JP3413181B2 - 連続熱間圧延設備 - Google Patents
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Description
ェライトを主体とする微細組織を有する細粒鋼熱延鋼板
の製造に適した連続熱間圧延設備に関するものである。
れた連続熱間(仕上)圧延設備によって薄い鋼板を熱間
圧延する場合、パススケジュールは、第2(または第
3)スタンドでの圧延荷重(負荷)が最大になるように
設定されることが多い。それは、 a)第1スタンドでは、板(圧延材)がまだ厚いうえ上流
側から押し込まれることがないので、圧延荷重をあまり
大きくすると圧延ロールに板の端部が噛み込まれなくな
ることがあるからであり、b)板厚が減少する後段側のス
タンドでは、薄い板に対して圧延荷重を大きくすると板
が蛇行したり平坦度など板の形状が悪化したりしがちだ
からである。そのようなパススケジュールは、たとえば
特許第2635796号公報(その第2図・第3図等)
に記載されている。
ススケジュールを基本にして、各スタンドにおけるミル
の駆動用モータの容量がつぎのいずれかにより定められ
ている。イ ) 第2スタンドまたは同スタンドを含む前段のスタン
ドについてモータ容量を最大にし、後段のモータの容量
を小さくする。上記した圧延荷重の配分に基づけば、後
段のスタンドのモータは、前段のものに比べて小さな出
力トルクで足りるからである。ロ ) 圧延荷重の配分を考慮しながらも全スタンドのモー
タ容量を等しくする。モータの仕様を統一することによ
り、設備コストや取扱いに関するメリットを得るためで
ある。ハ ) 後段のスタンドにおけるモータ容量を前段のものよ
りもやや高くする。上記した圧延荷重の配分に加え、板
厚の減少にともなって板の送り速度が増加すること、お
よび、後段で細めの圧延ロールを使用する場合にはその
所要回転速度が増すこと等を考慮した設定である。
備では、内部に微細なフェライト組織を有していて機械
的性質の高い、いわゆる細粒鋼熱延鋼板を製造すること
は困難である。細粒鋼熱延鋼板を製造する方法にはいわ
ゆる大圧下圧延法や制御圧延法があり、いずれの方法を
とる場合にも仕上圧延設備のうち後段の幾つかのスタン
ドで高圧下の圧延を行う必要があるが、上記のように各
スタンドのモータ容量を定めた従来の設備ではそのよう
な圧延が難しいからである。なお、大圧下圧延法とは、
オーステナイト粒に高圧下を加えることによりオーステ
ナイト(γ)相からフェライト(α)相への歪誘起変態
を促進し、もって組織の微細化をはかる方法である。ま
た制御圧延法とは、Nb(ニオブ)やTi(チタン)を
成分に含有してNb、Tiの析出強化作用で高張力化を
図るだけでなく、Nb、Tiのオーステナイト粒の再結
晶抑制作用によって低温圧延(フェライト領域圧延)を
施したときγ相からα相への歪誘起変態を促進してフェ
ライト粒の微細化を図る方法である。
延が難しい理由は、下記のように説明できる。
た高圧下の圧延としては、発明者らの調査によると、た
とえば後段の3スタンドにおける累積歪みが0.9以上
になるようなものが必要である。ここで「歪み」とは、
各段のスタンドの入り側での鋼板の厚さh0と出側での
厚さh1の差を両者の平均厚さで除した ε=(h0−h1)/{(h0+h1)/2} をいう。また「累積歪み」とは、上記スタンドのうち後
段3スタンド(2スタンドの場合もあり得る)の各段
(それらより上流側のスタンドは影響力が小さいので無
視する)での歪みを、金属組織に対する影響の強さを考
慮して加重積算したもので、最終段とその前段・前々段
での歪みをそれぞれεn、εn-1、εn-2とするとき、 εc=εn+εn-1/2+εn-2/4 で表されるεcをいうものとする。
を行うためには、たとえば後段の3スタンドのそれぞれ
において圧下率が40%程度以上(歪みが0.5以上)
の圧延を行わねばならない。前述のようなパススケジュ
ールをふまえた従来の熱間圧延設備では、後段の3スタ
ンドにて設定される圧下率は最大で30%前後にすぎ
ず、前記したイ)にしたがってモータ容量を設定された例
では、後段のモータに容量的な余裕がないため、圧下率
が40%に達し累積歪みが0.9以上になるほどの高圧
下を後段において実現することは難しい。
ドのモータの容量を高めに設定する例においても、通
常、圧延荷重を増して上記のような高圧下を実現するだ
けの余裕は備わっていない。後段のモータの容量が大き
いとしても、前段と比較しての容量差は後段の圧延ロー
ルを速く回転させるために費やされるのが一般的だから
である。また、仮に、後段のモータ容量に相当な余裕が
あり、後段において十分な高圧下ができるとしても、前
記b)に示したとおり、板厚が薄い場合に発生しやすい板
の蛇行や形状の悪化に関する課題を解決することが不可
能である。
適していて通板性能(蛇行防止)や板形状の点でも好ま
しい連続熱間圧延設備を提供しようとするものである。
熱間圧延設備は、後段の複数スタンド(すなわち最終段
を含む連続する複数のスタンド)を異径ロールミルまた
は極小径ロールミルであって最終段およびその前段のミ
ルにおいて圧下率が40%以上となる圧延を実施できる
ものとし、それら後段のスタンドにおける駆動用モータ
(圧延ロールを駆動するためのモータ)の各(つまりミ
ルごとの)容量(出力(kw))を、上記後段の複数ス
タンド以外のいずれのスタンドにおける駆動用モータの
容量よりも大きくしたことを特徴とする。なお、上に述
べた極小径ロールミルは、一対のワークロールがともに
直径600mmを下回る小径のものである圧延機をさ
し、異径ロールミルは、一対のワークロールについて直
径が等しくなく、上下一対のワークロールの等価ロール
径(ロール径の平均値)が直径で600mm未満のもの
をいう。ただし、異径ロールミルにおける等価ロール径
または極小径ロールミルにおけるロール径は、機能面か
らは550mm以下であるのが望ましく、また強度上は
一般に400mm以上であることが求められる。
複数スタンドにおける駆動用モータの容量をそれらより
前段のスタンドにおけるモータ容量よりも大きくするこ
とから、金属組織に対する影響の強い後段のスタンドに
おいて高圧下の圧延を行うことができる。また、この圧
延設備では、後段の複数のスタンドを異径ロールミルま
たは極小径ロールミルとするので、薄くなった板に対し
高圧下を行っても、板の蛇行や形状の悪化が発生しがた
い。そのような形式のミルでは、圧下率(および歪み)
の高い圧延を比較的小さな圧延荷重により行えるからで
ある。圧延荷重が小さいと、板幅方向にはたらく力(ス
ラスト力)も小さくなるので蛇行が発生しがたく、ま
た、圧延ロールの扁平変形量が減る結果として、いわゆ
るエッジドロップなど形状上の不都合も軽減されるので
ある。このように通板性や板形状に関して不都合が生じ
難い以上、後段においては、最終段およびその前段のミ
ルにおいてモータ容量に応じ圧下率を40%以上に高く
して累積歪みを0.9以上にすることもでき、もって、
この圧延設備にて細粒鋼熱延鋼板を製造することが可能
になる。請求項2に記載した連続熱間圧延設備は、後段
の複数スタンドを、異径ロールミルであって大径側のワ
ークロールのみを回転駆動するものとし、それら後段の
スタンドにおける駆動用モータの容量を、上記後段の複
数スタンド以外のいずれのスタンドにおける駆動用モー
タの容量よりも大きくしたことを特徴とする。 この連続
熱間圧延設備でも、後段の複数スタンドにおける駆動用
モータの容量をそれらより前段のスタンドにおけるモー
タ容量よりも大きくすることから、金属組織に対する影
響の強い後段のスタンドにおいて高圧下の圧延を行うこ
とができる。また、後段の複数のスタンドを、異径ロー
ルミルであって大径側のワークロールのみを回転駆動す
るものとするので、比較的低い圧延荷重でも圧下率の高
い(たとえば圧下率50%の)圧延を実施でき、もっ
て、この圧延設備にて細粒鋼熱延鋼板を製造することも
可能になる。
に、前段または後段のいずれか1スタンド以上のミルに
CVC機能をもたせたことを特徴とする。CVC機能と
は、軸長方向に外径の連続的変化をもたせて形成された
圧延ロール(CVCロール)を軸長方向へ移動すること
によりロールギャップ形状の変更制御を行う機能をい
う。そのような機能を有するミルはCVCミルとも呼ば
れる。
ける通板性や板形状の制御特性を一層好ましいものにす
ることができる。CVC機能を有するミルはロールギャ
ップ形状を広い範囲で変更・制御できるので、ロールの
たわみや熱膨張に起因するクラウンを防止して板の形状
制御を効果的に実施でき、またそれゆえに、後段におけ
る通板の不安定化を防止する作用も強いからである。な
お、上記した後段のミルにCVC機能をもたせる場合に
は、製品に近い段階で通板性や板形状を直接的かつ細や
かに制御し改善できる利点があり、それらより前段のミ
ルに当該機能を付与する場合には、比較的厚い状態の板
に制御を加えることによりレンジの広い制御を行えると
いう利点がある。
くに、異径ロールミルまたは極小径ロールミルである後
段の複数スタンドにおける各(つまり各ミルの)駆動用
モータについて、最終段に近いスタンドのモータの容量
がそれより前段のものの容量を下回らないようにしたこ
とを特徴とする。たとえば、全部でnスタンドが配置さ
れた連続熱間圧延設備において後段にある3スタンドの
異径ロールミルまたは極小径ロールミル(前段から順に
第n-2、第n-1、第nの各スタンド)に関し、各駆動用モ
ータの容量P(添え字にてスタンドの番号を示す)を、 Pn ≧ Pn-1 ≧ Pn-2 とする。
たように細粒鋼熱延鋼板を得るに十分な累積歪みεcを
確保するためには、少しでも最終段に近いスタンドにお
ける歪みε(または圧下率)を高くするのが効果的であ
る。前段寄りのスタンドでの圧延は、金属組織に対する
影響力の強さにおいて最終段寄りのスタンドにおけるも
のに及ばないため、同様の金属組織をもつ板を全スタン
ド間の平均的な圧下率をあまり上げずに製造するうえで
は、最終段に近いスタンドにおいて高圧下とする方が有
利なのである。したがって、この請求項の圧延設備によ
ると、設備コストやエネルギー消費の面でとくに効率的
に、細粒鋼熱延鋼板を製造できることになる。
求項4に記載の連続熱間圧延設備においてとくに、異径
ロールミルまたは極小径ロールミルである後段の複数ス
タンドにおける各(各ミルの)駆動用モータの容量を、
それら複数スタンドより前段にあるいずれのスタンドに
おける駆動用モータの容量よりも15%以上大きくした
ことを特徴とする。たとえば上に例示した連続熱間圧延
設備では、上記3スタンドのうち容量の小さくなりがち
な第n-2スタンドのモータの容量Pn-2と、前段にある第
1、第2、…、第n-3スタンドの各モータの容量P1、P
2、…、Pn-3との関係を、 Pn-2 ≧ Max(P1,P2,…,Pn-3)×1.15 とする。
は、異径ロールミルまたは極小径ロールミルである後段
の複数スタンドにおける各駆動用モータのうち最大のも
のの容量を、それら複数スタンドより前段にあるいずれ
のスタンドにおける駆動用モータの容量よりも30%以
上大きくしたことを特徴とする。たとえば上に例示した
連続熱間圧延設備では、上記3スタンド(第n-2、第n-
1、第nスタンド)の各モータ容量Pn-2、Pn-1、P
nと、前段にある第1、第2、…、第n-3段の各モータ容
量P1、P2、…、Pn-3との関係を、 Max(Pn-2,Pn-1,Pn) ≧ Max(P1,P2,…,Pn-3)×1.3 とする。
力を考慮すると、細粒鋼熱延鋼板を製造する場合、圧延
設備のうち前段寄りのスタンドでは特別に高い圧下率で
圧延を行う必要はない。一方、最終段を含む後段のスタ
ンドでは、累積歪みが0.9以上にもなる高圧下の圧延
を行うのが好ましい。したがって、異径ロールミルまた
は極小径ロールミルである後段の複数スタンドについ
て、モータ容量を前段のものよりも相当程度以上大きく
するこれら請求項5・6の圧延設備は、細粒鋼熱延鋼板
の円滑な製造を可能にする合理的かつ実際的な設備であ
るといえる。高圧下の圧延をしない前段のスタンドにお
けるモータ容量を後段のものよりも相当程度低めに設定
するので、設備的な無駄がないという利点もある。な
お、請求項6の設備においては、請求項4について述べ
た理由により、最終段のスタンドにおけるモータ容量を
最大にするのが設備費およびエネルギー消費の面でとく
に有利である。
に、異径ロールミルまたは極小径ロールミルである後段
の複数スタンドの各出側に、圧延材(板)に対するカー
テンウォール型冷却手段を配置したことを特徴とする。
カーテンウォール型冷却手段とは、上方および下方から
幕のように連ねて大量の冷却水を層流またはそれに近い
状態で流し、圧延する板の上下面に全幅にわたってその
冷却水を当てる形式の冷却手段をいう。
を製造する際には、高圧下を加えるスタンドにおいて板
を強く冷却するのがよい。圧下率の高い圧延を行うと、
加工発熱のために板の温度が著しく上昇し、大圧下圧延
法や制御圧延法に適した温度域から外れがちになるから
である。十分に強力な冷却ができないと圧延速度を遅く
する必要が生じ、商業的な生産が不可能なことにもなり
かねない。
上記のように流す大量の冷却水によって圧延材を強く冷
却するので、高圧下率圧延にともなう板の温度上昇を効
果的に抑制する。板が加速された場合にも、その板を好
適な温度範囲に維持することが可能である。好適な温度
範囲とは、概ね、大圧下圧延法を行う場合にはAr3変
態点〜Ar3+50℃の範囲、制御圧延法を実施する場
合には700〜800℃の範囲をさす。
タンドのミルの出側のみではなく後段の複数スタンドの
出側に配置するので、最終スタンドおよびそれまでのス
タンドでの圧延時に発生する熱を効果的に奪って適切な
温度維持をはかるとともに、圧延直後の圧延材を強く冷
却して微細組織の粒成長を停止させる作用をも発揮す
る。また、同手段は、圧延材の全幅にわたって冷却水を
当てるものであるため、幅方向にも偏ることなく圧延材
を均一に冷却できる。
1〜図3等に示す。図1は、連続熱間圧延設備Aの全体
配置を概念的に示す側面図である。図2は、図1の圧延
設備Aのうち前段にあるミルF1等に関してCVC機能
を説明するための模式図であり、また図3は、圧延設備
Aのうち後段のミルF4〜F6とその付近について詳細
を示す側面図である。
仕上圧延機であって、上流側(図示省略)には加熱炉と
粗圧延機があり、下流側(図示省略)にはランアウトテ
ーブルや巻取り機などが配置されている。この熱間圧延
設備Aは、それぞれに圧延ロールを備える合計6スタン
ドのミルF1〜F6をタンデムに配置したもので、上流
側で粗圧延された鋼板(圧延材)Pを連続圧延すること
により、厚さが1〜6mm前後の熱延鋼板を製造する。
一般的な鋼板を製造する通常圧延を円滑に行えるととも
に、運転条件を設定することにより細粒鋼圧延、すなわ
ち微細なフェライト組織を有する細粒鋼熱延鋼板の製造
をも行えるよう、圧延設備Aは以下のように構成してい
る。
VCミルF1・F2・F3をタンデムに配置している。
最前段のCVCミルF1は、図1のようにワークロール
1a・1bとバックアップロール1c・1dとからなる
4重の圧延機として構成し、ワークロール1a・1b
に、図2(a)に示すようなクラウン(CVC、すなわ
ち直径の連続的変化)をもたせている。ワークロール1
a・1bは、図2(b)・(c)のように上下で反対の
軸長方向へ同時に移動(シフト)させることができ、そ
れによってロール間の位置関係、すなわちロールギャッ
プを調整することが可能である。ワークロール1a・1
bの径は700mmとし、最大シフト量は正逆それぞれ
に100mmとした。他の2段のCVCミルF2・F3
も、このような構成および機能について最前段のCVC
ミルF1と相違はない。
段に配置したのは、鋼板Pのクラウン(形状)を好適に
保つためである。後述する後段の異径ロールミルF4・
F5・F6では、細粒鋼圧延の際、加工発熱に起因した
サーマルクラウン等が発生しやすいため、前段に置いた
これらCVCミルF1・F2・F3によってあらかじめ
板クラウンを修正し、鋼板Pの中絞り等を軽減するので
ある。
には、図1に模式的に示すように駆動用モータM1a・
M1b(以下、両者を合わせてM1と総称)をそれぞれ
接続し、他の2段のCVCミルF2・F3の各ワークロ
ール1a・1bにも、同様に駆動用モータM2a・M2
b(M2と総称)およびM3a・M3b(M3と総称)
を接続している。各モータM1・M2・M3は可変速制
御手段を付属した交流モータであり、減速機(図示せ
ず)および自在継手を介して各ミルF1・F2・F3の
ワークロール1a・1bに接続している。
異径ロールミルF4・F5・F6をやはりタンデムに配
置している。前述のCVCミルF1・F2・F3を含む
全6スタンドのスタンド間隔は、等しく5.5mであ
る。CVCミルF1から数えて第4スタンドにあたる異
径ロールミルF4は、図1のようにワークロール4a・
4bとバックアップロール4c・4dとからなる4重の
圧延機として構成し、ワークロール4a・4bとして図
のように直径の異なるものを使用している。そしてワー
クロール4a・4bのうち下部にある大径のロール4b
のみを、減速機(図示せず)および自在継手を介し接続
したモータM4(可変速制御手段つき交流モータ)によ
って回転駆動し、上部の小径のロール4aについては、
回転を自在にして駆動力をかけないこととした。ワーク
ロール4a・4bにはベンダー(図示せず)を付設して
いるので、ワークロール4a・4bにベンディングをか
けることが可能である。また各ワークロール4a・4b
にはCVC機能をも付与しており、正逆各向きに100
mmの範囲内で軸長方向へ両者を移動させることができ
る。ワークロール4aの径は480mm、ワークロール
4bの径は600mmと細くしたので、両者の平均であ
る等価ロール径は540mmと小さい。以上のような構
成および機能について、後方にある他の2段の異径ロー
ルミルF5・F6も上記の異径ロールミルF4と相違は
ない(ミルF5・F6の各ワークロール4bには駆動用
モータM5・M6をそれぞれ接続している)。
F5・F6は、等価ロール径が小径であることと、一方
のワークロール4bのみを駆動して鋼板Pに剪断力を作
用させることから、比較的低い圧延荷重でも圧下率の高
い(たとえば圧下率50%の)圧延を実施できる。その
ため、細粒鋼圧延のための大圧下圧延等を小さな圧延荷
重で行うことができ、しかもその際、圧延荷重が小さい
ためにロール偏平やエッジドロップによる不都合を回避
することもできる。
Pを十分に冷却して適切な温度範囲に保つ必要があるた
め、熱間圧延設備Aにおける後段のスタンドF4・F5
・F6の各後部または前部に、図1のとおりカーテンウ
ォール冷却装置7(図3に示す符号7A〜7H)を配置
している。冷却装置7のそれぞれは、上方または下方に
設けたヘッダーから鋼板Pの全幅表面へ向けて、幕状
(カーテンウォール状)に大量の常温冷却水(ラミナー
フロー。たとえば図3中の符号f)を流し当てる冷却手
段である。幕状に流す冷却水の厚さ(幕厚)は10mm
以上必要であり、16mm程度あることが冷却効果の面
で望ましい。各冷却装置7における冷却水量は、鋼板P
の単位幅(1m)あたり100〜500m3/hの範囲
内で調整可能とし、冷却による鋼板Pの温度降下が20
℃/sec以上になるようにする。後述する例により大
圧下圧延法を行う場合等には単位幅あたりに350m3
/hの冷却水を使用するが、その場合の鋼板Pの温度降
下は、板厚と速度との積が1200mm・mpmである
とき60〜80℃/sec(加工発熱による温度上昇を
含めて40℃/sec前後)に達する。
よび下方の位置に複数配置し、上方では、スタンドF4
の後部とスタンドF5の前部および後部、スタンドF6
の前部および後部にそれぞれ冷却装置7A・7B・7D
・7E・7Gを配置し、下方については、スタンドF4
・F5・F6の後部にそれぞれ冷却装置7C・7F・7
Hを配置している。これらのうち冷却装置7Hは第6段
スタンドF6の後部においてローラテーブルTのフレー
ムに取り付け、他の冷却装置7A〜7Gは、各スタンド
のハウジングHに取り付けている。
ミルF4・F5・F6の各出側等にて使用することによ
り、著しい加工発熱をともなう大圧下圧延法や制御圧延
法を行う場合にも、各ミルF4・F5・F6での温度上
昇を抑制して鋼板Pを適切な温度範囲に保ち、かつ、圧
延後に微細組織が粒成長を起こすことを抑制することが
できる。なお、熱間圧延設備Aの下流側にあるランアウ
トテーブル(前記。図示せず)においても、粒成長を防
止すべく冷却水にて鋼板Pを冷却する。
終段スタンドであるミルF6の出側であってカーテンウ
ォール冷却装置7(7G・7H)から数百mm〜1mほ
ど下流側の位置に、水噴射スプレー8を配置している。
これは、冷却装置7G・7Hによって鋼板Pの表面に載
った冷却水を除去するためのもので、鋼板Pの表面に向
けて斜め前方へ加圧水を吹き出すものである。このよう
な水噴射スプレー8を使用すれば、冷却装置7の作用で
鋼板P上に載った冷却水を円滑に除去できるので、その
下流側にある各種計測器(温度計など。図示せず)によ
って、圧延後の鋼板Pに関する種々の値(圧延終了温度
など)を適切に計測することができる。
では、生産性をともなう十分な速度で細粒鋼熱延鋼板を
製造することが可能である。金属組織上の影響が強い後
段のスタンドにおいて、カーテンウォール冷却装置7を
使用して鋼板Pの温度を適切な範囲に保ちながら、小径
の異径ロールミルF4・F5・F6にて圧下率の高い圧
延を行い、もって大圧下圧延法または制御圧延法を実施
できるからである。ミルF4・F5・F6ではロール偏
平やエッジドロップを回避でき、また各ミルF1〜F6
のCVC機能によってクラウン制御が行えるために、板
厚の薄くなる後段においても鋼板Pの蛇行や形状の悪化
を抑制できる、という点も、そのような細粒鋼圧延を可
能にする理由の一つである。
延を行うためには、後段、とくに最終段に近いスタンド
(ミルF5・F6等)の駆動用モータM5・M6などに
十分な容量(出力すなわち動力(kw))を付与する必
要がある。高圧下圧延を行う場合は、鋼板Pの単位幅あ
たりの圧延荷重が増加してワークロール4a・4bに必
要な圧延トルクが増す(ただし板厚との関係によっても
所要トルクは増減する)とともに、板厚の減少にともな
って圧延速度が増すため、高圧下しない場合に比べて大
きな動力が必要になるからである。モータ容量が不足し
て、仮に十分な圧延トルクを発生できないなら、一定以
上の幅を有する鋼板Pに対して細粒鋼圧延を行うことが
難しくなり、また、トルクが十分であっても仮に動力が
不足するなら、十分な速度で細粒鋼圧延を行うことがで
きなくなる。
(ミルF1・F2・F3)では、細粒鋼圧延を行う際に
も高圧下の圧延は行わない(金属組織への影響が弱いた
め高圧下圧延を行う意味が薄い)ので、それらの駆動用
モータには後段スタンド用のものほどの容量は不要であ
る。すなわち、2台ずつあるモータM1aとM1b(M
1と総称するもの)、M2aとM2b(M2と総称する
もの)、M3aとM3b(M3と総称するもの)の容量
を各ミルF1・F2・F3ごとに加算したモータ容量P
1、P2、P3は、いずれも、後段のミルF4・F5・F
6の各モータM4・M5・M6の容量P4、P5、P6よ
り小さくて足りる。
に近いスタンドほど圧下率の高い圧延をするのが金属組
織とエネルギー効率の面で有利であることをふまえ、ま
た、後述する実施例の表3に示すパススケジュールのよ
うに後段の所要動力が増すことを考慮して、各スタンド
の駆動用モータの容量は下記のように設定するのが好ま
しい。すなわち、後段の3スタンドにおける駆動用モー
タM4・M5・M6の容量P4、P5、P6は、表4のモ
ータ配置のように P4 ≦ P5 ≦ P6 と最終段に近いものほど大きくなるようにし、かつ、そ
れらのうち最大の容量をもつモータM6の容量P6が、 P6 ≧ Max(P1,P2,P3)×1.3 と、前段の3スタンドにおけるどのスタンドのモータ容
量P1、P2、P3と比べても30%以上大きくなるよう
に設定する。また、駆動用モータの種類を少なくして設
備コストや取扱い上の利益を得るとするなら、たとえ
ば、表4の例において第4スタンドのモータ容量P4を
第5スタンドのモータ容量P5に等しくし、 P4 ≦ P5 ≦ P6 であるとともに P4 ≧ Max(P1,P2,P3)×1.15 すなわち、後段の3スタンドにおける各駆動用モータの
容量が、前段の3スタンドにおけるいずれのモータの容
量P1,P2,P3よりも15%以上大きくなるようにす
るのもよい。
ススケジュールと、その圧延設備Aにおける各ミルF1
〜F6の駆動用モータの容量配置について、検討例を以
下に示す。C:0.16%、Si:0.22%、Mn:
0.82%(他に有意量の成分を含まない)の化学成分
を有する鋼について、圧延設備Aを用い、厚さ2.3m
m・幅1200mmの鋼板を製造するとする。圧延速度
は、一般のホットストリップミルで常用されているもの
と差異のない、たとえば7〜9m/secとする。
延鋼板を得る通常圧延を行うための一般的なパススケジ
ュールとして表1に示すものが想定され、これを満たす
には各ミルF1〜F6の駆動用モータにつき表2の容量
配置とするのが適当と考えられる。表1(および後述の
表3)において「圧延トルク」・「圧延動力」はワーク
ロール1a・1b・4a・4bに必要な値を示し、「粗
バー」は粗圧延機、また「F1」〜「F6」は第1段〜
第6段の各ミルF1〜F6をそれぞれ表す。一方、表2
(および後述の表4)中の「max.トルク」は各モータを
出力源とし各ミルのワークロール1a・1bまたは4a
・4bにおいて発生される値を示す。板厚が2.0mm
以下の熱延鋼板を得る場合には表1の例よりもF2〜F
6において圧下率が高くなり所要圧延動力が増加するこ
と、また圧延速度を上記以上にすることもあり得ること
を考慮して、表2のモータ容量には相当の余裕が見込ん
である。
ば表3のパススケジュールにしたがい、後段の3スタン
ドにおいて高圧下の圧延を行う。表3の例では、とくに
最終段のミルF6とその前のミルF5において圧下率が
40%以上(歪みが0.5以上)となる圧延を実施す
る。圧延設備Aによれば、前記したカーテンウォール冷
却装置7(7A〜7H)を使用して鋼板Pの温度を適切
に保ちながらこのような圧延を行うことにより、図4に
示すような微細なフェライト組織を有する細粒鋼熱延鋼
板を得ることができる。
ススケジュールに比べて後段の所要圧延トルクが高くな
り、図5にも示すとおり、表2で設定した後段のミルF
4・F5・F6におけるモータのトルク(ワークロール
で発生し得るトルク。図5中の符号●)を上回ってしま
う。このように後段において表1の例よりも所要圧延ト
ルクが増すのは、高圧下のために圧延荷重が増加するか
らである。また、最終段の近くでは、高圧下による板厚
の急減にともなって圧延速度が急増するため、ミルF5
・F6における所要圧延動力も前段のものに比べて大幅
に増加する。
えた表2の容量配置では、後段のミルF4・F5・F6
のモータM4・M5・M6について、発生し得るトルク
または容量(動力)が不足することになる。そこで、圧
延設備AのモータM1〜M6について細粒鋼圧延をも円
滑に行える容量配置とするには、たとえば下記の表4に
したがって後段のモータM4・M5・M6を大容量にす
るのが適切である。
Pを圧下している間)に各ミルF1〜F6のモータM1
〜M6が発生する容量(動力)とトルクとを示してい
る。鋼板Pが無限の長さを有していて圧延が休みなく行
われるわけではないので、実際のモータとしては、表中
の出力を連続定格とするものを必ずしも配置しなければ
ならないわけではない。したがって、いわゆる自乗平均
法などに基づき、表中の出力とともに圧延の所要時間や
運転頻度に応じた適切な定格出力を求め、その上で各モ
ータM1〜M6を選定するのが好ましい。
熱間圧延設備では、微細なフェライト組織を有する細粒
鋼熱延鋼板を円滑に製造することができる。後段のスタ
ンドのモータ容量を大きくしたことから、金属組織に対
する影響の強い後段において高圧下の圧延を行えるとと
もに、小さな圧延荷重で高圧下が可能な異径ロールミル
または極小径ロールミルによって、後段付近の薄くなっ
た板に発生しやすい蛇行や形状の悪化を防止するからで
ある。
後段における板の蛇行をさらに適切に防止し、板形状も
一層に好ましいものにすることができる。CVC機能を
有するミルの作用で、ロールのたわみや熱膨張に起因す
るクラウンを防止して板の形状を効果的に制御でき、ま
たそれゆえに通板の安定化効果もあるからである。
とくに、全スタンドの平均的な圧下率をあまり上げずに
細粒鋼熱延鋼板を製造することができるので、全体的な
設備コストやエネルギー消費の面で有利である。
間圧延設備は、後段の複数スタンドのモータ容量を前段
のものよりも相当程度以上大きくするものであって、こ
れによれば、細粒鋼熱延鋼板の円滑な製造を合理的に、
かつ設備的な無駄をともなうことなく実施することがで
きる。
ととくに、加工発熱をともなう細粒鋼圧延の際の板を強
く冷却できるので、圧延速度を高く保って細粒鋼熱延鋼
板の商業的な生産が可能になる。
備Aの全体配置を、概念的に示す側面図である。
圧延設備Aのうち、前段にあるミルF1等に関してCV
C機能を説明するための模式図である。
付近について詳細を示す側面図である。
ついて、上表面付近と下表面付近とでそれぞれ結晶組織
を撮影した顕微鏡写真である。
スケジュールに基づいて算出される所要トルクと、それ
に対して適当と考えられる各ミルの駆動用モータの発生
トルクとの関係を示す線図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 後段の複数スタンドが異径ロールミルま
たは極小径ロールミルであって最終段およびその前段の
ミルにおいて圧下率が40%以上となる圧延を実施で
き、それら後段のスタンドにおける駆動用モータの容量
が、上記後段の複数スタンド以外のいずれのスタンドに
おける駆動用モータの容量よりも大きいことを特徴とす
る連続熱間圧延設備。 - 【請求項2】 後段の複数スタンドが異径ロールミルで
あって大径側のワークロールのみを回転駆動するもので
あり、それら後段のスタンドにおける駆動用モータの容
量が、上記後段の複数スタンド以外のいずれのスタンド
における駆動用モータの容量よりも大きいことを特徴と
する連続熱間圧延設備。 - 【請求項3】 前段または後段のいずれか1スタンド以
上のミルがCVC機能を有することを特徴とする請求項
1または2に記載の連続熱間圧延設備。 - 【請求項4】 異径ロールミルまたは極小径ロールミル
である後段の複数スタンドにおける各駆動用モータにつ
いて、最終段に近いスタンドのモータの容量がそれより
前段のものの容量を下回らないことを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載の連続熱間圧延設備。 - 【請求項5】 異径ロールミルまたは極小径ロールミル
である後段の複数スタンドにおける各駆動用モータの容
量が、それら複数スタンドより前段にあるいずれのスタ
ンドにおける駆動用モータの容量よりも15%以上大き
いことを特徴とする請求項4に記載の連続熱間圧延設
備。 - 【請求項6】 異径ロールミルまたは極小径ロールミル
である後段の複数スタンドにおける最大の駆動用モータ
の容量が、それら複数スタンドより前段にあるいずれの
スタンドにおける駆動用モータの容量よりも30%以上
大きいことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
の連続熱間圧延設備。 - 【請求項7】 異径ロールミルまたは極小径ロールミル
である後段の複数スタンドの各出側に、圧延材に対する
カーテンウォール型冷却手段が配置されていることを特
徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の連続熱間圧延
設備。
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