JP7180477B2 - Method for manufacturing hot-rolled coil - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延工程においてコイラーにより熱延鋼板を巻き取ってコイルを製造する方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a coil by winding a hot-rolled steel sheet with a coiler in a hot-rolling process.
熱間圧延工程において仕上げ圧延後の熱延鋼板は、仕上圧延機からコイラーまでをランアウトテーブルによって搬送される間に、冷却装置によって所定の温度まで冷却された後、コイラー(マンドレル)に巻き取られてコイル(熱延コイル)として製造される。そして、コイルは、一旦所定の巻き取り温度で巻き取られた後にコイルヤードに搬送され、常温に冷却された後、ユーザーに出荷、あるいは次工程へ搬送される。 In the hot rolling process, the hot-rolled steel sheet after finish rolling is cooled to a predetermined temperature by a cooling device while being transported from the finishing mill to the coiler by the run-out table, and then wound on the coiler (mandrel). It is manufactured as a coil (hot rolled coil). After the coil is once wound at a predetermined winding temperature, the coil is transported to a coil yard, cooled to normal temperature, and then shipped to a user or transported to the next process.
このように製造されるコイルには、いわゆるテレスコープが発生する場合がある。テレスコープは、コイラーでの巻き取り時に熱延鋼板がたけのこ状に一方向に巻きずれるたけのこテレスコープ、お椀状に巻きずれるお椀型テレスコープ、段差状に巻きずれるギザ巻きテレスコープ等がある。今回対象とするテレスコープは図1及び図2に示すようにコイルCの側面において、熱延鋼板Hの板幅方向に凹凸が生じるギザ巻きテレスコープ現象である。特に、熱延鋼板Hの板厚が大きい場合には、所定周期で凹凸が繰り返され、ギザギザ状のテレスコープJ(以下、ギザ巻きテレスコープJという場合がある)が発生しやすい。このようにギザ巻きテレスコープが発生すると、例えばコイルを搬送する際に、コイル側面の突出部分が折れ込み、損傷するおそれがある。また次工程において、例えばコイルを巻きほどいて製管する場合、熱延鋼板を適切に溶接することができず、歩留まりが低下する。そこで、ギザ巻きテレスコープを低減することは重要となる。 So-called telescoping may occur in coils manufactured in this way. Telescopes include a bamboo telescope in which the hot-rolled steel sheet is wound in one direction in a bamboo-like shape when it is wound by a coiler, a bowl-shaped telescope in which the hot-rolled steel sheet is wound in a bowl shape, and a jagged telescope in which the steel is wound in a stepped manner. The telescope targeted this time is a jagged winding telescope phenomenon in which unevenness occurs in the width direction of the hot-rolled steel sheet H on the side surface of the coil C, as shown in FIGS. 1 and 2 . In particular, when the thickness of the hot-rolled steel sheet H is large, unevenness is repeated at a predetermined period, and a jagged telescope J (hereinafter sometimes referred to as a jagged winding telescope J) is likely to occur. If such a jagged telescope occurs, for example, when the coil is transported, there is a risk that the protruding portion on the side surface of the coil will be bent and damaged. In the next step, for example, when the coil is unwound to produce a pipe, the hot-rolled steel sheet cannot be properly welded, resulting in a decrease in yield. Therefore, it is important to reduce the jagged telescope.
特許文献1には、熱間圧延ラインの巻取装置において、一対のピンチロールが被圧延材(熱延鋼板)を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させるガイドロールを、一対のピンチロールに付設することが開示されている。このように熱延鋼板に曲げモーメントを作用させることで、当該熱延鋼板に作用する張力を確保し、テレスコープの抑制を図っている。
In
特許文献2には、コイラーでのコイルの巻形状を安定化させるため、ピンチロールのレベリングを制御することが開示されている。具体的には、巻取中のコイルについて、コイラー入側での入側オフセンタ量を測定し、その測定結果に基づいて、ピンチロールのレベリングをフィードフォワード制御する。また、巻取り中コイルのテレスコ量および/または巻取前オフセンタ量を測定し、その測定結果に基づいて、ピンチロールのレベリングをフィードバック制御する。
特許文献3には、テレスコープが発生したコイルに対し、その側面に形成された巻不揃いを修正する方法が開示されている。この方法では、吊持ちされたコイルを両端側から押圧して、巻不揃いを修正している。
しかしながら、本発明者らが種々の条件で巻き取られたコイルの形状について詳細に調べたところ、特許文献1に開示されたように熱延鋼板に作用する張力を確保しただけでは、ギザ巻きテレスコープを十分に抑制できないことが分かった。また、特許文献2に開示されたようにピンチロールのレベリングを制御する場合でもやはり、ギザ巻きテレスコープを十分に抑制できないことが分かった。なお、これらギザ巻きテレスコープを抑制できない具体的な原因については、本発明者らが解明した、ギザ巻きテレスコープの発生メカニズムから明らかであり、後述する。
However, when the inventors of the present invention investigated in detail the shape of the coil wound under various conditions, it was found that simply securing the tension acting on the hot-rolled steel sheet as disclosed in
また、特許文献3に開示された方法は、ギザ巻きテレスコープの発生自体を抑制するものではなく、熱延鋼板を巻き取った後、別途コイルの巻不揃いを修正するものである。したがって、この巻不揃いの修正に手間やコストがかかる。
Further, the method disclosed in
以上のように、従来、ギザ巻きテレスコープを十分に抑制するには改善の余地がある。 As described above, conventionally, there is room for improvement in sufficiently suppressing the jagged telescope.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延工程において熱延鋼板のコイルを製造するに際し、当該コイルにおけるテレスコープの発生を抑制することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress generation of telescopes in a coil of hot-rolled steel sheet in a hot-rolling process.
上記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を行った結果、ギザ巻きテレスコープが発生するメカニズムが解明された。具体的に、仕上げ圧延後の熱延鋼板の幅方向端部に耳波と呼ばれる波状の面外変形が生じた場合、あるいは熱延鋼板が平坦の状態では、ギザ巻きテレスコープが発生しやすいことが明らかになった。そこで、本発明者らは、ギザ巻きテレスコープの発生を抑制するためには、仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成すればよいことを見出した。 In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies, and as a result, have clarified the mechanism by which the jagged telescope is generated. Specifically, when wavy out-of-plane deformation called edge waves occurs at the edges of the hot-rolled steel sheet in the width direction after finish rolling, or when the hot-rolled steel sheet is in a flat state, jagged telescopes are likely to occur. became clear. Therefore, the present inventors have found that in order to suppress the generation of the jagged telescope, medium waves should be formed in the hot-rolled steel sheet after the finish rolling.
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、熱間圧延工程において、板幅に対する仕上板厚の比が0.0083以上の熱延鋼板をコイラーにより巻き取ってコイルを製造する方法であって、熱延鋼板の先端が仕上圧延機の最終スタンドを出てから前記コイラーに巻き付くまでは、当該熱延鋼板に中波が形成されるように、前記仕上圧延機の少なくとも前記最終スタンドにおいて熱延鋼板のクラウンを制御することを特徴としている。なお、本発明における中波とは、少なくとも熱延鋼板の幅方向中央部において、圧延方向に周期的に波高さが変動するように形成される波形状を示すものである。 The present invention has been made based on such findings, and is a method of manufacturing a coil by winding a hot-rolled steel sheet having a ratio of finished thickness to width of 0.0083 or more with a coiler in a hot rolling process. At least the final stand of the finishing mill so that medium waves are formed on the hot-rolled steel sheet from the time the tip of the hot-rolled steel sheet exits the final stand of the finishing mill to the time it winds around the coiler is characterized by controlling the crown of the hot-rolled steel sheet. In addition, the medium wave in the present invention indicates a wave shape formed so that the wave height varies periodically in the rolling direction at least in the central portion in the width direction of the hot-rolled steel sheet.
前記熱延コイルの製造方法では、前記コイラーにおいて、巻取張力を7MPa以上として熱延鋼板を巻き取るようにしてもよい。 In the hot-rolled coil manufacturing method, the coiler may wind the hot-rolled steel sheet with a winding tension of 7 MPa or more.
前記熱延コイルの製造方法では、前記コイラーにおける一対のピンチロール間の間隔を、熱延鋼板の板厚より0.5mm以上大きくした状態で、当該熱延鋼板を前記コイラーにより巻き取るようにしてもよい。 In the hot-rolled coil manufacturing method, the hot-rolled steel sheet is wound by the coiler in a state in which the distance between the pair of pinch rolls in the coiler is 0.5 mm or more larger than the thickness of the hot-rolled steel sheet. good too.
本発明によれば、熱延鋼板の先端が仕上圧延機の最終スタンドを出てからコイラーに巻き付くまでは、当該熱延鋼板に中波が形成されるので、テレスコープの発生を抑制することができる。 According to the present invention, medium waves are formed in the hot-rolled steel sheet from the time when the tip of the hot-rolled steel sheet leaves the final stand of the finishing mill until it winds around the coiler, so that telescope generation is suppressed. can be done.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。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要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
<熱間圧延設備>
まず、本発明に係る熱間圧延設備の構成について説明する。図3は、熱間圧延設備1の仕上圧延機2以降の構成の概略を示す説明図である。
<Hot rolling equipment>
First, the configuration of the hot rolling equipment according to the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory view showing the outline of the configuration after the finishing
熱間圧延設備1には、加熱炉(図示せず)から排出され粗圧延機(図示せず)で圧延された鋼板Hを所定の厚みに連続圧延する仕上圧延機2、仕上げ圧延後の鋼板H(以下、熱延鋼板H)を所定温度まで冷却する冷却装置3、冷却された熱延鋼板Hを巻き取るコイラー4が、熱延鋼板Hの搬送方向にこの順で設けられている。仕上圧延機2とコイラー4との間には、熱延鋼板Hを搬送するランアウトテーブル5が設けられている。そして、仕上圧延機2で圧延された熱延鋼板Hは、ランアウトテーブル5上で搬送中に冷却装置3によって冷却された後、コイラー4に巻き取られてコイルCとして製造される。
The hot rolling
仕上圧延機2は、複数の仕上圧延スタンド、例えば図3に示すように第1スタンドF1~第7スタンドF7の7つの仕上圧延スタンドから構成されている。本実施形態では、第7スタンドF7が最終スタンドとなる。なお、各圧延スタンドにはそれぞれ上下一対の圧延ロール(ワークロール)やバックアップロール等が設けられているが、これら各圧延スタンド等の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。
The finishing rolling
図4は、コイラー4の構成の概略を示す説明図である。なお、図4の例は、コイラー4での巻き取り操業開始の状態を示している。コイラー4は、ピンチロール10、シュート11、マンドレル12、及びラッパーロール13を有している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of the
コイラー4では、熱延鋼板Hを一対のピンチロール10a、10bでマンドレル12の方向にベンディングし、シュート11を通過させる。ここで、熱延鋼板Hの先端がマンドレル12に到達する前までは、ラッパーロール13は閉となっており(マンドレル12と接触)、互いに鋼板速度より数%増速した速度で回転しながら待機している。そして、熱延鋼板Hがマンドレル12とラッパーロール13に到達すると、これらマンドレル12とラッパーロール13で熱延鋼板Hを挟み込みながら巻き取る。
In the
<ギザ巻きテレスコープの発生メカニズム>
本実施形態では、以上の構成の熱間圧延設備1で製造されるコイルCにおいて、図1及び図2に示したギザ巻きテレスコープの発生を抑制する。まず、本発明らはギザ巻きテレスコープが発生するメカニズムを解明した。
<Mechanism of generation of notched telescope>
In this embodiment, in the coil C manufactured by the
図5は、ギザ巻きテレスコープが発生するメカニズムを示す説明図である。なお、図5において、マンドレル12から離れた位置に図示された熱延鋼板Hは、マンドレル12に巻き取られる直前の熱延鋼板Hの状態を示している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the mechanism by which the jagged telescope is generated. In FIG. 5 , the hot-rolled steel sheet H illustrated at a position away from the
仕上圧延機2の第7スタンドF7の出側において熱延鋼板Hは蛇行し、図5(a)に示すように熱延鋼板Hの先端がマンドレル12に到達した際にキャンバー(横曲がり)が発生する場合がある。すなわち、熱延鋼板Hの巻き取り開始時にオフセンターが生じ、圧延ラインの中心Rcに対して熱延鋼板Hの先端の中心Hcがずれる。かかる場合、熱延鋼板Hには張力T(図5中の斜線部)が作用する。例えば熱延鋼板Hが左側に曲がると、幅方向の右側端部に作用する張力Tは、左側端部に作用する張力Tよりも大きくなり、左右端部で張力差が生じる。そうすると張力Tの復元力、いわゆる糸巻効果により、図5(b)に示すように熱延鋼板Hは中立位置に戻る。中立位置は、オフセンターでない位置であり、熱延鋼板Hの先端の中心Hcと圧延ラインの中心Rcが一致する位置である。
The hot-rolled steel sheet H meanders on the delivery side of the seventh stand F7 of the finishing
しかしながら、図5(a)に示すように熱延鋼板Hが中立位置からずれている間に、上述したように例えば熱延鋼板Hが左側に曲がると、板幅方向の右側端部に作用する張力Tが大きくなり、当該熱延鋼板Hの右側が伸びる。すなわち、熱延鋼板Hが巻きずれる進行方向側の幅方向断面張力Tが大きくなり伸びる。そうすると、この熱延鋼板Hの右側の巻き付きが遅れ、図5(b)に示すように中立位置になっても、熱延鋼板Hのマンドレル12への巻き付け角度が3次元的な湾曲変形で直角に戻らない。このため、中立位置になっても板幅方向の張力差は解消されず、図5(b)中の矢印で示すように熱延鋼板Hは中立位置より反対側に移動する。そして、図5(c)に示すように熱延鋼板Hの幅方向に幾何学的な中立点、すなわち左右端部の接触状態が同じ位置になると、幅方向の張力差がなくなり、巻きずれが停止する。 However, if the hot-rolled steel sheet H bends to the left as described above while the hot-rolled steel sheet H is displaced from the neutral position as shown in FIG. The tension T increases, and the right side of the hot-rolled steel sheet H is stretched. That is, the cross-sectional tension T in the direction of travel where the hot-rolled steel sheet H is displaced increases and stretches. As a result, the winding of the right side of the hot-rolled steel plate H is delayed, and even when the hot-rolled steel plate H is in the neutral position as shown in FIG. don't go back to Therefore, the tension difference in the sheet width direction is not eliminated even at the neutral position, and the hot-rolled steel sheet H moves to the opposite side from the neutral position as indicated by the arrow in FIG. 5(b). Then, as shown in FIG. 5(c), when the geometrical neutral point in the width direction of the hot-rolled steel sheet H, that is, when the contact state of the left and right ends becomes the same position, the tension difference in the width direction disappears, and winding misalignment occurs. Stop.
巻きずれが停止した状態で、図5(d)に示すように熱延鋼板Hが巻き重なると、それまでの巻きずれによってコイルの下面の面圧が低下し、反対側の面圧が増加するため、幅方向の張力差がつき始める。そうすると、図5(d)中の矢印で示すように熱延鋼板Hは反対側に向かって移動し、巻きずれが発生する。このように図5(a)~(d)の状態が周期的に繰り返され、熱延鋼板Hが振動して、ギザ巻きテレスコープが発生する。 When the hot-rolled steel sheet H is piled up as shown in FIG. 5(d) in a state where the winding misalignment has stopped, the surface pressure on the lower surface of the coil decreases due to the winding misalignment up to that point, and the surface pressure on the opposite side increases. Therefore, a difference in tension in the width direction begins to appear. As a result, the hot-rolled steel sheet H moves toward the opposite side as indicated by the arrow in FIG. In this manner, the states of FIGS. 5(a) to 5(d) are periodically repeated, the hot-rolled steel sheet H vibrates, and a jagged winding telescope is generated.
また別の見方として、ギザ巻きテレスコープのメカニズムは糸巻効果だけでも説明できる。
(1)一旦巻き取り開始時に曲がり等でオフセンターが発生し、糸巻き効果でマンドレルに対し、熱延鋼板が直角(幾何学的中立点、すなわちマクロ的にピンチロールとマンドレルで幅方向板位置が一致する状態)に巻き付こうとする。しかしマンドレルに対し熱延鋼板が見掛けの直角で巻き付く位置になっても、さらに巻きずれが生じるのは1周前の熱延鋼板からの巻きずれの影響で幾何学的には進行方向に3次元的に(板厚及び幅方向)湾曲しており、左右等しく接触して巻き取るまでには至っていないからである。
(2)ギザ巻きテレスコープ現象は中立位置で熱延鋼板のウォークが停止せず行き過ぎる。その原因は熱延鋼板が中立位置からずれている間、寄った側の板張力が大きくなることにある。すなわち、板張力が大きくなることで寄った側の熱延鋼板がマンドレル入側で伸びるため、マンドレルへの巻きつきが遅れ、この遅れによって中立位置になっても熱延鋼板のマンドレルへの巻きつけ角が直角に戻らないため、行き過ぎて振動現象になるのである。
Alternatively, the mechanism of the jagged telescope can be explained by the pincushion effect alone.
(1) At the start of winding, an off-center occurs due to bending, etc., and the hot-rolled steel sheet is perpendicular to the mandrel due to the spool effect (geometrically neutral point, that is, the plate position in the width direction is macroscopically between the pinch roll and the mandrel). matching state). However, even if the hot-rolled steel sheet is wound on the mandrel at an apparent right angle, further miswinding occurs due to the influence of the winding misalignment from the hot-rolled steel sheet one turn before, and geometrically, it is 3 in the direction of travel. This is because the sheet is curved dimensionally (thickness and width directions) and does not come in contact with the left and right sides equally for winding.
(2) In the jagged winding telescope phenomenon, the walk of the hot-rolled steel sheet does not stop at the neutral position and goes too far. The reason for this is that while the hot-rolled steel sheet is displaced from the neutral position, the sheet tension on the shifted side increases. That is, as the sheet tension increases, the hot-rolled steel sheet on the side closer to the mandrel stretches on the mandrel entry side, so the winding around the mandrel is delayed. Since the angle does not return to a right angle, it goes too far and becomes a vibration phenomenon.
なお、以上のメカニズムでギザ巻きテレスコープが発生するが、上述した特許文献1に開示されたように熱延鋼板に作用する張力を確保する場合や、特許文献2に開示されたようにピンチロールのレベリングで板を弾性変形させて制御する場合では、熱延鋼板の振動までを抑制することはできない。このため、従来の方法ではギザ巻きテレスコープを十分に抑制すことはできない。
In addition, although the above-described mechanism causes a notched winding telescope, when securing the tension acting on the hot-rolled steel sheet as disclosed in the above-mentioned
<ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板の板幅及び仕上板厚との関係>
次に、ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板の板幅及び仕上板厚との関係について説明する。本発明者らは、熱延鋼板の板幅と仕上板厚を変動させてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、板幅と仕上板厚に対して、ギザ巻きテレスコープが発生したか否かを調べた。なお、ここでは、図2に示されるギザ巻きの高さが2mm以上の場合をギザ巻きの発生有りとし、ギザ巻きの高さが2mm未満の場合をギザ巻きの発生無しとした。一般に、ギザ巻きの高さが2mm未満であれば、コイルを搬送する場合に、コイル側面の突出部分が折れ込むことはなく、また、コイルを巻きほどいて製管する場合にも、熱延鋼板を適切に溶接することができるからである。
シミュレーション結果を表1に示す。表1を参照すると、板幅wに対する仕上板厚tが大きいと、ギザ巻きテレスコープが発生しやすいことが分かった。これは、板幅wに対する仕上板厚tが大きいと、熱延鋼板に作用する張力が大きくなり、上述した熱延鋼板の振動が継続しやすいためであると推察される。そして具体的には、板幅wに対する仕上板厚tの比t/wが、0.0083以上(t/w≧10/1200)の場合、ギザ巻きテレスコープが発生した。そこで、本実施形態は、t/wが0.0083以上の熱延鋼板を対象とする。
<Relationship between notched telescope and hot-rolled steel plate width and finished plate thickness>
Next, the relationship between the serrated telescope and the width and finished thickness of the hot-rolled steel sheet will be described. The inventors performed a simulation by varying the width and finished thickness of the hot-rolled steel sheet. In this simulation, it was investigated whether or not the jagged winding telescope occurred with respect to the strip width and the finished strip thickness. Note that, here, when the height of the notch winding shown in FIG. In general, if the height of the serrated winding is less than 2 mm, the protruding portion of the side surface of the coil will not break when the coil is transported, and the hot-rolled steel sheet can be used even when the coil is unwound and pipe-manufactured. can be properly welded.
Table 1 shows the simulation results. Referring to Table 1, it was found that when the finished plate thickness t with respect to the plate width w is large, the jagged winding telescope is likely to occur. This is presumably because when the finished thickness t relative to the width w is large, the tension acting on the hot-rolled steel sheet increases, and the vibration of the hot-rolled steel sheet described above tends to continue. Specifically, when the ratio t/w of the finished plate thickness t to the plate width w was 0.0083 or more (t/w≧10/1200), the jagged winding telescope occurred. Therefore, the present embodiment targets a hot-rolled steel sheet having a t/w of 0.0083 or more.
<ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板の形状との関係>
次に、ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板の形状との関係について説明する。ここで、仕上げ圧延後の熱延鋼板の形状としては、例えば平坦形状、耳波が形成された形状、中波が形成された形状が挙げられる。
<Relationship between notched telescope and shape of hot-rolled steel sheet>
Next, the relationship between the notched telescope and the shape of the hot-rolled steel sheet will be described. Here, examples of the shape of the hot-rolled steel sheet after finish rolling include a flat shape, a shape with serrations, and a shape with medium undulations.
耳波は、熱延鋼板の幅方向端部において、圧延方向に周期的に波高さが変動するように形成される波形状の面外変形である。図6(a)は理解し易いように非常にシンプルに示した熱延鋼板Hの平面図であり、図6(b)は熱延鋼板HのA-A断面のプロファイルを示している。熱延鋼板Hの幅方向端部(図6(a)中の斜線部)には耳波が存する耳波部Weが形成され、幅方向中央部には平坦部Fが形成されている。なお、熱延鋼板Hにおいて、図6(a)の板幅中心Hcを回転軸にした矢印方向、すなわち板幅方向の曲げ変形に対する耳波部Weの剛性は小さく、平坦部Fの剛性は大きい。 The edge wave is a wave-shaped out-of-plane deformation that is formed such that the wave height periodically fluctuates in the rolling direction at the width direction end portion of the hot-rolled steel sheet. 6(a) is a plan view of the hot-rolled steel sheet H shown very simply for easy understanding, and FIG. 6(b) shows the profile of the AA section of the hot-rolled steel sheet H. FIG. The hot-rolled steel sheet H has an edge portion (shaded portion in FIG. 6(a)) in the width direction, and a flat portion F is formed in the center portion in the width direction. In the hot-rolled steel sheet H, the rigidity of the edge wave portion We against bending deformation in the direction of the arrow in FIG. .
中波は、熱延鋼板の幅方向中央部において、圧延方向に周期的に波高さが変動するように形成される波形状の面外変形である。図7(a)は熱延鋼板Hの平面図であり、図7(b)は熱延鋼板HのB-B断面とC-C断面のプロファイルを示している。熱延鋼板Hの幅方向中央部(図7(a)中の斜線部)には中波が存する中波部Wmが形成され、幅方向端部には平坦部Fが形成されている。なお、熱延鋼板Hにおいて、図7(a)の板幅中心Hcを回転軸にした矢印方向、すなわち板幅方向の曲げ変形に対する中波部Wmの剛性は小さく、平坦部Fの剛性は大きくなる。耳波に対して中波は幅中央部の回転中心に対して離れたエッジ部で剛性が高いため曲げ剛性が高い。 A medium wave is a wave-shaped out-of-plane deformation that is formed such that the wave height periodically varies in the rolling direction at the central portion in the width direction of the hot-rolled steel sheet. FIG. 7(a) is a plan view of the hot-rolled steel sheet H, and FIG. 7(b) shows profiles of the BB section and the CC section of the hot-rolled steel sheet H. FIG. A medium wave portion Wm having medium waves is formed in the width direction central portion (shaded portion in FIG. 7(a)) of the hot-rolled steel sheet H, and a flat portion F is formed at the width direction end portion. In the hot-rolled steel sheet H, the rigidity of the medium-wave portion Wm against bending deformation in the direction of the arrow in FIG. Become. Compared to the edge wave, the medium wave has high bending rigidity because the rigidity is high at the edge part away from the center of rotation at the center of the width.
上述した図5に示したように、熱延鋼板Hの先端がマンドレル12に到達した際にキャンバーが発生すると、当該熱延鋼板Hには張力Tが作用する。図8は、この張力Tと熱延鋼板Hの形状との関係を示している。
As shown in FIG. 5 described above, tension T acts on the hot-rolled steel sheet H when camber occurs when the tip of the hot-rolled steel sheet H reaches the
ここで、ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板Hの形状との関係は、張力Tに基づいて、次の2つの指標から説明される。1つ目の指標は、張力Tが作用する見かけ上の板幅である。上述した表1に示したように、この張力Tが作用する見かけ上の板幅が大きいとギザ巻きテレスコープが発生しにくい。一方、板幅が小さいとギザ巻きテレスコープが発生しやすい。2つ目の指標は、張力Tによる摩擦力である。熱延鋼板Hに作用する張力Tが小さいと巻きつく際の張力によって生じる鋼板間の面圧が小さくなることで巻きずれに対して抑制しようと働く摩擦力が低減するその結果、ギザ巻きテレスコープが発生し易くなる。一方、張力Tが大きいと面圧が大きくなり、摩擦力が大きくなりギザ巻きテレスコープが発生し難くなる。 Here, the relationship between the notched winding telescope and the shape of the hot-rolled steel sheet H is explained based on the tension T from the following two indices. The first index is the apparent strip width on which the tension T acts. As shown in Table 1 above, when the apparent width of the plate on which the tension T acts is large, the jagged winding telescope is less likely to occur. On the other hand, if the plate width is small, jagged winding telescopes tend to occur. The second index is the frictional force due to the tension T. When the tension T acting on the hot-rolled steel sheet H is small, the surface pressure between the steel sheets caused by the tension during winding becomes small, and the frictional force that acts to suppress the slippage of winding is reduced. As a result, the jagged winding telescope. becomes more likely to occur. On the other hand, when the tension T is large, the surface pressure becomes large, the frictional force becomes large, and the jagged winding telescope becomes difficult to occur.
図8(a)に示すように熱延鋼板Hの幅方向端部に耳波部Weが形成される場合、耳波部Weの剛性が小さいため、当該耳波部Weには張力Tが作用しない。一方、平坦部Fの剛性は大きいため、当該平坦部Fに張力Tが作用する。かかる場合、1つ目の指標である、張力Tが作用する見かけ上の板幅が小さくなるため、ギザ巻きテレスコープが発生しやすくなる。 As shown in FIG. 8(a), when the selvage portion We is formed at the end portion in the width direction of the hot-rolled steel sheet H, a tension T acts on the selvage portion We because the rigidity of the selvage portion We is small. do not do. On the other hand, since the rigidity of the flat portion F is high, a tension T acts on the flat portion F. In such a case, since the apparent width of the plate on which the tension T acts, which is the first index, becomes smaller, the jagged winding telescope is more likely to occur.
図8(b)に示すように熱延鋼板Hの幅方向全体が平坦部Fとなる場合、当該平坦部Fに張力Tが作用する。かかる場合、2つ目の指標である、張力Tによる平均的な摩擦力が生じ、ギザ巻きテレスコープが発生しやすくなる。 When the entire width direction of the hot-rolled steel sheet H becomes a flat portion F as shown in FIG. 8B, the tension T acts on the flat portion F. In such a case, an average frictional force due to the tension T, which is the second index, is generated, and the jagged telescope is likely to occur.
一方、図8(c)に示すように熱延鋼板Hの幅方向中央部に中波部Wmが形成される場合、中波部Wmの剛性が小さいため、当該中波部Wmには張力Tが作用しない。一方、平坦部Fの剛性は大きいため、当該平坦部Fに張力Tが作用する。かかる場合、1つ目の指標である、張力Tが作用する見かけ上の板幅は、図8(a)に示した耳波部Weが形成される場合に比べて大きく、ギザ巻きテレスコープは発生しにくい。また、2つ目の指標である、張力Tによる摩擦力は、図8(b)に示した幅方向全体が平坦部Fとなる場合に比べて面圧が大きく摩擦力が大きくなるため、ギザ巻きテレスコープは発生しにくい。そうすると、板幅に対する平坦部Fの比率で摩擦力が上昇するため耳波でも中波でも平坦部Fの面積が等しければ摩擦力は上昇するが、中波の場合は1つ目の指標(曲げ剛性)の影響で総合的にギザ巻きテレスコープは発生しにくくなる。 On the other hand, when the medium wave portion Wm is formed in the center portion in the width direction of the hot-rolled steel sheet H as shown in FIG. does not work. On the other hand, since the rigidity of the flat portion F is high, a tension T acts on the flat portion F. In this case, the apparent plate width acting on the tension T, which is the first index, is larger than when the selvage portion We shown in FIG. unlikely to occur. In addition, the frictional force due to the tension T, which is the second index, is greater in surface pressure and frictional force than in the case where the entire width direction is the flat portion F shown in FIG. A winding telescope is less likely to occur. Then, the frictional force increases with the ratio of the flat portion F to the plate width. Rigidity) makes it difficult for the jagged telescope to occur overall.
以上のように、仕上げ圧延後の熱延鋼板Hに耳波部Weが形成される場合、あるいは熱延鋼板Hの幅方向全体が平坦部Fとなる場合は、ギザ巻きテレスコープが発生しやすい。一方、熱延鋼板Hに中波部Wmが形成される場合は、若干剛性は低下するが、接触面積が小さくなることで面圧が大きくなり、摩擦力が大きくなることでギザ巻きテレスコープが発生しにくい。 As described above, when the corrugated portion We is formed in the hot-rolled steel sheet H after the finish rolling, or when the entire width direction of the hot-rolled steel sheet H becomes the flat portion F, the jagged telescope is likely to occur. . On the other hand, when the medium wave portion Wm is formed in the hot-rolled steel sheet H, although the rigidity is slightly reduced, the contact area is reduced, so the surface pressure is increased, and the frictional force is increased. unlikely to occur.
<ギザ巻きテレスコープの抑制方法>
以上の知見に基づき、本発明者らは、ギザ巻きテレスコープの発生を抑制するためには、仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成すればよいことを見出した。なお、上述したように熱延鋼板の対象は、板幅に対する仕上板厚の比が0.0083以上の鋼板である。
<Method for Suppressing Knurled Telescope>
Based on the above findings, the present inventors found that medium waves should be formed in the hot-rolled steel sheet after finish rolling in order to suppress the generation of the jagged telescope. As described above, the hot-rolled steel sheet is a steel sheet having a ratio of finished thickness to width of 0.0083 or more.
仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成する範囲は、熱延鋼板の先端がマンドレルに巻き付くまでであり、例えば先端から150m~200mの範囲である。以下の説明においては、この熱延鋼板の範囲を先端部という場合がある。なお、熱延鋼板の先端部以降の範囲では、仕上げ圧延後の第7スタンドにおいて熱延鋼板に張力が発生するため、中波は発生し難くなるし、上述したギザ巻きテレスコープの発生メカニズムからも先端部のキャンバーを含む横曲り量の大小で発生するので先端で発生しなければギザ巻きテレスコープは発生しにくい。 The range in which medium waves are formed in the hot-rolled steel sheet after finish rolling is until the tip of the hot-rolled steel sheet winds around the mandrel, for example, in the range of 150 m to 200 m from the tip. In the following description, this area of the hot-rolled steel sheet may be referred to as the front end. In the range after the tip of the hot-rolled steel sheet, tension is generated in the hot-rolled steel sheet in the seventh stand after finish rolling, so medium waves are less likely to occur. Also, it occurs depending on the amount of lateral bending including the camber at the tip, so if it does not occur at the tip, the jagged telescope is unlikely to occur.
図3に示した熱間圧延設備1において、ギザ巻きテレスコープを抑制するために、仕上圧延機2で熱延鋼板Hに中波を形成する方法は任意である。例えば仕上圧延機2の第7スタンドF7において、熱延鋼板Hのクラウンを制御する方法がある。具体的には、ワークロールにベンダー(図示せず)によりモーメントをかけ、当該ワークロールの幅方向中央部を突出させる。そうすると、このワークロールにより熱延鋼板Hの幅方向中央部が押圧されることになるので、当該熱延鋼板Hに中波が形成される。なお、仕上圧延機2の他の仕上圧延スタンドF1~F6においても同様に、熱延鋼板Hに中波を形成してもよい。また、仕上圧延機2における圧延荷重を変動させることにより、熱延鋼板Hに中波を形成することも可能である。
In the
以上のように、仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成することで、ギザ巻きテレスコープの発生を抑えることができる。なお、熱延鋼板に形成する中波の急峻度は特に限定されるものではないが、例えば0%より大きく、かつ4%以下である。4%より大きくなるとコイルを巻き解いた時の平坦度が悪く、形状を矯正しなければならなくなるので適当ではない。 As described above, by forming medium waves in the hot-rolled steel sheet after finish rolling, it is possible to suppress the occurrence of the jagged winding telescope. The steepness of the medium waves formed on the hot-rolled steel sheet is not particularly limited, but is, for example, greater than 0% and 4% or less. If it is more than 4%, the unwound flatness of the coil is poor and the shape must be corrected.
<ギザ巻きテレスコープと巻取張力との関係>
次に、ギザ巻きテレスコープと熱延鋼板の巻取張力との関係について説明する。本発明者らは、上述したようにギザ巻きテレスコープを抑制するためには、仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成すればよいが、さらにギザ巻きテレスコープを抑制するためには、コイラー(マンドレル)で熱延鋼板を巻き取る際の巻取張力を大きくすればよいことを見出した。
<Relationship between notched winding telescope and winding tension>
Next, the relationship between the notched winding telescope and the winding tension of the hot-rolled steel sheet will be described. In order to suppress the jagged telescope as described above, the inventors of the present invention should form medium waves in the hot-rolled steel sheet after finish rolling. The inventors have found that the coiler (mandrel) should be used to increase the winding tension when winding the hot-rolled steel sheet.
本発明者らは、巻取張力を変動させてシミュレーションを行った。そして、巻取張力に対するギザ巻きテレスコープの発生率を調べた。そのシミュレーションの結果を図9に示す。図9を参照すると、巻取張力が7MPaより小さいと、ギザ巻きテレスコープが発生する場合があることが分かった。換言すれば、巻取張力が7MPa以上になると、ギザ巻きテレスコープの発生を抑制できることが分かった。 The inventors performed simulations by varying the winding tension. Then, the rate of occurrence of serrated telescope with respect to the winding tension was investigated. The results of the simulation are shown in FIG. Referring to FIG. 9, it was found that if the winding tension is less than 7 MPa, jagged winding telescope may occur. In other words, it was found that when the winding tension is 7 MPa or more, the generation of the jagged winding telescope can be suppressed.
<ギザ巻きテレスコープとピンチロールの間隔との関係>
次に、ギザ巻きテレスコープとピンチロールの間隔との関係について説明する。本発明者らは、上述したようにギザ巻きテレスコープを抑制するためには、仕上げ圧延後の熱延鋼板に中波を形成すればよいが、さらにギザ巻きテレスコープを抑制するためには、ピンチロールの間隔を熱延鋼板の板厚より大きくすればよいことを見出した。すなわち、図10に示すように一対のピンチロール10a、10bの間隔L1は、熱延鋼板Hの板厚L2よりも大きい。
<Relationship between notched telescope and pinch roll interval>
Next, the relationship between the notched telescope and the pinch roll spacing will be described. In order to suppress the jagged telescope as described above, the inventors of the present invention should form medium waves in the hot-rolled steel sheet after finish rolling. It has been found that the interval between the pinch rolls should be larger than the thickness of the hot-rolled steel sheet. That is, the gap L1 between the pair of pinch rolls 10a and 10b is larger than the plate thickness L2 of the hot-rolled steel plate H, as shown in FIG.
本発明者らは、ピンチロールの間隔を変動させてシミュレーションを行った。そして、ピンチロールの間隔に対するギザ巻きテレスコープの発生率を調べた。そのシミュレーションの結果を図11に示す。図11には、ピンチロールギャップとして、ピンチロール10a、10bの間隔L1と熱延鋼板Hの板厚L2の差(=L1-L2)を示している。図11を参照すると、ピンチロールギャップが0.5mmより大きいと、ギザ巻きテレスコープが発生する場合があることが分かった。換言すれば、ピンチロールギャップが0.5mm以上になると、ギザ巻きテレスコープの発生を抑制できることが分かった。 The inventors performed simulations by varying the distance between the pinch rolls. Then, the rate of occurrence of jagged telescope with respect to pinch roll spacing was investigated. FIG. 11 shows the results of the simulation. FIG. 11 shows the difference (=L1-L2) between the gap L1 between the pinch rolls 10a and 10b and the thickness L2 of the hot-rolled steel sheet H as the pinch roll gap. Referring to FIG. 11, it was found that if the pinch roll gap is greater than 0.5 mm, jagged telescoping may occur. In other words, it was found that when the pinch roll gap was 0.5 mm or more, the generation of the jagged telescope could be suppressed.
なお、ピンチロールのそもそもの作用は、熱延鋼板をベンディングすることであるが、上述したようにピンチロールギャップを大きくしても熱延鋼板のベンディング作用には問題はない。 The original action of the pinch rolls is to bend the hot-rolled steel sheet, but even if the pinch roll gap is increased as described above, there is no problem with the bending action of the hot-rolled steel sheet.
以上、本発明の実施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技術的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う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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are also within the technical scope of the present invention. be understood to belong to
本発明は、熱間圧延工程においてコイラーにより熱延鋼板を巻き取ってコイルを製造する際に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when manufacturing a coil by winding a hot-rolled steel sheet with a coiler in a hot-rolling process.
1 熱間圧延設備
2 仕上圧延機
3 冷却装置
4 コイラー
5 ランアウトテーブル
10(10a、10b) ピンチロール
11 シュート
12 マンドレル
13 ラッパーロール
F1~F7 仕上圧延スタンド
C コイル
H 熱延鋼板
1
Claims (3)
熱延鋼板の先端が仕上圧延機の最終スタンドを出てから前記コイラーに巻き付くまでは、当該熱延鋼板に中波が形成されるように、前記仕上圧延機の少なくとも前記最終スタンドにおいて熱延鋼板のクラウンを制御することを特徴とする、熱延コイルの製造方法。 A method of manufacturing a coil by winding a hot-rolled steel sheet having a ratio of finished thickness to width of 0.0083 or more with a coiler in a hot rolling process,
From the time the tip of the hot-rolled steel sheet leaves the final stand of the finishing mill to the time it winds around the coiler, the hot-rolled steel sheet is hot-rolled at least at the final stand of the finishing mill so that medium waves are formed on the hot-rolled steel sheet. A method for producing a hot-rolled coil, characterized by controlling the crown of a steel plate.
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