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

鋼板ストリップの圧延方法及び鋼板の製造方法 Download PDF

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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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