JP4585628B2 - 鋼板ストリップの圧延方法及び鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷間タンデム圧延機を用いた鋼板ストリップの圧延方法及び鋼板の製造方法に関する。

バッチ式冷間タンデム圧延機を用いて電磁鋼板ストリップを圧延することがある。このような圧延では、電磁鋼板ストリップの尾端の尻抜けが生じる。電磁鋼板ストリップの変形抵抗は比較的大きく、また、電磁鋼板ストリップの延性は極めて低い。このため、尻抜けが生じると、圧延スタンドの上ワークロール及び下ワークロール同士が衝突しやすい。このような衝突が生じると、上ワークロール及び下ワークロールに傷が発生し、その後に行う圧延時に、他の電磁鋼板ストリップを傷付けてしまう。このため、オペレータの監視等に基づいて、圧延スタンドの上ワークロール及び下ワークロール間のロールギャップの開放が行われている。

しかしながら、ロール同士の衝突を回避するためにロールギャップの開放が早期に行われるため、多くのオフゲージが生じている。つまり、所定の厚さまで圧延が行われない部分が多く存在する。この結果、高い歩留まりを得にくい。

また、ロールギャップの開放の後で張力変動が発生して電磁鋼板ストリップに破断が生じやすい。破断が生じると、当該電磁鋼板ストリップ自身の歩留まりが低下するだけでなく、破断した電磁鋼板ストリップによってワークロールに傷が発生することがある。このため、上記のように、その後に行う圧延時に他の電磁鋼板ストリップにも傷が発生する。従って、傷が発生したワークロールの交換が必要となり、この交換の期間中はバッチ式冷間タンデム圧延機を稼働させることができない。この結果、生産性及びスループットが低下し、これに伴って製造コストが増大してしまう。

これらの問題点は、電磁鋼板ストリップの圧延時だけでなく、冷間タンデム圧延機を用いた他の鋼板ストリップの圧延時にも生じ得る。

特開２００８−１９７７号公報 特開平１−１８６２０９号公報 特開２００６−２２４１５４号公報 特開平７−３２８７０８号公報 特開２００２−１３７０１１号公報 特開２００４−１５４８２８号公報 特開昭６０−２５０８０７号公報 特開平９−２９３１６号公報 特開昭６１−８８９０９号公報

本発明は、鋼板ストリップ、特に電磁鋼板ストリップの破断を抑制することができる鋼板ストリップの圧延方法及び鋼板の製造方法を提供することにある。

本発明に係る鋼板ストリップの圧延方法は、複数基の圧延スタンドを含む冷間タンデム圧延機を用いて、それぞれの前記圧延スタンドに鋼板ストリップの尾端が到達する時刻よりも早期に、当該圧延スタンドにおける上下ワークロール間のロールギャップの予め設定された所定量の開放を開始し、前記尾端が到達する時刻又はそれよりも早期に前記開放を完了させる工程を含む鋼板ストリップの圧延方法であって、前記開放を開始し、完了させる工程は、当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第２の閾値以上に保たれている場合、前記開放の開始後に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第１の閾値以上となったとき、当該圧延スタンドにおける圧延の入側板速度の目標値を算出する工程と、当該圧延スタンドよりも直近の上流側に位置する他の圧延スタンドの出側板速度が前記目標値を基準とした一定の範囲内に収まるように前記他の圧延スタンドの圧延速度を制御する工程と、を含み、当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以上に保たれていない場合、当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以下となった時点から所定時間が経過した時に前記開放を開始する工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、圧延スタンドの適切な制御が行われるため、鋼板ストリップ、特に電磁鋼板ストリップの破断を抑制することができ、従来の製造方法より歩留まり及び生産性を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図である。 図２は、圧延スタンド３０ａを制御する方法を示すフローチャートである。 図３は、圧延スタンド３０ｂを制御する方法を示す模式図である。 図４は、圧延スタンド３０ｂを制御する方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図である。

本実施形態に係る冷間タンデム圧延機１には、図１に示すように、電磁鋼板ストリップＳの圧延を行う４基の圧延スタンド３０ａ〜３０ｄを含む圧延スタンド部１０が含まれている。圧延スタンド部１０の上流側に巻き戻しリール１１が配置され、圧延スタンド部１０の下流側に巻き取りリール１２が配置されている。巻き戻しリール１１と圧延スタンド部１０との間にはテンションロール２０ａが配置され、巻き取りリール１２と圧延スタンド部１０との間にはテンションロール２０ｅが配置されている。冷間タンデム圧延機１には、更に、圧延スタンド部１０、巻き戻しリール１１、及び巻き取りリール１２の制御を行う制御部１００が含まれている。この冷間タンデム圧延機１は、例えば電磁鋼板ストリップＳのバッチ式の冷間圧延を行う。

圧延スタンド３０ａ〜３０ｄはいずれも４重圧延機であり、テンションロール２０ａとテンションロール２０ｅとの間にこの順で配置されている。つまり、電磁鋼板ストリップＳの上流側から下流側に向けて圧延スタンド３０ａ〜３０ｄがこの順で配置されている。各圧延スタンド３０ｉ（ｉはａ、ｂ、ｃ又はｄ）には、互いに対向する上下一対のワークロール３１ｉ、及びワークロール３１ｉに対応する上下一対のバックアップロール３２ｉが含まれている。各圧延スタンド３０ｉには、更に、ワークロール３１ｉ及びバックアップロール３２ｉによる電磁鋼板ストリップＳの圧下量を制御する、例えば電動式の圧下装置３５ｉが含まれている。圧下装置３５ｉは圧下量の検出も行う。この検出結果は、例えば制御部１００に出力される。

各圧延スタンド３０ｉは上下ワークロール駆動の圧延スタンドであり、ワークロール３１ｉの夫々にモータ３８ｉが取り付けられている。モータ３８ｉの駆動速度は制御部１００により制御される。従って、圧延スタンド３０ｉにおける圧延速度は制御部１００により制御される。なお、圧延速度は、モータ３８ｉに取り付けられたパルスジェネレータにより検出された回転速度、ギヤ比及びワークロール３１ｉの径に基づいて算出することができる。

テンションロール２０ａと圧延スタンド３０ａとの間に、速度計３６ａ及び板厚計３７ａが配置されている。圧延スタンド３０ａと圧延スタンド３０ｂとの間に、速度計３６ｂ及び板厚計３７ｂが配置されている。圧延スタンド３０ｂと圧延スタンド３０ｃとの間に、速度計３６ｃ及び板厚計３７ｃが配置されている。圧延スタンド３０ｃと圧延スタンド３０ｄとの間に、速度計３６ｄ及び板厚計３７ｄが配置されている。更に、圧延スタンド３０ｄとテンションロール２０ｅとの間に、速度計３６ｅ及び板厚計３７ｅが配置されている。速度計３６ａ〜３６ｅは電磁鋼板ストリップＳの搬送速度を測定する。速度計３６ａ〜３６ｅとしては、例えばレーザドップラー方式の非接触式板速度計が用いられる。板厚計３７ａ〜３７ｅは搬送されている電磁鋼板ストリップＳの厚さを測定する。板厚計３７ａ〜３７ｅとしては、例えばＸ線方式の板厚計が用いられる。これらの測定結果は、例えば制御部１００に出力される。

圧延スタンド３０ａと圧延スタンド３０ｂとの間に、テンションロール２０ｂが配置されている。圧延スタンド３０ｂと圧延スタンド３０ｃとの間に、テンションロール２０ｃが配置されている。圧延スタンド３０ｃと圧延スタンド３０ｄとの間に、テンションロール２０ｄが配置されている。テンションロール２０ａ〜２０ｅを介して電磁鋼板ストリップＳに作用している張力が測定される。例えば、テンションロール２０ａにより圧延スタンド３０ａの入側張力が測定され、テンションロール２０ｂにより圧延スタンド３０ａの出側張力及び圧延スタンド３０ｂの入側張力が測定される。これらの測定結果は、例えば制御部１００に出力される。

更に、各圧延スタンド３０ｉには、ワークロールベンダー（図示せず）が設けられており、電磁鋼板ストリップＳの形状がワークロールベンダーから作用するベンダー力によって制御される。また、各圧延スタンド３０ｉには、バックアップロールチョック（図示せず）、及びこのバックアップロールチョックと圧下装置３５ａとの間に設けられたロードセル（図示せず）が含まれており、圧延荷重が検出可能となっている。

このような冷間タンデム圧延機１では、巻き戻しリール１１に、圧延スタンド部１０による圧延前の電磁鋼板ストリップＳのコイルが取り付けられる。そして、電磁鋼板ストリップＳは、テンションロール２０ａ〜２０ｅによってその張力が制御されつつ、各圧延スタンド３０ｉによって圧延され、巻き取りリール１２によって巻き取られる。

また、本実施形態では、詳細は後述するが、制御部１００が圧下装置３５ｉ及びモータ３８ｉを制御することにより、電磁鋼板ストリップＳの尾端の位置等に応じて圧延スタンド３０ｉのロールギャップが開放される。

ここで、ロールギャップの開放に際しての圧延スタンド３０ｉの制御の内容について説明する。

（圧延スタンド３０ａの制御）
図２は、圧延スタンド３０ａを制御する方法を示すフローチャートである。制御部１００には、予め、巻き戻しロール１１から圧延スタンド３０ａのロールギャップまでの距離Ｌａ、ロールギャップの開放量（圧下位置の修正量）、及び圧下装置３５ｉの圧下速度を把握させておく。開放量は、例えば１ｍｍ程度とするが、特に限定されず、圧延条件等に応じて適宜設定することができる。例えば、ワークロール３１ｉにおいて電磁鋼板ストリップＳが尻抜けした際に、上下ワークロール（ワークロール３１ｉ）が互いに衝突してもワークロール３１ｉに傷が生じない程度とする。

制御部１００は、先ず、速度計３６ａにより測定された電磁鋼板ストリップＳの入側板速度及び距離Ｌａから、電磁鋼板ストリップＳが巻き戻しロール１１を尻抜けしてから圧延スタンド３０ａのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ａを算出する（ステップＳ１）。また、制御部１００は、把握している圧下装置３５ａの圧下速度及び開放量から、圧延スタンド３０ａのロールギャップの開放に要する時間Ｔ２ａも算出する（ステップＳ１）。時間Ｔ１ａは、例えば、単純に、距離Ｌａを入側板速度で除することによって求めることができる。なお、ロールギャップが開放されると、圧延スタンド３０ａの入側板速度が若干変化するため、この変化に付随する誤差を除算の結果に加えてもよい。時間Ｔ２ａは、例えば、単純に、開放量を圧下速度で除することによって求めることができる。制御部１００に、距離Ｌａ、開放量及び圧下速度に代えて時間Ｔ１ａ及びＴ２ａを把握させておいてもよい。

時間Ｔ１ａが時間Ｔ２ａ未満であれば（ステップＳ２）、制御部１００は、電磁鋼板ストリップＳの圧延スタンド３０ａのロールギャップまで到達していない部分の長さを用いて電磁鋼板ストリップＳの尾端が圧延スタンド３０ａのロールギャップに到達する時刻Ｍａを算出する（ステップＳ６）。そして、時刻Ｍａよりも時間Ｔ２ａだけ早い時刻に、圧延スタンド３０ａのロールギャップの開放を開始すると決定する（ステップＳ７及びＳ１０３）。なお、時刻Ｍａ及び時間Ｔ２ａに計算結果からのずれが生じることもあるため、これを補償するマージンを考慮して、時刻Ｍａよりも時間Ｔ２ａ以上早い時刻に開放を開始すると決定してもよい。この場合、オフゲージの低減のためには、マージンは極力小さくすることが好ましい。

一方、時間Ｔ１ａが時間Ｔ２ａ以上であれば（ステップＳ２）、制御部１００は、テンションロール２０ａを介して測定された張力に応じて圧延スタンド３０ａのロールギャップの開放を開始すると決定する。即ち、圧延スタンド３０ａの入側張力が予め設定しておいた第２の閾値ＴＨａ以下となった時から時間「Ｔ１ａ−Ｔ２ａ」だけ経過した時に、圧延スタンド３０ａのロールギャップの開放を開始すると決定する（ステップＳ３、Ｓ１０１、Ｓ４及びＳ１０２）。第２の閾値ＴＨａとしては、巻き戻しロール１１における電磁鋼板ストリップＳの尻抜けを検知できる程度のものを用いる。例えば、尻抜け前の張力の１０％程度とするが、圧延条件等に応じて適宜選択することができる。なお、時間Ｔ１ａ及びＴ２ａに計算結果からのずれが生じることもあるため、これを補償するマージンを考慮して、時間「Ｔ１ａ−Ｔ２ａ」よりも短い時間が経過した時に開放を開始すると決定してもよい。この場合も、オフゲージの低減のためには、マージンは極力小さくすることが好ましい。

そして、制御部１００は、上述のようにして決定した時に圧下装置３５ａを制御してロールギャップの開放を開始する（ステップＳ５）。

その後、制御部１００は、圧延スタンド３０ａでの圧延が完了すると（ステップＳ８及びＳ１０４）、ロールギャップの開放を終了する（ステップＳ９）。圧延スタンド３０ａでの圧延が完了したか否かの判断は、例えば、時間Ｔ２ａが経過したか否か、又は圧延スタンド３０ａの出側張力が予め定められた閾値以下になったか否か等に基づいて行うことができる。

このような制御により、電磁鋼板ストリップＳの尾端の圧延スタンド３０ａのロールギャップの通過とほぼ同時刻又はこれよりも早期にロールギャップの開放が完了する。従って、ワークロール３１ａの衝突に伴う傷の発生を抑制しながら、オフゲージを極めて小さく抑えることができる。特に、時間Ｔ１ａが時間Ｔ２ａ以上の場合には、圧延スタンド３０ａの入側張力の変化に応じた制御が行われるため、通過と開放完了との間の時間差がほとんど生じない。

（圧延スタンド３０ｂの制御）
図３は、圧延スタンド３０ｂを制御する方法を示す模式図である。図４は、圧延スタンド３０ｂを制御する方法を示すフローチャートである。制御部１００には、予め、圧延スタンド３０ａのロールギャップから圧延スタンド３０ｂのロールギャップまでの距離Ｌｂを把握させておく。

制御部１００は、先ず、速度計３６ｂにより測定された電磁鋼板ストリップＳの入側板速度及び距離Ｌｂから、電磁鋼板ストリップＳが圧延スタンド３０ａを尻抜けしてから圧延スタンド３０ｂのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ｂを算出する（ステップＳ１１）。また、制御部１００は、把握している圧下装置３５ｂの圧下速度及び開放量から、圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放に要する時間Ｔ２ｂも算出する（ステップＳ１１）。時間Ｔ１ｂは、例えば、単純に、距離Ｌｂを入側板速度で除することによって求めることができる。なお、ロールギャップが開放されると、圧延スタンド３０ｂの入側板速度が若干変化するため、この変化に付随する誤差を除算の結果に加えてもよい。時間Ｔ２ｂは、例えば、単純に、開放量を圧下速度で除することによって求めることができる。制御部１００に、距離Ｌｂ、開放量及び圧下速度に代えて時間Ｔ１ｂ及びＴ２ｂを把握させておいてもよい。

時間Ｔ１ｂが時間Ｔ２ｂ以上であれば（ステップＳ１２）、制御部１００は、テンションロール２０ｂを介して測定された張力に応じて圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放を開始すると決定する。即ち、圧延スタンド３０ｂの入側張力が予め設定しておいた第２の閾値ＴＨｂ以下となった時から時間「Ｔ１ｂ−Ｔ２ｂ」だけ経過した時に、圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放を開始すると決定する（ステップＳ１３、Ｓ１１１、Ｓ１４及びＳ１１２）。第２の閾値ＴＨｂとしては、圧延スタンド３０ａにおける電磁鋼板ストリップＳの尻抜けを検知できる程度のものを用いる。例えば、尻抜け前の張力の１０％程度とする。

そして、制御部１００は、上述のようにして決定した時に圧下装置３５ａを制御してロールギャップの開放を開始する（ステップＳ１５）。

例えば、距離Ｌｂが５ｍ、圧延スタンド３０ａを尻抜けした後の圧延スタンド３０ｂの入側板速度が１５ｍ／分、圧延スタンド３０ｂの圧下速度が８ｍｍ／分であるとする。この場合、時間Ｔ１ｂは２０秒間（＝５／（１５／６０）、時間Ｔ２ｂは７．５秒間（＝１／（８／６０）である。従って、制御部１００は、圧延スタンド３０ｂの入側張力が第２の閾値ＴＨｂ以下となった時から１２．５秒間だけ経過した時に圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放を開始すると決定する。なお、時間Ｔ１ｂ及びＴ２ｂに計算結果からのずれが生じることもあるため、これを補償するマージンとして２．５秒間を考慮して、時間Ｔ２ｂを１０秒間とすることが好ましい。この場合、ロールギャップの開放は、圧延スタンド３０ｂの入側張力が第２の閾値ＴＨｂ以下となった時から１０秒間だけ経過した時に開始される。

その後、制御部１００は、圧延スタンド３０ｂでの圧延が完了すると（ステップＳ１６及びＳ１１３）、ロールギャップの開放を終了する（ステップＳ２３）。圧延スタンド３０ｂでの圧延が完了したか否かの判断は、例えば、時間Ｔ２ｂが経過したか否か、又は圧延スタンド３０ｂの出側張力が予め定められた閾値以下になったか否か等に基づいて行うことができる。

一方、時間Ｔ１ｂが時間Ｔ２ｂ未満であれば（ステップＳ１２）、制御部１００は、電磁鋼板ストリップＳの圧延スタンド３０ｂのロールギャップまで到達していない部分の長さを用いて電磁鋼板ストリップＳの尾端Ｓ１が圧延スタンド３０ｂのロールギャップに到達する時刻Ｍｂを算出する（ステップＳ１７）。そして、時刻Ｍｂよりも時間Ｔ２ｂだけ早い時刻に、圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放を開始すると決定する（ステップＳ１８及びＳ１１４）。なお、時刻Ｍｂ及び時間Ｔ２ｂに計算結果からのずれが生じることもあるため、これを補償するマージンを考慮して、時刻Ｍｂよりも時間Ｔ２ｂ以上早い時刻に開放を開始すると決定してもよい。この場合、オフゲージの低減のためには、マージンは極力小さくすることが好ましい。

このような制御は、圧延スタンド３０ａにおいて電磁鋼板ストリップＳが圧延されている状態で、圧延スタンド３０ｂにおいてロールギャップの開放が開始されることにつながる。圧延スタンド３０ｂにおいてロールギャップが開放され始めると、圧延スタンド３０ｂでの圧下率が低下する。この結果、圧延スタンド３０ｂの出側板速度はほとんど変わらず、入側板速度が圧下率の低下に伴って上昇しようとする。これは、一般的に、圧延スタンドの先進率が後進率よりも小さいからである。従って、仮に、このような状態で圧延スタンド３０ｂでの開放が続けられると、圧延スタンド３０ａの出側板速度が圧延スタンド３０ｂで必要とされる入側板速度よりに対して大きく不足するようになり、圧延スタンド３０ａ及び３０ｂ間において電磁鋼板ストリップＳに過剰な張力が作用する。そして、電磁鋼板ストリップＳが破断することもあり得る。

そこで、本実施形態では、圧延スタンド３０ａにおいて電磁鋼板ストリップＳが圧延されている間は、制御部１００が、圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放が開始された後に圧延スタンド３０ｂが必要とする入側板速度の目標値を繰り返し算出する。そして、制御部１００は、圧延スタンド３０ａの出側板速度が、目標値を基準とした所定の範囲内に収まるように圧延スタンド３０ａの圧延速度を制御させることとする。この範囲は、±５％以内とすることが好ましく、±３％以内とすることがより好ましい。

即ち、制御部１００は、時間Ｔ１ｂが時間Ｔ２ｂ未満であれば、上述のようにして決定した時に圧下装置３５ｂを制御してロールギャップの開放を開始する（ステップＳ１９）。また、制御部１００は、テンションロール２０ｂを介して検出される入側張力を監視し、この入側張力が第１の閾値ＴＨｂ´以上であれば（ステップＳ２０）、圧延スタンド３０ａでの圧延が行われていると認識し、上述のような圧延スタンド３０ａの圧延速度の制御も行う（ステップＳ２１）。

第１の閾値ＴＨｂ´としては、圧延スタンド３０ａ及び３０ｂ間で電磁鋼板ストリップＳに破断が生じる張力よりも小さなものを用いる。例えば、電磁鋼板ストリップＳに破断が生じる張力が、圧延スタンド３０ｂでの尻抜け前の張力の１３０％であれば、例えば１２０％以下の値を用いることができる。従って、第１の閾値ＴＨｂ´として、第２の閾値ＴＨｂと異なるものを用いても、第２の閾値ＴＨｂと同じものを用いてもよい。即ち、第１の閾値ＴＨｂ´は尻抜け前の張力の１１０％程度であってもよく、第２の閾値ＴＨｂと同様に、尻抜け前の張力の１０％程度であってもよい。第１の閾値ＴＨｂ´が尻抜け前の張力の１１０％程度の場合、圧延スタンド３０ａの圧延速度の制御を行う頻度を抑制しつつ、破断を防止することができる。第１の閾値ＴＨｂ´が尻抜け前の張力の１０％程度の場合、圧延スタンド３０ａの圧延速度の制御を行う頻度は高くなるものの、破断を防止しながら、圧延スタンド３０ａでの尻抜けを検知することも可能となる。これは、圧延スタンド３０ｂの入側張力が第１の閾値ＴＨｂ´（１０％程度）未満となったことは、圧延スタンド３０ａで尾端が尻抜けしたことに相当するからである。

そして、制御部１００は、圧延スタンド３０ｂでの圧延が完了すると（ステップＳ２２及びＳ１１５）、ロールギャップの開放を終了する（ステップＳ２３）。

なお、圧延スタンド３０ａの制御は圧延スタンド３０ｂの制御と同様に考えることもできる。つまり、テンションロール２０ａの回転速度自体を制御することはないが、鋼板ストリップＳの移動速度がテンションロール２０ａの回転速度に反映されるため、実質的にテンションロール２０ａの回転速度が制御されていることになる。

このような制御により、電磁鋼板ストリップＳの尾端Ｓ１の圧延スタンド３０ｂのロールギャップの通過とほぼ同時刻又はこれよりも早期にロールギャップの開放が完了する。従って、ワークロール３１ｂの衝突に伴う傷の発生を抑制しながら、オフゲージを極めて小さく抑えることができる。特に、時間Ｔ１ｂが時間Ｔ２ｂ以上の場合には、圧延スタンド３０ｂの入側張力の変化に応じた圧延スタンド３０ａの圧延速度制御が行われるため、通過と開放完了との間の時間差がほとんど生じない。

更に、電磁鋼板ストリップＳが圧延スタンド３０ａを尻抜けする前に圧延スタンド３０ｂのロールギャップの開放を開始する場合であっても、圧延スタンド３０ａ及び３０ｂ間の張力を適切に保つことができる。従って、過張力による電磁鋼板ストリップＳの破断を抑制することができる。

（圧延スタンド３０ｃ及び３０ｄの制御）
圧延スタンド３０ｃ及び３０ｄの制御は、圧延スタンド３０ｂの制御と同様に行われる。なお、圧延スタンド３０ｃのロールギャップの開放時に圧延スタンド３０ｂにおける圧延だけでなく圧延スタンド３０ａにおける圧延も行われている場合には、圧延スタンド３０ｂの圧延速度だけでなく圧延スタンド３０ａの圧延速度も調整される。同様に、圧延スタンド３０ｄのロールギャップの開放時に圧延スタンド３０ｃにおける圧延だけでなく圧延スタンド３０ｂ、３０ａにおける圧延も行われている場合には、圧延スタンド３０ｃの圧延速度だけでなく圧延スタンド３０ｂ、３０ａの圧延速度も調整される。

このような本実施形態によれば、ワークロール３１ｉの傷の発生及び電磁鋼板ストリップＳの破断を抑制しながら、オフゲージを著しく小さく抑えることができる。そして、このような圧延後の電磁鋼板ストリップＳに対して熱処理等を行って、電磁鋼板を製造することができる。

なお、実際のバッチ式冷間タンデム圧延機においては、一般に先進率が１〜２％なので、ワークロール速度が板速度より１％〜２％遅くなる。従って、このような場合には、圧延スタンド３０ａの圧延速度を制御する際に、圧延スタンド３０ａの圧延速度が、圧延スタンド３０ｂの入側板速度より１％〜２％遅くなるように制御することがより好ましい。

また、圧延スタンド３０ｂ等が必要とする入側板速度の目標値の算出方法は限定されない。例えば、マスフロー一定則から算出することができる。即ち、圧延スタンド３０ｂ等の入側板厚、出側板厚及び出側板速度の実測値を用いて算出することができる。

また、ミルストレッチモデルから圧延スタンド３０ｂ等の入側板厚及び出側板厚を求めてもよい。この場合、入側板厚及び出側板厚の実測値は不要となる。ミルストレッチモデルから圧延スタンドの入側板厚及び出側板厚を求める方法は、例えば特許文献４に記載されている。この方法では、圧延スタンド３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの出側板厚としては、それぞれ、圧延スタンド３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのミルストレッチモデルの計算値を用いればよく、圧延スタンド３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの入側板厚としては、それぞれ、圧延スタンド３０ａ、３０ｂ、３０ｃのミルストレッチモデルの計算値を用いればよい。

なお、鋼板ストリップは電磁鋼板ストリップに限定されず、ステンレス鋼板ストリップ等を用いてもよい。

次に、本願発明者が実際に行った実験について説明する。

（第１の実験）
第１の実験では、本発明範囲に属する方法でバッチ式の圧延を行い（実施例Ｎｏ．１）、また、本発明範囲から外れる方法でも圧延を行った（比較例）。これらの圧延では、図１に示す冷間タンデム圧延機１を用い、圧下率及び張力等を下記表１に示すものに設定した。実施例Ｎｏ．１及び比較例共に、２００コイルの圧延を行った。

比較例では、各圧延スタンド３０ｉにおけるロールギャップの開放をオペレータの監視に基づいて行った。また、圧延スタンド間に過剰な張力が生じた場合には、上流側に位置する圧延スタンドの圧延速度をオペレータの手動で調整した。そして、圧延後に破断率（破断したコイルの数を圧延したコイルの総数（２００）で除した値）を算出した。比較例の破断率は２９％であった。

一方、実施例Ｎｏ．１では、上述の実施形態に倣う方法で圧延を行った。即ち、予め、電磁鋼板ストリップＳが巻き戻しロール１１を尻抜けしてから圧延スタンド３０ａのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ａ、圧延スタンド３０ａを尻抜けしてから圧延スタンド３０ｂのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ｂ、圧延スタンド３０ｂを尻抜けしてから圧延スタンド３０ｃのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ｃ、及び圧延スタンド３０ｃを尻抜けしてから圧延スタンド３０ｄのロールギャップに到達するまでの時間Ｔ１ｄを算出し、これらを制御部１００に設定した。実施例Ｎｏ．１では、時間Ｔ１ａは８４秒間、時間Ｔ１ｂは２７秒間、時間Ｔ１ｃは１５秒間、時間Ｔ１ｄは１１秒間であった。また、各圧下装置３５ｉの圧下速度は８ｍｍ／分とし、開放量（圧下位置の修正量）は１ｍｍとした。従って、各圧延スタンド３０ｉのロールギャップの開放に要する時間Ｔ２ｉは７．５秒間であり、この値も制御部１００に設定した。このように、実施例Ｎｏ．１では、各時間Ｔ１ｉを各時間Ｔ２ｉ以上とした。

従って、制御部１００は、各圧延スタンドｉの入側張力が予め設定しておいた閾値ＴＨｉ以下となった時から「Ｔ１ｉ−Ｔ２ｉ」だけ経過した時に、圧延スタンド３０ｉのロールギャップの開放を開始する制御を行った。なお、閾値ＴＨｉは、各圧延スタンドｉの入側張力の１０％とした。つまり、圧延スタンド３０ａの閾値は２．３ＭＰａ、圧延スタンド３０ｂの閾値は１１ＭＰａ、圧延スタンド３０ｃの閾値は１８ＭＰａ、圧延スタンド３０ｄの閾値は２２ＭＰａとした。

実施例Ｎｏ．１では、このような方法で圧延を行い、比較例と同様に破断率を測定したところ、破断率は０％であった。つまり、比較例と比較して歩留まりが大きく上昇した。

また、比較例では、平均値で約１２ｍのオフゲージが生じたが、実施例Ｎｏ．１のオフゲージは平均値で４ｍ程度であった。この観点でも、比較例と比較して歩留まりが大きく上昇した。

（第２の実験）
第１２の実験でも、本発明範囲に属する方法でバッチ式の圧延を行った（実施例Ｎｏ．２）。この圧延でも、図１に示す冷間タンデム圧延機１を用い、圧下率及び張力等を下記表２に示すものに設定した。つまり、圧延速度を第１の実験の２倍に設定した。そして、２００コイルの圧延を行った。

実施例Ｎｏ．２では、時間Ｔ１ａは４２秒間、時間Ｔ１ｂは１３．５秒間、時間Ｔ１ｃは７．５秒間、時間Ｔ１ｄは５．５秒間であった。また、実施例Ｎｏ．１と同様に、時間Ｔ２ｉは７．５秒間とした。このように、実施例Ｎｏ．２では、時間Ｔ１ａ及びＴ２ｂが時間Ｔ２ｉ以上であり、時間Ｔ１ｃ及びＴ２ｄが時間Ｔ２ｉ未満であるものとした。

従って、制御部１００は、圧延スタンド３０ａ及び３０ｂについては、これらの入側張力が予め設定しておいた閾値ＴＨａ、ＴＨｂ以下となった時から「Ｔ１ａ−Ｔ２ａ」、「Ｔ１ｂ−Ｔ２ｂ」だけ経過した時に、ロールギャップの開放を開始する制御を行った。

また、制御部１００は、圧延スタンド３０ｃ及び３０ｄについては、電磁鋼板ストリップＳの圧延スタンド３０ｃ、３０ｄのロールギャップまで到達していない部分の長さを用いて電磁鋼板ストリップＳの尾端が圧延スタンド３０ｃ、３０ｄのロールギャップに到達する時刻Ｍｃ、Ｍｄを算出し、時刻Ｍｃ、Ｍｄよりも時間Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄだけ早い時刻に、圧延スタンド３０ｃ、３０ｄのロールギャップの開放を開始する制御を行った。更に、この制御に加えて、制御部１００は、圧延スタンド３０ｃのロールギャップの開放に合わせて圧延スタンド３０ｂの圧延速度の調整を行い、圧延スタンド３０ｄのロールギャップの開放に合わせて圧延スタンド３０ｃの圧延速度の調整を行った。即ち、制御部１００は、圧延スタンド３０ｃのロールギャップの開放の際には、圧延スタンド３０ｃにおける入側板速度の目標速度を算出し、この目標速度に圧延スタンド３０ｂの出側板速度が一致するように圧延速度制御を行った。また、制御部１００は、圧延スタンド３０ｄのロールギャップの開放の際には、圧延スタンド３０ｄにおける入側板速度の目標速度を算出し、この目標速度に圧延スタンド３０ｃの出側板速度が一致するように圧延速度制御を行った。

実施例Ｎｏ．２では、このような方法で圧延を行い、実施例Ｎｏ．１及び比較例と同様に破断率を測定したところ、破断率は２％であった。つまり、比較例と比較して圧延速度を上げても歩留まり及び生産性が大きく上昇した。

また、当然ながら、実施例Ｎｏ．１と比較してスループットが２倍となった。

これらの実験から、上述の実施形態によれば、電磁鋼板ストリップの破断等がほとんど解消されるといえる。

本発明は、例えば、冷間タンデム圧延機を用いた種々の処理に利用することができる。

Claims (6)

1. 複数基の圧延スタンドを含む冷間タンデム圧延機を用いて、それぞれの前記圧延スタンドに鋼板ストリップの尾端が到達する時刻よりも早期に、当該圧延スタンドにおける上下ワークロール間のロールギャップの予め設定された所定量の開放を開始し、前記尾端が到達する時刻又はそれよりも早期に前記開放を完了させる工程を含む鋼板ストリップの圧延方法であって、
   前記開放を開始し、完了させる工程は、
   当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第２の閾値以上に保たれている場合、
   前記開放の開始後に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第１の閾値以上となったとき、当該圧延スタンドにおける圧延の入側板速度の目標値を算出する工程と、
   当該圧延スタンドよりも直近の上流側に位置する他の圧延スタンドの出側板速度が前記目標値を基準とした一定の範囲内に収まるように前記他の圧延スタンドの圧延速度を制御する工程と、
   を含み、
   当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以上に保たれていない場合、
   当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以下となった時点から所定時間が経過した時に前記開放を開始する工程を含むことを特徴とする鋼板ストリップの圧延方法。
2. 前記所定時間として、当該圧延スタンドにおける前記所定量の開放にかかる時間を、前記尾端が前記他の圧延スタンド又は巻き戻しリールを尻抜けしてから当該圧延スタンドのロールギャップに到達するまでにかかる時間から減じて得られる時間を用いることを特徴とする請求項１に記載の鋼板ストリップの圧延方法。
3. 前記鋼板ストリップとして、電磁鋼板ストリップを用いることを特徴とする請求項１に記載の鋼板ストリップの圧延方法。
4. 前記目標値を算出する工程は、
   当該圧延スタンドの入側板厚、出側板厚及び出側板速度の実測結果を用いて、マスフロー一定測に基づく計算を行う工程を有することを特徴とする請求項１に記載の鋼板ストリップの圧延方法。
5. 前記目標値を算出する工程は、
   当該圧延スタンドの出側板速度の実測結果を用いて、ミルストレッチモデルに基づく計算を行う工程を有することを特徴とする請求項１に記載の鋼板ストリップの圧延方法。
6. 複数基の圧延スタンドを含む冷間タンデム圧延機を用いて、それぞれの前記圧延スタンドに鋼板ストリップの尾端が到達する時刻よりも早期に、当該圧延スタンドにおける上下ワークロール間のロールギャップの予め設定された所定量の開放を開始し、前記尾端が到達する時刻又はそれよりも早期に前記開放を完了させる工程を含む鋼板の製造方法であって、
   前記開放を開始し、完了させる工程は、
   当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第２の閾値以上に保たれている場合、
   前記開放の開始後に、当該圧延スタンドの入側張力が予め設定された第１の閾値以上となったとき、当該圧延スタンドにおける圧延の入側板速度の目標値を算出する工程と、
   当該圧延スタンドよりも直近の上流側に位置する他の圧延スタンドの出側板速度が前記目標値を基準とした一定の範囲内に収まるように前記他の圧延スタンドの圧延速度を制御する工程と、
   を含み、
   当該圧延スタンドにおける前記開放の開始前に、当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以上に保たれていない場合、
   当該圧延スタンドの入側張力が前記第２の閾値以下となった時点から所定時間が経過した時に前記開放を開始する工程を含むことを特徴とする鋼板の製造方法。

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