JP3390347B2 - 板材の圧延方法 - Google Patents
板材の圧延方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板材の圧延方法に
係り、特に、ロールの片側端部にテーパを付与したワー
クロールを軸方向にシフトしてエッジドロップを改善す
る圧延において、板形状を良好に保つことができる圧延
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】圧延中の板材に生じる幅方向の板厚偏差
のうち、特に幅方向の両端部における急激な板厚減少は
エッジドロップと呼ばれている。幅方向の板厚分布が均
一な板材を得るためには、このエッジドロップを低減さ
せる必要がある。このような板材に生じるエッジドロッ
プを低減させる方法として、従来よりロールの片側端部
にテーパを付与したワークロール（以下、片テーパＷＲ
と略記する。）を、そのロール軸方向にシフトする圧延
方法が知られている。 【０００３】例えば、特公平2 −34241 号公報には、片
テーパＷＲをロール軸方向にシフトして、圧延機の入側
における母板の板厚プロフィル（幅方向板厚分布）と、
上下ワークロール間のロールギャップ分布および該ロー
ルギャップ分布の被圧延材への転写率とから、圧延機出
側の板厚プロフィルを推定し、この推定値と目標板厚プ
ロフィルとを比較して、両者の差が最小となる位置に片
テーパＷＲをシフトする方法が開示されている。特開昭
60−12213 号公報には、片テーパＷＲをシフトさせてエ
ッジドロップを制御する際に、板形状の悪化を防止する
ために、ロールベンダー制御を行う技術が開示されてい
る。 【０００４】一方、前記とは異なる幅方向の板厚分布均
一化方法として、文献「板クラウン・エッジドロップ制
御特性」（第45回塑性加工連合講演会予稿集、Ｐ403 −
406，1994）には、ワークロール（以下、ＷＲと略記す
る。）を上下それぞれの側のバックアップロールととも
にクロスする方法が開示されている。また、特開平5-18
5125号公報には、コイルの溶接点通過に伴う走間設定変
更時に、ロールクロス角を変更する過程で生じる板形状
の不良域を低減するため、ロールクロス角の変更タイミ
ングに合わせて、ロールシフトとＷＲベンド力を操作す
る方法が開示されている。この方法では、コイル溶接点
において圧延条件が大きく変わる際に、板形状を良好に
保つことを目的として、ロールクロス角の設定変更開始
からその変更終了までの間のロールクロス角設定の過渡
状態において、ＷＲのシフト量を変更すると共に、先行
コイルに対するロールクロス角とＷＲベンド力の関係を
示す最適曲線より設定されるロールクロス角およびＷＲ
ベンド力から、後行コイルに対するロールクロス角およ
びＷＲベンド力へ再短時間で変更できるように、ＷＲベ
ンド力を最適パターンに従って変更している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前記特公平2 −34241
号公報で開示されている技術では、エッジドロップを改
善するために片テーパＷＲのテーパ部が板道内に入るよ
うにするので、荷重分布が大きく変化し、板形状が大き
く悪化してしまうという問題があった。前記特開昭60−
12213 号公報では、片テーパＷＲをシフトするとともに
ロールベンダー制御を行う技術を開示しているが、ロー
ルベンダーによって修正可能な板形状はいわゆる耳伸び
や中伸びと呼ばれる単純な２次成分のみであり、片テー
パＷＲにより生じるクオータ伸び形状については完全に
制御しきれないという問題があった。また、機構上の制
約からベンダー力には限界があり、形状修正能力が十分
でないという問題もある。 【０００６】前記文献「板クラウン・エッジドロップ制
御特性」に開示されているＷＲクロスによる方法では、
板幅中央から板端にむかって生じる放物線状のロールギ
ャップにより板厚プロフィルが改善するけれども、板形
状が悪化するという問題がある。また、前記特開平5-18
5125号公報に記載された方法は、クロス角を一定とせず
にクロス角度を変更しているものであって、その間の板
形状の修正をＷＲベンダーで行うものであるが、前記特
開昭60−12213 号公報と同様に完全に制御しきれないと
いう問題およびロールシフトはロールクロスの能力低下
を補っているだけでエッジドロップ改善効果が小さいと
いう問題がある。 【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、ロールの片側端部にテーパを付与した
ＷＲを軸方向にシフトしてエッジドロップを改善する圧
延において、板形状を良好に保つことができる板材の圧
延方法を提供することを課題とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、ロールの片側
端部にテーパを付与したＷＲを軸方向にシフトする機構
と、該ＷＲをクロスする機構を備えた圧延機を用いる板
材の圧延方法において、前記クロスする機構によりクロ
ス角度を0.1 °〜0.5 °の範囲で予め定めたクロス角度
だけ前記ＷＲをクロスさせ、さらに前記シフトする機構
により圧延後の板材のエッジドロップを目標エッジドロ
ップとなるように前記ＷＲをシフトすることにより前記
課題を解決したものである。また、前記シフトするシフ
ト量は、板端部より一定距離離れた位置を基準とした有
効ロールギャップとエッジドロップ改善量との関係から
求めるのが好ましい。 【０００９】 【発明の実施の形態】先ず、本発明の片テーパＷＲを軸
方向にシフトする機構について、図２、図３を用いて説
明する。片テーパＷＲをシフトする機構は、圧延機を正
面から見た図２に示すように、上下ＷＲ１について点対
称位置の片側端部に片テーパを付与した片テーパＷＲ１
を上下で逆方向に軸方向に移動させる機構である。ま
た、上ＷＲの片側端部近傍を拡大した図３に示すよう
に、被圧延材８の板端から片テーパの開始部Ｅまでの距
離ＥＬをシフト量、Ｈ／Ｌを片テーパＷＲ１のテーパ量
と定義する。但し、片テーパＷＲ１のテーパは単純な直
線だけでなく、sin カーブ、複数の直線や曲線、直線と
曲線の組み合わせでもよい。 【００１０】一方、クロスする機構は、圧延機を上から
見た図４に示したように、上下の片テーパＷＲ１を互い
に交差させる機構で、クロス角度θは上下片テーパＷＲ
１の軸のなす角度の半分である。本発明のクロス機構
は、片テーパＷＲを単独でクロスするものでもよく、バ
ックアップロールと対になってクロスするものであって
もよい。 【００１１】次に、片テーパＷＲを予め定めたクロス角
度に設定して、さらにシフトするとエッジドロップと形
状が良好になることについて説明する。熱間圧延後に酸
洗した板厚2.0mm 、板幅900 mmのブリキ用鋼板を、６ス
タンドのタンデムミルを用いて板厚0.25mmに圧延する際
に、第１スタンドにシフト機構とクロス機構を設け、第
1スタンドの圧下率を25％にして調べた。第１スタンド
にテーパ量1/300 としたＷＲを用いて、クロス角度０
°、シフト量50mmとした場合、クロス角度0.4 °、シフ
ト量40mmとした場合およびストレートロールを用いてク
ロス角度０°とした場合について比較した。それらのＷ
Ｒ径は570 mmとした。 図５の実線で示したようにスト
レートロールによる通常圧延では板端部にてエッジドロ
ップが発生しているが、破線で示したように片テーパＷ
Ｒでシフト量50mm、クロス角度０°にして圧延するとエ
ッジドロップは低減され均一な板厚プロフィルが得られ
ている。また、片テーパＷＲシフトとクロスを併用して
シフト量40mm、クロス角0.4 °にて圧延すると、一点鎖
線で示したように前記片テーパＷＲシフトと同様な板厚
プロフィルが得られている。 【００１２】このときの片テーパＷＲシフト及び片テー
パＷＲシフトとクロスを併用した場合の板形状を図６に
示す。図６において、実線は片テーパＷＲシフト量50m
m、クロス角度０°にて圧延したときの板形状であり、
破線は片テーパＷＲシフトとクロスを併用（シフト量40
mm、クロス0.4 °）したときの板形状である。片テーパ
ＷＲシフト圧延では板幅の1/4 位置、いわゆるクオータ
部分が最も伸び、最大伸び差率は200I-unit 以上と大き
くなっている。これは片テーパＷＲシフト圧延では、図
７に示すようにテーパ切り始め位置よりもやや内側のク
オータ部にかかる荷重が大きくなり、クオータ部伸びを
引き起こしていると推定されている。一方、片テーパＷ
Ｒシフトとクロスの併用では、図６の破線に示すように
なだらかな中伸び形状となり、最大伸び差率も約70I-un
itと片テーパＷＲシフトの1/3 まで低減されている。こ
れは、クロス圧延のみでは図８に示すように上下ロール
が交差する板幅中央部での荷重が大きくなるが、図７に
示したような荷重分布となる片テーパＷＲシフトと併用
すると、図９に示すように荷重分布差が小さくなるため
に、形状が平坦となると考えられる。 【００１３】さらに、片テーパＷＲシフトとクロスを併
用した圧延において、エッジドロップ改善量を一定とし
た場合のクロス角と最大伸び差率の関係は例えば図10に
示すようになった。クロス角θが0.1 °〜0.5 °の範囲
において最大伸び差率はクロスしない場合より小さくな
り、良好な板形状となることが判明した。従って、クロ
ス角θを0.1 °〜0.5 °の範囲に設定しておくのが好ま
しい。 【００１４】また、本発明者らは、シフト量、クロス角
とエッジドロップ改善量との関係を検討した結果、エッ
ジロップ改善量は板端部より一定距離離れた位置に基準
位置を設け、該基準位置を基準とした上下ロールの軸心
を結んだ線上でのロールギャップ（以下、有効ロールギ
ャップと呼ぶ。）で整理できることを知見した。例え
ば、板端部100 mm位置を基準として定義した有効ロール
ギャップとエッジドロップ改善量との関係を図11に示
す。ここで、テーパ量1/300 の片テーパＷＲを用いて、
片テーパＷＲシフト量は０〜70mmまでの範囲で、片テー
パＷＲクロス角は０〜1.0 °までの範囲で変更して圧延
されている。エッジドロップ改善量は、フラットロール
（シフト量０mm、クロス角０°）を用いて圧延した場合
の板端部15mm位置の板厚偏差と、片テーパＷＲを用いて
シフト量およびクロス角を所定量にして圧延した場合の
板端部15mm位置の板厚偏差との差である。板端部15mm位
置の板厚偏差E15 は板端部15mm位置の板厚h15 と板端部
100 mm位置の板厚h100との差で、次の式で定義した。板
端部15mm位置のエッジドロップ量は、（−E15 ）で表さ
れる。 【００１５】E15 ＝ h15−h100 ・・・・・(1) 図11より、有効ロールギャップが小さいときは、エッジ
ドロップ改善量は小さいが、有効ロールギャップが大き
くなるにつれて、エッジドロップ改善量が急激に大きく
なることがわかる。この関係は、例えばα：係数、△E1
5:板端部15mm位置での板厚偏差改善量、△Ｓ15: 板端部
15mm位置での有効ロールギャップとして、以下のように
モデル式化できる。 【００１６】△E15=α×（△Ｓ15）2 ・・・・・(2) この関係を用いることによって、母板のエッジドロップ
情報から目標エッジドロップを得るためのシフト量を算
出することができる。即ち、シフト量と有効ロールギャ
ップの関係およびクロス角度と有効ロールギャップの関
係が幾何学的に一義的に決定されるので、予め母板のエ
ッジドロップ情報から目標エッジドロップを得るために
必要なエッジドロップ改善量を求め、該エッジドロップ
改善量を得るための必要有効ロールギャップを前記式
(2) に基づいて算出し、該必要有効ロールギャップから
所定量だけクロスすることによる有効ロールギャップを
減算し、該減算後の有効ロールギャップとなるシフト量
を求めることができるのである。 【００１７】次に、第１スタンドに片テーパＷＲと、片
テーパＷＲを軸方向にシフトするシフト機構および該片
テーパＷＲを上下互いにクロスする機構を備えた６スタ
ンド冷間タンデム圧延機に適用する場合を例として詳細
に説明する。図１は本発明が適用される６スタンド冷間
タンデム圧延機の概略図である。図１において、第１ス
タンド出側に設置された形状検出器６は第１スタンド出
側の板材８の板形状を検出する。第６スタンド出側に設
置された板厚プロフィル計７は板材８のエッジドロップ
を検出する。 【００１８】板材８を圧延するタンデム圧延機の第１ス
タンドには片テーパＷＲ１と、該片テーパＷＲ１を補強
する補強ロール２と、前記片テーパＷＲ１をシフトする
ためのシフト機構３と、片テーパＷＲ１を所定角度にク
ロスするためのクロス機構４と、前記シフト機構３およ
びクロス機構４に指令を与える第１スタンド制御装置５
が備えられており、第１スタンド制御装置５からの指令
によってシフト機構３は片テーパＷＲ１をシフトし、ク
ロス機構４は片テーパＷＲ１をクロスする。 【００１９】第１スタンド制御装置５は、予め求めたク
ロス角度と板形状との関係から、最大伸び差率が目標板
形状よりも小さくなるクロス角度を求め、該クロス角度
の指令値をクロス機構４に出力する。例えば、図10に示
したクロス角度と板形状の関係において、目標板形状が
100 I-unitの場合には、クロス角度を0.1 〜0.5 °の範
囲の例えば0.4 °にする。 【００２０】また、第１スタンド制御装置５は、次のコ
イルのセットアップとして、前記したように母板エッジ
ドロップ情報、目標エッジドロップおよび式(2) に基づ
いてシフト量を求め、求めたシフト量の指令をシフト機
構３に出力する。または、圧延している当該コイルのフ
ィードバック制御として、板厚プロフィール計７で測定
した実績エッジドロップと目標エッジドロップとの偏差
をなくすシフト量を求め、求めたシフト量の指令をシフ
ト機構３に出力する。例えば、シフト量を変化させたと
きのエッジドロップの変化量を影響係数として予め求め
ておき、前記偏差を影響係数で除してシフト量を求める
こともできる。あるいは、次のコイルについて前記のよ
うにシフト量を求めてセットアップした後、実績エッジ
ドロップと目標エッジドロップとを比較して、偏差が生
じた場合に、該偏差をなくすようにシフト量を求めてフ
ィードバック制御してもよい。 【００２１】前記のようにして、予め定めたクロス角度
に設定し、エッジドロップ目標となるように片テーパＷ
Ｒをシフトする。以上の説明において、エッジドロップ
の評価位置として板端部15mm位置を取り上げて説明した
が、それ以外の例えば板端部10mm位置や20mm位置でも上
記の関係は成り立つので、それ以外の位置としてもよ
い。また、有効ロールギャップ基準位置は板端部100 mm
位置として説明したが、被圧延材の板厚や変形抵抗、片
テーパＷＲロールのロール径、圧延荷重等の条件によっ
てその他の位置としてもよい。モデル式は２次関数に限
らず他の関数としてもよい。モデル式でなく、テーブル
方式としてもよい。 【００２２】 【実施例】熱間圧延後に酸洗した板厚2.0mm 、板幅900
mmのブリキ用鋼板を図１に示す６スタンドのタンデムミ
ルを用いて板厚0.25mmに圧延した。その際、第 1スタン
ドの圧下率は25％にした。本発明例は、片テーパＷＲの
テーパ量1/300 、ＷＲ径570 mmの片テーパＷＲを第１ス
タンドに用いた。目標板形状が100 I-unit以下であった
ので、図10に示したクロス角度と板形状の関係から、ク
ロス機構によってクロス角度0.4 °に片テーパＷＲをク
ロスした。さらに、板端部15mm位置の板厚偏差E15 （板
端部15mm位置のエッジドロップ量は−E15 ）が０〜−10
μm となるシフト量を求めシフト機構によって前記片テ
ーパＷＲをシフトした。その際のシフトは、母板エッジ
ドロップ情報に基づいてシフト量をセットアップし、さ
らに圧延中に実績エッジドロップ量に基づいてフィード
バック制御した。比較例は、クロス機構によってクロス
角度０°に片テーパＷＲをクロスした以外は、本発明と
同一として圧延した。本発明と比較例でそれぞれ50コイ
ルを圧延して、６スタンド出側の板端部15mm位置の板厚
偏差E15 と１スタンド出側の板形状とを比較した。 【００２３】６スタンド出側の板端部15mm位置の板厚偏
差E15 は、本発明と従来例で差がなかったが、１スタン
ド出側の板形状は、図12に示したように本発明の方が従
来に比較して良好であった。図12の横軸は幅方向の伸び
差率分布の最大値をとって示し、この値が小さい程平坦
な形状である。本発明ではすべて目標範囲内に収まって
いるが、従来法では目標範囲から外れたコイルが発生し
ている。 【００２４】このように本発明では、板形状を良好に保
ちながら、エッジドロップの改善ができた。なお、前記
説明は鋼板の冷間圧延に適用したとして説明したが、本
発明は前記に限られるものではなく、アルミニウム板や
銅板等の圧延材にも適用できることは明らかである。ま
た、圧延機の種類は４段に限定されず、６段や２段でも
よい。スタンド数も６スタンドに限らず、４スタンドや
５スタンド、あるいは１スタンドでもよく、片テーパＷ
Ｒのシフト機構とクロス機構を備えた圧延機は、第１ス
タンドに限られるものではなく、他のスタンドでもよ
く、また単スタンドでも複数スタンドでも、全スタンド
でもよい。 【００２５】 【発明の効果】本発明によれば、片テーパＷＲのシフト
による形状不良を効果的に防止して板形状を良好に保ち
ながら、エッジドロップの改善を図ることができる。
係り、特に、ロールの片側端部にテーパを付与したワー
クロールを軸方向にシフトしてエッジドロップを改善す
る圧延において、板形状を良好に保つことができる圧延
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】圧延中の板材に生じる幅方向の板厚偏差
のうち、特に幅方向の両端部における急激な板厚減少は
エッジドロップと呼ばれている。幅方向の板厚分布が均
一な板材を得るためには、このエッジドロップを低減さ
せる必要がある。このような板材に生じるエッジドロッ
プを低減させる方法として、従来よりロールの片側端部
にテーパを付与したワークロール（以下、片テーパＷＲ
と略記する。）を、そのロール軸方向にシフトする圧延
方法が知られている。 【０００３】例えば、特公平2 −34241 号公報には、片
テーパＷＲをロール軸方向にシフトして、圧延機の入側
における母板の板厚プロフィル（幅方向板厚分布）と、
上下ワークロール間のロールギャップ分布および該ロー
ルギャップ分布の被圧延材への転写率とから、圧延機出
側の板厚プロフィルを推定し、この推定値と目標板厚プ
ロフィルとを比較して、両者の差が最小となる位置に片
テーパＷＲをシフトする方法が開示されている。特開昭
60−12213 号公報には、片テーパＷＲをシフトさせてエ
ッジドロップを制御する際に、板形状の悪化を防止する
ために、ロールベンダー制御を行う技術が開示されてい
る。 【０００４】一方、前記とは異なる幅方向の板厚分布均
一化方法として、文献「板クラウン・エッジドロップ制
御特性」（第45回塑性加工連合講演会予稿集、Ｐ403 −
406，1994）には、ワークロール（以下、ＷＲと略記す
る。）を上下それぞれの側のバックアップロールととも
にクロスする方法が開示されている。また、特開平5-18
5125号公報には、コイルの溶接点通過に伴う走間設定変
更時に、ロールクロス角を変更する過程で生じる板形状
の不良域を低減するため、ロールクロス角の変更タイミ
ングに合わせて、ロールシフトとＷＲベンド力を操作す
る方法が開示されている。この方法では、コイル溶接点
において圧延条件が大きく変わる際に、板形状を良好に
保つことを目的として、ロールクロス角の設定変更開始
からその変更終了までの間のロールクロス角設定の過渡
状態において、ＷＲのシフト量を変更すると共に、先行
コイルに対するロールクロス角とＷＲベンド力の関係を
示す最適曲線より設定されるロールクロス角およびＷＲ
ベンド力から、後行コイルに対するロールクロス角およ
びＷＲベンド力へ再短時間で変更できるように、ＷＲベ
ンド力を最適パターンに従って変更している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前記特公平2 −34241
号公報で開示されている技術では、エッジドロップを改
善するために片テーパＷＲのテーパ部が板道内に入るよ
うにするので、荷重分布が大きく変化し、板形状が大き
く悪化してしまうという問題があった。前記特開昭60−
12213 号公報では、片テーパＷＲをシフトするとともに
ロールベンダー制御を行う技術を開示しているが、ロー
ルベンダーによって修正可能な板形状はいわゆる耳伸び
や中伸びと呼ばれる単純な２次成分のみであり、片テー
パＷＲにより生じるクオータ伸び形状については完全に
制御しきれないという問題があった。また、機構上の制
約からベンダー力には限界があり、形状修正能力が十分
でないという問題もある。 【０００６】前記文献「板クラウン・エッジドロップ制
御特性」に開示されているＷＲクロスによる方法では、
板幅中央から板端にむかって生じる放物線状のロールギ
ャップにより板厚プロフィルが改善するけれども、板形
状が悪化するという問題がある。また、前記特開平5-18
5125号公報に記載された方法は、クロス角を一定とせず
にクロス角度を変更しているものであって、その間の板
形状の修正をＷＲベンダーで行うものであるが、前記特
開昭60−12213 号公報と同様に完全に制御しきれないと
いう問題およびロールシフトはロールクロスの能力低下
を補っているだけでエッジドロップ改善効果が小さいと
いう問題がある。 【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、ロールの片側端部にテーパを付与した
ＷＲを軸方向にシフトしてエッジドロップを改善する圧
延において、板形状を良好に保つことができる板材の圧
延方法を提供することを課題とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、ロールの片側
端部にテーパを付与したＷＲを軸方向にシフトする機構
と、該ＷＲをクロスする機構を備えた圧延機を用いる板
材の圧延方法において、前記クロスする機構によりクロ
ス角度を0.1 °〜0.5 °の範囲で予め定めたクロス角度
だけ前記ＷＲをクロスさせ、さらに前記シフトする機構
により圧延後の板材のエッジドロップを目標エッジドロ
ップとなるように前記ＷＲをシフトすることにより前記
課題を解決したものである。また、前記シフトするシフ
ト量は、板端部より一定距離離れた位置を基準とした有
効ロールギャップとエッジドロップ改善量との関係から
求めるのが好ましい。 【０００９】 【発明の実施の形態】先ず、本発明の片テーパＷＲを軸
方向にシフトする機構について、図２、図３を用いて説
明する。片テーパＷＲをシフトする機構は、圧延機を正
面から見た図２に示すように、上下ＷＲ１について点対
称位置の片側端部に片テーパを付与した片テーパＷＲ１
を上下で逆方向に軸方向に移動させる機構である。ま
た、上ＷＲの片側端部近傍を拡大した図３に示すよう
に、被圧延材８の板端から片テーパの開始部Ｅまでの距
離ＥＬをシフト量、Ｈ／Ｌを片テーパＷＲ１のテーパ量
と定義する。但し、片テーパＷＲ１のテーパは単純な直
線だけでなく、sin カーブ、複数の直線や曲線、直線と
曲線の組み合わせでもよい。 【００１０】一方、クロスする機構は、圧延機を上から
見た図４に示したように、上下の片テーパＷＲ１を互い
に交差させる機構で、クロス角度θは上下片テーパＷＲ
１の軸のなす角度の半分である。本発明のクロス機構
は、片テーパＷＲを単独でクロスするものでもよく、バ
ックアップロールと対になってクロスするものであって
もよい。 【００１１】次に、片テーパＷＲを予め定めたクロス角
度に設定して、さらにシフトするとエッジドロップと形
状が良好になることについて説明する。熱間圧延後に酸
洗した板厚2.0mm 、板幅900 mmのブリキ用鋼板を、６ス
タンドのタンデムミルを用いて板厚0.25mmに圧延する際
に、第１スタンドにシフト機構とクロス機構を設け、第
1スタンドの圧下率を25％にして調べた。第１スタンド
にテーパ量1/300 としたＷＲを用いて、クロス角度０
°、シフト量50mmとした場合、クロス角度0.4 °、シフ
ト量40mmとした場合およびストレートロールを用いてク
ロス角度０°とした場合について比較した。それらのＷ
Ｒ径は570 mmとした。 図５の実線で示したようにスト
レートロールによる通常圧延では板端部にてエッジドロ
ップが発生しているが、破線で示したように片テーパＷ
Ｒでシフト量50mm、クロス角度０°にして圧延するとエ
ッジドロップは低減され均一な板厚プロフィルが得られ
ている。また、片テーパＷＲシフトとクロスを併用して
シフト量40mm、クロス角0.4 °にて圧延すると、一点鎖
線で示したように前記片テーパＷＲシフトと同様な板厚
プロフィルが得られている。 【００１２】このときの片テーパＷＲシフト及び片テー
パＷＲシフトとクロスを併用した場合の板形状を図６に
示す。図６において、実線は片テーパＷＲシフト量50m
m、クロス角度０°にて圧延したときの板形状であり、
破線は片テーパＷＲシフトとクロスを併用（シフト量40
mm、クロス0.4 °）したときの板形状である。片テーパ
ＷＲシフト圧延では板幅の1/4 位置、いわゆるクオータ
部分が最も伸び、最大伸び差率は200I-unit 以上と大き
くなっている。これは片テーパＷＲシフト圧延では、図
７に示すようにテーパ切り始め位置よりもやや内側のク
オータ部にかかる荷重が大きくなり、クオータ部伸びを
引き起こしていると推定されている。一方、片テーパＷ
Ｒシフトとクロスの併用では、図６の破線に示すように
なだらかな中伸び形状となり、最大伸び差率も約70I-un
itと片テーパＷＲシフトの1/3 まで低減されている。こ
れは、クロス圧延のみでは図８に示すように上下ロール
が交差する板幅中央部での荷重が大きくなるが、図７に
示したような荷重分布となる片テーパＷＲシフトと併用
すると、図９に示すように荷重分布差が小さくなるため
に、形状が平坦となると考えられる。 【００１３】さらに、片テーパＷＲシフトとクロスを併
用した圧延において、エッジドロップ改善量を一定とし
た場合のクロス角と最大伸び差率の関係は例えば図10に
示すようになった。クロス角θが0.1 °〜0.5 °の範囲
において最大伸び差率はクロスしない場合より小さくな
り、良好な板形状となることが判明した。従って、クロ
ス角θを0.1 °〜0.5 °の範囲に設定しておくのが好ま
しい。 【００１４】また、本発明者らは、シフト量、クロス角
とエッジドロップ改善量との関係を検討した結果、エッ
ジロップ改善量は板端部より一定距離離れた位置に基準
位置を設け、該基準位置を基準とした上下ロールの軸心
を結んだ線上でのロールギャップ（以下、有効ロールギ
ャップと呼ぶ。）で整理できることを知見した。例え
ば、板端部100 mm位置を基準として定義した有効ロール
ギャップとエッジドロップ改善量との関係を図11に示
す。ここで、テーパ量1/300 の片テーパＷＲを用いて、
片テーパＷＲシフト量は０〜70mmまでの範囲で、片テー
パＷＲクロス角は０〜1.0 °までの範囲で変更して圧延
されている。エッジドロップ改善量は、フラットロール
（シフト量０mm、クロス角０°）を用いて圧延した場合
の板端部15mm位置の板厚偏差と、片テーパＷＲを用いて
シフト量およびクロス角を所定量にして圧延した場合の
板端部15mm位置の板厚偏差との差である。板端部15mm位
置の板厚偏差E15 は板端部15mm位置の板厚h15 と板端部
100 mm位置の板厚h100との差で、次の式で定義した。板
端部15mm位置のエッジドロップ量は、（−E15 ）で表さ
れる。 【００１５】E15 ＝ h15−h100 ・・・・・(1) 図11より、有効ロールギャップが小さいときは、エッジ
ドロップ改善量は小さいが、有効ロールギャップが大き
くなるにつれて、エッジドロップ改善量が急激に大きく
なることがわかる。この関係は、例えばα：係数、△E1
5:板端部15mm位置での板厚偏差改善量、△Ｓ15: 板端部
15mm位置での有効ロールギャップとして、以下のように
モデル式化できる。 【００１６】△E15=α×（△Ｓ15）2 ・・・・・(2) この関係を用いることによって、母板のエッジドロップ
情報から目標エッジドロップを得るためのシフト量を算
出することができる。即ち、シフト量と有効ロールギャ
ップの関係およびクロス角度と有効ロールギャップの関
係が幾何学的に一義的に決定されるので、予め母板のエ
ッジドロップ情報から目標エッジドロップを得るために
必要なエッジドロップ改善量を求め、該エッジドロップ
改善量を得るための必要有効ロールギャップを前記式
(2) に基づいて算出し、該必要有効ロールギャップから
所定量だけクロスすることによる有効ロールギャップを
減算し、該減算後の有効ロールギャップとなるシフト量
を求めることができるのである。 【００１７】次に、第１スタンドに片テーパＷＲと、片
テーパＷＲを軸方向にシフトするシフト機構および該片
テーパＷＲを上下互いにクロスする機構を備えた６スタ
ンド冷間タンデム圧延機に適用する場合を例として詳細
に説明する。図１は本発明が適用される６スタンド冷間
タンデム圧延機の概略図である。図１において、第１ス
タンド出側に設置された形状検出器６は第１スタンド出
側の板材８の板形状を検出する。第６スタンド出側に設
置された板厚プロフィル計７は板材８のエッジドロップ
を検出する。 【００１８】板材８を圧延するタンデム圧延機の第１ス
タンドには片テーパＷＲ１と、該片テーパＷＲ１を補強
する補強ロール２と、前記片テーパＷＲ１をシフトする
ためのシフト機構３と、片テーパＷＲ１を所定角度にク
ロスするためのクロス機構４と、前記シフト機構３およ
びクロス機構４に指令を与える第１スタンド制御装置５
が備えられており、第１スタンド制御装置５からの指令
によってシフト機構３は片テーパＷＲ１をシフトし、ク
ロス機構４は片テーパＷＲ１をクロスする。 【００１９】第１スタンド制御装置５は、予め求めたク
ロス角度と板形状との関係から、最大伸び差率が目標板
形状よりも小さくなるクロス角度を求め、該クロス角度
の指令値をクロス機構４に出力する。例えば、図10に示
したクロス角度と板形状の関係において、目標板形状が
100 I-unitの場合には、クロス角度を0.1 〜0.5 °の範
囲の例えば0.4 °にする。 【００２０】また、第１スタンド制御装置５は、次のコ
イルのセットアップとして、前記したように母板エッジ
ドロップ情報、目標エッジドロップおよび式(2) に基づ
いてシフト量を求め、求めたシフト量の指令をシフト機
構３に出力する。または、圧延している当該コイルのフ
ィードバック制御として、板厚プロフィール計７で測定
した実績エッジドロップと目標エッジドロップとの偏差
をなくすシフト量を求め、求めたシフト量の指令をシフ
ト機構３に出力する。例えば、シフト量を変化させたと
きのエッジドロップの変化量を影響係数として予め求め
ておき、前記偏差を影響係数で除してシフト量を求める
こともできる。あるいは、次のコイルについて前記のよ
うにシフト量を求めてセットアップした後、実績エッジ
ドロップと目標エッジドロップとを比較して、偏差が生
じた場合に、該偏差をなくすようにシフト量を求めてフ
ィードバック制御してもよい。 【００２１】前記のようにして、予め定めたクロス角度
に設定し、エッジドロップ目標となるように片テーパＷ
Ｒをシフトする。以上の説明において、エッジドロップ
の評価位置として板端部15mm位置を取り上げて説明した
が、それ以外の例えば板端部10mm位置や20mm位置でも上
記の関係は成り立つので、それ以外の位置としてもよ
い。また、有効ロールギャップ基準位置は板端部100 mm
位置として説明したが、被圧延材の板厚や変形抵抗、片
テーパＷＲロールのロール径、圧延荷重等の条件によっ
てその他の位置としてもよい。モデル式は２次関数に限
らず他の関数としてもよい。モデル式でなく、テーブル
方式としてもよい。 【００２２】 【実施例】熱間圧延後に酸洗した板厚2.0mm 、板幅900
mmのブリキ用鋼板を図１に示す６スタンドのタンデムミ
ルを用いて板厚0.25mmに圧延した。その際、第 1スタン
ドの圧下率は25％にした。本発明例は、片テーパＷＲの
テーパ量1/300 、ＷＲ径570 mmの片テーパＷＲを第１ス
タンドに用いた。目標板形状が100 I-unit以下であった
ので、図10に示したクロス角度と板形状の関係から、ク
ロス機構によってクロス角度0.4 °に片テーパＷＲをク
ロスした。さらに、板端部15mm位置の板厚偏差E15 （板
端部15mm位置のエッジドロップ量は−E15 ）が０〜−10
μm となるシフト量を求めシフト機構によって前記片テ
ーパＷＲをシフトした。その際のシフトは、母板エッジ
ドロップ情報に基づいてシフト量をセットアップし、さ
らに圧延中に実績エッジドロップ量に基づいてフィード
バック制御した。比較例は、クロス機構によってクロス
角度０°に片テーパＷＲをクロスした以外は、本発明と
同一として圧延した。本発明と比較例でそれぞれ50コイ
ルを圧延して、６スタンド出側の板端部15mm位置の板厚
偏差E15 と１スタンド出側の板形状とを比較した。 【００２３】６スタンド出側の板端部15mm位置の板厚偏
差E15 は、本発明と従来例で差がなかったが、１スタン
ド出側の板形状は、図12に示したように本発明の方が従
来に比較して良好であった。図12の横軸は幅方向の伸び
差率分布の最大値をとって示し、この値が小さい程平坦
な形状である。本発明ではすべて目標範囲内に収まって
いるが、従来法では目標範囲から外れたコイルが発生し
ている。 【００２４】このように本発明では、板形状を良好に保
ちながら、エッジドロップの改善ができた。なお、前記
説明は鋼板の冷間圧延に適用したとして説明したが、本
発明は前記に限られるものではなく、アルミニウム板や
銅板等の圧延材にも適用できることは明らかである。ま
た、圧延機の種類は４段に限定されず、６段や２段でも
よい。スタンド数も６スタンドに限らず、４スタンドや
５スタンド、あるいは１スタンドでもよく、片テーパＷ
Ｒのシフト機構とクロス機構を備えた圧延機は、第１ス
タンドに限られるものではなく、他のスタンドでもよ
く、また単スタンドでも複数スタンドでも、全スタンド
でもよい。 【００２５】 【発明の効果】本発明によれば、片テーパＷＲのシフト
による形状不良を効果的に防止して板形状を良好に保ち
ながら、エッジドロップの改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を６スタンドタンデムミルに適用した場
合のブロック図である。 【図２】片テーパＷＲのシフトを説明する模式図であ
る。 【図３】片テーパＷＲのシフトを説明する拡大図であ
る。 【図４】片テーパＷＲのクロスを説明する模式図であ
る。 【図５】本発明のエッジドロップの改善効果を示す特性
図である。 【図６】本発明の形状の改善効果を示す特性図である。 【図７】荷重分布を示す特性図である。 【図８】荷重分布を示す特性図である。 【図９】荷重分布を示す特性図である。 【図10】本発明のクロス角度の好適範囲を示す特性図で
ある。 【図11】有効ロ−ルギャップとＥ15の変化量との関係を
示す特性図である。 【図12】本発明の形状改善効果を示す比較図である。 【符号の説明】 １ 片テーパワークロール（片テーパＷＲ） １ａ ワークロール（ＷＲ） ２ 補強ロール ３ シフト機構 ４ クロス機構 ５ 第１スタンド制御装置 ６ 形状検出器 ７ 板厚プロフィル計 ８ 板材
合のブロック図である。 【図２】片テーパＷＲのシフトを説明する模式図であ
る。 【図３】片テーパＷＲのシフトを説明する拡大図であ
る。 【図４】片テーパＷＲのクロスを説明する模式図であ
る。 【図５】本発明のエッジドロップの改善効果を示す特性
図である。 【図６】本発明の形状の改善効果を示す特性図である。 【図７】荷重分布を示す特性図である。 【図８】荷重分布を示す特性図である。 【図９】荷重分布を示す特性図である。 【図10】本発明のクロス角度の好適範囲を示す特性図で
ある。 【図11】有効ロ−ルギャップとＥ15の変化量との関係を
示す特性図である。 【図12】本発明の形状改善効果を示す比較図である。 【符号の説明】 １ 片テーパワークロール（片テーパＷＲ） １ａ ワークロール（ＷＲ） ２ 補強ロール ３ シフト機構 ４ クロス機構 ５ 第１スタンド制御装置 ６ 形状検出器 ７ 板厚プロフィル計 ８ 板材
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ２１Ｂ 37/00 １１６Ｔ
(72)発明者 金子 智弘
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 千葉製鉄所内
(56)参考文献 特開 平８−192213（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−192214（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−333508（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 37/00 - 37/78
B21B 13/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ロールの片側端部にテーパを付与したワ
ークロールを軸方向にシフトする機構と、該ワークロー
ルをクロスする機構を備えた圧延機を用いる板材の圧延
方法において、前記クロスする機構によりクロス角度を
0.1 °〜0.5°の製造範囲で予め定めたクロス角度だけ
前記ワークロールをクロスさせ、さらに前記シフトする
機構により圧延後の板材のエッジドロップを目標エッジ
ドロップとなるように前記ワークロールをシフトするこ
とを特徴とする板材の圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23511598A JP3390347B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 板材の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23511598A JP3390347B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 板材の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061519A JP2000061519A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3390347B2 true JP3390347B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=16981287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23511598A Expired - Fee Related JP3390347B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 板材の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390347B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4715352B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-07-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属板の圧延方法 |
| KR101187247B1 (ko) | 2010-04-12 | 2012-10-05 | 한국생산기술연구원 | 알루미늄 합금 판재 압연방법 |
| JP5862247B2 (ja) * | 2011-12-01 | 2016-02-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属帯の圧延方法 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23511598A patent/JP3390347B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000061519A (ja) | 2000-02-29 |
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