JP5910541B2 - Cold rolling equipment and cold rolling method - Google Patents
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Description
本発明は、冷間圧延設備及び冷間圧延方法に関する。 The present invention relates to a cold rolling facility and a cold rolling method.
一般的な冷間圧延設備では、圧延機から被圧延材に加わる荷重を検出し、検出された荷重に基づいて、圧延機のワークロールのギャップを調整している。 In a general cold rolling facility, a load applied to a material to be rolled from a rolling mill is detected, and a gap of a work roll of the rolling mill is adjusted based on the detected load.
連続式の冷間圧延設備には、先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯が順次溶接により接合された連続的な被圧延材が供給され、連続的に圧延加工が行われる。先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯の溶接部には、溶接が不完全な部分を取り除くために、溶接部の両端部を切り取ったノッチが形成されている。ノッチの前後では、板厚、板幅、材質が変化するため、圧延制御が難しい。そのため、ノッチ部分では、局所的に板厚マイナス側のオフゲージが発生することがある。局所的にでも板厚マイナスになると、板幅の絞込みトラブルや過張力による破断等を起こし、安定操業を阻害してしまう。 Continuous cold rolling equipment is supplied with a continuous material to be rolled in which a preceding cold-rolled steel strip and a subsequent cold-rolled steel strip are sequentially welded to perform continuous rolling. In the welded portion of the preceding cold rolled steel strip and the subsequent cold rolled steel strip, notches are formed by cutting off both ends of the welded portion in order to remove incompletely welded portions. Before and after the notch, the sheet thickness, sheet width, and material change, so rolling control is difficult. For this reason, an off gauge on the minus side of the thickness may be locally generated at the notch portion. If the sheet thickness is negative even locally, troubles in narrowing the sheet width, breakage due to over tension, etc. will occur, impeding stable operation.
特許文献1には、タンデム冷間圧延機において、被圧延材料の溶接不良、カブレ疵、耳切れ、耳割れ等の異常部が通過するときの張力目標値を、定常圧延時の張力の75〜95%の範囲に低下させることが開示されている。 In Patent Document 1, in a tandem cold rolling mill, a target tension value when an abnormal part such as poor welding of a material to be rolled, fogging, ear cutting, and ear cracking passes, is set to 75 to 75 of the tension during steady rolling. It is disclosed to reduce to the 95% range.
特許文献2には、ノッチが形成された溶接部が、i番目の圧延スタンドに噛み込む直前に、i番目の圧延スタンドと、(i−1)番目の圧延スタンドの間の張力制御を実質的に行わないようにすることが開示されている。 In Patent Literature 2, the tension control between the i-th rolling stand and the (i-1) -th rolling stand is substantially performed immediately before the welded portion in which the notch is formed bites into the i-th rolling stand. Is disclosed.
しかしながら、特許文献1及び2に開示された圧延制御では、溶接部において張力制御を低減させるか、若しくは、行わないという一律の制御を行っており、ノッチのそれぞれに応じた圧延制御を行っていない。そのため、ノッチの形状によっては、依然として、瞬間的に溶接部の板厚にマイナス側のオフゲージが発生する場合がある。被圧延材にオフゲージが発生すれば、後段の圧延機等における咬み込みトラブルや過張力による破断等の原因となり、安定的な操業を行うことができない。 However, in the rolling control disclosed in Patent Documents 1 and 2, uniform control is performed such that tension control is reduced or not performed in the welded portion, and rolling control corresponding to each of the notches is not performed. . Therefore, depending on the shape of the notch, a negative off gauge may still occur instantaneously in the thickness of the welded portion. If off-gauge is generated in the material to be rolled, it may cause a biting trouble in a subsequent rolling mill or the like, breakage due to over tension, and the like, and stable operation cannot be performed.
本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯の溶接部を安定的に圧延することができる冷間圧延設備及び冷間圧延方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made for such problems, and cold rolling equipment and cold rolling capable of stably rolling the welded portion of the preceding cold rolled steel strip and the subsequent cold rolled steel strip. It aims to provide a method.
上記のような目的を達成するため、本発明に係る冷間圧延設備及び冷間圧延方法は、以下のような特徴を有している。
[1]先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯が接続された溶接部にノッチが形成された被圧延材の圧延を行う連続式の冷間圧延設備であって、
圧延機のワークロールのギャップを、前記ノッチの形状に応じて設定することを特徴とする冷間圧延設備。
[2]前記ギャップの時間的な変化の形状を、前記被圧延材の前記ノッチの外形を反映した形状とすることを特徴とする[1]に記載の冷間圧延設備。
[3]先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯が接続された溶接部にノッチが形成された被圧延材の圧延を行う冷間圧延方法であって、
圧延機のワークロールのギャップを、前記ノッチの形状に応じて設定することを特徴とする冷間圧延方法。
[4]前記ギャップの時間的な変化の形状を、前記被圧延材の前記ノッチの外形を反映した形状とすることを特徴とする[3]に記載の冷間圧延方法。
In order to achieve the above object, the cold rolling equipment and the cold rolling method according to the present invention have the following characteristics.
[1] A continuous cold rolling facility for rolling a material to be rolled having a notch formed in a welded portion to which a preceding cold rolled steel strip and a subsequent cold rolled steel strip are connected,
A cold rolling facility characterized in that a gap of a work roll of a rolling mill is set according to the shape of the notch.
[2] The cold rolling equipment according to [1], wherein the shape of the change in the gap with time is a shape reflecting the outer shape of the notch of the material to be rolled.
[3] A cold rolling method for rolling a material to be rolled having a notch formed in a welded portion where a preceding cold rolled steel strip and a subsequent cold rolled steel strip are connected,
A cold rolling method characterized in that a gap of a work roll of a rolling mill is set according to the shape of the notch.
[4] The cold rolling method according to [3], wherein the shape of the change in the gap with time is a shape reflecting the outer shape of the notch of the material to be rolled.
本発明によれば、先行冷延鋼帯と後行冷延鋼帯の溶接部を安定的に圧延する冷間圧延設備及び冷間圧延方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cold rolling facility and a cold rolling method for stably rolling a welded portion of a preceding cold rolled steel strip and a subsequent cold rolled steel strip.
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る被圧延材のノッチの形状と、圧延機のワークロールの追加ギャップの関係を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a shape of a notch of a material to be rolled according to Embodiment 1 of the present invention and an additional gap of a work roll of a rolling mill.
被圧延材は、先行冷延鋼帯11と後行冷延鋼帯12が順次溶接により接合された連続した材料である。図1の上図では、先行冷延鋼帯11と後行冷延鋼帯12の溶接部14を示している。先行冷延鋼帯11と後行冷延鋼帯12の溶接部14には、溶接が不完全な部分を取り除くために、板幅両端が切り取られたノッチ15が形成されている。
The material to be rolled is a continuous material in which the preceding cold-rolled
ノッチ15は、被圧延材の両端が、同一形状に切り欠かれることによって形成されている。実施の形態1では、この板幅両端の切り取られた欠損部の形状が台形となっている。
The
また、溶接部14には、溶接部14の位置を示すためのトラッキング孔13が形成されている。
Further, a
冷間圧延設備には、圧延機のワークロールの目標とするギャップを設定する制御装置(図示せず)が設けられている。制御装置では、製品となる先行冷延鋼帯11や後行冷延鋼帯12に応じて、圧延機のワーキングロールのギャップを設定している。ここで、本発明における、溶接部14を圧延する際のギャップは、先行冷延鋼帯11又は後行冷延鋼帯12に設定されるギャップに、さらに、ノッチ15の形状に応じた追加ギャップが加えられた値に設定される。これにより、本発明では、設定するギャップの時間的な変化の形状を、被圧延材のノッチの外形を反映した形状としている。
The cold rolling equipment is provided with a control device (not shown) for setting a target gap for a work roll of a rolling mill. In the control device, the working roll gap of the rolling mill is set in accordance with the preceding cold-rolled
図1の下図に、ワーキングロールに与える追加ギャップを示す。図1の下図に示すように、追加ギャップの絶対値の時間的な変化は、ノッチ15の形状が反映されている。具体的には、ノッチ15の形状が台形であれば、追加ギャップの時間的な変化は、台形に設定される。
The lower part of FIG. 1 shows an additional gap given to the working roll. As shown in the lower diagram of FIG. 1, the temporal change in the absolute value of the additional gap reflects the shape of the
すなわち、ノッチ15において被圧延材の板幅が、先行冷延鋼帯11の板幅から溶接部14の最小板幅まで直線的に減少する間では(時間t1からt2まで)、図1の下図に示すように、ギャップを直線的に増加させる。
That is, while the sheet width of the material to be rolled decreases linearly from the sheet width of the preceding cold-rolled
そして、ノッチ15において被圧延材の板幅が一定となっている間は(時間t2からt3まで)、図1の下図に示すように、ギャップを一定の値のまま保つ。 And while the plate | board width of a to-be-rolled material is constant in the notch 15 (from the time t2 to t3), as shown to the lower figure of FIG. 1, a gap is kept with a constant value.
そして、図1の上図に示すように、被圧延材の板幅が、溶接部14の最小板幅から後行冷延鋼帯12の板幅まで直線的に増加する間は(時間t3からt4まで)、ギャップを次第に狭めるよう制御する。
Then, as shown in the upper diagram of FIG. 1, while the plate width of the material to be rolled increases linearly from the minimum plate width of the
なお、ノッチ15の形状に基づいてギャップを制御する際には、予め溶接部14の板幅を関数として取得し、この関数を圧延機の制御装置に入力するように構成することができる。また、圧延機の前段でノッチ15の形状を実際に計測し、計測したデータや、計測データを元にした溶接部14の板幅の関数を、圧延機の制御装置に入力するよう構成してもよい。
In addition, when controlling a gap based on the shape of the
なお、圧延機は、通常6〜7つの圧延スタンドにより構成されるが、最も入側に設置される第1スタンドは、溶接部14のトラッキング精度が高い。また、第1スタンドは、圧延量が大きく、溶接部において板厚のマイナスゲージが発生する可能性が高い。そのため上記のようなギャップの制御は、第1スタンドに適用することが好ましい。
In addition, although a rolling mill is normally comprised by the 6-7 rolling stand, the tracking accuracy of the
このように構成された本実施の形態1に係る冷間圧延設備及び冷間圧延方法では、ノッチ15の形状に応じてワークロールのギャップを広げるため、溶接部14の単位面積当たりに加わる荷重の変化を適切に制御することができる。これにより、板幅の小さい溶接部14に、過大な荷重が加わることを防ぎ、溶接部14のオフゲージの発生や破断を減少させることができる。これにより、安定的に冷間圧延設備の操業を行うことができる。
In the cold rolling equipment and the cold rolling method according to the first embodiment configured as described above, in order to widen the gap of the work roll in accordance with the shape of the
なお、ノッチ15の形状に応じて調整されるギャップは、必ずしもノッチ形状に一致させる必要はない。例えば、ノッチ15の形状が台形であれば、ギャップの時間的変化は、台形を拡大、縮小したような形状であってもよい。
In addition, the gap adjusted according to the shape of the
また、本発明は、ノッチ15の形状に応じてギャップを設定すればよく、実際のギャップがノッチ15の形状である必要はない。
In the present invention, the gap may be set according to the shape of the
また、本発明は、ノッチ15の形状に基づいて、ロールギャップを制御すればよく、例えば、溶接部14の板幅の変動を、k倍(0<k)した値、微分若しくは積分した値、若しくはこれらの組み合わせによって、ロールギャップを制御するようにしてもよい。
In the present invention, the roll gap may be controlled based on the shape of the
また、溶接部14の板厚を、過厚側に制御する場合には、追加ギャップを大きくとるように構成すればよい。このように、溶接部14の板厚を過厚側に制御することで、溶接部14における破断の発生率をさらに低減することができる。
Moreover, what is necessary is just to comprise so that an additional gap may be taken large, when controlling the plate | board thickness of the
また、上記のようなギャップの制御は、他の制御と併用することができる。例えば、圧延機では、ワークロールの回転数、ワークロールベンダーのベンディング力等を調整することにより、鋼板の張力や、鋼板に負荷される荷重を制御しているが、本実施の形態1のギャップの制御は、これらの制御と組み合わせて実施することができる。 The gap control as described above can be used in combination with other controls. For example, in the rolling mill, the tension of the steel sheet and the load applied to the steel sheet are controlled by adjusting the number of rotations of the work roll, the bending force of the work roll bender, and the like. These controls can be implemented in combination with these controls.
このように、本発明は、実施の形態1のように、ノッチ形状に応じてワークロールのギャップを調整することによって、溶接部14にかかる荷重を調整し、溶接部14の板厚を制御することができる。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2に係る冷間圧延設備及び冷間圧延方法について説明する。図2は、本発明の実施の形態2に係る冷間圧延設備によって圧延される被圧延材の形状と、冷間圧延設備の圧延機のワークロールの追加ギャップとの関係を示す図である。実施の形態2では、ノッチ15の形状(切り取られた欠損部の形状)が半円のような丸形となっている。
As described above, according to the present invention, as in the first embodiment, the load applied to the welded
[Embodiment 2]
Next, a cold rolling facility and a cold rolling method according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between the shape of a material to be rolled by the cold rolling facility according to Embodiment 2 of the present invention and an additional gap of a work roll of a rolling mill of the cold rolling facility. In the second embodiment, the shape of the notch 15 (the shape of the cut-out defect portion) is a round shape like a semicircle.
図2に示すように、半円の頂点が、溶接部14の最小板幅となっている。実施の形態2では、実施の形態1と同様に、ノッチ15の形状に応じて、ワークロールのギャップを広げるよう制御している。実施の形態1と実施の形態2との違いは、ノッチ形状が異なる点にある。
As shown in FIG. 2, the vertex of the semicircle is the minimum plate width of the welded
実施の形態2では、実施の形態1と同様に、追加ギャップの絶対値の時間的な変化は、ノッチ15の形状が反映されている。すなわち、実施の形態2では、ノッチ形状が丸形(半円状)であるので、追加ギャップの絶対値の時間的な変化を丸形(半円状)とする。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the temporal change in the absolute value of the additional gap reflects the shape of the
このような丸形のノッチ15が形成された被圧延材に対しては、図2の下図に示すように、被圧延材料が、先行冷延鋼帯11の板幅から溶接部14の最小板幅まで徐々に減少する間(時間t1からt2まで)、目標とするワークロールのギャップから、追加ギャップを徐々に増やしていく。
For the material to be rolled in which such a
そして、被圧延材の板幅が、溶接部14の最小板幅から後行冷延鋼帯12まで増加する間では(時間t2からt3まで)、目標とするワークロールのギャップから、追加ギャップを減らしていく。
And while the plate width of the material to be rolled increases from the minimum plate width of the welded
このように、円形のノッチが形成された被圧延材であっても、本発明を適用することで、適切に溶接部14に加わる荷重を制御することができる。
Thus, even if it is a to-be-rolled material in which the circular notch was formed, the load added to the
なお、本発明は、上述した台形若しくは円形のノッチ形状に限られず、様々な形状のノッチ形状に応じて荷重を制御することができることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the trapezoidal or circular notch shape described above, and it is needless to say that the load can be controlled according to various notch shapes.
本発明例と従来の比較例を用いて本発明の評価実験を行った。評価実験では、板厚0.9mmの鋼板を、冷延鋼帯として150本用意し、この150本の冷延鋼帯を溶接して連続した被圧延材とした。この被圧延材を圧延し、その際に発生した破断率を算出した。破断率は、破断が発生した溶接部の数を、すべての溶接部の数で割った値とした。 An evaluation experiment of the present invention was performed using the present invention example and a conventional comparative example. In the evaluation experiment, 150 steel sheets having a thickness of 0.9 mm were prepared as cold-rolled steel strips, and the 150 cold-rolled steel strips were welded to form a continuous material to be rolled. The material to be rolled was rolled, and the breaking rate generated at that time was calculated. The fracture rate was a value obtained by dividing the number of welds where fracture occurred by the number of all welds.
図3(a)は、本発明例と従来例における冷間圧延設備によって圧延される被圧延材のノッチの形状である。また、図3(b)は、従来の比較例における冷間圧延設備の圧延機のワークロールのギャップを示す図である。また、図3(c)は、本実施の形態1を適用した本発明例における冷間圧延設備の圧延機のワークロールのギャップを示す図である。また、図3(b)及び(c)に示す上の点線は、板厚の許容上限値を示し、上の点線は、板厚の許容下限値を示している。 FIG. 3A shows the notch shape of the material to be rolled that is rolled by the cold rolling equipment in the present invention example and the conventional example. Moreover, FIG.3 (b) is a figure which shows the gap of the work roll of the rolling mill of the cold rolling equipment in the conventional comparative example. Moreover, FIG.3 (c) is a figure which shows the gap of the work roll of the rolling mill of the cold rolling equipment in the example of this invention to which this Embodiment 1 is applied. Also, the upper dotted line shown in FIGS. 3B and 3C indicates the allowable upper limit value of the plate thickness, and the upper dotted line indicates the allowable lower limit value of the plate thickness.
図3(a)に示すように、圧延される被圧延材の形状は、実施の形態1と同様であり、ノッチは台形形状に形成されている。 As shown in FIG. 3A, the shape of the material to be rolled is the same as that of the first embodiment, and the notch is formed in a trapezoidal shape.
図3(b)に示す比較例では、BISRA−AGCを用いて被圧延材の板厚制御を行っており、溶接部に対して追加ギャップによる操作を行っていない。比較例では、溶接部で板厚が薄くなり、荷重が低減してから、この荷重の低減を検出してワークロールのギャップを広げるよう制御している。そのため、比較例では、ワークロールのギャップを広げる調整が間に合わず、溶接部で板厚が薄くなり、溶接部で板厚マイナス側のオフゲージが発生している。また、比較例では、溶接部のオフゲージを検出すると、ギャップを広げて荷重を下げるように動作するため、溶接部に続く後行冷延鋼帯の位置では、ギャップが広がりすぎ、板厚が厚くなり過厚側のオフゲージが発生する。 In the comparative example shown in FIG. 3B, the sheet thickness control of the material to be rolled is performed using BISRA-AGC, and the operation with the additional gap is not performed on the welded portion. In the comparative example, after the plate thickness is reduced at the welded portion and the load is reduced, the reduction of the load is detected and control is performed to widen the gap of the work roll. For this reason, in the comparative example, the adjustment to widen the gap of the work rolls is not in time, the plate thickness is reduced at the welded portion, and an off gauge on the negative side of the plate thickness is generated at the welded portion. In the comparative example, when the off-gauge of the welded portion is detected, the gap is widened and the load is lowered. Therefore, the gap is too wide at the position of the subsequent cold-rolled steel strip following the welded portion, and the plate thickness is thick. As a result, an off-gauge on the over-thickness side occurs.
これに対し、図3(c)に示す本発明例(実線)では、ノッチ形状に応じて追加ギャップを与えている。そのため、本発明例における被圧延材の板厚は、溶接部において板厚が減少せず、溶接部においても所望の板厚(実線)を確保することができる。 On the other hand, in the example of the present invention (solid line) shown in FIG. 3C, an additional gap is given according to the notch shape. Therefore, the plate thickness of the material to be rolled in the present invention example does not decrease in the welded portion, and a desired plate thickness (solid line) can be secured also in the welded portion.
なお、溶接部において板厚を過厚側に調整したい場合には、図3(c)の上図の点線で示すように、追加ギャップを大きくとればよい。これにより、ギャップ部の単位幅当たりにかかる荷重が減り、図3(c)の下図の点線に示すように、板厚を過厚側に調整することができる。 In addition, what is necessary is just to take an additional gap large as shown in the dotted line of the upper figure of FIG.3 (c), when adjusting a plate | board thickness to an excessive thickness side in a welding part. Thereby, the load applied per unit width of the gap portion is reduced, and the plate thickness can be adjusted to the over-thickness side as shown by the dotted line in the lower diagram of FIG.
評価実験の結果、図3(b)に示す比較例では、溶接部分の破断率が1%であったのに対し、図3(c)に示す本発明例では、溶接部分の破断率を0%とすることができた。以上から、本発明を適用することで、破断率を低減させることができることが分かった。 As a result of the evaluation experiment, in the comparative example shown in FIG. 3B, the fracture rate of the welded part was 1%, whereas in the example of the present invention shown in FIG. %. From the above, it was found that the breaking rate can be reduced by applying the present invention.
11 後行冷延鋼帯
12 先行冷延鋼帯
13 トラッキング孔
14 溶接部
15 ノッチ
11 Subsequent cold-rolled
Claims (6)
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が先行冷延鋼帯の板幅から溶接部の最小板幅まで減少する間には、圧延機のワークロールのギャップを増加させ、
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が一定となっている間には、圧延機のワークロールのギャップを一定のまま保ち、
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が溶接部の最小板幅から後行冷延鋼帯の板幅まで増加する間には、圧延機のワークロールのギャップを減らすように、圧延機のワークロールのギャップを設定する制御装置を備えたことを特徴とする冷間圧延設備。 A continuous cold rolling facility for rolling a material to be rolled in which a notch is formed in a welded portion where a preceding cold rolled steel strip and a subsequent cold rolled steel strip are connected,
While the plate width of the material to be rolled decreases from the plate width of the preceding cold-rolled steel strip to the minimum plate width of the weld according to the shape of the notch, the gap of the work roll of the rolling mill is increased,
While the plate width of the material to be rolled is constant according to the shape of the notch, the gap of the work roll of the rolling mill is kept constant,
While the plate width of the material to be rolled increases from the minimum plate width of the weld zone to the plate width of the subsequent cold-rolled steel strip according to the shape of the notch, the rolling mill should reduce the work roll gap of the rolling mill. cold rolling equipment characterized by comprising a control device to set the gap of the work rolls.
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が先行冷延鋼帯の板幅から溶接部の最小板幅まで減少する間には、圧延機のワークロールのギャップを増加させ、
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が一定となっている間には、圧延機のワークロールのギャップを一定のまま保ち、
ノッチの形状に応じて被圧延材の板幅が溶接部の最小板幅から後行冷延鋼帯の板幅まで増加する間には、圧延機のワークロールのギャップを減らすように、圧延機のワークロールのギャップを設定することを特徴とする冷間圧延方法。 A cold rolling method for rolling a material to be rolled having a notch formed in a welded portion where a preceding cold rolled steel strip and a subsequent cold rolled steel strip are connected,
While the plate width of the material to be rolled decreases from the plate width of the preceding cold-rolled steel strip to the minimum plate width of the weld according to the shape of the notch, the gap of the work roll of the rolling mill is increased,
While the plate width of the material to be rolled is constant according to the shape of the notch, the gap of the work roll of the rolling mill is kept constant,
While the plate width of the material to be rolled increases from the minimum plate width of the weld zone to the plate width of the subsequent cold-rolled steel strip according to the shape of the notch, the rolling mill should reduce the work roll gap of the rolling mill. cold rolling method, which comprises setting the gap of the work rolls.
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