加熱されたスラブを粗圧延機
   で所定厚さに圧延して粗バーとし、次いで当該粗バーを
   複数のスタンドからなる仕上圧延機で仕上圧延して所定
   厚さの熱延鋼帯とするようにした熱延鋼帯の圧延方法に
   おいて、 前記仕上圧延機の入側に、前記粗バーをその幅方向全体
   にわたって加熱するための粗バー加熱装置を設置し、 前記仕上圧延機の各スタンドにおける圧延荷重、圧延動
   力測定値、および前記粗バー加熱装置の入側における前
   記粗バーの温度測定値に基づいて、前記仕上圧延機の各
   スタンドにおける圧延荷重、圧延動力が設備緊急停止限
   界値以下となるように、前記粗バーの該当部分を前記粗
   バー加熱装置により必要な温度まで加熱するようにした
   ことを特徴とする熱延鋼帯の圧延方法。
2. 【請求項２】 所定温度に加熱されたスラブを所定厚さ
   に圧延して粗バーとする粗圧延機と、前記粗バーを仕上
   圧延して所定厚さの熱延鋼帯とする複数のスタンドから
   なる仕上圧延機とからなる熱延鋼帯の製造装置におい
   て、 前記仕上圧延機の入側に、前記粗圧延機により所定厚さ
   に圧延された粗バーをその幅方向全体にわたって加熱す
   るための粗バー加熱装置と、 前記粗バー加熱装置の入側を通過する粗バーの温度を測
   定するための粗バー加熱装置入側温度計と、 前記仕上圧延機の各スタンドにおける圧延荷重を検出す
   るための圧延荷重検出器と、 前記仕上圧延機の各スタンドにおける圧延動力を検出す
   るための圧延動力検出器と、 前記粗バー加熱装置入側温度計で測定した粗バーの温度
   測定値に基づいて、被圧延材の各部での圧延荷重、圧延
   動力を推定算出し、その結果いずれかのスタンドで設備
   緊急停止限界値に達することを判定した場合に、その部
   分の圧延荷重、圧延動力が設備緊急停止限界値に達しな
   いように、粗バーの該当部分を必要な温度まで加熱する
   ように前記粗バー加熱装置の加熱を制御するための制御
   器とを備えたことを特徴とする熱延鋼帯の製造装置。