JP6897513B2 - 熱間圧延方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステンレス鋼などの鋼板を熱間粗圧延機によって粗圧延する熱間圧延方法に関するものである。

連続鋳造スラブ等の鋼板(被圧延材)を熱間で粗圧延する熱間粗圧延機においては、圧延を続ければ、次第にワークロール（以下単にロールと称する）の表面が荒れる現象、すなわちいわゆる肌荒れが生じる。このような肌荒れの進行を放置すれば、製品の熱延板の表面品質に悪影響を及ぼす。また、早期に肌荒れが進行する場合、ロールの交換頻度を多くせざるを得ず、生産性を阻害するとともに、熱間圧延工程の総合的なコストを上昇させる結果となる。そこで、熱間粗圧延機のロールについては、できるだけ肌荒れの発生や進行を抑制することが望まれる。

熱間粗圧延機のロールの肌荒れを抑制するためには、例えばロールバイト近くにおいて、ロール表面に潤滑油を供給することが考えられる。しかしながら、ロール表面に潤滑油を供給すれば、被圧延材が入側ロールバイトに噛み込まれる際に、被圧延材が滑りやすくなってスリップが生じ、被圧延材を噛み込めずに、圧延不可能となることがある。特に熱間粗圧延の段階では、被圧延材が厚いため、潤滑油を供給すれば、噛みこみ時のスリップが著しく発生しやすくなる。

そこで、従来から、被圧延材の噛み込み時には潤滑油を供給せずに、被圧延材の先端が噛み込まれた後に、潤滑油の供給を開始するという潤滑方法を適用することが一部では行われている。
しかしながらその場合でも、潤滑油供給開始以前の段階では、ロールの肌荒れが生じることを避け得ず、そのため製品板の表面品質の低下を確実に防止することは困難であった。

ところで一般にロールの肌荒れは、被圧延材の板幅方向両端部に対応する部位で生じやすいと認識されている。すなわち噛みこまれる際の被圧延材の板幅方向両端付近の部位では被圧延材の温度が低下しており、またロール荷重も被圧延材の板幅方向両端部位で局部的に大きくなることが通常であり、このように板幅方向両端部位において被圧延材の温度が低いこととロール荷重が大きいこととが相俟って、板幅方向両端部位に対応するロール表面の部位で肌荒れが生じやすくなっていると考えられている。

そこで従来から、熱間圧延において、主として板幅方向両端部位に集中的に潤滑油を供給する潤滑油供給方法もしくは潤滑方法が、例えば特許文献１〜特許文献３等において提案されている。

すなわち特許文献１では、板状金属材料の圧延機の圧延ロールへの潤滑油供給設備を、潤滑油を圧延ロールに向けてガスと共に粒状化又は霧状化して噴射する複数の噴霧ノズルと、各噴霧ノズルに潤滑油を供給する潤滑油供給装置と、各噴霧ノズルにガスを供給するガス供給装置とを具備する構成とし、噴霧ノズルのうち端部噴霧ノズルからの潤滑油供給量を、中央部噴霧ノズルからの潤滑油供給量よりも多くする潤滑油供給方法が提案されている。またこの特許文献１では、これら端部噴霧ノズルと中央部噴霧ノズルとの間の噴霧ノズルからの潤滑油供給量を、端部噴霧ノズルからの潤滑油供給量以下であって中央部噴霧ノズルからの潤滑油供給量以上とすることが示されている。

また特許文献２には、熱間潤滑圧延方法として、被圧延材幅の両端部の２０％〜５０％に相当するワークロール表面に常時潤滑剤を塗布しておく方法が提案されている。なおこの特許文献２における上記の「２０％〜５０％」とは、明細書本文の記載から、被圧延材の半幅の１０％〜２５％と解される。

さらに特許文献３には、ステンレス鋼等の鋼板の熱間圧延において、高塩基性Ｃａスルホネートを２０〜７０重量％含有する潤滑剤組成物を、被圧延材の板幅方向の両端部のみに供給するか、或いは高塩基性Ｃａスルホネート供給量が、被圧延材の板幅方向の中央部より多くなるように供給することが示されている。またこの特許文献３には、潤滑剤組成物を被圧延材の板幅方向の両端部のノズルのみに、または被圧延材の板幅方向の中央部のノズルより被圧延材の板幅方向の両端部のノズルに多量に供給することが示されている。

国際公開第２０１１／１２６１３９号 特開平３−５２７０４号公報 特開平５−３４５８９５号公報

ところで、最近では、生産性向上、効率向上のために、熱間粗圧延のパス数を減らして、１回の圧延パスにおける圧下を大きくする傾向が強まっており、そのため圧延荷重が大きくなって、より早期に肌荒れの発生を招きやすくなっている。また各種の鋼材のうちでも、比較的多量のＣｒを含有するステンレス鋼の熱間粗圧延では、ロール表面に対する鋼板表面の金属の凝着（焼き付き）による肌荒れが生じやすいことが知見されている。

そして本発明者等が、大圧下でのステンレス鋼の熱間粗圧延における肌荒れの発生状況について、詳細に調査したところ、意外にも、板幅方向中央部でも焼き付きによる肌荒れが発生しやすいことを新規に知見した。すなわち、既に述べたように、従来一般には、熱間粗圧延における肌荒れは、被圧延材の板幅方向両端部に対応する箇所で生じやすいと認識されているが、ステンレス鋼についての大圧下での粗圧延では、板幅方向端部のみならず、板幅方向中央部に対応する箇所でも、ロール表面に焼き付き（凝着）による肌荒れが発生しやすいことが新規に知見された。

上記のように、Ｃｒを含有するステンレス鋼についての大圧下での粗圧延では、板幅方向端部のみならず、板幅方向中央部に対応する箇所でも、ロール表面に焼き付き（凝着）による肌荒れが発生しやすくなる原因は、次のように考えられる。

鋼板を熱間粗圧延している間の板幅方向のロール線荷重の分布は、図１に示すような傾向を示し、またロールに噛み込まれる際の鋼板の板幅方向の温度分布は、図２に示すような傾向を示す。すなわち荷重分布については、板幅方向の端部と中央部で大きな荷重となり、温度分布については、板幅方向の端部で低温となり、中央部で高温となる。言い換えれば、板幅方向の端部では、荷重が大きく、しかも温度は低温となり、一方中央部では荷重が大きいが、温度は低温となる。

そして上記のように端部では、一般には大荷重でしかも低温のため、肌荒れが生じやすいが、中央部では大荷重でも高温となるため、肌荒れは生じにくいと考えられているが、大圧下の条件で、Ｃｒを含有するステンレス鋼を粗圧延する場合には、粗圧延に供される鋼板表面にＣｒを多量に含む比較的脆いスケール層が薄く生成されていることに起因して、端部のみならず、中央部でも、主として焼き付きによる肌荒れが生じやすいことが知見された。

その原因は必ずしも明確ではないが、端部では、圧下によってＣｒを多量に含む脆いスケール層が一層脆化し、さらに大圧下では荷重増大によりスケール層が破壊されて、鋼板の地金が露出し、その露出した地金とロールの金属接触により凝着（焼き付き）が生じやすくなるものと考えられる。また板幅方向中央部では、高温となるために圧下によってスケール層が塑性変形しやすくなり、それに加えて圧下による大荷重によってスケール層が極めて薄くなり、そのためロール表面の凹凸が鋼板の地金まで到達するとともにスケール層が破壊され、その結果、地金とロールの接触により凝着（焼き付き）が生じやすくなるものと考えられる。

したがって、大圧下の条件でＣｒを含有するステンレス鋼を熱間粗圧延するにあたっては、焼き付きによる肌荒れの発生を防止するためには、板幅方向両端部のみならず、板幅方向中央部についても、焼き付き発生に対する防止策を講じることが望まれると認識された。

しかしながら従来は、板幅方向中央部の焼き付き発生の防止については、検討されていなかったのが実情であり、特許文献１〜特許文献３の提案も、いずれも板幅方向の両端部に集中的に潤滑油を供給して、板幅方向両端部の肌荒れ発生を防止しようとするに過ぎず、板幅方向中央部に発生する肌荒れに対しては特に考慮されていない。したがって特許文献１〜３の提案の技術では、Ｃｒを含有するステンレス鋼についての大圧下での粗圧延で、板幅方向中央部においてロール表面に焼き付きによる肌荒れが生じることを確実かつ有効に防止することは困難であった。

具体的には、特許文献１の提案の場合は、噴霧ノズルのうち端部噴霧ノズルからの潤滑油供給量を、中央部噴霧ノズルからの潤滑油供給量よりも多くすることとしており、したがって板幅方向中央部の潤滑油供給量が、焼き付きの発生を防止するためには十分とはならないことが多く、そのため板幅方向中央部での焼き付きを確実に抑制することは困難である。また特許文献１の場合、板幅方向中央部も含めて、板幅方向の全幅に対応するロール表面にわたって潤滑油を供給するため、被圧延材の板厚が厚い段階で圧延する粗圧延では、噛み込み時のスリップを確実に防止することは困難である。

また特許文献２の提案の場合、板幅方向中央部には潤滑油を供給しないと解され、その場合、前述のようにＣｒを含有するステンレス鋼についての大圧下での圧延では、板幅方向中央部においてロール表面に焼き付きによる肌荒れが生じることを防止することは困難であった。

さらに特許文献３の提案では、潤滑油に相当する潤滑剤組成物を、板幅方向端部のみに供給するか、又は中央部よりも板幅方向端部に多量に供給することとされているが、板幅方向端部のみに潤滑剤組成物を供給する場合は、特許文献２の技術と同様に、板幅方向中央部における焼き付きによる肌荒れを防止することは困難であり、また中央部よりも板幅方向端部に多量に供給する場合は、特許文献１の技術と同様に、板幅方向中央部の焼き付きを確実に防止することが困難であると同時に、粗圧延では噛み込み時のスリップが発生しやすいと考えられる。

本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、鋼板に対する熱間での粗圧延として、噛み込み時におけるスリップの発生を招くことなく、板幅方向の全領域にわたって焼き付きによる肌荒れの発生を確実かつ安定して防止し得る熱間圧延方法を提供することを課題としている。

前述の課題を解決するため、種々実験、検討を重ねた結果、熱間圧延の粗圧延工程においてロール表面の被圧延材（鋼板）に接する領域を、板幅方向に５つの領域に区分して、両端側の端部領域および中央領域には潤滑剤を供給し、それらの中間部位には潤滑油を供給しないようにして粗圧延を行うことによって、噛み込み時のスリップを回避しつつ、焼き付きによる肌荒れの発生を防止し得ることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明の基本的な態様（第１の態様）の熱間圧延方法は、鋼板を粗圧延機によって熱間粗圧延するにあたり、
前記粗圧延機のワークロールにおける表面を、圧延すべき鋼板の板幅方向の一端から他端に至る部分を、前記板幅方向に５領域に区分し、
前記５領域のうち、前記板幅方向の両端側に相当するロールの両端側の端部領域および前記板幅方向の中央部に相当するロールの中央領域に、それぞれ潤滑油を供給するとともに、前記各端部領域と中央領域との間の二つの中間領域には潤滑油を供給せずに、鋼板を粗圧延することを特徴とするものである。

このような第１の態様の熱間圧延方法では、ロール表面における板幅方向両端側の二つの領域（端部領域）のみならず、板幅方向中央部の領域（中央領域）にも潤滑油が供給されるため、端部での焼き付き発生だけではなく、中央部での焼き付き発生をも確実に防止することができる。なお端部領域と中央領域との間の中間領域には潤滑油を供給しないが、中間領域は、もともと焼き付きが発生しにくい領域であるから、端部領域及び中央領域での焼き付き発生を防止することによって、全幅にわたって焼き付きを防止することが可能となる。また中間領域には潤滑油を供給しないため、その領域で噛み込みのための摩擦抵抗を確保して、噛み込み時のスリップの発生を防止することができる。

また本発明の第２の態様の熱間圧延方法は、前記第１の態様の熱間圧延方法において、
前記鋼板が、ステンレス鋼板であることを特徴とするものである。

既に述べたように、Ｃｒを含有するステンレス鋼では、大圧下での粗圧延時に、ロール表面における、鋼板の板幅方向両端部に相当する部位のみならず、板幅方向中央部に相当する部位でも焼き付きが発生しやすく、したがってステンレス鋼に本発明の方法を適用すれば、中央部での焼き付き発生をも効果的に防止して、全幅にわたって焼き付きを防止することが可能となる。

さらに本発明の第３の態様の熱間圧延方法は、前記第１もしくは第２の態様の熱間圧延方法において、
鋼板の板幅方向端部において、焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限のロール線荷重を端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅとして、その端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上の線荷重が加わる区域を端部側高荷重区域とし、
鋼板の板幅方向中央部において、焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限のロール線荷重および上限の鋼板温度を、それぞれ中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｃ、中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃとして、ロール線荷重が前記中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上で且つ鋼板温度が中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃ以上となる区域を中央部側高荷重・高温区域とし、
前記端部側高荷重区域が前記端部領域内に含まれるようにその端部領域を設定し、且つ前記中央部側高荷重・高温区域が、前記中央領域内に含まれるようにその中央領域を設定して、粗圧延することを特徴とするものである。

このように、各焼き付き発生限界値以上となる区域が、潤滑油を供給する端部領域および中央領域に含まれるように設定しておけば、各領域における焼き付きの発生を、より確実に防止することができる。

また本発明の第４の態様の熱間圧延方法は、前記第１〜第３のいずれかの態様の熱間圧延方法において、
前記二つの中間領域の、前記板幅方向に沿った方向の幅を、それぞれ板幅の１５％以上とすることを特徴とするものである。

このように、潤滑油を供給しない中間領域の幅を、板幅の１５％以上に設定しておけば、噛み込み時のスリップの発生を、より確実に防止することが可能となる。

本発明によれば、鋼板に対する熱間での粗圧延として、噛み込み時におけるスリップの発生を招くことなく、ロール表面における板幅方向の全領域にわたって焼き付きによる肌荒れの発生を確実かつ安定して防止することができる。

鋼板を熱間粗圧延している間の板幅方向のロール線荷重の分布を模式的に示すグラフである。 熱間粗圧延においてロールに噛み込まれる際の鋼板の板幅方向の温度分布を模式的に示すグラフである。 本発明の熱間圧延方法の一実施形態として、粗圧延機の１基のロールスタンドでの圧延状況の一例を模式的に示す略解的な側面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線での略解的な縦断面図である。 図３に対する平面視の略解的な平面図である。 本発明法を実施する際のロール表面の各領域を説明するための、板幅方向の位置とロール線荷重との関係を示すグラフである。 本発明法を実施する際のロール表面の各領域を説明するための、板幅方向の位置と鋼板温度との関係を示すグラフである。 実験例における潤滑油供給状況を示すための、図４と同様な位置での略解的な平面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図３〜図５に、本発明の一実施形態の熱間圧延を実施している状況を、模式的に示す。
熱間粗圧延機を構成する圧延スタンド１の上下のワークロール２Ａ、２Ｂ間には、被圧延材として板幅Ｗ、板厚みｔ_ｉｎのステンレス鋼などからなる鋼板（鋼スラブ）３が噛み込まれて、厚みｔ_ｏｕｔまで圧延される。この際、上下のワークロール２Ａ、２Ｂの表面には、ロールバイト入側において潤滑油が、複数のノズル、例えば各ロールについてそれぞれ３本のノズル４Ａ、４Ｂ、４Ｃによって供給される。これらのノズル４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、板幅方向に沿って間隔を置いて配列されている。
ここで、上記のノズル４Ａ、４Ｂ、４Ｃによるロール表面への潤滑油供給分布は、次のように設定される。

図４、図５に示しているように、各ロール２Ａ、２Ｂにおける、板幅Ｗの鋼板３に接する部位の板幅方向一端から他端までの表面を、鋼板３の板幅方向に５つの領域Ａ１〜Ａ５に区分する。ここで、本実施形態では、板幅方向両端側の二つの領域（端部領域）Ａ１、Ａ５は等しい幅とする。また板幅方向中央の領域（中央領域）Ａ３は、板幅方向中央位置Ｃｅｔを含み、且つその板幅方向中央位置Ｃｅｔを基準として対象となるように（したがって板幅方向中央位置Ｃｔから中央領域Ａ３の一端側への幅と他端側への幅とが等しくなるように）設定している。

そして、板幅方向両端側の二つの領域（端部領域）Ａ１、Ａ５に、両端側のノズル４Ａ、４Ｃから潤滑油を供給し、また板幅方向中央の領域（中央領域）Ａ３に、中央のノズル４Ｂから潤滑油を供給する。一方、中央領域Ａ３と両側の端部領域Ａ１、Ａ５との間の二つの領域（中間領域）Ａ２、Ａ４には、潤滑油を供給しない。なお、潤滑油を供給する端部領域Ａ１、Ａ５は、それぞれ鋼板の板幅方向の一端、他端に対応する位置を含むことはもちろんであり、実際上は、端部領域Ａ１、Ａ５に供給する潤滑油は、上記の鋼板の板幅方向一端、他端に対応する位置よりも若干外側にはみ出てもよい。

このようにロール表面への潤滑油供給部位を設定して、中間領域Ａ２、Ａ４には潤滑油を供給せずに、両側の端部領域Ａ１、Ａ５及び中央領域Ａ３に潤滑油を供給しながら熱間圧延を行うことによって、噛み込み時のスリップの発生を防止して、鋼板を円滑に噛み込むことができるとともに、圧延中に鋼板の板幅方向端部及び中央部において焼き付きが発生することを防止することができる。

すなわち、中間領域Ａ２、Ａ４には潤滑油が供給されないため、鋼板の噛み込み時にその中間領域Ａ２、Ａ４でロール表面と鋼板の先端部との間に摩擦抵抗が生じ、これによりスリップが発生することなく鋼板の先端部が上下のロール間に噛み込まれ、圧延を円滑に進行させることができる。なお中間領域Ａ２、Ａ４は、もともと焼き付きが発生しにくい箇所であるため、潤滑油の供給を行わなくても、焼き付きによる肌荒れの発生のおそれは少ない。

一方、端部領域Ａ１、Ａ５及び中央領域Ａ３には潤滑油が供給されるため、焼き付きの発生を防止することができる。結局、噛み込み時のスリップの発生を招くことなく、全領域にわたって、肌荒れの発生を防止することが可能となる。

特にＣｒを含有するステンレス鋼からなる鋼板を熱間粗圧延する場合には、既に述べたように板幅方向両端部のみならず、板幅方向中央部でも焼き付きが発生しやすくなることが本発明者等によって新規に知見されているが、このようなステンレス鋼でも、焼き付きの発生を確実に抑制することができる。

なおここで、ステンレス鋼とは、合金成分として、例えばＣｒを、９質量％以上含有するＣｒ含有鋼を意味するものとし、Ｃｒ以外の成分元素の含有量は特に問わないものとする。したがって例えば、Ｃｒを主合金成分とする、ＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０やＳＵＳ４４４として規定されるフェライト系ステンレス鋼、あるいはＪＩＳ規格でＳＵＳ４０３やＳＵＳ４１０Ｓとして規定されるマルテンサイト系ステンレス鋼、さらにはＪＩＳ規格でＳＵＨ４０９Ｌとして規定されるフェライト系耐熱鋼、またＣｒのほかＮｉを主合金成分として含有する、例えばＪＩＳ規格でＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌとして規定されるオーステナイト系ステンレス鋼、そのほかこれらの規格合金に類するステンレス鋼あるいは耐熱鋼をすべて含むものとする。

なお図３〜図５では、ロール表面の端部領域Ａ１、Ａ５、および中央領域Ａ３のそれぞれに、各一本のノズルから潤滑油を供給するように描いているが、場合によっては複数本のノズルから各領域に潤滑油を供給してもよいことはもちろんである。
また各領域に供給する潤滑油の供給方法は特に限定しないが、潤滑油の原液を不燃性ガスとともに噴霧供給するガスアトマイズ方式が好ましく、また場合によっては、原液と水を混合したエマルションの状態で供給するウォーターインジェクション方式や、原液を蒸気とともに噴霧供給するスチームアトマイズ方式を適用したり、さらには原液のまま供給する方式でもよい。
また潤滑油供給量は特に限定しないが、潤滑油を供給する領域のロール表面積１ｍ^２当たり、０．０１〜３０ｃｃとすることが好ましい。

適用される鋼板（被圧延材）の厚み（入側厚み）は特に限定されないが、一般には、３０ｍｍ〜３００ｍｍとする。
さらに１基のスタンドによる圧下率は特に限定しないが、通常は１０〜４０％とする。なお中央領域でに焼き付きは、特に圧下率が大きい場合に発生しやすく、その意味からは、圧下率が従来の粗圧延における一般的な圧下率（１７〜２３％程度）より大きい圧下率、例えば２５％以上の圧下率の場合に本発明法は顕著な効果を奏することができる。
また圧延温度（ロール間に噛み込まれる際の鋼板の平均的な材料温度）は特に限定しないが、ステンレス鋼の場合、９００〜１２００℃程度が一般的である。

さらに、各領域Ａ１〜Ａ５を決定するための好適な手法の一例について、図６、図７を参照して説明する。

図６は、板幅方向各位置におけるロールの線荷重分布を、前述の各領域Ａ１〜Ａ５に対応して示しており、図７には鋼板の温度分布を各領域Ａ１〜Ａ５に対応して示している。
本実施形態の熱間圧延方法を実施するにあたっては、無潤滑の圧延条件下において、次の３種の限界値Ｐｅ、Ｐｃ、Ｔｃを定めておく。
Ｐｅ：端部焼き付き発生限界線荷重
Ｐｃ：中央部焼き付き発生限界線荷重
Ｔｃ：中央部焼き付き発生限界温度

ここで端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅとは、鋼板の板幅方向端部において、これ以下のロール線荷重であれば焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限の線荷重である。また中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｃとは、板幅方向中央部において、これ以下の線荷重では焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限の線荷重である。さらに中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃとは、板幅方向中央部において、これ以下の温度では焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限の温度である。
これらの各限界値は、それぞれ、実機による実績データに基づいて定めたり、実験によって求めたり、あるいはシミュレーションによって決定したりすれば良い。なお中央部における焼き付き発生傾向は、荷重と温度の両者に関係するから、中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｃと中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃは、相互の関連の下に定めることが望ましい。

これらの限界値の具体的な値は、鋼種もしくはＣｒ含有量、圧延温度、圧下率等によって異なるが、フェライト系ステンレス鋼、例えばＳＵＳ４３０では、一例として、
端部焼き付き発生限界線荷重 Ｐｅ＝１．０ｔｏｎ/ｍｍ
中央部焼き付き発生限界線荷重 Ｐｃ＝１．３ｔｏｎ/ｍｍ
中央部焼き付き発生限界温度 Ｔｃ＝１０５０℃
と定めることができる。

上記のように定めた各限界値Ｐｅ、Ｐｃ、Ｔｃに基づいて、鋼板の板幅方向に、端部側高荷重区域Ｂ１、Ｂ２、および中央部側高荷重・高温区域Ｂ３を次のように定める。
端部側高荷重区域Ｂ１、Ｂ２：板の両端部における、端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上の線荷重が加わる区域。
中央部側高荷重・高温区域Ｂ３：板中央部における、ロール線荷重が中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上で且つ鋼板温度が中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃ以上の板温度となる区域。

ここで、中央部側高荷重・高温区域Ｂ３は、図６に示しているように、板幅方向中央部における、ロール線荷重が中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上となる区域を中央部側高荷重Ｂ３ａとし、図７に示しているように、板幅方向中央部における、鋼板温度が中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃ以上の板温度となる中央部側高温区域Ｂ３ｂとすれば、これらの中央部側高荷重Ｂ３ａと中央部側高温区域Ｂ３ｂとが重なる（オーバーラップする）区域と言うことができる。

そして、上記の端部側高荷重区域Ｂ１、Ｂ２が、それぞれ端部領域Ａ１、Ａ５に含まれるように、端部領域Ａ１、Ａ５の幅を設定し、中央部側高荷重・高温区域Ｂ３が中央領域Ａ３に含まれるように中央領域Ａ３の幅を設定する。
このように、端部領域Ａ１、Ａ５、中央領域Ａ３を設定することによって、端部領域Ａ１、Ａ５、中央領域Ａ３で焼き付きが発生することを、より確実に抑制することができる。

なお、上記のように端部領域Ａ１、Ａ５の幅および中央領域Ａ３の幅を設定するにあたっては、これらの間の中間領域Ａ２、Ａ４の幅が、それぞれ板幅Ｗの１５％以上となるように各領域の幅を設定することが望ましい。中間領域Ａ２、Ａ４は、潤滑油を供給しない領域であり、それぞれ板幅Ｗの１５％以上に設定することによって、噛み込み時のスリップの発生を、より確実に防止することができる。

なお本発明の熱間圧延方法は、特にＣｒを含有するステンレス鋼の粗圧延において顕著な効果を得ることが出来るが、ステンレス鋼以外の普通鋼、そのほか高張力鋼、高Ｓｉ鋼などにも適用してよいことはもちろんである。

以下に本発明の実施例を、比較例とともに記す。

実施例１、比較例１〜３：
モデル圧延実験として、ロール径φ２７０ｍｍの粗圧延機を用い、被圧延材を、板厚５０ｍｍ、板幅１５０ｍｍ、長さ４００ｍｍのＳＵＳ４３０として、熱間粗圧延実験を行った。圧延条件は、圧延温度１０５０℃、圧下率は３５％とした。潤滑装置としては、図８に示すように、板幅方向に３０ｍｍの等間隔で５本のノズルＮｏ．１〜Ｎｏ．５を配置した。潤滑油は、原液を不燃性ガスとともにノズルからロール表面に噴霧供給するようにした。潤滑油の供給量は、ロール表面の潤滑油を供給する領域のロール表面積１ｍ^２当たり１．０ｃｃとした。

これらの実施例１、比較例１〜３の実験では、表１中に示すようにノズルＮｏ．１〜Ｎｏ．５の潤滑油の噴出のＯＮ／ＯＦＦを異ならせて潤滑し、潤滑油供給位置が焼き付きおよび噛み込みスリップの発生有無に及ぼす影響を調査した。
実験結果を表１に示す。

表１に示すように、板幅方向両端部のＮｏ．１、Ｎｏ．５のノズル、および中央部のノズルＮｏ．３の３本のノズルのみを使用し、中間のノズルＮｏ．２、Ｎｏ．４は使用しなかった実施例１の場合には、両端部および中央部の焼き付きを防止することができると同時に、噛み込みスリップを抑制できた。それ以外の比較例１〜３では、両端部および中央部の焼き付きが発生するか、もしくは噛み込みスリップが発生した。
したがってこのような実験から、板幅方向の両端部及び中央部に潤滑油を供給し、同時に両端部と中央部との間の中間部に潤滑油を供給せずに、圧延を行うことによって、噛み込みスリップを生じることなく、両端部及び中央部での焼き付きの発生を防止し得ることが判明した。

実施例２：
この実施例２は、熱間粗圧延機の実機によって、ステンレス鋼について熱間粗圧延を行った例である。
ここでは、ロール径１２００ｍｍの粗圧延機を用い、被圧延材を、板厚１００ｍｍ、板幅１２００ｍｍのＳＵＳ４３０の長尺連続材として、熱間粗圧延を行った。圧延条件は、圧延温度１０５０℃、圧下率は３５％とした。
また熱間圧延に先立ち、実機でのこれまでの実績データに基づき、端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ＝１．０ｔｏｎ/ｍｍ、中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｃ＝１．３ｔｏｎ/ｍｍ、中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃ＝１０５０℃と設定し、端部側高荷重区域Ｂ１、Ｂ２が、それぞれ端部領域Ａ１、Ａ５に含まれ、また中央部側高荷重・高温区域Ｂ３が中央領域Ａ３に含まれるように、さらに中間領域Ａ２、Ａ４の幅がそれぞれ１５％以上となるように、各領域Ａ１〜Ａ５を設定しておいた。具体的には、実施例２では、端部領域Ａ１、Ａ５の幅はそれぞれ板幅Ｗの１５％、中間領域Ａ２、Ａ４の幅はそれぞれ板幅Ｗの２０％、中央領域Ａ３の幅は板幅Ｗの３０％とした。

上記のように各領域Ａ１〜Ａ５を設定し、表２に示す発明例として、端部領域Ａ１、Ａ５、中間領域Ａ３には、潤滑油の原液を不燃性ガスとともにノズルからロール表面に噴霧供給するようにした。潤滑油の供給量は、ロール表面の潤滑油を供給する領域の１ｍ^２当たり、１．０ｃｃとして、噛み込み直前から、端部領域Ａ１、Ａ５及び中央領域Ａ３への潤滑油の供給を開始し、出側長さ３０ｍの連続熱間粗圧延を実施した。なお中間領域Ａ２、Ａ４には、潤滑油を供給しなかった。

比較例４：
実施例２と同様に実機による熱間粗圧延を行うにあたって、ロール表面の潤滑油を供給する領域の１ｍ^２当たりの潤滑油供給量を１．０ｃｃとして、端部領域Ａ１、Ａ５の２領域のみに、実施例１と同様な条件で、噛み込み直前から潤滑油の供給を開始し、出側長さ３０ｍの連続熱間粗圧延を実施した。なお中央領域Ａ３及び中間領域Ａ２、Ａ４には潤滑油を供給せずに、粗圧延を実施した。

比較例５：
実施例２と同様に実機による熱間粗圧延を行うにあたって、ロール表面を板幅方向に区分せず、ロール表面の鋼板と接する領域の全面に、潤滑油を１ｍ^２当たりの潤滑油供給量を１．０ｃｃとして、噛み込み直前から潤滑油の供給を開始しようとした。

これらの実施例２、比較例４、比較例５によるロール表面の焼き付き発生状況、及び噛み込みスリップ発生を調べた結果を、表２に示す。表２において、焼き付き評価の〇印は焼き付きが発生しなかったことを表し、×印は焼き付きが発生したことを表す。なお比較例５の場合は噛み込み時にスリップが発生して、圧延を進行させることが出来なかったため、焼き付き評価は行っていない。

表２に示すように、本発明法にしたがった実施例２では、噛み込みスリップを生じることなく、両端部及び中央部での焼き付きの発生を防止することが出来た。これに対して中央部に潤滑油を供給しなかった比較例４では板中央部に焼き付きが発生してしまった。さらに全面に潤滑油を供給した比較例５では、噛み込み時のスリップにより圧延を行うことが出来なかった。

以上、本発明の好ましい実施形態、実施例について説明したが、これらの実施形態、実施例は、あくまで本発明の要旨の範囲内の一つの例に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。すなわち本発明は、前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲内で適宜変更可能であることはもちろんである。

２Ａ、２Ｂ・・・ワークロール(ロール)
３・・・鋼板（被圧延材）
４Ａ４Ｂ、４Ｃ…ノズル
Ａ１、Ａ５・・・端部領域
Ａ２、Ａ４・・・中間領域
Ａ３・・・中央領域
Ｂ１、Ｂ２・・・端部側高荷重区域
Ｂ３ａ・・・中央部側高荷重区域
Ｂ３ｂ・・・中央部側高温区域
Ｐｅ・・・端部焼き付き発生限界線荷重
Ｐｃ・・・中央部焼き付き発生限界線荷重
Ｔｃ・・・中央部焼き付き発生限界温度

Claims (4)

1. 鋼板を粗圧延機によって熱間粗圧延するにあたり、
   前記粗圧延機のワークロールにおける表面を、圧延すべき鋼板の板幅方向の一端から他端に至る部分を、前記板幅方向に５領域に区分し、
   前記５領域のうち、前記板幅方向の両端側に相当するロールの両端側の端部領域および前記板幅方向の中央部に相当するロールの中央領域に、それぞれ潤滑油を供給するとともに、前記各端部領域と中央領域との間の二つの中間領域には潤滑油を供給せずに、鋼板を粗圧延することを特徴とする熱間圧延方法。
2. 請求項１に記載の熱間圧延方法において、
   前記鋼板が、ステンレス鋼板であることを特徴とする熱間圧延方法。
3. 請求項１、請求項２のいずれかの請求項に記載された熱間圧延方法において、
   鋼板の板幅方向端部において、焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限のロール線荷重を端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅとして、その端部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上の線荷重が加わる区域を端部側高荷重区域とし、
   鋼板の板幅方向中央部において、焼き付きが発生しにくいと見積もられる上限のロール線荷重および上限の鋼板温度を、それぞれ中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｃ、中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃとして、ロール線荷重が前記中央部焼き付き発生限界線荷重Ｐｅ以上で且つ鋼板温度が中央部焼き付き発生限界温度Ｔｃ以上の板温度となる区域を中央部側高荷重・高温区域とし、
   前記端部側高荷重区域が前記端部領域内に含まれるようにその端部領域を設定し、
   且つ前記中央部側高荷重・高温区域が、前記中央領域内に含まれるようにその中央領域を設定して、圧延することを特徴とする熱間圧延方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の熱間圧延方法において、
   前記二つの中間領域の、前記板幅方向に沿った方向の幅を、それぞれ板幅の１５％以上とすることを特徴とする熱間圧延方法。

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