JP6269548B2 - 熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
板幅端部よりも板幅中央付近が圧延方向に長く伸びた平面形状をタング形状といい、図1(a)にタング形状の代表例を示す。また、タング形状には、図1(b)に示すように、先端部がくぼんだ平面形状も存在する。 これに対し、板幅中央部よりも板幅端部が圧延方向に長く伸びた平面形状をフィッシュテール形状といい、図1(c)にフィッシュテール形状の代表例を示す。
例えば、特許文献1には、シートバーの先端部および後端部のクロップ形状から仕上圧延後のクロップ形状を予測して、製品としての外観を評価した後に、クロップの切断の有無を判断し、さらに切断長を自動的に調整する方法が提案されている。この方法によれば、シートバーの先端部および後端部のクロップを切断しないで圧延できるか、または切断する場合においても最小の切断長で済むために、圧延歩留まりが向上する。
特許文献1に示されている方法では、クロップの切断を行わずに仕上圧延を行う場合があるので、このときはクロップ切断機の上限切断荷重に制約されずに熱延鋼板を製造することが可能である。しかし、クロップ切断の有無はシートバーの先端部および後端部のクロップ形状に依存するために、すべてのシートバーをクロップ切断せずに通板することはできない。また、タング部もしくはフィッシュテール部を切断する場合、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置には誤差があり、目標としている切断位置でタング部もしくはフィッシュテール部を切断できるとは限らない。このため、所望した歩留まり低減効果を発揮できないばかりか、特に板厚が厚く、板幅が広く、かつ温度が低いシートバーにおいては、クロップ切断機の能力不足で切断不能となる状況が発生する。
1.粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、粗圧延後、仕上圧延前にシートバーの先端部のクロップをクロップ切断機で切断したのち、仕上圧延を施して熱延鋼板を製造する方法において、
該粗圧延工程において、サイジングプレスによる幅圧下によって、シートバーの先端部に形成されるクロップの形状をタング形状にするものとし、その際、タングの根元部からタングの先端部までのタング長さL(mm)が下記式(1)を満足するように成形し、ついで該タングの根元部と該タングの先端部の中間位置を目標切断位置として切断すること特徴とする熱延鋼板の製造方法。
記
(2X+100)≦L≦400 ・・・(1)
0≦X≦90
ここで、X:クロップ切断機の切断位置の最大誤差(mm)
熱延鋼板の製造工程は、スラブから鋼帯を製造する工程であり、工程順に、加熱工程、粗圧延工程、仕上圧延工程、冷却工程、巻き取り工程に大別される。以下、加熱工程側を上流側、巻き取り工程側を下流側として説明する。
加熱工程では、スラブが加熱炉で1100〜1300℃まで加熱され、その後に続く工程へ搬送するためのテーブルの上に抽出される。
また、粗圧延工程では、粗圧延機よりも上流側に、スラブを幅方向に圧下するためのサイジングプレスが設置されている場合がある。このサイジングプレスは、スラブの幅圧下効率が幅圧延機よりも高いために、スラブの幅を大きく減少させる場合に使用される。
巻き取り工程とは、冷却された鋼板をコイラーによって巻き取り、コイルにする工程である。
サイジングプレスによる幅圧下は、粗圧延機による水平圧延の前にスラブの先端に変形を与える加工である。そのため、シートバーの先端部をタング形状にするためには、粗圧延工程にサイジングプレスが少なくとも一機設置されている必要がある。
記
(2X+100)≦L≦400 ・・・(1)
0≦X≦90
ここで、X:クロップ切断機の切断位置の最大誤差(mm)
さらに、シートバーの先端部のクロップに加えて後端部のクロップも切断する場合にも、シートバーの後端部に形成されるクロップの形状を前記式(1)を満足するタング形状に成形し、このタングの根元部とタングの先端部の中間位置を目標切断位置として切断することが好ましい。
図5(a)に示すように、目標切断位置をタングの凸部根元から凸部先端に向けて(X+100)mmより手前の位置(Y1点)にした場合には、実際に切断機の刃がシートバーに接触する位置が目標切断位置からタングの根元側にX(mm)ずれたときに、切断機の刃がタングの切断不能位置に接触してしまう可能性がある。このため、目標切断位置は、タングの根元部からタングの先端部方向に向かって(X+100)mmの位置よりタングの先端側の位置に設定することが好ましい。
図6に、目標切断位置を設定するタングの凸部根元と凸部先端の中間位置(Y3点)の好ましい範囲をHで示す。
一般的な操業においては、シートバーの先端部のクロップを切断する位置をシートバーの定常変形部として、シートバーの全幅を切断していた。そのため、クロップ長さを短くして切断量を少なくすることで歩留まりの向上を行っていた。つまり、サイジングプレスの幅圧下量および予成形位置はシートバーの先端部に形成されるタングの根元部からタングの先端部までの長さが短くなるように設定されていた。一方、シートバーの先端部および後端部に形成されているタングの根元部からタングの先端部の中間位置で切断するためには、前記タングの根元部からタングの先端部までの長さを長くする必要があり、一般的なサイジングプレスの条件を変更する必要がある。
このように予成形位置SPを+側にすることでタング形状を作ることができ、前記(1)を満足するタング長さを得るためには、予成形位置SPを+側に150mm以上にすることが好ましい。
粗圧延後のシートバーの先端部と後端部に形成されたタングの形状は、クロップ切断機前に具備された形状計によって測定する。前記タングの根元部とタングの先端部までの長さは前記形状計によって確認を行う。
また、上記の形状計によらずともタングの形状が判断可能であれば、オペレータによる目視やあるいはその他の手段を用いてもよい。
参考のために、ラインパイプ用素材の代表的な成分組成を示すと次のとおりである。
質量%で、C:0.02〜0.08%、Si:0.01〜0.50%、Mn:0.5〜1.8%、P:0.025%以下、S:0.005%以下、Al:0.005〜0.10%、Nb:0.01〜0.10%およびTi:0.05%以下を含み、残部はFeおよび不可避的不純物からなる組成である。
また、上記の成分に加え、質量%で、V:0.01〜0.10%、Mo:0.01〜0.50%、Cr:0.01〜1.0%およびNi:0.01〜0.50%のうちから選んだ一種または二種以上を含有させることもできる。
なお、使用したクロップ切断機における切断位置の最大誤差Xは90mmであった。
また、クロップ切断機の疲労限界荷重が6.47MNであるので、6.47MN以上の切断荷重が加わった場合は、切断不可と判断した。
さらに、切断幅がシートバーの全幅となるシートバーの定常変形部を切断した場合と、タング部を切断した場合の切断荷重の差を確認するために、シートバーの定常変形部を切断した場合の切断荷重を測定したところ、7.84MNであった。
これに対し、No.4は、幅圧下量WPを270mmとして、タングの根元部から先端部までのタング長さLを300mmとした発明例である。また、No.9は、幅圧下量WPを270mmにすると共に、予成形位置SPを300mmとて、タングの根元部から先端部までのタング長さLを350mmとした発明例である。
一方、「○」は切断が出来た場合である。タングの根元部から先端部までのタング長さLを300mm以上とした場合は、すべてタングの根元部とタングの先端部の中間位置で切断をすることができ、切断荷重もすべて6.47MN未満であり、使用したクロップ切断機で十分切断可能であった。なお、表1における目標切断位置および実際の切断位置は、タングの根元部からタングの先端部に向かっての距離で示した。
B タングの根元部
C 切断目標位置
D 金型平行部
E 金型傾斜部
F 金型管理点
G 切断不能位置の領域
H 切断目標位置の設定範囲
X 切断位置の最大誤差
Y 切断位置
Claims (3)
- 粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、粗圧延後、仕上圧延前にシートバーの先端部のクロップをクロップ切断機で切断したのち、仕上圧延を施して熱延鋼板を製造する方法において、
該粗圧延工程において、サイジングプレスによる幅圧下によって、シートバーの先端部に形成されるクロップの形状をタング形状にするものとし、その際、タングの根元部からタングの先端部までのタング長さL(mm)が下記式(1)を満足するように成形し、ついで目標切断位置を、前記タングの根元部から前記タングの先端部方向に向かって(X+100)mmの位置と、前記タングの先端部から前記タングの根元部方向に向かって(X+5)mmの位置との間に設定して切断すること特徴とする熱延鋼板の製造方法。
記
(2X+100)≦L≦400 ・・・(1)
0≦X≦90
ここで、X:クロップ切断機における切断位置の最大誤差(mm) - 前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの幅圧下量WP(mm)を250mm以上600mm以下とすることを特徴とする請求項1に記載の熱延鋼板の製造方法。
- 前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの予成形位置SP(mm)を、金型管理点からスラブ通板方向前方側に150mm以上とすることを特徴とする請求項1または2に記載の熱延鋼板の製造方法。
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