JP4203328B2

JP4203328B2 - テーパープレートの製造方法

Info

Publication number: JP4203328B2
Application number: JP2003012136A
Authority: JP
Inventors: 佳士郎池田; 鉄也中野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: JP2004223537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に板厚が変化するテーパープレートを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板を構造部材として用いる場合、必要とされる強度が部分毎に異なるときがある。このような場合に使用される鋼板の１つがテーパープレートである。このテーパープレートは、通常、所定の板厚まで平板圧延を実施した後に、複数パスのテーパー圧延により製造される。ここで、テーパー圧延パス数はテーパープレートの最大厚と最小厚との差と、設備能力および圧延形状悪化防止を目的としたクラウン比率等の条件から決定され、圧延中のロールギャップを順次変化させることにより、必要とする板厚プロフィールが付加される。このときのパススケジュールは、基本的に体積一定の条件により決定される。例えば、特許文献１には、長手方向両端部に平行部を有するテーパープレートを可逆圧延して製造する方法が提案されている。このようにして、長手方向両側に平行部を有するテーパープレートを形成し、圧延終了後、その平行部の余剰（切捨平行部）部分を切断してテーパープレート製品としている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２５３７１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１で提案された方法によりテーパープレートを製造すると、テーパー圧延の１パス後にテーパープレート両端の平行部の長さは必然的に決定されることになる。即ち、図２中の左側の平行部４の長さはテーパー圧延開始点（イ点）で決まり、また、図２中の右側の平行部５の長さはテーパー圧延終了点（ロ点）と余剰量で決まる。ここでの余剰量は、素材スラブの重量バラツキおよび巾出し圧延精度バラツキ等を含む値である。以降のテーパー圧延におけるパスでは、板厚精度確保の観点から常にロールギャップ変更開始点を一致させる必要がある。このため、テーパー圧延１パス目噛込側の平行部４の長さは予定通りの長さが得られるが、テーパー圧延１パス目噛出側（尻抜側）の平行部５の長さは前記条件によりまちまちとなる。
【０００５】
また、テーパープレート両端の平行部に生じるクロップ（フィシュテール状またはタング状）は、その長さが圧延条件により種々に異なる。更に、テーパー圧延の際に巻き込み疵、ヘゲ疵等の疵が前記クロップ部分より内側に発生する。このため、該クロップ、疵発生部分がテーパー製品内に入り込むことを防止し、確実に製品が確保できるようにするために、テーパー圧延１パス目噛出側の平行部長さバラツキを考慮して素材スラブの余剰量を多く見積もっておく必要があり、歩留まりの悪いものであった。
【０００６】
本発明は、テーパープレートの素材となるスラブの余剰量を多くすることなく、テーパープレート製品内にクロップおよび疵が入り込むことを確実に防止することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その手段１は、平板圧延を行った後、複数パスのテーパー圧延により長手方向両端に平行部を有するテーパープレートを製造する方法において、前記平板圧延後における平板の長手方向の有効側断面積を求め、この長手方向の有効側断面積と最終的に必要とするテーパー製品の長手方向側断面積との差から前記平板の余剰側断面積を求め、この余剰側断面積分で前記圧延するテーパー製品の長手方向両端に切捨平行部が形成されるようにテーパー圧延するテーパープレートの製造方法である。
【０００８】
手段２は、前記テーパー圧延する際の板厚を、板厚公差内で薄くして前記最終的に必要とするテーパー製品の長手方向側断面積を求める前記手段１記載のテーパープレートの製造方法である。
【０００９】
また、手段３は、前記余剰側断面積で形成するテーパー製品の長手方向両端の切捨平行部の長さを均等にする手段１または２記載のテーパープレートの製造方法である。
【００１０】
手段４は、前記平板圧延後における平板の長手方向の有効側断面積が、該平板の長手方向に生じるクロップ部分及び疵発生部分を除いた面積である前記手段１〜３のいずれかに記載のテーパープレートの製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によるテーパープレートの製造方法は、テーパー圧延パス前の平板の長手方向に於ける有効側断面積を求めると共に最終的に得ようとする（製造予定）テーパー製品の長手方向の側断面積を求め、この両者の側断面積差、つまり、前記平板からテーパー製品を製造した際、余剰となる側断面積を算定し、この余剰側断面積分、即ち、切捨て部分をテーパー製品の長手方向両端に平行部として形成するようにしたので、クロップ、疵のない有効部で確実にテーパー製品を製造することが出来るので、素材スラブの余剰量を多く見積もる必要がなく、歩留まりの良く圧延することができる。
【００１２】
また、通常はテーパー製品の板厚公差の中央を目標板厚にしてテーパー圧延を行うが、この状態では前記平板に余剰側断面積が不足する（平板の有効側断面積≦テーパー製品の側断面積）場合には、疵またはクロップがテーパー製品の端部に入り込むことから、テーパー製品の板厚公差の中央から下限の間の値を目標板厚にすると、その分、テーパー製品の側断面積が減少して余剰側断面積が増加するので、疵またはクロップがテーパー製品の端部に入り込むことを抑制出来る。
【００１３】
更に、前記余剰側断面積でテーパー製品の両端部に形成される切捨平行部の長さが均等になるようにすることにより、疵またはクロップがテーパー製品の端部に入り込むことを大幅に抑制することが出来る。
【００１４】
一般に、テーパープレートの圧延スケジュールにおいて、先ず、製造予定のテーパープレートの最大厚と最小厚との差と、設備能力および圧延形状悪化防止を目的としたクラウン比率等の圧延条件からテーパー圧延パス数が決定され、それ以前のパスは平板圧延パスとして、体積一定の条件で全パスのスケジュールを構成することが好ましい。
【００１５】
本発明では、前記平板圧延のパススケジュールに従って均し圧延、幅出し圧延を行った後、仕上圧延（縦延べ圧延）を実施し、このパス後における平板の実績板厚（ｈａ）および実績板長（Ｌａ）から、図１に示す平板１の実績長手方向側断面積Ｓａを下式で求める。
【００１６】
Ｓａ＝ｈａ×Ｌａ
ここで、実績板厚（ｈａ）は、ゲージメータ式を用いて算出しても、γ線厚さ計等の測定装置を用いて実測してもよい。また、実績板長（Ｌａ）は、仕上圧延時における圧延ロールの回転数信号から算出して求めても、メジャーリングロール等の板長測定装置を用いて実測してもよい。但し、ここでの実績板長は圧延により生じる先尾端のクロップを除いておく。このため、測長開始および終了点となるクロップを除いた有効巾位置は、圧延荷重計による荷重検出による方法またはＣＣＤカメラ等のクロップ測定装置によって検出する方法を用いることが好ましい。
【００１７】
次に、最終的に必要とするテーパー製品２の長手方向側断面積Ｓｓを台形の面積の和で計算する。
【００１８】
Ｓｓ＝Σ｛（ｈｉ＋ｈｉ＋１）・Ｌｉ／２｝ｉ＝１〜３
但し、ｈｉ：図１に示すテーパー製品部先頭側からの板厚（ｈ１〜ｈ４）、Ｌｉ：図１に示すテーパー製品部先頭側からの板長（Ｌ１〜Ｌ３）である。
【００１９】
また、最終パス圧延後に先尾端に発生する疵の位置を圧延条件から予測する。ここで、疵の発生位置予測は過去の経験を基にデータベース化し、蓄積されている情報を用いて、先端からの疵位置をＬｋｆ、尾端からの疵位置をＬｋｔとして疵部分切り捨て側断面積Ｓｋを計算する。
【００２０】
Ｓｋ＝Ｌｋｆ×ｈｆ＋Ｌｋｔ×ｈｔ
但し、ｈｆ：テーパー製品先端の狙い板厚、ｈｔ：テーパー製品尾端の狙い板厚である。
【００２１】
更に、前記ＳａとＳｓおよびＳｋを用いて長手方向側断面積差ΔＳを下式で計算する。
【００２２】
ΔＳ＝Ｓａ−（Ｓｓ＋Ｓｋ）
ここで、ΔＳ≧０の場合には、この長手方向側断面積差ΔＳおよび疵発生部分Ｌｋｆ、Ｌｋｔをテーパー製品長手方向両端に延長して切捨平行部６として形成するようにリスケジューリングする。このとき、テーパー圧延終了後において長手方向側断面積差ΔＳを先尾端に均等な長さとなるように配分すると、両延長平行部長ΔＬｆ、ΔＬｔは下記式で計算できる。
【００２３】
ΔＬｆ＝ΔＳ／（ｈｆ＋ｈｔ）＋Ｌｋｆ
ΔＬｔ＝ΔＳ／（ｈｆ＋ｈｔ）＋Ｌｋｔ
一方、ΔＳ＜０の場合には、通常の狙い厚（板厚公差の中心）でテーパー製品を製造するとテーパー製品内に疵が入り込んだり、製品長さが確保できなくなる場合もある。よって、最終的なテーパー製品厚を薄くするように変更する。ここで、狙い厚変更量Δｈは下式で計算される。
【００２４】
Δｈ＝ΔＳ／（ΣＬｉ＋Ｌｋｆ＋Ｌｋｔ）
また、このときの先尾端の延長平行部長は、それぞれΔＬｆ＝Ｌｋｆ、ΔＬｔ＝Ｌｋｔとする。これは、疵が製品内に入り込まないようにするための必要最低限の平行部長さである。
【００２５】
上記の結果を基に最終的な目標寸法を修正するように圧延スケジュールを再計算する方法を採用することにより、長手方向に板厚プロフィールを有するテーパープレートを、複数パスの可逆圧延で製造する場合に、ロールギャップ変更開始点を常に一致させ、高精度で高歩留の効率良い製造が実現できる。
【００２７】
【実施例】
板厚２８０ｍｍ、板巾１８００ｍｍ、長さ３８５０ｍｍのスラブをワークロール径１１７０ｍｍ、胴長５８００ｍｍ、バックアップロール径２３００ｍｍ、胴長５４００ｍｍの４Ｈｉミルで、リバースしながら平板圧延して平板とし、その後、テーパー圧延を行って、テーパープレートを製造した例を表１に示す。
【００２８】
表１中の本発明例１は、平板の有効長手方向側断面積が注文テーパー製品の長手方向側断面積より大きいために、板厚公差の中央（先端部の板厚：２０．０ｍｍ、尾端部の板厚：１５．０ｍｍ）を狙ってテーパー圧延した例である。この結果、製造（圧延後）されたテーパー製品の先端部及び尾端部における切捨平行部長が疵発生部分（クロップ及び疵発生部）長より長くなり、圧延後のテーパー製品の先端部及び尾端部の平行部にはクロップ発生部、疵発生部が入ることを防止出来た。
【００２９】
また、本発明例２は、平板の有効長手方向側断面積が注文テーパー製品の長手方向側断面積より小さいために、テーパ圧延の狙い厚を板厚公差の下限側に−０．４ｍｍ近づけ、即ち、先端部の板厚：１９．６ｍｍ、尾端部の板厚：１４．６ｍｍを狙ってテーパー圧延した例である。この結果、全長にわたり板厚が上下限公差内に収まり、かつ、製造（圧延後）されたテーパー製品の先端部及び尾端部における切捨平行部長が疵発生部長より長くなり、圧延後のテーパー製品の先端部及び尾端部の平行部にはクロップ発生部、疵発生部が入ることを防止出来た。
【００３０】
比較例１は平板の有効長手方向側断面積が注文テーパー製品の長手方向側断面積より小さかったが、テーパ圧延の狙い厚を変更せず（板厚公差±０）、即ち、板厚公差の中央（先端部の板厚：２０．０ｍｍ、尾端部の板厚：１５．０ｍｍ）を狙ってテーパー圧延した結果、全長にわたり板厚が上下限公差内に収まったが、製造（圧延後）されたテーパー製品の先端部及び尾端部における切捨平行部長が疵発生部長より短くなり、テーパー製品の先端部及び尾端部の平行部にはクロップ発生部、疵発生部が入り込んだ。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明はクロップ、疵（巻き込み、ヘゲ等）がテーパープレートの製品内に入り込む事を確実に防止する事が出来るため、素材スラブの余剰量を低減でき、高歩留で効率良くテーパープレートの製造が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を説明するための模式図。
【図２】従来の圧延方法を示す模式図。
【符号の説明】
１…平板
２…テーパー製品部
３、４、５…平行部
６…切捨平行部

Claims

平板圧延を行った後、テーパー圧延により長手方向両端に平行部を有するテーパープレートを製造する方法において、前記平板圧延後における平板の長手方向の有効側断面積を求め、この長手方向の有効側断面積と最終的に必要とするテーパー製品の長手方向側断面積との差から前記平板の余剰側断面積を求め、この余剰側断面積分で前記圧延するテーパー製品の長手方向両端に切捨平行部が形成されるようにテーパー圧延することを特徴とするテーパープレートの製造方法。
前記テーパー圧延する際の板厚を、板厚公差内で薄くして前記最終的に必要とするテーパー製品の長手方向側断面積を求めることを特徴とする請求項１記載のテーパープレートの製造方法。
前記余剰側断面積で形成するテーパー製品の長手方向両端の切捨平行部の長さを均等にすることを特徴とする請求項１または２記載のテーパープレートの製造方法。
前記平板圧延後における平板の長手方向の有効側断面積が、該平板の長手方向に生じるクロップ部分及び疵発生部分を除いた面積であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のテーパープレートの製造方法。