JP6733396B2 - Rolling mill - Google Patents
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Description
本発明は、調質圧延時に被圧延材に発生するクロスバックリング、縦バックリング等の形状不良を防止することが可能な圧延機に関する。 The present invention relates to a rolling mill capable of preventing a defective shape such as a cross back ring or a vertical buck ring that occurs in a material to be rolled during temper rolling.
調質圧延は、冷延、焼鈍後の薄鋼板に圧下率数%以下の軽圧下圧延を施し、表面粗さ、強度や伸び等の機械的特性、形状等を調整する冷延鋼板の最終製造工程である。かかる調質圧延を経て製造される製品としては、飲料缶等に用いられる容器用鋼板(例えば、ブリキ)等の薄鋼板がある。このような薄鋼板の調質圧延においては、その鋼板の物性に応じてクロスバックリング現象、縦バックリング現象等の形状不良が発生する。 Temper rolling is the final production of cold-rolled steel sheets, where the thin steel sheets after cold-rolling and annealing are subjected to light reduction rolling with a rolling reduction of several% or less to adjust surface roughness, mechanical properties such as strength and elongation, and shape. It is a process. As a product manufactured through such temper rolling, there is a thin steel plate such as a container steel plate (for example, tin plate) used for beverage cans and the like. In such temper rolling of a thin steel sheet, shape defects such as a cross buckling phenomenon and a vertical buckling phenomenon occur depending on the physical properties of the steel sheet.
調質圧延におけるクロスバックリング等の形状不良を抑制するため、その発生原因や圧延条件がクロスバックリング等の発生へ及ぼす影響等に関し、従来から様々な検討がなされている。このような検討として、例えば、非特許文献1には、圧延機出側の張力、鋼板の出側流出角度等の調質圧延の操業条件を調整することで、クロスバックリングの発生を防止する方法が開示されている。非特許文献1によれば、圧延機出側の張力を降伏応力と同等程度まで高めたり、出側流出角度を大きくしたりすることにより、クロスバックリングの発生を防止できる、とされている。
In order to suppress a shape defect such as crossback ring in temper rolling, various studies have been conventionally made on the cause of occurrence and the influence of rolling conditions on the occurrence of crossback ring and the like. As such a study, for example, in Non-Patent
また、例えば、特許文献1には、バックアップロールに対し、上下ワークロールを水平方向にオフセットした板圧延機において、ロールオフセット量が調整可能なロールオフセット調整装置をワークロールおよび中間ロールのうちの少なくとも1本のロールに設ける技術が開示されている。特許文献1の技術によれば、板形状制御性に優れ、スキンパス圧延でのジャンピング現象を抑えることができる、とされている。
Further, for example, in
しかしながら、非特許文献1には、クロスバックリングの発生を防止するための操業条件の一例は開示されているものの、どのようにしてクロスバックリング等の形状不良が発生するか(クロスバックリングの発生メカニズム)については述べられていない。したがって、非特許文献1の方法は、クロスバックリングの発生を防止できない場合もあり得る。また、非特許文献1の方法では、圧延機の出側に鋼板の出側流出角度を調整するための補助ロールを設ける必要があり、補助ロールを設けるためのコストが新たに必要となる。さらに、非特許文献1の方法では、クロスバックリングの発生を防止するために鋼板の出側流出角度を大きくした場合、L反りが発生しやすくなる。
However, although Non-Patent
また、特許文献1では、クロスバックリング等の形状不良の発生について言及されておらず、当該形状不良を防止するための方法は開示されていない。特に、特許文献1の技術をクロスバックリング等の形状不良の発生を防止するために用いようとした場合における具体的な条件(例えば、水平ロールベンディング力、ロールオフセット量等)は、特許文献1に開示も示唆もされていない。
Further,
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、最小限のコストで、かつ、L反りの発生も抑制しつつ、調質圧延時に被圧延材に発生するクロスバックリング、縦バックリング等の形状不良を防止することが可能な圧延機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and a cross back ring, a vertical buckling, and the like that occur in a material to be rolled during temper rolling at a minimum cost and while suppressing the occurrence of L warp. It is an object of the present invention to provide a rolling mill capable of preventing the defective shape of the rolling mill.
前記の目的を達成するため、本発明は、ロール径が同一の上ワークロールと下ワークロールとからなる1対の上下ワークロールを有する第1スタンドを備え、被圧延材を調質圧延する圧延機であって、前記1対の上下ワークロールは、通板方向に対し前後にオフセットされており、前記1対の上下ワークロールの前記通板方向におけるオフセット量は、前記被圧延材の板厚に対して20倍以上で、前記上ワークロールと前記下ワークロールの径の平均値の0.1倍未満であり、前記1対の上下ワークロールは、前記第1スタンドにおいて前記被圧延材を1度だけ調質圧延することを特徴としている。
別な観点による本発明は、ロール径の異なる上ワークロールと下ワークロールとからなる1対の上下ワークロールを有する第1スタンドを備え、被圧延材を調質圧延する圧延機であって、前記1対の上下ワークロールは、通板方向に対し前後にオフセットされており、前記1対の上下ワークロールの前記通板方向におけるオフセット量は、前記被圧延材の板厚に対して20倍以上で、前記上ワークロールと前記下ワークロールの径の平均値の0.1倍未満であり、前記1対の上下ワークロールは、前記第1スタンドにおいて前記被圧延材を1度だけ調質圧延することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided with a first stand having a pair of upper and lower work rolls having an upper work roll and a lower work roll having the same roll diameter, and rolling for temper rolling a material to be rolled. In the machine, the pair of upper and lower work rolls are offset forward and backward with respect to the sheet passing direction, and the offset amount of the pair of upper and lower work rolls in the sheet passing direction is the plate thickness of the material to be rolled. against 20 times or more, the upper Ri 0.1 times less der the work roll average of diameter of the lower work roll, the pair of upper and lower work rolls, the material to be rolled in the first stand Is characterized by being temper-rolled only once .
The present invention according to another aspect is a rolling mill that temper-rolls a material to be rolled, comprising a first stand having a pair of upper and lower work rolls each having an upper work roll and a lower work roll having different roll diameters, The pair of upper and lower work rolls are offset forward and backward with respect to the sheet passing direction, and the offset amount of the pair of upper and lower work rolls in the sheet passing direction is 20 times the sheet thickness of the material to be rolled. As described above, the average value of the diameters of the upper work roll and the lower work roll is less than 0.1 times, and the pair of upper and lower work rolls tempers the material to be rolled only once in the first stand. Characterized by rolling.
本発明によれば、1対の上下ワークロールが通板方向に前後に、被圧延材の板厚に対して20倍以上オフセットされているので、ロールバイト出側で被圧延材をワークロールに巻き付けることができる。このように、ロールバイト出側で被圧延材をワークロールに巻き付けることで、ロールバイト出側で自動的に被圧延材の変位拘束が可能となる。その結果、調質圧延後に発生する縦バックリングを起点にした幅方向及び圧延方向の張力分布をロールバイト出側まで伝えないようにすることができる。従って、調質圧延時に被圧延材に発生するクロスバックリング、縦バックリング等の形状不良を防止することができる。 According to the present invention, the pair of upper and lower work rolls are offset forward and backward in the sheet passing direction by 20 times or more with respect to the plate thickness of the material to be rolled. Can be wrapped. In this way, by winding the rolled material around the work roll on the roll bite exit side, it becomes possible to automatically restrain the displacement of the rolled material on the roll bite exit side. As a result, it is possible to prevent the tension distribution in the width direction and the rolling direction, which originates from the vertical buckling generated after temper rolling, from being transmitted to the roll bite exit side. Therefore, it is possible to prevent a defective shape such as a cross back ring or a vertical back ring that occurs in the material to be rolled during temper rolling.
かかる場合、前記上ワークロールと前記下ワークロールとのロール径差が、前記下ワークロールの径の0.2倍以下であってもよい。さらに、前記下ワークロールの径が、前記上ワークロールの径よりも大きくてもよい。 In such a case, the roll diameter difference between the upper work roll and the lower work roll may be 0.2 times or less the diameter of the lower work roll. Further, the diameter of the lower work roll may be larger than the diameter of the upper work roll.
また、前記圧延機は、前記第1スタンドの出側に、1対の上下ワークロールを有する第2スタンドを更に備えていてもよい。さらに、前記第2スタンドでは、前記被圧延材を0超〜0.3%の伸び率で圧延してもよい。 Further, the rolling mill may further include a second stand having a pair of upper and lower work rolls on the exit side of the first stand. Furthermore, in the second stand, the material to be rolled may be rolled at an elongation rate of more than 0 to 0.3%.
また、前記被圧延材が、0.6mm以下の板厚を有する鋼板であってもよい。 Further, the rolled material may be a steel plate having a plate thickness of 0.6 mm or less.
本発明によれば、調質圧延時に被圧延材に発生するクロスバックリング、縦バックリング等の形状不良を、その発生メカニズムに基づいた方法で防止することが可能な圧延機を提供することが可能となる。また、本発明に係る圧延機によれば、圧延設備の改善コストを最小限に抑え、L反りの発生を抑制しながら、被圧延材の形状不良を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rolling mill capable of preventing a defective shape such as a cross back ring or a vertical buckling that occurs in a material to be rolled during temper rolling by a method based on the mechanism of occurrence. It will be possible. Further, according to the rolling mill of the present invention, the improvement cost of the rolling equipment can be minimized, the occurrence of L warpage can be suppressed, and the defective shape of the material to be rolled can be prevented.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification and the drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.
<クロスバックリング現象の発生メカニズム>
本発明者は、クロスバックリングの発生をその発生メカニズムに基づいて抑制するため、クロスバックリング現象の発生メカニズムを推定した。以下に、図1〜図4を参照しながら、本発明者らが推定したクロスバックリング現象の発生メカニズムを述べる。図1及び図2は、ロールバイト出側の縦状の座屈波の発生メカニズムを説明するための模式図である。図3及び図4は、縦バックリング及びクロスバックリングの生成メカニズムを説明するための模式図である。
<Cross-buckling phenomenon occurrence mechanism>
The present inventor estimated the mechanism of occurrence of the crossback ring phenomenon in order to suppress the occurrence of crossback ring based on the mechanism of occurrence thereof. The mechanism of occurrence of the crossback ring phenomenon estimated by the present inventors will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. 1 and 2 are schematic diagrams for explaining the mechanism of generation of a vertical buckling wave on the roll bite exit side. 3 and 4 are schematic diagrams for explaining the generation mechanism of the vertical buckling and the cross buckling.
図1に示すように、調質圧延では、被圧延材である鋼板Sを圧延機に設けられた上下1対のワークロール1で挟みこみながら通板させることで、圧延する。この際、圧延機の入側と出側の両方から鋼板Sの圧延方向に所定の張力Tを付与する。鋼板Sを圧延すると、ロールバイトRB内では塑性域(図1の斜線で示した領域)となっているため、鋼板Sの幅方向および通板方向に塑性変形が生じ,圧延機出側では鋼板Sの幅拡がりが起こる。一方で、圧延機の出側の鋼板Sは、圧延機出側に付与した張力(出側張力)T1のポアソン比の効果で弾性変形による幅縮みも発生している。鋼板Sは、ワークロール1で拘束されている状態で縮もうとしているため、ロールバイトRB内で接触するワークロール1からは幅拡がり方向の応力(引張応力)T2を受ける。このロールバイトRB内の引張応力T2は、圧延機出側のポアソン比の効果による鋼板Sの幅縮みによる応力T3と釣り合った状態となっている。また、この引張応力T2は、張力T1の大きさに応じて決まることから、圧延機出側では、鋼板Sに、張力T1の大きさに応じて幅方向に塑性伸びが発生する。
As shown in FIG. 1, in temper rolling, a steel sheet S, which is a material to be rolled, is rolled by being sandwiched between a pair of upper and
図2に示すように、圧延後に鋼板SがロールバイトRBから出ると、ワークロール1から受けていた鋼板Sへの幅拡がり方向への引張応力T2の拘束が無くなるため、弾性復元(圧縮応力)により鋼板Sの幅方向に伸びが発生する。この伸びの発生により、変位拘束の厳しいロールバイトRBの出側近傍(図2のドットで示した領域)で、鋼板Sの幅方向に縦状の座屈波(縦波)BWが発生する。
As shown in FIG. 2, when the steel plate S comes out of the roll bite RB after rolling, the tensile stress T2 in the width expanding direction from the
次に、本発明者は、前述したロールバイトRB出側の縦状の座屈波BWの発生後、どのように縦バックリング及びクロスバックリングが生成するか、そのメカニズムを次のように考えた。 Next, the present inventor considers how the vertical buckling and the cross buckling are generated after the occurrence of the above-described vertical buckling wave BW on the exit side of the roll bite RB, as follows. It was
前述したように、鋼板SがロールバイトRBから出た後の弾性復元による幅方向の伸びと、ロールバイトRB近傍における完全拘束状態と、鋼板Sの圧延方向の張力T1により、ロールバイトRB近傍に座屈波BWが発生する。この座屈波の発生で生じる鋼板Sの板幅、板厚方向の応力偏差分布(例えば、上に凸の縦波が発生すると、変位に対応して鋼板Sの上面は下面に比べて圧縮側となる。)が、塑性領域であるロールバイトRB出側近傍で張力分布となって付与される。鋼板Sは、ロールバイトRB出側において上記の張力分布を持った状態で圧延方向に引っ張られることにより、図3及び図4に示すように、縦(流れ)バックリングが発生する。また、クロスバックリングは、鋼板Sの両エッジ部の自由端の縦波又は耳波がそれぞれ圧延方向に周期変動を伴い、幅方向に生じた縦波プロフィールが周期的に反転することで発生するものと考えられる。より詳細には、座屈プロフィールにおいて、鋼板Sの両エッジ部の自由端の耳波座屈形状プロフィールが大きい場合には、圧延方向に半周期分変動すると、幅方向の座屈プロフィールは180度位相がずれる。この現象と、ロールバイトRB出側の鋼板Sの張力分布(張力変動)が連動することで、クロスバックリングが発生するものと考えられる。 As described above, due to the elongation in the width direction due to the elastic recovery after the steel plate S comes out of the roll bite RB, the completely restrained state in the vicinity of the roll bite RB, and the tension T1 in the rolling direction of the steel plate S, the roll steel is near the roll bite RB. Buckling wave BW is generated. The stress deviation distribution in the plate width direction and the plate thickness direction of the steel plate S caused by the occurrence of this buckling wave (for example, when an upward convex longitudinal wave is generated, the upper surface of the steel plate S corresponds to the compression side as compared with the lower surface in the compression side. Is applied as a tension distribution near the exit side of the roll bite RB, which is a plastic region. The steel plate S is pulled in the rolling direction with the above tension distribution on the exit side of the roll bite RB, so that vertical (flow) buckling occurs as shown in FIGS. 3 and 4. In addition, the cross back ring is generated by longitudinal waves or seismic waves at the free ends of both edge portions of the steel sheet S each accompanied by periodic fluctuations in the rolling direction, and the longitudinal wave profile generated in the width direction is periodically inverted. Thought to be a thing. More specifically, in the buckling profile, when the seismic buckling shape profile of the free ends of both edge portions of the steel plate S is large, when it changes by half a cycle in the rolling direction, the buckling profile in the width direction is 180 degrees. The phases are out of phase. It is considered that crossback ring occurs due to the phenomenon and the tension distribution (tension variation) of the steel plate S on the exit side of the roll bite RB interlocking with each other.
本発明者は、以上のように推定した縦バックリング及びクロスバックリングの発生メカニズムに基づき、縦バックリング及びクロスバックリング等の形状不良を防止するため、鋭意検討した。その結果、調質圧延後に発生する縦バックリングを起点にした幅方向及び圧延方向の張力分布をロールバイトRB出側まで伝えなければ良いとの知見を得た。ロールバイトRB出側は、塑性域となっていることから、この塑性域に面外変形による幅方向及び圧延方向の応力分布を伝えないようにすることができれば、座屈波BWの発生を弾性域で留めることができるため、縦バックリング及びクロスバックリング等の形状不良の発生を抑制又は防止することができるものと考えられる。 The present inventor has diligently studied in order to prevent shape defects such as the vertical buckling and the crossback ring based on the mechanism of occurrence of the vertical buckling and the crossback ring estimated as described above. As a result, they have found that it is not necessary to transmit the tension distribution in the width direction and the rolling direction starting from the vertical buckling generated after temper rolling to the exit side of the roll bite RB. Since the roll bite RB exit side is in the plastic region, if the stress distribution in the width direction and rolling direction due to the out-of-plane deformation can be prevented from being transmitted to this plastic region, the occurrence of the buckling wave BW will be elastic. Since it can be stopped in the region, it is considered that it is possible to suppress or prevent the occurrence of defective shapes such as the vertical buckling and the cross buckling.
以上の知見に基づき、縦バックリング及びクロスバックリング等の形状不良を防止する手段をさらに検討した結果、上下1対のワークロール1を所定量オフセットして配置することで、ロールバイトRB出側で鋼板Sをワークロール1に巻き付けることができる。このように、ロールバイトRB出側で鋼板Sをワークロール1に巻き付けることで、ロールバイトRB出側で自動的に鋼板Sの変位拘束が可能となる。すなわち、ロールバイトRB出側近傍で座屈波BWが発生したとしても、ロールバイトRB出側で鋼板Sをワークロール1に巻き付けて変位拘束することで、調質圧延後に発生する縦バックリングを起点にした幅方向及び圧延方向の張力分布をロールバイトRB出側に伝えずに、鋼板Sの板厚に対して所定比率以上の長さの範囲で面外変形させないようにすることができる。したがって、座屈波の発生に起因して鋼板Sに生じた板厚及び板幅方向の応力偏差も一様化されることとなる。その結果、ロールバイトRB出側の張力分布の影響が小さくなり、鋼板Sの形状を平坦化させることができる。
Based on the above findings, as a result of further studying means for preventing shape defects such as vertical buckling and cross buckling, by arranging a pair of upper and lower work rolls 1 with a predetermined offset, the roll bite RB exit side Thus, the steel plate S can be wound around the
なお、このとき、非特許文献1に記載されているような圧延機出側に設置される補助ロールを別途必要としないため、圧延設備の改善コストを最小限に抑えることができる。また、非特許文献1では、補助ロールを用いて圧延機出側の鋼板の流出角度を大きくしているため、L反りが発生しやすい状況となっているのに対し、上記のように上下1対のワークロール1をオフセットさせた場合には、圧延機出側の鋼板の流出角度が大きくならずに鋼板Sをワークロール1に巻き付けることができるため、L反りも発生し難い。
At this time, since an auxiliary roll installed on the delivery side of the rolling mill as described in
また、本発明におけるロールのオフセットは、あくまでバックアップロールに対して1対の上下ワークロール同士のオフセットである。一方、特許文献1では、上下ワークロール同士はオフセットされておらず、ワークロールとバックアップロールとがオフセット、又は、ワークロールと中間ロールとがオフセットされている。したがって、本発明におけるオフセットと、特許文献1に記載されたオフセットとは、その意味が全く異なるものである。
Further, the roll offset in the present invention is merely an offset between the pair of upper and lower work rolls with respect to the backup roll. On the other hand, in
以下、図5〜図7を参照しながら、上記知見に基づいてなされた本発明の第1〜第3の実施の形態について述べる。図5は、本発明の第1の実施の形態にかかる圧延機10の構成を示す側面図である。図6は、本発明の第2の実施の形態にかかる圧延機20の構成を示す側面図である。図7は、本発明の第3の実施の形態にかかる圧延機30の構成を示す側面図である。
The first to third embodiments of the present invention made based on the above findings will be described below with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5: is a side view which shows the structure of the rolling
<第1の実施の形態>
図5に示すように、第1の実施の形態にかかる圧延機10は、単一のスタンド(第1スタンド11)を備え、被圧延材である鋼板Sを調質圧延する圧延機である。第1スタンド11は、上ワークロール111と下ワークロール112とからなる1対の上下ワークロール110を有する。鋼板Sは、入側張力TEN、出側張力TEXで引っ張られた状態で圧延される。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 5, the rolling
被圧延材である鋼板Sの材質や形状としては特に制限されるものではないが、鋼板Sが0.6mm以下の板厚を有する薄鋼板の場合には、調質圧延後に縦バックリングやクロスバックリング等の形状不良が発生しやすい。したがって、鋼板Sが0.6mm以下の板厚を有する薄鋼板である場合、本実施の形態にかかる圧延機10を用いて調質圧延することにより縦バックリングやクロスバックリング等の形状不良を抑制又は防止する意義が大きい。
The material and shape of the steel plate S that is the material to be rolled is not particularly limited, but in the case of a thin steel plate having a plate thickness of 0.6 mm or less, a vertical buckling or cross after temper rolling. Shape defects such as buckling are likely to occur. Therefore, in the case where the steel plate S is a thin steel plate having a plate thickness of 0.6 mm or less, temper rolling using the rolling
本実施の形態では、1対の上下ワークロール110は、前述したように、通板方向(圧延方向)に対し前後に所定量オフセットされている。このように、上ワークロール111と下ワークロール112とが圧延方向に所定量オフセットされることで、ロールバイト出側で鋼板Sを上下ワークロール110に巻き付けることができ、これにより、ロールバイト出側で自動的に鋼板Sの変位拘束が可能となる。すなわち、ロールバイト出側近傍で縦状の座屈波が発生したとしても、ロールバイト出側で鋼板Sを上下ワークロール110に巻き付けて変位拘束することで、鋼板Sが上下ワークロール110に巻き付いている範囲(以下、巻き付き部)Bで面外変形させないようにすることができる。この巻き付き部Bの長さは、1対の上下ワークロール110のオフセット量Lを大きくするほど長くすることができ、鋼板Sの板厚dに対する比率が大きいほど、変位拘束の効果が高くなるため、縦バックリングやクロスバックリング等の高さを抑えることができる。
In the present embodiment, the pair of upper and lower work rolls 110 are offset by a predetermined amount in the front-back direction with respect to the sheet passing direction (rolling direction) as described above. In this way, the
具体的には、本実施の形態では、1対の上下ワークロール110(上ワークロール111と下ワークロール112と)のオフセット量Lは、(調質圧延前の)鋼板Sの板厚dに対して20倍以上である(図8)。オフセット量Lを鋼板Sの板厚dの20倍以上とすることで、巻き付き部Bを十分な長さとすることができ、ロールバイト出側における鋼板Sの十分な変位拘束効果が得られる。したがって、ロールバイト出側近傍で発生した座屈波による張力変動をロールバイト出側に伝達しないようにすることができ、縦バックリングやクロスバックリング等の高さを抑えることができる。縦バックリングやクロスバックリング等の形状不良をより確実に防ぐためには、オフセット量Lは、鋼板Sの板厚dの30倍以上であることが好ましい。なお、本実施の形態における「オフセット量」とは、上ワークロール111の軸と下ワークロール112の軸との圧延方向の距離をいう(後述する第2及び第3の実施の形態においても同様である)。
Specifically, in the present embodiment, the offset amount L of the pair of upper and lower work rolls 110 (the
また、オフセット量Lが、ワークロール径(上下のワークロール径が異なる場合は、それらの平均値)の0.1倍以上であると、ワークロール表面の粗度の鋼板への転写のされ方が上下のワークロールで異なる傾向となり、特に外観(目視による光沢の有無等)を重視する容器用鋼板においては望ましくないので、オフセット量Lはワークロール径の0.1倍未満とするのが望ましい。 Further, when the offset amount L is 0.1 times or more the work roll diameter (when the upper and lower work roll diameters are different, the average value thereof), the roughness of the work roll surface is transferred to the steel plate. Is different between the upper and lower work rolls, which is not desirable especially for a steel sheet for containers in which the appearance (presence or absence of gloss by visual observation) is important. Therefore, the offset amount L is preferably less than 0.1 times the work roll diameter. ..
なお、本実施の形態にかかる圧延機10は、非特許文献1に記載されているような圧延機出側に設置される補助ロールを別途必要としないため、圧延設備の改善コストを最小限に抑えることができ、L反りも発生し難いことは前述の通りである。
The rolling
<第2の実施の形態>
図6に示すように、第2の実施の形態にかかる圧延機20は、単一のスタンド(第1スタンド21)を備え、被圧延材である鋼板Sを調質圧延する圧延機である。第1スタンド21は、上ワークロール211と下ワークロール212とからなる1対の上下ワークロール210を有する。鋼板Sは、入側張力TEN、出側張力TEXで引っ張られた状態で圧延される。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 6, a rolling
本実施の形態にかかる圧延機20は、上ワークロール211のロール径r1と、下ワークロール212のロール径r2とにロール径差を有する点で、前述した第1の実施の形態にかかる圧延機10とは異なる。ここで、1対の上下ワークロール210をオフセットさせることにより、ロールバイト出側で鋼板Sが上下ワークロール210に巻き付くため、鋼板Sの材質や形状等によっては若干のL反りが生じる場合がある。しかし、このような場合であっても、本実施の形態におけるように、上ワークロール211と下ワークロール212とにロール径差を設けることにより、上下ワークロール210のオフセットを起因とするL反りと逆向きのL反り(逆反り)を発生させることができるため、オフセットを起因とするL反りと逆反りとで相殺されることで、L反りが矯正される。したがって、第1の実施の形態にかかる圧延機10のように上下ワークロールのロール径が同一の圧延機を用いて調質圧延を行った場合、鋼板Sの材質や形状等によって、若干のL反りが発生した場合であっても、本実施の形態にかかる圧延機20を用いて調質圧延を行うことで、L反りの発生をさらに効果的に抑制することができる。
このようなL反り抑制効果を得るためには、上ワークロール211の半径r1と下ワークロール212の半径r2とのロール径差Δr=(r2−r1)が、下ワークロール212のロール径r2の0.2倍以下であることが好ましい。
To obtain such L warp suppressing effect, the roll diameter difference Δr = (r 2 -r 1) of the radius r 2 of a radius r 1 and the
また、上ワークロール211と下ワークロール212のいずれを大きくするかは、上下ワークロール210のオフセットを起因とするL反りの向き(上に凸又は下に凸)に応じて決めればよい。本実施の形態では、上下ワークロール210のオフセットにより下に凸のL反りが発生し得ることから、上に凸のL反りを発生させることができるように、下ワークロール212の径が、上ワークロール211の径よりも大きくなっている。
Further, which of the
<第3の実施の形態>
図7に示すように、第3の実施の形態にかかる圧延機30は、いわゆるDR(Double Role)圧延が可能なように2つのスタンド(第1スタンド31及び第2スタンド32)を備え、被圧延材である鋼板Sを調質圧延する圧延機である。第1スタンド31は、上ワークロール311と下ワークロール312とからなる1対の上下ワークロール310を有し、第2スタンド32は、上ワークロール321と下ワークロール322とからなる1対の上下ワークロール320を有する。鋼板Sは、入側張力TEN、出側張力TEXで引っ張られた状態で圧延される。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 7, the rolling
本実施の形態にかかる圧延機30は、1対の上下ワークロール310がオフセットされた第1スタンド31の圧延方向後段側に、第1スタンド31で鋼板Sに発生したL反りを矯正するための第2スタンド32を有する点で、前述した第1の実施の形態にかかる圧延機10とは異なる。なお、圧延機30において、第1スタンド31に設置された上ワークロール311と下ワークロール312に、第2の実施形態と同様に、ロール径差を設けてもよい。これにより、L反りの矯正効果を最大限に高めることができる。
The rolling
また、第2スタンド32は、第1スタンド31で鋼板Sに発生したL反りを矯正するために設けられているものであり、第1スタンド31による調質圧延により、縦バックリング、クロスバックリング等の発生は抑制又は防止されている。したがって、第2スタンド32に設けられた1対の上下ワークロール320は、オフセットの必要がない。
The
第2スタンド32におけるL反り矯正効果を高めるためには、第2スタンド32では、鋼板Sを0超〜0.3%の伸び率で圧延することが好ましい。かかる範囲の伸び率で鋼板Sを圧延することで、クロスバックリング等の形状不良の優れた抑制効果及びL反りの優れた抑制効果を兼ね備えることができる。
In order to enhance the L warp straightening effect in the
以上の第1〜第3の実施の形態によれば、新たな設備改善コストをほとんど伴うことなく、縦バックリング、クロスバックリング等の座屈、及びL反り等の形状不良が抑制又は防止された薄鋼板を製造可能となる。 According to the above-described first to third embodiments, buckling of vertical back rings, cross back rings and the like and shape defects such as L warp are suppressed or prevented with almost no new facility improvement costs. It becomes possible to manufacture thin steel sheets.
なお、以上の実施の形態では、被圧延材に縦バックリング及びクロスバックリングが発生する例を用いて本発明を説明したが、耳波等の形状不良が発生する場合にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention has been described by using the example in which the vertical buckling and the cross buckling occur in the material to be rolled, but the present invention is also applied to the case where a shape defect such as an ear wave occurs. can do.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and naturally, they also belong to the technical scope of the present invention. Understood.
(実施例1)
図5に示す圧延機10を用いて、板厚0.2mmの鋼板を調質圧延した。圧延条件としては、圧延荷重を10kN/mm、上ワークロール111及び下ワークロール112のロール径を480mm、圧延機入側の張力を100MPa、圧延機出側の張力を150MPaに固定し、上ワークロール111と下ワークロール112とのオフセット量を変化させた。以上の条件で、各オフセット量について、調質圧延後に鋼板に発生したクロスバックリングの最大高さ(μm)を測定し、プロットした。その結果を図8に示す。図8の縦軸は、クロスバックリングの最大高さ(μm)であり、横軸は、無次元オフセット量(上ワークロール111と下ワークロール112とのオフセット量を板厚で除した値)である。
また、オフセット量以外は上記図8に示した条件として、オフセット量を図8に示した条件より増加させて、60mm(ワークロールの径の0.125倍)とした条件でも実施してクロスバックル最大高さと、外観を評価した。
外観は、容器用鋼板として使用した場合の表裏面の光沢度の差が問題となるか否かを目視で評価した(○:光沢度の差は殆ど見られない △:光沢度の差はあるが、容器用鋼板として使用することは出来る ×:光沢度の差が有りすぎて、容器用鋼板として使用するのは困難)。
結果を表1に示す。
(Example 1)
A steel plate having a plate thickness of 0.2 mm was temper-rolled using the rolling
In addition, except for the offset amount, the condition shown in FIG. 8 is also performed under the condition that the offset amount is increased from the condition shown in FIG. 8 and is set to 60 mm (0.125 times the diameter of the work roll). The maximum height and appearance were evaluated.
As for the appearance, it was visually evaluated whether the difference in glossiness between the front and back surfaces when used as a steel sheet for a container was a problem (○: almost no difference in glossiness was observed Δ: there was a difference in glossiness However, it can be used as a steel sheet for containers. x: There is too much difference in glossiness, and it is difficult to use as a steel sheet for containers).
The results are shown in Table 1.
図8に示すように、無次元オフセット量(すなわち、板厚に対するオフセット量の比率)が20倍以上では顕著にクロスバックリングの最大高さが低くなっており、クロスバックリングの抑制効果が顕著であることがわかる。また、無次元オフセット量が30倍以上では、クロスバックリングの抑制効果をさらに確実なものとすることができる。 As shown in FIG. 8, when the dimensionless offset amount (that is, the ratio of the offset amount to the plate thickness) is 20 times or more, the maximum height of the crossback ring is remarkably low, and the effect of suppressing the crossback ring is remarkable. It can be seen that it is. Further, when the dimensionless offset amount is 30 times or more, the effect of suppressing crossback ring can be further ensured.
(実施例2)
図6に示す圧延機20を用いて、板厚0.2mmの鋼板を調質圧延した。圧延条件としては、無次元オフセット量(上下ワークロール210のオフセット量/板厚)を22、圧延荷重を10kN/mm、下ワークロール212のロール径r2を480mm、圧延機入側の張力を100MPa、圧延機出側の張力を150MPaに固定し、上ワークロール211半径r1をロール径差Δr=(r2−r1)で4.8mm,9.6mm・・・を付けて無次元ロール径比(α=Δr/r1)を変化させた。以上の条件で、各無次元ロール径比に対し、調質圧延後の鋼板に発生したL反り曲率(1・mm−1)を測定し、プロットした。その結果を図9に示す。図9の縦軸は、L反り曲率(1・mm−1)であり、横軸は、無次元ロール径比である。
(Example 2)
Using a rolling
図9に示すように、無次元ロール径比が0.15以上の範囲で反り曲率を低減させることができていることから、この範囲で、L反りの発生を効果的に抑制することができるものと推察される。 As shown in FIG. 9, since the warp curvature can be reduced in the range where the dimensionless roll diameter ratio is 0.15 or more, the L warp can be effectively suppressed in this range. It is presumed to be a thing.
(実施例3)
図7に示す圧延機30を用いて、板厚0.2mmの鋼板を調質圧延した。圧延条件としては、無次元オフセット量(上下ワークロール310のオフセット量/板厚)を43、圧延荷重を10kN/mm、第1スタンド31の上ワークロール311及び下ワークロール312、並びに第2スタンド32の上ワークロール321及び下ワークロール322の全てのロール径を480mm、圧延機入側の張力を100MPa、圧延機出側の張力を150MPaに固定し、第2スタンド32における圧延の伸び率(%)を変化させた。以上の条件で、各伸び率について、調質圧延後に鋼板に発生したクロスバックリングの最大高さ(μm)及びL反り曲率(1・mm−1)を測定し、プロットした。その結果を図10に示す。図10の縦軸は、クロスバックリングの最大高さ(μm)及びL反り曲率(1・mm−1)であり、横軸は、伸び率(%)である。
(Example 3)
Using a rolling
図10に示すように、伸び率が0超〜0.3%の範囲では、クロスバックリングの最大高さがほぼゼロとなっており、かつ、L反り曲率も小さな値となっている。この結果から、第2スタンド32でクロスバックリングが生じないようにしつつ、第2スタンド32で調質圧延を実施した結果、第1スタンド31で発生した若干のL反りが解消されたものと推察される。
As shown in FIG. 10, the maximum height of the crossback ring is almost zero and the L-curvature curvature is also small in the range where the elongation rate is more than 0 to 0.3%. From this result, it is speculated that as a result of performing temper rolling on the
本発明は、例えば、飲料缶等に用いられる容器用鋼板(例えば、ブリキ)等の薄板の調質圧延に用いる圧延機に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful, for example, in a rolling mill used for temper rolling of thin plates such as steel plates for containers (for example, tinplate) used for beverage cans and the like.
10、20、30 圧延機
11、21、31 第1スタンド
32 第2スタンド
110、210、310 (1対の)上下ワークロール
320 (1対の)上下ワークロール
111、211、311 上ワークロール
321 上ワークロール
112、212、312 下ワークロール
322 下ワークロール
S 鋼板
10, 20, 30
Claims (5)
前記1対の上下ワークロールは、通板方向に対し前後にオフセットされており、
前記1対の上下ワークロールの前記通板方向におけるオフセット量は、前記被圧延材の板厚の20倍以上で、前記上ワークロールと前記下ワークロールの径の平均値の0.1倍未満であり、
前記1対の上下ワークロールは、前記第1スタンドにおいて前記被圧延材を1度だけ調質圧延することを特徴とする、圧延機。 A rolling mill for temper-rolling a material to be rolled, comprising a first stand having a pair of upper and lower work rolls having an upper work roll and a lower work roll having the same roll diameter ,
The pair of upper and lower work rolls are offset forward and backward with respect to the plate passing direction,
The offset amount in the sheet passing direction of the pair of upper and lower work rolls is 20 times or more the plate thickness of the material to be rolled, and less than 0.1 times the average value of the diameters of the upper work roll and the lower work roll. der is,
The rolling machine , wherein the pair of upper and lower work rolls temper-rolls the material to be rolled only once in the first stand .
前記1対の上下ワークロールは、通板方向に対し前後にオフセットされており、 The pair of upper and lower work rolls are offset forward and backward with respect to the plate passing direction,
前記1対の上下ワークロールの前記通板方向におけるオフセット量は、前記被圧延材の板厚の20倍以上で、前記上ワークロールと前記下ワークロールの径の平均値の0.1倍未満であり、 The offset amount in the sheet passing direction of the pair of upper and lower work rolls is 20 times or more the plate thickness of the material to be rolled, and less than 0.1 times the average value of the diameters of the upper work roll and the lower work roll. And
前記上ワークロールと前記下ワークロールとの前記ロール径の差が、前記下ワークロールの径の0.2倍以下であり、 The difference in roll diameter between the upper work roll and the lower work roll is 0.2 times or less the diameter of the lower work roll,
前記1対の上下ワークロールは、前記第1スタンドにおいて前記被圧延材を1度だけ調質圧延することを特徴とする、圧延機。 The rolling machine, wherein the pair of upper and lower work rolls temper-rolls the material to be rolled only once in the first stand.
The rolling mill according to claim 4, wherein the second stand rolls the material to be rolled at an elongation rate of more than 0 to 0.3%.
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