JP3385684B2 - 熱間圧延設備および熱間圧延方法 - 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、熱間圧延設備の改良
に関し、連続鋳造機から仕上圧延機までのコンパクト化
を図るとともに、品質の良い熱間圧延材を得ることがで
きるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延設備は、スケールブレーカと粗
圧延機と仕上圧延機とで構成されており、仕上圧延機出
側の帯板の温度がＦｅ−Ｃ平衡図のＡ3 変態点の温度よ
り僅かに高い温度とするのが最適で、このような温度と
なるように各圧延機の圧延スケジュールが決定されて熱
間圧延を行うようにしている。

【０００３】この熱間圧延設備を構成する粗圧延機の配
列は、初期の半連続式から生産能力の増加、コイル重量
の大型化の要求にともなって連続式となり、最近では、
設備費の削減、運転費の削減の要求から、両者を組み合
わせたスリークォータ式が採用されている。

【０００４】一般に熱間圧延設備の生産能力は、半連続
式の場合には粗圧延機の能力により、連続式の場合には
仕上圧延機の能力により決まり、両者を組み合わせたス
リークォータ式の場合には粗圧延機と仕上圧延機の能力
のバランスが取れたものとなる。

【０００５】これら熱間圧延設備のいずれの粗圧延機の
配列においても、粗圧延機と仕上圧延機の圧延速度が大
巾に異なるため、粗圧延機と仕上圧延機との間にデイレ
ーテーブルを設置する必要があり、このデイレーテーブ
ル上の高温の帯板（被圧延材）の温度低下を防止するた
め、コイル重量の増大にともなって圧延機の高速化や仕
上圧延機の増設などが図られてきた。

【０００６】また、最近では、粗圧延機と仕上圧延機の
間にデイレーテーブルに替えてコイルボックスを設け、
粗圧延した高温帯板を一旦コイルボックス内に巻き取
り、これを巻き戻して帯板の尾端から仕上圧延機に送る
技術が開発され、コイルに巻き取ることによって帯板の
温度低下を大巾に改善し、ほぼ一定の圧延速度で帯板の
先端から後端まで圧延することができるようになった。

【０００７】このコイルボックスを設けた設備では、帯
板の温度低下が少なくなることにより、粗圧延機に供給
される被圧延材の加熱温度を低く設定でき、圧延速度も
一定にできることから加速が不要となって圧延動力の削
減ができ、さらに圧延速度を下げることもできるため仕
上圧延機を７スタンドから５スタンドに削減することが
でき、設備費の大幅な削減が実現している。

【０００８】また、コイルボックスの設置と組み合わせ
て、粗圧延機の上流において、連続鋳造した高温の帯板
（被圧延材）を直接加熱炉に装入する熱片装入や直接圧
延する方法も実用化され、大幅な省エネルギが図られて
いる。

【０００９】さらに、薄スラブ連続鋳造機の開発によ
り、粗圧延機を取り除いた熱間圧延設備が実用化されて
おり、従来厚みが２１０mm程度であった連続鋳造材に代
わり、厚みを５０mm前後にして連続鋳造し、この薄スラ
ブを直接加熱炉に装入して所定温度に均熱後、粗圧延機
を通過させること無く、直接仕上圧延機で仕上圧延を行
うようにしている。

【００１０】このような薄スラブを用いることで、仕上
圧延機で圧延される被圧延材は、その上流で一定温度に
均熱され、一定速度で圧延でき、しかも薄スラブからの
圧延であるので大幅な省エネルギとなる。

【００１１】次に、熱間圧延設備を構成する仕上圧延機
は、通常５〜７スタンドで構成されており、昭和３０年
代までは６スタンドで構成することが多かったが、昭和
４０年代には、生産能力の向上およびコイルの大型化に
伴って７スタンドで構成することが多くなっていた。

【００１２】この仕上圧延機のスタンド数を増すこと
は、圧延範囲を薄い方に拡大できること、各スタンドを
通過するごとにロールとの接触で被圧延材の温度が低下
するため仕上圧延機出側の製品温度をＡ3 変態点温度近
傍に保つ必要から圧延速度を上げることになり、生産能
力の増大となる。また、コイルの大型化を図る場合に、
粗バーの長さを長くすること無く、厚みを厚くすること
で対応でき、また厚い粗バーを用いることで、温度低下
を少なくすることができるようになる。さらに、圧延機
１台当りの負荷を軽くすることができ、圧延材の形状や
プロフィルを改善することができるとともに、ロールの
肌荒れを軽減することもできる。

【００１３】このような最近の熱間圧延における問題点
をまとめると、次のようになる。すなわち、当初開発さ
れた半連続式の設備では、粗圧延に時間がかかりすぎ、
圧延したバーの温度が大巾に低下するため、コイル重量
に制限があり、生産能力が大巾に制限を受けていた。

【００１４】また、連続式の設備では、その生産性が著
しく大きいが、多品種少量生産の要求に対しては不都合
であり、しかも設備費が膨大となる。

【００１５】さらに、半連続式と連続式の両者を組み合
わせたスリークォータ式の設備でも大きな設備費を要し
ていた。

【００１６】そこで、生産性を損なわずに熱間圧延設備
をどこまでコンパクトにし得るかが課題となっていた。

【００１７】このような課題を解決する熱間圧延設備と
して半連続式の粗圧延機とコイルボックスならびに仕上
圧延機を組わせた熱間圧延設備が開発され、スリークォ
ータ式の圧延設備と同等の品質並びに生産性を確保する
と同時に、大幅な設備費の削減を実現したものとして注
目を浴びていた。

【００１８】しかしながら、このコイルボックスを用い
る熱間圧延設備においても、薄スラブ連続鋳造機と直結
した圧延設備に比べると、連続鋳造機自身のコストや粗
圧延機および前後面のテーブルを必要とするため、まだ
まだ設備費は高い。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このような設備費の面
で優れている薄スラブ連続鋳造機と組み合わせた圧延設
備においても、次のような解決しなければならない課題
がある。

【００２０】すなわち、粗圧延機を省略し、薄スラブ連
続鋳造機に５〜６スタンドの仕上圧延機を組み合わせた
熱間圧延設備では、薄スラブの厚みが５０mm前後であ
り、従来の粗圧延機出側の厚みより厚いスラブから５〜
６スタンドで１．２〜２．５mmのコイルを熱間圧延しよ
うとすると、極めて高い圧下をかけることが必要で、従
来の粗圧延機で与えていた圧下分も仕上圧延機で与える
ようにしなければならない。

【００２１】このためには、各スタンドにおける圧延温
度を高い温度に設定して変形抵抗を低減し、高い圧下を
かけることになる。

【００２２】しかし、熱間圧延の圧延条件の一つとして
仕上圧延機出側のコイル（製品）の温度はＡ3 変態点の
少し上の８６０℃程度に設定する必要があることから、
被圧延材の温度が低い場合には、圧延速度を上昇させ、
逆に被圧延材の温度が高い場合には、圧延速度を下げる
ようにし、圧延速度で対応できない場合には、被圧延材
の厚さや温度を変更しなければならい。

【００２３】したがって、薄スラブ連続鋳造機と組み合
わせた熱間圧延設備では、薄スラブの温度上昇にともな
い圧延速度を大巾に下げなくてはならず、高圧下に対応
して、特に上流スタンドでの圧延速度を下げなければな
らない。

【００２４】また、熱間圧延の圧延条件の一つとして高
圧下で圧延する場合にも、単位幅当りの圧延荷重をほぼ
２．０ton ／mm以内に設定することが一応の目安とさ
れ、こうすることにより、ロール表面の黒皮の剥離を防
止し、ロールバンディングおよびロール肌荒れによるス
トリップや圧延機の振動を防止するようにしており、圧
延荷重を下げるために被圧延材を薄くしたり、圧延温度
を上げることで対処しなければならない。

【００２５】そこで、従来の粗圧延機を用いて粗圧延し
た帯板を被圧延材として熱間圧延を行う従来設備（粗ー
仕上圧延式と称する）と薄スラブ連続鋳造機で作った薄
スラブを直接仕上圧延機で圧延する設備（仕上圧延直結
式と称する）とのパススケジュールを比較すると、たと
えば従来の粗ー仕上圧延式の設備により粗圧延された３
０mm厚さのバーを６スタンドの仕上圧延機で１．６mmに
圧延する場合と、仕上圧延直結式の設備により連続鋳造
された５０mm厚さの薄スラブを６スタンドの仕上圧延機
で１．８mmのコイルに圧延する場合および連続鋳造され
た７０mm厚さの薄スラブを６スタンドの仕上圧延機で
２．０mmのコイルに圧延する場合について示すと、表１
のようになり、熱間圧延の圧延条件として必要な圧延速
度および単位幅当りの圧延荷重において、目標厚みが厚
いにもかかわらず入側バー厚の厚い仕上圧延直結式の設
備の方が負荷が高く、かなりの無理があり、特に第２ス
タンドにおいて著しい差異があることが分かる。

【００２６】

【表１】

【００２７】また、同様に熱間圧延の圧延条件を比較す
るため、たとえば５スタンドの仕上圧延機とコイルボッ
クスを粗圧延機に組み合わせた熱間圧延設備（コイルボ
ックス結合式と称する）により２６mmの厚さのバーを
２．０mmのコイルに熱間圧延する場合と、薄スラブ連続
鋳造機と５スタンドの仕上圧延機を組み合わせた仕上圧
延直結式の設備により５０mm厚さの薄スラブを２．０mm
のコイルに熱間圧延する場合のパススケジュールを比較
すると、表２に示すようになり、表１の場合と同様に圧
延速度および単位幅当りの圧延荷重において仕上圧延直
結式の設備の方が負荷が高く、かなりの無理があり、特
に第２、第３スタンドにおいて著しい差異があることが
分かる。

【００２８】

【表２】

【００２９】これらパススケジュールの比較からも薄ス
ラブ連続鋳造機と５〜６スタンドの仕上圧延機を組み合
わせた仕上圧延直結式の設備では、従来の粗ー仕上圧延
式の設備やコイルボックス結合式の設備に比べ、単位幅
当りの圧延荷重が大巾に増加することから、バー温度を
上げる必要があることが分かるが、たとえばＳＰＨＣ材
の変形抵抗は、バー温度を上げてもデスケーリングで冷
却されること、および高圧下のためバー温度を上げても
変形抵抗はあまり変化せず、たとえばコイルボックス結
合式と仕上圧延直結式の場合の変形抵抗を比較すると、
図２（ａ）に示すようになってしまう。

【００３０】したがって、この変形抵抗の比較から、仕
上圧延直結式の設備では、圧延ロールとバーとの接触弧
の長さが長い分だけ圧延力が増加してしまう。

【００３１】また、仕上圧延直結式の設備では、仕上圧
延機の出側のコイルの温度をほぼ８６０℃一定に保つ場
合バー温度を上げた分だけ圧延速度を下げる必要があ
り、たとえば各スタンド間の圧延速度をコイルボックス
結合式の場合と比較すると、図２（ｂ）のようになり、
仕上圧延直結式の場合の圧延速度が大巾に小さくなって
しまう。

【００３２】さらに、圧延速度の違いにより仕上圧延機
の各スタンド間を通過する時間は、図３に示すようにな
り、仕上圧延直結式の場合の圧延速度が低いことにとも
ない通過時間も大巾に長くなってしまい、特に仕上圧延
機の上流側での差異が大きい。 また、薄スラブ連続鋳
造機と５〜６スタンドの仕上圧延機を組み合わせた設備
では、従来の粗ー仕上圧延式の設備やコイルボックス結
合式の設備に比べ、バー温度が高い分、また圧延速度が
遅くなる分、スケールが発生してしまい、ロールドイン
スケールとなり、コイルの品質を大巾に劣化させる。

【００３３】このスケールの発生は圧延温度と密接な関
係があり、仕上圧延直結式の設備の場合、高圧下を必要
とし、バー温度を上げる一方、コイルの温度をほぼ８６
０℃に保つため圧延速度を下げることから、各スタンド
間の温度降下も大きくなってしまい、この温度低下を補
償するため、より高い温度での圧延が必要となり、スケ
ール発生が助長される。

【００３４】そこで、コイルボックス結合式の設備の場
合と仕上圧延機直結式の設備の場合の温度降下を比べて
みる。バー厚みはそれぞれ２６mm、５０mmとし、最終板
厚さは両設備ともに２．０mmとした場合のパススケジュ
ールを表２に示すように、コイルボックス結合式では、
バー温度１０２９℃が最終スタンドで８６１℃になり、
１６８℃温度が下がっている。

【００３５】仕上圧延機直結式では、バー温度１０９３
℃が最終スタンドで８７０℃になり、２２３℃温度が下
がっている。

【００３６】この温度降下は非定常熱伝達と仮定した数
１に基づいており、バー厚さｈとバー速度ｖの積ｈ・ｖ
が小さければ小さいほど温度が下がることに対応する。
すなわち、コイルボックス結合式のｈ・ｖは約８６０mm
・mpm に対し、仕上圧延直結式では、約５５０mm・mpm
となり、仕上圧延直結式の方が温度降下が大きいことが
分かる。

【００３７】また、圧延動力の総計はコイルボックス結
合式が約２４０００ｋｗ、仕上圧延直結式が約２０００
０ｋｗとなり、圧延速度の遅い仕上圧延直結式の方が仕
事量が少なく加工熱も小さくなることが分かる。

【００３８】その結果、仕上圧延直結式では、各スタン
ドでの温度低下を補償するため、より高い温度での圧延
の必要があり、スケール発生が一層助長されてしまう。

【００３９】

【数１】

【００４０】なお、数１中のθはｔ時間後のバー温度、
θ0 はバーの初期温度、θf は境界の温度、αは熱伝達
率、Ｓは熱伝達面積、Ｃはバーの比熱、γはバーの比重
量、Ｖはバーの体積、ｈはバーの厚み、ｖはバーの速
度、Ｌは走行区間の長さ、ｔは区間Ｌの通過時間であ
る。

【００４１】また、スケールの発生量は一般的に、図４
に示すように、放物線則に従うことが知られており、ス
ケールの重量増加量をΔｗ、時間をｔ、反応速度定数を
Ｋとすれば、次式の関係がある。

【００４２】（Δｗ）² ＝Ｋ・ｔ ここで、ＫはArrhenius の式により、Ｋ＝Ａexp （−Ｑ
／ＲＴ）で与えられ、Ａは頻度因子、Ｑは拡散の活性化
エネルギ、Ｒはガス定数、Ｔは絶対温度である。

【００４３】したがって、仕上圧延直結式の設備では、
圧延温度が高い分、スケールは発生し易く、さらに圧延
速度が遅い分、スケールが多く発生してしまう。

【００４４】一方、デスケーリングについてみると、粗
圧延機がある場合には、粗圧延機のスタンド間などで何
回もデスケーリングのする機会があるとともに、仕上圧
延機の前でもデスケーリングすることができるが、仕上
圧延直結式の設備の場合には、粗圧延機が省略されてい
る結果、デスケーリングの機会は仕上圧延機の前の１回
とスタンド間のみであり、しかも圧延速度が遅いためデ
スケーリングによる温度降下を防止する必要から十分な
デスケーリングを行うことができないのが現状であり、
コイルの品質は粗ー仕上圧延式やコイルボックス結合式
で圧延されたコイルと比べると、非常に悪い表面性状と
なってしまう。

【００４５】また、加熱炉を経て仕上圧延機に送られる
連続鋳造されたスラブが仕上圧延直結式の場合のように
薄い場合には、均一加熱に要する時間が５〜２０分程度
で済むことからこの薄スラブに発生するスケール層は薄
くなるが、機械的性質は厚さの影響を受け、一般的には
厚さが薄いほど強固となって密着することが知られてお
り、この点からも十分なデスケーリングが出来ないこと
が多く、コイルの表面品質を大巾に劣化させてしまう。

【００４６】以上のように、薄スラブ連続鋳造機と仕上
圧延機とで構成した仕上圧延直結式の圧延設備では、仕
上圧延機に直接送り込まれる薄スラブの厚さが５０mm程
度と厚いことに問題があり、従来の圧延プロセスとして
経験工学的な知見から仕上圧延機は長い年月に渡って５
〜７スタンドで構成し、８〜９スタンドとすることはな
く、２mm前後の厚さのコイルを圧延する場合の仕上圧延
機に供給するバーの厚さを５スタンドの場合は２６mm前
後、６スタンドの場合は３０mm前後、７スタンドの場合
は４０mm前後とすることが標準となっていることと比較
しても仕上圧延直結式の設備で５〜６スタンドで５０mm
厚みのスラブから直接仕上圧延することは、これまでの
経験工学に基づく圧延条件と大巾に異なる条件となって
いる。

【００４７】そこで、連続鋳造機で５０mmよりも薄いス
ラブを作ることも考えられるが、浸漬ノズルと鋳型との
隙間の関係から実用化されているスラブの厚さは５０mm
が限度であり、これ以上薄くする研究も行われている
が、隙間の減少に伴うパウダの巻き込みなど解決しなけ
ればならない問題も多い。

【００４８】また、熱間圧延設備のコンパクト化を図る
ことができる設備として、１〜３基で構成した熱間リバ
ース圧延機と圧延機の前後に加熱可能なマンドレルを設
けた巻取機を配置した設備が提案されている。

【００４９】この設備では、熱間リバース圧延機を１基
で構成する場合は、正転・逆転のパスを繰り返し、板厚
が薄くなったら圧延機前後の巻取機で巻き取り・巻き戻
しを行う。

【００５０】また、２基の熱間リバース圧延機で構成す
る場合は、第１圧延機を粗圧延機として正転・逆転のパ
スを繰り返し、板厚が薄くなったら第２圧延機を単独
で、あるいは第１圧延機とタンデムで正転・逆転の仕上
パスを繰り返し、板厚が薄くなると圧延機列の前後に設
けた巻取機で巻き取り・巻き戻しを行う。

【００５１】さらに、３基の熱間リバース圧延機で構成
する場合は、第２圧延機の前面および第３圧延機の後面
に巻取機を設けておき、第１圧延機を粗圧延機として正
転・逆転のパスを繰り返し、板厚が薄くなったら第２圧
延機、第３圧延機をタンデムにして正転・逆転の仕上パ
スを繰り返し、板厚が薄くなると巻取機で巻き取り・巻
き戻しを行うように構成している。

【００５２】このような１〜３基の熱間リバース圧延機
で構成する場合、巻取機で巻き取り、巻き戻す板厚は２
０mm未満となり、たとえば２．０mm前後の板厚まで圧延
する場合は４mm前後で巻き取り、巻き戻しを行う必要が
あり、巻き取り、巻き戻しの板厚が薄いと、温度低下が
著しく、デスケーリングできないのが実情である。

【００５３】また、正転・逆転の繰返し回数が多く、特
に薄板での圧延時間が大幅に長くなるためスケールが多
量に発生するが、圧延速度を下げればデスケーリングに
よる温度降下が著しく、逆に圧延速度を上げれば十分な
デスケーリングができない。

【００５４】したがって、この設備では、得られる圧延
材は表面品質が極めて悪くなり、しかも圧延時間が大幅
に長くなるため、生産性も著しく低下する。

【００５５】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、生産性やコイルの品質を損なわず
に設備のコンパクト化を図ることができる熱間圧延設備
および熱間圧延方法を提供しようとするものである。

【００５６】

【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、第１の発明の熱間圧延設備は、厚み
５０〜９０mmの連続鋳造された高温帯板を厚み１．２〜
１３．０mmまで４，５あるいは６基の圧延機列で熱間圧
延する熱間圧延設備において、第１圧延機を正転方向お
よび逆転方向に圧延可能な圧延機で構成するとともに、
ロールギャップを開いた非圧延状態を保持可能に構成
し、第１圧延機の上流側に第１圧延機で逆転圧延された
厚さ２０〜３５mmの被圧延材を一旦巻き取って巻き戻す
巻取機と被圧延材表面のスケールを除去するためのスケ
ールブレーカを設け、巻取機で巻き取られた被圧延材を
第２圧延機以降の圧延機と第１圧延機とをタンデム圧延
機として圧延可能に構成する一方、各圧延機の上下流側
の搬送用テーブルも第１圧延機による正逆転圧延の際お
よび全圧延機によるタンデム圧延の際に圧延速度に調和
して被圧延材の搬送を可能に構成したことを特徴とする
ものである。

【００５７】また、第２の発明の熱間圧延設備は、第１
の発明の構成に加え、第１圧延機の正転圧延方向の下流
側にも逆転圧延の第１圧延機入側およびタンデム圧延の
第２圧延機入側の被圧延材のスケールを除去するスケー
ルブレーカを設けたことを特徴とするものである。

【００５８】さらに、第３の発明の熱間圧延設備は、厚
み９０〜１５０mmの連続鋳造された高温帯板を厚み１．
２〜１３．０mmまで４，５あるいは６基の圧延機列で熱
間圧延する熱間圧延設備において、第１圧延機および第
２圧延機を正転方向および逆転方向に圧延可能な圧延機
で構成するとともに、ロールギャップを開いた非圧延状
態を保持可能に構成し、第１圧延機の上流側に第１圧延
機および第２圧延機で逆転圧延された厚さ２０〜３５mm
の被圧延材を一旦巻き取って巻き戻す巻取機と被圧延材
表面のスケールを除去するスケールブレーカを設け、巻
取機で巻き取られた被圧延材を第３圧延機以降の圧延機
と第１圧延機および第２圧延機とをタンデム圧延機とし
て圧延可能に構成する一方、各圧延機の上下流側の搬送
用テーブルも第１圧延機および第２圧延機による正逆転
圧延の際および全圧延機によるタンデム圧延の際に圧延
速度に調和して被圧延材の搬送を可能に構成したことを
特徴とするものである。

【００５９】また、第４の発明の熱間圧延設備は、第１
〜第３の発明のそれぞれの構成に加え、前記圧延機列を
構成する第１圧延機の上作業ロールと下作業ロールをそ
れぞれ独立して駆動可能に構成したことを特徴とするも
のである。

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】また、第５の発明の熱間圧延方法は、厚み
５０〜９０mmの連続鋳造された高温帯板を正転方向およ
び逆転方向に圧延可能かつロールギャップを開いた状態
に保持可能な第１圧延機と正転方向の圧延を行う第２圧
延機以降の圧延機とで４，５あるい６基の圧延機列を構
成して厚さ１．２〜６mmに熱間圧延するに際し、第１圧
延機で正転方向および逆転方向の圧延をパス数を選択し
て厚み２０〜３０mmの板厚にして第１圧延機上流側の巻
取機で被圧延材を一旦巻き取ったのち、これを巻き戻し
て第１圧延機および第２圧延機以降の全圧延機でタンデ
ム圧延することを特徴とするものである。

【００６４】

【００６５】また、第６の発明の熱間圧延方法は、第５
の発明の構成に加え、前記圧延後の目標板厚さが２．０
〜８．０mmの範囲の場合には、第１圧延機で正転方向お
よび逆転方向の圧延を行ない厚み２０〜３０mmの板厚に
して第１圧延機上流側の巻取機で被圧延材を一旦巻き取
り、第１圧延機のロールギャップを開いて非圧延状態に
したのち、前記被圧延材を巻き戻して第２圧延機以降の
圧延機でタンデム圧延することを特徴とするものであ
る。

【００６６】さらに、第７の発明の熱間圧延方法は、第
５の発明の構成に加え、前記圧延後の目標板厚さが６〜
１３mmの範囲の場合には、第１圧延機および第２圧延機
以降の全圧延機で直接タンデム圧延することを特徴とす
るものである。

【００６７】

【作用】第１の発明の熱間圧延設備によれば、連続鋳造
された高温帯板を直接熱間圧延する設備を４〜６基の仕
上圧延機列で構成し、第１圧延機をリバース圧延でき、
ロールギャップを開いた状態で圧延できるようにし、第
２圧延機以降を被圧延材の搬送ができるようにするとと
もに、全ての圧延機でタンデム圧延できるように構成
し、さらに、第１圧延機の上流に巻取機とスケールブレ
ーカを配置するようにしており、連続鋳造機で５０〜９
０mm厚さに鋳造し、この高温帯板を第１圧延機だけの正
逆転圧延による第１パスと第２パスとで４〜６基の全圧
延機列での仕上圧延の開始厚さに適した厚さに圧延して
第１圧延機の上流側の巻取機で巻き取るようにし、巻き
取られた帯板を全圧延機を用いたタンデム圧延によって
第３パス以降のパスにより１．２〜２．５mmまで仕上圧
延するとともに、第１圧延機の上流側のスケールブレー
カで第１圧延機に送られる帯板のデスケーリングを行う
ようにしている。また、第１圧延機で正逆転圧延を行っ
た後、最終目標板厚さによって第１圧延機を非圧延状態
にして第２圧延機以降で圧延するなどパス数を選べるよ
うになるとともに、第１圧延機のロールの摩耗状態をで
きるだけ第２圧延機以降に近づけることができるように
なる。

【００６８】これにより、仕上圧延機列の第１圧延機で
これまでの粗圧延に相当する圧延を第２圧延機以降と無
関係に任意の圧延速度で行うことができ、これを巻取機
で巻き取るので、設備のコンパクト化ができるととも
に、帯板の温度低下を防止でき、デスケーリングの機会
も多く、コイルの表面品質を良好に保つことができるよ
うになる。

【００６９】また、第２の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１の発明の構成に加え、第１圧延機の下流側にも
スケールブレーカを設置するようにしており、第２パス
や第４パスにおいてもデスケーリングを行うことができ
るようになり、一層表面品質の良いコイルを得ることが
できる。

【００７０】さらに、第３の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１の発明とほぼ同様な構成とし、第１圧延機と第
２圧延機で正逆転圧延ができ、第１圧延機をロールギャ
ップを開いた状態で圧延できるようにしており、連続鋳
造機からの帯板が９０〜１５０mm厚さであっても、全圧
延機によるタンデム圧延に適した厚さまで圧延してから
仕上圧延を行うことができ、無理のないパススケジュー
ルで表面品質の良いコイルを得ることができるようにな
る。そして、最終目標板厚さによって第１圧延機を非圧
延状態にして第２圧延機以降で圧延するなどパス数を選
べるようになるとともに、第１圧延機のロールの摩耗状
態をできるだけ第２圧延機以降に近づけることができる
ようになる。

【００７１】また、第４の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１圧延機の上作業ロールと下作業ロールをそれぞ
れ独立して駆動できるようにしており、正逆転圧延の
際、高温帯板に上下方向の反りなどが生じてもロール速
度を変えて円滑に噛込みができるようにしたり、噛み込
んだ後２つの駆動モータの負荷バランスを取るように制
御することもできるようになる。

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】また、第５の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さを１．２〜６mmの範囲とする場合に第１
圧延機を正逆転したり、ロールギャップを開いた状態に
できるようにしておき、第１圧延機でのパス数を変えて
正逆転圧延を行って一旦巻き取り、さらに第１圧延機以
降の全ての圧延機をタンデムとして圧延するようにして
おり、第１圧延機の正転方向の圧延（１パス）、第１圧
延機の正逆転方向の圧延（２パス）、第１圧延機を使用
しない圧延（０パス）等でパス数を選ぶことができ、最
も薄い板の圧延ができるようにしている。

【００７６】

【００７７】また、第６の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さをＡ〜Ｂmmの範囲とする場合には、第１
圧延機で正逆転圧延を行って一旦巻き取り、第１圧延機
のロールギャップを開いて第２圧延機以降の圧延機をタ
ンデムとして圧延することで第５の発明の場合に比べて
１パス減らすようにして、少し厚い板の圧延を能率的に
できるようにしている。

【００７８】さらに、第７の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さを６〜１３mmの範囲とする場合には、第
１圧延機および第２圧延機以降の全ての圧延機をタンデ
ムとして直接圧延するようにしており、第５の発明の場
合に比べて２パス減らすようにして、さらに厚い板の圧
延を能率的にできるようにしている。

【００７９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１はこの発明の熱間圧延設備の一実施例
にかかる概略平面図である。

【００８０】この熱間圧延設備１０では、連続鋳造機１
１が備えられ、熱間圧延されるコイルの厚み、たとえば
１．２〜１３mmに応じて熱間圧延の素材となる被圧延材
を連続鋳造し、たとえば厚みが５０〜９０mmの被圧延材
を連続鋳造したり、これより厚い９０〜１５０mmの被圧
延材を連続鋳造できるようになっている。

【００８１】また、この連続鋳造機１１では、鋳造速度
が０．５〜６．０mpm の範囲で鋳造できるようにしてあ
り、通常４．０mpm 程度で連続鋳造する。

【００８２】このような５０〜９０mmまたは９０〜１５
０mmの厚さの被圧延材を鋳造速度０．５〜６．０mpm で
連続鋳造するとき、厚み５０mmとすれば薄スラブ連続鋳
造の場合と同等の品質となり、９０mm以上とすれば、５
０mm前後の薄スラブ連続鋳造の場合に比べ、浸漬ノズル
と鋳型との隙間が大きく、パウダの巻き込みや介在物の
混入も少なく、表面割れなども少なく、安定した品質と
なる。

【００８３】この連続鋳造機１１では、２本の被圧延材
が連続鋳造できるように構成してあり、熱間圧延ライン
への被圧延材の供給が支障なく行われるようになってい
る。

【００８４】このような連続鋳造機１１の出側には、２
本の被圧延材を切断するためのフライングシヤ１２が設
置してあり、熱間圧延すべきコイルの重量に対応して連
続鋳造された被圧延材を鋳造速度に同期して切断する。
このフライングシヤ１２は、熱間圧延ラインへの被圧延
材の供給厚さに応じて５０〜９０mmまたは９０〜１５０
mm厚さのものが切断ができる能力を備え、切断する連続
鋳造された被圧延材は、通常８００℃以上となっている
が、この場合にも支障なく切断できるようにしてある。

【００８５】なお、この連続鋳造された被圧延材の切断
には、フライングシヤ１２に限らず、ガスカッタなど連
続鋳造に同期して切断できる装置であれば良い。

【００８６】このフライングシヤ１２の下流には、均熱
炉１３が設置され、フライングシヤ１２で切断された８
００℃以上の被圧延材を均一に加熱して、均熱炉１３の
出口部では、被圧延材の温度を１２００℃以下にする。

【００８７】この均熱炉１３としては、誘導加熱装置で
構成したり、ガスや油などを燃焼させる加熱装置で構成
され、たとえば連続鋳造された被圧延材を熱間圧延ライ
ンと直角方向にウォーキングビーム等で搬送しながら均
一に加熱して熱間圧延ラインに供給できるようにしてあ
る。

【００８８】この均熱炉１３の下流には、巻取機１４と
してコイルボックスが設置してあり、被圧延材を熱間圧
延ラインの第１圧延機または第１圧延機および第２圧延
機で逆転方向に圧延した高温帯板（被圧延材）を一旦巻
き取ることができるようにしてある。

【００８９】この巻取機１４には、ゲート機構などが備
えられ、通常の圧延方向（正転方向）に被圧延材が送ら
れる場合には、巻取機１４と干渉すること無く円滑に通
過できるようにしてあり、巻取速度は第１圧延機または
第１圧延機および第２圧延機で逆転方向に圧延する場合
の圧延速度に調和して駆動されるので、通常３００mpm
までの巻き取りができるように構成してある。また、こ
の巻取機１４では、第１圧延機または第１圧延機および
第２圧延機で逆転方向に圧延した高温帯板を巻き取る
が、その厚さは熱間圧延されるコイルの厚さに応じて仕
上圧延機に供給する厚みを変えることから、厚みが２０
〜３５mmの範囲の高温帯板が巻き取れるようにしてあ
り、巻取温度は９５０℃以上となる。

【００９０】この巻取機１４の下流には、シヤ１５が設
置してあり、巻取機１４で一旦巻き取られた高温帯板を
巻き戻す場合の高温帯板先端や後端等を切断することが
できるようにしてあり、一旦巻き取った高温圧延材の一
部に不良部分が生じた場合にこれを切断して仕上圧延を
行うことで無駄を極力無くすことができるようにしてい
る。

【００９１】したがって、このシヤ１５では、厚みが２
０〜３５mmの高温帯板を切断することができ、帯板の温
度も平均９００℃以上であっても切断できるように構成
してある。また、このシヤ１５は熱間圧延ライン上に設
けられ、通常は高温帯板が通過するため、シヤ１５の間
を支障なく高温帯板が通過できるように高温帯板をガイ
ドするガイドロールを設置するようにしてある。

【００９２】このシヤー１５の下流には、スケールブレ
ーカ１６が設置され、たとえば高圧水をスプレーしてデ
スケーリングを行うハイドロスケールブレーカで構成さ
れ、被圧延材が通常の圧延方向（正転方向）に圧延され
る場合にデスケーリングを行う。

【００９３】また、このスケールブレーカ１６にも回動
させたり、上下方向に移動させるなどの退避機構が設け
てあり、通常の圧延方向と逆方向（逆転方向）に被圧延
材が送られる場合には、スケールブレーカ１６の水切り
装置などと被圧延材が干渉すること無く円滑に通過でき
るようにしてある。

【００９４】このスケールブレーカ１６の下流には、竪
型ミルで構成されたエッジャ１７が設置され、仕上圧延
機列、特に第１圧延機または第１圧延機および第２圧延
機による正逆転圧延の際、高温帯板の厚みが厚い段階で
高温帯板の幅方向を圧延して規制する。

【００９５】なお、この竪型ミルで構成されたエッジャ
１７はスケールブレーカ１６の下流、すなわち、第１圧
延機の上流側に設置するだけでなく、第１圧延機の下流
側にも設置するようにして幅方向圧延を行うようにして
も良く、一層形状の良い高温帯板を得ることができる。

【００９６】このエッジャ１７の下流には、４〜６基の
圧延機で構成された仕上圧延機列１８が設置してあり、
熱間圧延で作られるコイルの板厚に応じて各圧延機の圧
下率が約１０％から約６０％の範囲となるように定めら
れ、たとえばこの実施例では、５基の圧延機で構成さ
れ、第１圧延機１９〜第５圧延機２３が設置してある。

【００９７】この圧延機列１８は、第１圧延機１９のみ
が正逆転可能なリバース圧延機で構成され、第１圧延機
１９のみによる正逆転圧延ができるとともに、第１圧延
機１９から第５圧延機２３までの全てを用いたタンデム
圧延ができるように構成してある。

【００９８】また、このような圧延を実現するため、通
常のタンデム圧延を行い得る構成のほか、第１圧延機１
９で正逆転圧延を行う場合、第２圧延機２０以降の圧延
機２０〜２３が被圧延材の搬送機構を構成するようにな
っており、第２圧延機２０〜第５圧延機２３の圧延ロー
ルが第１圧延機１９の圧延速度に調和して正転方向およ
び逆転方向に被圧延材である高温帯板を搬送できるよう
に圧延ロールの駆動モータ等の駆動機構が構成してあ
る。これと同時に、各圧延機１９〜２３の上流側および
下流側に設けられるテーブルローラも第１圧延機１９の
圧延速度に調和して正転方向および逆転方向に被圧延材
である高温帯板を搬送できるように駆動モータ等の駆動
機構が構成してある。

【００９９】さらに、第１圧延機１９は、通常の仕上圧
延を行う場合のタンデム圧延のほか、この第１圧延機１
９のみでタンデム圧延の開始に適した高温帯板の厚さま
で正逆転圧延を行うが、この正逆転圧延はタンデム圧延
の場合と異なり、圧延速度を自由に設定しても他の圧延
機２０〜２３に何等影響が及ばないことから、高速での
圧延を行うようにしてある。すなわち、第１圧延機１９
のロール周速は、第１圧延機１９の正逆転圧延の際、正
転方向（通常の圧延方向）では、ハイドロスケールブレ
ーカ１６によるデスケーリング能力が十分期待できる通
板速度である８０〜１２０mpm となるように設定され、
逆転方向では、高温帯板の温度低下を防止するため高速
で圧延する必要があり、通板速度を２００〜３００mpm
に設定する。

【０１００】そして、第１圧延機１９はロールギャップ
を開いた非圧延状態に保持できるようになっており、下
作業ロールをパスライン上に位置させるなどして被圧延
材の搬送状態を確保して第２圧延機２０以降に通板でき
るようにしてある。

【０１０１】また、第１圧延機１９から第５圧延機２３
までの全ての圧延機列１８を用いるタンデム圧延の場合
には、圧延機列１８の最終出側において、高温帯板（コ
イル）が熱間圧延条件の一つであるＡ3 変態点近傍の温
度ほぼ８６０℃を満たすように各圧延機１９〜２３のロ
ール周速を設定する。

【０１０２】さらに、第１圧延機１９は、たとえば４段
圧延機で構成するが、上下作業ロールを共用のモータで
駆動するようにしたり、あるいは上下作業ロールを別々
の駆動モータで駆動できるようにして正逆転圧延の際、
高温帯板に上下方向の反りなどが生じてもロールの速度
を変えて円滑に噛込みができるようにし、噛み込まれた
ら２つの駆動モータの負荷バランスを取るように制御す
るように構成することもできる。

【０１０３】また、第１圧延機１９での正逆転圧延の
際、第２圧延機２０以降の圧延機２１〜２３のロールギ
ャップは通過する高温帯板のほぼ板厚さ以上に設定でき
るようになっており、こうすることにより第２圧延機２
０以降をリバース圧延の際の被圧延材の搬送機構として
機能させることができ、さらに、作業ロールはロールバ
ランス力以上で保持して作業ロールと控えロールとの間
にスリップが発生しないようにするか、あるいは作業ロ
ール自重が高温の被圧延材に負荷される程度で駆動する
ことができるようにしてデスケーリングによる水が第２
圧延機２０以降にいかないように水切りを行うことがで
きるように構成する。

【０１０４】さらに、第１圧延機１９から第５圧延機２
３で構成される仕上圧延機列１８には、入側にそれぞれ
サイドガイドが設けられるが、第１圧延機１９によるリ
バース圧延の正転方向の圧延においては、第１圧延機１
９の入側サイドガイドはその開度を高温帯板の幅に対応
して設定され、第２圧延機２０以降の入側サイドガイド
は第１圧延機１９で圧延された高温帯板に対応して広く
設定できるようにしてあり、逆転方向の圧延において
は、第２圧延機２０以降の入側サイドガイドの開度は圧
延された高温帯板の板幅に対応した幅に設定され、出側
となる第１圧延機１９の入側サイドガイドはその開度を
逆転圧延後の板幅に対応して広幅に調整することができ
るように構成されている。

【０１０５】また、この仕上圧延機列１８の各圧延機１
９〜２３の間には、タンデム圧延の際の高温帯板の弛み
などを調整するためルーパーが設置されるが、第１圧延
機１９のみによる正逆転圧延の際は、ルーパーはパスラ
イン上に停止した状態とされ、ルーパーとして機能しな
いようにすることができるようにしてある。

【０１０６】さらに、第１圧延機１９の入側や第５圧延
機２３の出側に設けられる高温帯板の搬送用のテーブル
やランナウトテーブルも第１圧延機１９のみによる正逆
転圧延の際、逆転方向に高温帯板を搬送できるように構
成してある。

【０１０７】また、この仕上圧延機列１８では、高温帯
板のデスケーリングの機会を増大するため、第１圧延機
１９の出側にもスケールブレーカ２４が設置され、第１
圧延機１９による逆転圧延の際、高温帯板を入側でデス
ケーリングするのに使用されるとともに、さらに必要に
応じてタンデム圧延の際の第２圧延機２０の入側でのデ
スケーリングにも使用され、これにより最大４回のデス
ケーリングの機会を得ることができる。

【０１０８】さらに、デスケーリングの機会を増加する
ため、第３圧延機以降においても各圧延機の入側にデス
ケーリングできる装置を設けるようにしても良い。

【０１０９】このような仕上圧延機列１８の下流には、
高温帯板の冷却装置２５が配置され、さらに冷却後の帯
板を巻き取る巻取機としてダウンコイラ２６が設置して
ある。

【０１１０】なお、これら主要機器のほか、ロール組替
装置やコイルの搬送コンベアなど種々の機器や装置が必
要に応じて付属して設けられる。

【０１１１】また、熱間圧延設備として厚みが９０〜１
５０mmの連続鋳造された高温帯板を用いて１．２〜６mm
までのコイルを圧延する場合には、第１圧延機１９のみ
による２パスでの圧延によってタンデム圧延に適した厚
さが１８〜３５mm程度まで圧延することが難しいことか
ら、第１圧延機１９と第２圧延機２０を正逆転可能な圧
延機で構成し、２台の圧延機によるタンデム圧延で正逆
転圧延を行って巻取機１４で巻き取るようにし、この
後、全ての圧延機１９〜２３で熱間圧延の条件を満たす
ようにタンデム圧延を行うように構成する。

【０１１２】この場合の第２圧延機２０の構成は、既に
説明した第１圧延機１９と同一の構成であれば良い。

【０１１３】次に、このように構成した熱間圧延設備１
０の動作とともに、熱間圧延方法について、具体的なパ
ススケジュールにしたがって説明する。この熱間圧延設
備１０による熱間圧延方法は、具体的なパススケジュー
ルを示した表３のように、仕上圧延機列１８の第１圧延
機１９だけを用いて高温帯板Ｗを正逆転圧延する正逆転
圧延工程と、全ての圧延機１９〜２３を用いてタンデム
圧延により所定の板厚みのコイルを熱間圧延に必要な圧
延条件を満足させて圧延する仕上圧延工程とで構成され
ている。

【０１１４】

【表３】

【０１１５】この正逆転圧延工程は、第１圧延機１９の
みによる正逆転圧延で連続鋳造機１１で５０〜９０mmに
連続鋳造された高温帯板Ｗを５基の仕上圧延機列１８に
よる圧延を無理無く行える厚み（各圧延機の圧下率が全
て６０％以下にできる）まで高温帯板Ｗを圧延し、これ
を中間巻取機となる巻取機１４で一旦巻き取る工程であ
る。

【０１１６】すなわち、連続鋳造機１１で５０〜９０mm
の厚みに連続鋳造された高温帯板Ｗはフライングシヤ１
２で所定長さに切断されて均熱炉１３で８００℃前後か
ら１２００℃程度に加熱されて第１圧延機１９に供給さ
れる。

【０１１７】そして、第１圧延機１９を正逆転圧延可能
な状態とするとともに、第２圧延機２０以降は各圧延機
２０〜２３に備えた機構によりロールギャップを開くと
ともに、被圧延材である高温帯板Ｗの正逆転方向の搬送
装置として機能するように設定したり、ロールバランス
の調整、サイドガイドやルーパー等の調整により正逆転
圧延に支障のない状態にしておく。

【０１１８】この後、第１圧延機１９の正転方向の圧延
を行い第１パスの圧延を行う。この第１パスの正転方向
の圧延により、たとえば６０〜８０mmの高温帯板Ｗを
１．６mmのコイルにする場合には、４５mm程度に圧延す
るが、第１圧延機１９のみを単独で運転することから、
他の圧延機との間の運転条件を考慮する必要がないの
で、任意の圧延速度を選択して圧延することができる。

【０１１９】そこで、この第１パスの正転方向の圧延で
は、スケールブレーカ１６を構成するハイドロスケール
ブレーカによるデスケーリングに適した通板速度である
８０〜１２０mpm 程度で圧延を行う。

【０１２０】こうして第１パスの圧延の後、第１圧延機
１９による逆転方向の圧延を行なって第２パスの圧延と
し、圧延後の高温帯板を巻取機１４で巻き取る。

【０１２１】この第２パスの圧延では、その後のタンデ
ム圧延を無理無く行える適当な厚み、たとえば２０〜３
５mm程度まで圧延するが、上記の１．６mmのコイルを得
る場合には、たとえば２４mmの厚みまで圧延する。

【０１２２】この第２パスの圧延においても、独立して
行うため、他の圧延機との運転条件を考慮する必要がな
いことから、任意に選択することができ、高温帯板Ｗの
温度低下を防止するため、たとえば通板速度を２００〜
３００mpm で圧延する。

【０１２３】この第２パスの圧延を行う場合には、第１
パスの後、正転から逆転への切り替えが必要となるが、
第１パスでの高温帯板Ｗが仕上圧延機列１８を抜けてラ
ンナウトテーブルに至ってから切り替えること無く、第
１圧延機１９を高温帯板Ｗが抜けた後ただちに切り替え
を行う。

【０１２４】こうすることにより、高温帯板Ｗは第２圧
延機２０以降の圧延機の作業ロール上などに位置するこ
ともあるが、各圧延機の作業ロールやテーブル等、さら
にはランナウトテーブルが逆転圧延の際の搬送装置とし
て機能するように構成してあるので、支障なく第２パス
を行うことができ、圧延時間の短縮や設備のコンパクト
化を図ることもできる。

【０１２５】また、この第２パスの逆転方向の圧延にお
いてもスケールブレーカ２４により入側でのデスケーリ
ングを行う。

【０１２６】こうして第２パスの逆転方向の圧延を行っ
た後、１０５０℃程度の高温帯板を巻取機１４で巻き取
るようにしているので、厚みが２４mm前後と薄く長くな
ってもわずかなスペースに巻き取ることができ、圧延設
備をコンパクト化することができるとともに、巻き取る
ことで温度低下を防止することができる。

【０１２７】次に、全ての圧延機を用いるタンデム圧延
により巻取機１４から巻き戻した厚みが２４mm程度の高
温帯板の熱間仕上圧延を行う。

【０１２８】このタンデム圧延は、第１圧延機１９から
第５圧延機２３までの全ての圧延機を用いて行うため、
各圧延機のロールギャップやロール速度を調整し、熱間
圧延の圧延条件を満たすようにする。

【０１２９】すなわち、第５圧延機２３の出側のコイル
温度がＡ3 変態温度より僅かに高い、たとえば８６０℃
となるようにするとともに、各圧延機での単位幅当りの
圧延荷重の最大がほぼ２．０ton ／mm前後となり、圧下
率も約１０〜６０％の範囲内となるようにする。

【０１３０】このようなタンデム圧延の圧延条件に基づ
く各圧延機のロールギャップやロール速度の設定を、巻
取機１４から巻き戻される高温帯板Ｗの温度をスケール
ブレーカ１６の上流あるいは下流に設けた温度検出器の
検出値に基づいて行うようにし、実際の高温帯板Ｗの温
度により形状精度の良いコイルを得るようにする。

【０１３１】このタンデム圧延の際には、第１圧延機１
９の入側でスケールブレーカ１６によりデスケーリング
を行うとともに、第２圧延機２０の入側でもスケールブ
レーカ２４によりデスケーリングを行うことで、合計４
回のデスケーリングを行う。

【０１３２】この仕上圧延機列１８の全ての圧延機を用
いるタンデム圧延では、圧延開始の高温帯板の厚みがこ
れまでの仕上圧延機と５段の仕上圧延機を組み合わせて
用いる従来の熱間圧延の場合の圧延条件とほぼ同一であ
るので、圧延速度も早く、パス数が増加しても生産能力
を高く保持することができる。

【０１３３】こうして全ての圧延機１９〜２３を用いて
タンデム圧延された圧延材は、冷却装置２５で冷却され
た後、ダウンコイラ２６に巻き取られる。

【０１３４】また、連続鋳造機１１で厚みが９０〜１５
０mmの高温帯板を連続鋳造して供給する場合には、第１
圧延機１９と第２圧延機２０を用いて正逆転圧延するよ
うにし、これによって厚みが１８〜３５mm程度まで第１
パス〜第４パスの圧延を行った後、全ての圧延機１９〜
２３を用いてタンデム圧延を行うようにする。

【０１３５】この場合の圧延は、第１パス〜第４パスが
それぞれ２台の圧延機をタンデム圧延機として圧延を行
う点が上記の正逆転圧延と異なるだけであり、その後の
全ての圧延機によるタンデム圧延は入側の高温帯板の温
度条件などが若干異なることによるパススケジュールの
相違があるのみであり、説明は省略する。

【０１３６】なお、この第１圧延機１９および第２圧延
機２０による正逆転圧延を連続鋳造された９０〜１５０
mm厚さの高温帯板に適用する場合に限らず、先に説明し
た厚みが５０〜９０mmの連続鋳造された高温帯板の圧延
に適用するようにしても良く、各圧延機の圧下率を低下
することができるようになる。

【０１３７】このような熱間圧延設備１０および熱間圧
延方法によれば、第１圧延機１９または第１圧延機１９
および第２圧延機２０を逆転式として第１パスと第２パ
ス、あるいは第１〜第４パスの圧延を行うようにしたの
で、従来の半連続式やスリークォータ式の粗圧延機が不
要となり、薄スラブ連続鋳造機から直接仕上圧延機で熱
間圧延する仕上圧延直結式の設備の場合とほぼと同等の
設備長さにすることができ、しかも表面品質の良好なコ
イルを能率良く圧延することができる。

【０１３８】さらに、この熱間圧延設備１０および熱間
圧延方法によれば、第１圧延機１９または第１圧延機１
９および第２圧延機２０を逆転式として第１パスと第２
パスの圧延を行うようにしたので、従来の半連続式やス
リークォータ式の粗圧延機と同様に高速で圧延すること
ができ、高温帯板の温度低下を防止することができると
ともに、少なくとも２回のデスケーリングを行うことが
できる。

【０１３９】また、連続鋳造機１１から巻取機１４を介
して仕上圧延機列１８に高温帯板を供給する設備であっ
ても、薄スラブ連続鋳造機と組み合わせた仕上圧延直結
式の熱間圧延設備の場合と異なり、圧延機ごとの圧下率
を全て６０％以下にすることができ、無理のない圧下パ
ターンを設定することができる。

【０１４０】さらに、熱間圧延設備に供給する連続圧延
による高温帯板の厚みを５０〜９０mmまたは９０〜１５
０mmとしたため、薄スラブ連続鋳造された高温帯板を用
いる場合に比べ、厚みが厚い分だけデスケーリングによ
る温度低下を軽減することができ、特に、正逆転圧延に
よる第１パスおよび第２パスまたは第１〜第４パスにお
いて、任意の圧延速度を設定できるので、表面デスケー
リング性に最適な圧延速度にすることができる。

【０１４１】また、第３パス以降の全ての圧延機列１８
を用いるタンデム圧延を高温帯板の厚みが２４mm前後か
ら行うことができるので、圧延速度も早く、スケールの
発生を抑えることができ、表面品質の良好なコイルを得
ることができる。

【０１４２】さらに、この熱間圧延設備１０および熱間
圧延方法によれば、第１および第２パスの正逆転圧延
と、第３パス以降のタンデム圧延とを組み合わせるよう
にしているので、デスケーリングの機会を多く得ること
ができ、発生したスケールを十分除去することができ、
これまでの半連続式やスリークォータ式などの粗圧延機
を用いる熱間圧延設備の場合と同様の表面品質とするこ
とができ、薄スラブ連続鋳造機と組み合わせた仕上圧延
直結式の熱間圧延設備によるコイルと比べると、表面品
質の大幅な向上を図ることができる。

【０１４３】また、薄スラブ連続鋳造機と組み合わせた
仕上圧延直結式の熱間圧延設備に比べて、第１パスおよ
び第２パスの正逆転圧延を行った後、第３パス以降の仕
上圧延を開始するようにしたので、各圧延機１９〜２３
での圧延荷重を抑えることができ、作業ロールの肌荒れ
が、とくに正逆転圧延に使用しない第２スタンドまたは
第３スタンド以降で良好となり、コイルの表面品質を良
好に保つことができる。

【０１４４】さらに、第１パスおよび第２パスの圧延速
度を任意に設定することができるとともに、第３パス以
降も高温で厚みの薄い高温帯板からタンデム圧延を行う
ようにしているので、いずれも圧延速度が早く、パス回
数が増加しても生産能力が余り落ることがない。

【０１４５】また、この熱間圧延設備１０および熱間圧
延方法によれば、連続鋳造される高温帯板を、薄スラブ
連続鋳造機で５０mmのスラブを連続鋳造して用いるもの
に比べて、５０〜９０mmまたは９０〜１５０mmと厚くす
ることができるので、これにより、連続鋳造の速度を下
げることができ、介在物やパウダの巻き込みが防止され
るとともに、モールド内での湯流れが安定する。さら
に、連続鋳造の際の冷却速度が遅くでき、内部の割れが
防止できる。

【０１４６】また、高温帯板の厚みが厚い分だけ、その
長さを短くでき、連続鋳造機１１の下流の均熱炉１３の
炉長を短くすることができ、熱間圧延設備１０自体のコ
ンパクト化を図ることができる。

【０１４７】以上の熱間圧延設備および熱間圧延方法で
は、連続鋳造された厚さが５０〜９０mmあるいは９０〜
１５０mmのスラブから最終目標板厚さ１．２〜６．０mm
前後に熱間圧延する場合を説明したが、この熱間圧延設
備１０を用いて目標板厚さがさらに厚い板を熱間圧延す
る場合について、その熱間圧延方法とともに、説明す
る。

【０１４８】この熱間圧延方法においては、目標板厚さ
に応じてパス数を変えて圧延するようにしており、たと
えば図５に示すように、上記実施例と同様の７パスの圧
延（同図（ｃ）参照）、これより厚い板に圧延する場合
の６パスの圧延（同図（ｂ）参照）、さらに厚い板に圧
延する場合の５パスの圧延（同図（ａ）参照）を行う。

【０１４９】この熱間圧延設備１０による７パスの圧延
は、既に説明したように、第１圧延機１９を正逆転して
２パスの圧延を行って第１圧延機１９の上流側の巻取機
１４で一旦巻き取る正逆転圧延工程と、その後に全ての
圧延機１９〜２３を用いて行う５パスのタンデム圧延に
よる仕上圧延工程とで構成され、合計７パスの圧延が行
われる。

【０１５０】これにより、厚さが５０〜９０mmのスラブ
や９０〜１５０mmのスラブから１．２〜６mmの目標板厚
さの熱間圧延材を得ることができ、そのパススケジュー
ルの一例が表３に示したものである。

【０１５１】次に、この熱間圧延設備１０により目標板
厚さが厚い場合には、６パスによる圧延で対応すること
ができ、仕上圧延機列１８の第１圧延機１９だけを用い
て高温帯板Ｗを正逆転圧延する２パスの正逆転圧延工程
と、第２圧延機以降の４基の圧延機２０〜２３を用いて
タンデム圧延により所定の板厚みのコイルを熱間圧延に
必要な圧延条件を満足させて圧延する４パスの仕上圧延
工程とで構成され、合計６パスの圧延となる。この６パ
スの圧延による目標板厚さが２．０〜８．０mmの場合の
具体的な圧延スケージュールを示したものが表４であ
り、これにしたがって説明する。

【０１５２】

【表４】

【０１５３】この正逆転圧延工程は、第１圧延機１９の
みによる正逆転圧延で連続鋳造機１１で５０〜９０mmに
連続鋳造された高温帯板Ｗを第１圧延機１９を除く４基
の仕上圧延機列１８による圧延を無理無く行える厚み
（各圧延機の圧下率が全て６０％以下にできる）まで高
温帯板Ｗを圧延し、これを中間巻取機となる巻取機１４
で一旦巻き取る工程である。

【０１５４】すなわち、連続鋳造機１１で５０〜９０mm
の厚みに連続鋳造された高温帯板Ｗはフライングシヤ１
２で所定長さに切断されて均熱炉１３で８００℃前後か
ら１２００℃程度に加熱されて第１圧延機１９に供給さ
れる。

【０１５５】そして、第１圧延機１９を正逆転圧延可能
な状態とするとともに、第２圧延機２０以降は各圧延機
２０〜２３に備えた機構によりロールギャップを開くと
ともに、被圧延材である高温帯板Ｗの正逆転方向の搬送
装置として機能するように設定したり、ロールバランス
の調整、サイドガイドやルーパー等の調整により正逆転
圧延に支障のない状態にしておく。

【０１５６】この後、第１圧延機１９の正転方向の圧延
を行い第１パスの圧延を行う。この第１パスの正転方向
の圧延により、たとえば５０〜９０mmの高温帯板Ｗを
３．５mmのコイルにする場合には４５mm程度に圧延する
が、第１圧延機１９のみを単独で運転することから、他
の圧延機との間の運転条件を考慮する必要がないので、
任意の圧延速度を選択して圧延することができる。

【０１５７】そこで、この第１パスの正転方向の圧延で
は、スケールブレーカ１６を構成するハイドロスケール
ブレーカによるデスケーリングに適した通板速度である
８０〜１２０mpm 程度で圧延を行う。

【０１５８】こうして第１パスの圧延の後、第１圧延機
１９による逆転方向の圧延を行なって第２パスの圧延と
し、圧延後の高温帯板を巻取機１４で巻き取る。

【０１５９】この第２パスの圧延では、その後のタンデ
ム圧延を無理無く行える適当な厚み、たとえば２０〜３
０mm程度まで圧延するが、上記の３．５mmのコイルを得
る場合には、たとえば２４mmの厚みまで圧延する。

【０１６０】この第２パスの圧延においても、独立して
行うため、他の圧延機との運転条件を考慮する必要がな
いことから、任意に選択することができ、高温帯板Ｗの
温度低下を防止するため、たとえば通板速度を２００〜
３００mpm で圧延する。

【０１６１】この第２パスの圧延を行う場合には、第１
パスの後、正転から逆転への切り替えが必要となるが、
第１パスでの高温帯板Ｗが仕上圧延機列１８を抜けてラ
ンナウトテーブルに至ってから切り替えること無く、第
１圧延機１９を高温帯板Ｗが抜けた後ただちに切り替え
を行う。

【０１６２】こうすることにより、高温帯板Ｗは第２圧
延機２０以降の圧延機の作業ロール上などに位置するこ
ともあるが、各圧延機の作業ロールやテーブル等、さら
にはランナウトテーブルが逆転圧延の際の搬送装置とし
て機能するように構成してあるので、支障なく第２パス
を行うことができ、圧延時間の短縮や設備のコンパクト
化を図ることもできる。

【０１６３】また、この第２パスの逆転方向の圧延にお
いてもスケールブレーカ２４により入側でのデスケーリ
ングを行う。

【０１６４】こうして第２パスの逆転方向の圧延を行っ
た後、１０５０℃程度の高温帯板を巻取機１４で巻き取
るようにしているので、厚みが２０〜３０mm前後と薄く
長くなってもわずかなスペースに巻き取ることができ、
圧延設備をコンパクト化することができるとともに、巻
き取ることで温度低下を防止することができる。

【０１６５】次に、目標板厚さが２．０〜６．０mmと厚
いことから第１圧延機を除く４基の圧延機２０〜２３を
用いる４パスのタンデム圧延により巻取機１４から巻き
戻した厚みが２４mm程度の高温帯板の熱間仕上圧延を行
う。

【０１６６】このタンデム圧延は、第１圧延機１９のロ
ールギャップを開いた状態とし、この第１圧延機１９の
下作業ロールをパスライン上に位置させるとともに、テ
ーブルやランナウトテーブル等を搬送装置として機能す
るようにし、この状態で第２圧延機２０から第５圧延機
２３までの４基の圧延機を用いて行うため、これら４基
の各圧延機のロールギャップやロール速度を調整し、熱
間圧延の圧延条件を満たすようにする。

【０１６７】すなわち、第５圧延機２３の出側のコイル
温度がＡ3 変態温度より僅かに高い、たとえば８６０℃
となるようにするとともに、各圧延機での単位幅当りの
圧延荷重がほぼ２．０ton ／mm以下となり、圧下率も約
１０〜６０％の範囲内となるようにする。

【０１６８】このようなタンデム圧延の圧延条件に基づ
く各圧延機のロールギャップやロール速度の設定を、巻
取機１４から巻き戻される高温帯板Ｗの温度をスケール
ブレーカ１６の上流あるいは下流に設けた温度検出器の
検出値に基づいて行うようにし、実際の高温帯板Ｗの温
度により形状制度の良いコイルを得るようにする。

【０１６９】このタンデム圧延の際には、非圧延状態の
第１圧延機１９の入側でスケールブレーカ１６によりデ
スケーリングを行うとともに、第２圧延機２０の入側で
もスケールブレーカ２４によりデスケーリングを行うこ
とで、合計４回のデスケーリングが行なえる。

【０１７０】こうして第１圧延機１９のタンデム圧延の
際に非圧延状態として目標板厚さの熱間圧延材を得るこ
とができ、しかも作業ロールの使用を減らして摩耗を抑
えることもでき、作業ロールの使用頻度が他の圧延機に
比べて多く摩耗などが進み易い第１圧延機１９の圧延ロ
ールの寿命を長くすることができる。

【０１７１】この仕上圧延機列１８の４基の圧延機を用
いるタンデム圧延では、圧延開始の高温帯板の厚みがこ
れまでの４基の仕上圧延機を組み合わせて用いる従来の
熱間圧延の場合の圧延条件とほぼ同一であるので、圧延
速度も早く、パス数が増加しても生産能力を高く保持す
ることができる。

【０１７２】こうして４基の圧延機２０〜２３を用いて
タンデム圧延された圧延材は、冷却装置２５で冷却され
た後、ダウンコイラ２６に巻き取られる。

【０１７３】次に、この熱間圧延設備１０により目標板
厚さがさらに厚い場合には、５パスによる圧延で対応す
ることができ、仕上圧延機列１８の５基の圧延機１９〜
２３をそのまま用いてタンデム圧延により所定の板厚み
のコイルを熱間圧延に必要な圧延条件を満足させて圧延
する仕上圧延工程のみで構成される。この５パスの圧延
による目標板厚さが６〜１３mmの場合の具体的な圧延ス
ケージュールを示したものが表５であり、これについて
説明する。

【０１７４】

【表５】

【０１７５】この場合の圧延は、従来行われている５基
の圧延機を用いる熱間仕上圧延と同様のパススケジュー
ルであり、説明は省略する。

【０１７６】このような目標板厚さが６〜１３mmの場合
にもこの熱間圧延設備１０を用いて従来と同一のパスス
ケジュールで簡単に対応することができる。

【０１７７】なお、これら発明は上記実施例に限らず、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で各構成要素を変更し
ても良いことは言うまでもない。

【０１７８】

【発明の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ように第１の発明の熱間圧延設備によれば、連続鋳造さ
れた高温帯板を直接熱間圧延する設備を４〜６基の仕上
圧延機列で構成し、第１圧延機をリバース圧延でき、ロ
ールギャップを開いた状態で圧延できるようにし、第２
圧延機以降を被圧延材の搬送ができるようにするととも
に、全ての圧延機でタンデム圧延できるように構成し、
さらに、第１圧延機の上流に巻取機とスケールブレーカ
を配置するようにしたので、連続鋳造機で５０〜９０mm
厚さに鋳造し、この高温帯板を第１圧延機だけの正逆転
圧延による第１パスと第２パスとで４〜６基の全圧延機
列での仕上圧延の開始厚さに適した厚さに圧延して第１
圧延機の上流側の巻取機で巻き取るようにし、巻き取ら
れた帯板を全圧延機を用いたタンデム圧延によって第３
パス以降のパスにより１．２〜２．５mmまで仕上圧延す
るとともに、第１圧延機の上流側のスケールブレーカで
第１圧延機に送られる帯板のデスケーリングを行うこと
ができる。また、第１圧延機で正逆転圧延を行った後、
最終目標板厚さによって第１圧延機を非圧延状態にして
第２圧延機以降で圧延するなどパス数を選べるようにな
るとともに、第１圧延機のロールの摩耗状態をできるだ
け第２圧延機以降に近づけることができ、ロールの寿命
増大と熱間圧延材の品質の向上を図ることができる。

【０１７９】これにより、仕上圧延機列の第１圧延機で
これまでの粗圧延に相当する圧延を第２圧延機以降と無
関係に任意の圧延速度で行うことができ、これを巻取機
で巻き取るので、設備のコンパクト化ができるととも
に、帯板の温度低下を防止でき、デスケーリングの機会
も多く、コイルの表面品質を良好に保つことができる。

【０１８０】また、第２の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１の発明の構成に加え、第１圧延機の下流側にも
スケールブレーカを設置するようにしたので、第２パス
や第４パスにおいてもデスケーリングを行うことがで
き、一層表面品質の良いコイルを得ることができる。

【０１８１】さらに、第３の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１の発明とほぼ同様な構成とし、第１圧延機と第
２圧延機で正逆転圧延ができ、第１圧延機をロールギャ
ップを開いた状態で圧延できるようにしたので、連続鋳
造機からの帯板が９０〜１５０mm厚さであっても、全圧
延機によるタンデム圧延に適した厚さまで圧延してから
仕上圧延を行うことができ、無理のないパススケジュー
ルで表面品質の良いコイルを得ることができる。そし
て、最終目標板厚さによって第１圧延機を非圧延状態に
して第２圧延機以降で圧延するなどパス数を選べるよう
になるとともに、第１圧延機のロールの摩耗状態をでき
るだけ第２圧延機以降に近づけることができ、ロールの
寿命増大と熱間圧延材の品質の向上を図ることができ
る。

【０１８２】また、第４の発明の熱間圧延設備によれ
ば、第１圧延機の上作業ロールと下作業ロールをそれぞ
れ独立して駆動できるようにしたので、正逆転圧延の
際、高温帯板に上下方向の反りなどが生じてもロール速
度を変えて円滑に噛込みができるとともに、噛み込んだ
のち２つの駆動モータの負荷バランスを取るように制御
することも可能となる。

【０１８３】

【０１８４】

【０１８５】

【０１８６】また、第５の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さを１．２〜６mmの範囲とする場合に第１
圧延機を正逆転したり、ロールギャップを開いた状態に
できるようにしておき、第１圧延機でのパス数を変えて
正逆転圧延を行って一旦巻き取り、さらに第１圧延機以
降の全ての圧延機をタンデムとして圧延するようにした
ので、第１圧延機の正転方向の圧延（１パス）、第１圧
延機の正逆転方向の圧延（２パス）、第１圧延機を使用
しない圧延（０パス）等でパス数を選ぶことができ、最
も薄い板の圧延がコンパクトな圧延設備で実現できる。

【０１８７】

【０１８８】また、第６の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さをＡ〜Ｂmmの範囲とする場合には、第１
圧延機で正逆転圧延を行って一旦巻き取り、第１圧延機
のロールギャップを開いて第２圧延機以降の圧延機をタ
ンデムとして圧延することで第５の発明の場合に比べて
１パス減らすようにして、少し厚い板の圧延を能率的に
できるとともに、第１圧延機のロール摩耗を最少限に抑
えることができる。

【０１８９】さらに、第７の発明の熱間圧延方法によれ
ば、目標板厚さを６〜１３mmの範囲とする場合には、第
１圧延機および第２圧延機以降の全ての圧延機をタンデ
ムとして直接圧延するようにしたので、第５の発明の場
合に比べて２パス減らすようにして、さらに厚い板の圧
延を能率的に行うことができる。

【０１９０】また、これらの熱間圧延設備および熱間圧
延方法によれば、設備のコンパクト化を図ると同時に、
表面形状の良いコイルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の熱間圧延設備の一実施例にかかる概
略平面図である。

【図２】仕上圧延直結式とコイルボックス結合式の各ス
タンドの変形抵抗および圧延速度を示すグラフである。

【図３】仕上圧延直結式とコイルボックス結合式の仕上
ミル各区間の通過時間を示すグラフである。

【図４】時間とスケール厚さの関係を示すグラフであ
る。

【図５】この発明の熱間圧延方法の一実施例にかかり、
目標板厚さに応じたパス数の変更の説明図である。

【符号の説明】

１０ 熱間圧延設備 １１ 連続鋳造機 １２ フライングシヤ １３ 均熱炉 １４ 巻取機 １５ シヤ １６ スケールブレーカ １７ エッジャ １８ 仕上圧延機列 １９ 第１圧延機 ２０ 第２圧延機 ２１ 第３圧延機 ２２ 第４圧延機 ２３ 第５圧延機 ２４ スケールブレーカ ２５ 冷却装置 ２６ ダウンコイラ Ｗ 高温帯板（被圧延材）

フロントページの続き (72)発明者 馬場 晴三 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (56)参考文献 特開 平１−254302（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/00 - 11/00 B21B 45/06 - 45/08 B21C 47/26

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚み５０〜９０mmの連続鋳造された高温帯
   板を厚み１．２〜２．５mmまで４，５あるいは６基の圧
   延機列で熱間圧延する熱間圧延設備において、第１圧延
   機を正転方向および逆転方向に圧延可能な圧延機で構成
   するとともに、ロールギャップを開いた非圧延状態を保
   持可能に構成し、第１圧延機の上流側に第１圧延機で逆
   転圧延された厚さ２０〜３５mmの被圧延材を一旦巻き取
   って巻き戻す巻取機と被圧延材表面のスケールを除去す
   るためのスケールブレーカを設け、巻取機で巻き取られ
   た被圧延材を第２圧延機以降の圧延機と第１圧延機とを
   タンデム圧延機として圧延可能に構成する一方、各圧延
   機の上下流側の搬送用テーブルも第１圧延機による正逆
   転圧延の際および全圧延機によるタンデム圧延の際に圧
   延速度に調和して被圧延材の搬送を可能に構成したこと
   を特徴とする熱間圧延設備。
2. 【請求項２】前記第１圧延機の正転圧延方向の下流側に
   も逆転圧延の第１圧延機入側およびタンデム圧延の第２
   圧延機入側の被圧延材のスケールを除去するスケールブ
   レーカを設けたことを特徴とする請求項１記載の熱間圧
   延設備。
3. 【請求項３】厚み９０〜１５０mmの連続鋳造された高温
   帯板を厚み１．２〜１３．０mmまで４，５あるいは６基
   の圧延機列で熱間圧延する熱間圧延設備において、第１
   圧延機および第２圧延機を正転方向および逆転方向に圧
   延可能な圧延機で構成するとともに、ロールギャップを
   開いた非圧延状態を保持可能に構成し、第１圧延機の上
   流側に第１圧延機および第２圧延機で逆転圧延された厚
   さ２０〜３５mmの被圧延材を一旦巻き取って巻き戻す巻
   取機と被圧延材表面のスケールを除去するスケールブレ
   ーカを設け、巻取機で巻き取られた被圧延材を第３圧延
   機以降の圧延機と第１圧延機および第２圧延機とをタン
   デム圧延機として圧延可能に構成する一方、各圧延機の
   上下流側の搬送用テーブルも第１圧延機および第２圧延
   機による正逆転圧延の際および全圧延機によるタンデム
   圧延の際に圧延速度に調和して被圧延材の搬送を可能に
   構成したことを特徴とする熱間圧延設備。
4. 【請求項４】前記圧延機列を構成する第１圧延機の上作
   業ロールと下作業ロールをそれぞれ独立して駆動可能に
   構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の熱間圧延設備。
5. 【請求項５】厚み５０〜９０mmの連続鋳造された高温帯
   板を正転方向および逆転方向に圧延可能かつロールギャ
   ップを開いた状態に保持可能な第１圧延機と正転方向の
   圧延を行う第２圧延機以降の圧延機とで４，５あるい６
   基の圧延機列を構成して厚さ１．２〜６mmに熱間圧延す
   るに際し、第１圧延機で正転方向および逆転方向の圧延
   をパス数を選択して厚み２０〜３０mmの板厚にして第１
   圧延機上流側の巻取機で被圧延材を一旦巻き取ったの
   ち、これを巻き戻して第１圧延機および第２圧延機以降
   の全圧延機でタンデム圧延することを特徴とする熱間圧
   延方法。
6. 【請求項６】前記圧延後の目標板厚さが２．０〜８．０
   mmの範囲の場合には、第１圧延機で正転方向および逆転
   方向の圧延を行ない厚み２０〜３０mmの板厚にして第１
   圧延機上流側の巻取機で被圧延材を一旦巻き取り、第１
   圧延機のロールギャップを開いて非圧延状態にしたの
   ち、前記被圧延材を巻き戻して第２圧延機以降の圧延機
   でタンデム圧延することを特徴とする請求項５記載の熱
   間圧延方法。
7. 【請求項７】前記圧延後の目標板厚さが６〜１３mmの範
   囲の場合には、第１圧延機および第２圧延機以降の全圧
   延機で直接タンデム圧延することを特徴とする請求項５
   記載の熱間圧延方法。