JP3359566B2

JP3359566B2 - コイル巻きずれ防止方法および帯状体ならびに鋼帯

Info

Publication number: JP3359566B2
Application number: JP17092298A
Authority: JP
Inventors: 元太郎吉田; 伸次山崎
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2002-12-24
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: JP2000000611A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状体の処理ライ
ンにおける帯状体の巻き取りに際しての巻きずれ防止方
法と、巻きずれ防止に好適な帯状体および圧延用鋼帯に
関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、冷間圧延ラインにおける冷延鋼帯
のコイル巻き取りにおける問題点を例示するが、ここで
挙げた巻きずれという課題は、帯状体のコイル巻き取り
であれば生じうるものである。一般に冷間圧延した鋼帯
の巻き取りは図２に示すようなコイル巻き取り装置で行
われる。本装置においては巻き取りの際、鋼帯６のエッ
ジ部を検出するセンサ１からの信号に応じてリール２を
鋼帯の幅方向に移動させることにより、コイル３の巻き
ずれを防止している。ここで、４はデフレクタロール、
５はスナバロールである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、鋼帯をシャーカットした後、張力がなくなった
状態で巻き取られる外巻き部においては、コイル３の巻
きずれ発生を防止できない。なぜなら、上記の従来技術
では、エッジセンサ１におけるエッジ位置と巻取られる
際のエッジ位置とが対応するということが前提となって
いるが、シャーカット後の鋼帯にはたるみ、ねじれが発
生するために、この前提が成立しなくなるからである。

【０００４】これを解決する手段としては、エッジセン
サをリール直近に設置することが考えられる。しかし、
そのためには、コイル巻き取りの進行に伴うコイル外径
の増大に応じて、エッジセンサを移動してコイル外径殿
間隔を確保する必要があり、大がかりな設備改造が必要
となり、実用的ではない。本発明は、このような大がか
りな設備改造を要せず、有効にコイルの巻きずれを防止
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、簡便に且
つ効率的に巻きずれを防止する方法として、鋼帯の板幅
方向断面が有するクラウンとウェッジに着目した。ここ
でクラウンとは、鋼帯の板幅中央部の板厚から板幅両端
部の板厚平均を差し引いた値として定義され、いわゆる
板のふくらみ量をあらわすものである。ウェッジとは、
板幅両端部の板厚の差として定義され、板厚プロフィル
の傾き量をあらわすものである。なお、ウェッジ量の正
負によって、板厚プロフィルがどちらに傾いているかが
示されるのであるが、ここでは、ウェッジ量は絶対値だ
けを考慮し、板の傾きの方向性について考慮しないもの
とする。

【０００６】鋼帯が（正の）クラウンを有すると、コイ
ル巻きとり時に、コイル外周の板幅方向プロフィルが鋼
帯と同様に正のクラウンを有するものとなり、このコイ
ル外周のプロフィールによって、鋼帯に、中央に移動し
ようとする力であるセンタリングフォースが働き、巻き
ずれ防止が可能となる。一方、ウェッジは、同様の機構
によりコイル外周に傾いたプロフィルを形成させ、その
傾きにより、鋼帯に、コイル巻き取り時に巻きずれを生
じさせようとする方向に力が働くこととなる。

【０００７】したがって、クラウンがウェッジによる巻
きずれ力を上回るセンタリングフォースとして働くよう
に鋼帯の断面形状を制御することで巻きずれが有効に防
止できるはずである。すなわち、クラウン量／ウェッジ
量の比が所定量より大きくなるように鋼帯の形状を制御
することで、巻きずれの防止が実現できることとなる。

【０００８】冷間圧延鋼帯の場合、冷間圧延における形
状制御でクラウン量、ウェッジ量を大きく変化させ制御
することは難しいが、熱延鋼帯において、上記クラウン
量／ウェッジ量制御を行っておけば、巻きずれを防止で
きることが期待された。しかしながら、実際には、熱延
鋼帯において従来行われてきているクラウン量とウェッ
ジ量の測定量を用いて上記の制御を行っても、巻きずれ
を有効に防止することはできなかったのである。

【０００９】通常、クラウン量とウェッジ量の測定を行
う板端部の起点は鋼帯の両幅最端部である。ただし、測
定上の問題等から、実際は両幅最端部から25mm程度の位
置を起点とすることが通常行われる（以下、25mm位置を
起点とした測定を代表として例示する。）。しかし、こ
の方法で求められたクラウン量と本発明で利用したいセ
ンタリングフォースとはほとんど対応関係にないのであ
る。

【００１０】センタリングフォースが有効に生じるため
に必要なのは、板幅全域にわたりなだらかな凸形状とな
っているクラウンであるが、最近のとくに熱間圧延にお
ける形状制御の発達により、実際の断面は、板幅中央を
含む全幅の80％程度がほぼ平坦化され、板幅1/10長未満
の両端部で急激に板厚が変化する台形状のプロフィール
となる場合も多いからである。この場合には、端部から
25mm位置を起点として測定したクラウン量が大であって
も、このクラウンはセンタリングフォースにほとんど寄
与しない。このような台形プロフィールは、クロスミル
圧延における形状制御で、クラウン量が小さくなるよう
に制御した場合に発生しやすい。

【００１１】本発明者らは、以上の知見に基づき、鋭意
調査研究を重ねた結果、板幅1/10位置を起点として測定
したクラウン量を用いてウェッジ量と比較し、その比が
１より大きいときにセンタリングフォースが有効に働
き、巻きずれを起こさなくなることを見出したのであ
る。すなわち、本発明は、帯状体をコイルに巻き取るに
際し、該帯状体のウェッジ量Ｗと、該帯状体の板幅両端
部から板幅の1/10だけそれぞれ板幅中心側にある点を起
点として算出したクラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗをあらかじ
め１より大きくしておくことを特徴とするコイル巻きず
れ防止方法により上記課題を解決したのである。

【００１２】ここで、あらかじめとは、コイル巻きずれ
を防止したい巻取りまでの、どの時点であっても良く、
たとえは冷間圧延ラインにおける冷延鋼帯の巻取りであ
れば、冷間圧延に際して形状制御を行っても良い。ただ
し、冷間圧延ラインや、冷間圧延鋼帯を焼鈍・表面処理
などするラインにおいては、既に述べたように、熱延鋼
帯の段階において上記Ｃ／Ｗを制御しておく方が効果的
である。

【００１３】また、コイル巻き取りに供される帯状体で
あって、該帯状体のウェッジ量Ｗと、該帯状体の板幅両
端部から板幅の1/10だけそれぞれ板幅中心側にある点を
起点として算出したクラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗが１より
大きくされていることを特徴とする帯状体を用いること
で上記課題を解決したのである。さらに、圧延に供され
る鋼帯、とくに冷間圧延に供される熱延鋼帯であって、
該鋼帯のウェッジ量Ｗと、該鋼帯の板幅両端部から板幅
の1/10だけそれぞれ板幅中心側にある点を起点として算
出したクラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗが１より大きくされて
いることを特徴とする鋼帯を用いることで上記課題を解
決できることを見出したのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に適用するクラウン量とウ
ェッジ量を、図１に基づき定義する。図１は、鋼帯の板
幅方向の板厚プロフィールを示している。このような板
厚プロフィールは、オンラインのプロフィール計により
測定可能であるが、むろん、オフラインで測定してもよ
い。

【００１５】本発明においては、クラウン量の測定の起
点を、板の両幅端部からそれぞれ板幅1/10長13だけ内側
の位置である板幅1/10位置14とすることを特徴とする。
ウェッジ量12については特に起点位置の選定に制限はな
いが、測定の手間を少なくするため、クラウンと同じく
板幅1/10位置14をここでは起点とした。この場合、ウェ
ッジ量12は、それらの板幅1/10位置14における板厚の差
で定義する。ここで、本発明においてはウェッジ量につ
いてその絶対値をとり、正負を考慮しない。クラウン量
11は、板幅中央部15の板厚から板幅両端の板幅1/10位置
14の板厚平均を差し引いた値として定義する。

【００１６】本発明では、板幅1/10位置14を起点とする
ため、板のセンタリングフォースに寄与するクラウン量
をより正確に評価することが可能となり、本発明で定義
するクラウン量／ウェッジ量比を基にして鋼帯の形状制
御を行うことでより正確に巻きずれを防止できるように
なったのである。クラウン量の制御方式としては、圧延
機のロールをクロスさせるクロスロール方式、ロールを
曲げるロールベンド方式、中間ロールもしくはバックア
ップロールを分割ロールとし、その圧下を独立に制御す
る分割ロール方式等があり、圧延機で容易に制御が可能
である。ただし、全く形状制御を行わない場合には、一
般にクラウン量が過大となり好ましくない。また、クラ
ウン量は、熱延鋼帯で制御する場合には最大100 μｍ程
度まで適用可能である。それ以上の場合、鋼帯に腹伸び
等の欠陥が発生し好ましくない。

【００１７】一方、ウェッジ量も、可能であればクラウ
ンと同様に圧延諸条件を変化させて制御する。ただし、
設備によっては上記の種々の方式によっても特定の目標
値を設定してその量に制御することが困難な場合があ
る。この場合は、ウェッジ量は概ね圧延設備、鋼種、鋼
帯寸法等で定まる傾向にあり、再現性が高い値であるの
で、ウェッジ量に合わせてクラウン量を設定すること
で、クラウン量／ウェッジ量比を規定することが可能で
ある。また、鋼種、寸法ごとにクラウン量を規定するよ
うにしても良い。本発明においては、例えば熱間圧延ラ
インにおいて、以上に示した方法によってあらかじめ本
発明の鋼帯を製造しておき、この鋼帯を用いて、例えば
冷間圧延ラインで処理を行うことで当該ラインにおける
鋼帯の巻きずれを防止するのである。

【００１８】図３は、熱延鋼帯について、横軸（ｘ軸）
に図１に定義するウェッジ量をとり、縦軸（ｙ軸）に図
１に定義するクラウン量をとって、冷間圧延ラインにお
ける操業実績を基にして巻きずれ発生の有無をプロット
したグラフである。○印が巻きずれなしの場合を示し、
×印が巻きずれありの場合を示している。図から明らか
なように、ｙ＝ｘの直線を境として、ｙ／ｘ＞１の領域
では巻きずれが発生せず、ｙ／ｘ≦１の領域に巻きずれ
が集中していることが分かる。

【００１９】つまり、ｙ／ｘ、すなわちクラウン量／ウ
ェッジ量比を所定量より大きく、より好適には、１より
大きくすることで巻きずれの発生をほぼ完全に防止でき
るのである。図４に、冷間圧延ラインにおける熱延鋼帯
における図１定義のクラウン量／ウェッジ量比の値と巻
きずれ発生確率の関係をグラフとして示す。図４からも
明らかなように、クラウン量／ウェッジ量比が１より大
であれば、巻きずれを解消することができるのである。

【００２０】なお、既に述べたように、鋼帯のプロフィ
ールはコイル外周のプロフィールを通じてセンタリング
力を作用させるため、鋼帯の長手方向の相当部分（50％
以上）に渡り上記のクラウン量／ウェッジ量比が所定量
より大であることが好ましい。ただし、一般に圧延にお
いては事前にもしくは長手方向定常部に至るまでに形状
制御を含めて圧延条件を設定し、長手方向定常部の中で
クラウン量、ウェッジ量を大きく変化させる操業を行う
ことは少ないので、長手方向定常部の１〜数箇所で測定
して上記のクラウン量／ウェッジ量比が目標範囲に収ま
っていれば、上記の条件は概ね達成されているとみてよ
い。本説明中においては、全て、熱延鋼板において長手
方向の先端部より100 〜150mm の位置にて（定常部）１
箇所測定した値を用いた。

【００２１】また、ウェッジ量は測定起点の選択により
値の大小は変化するが、定性的な傾向は変わらない。し
たがってウェッジ量の測定起点が板幅１／10位置でない
場合は、その位置に応じたクラウン量／ウェッジ量比の
目標値を設定すればよい。たとえば、従来よく用いられ
る板幅25mm位置を起点として測定されたウェッジ量を用
いる場合は、図１の定義によるウェッジ量より約10％大
きな値を示すため、クラウン量／ウェッジ量≧0.9 程度
とすればよい。

【００２２】なお、本発明の実施の形態を鋼帯を例に説
明したが、本発明の方法、すなわち、あらかじめクラウ
ン量／ウェッジ量を所定量より大きくしておくことは、
素材に関わらず帯状体の巻きすれの防止に有効である。
また、熱間圧延などの上流工程でクラウン量／ウェッジ
量を所定量より大きくしておくことも素材に関わらず適
用可能であるが、とくに金属帯において有効である。ま
た、特に、本発明の鋼帯を熱間圧延ラインで製造した熱
延鋼帯とし、これを冷間圧延ラインで処理する場合にお
いて好適である。これは、冷間圧延ラインで処理した鋼
帯のクラウン量、ウェッジ量は冷間圧延前の熱延ライン
での影響を大きく受けており、冷間圧延ではその影響を
解消することができず、その影響が強く残るためであ
る。

【００２３】

【実施例】本発明の鋼帯を熱間圧延ラインにおいて製造
し、冷間圧延ラインに適用して、焼鈍処理後のコイル巻
きとり時の巻きずれ発生状況の調査を行った。ここで、
クラウン量／ウェッジ量比を規定しない従来の熱延鋼帯
を用いて処理した場合を従来例とし、クラウン量／ウェ
ッジ量比を所定量、ここでは１より大とした本発明の熱
延鋼帯を用いて処理した場合を本発明例として巻きずれ
発生率を比較した。ここで、ウェッジ量、クラウン量は
図１の定義により測定、算出した。

【００２４】従来例では12.8％あった巻きずれ発生が、
本発明例では0.8 ％となり、本発明によって巻きずれ発
生を1/16と激減させることができた。

【００２５】

【発明の効果】本発明の適用により、冷延焼鈍後のコイ
ル巻きずれをほぼ解消できることが確認できた。すなわ
ち、本発明によって、大がかりな設備改造を行うことな
く、コイルの巻き直しのための再工程処理を大幅に減少
させることができるようになった。

【００２６】これにより、ラインの物流改善が実現で
き、処理能力の向上が実現できた。また、これに伴い歩
止まりの向上にも大きく寄与している。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼帯の断面プロフィールをあらわすグラフであ
り、本発明で適用するクラウン量とウェッジ量の定義を
示す。

【図２】コイル巻き取り装置の側面図である。

【図３】クラウン量とウェッジ量の関係による巻きずれ
発生の有無を示すグラフである。

【図４】クラウン量／ウェッジ量比と巻きずれ発生確率
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１エッジセンサ２リール３巻き取りコイル４デフロール５スナバロール６鋼帯 11 クラウン量 12 ウェッジ量 13 板幅1/10長 14 板幅1/10位置 15 板幅中央部 16 板全幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 47/02 B21B 37/00 B21B 37/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状体をコイルに巻き取るに際し、該帯
状体のウェッジ量Ｗと、該帯状体の板幅両端部から板幅
の1/10だけそれぞれ板幅中心側にある点を起点として算
出したクラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗをあらかじめ１より大
きくしておくことを特徴とするコイル巻きずれ防止方
法。
【請求項２】コイル巻き取りに供される帯状体であっ
て、該帯状体のウェッジ量Ｗと、該帯状体の板幅両端部
から板幅の1/10だけそれぞれ板幅中心側にある点を起点
として算出したクラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗが１より大き
くされていることを特徴とする帯状体。
【請求項３】圧延に供される鋼帯であって、該鋼帯の
ウェッジ量Ｗと、該鋼帯の板幅両端部から板幅の1/10だ
けそれぞれ板幅中心側にある点を起点として算出したク
ラウン量Ｃとの比Ｃ／Ｗが１より大きくされていること
を特徴とする鋼帯。