JP7533503B2 - Method for setting work roll speed, rolling method, method for manufacturing rolled steel plate, and rolling equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ワークロールの速度設定方法、圧延方法、圧延鋼板の製造方法、及び、圧延設備に関する。 The present invention relates to a method for setting the speed of a work roll, a rolling method, a method for manufacturing rolled steel plate, and rolling equipment.
従来、鋼板の熱間圧延において、圧延ラインの設備簡略化、圧延機導入スタンド数の削減や加工材質制御を目的として、圧下率おおよそ60[%]を超える大圧下を実現可能な圧延機が種々開発されている。例えば、特許文献1や特許文献2に記載のロールキャスト式のプラネタリミルは、主軸の周りに配置された4本~8本のワークロールが高速で公転しながら、それぞれ独立に自転し、バックアップロールなしで、ワークロールの遠心力により、圧延材を低速にて鍛造圧延する圧延機であり、特許文献3などに記載されているような、その他のプラネタリミルよりも、機構が単純なため設備保守が容易であるという特徴を有する。一方、圧延材は、プラネタリミルのワークロールによって圧延方向とは反対側に力を受けるため、プラネタリミル単体では圧延材を引き込むことができず、プラネタリミルの入側に配置された、圧延材を挟んで対向する一対のフィードロールによって、圧延材をプラネタリミルに向けて押し込みながら圧延を行うことが知られている。
In the past, various rolling mills capable of achieving large reductions of approximately 60% or more have been developed for the purpose of simplifying the equipment of the rolling line, reducing the number of rolling mill stands, and controlling the processed material in hot rolling of steel sheets. For example, the roll-cast type planetary mill described in
しかしながら、フィードロールによって圧延材をプラネタリミルに向けて押し込む押し込み力に対して、一対のフィードロールによって圧延材を挟むように押圧する押圧力が不十分であると、圧延材とフィードロールとの間でスリップが生じ、安定的な圧延を実現することができないおそれがある。 However, if the force with which the pair of feed rolls press the rolled material into place is insufficient compared to the force with which the feed rolls push the rolled material towards the planetary mill, slippage may occur between the rolled material and the feed rolls, making it difficult to achieve stable rolling.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、安定的な圧延を行うことができるワークロールの速度設定方法、圧延方法、圧延鋼板の製造方法、及び、圧延設備を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a method for setting the speed of a work roll, a rolling method, a method for manufacturing rolled steel plate, and rolling equipment that enable stable rolling.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るワークロールの速度設定方法は、圧延材を挟んで対向する一対の主軸のそれぞれの周りに配置された2本以上のワークロールが、前記主軸を中心に公転しながら自転して前記圧延材を圧延するプラネタリミルにおける、前記ワークロールの公転速度と前記ワークロールの自転速度とから決定される圧延速度を、前記プラネタリミルの出側での圧延材速度の最大値よりも大きくなるように設定することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the method of setting the work roll speed of the present invention is characterized in that in a planetary mill in which two or more work rolls arranged around each of a pair of main shafts opposing each other across the rolled material rotate while revolving around the main shafts to roll the rolled material, the rolling speed determined from the orbital speed of the work rolls and the rotational speed of the work rolls is set so as to be greater than the maximum speed of the rolled material at the exit side of the planetary mill.
また、本発明に係るワークロールの速度設定方法は、上記の発明において、前記プラネタリミルの出側での圧延材速度は、実測値または計算値によって求めることを特徴とするものである。 The method for setting the work roll speed according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the rolling material speed at the exit side of the planetary mill is determined by an actual measurement value or a calculated value.
また、本発明に係るワークロールの速度設定方法は、上記の発明において、前記ワークロールと前記圧延材との接触中の前記プラネタリミルの出側での圧延材速度をv1とし、前記圧延材の入側板厚をh0とし、前記圧延材の出側板厚をh1とし、ワークロール接触時間/公転周期をaとし、平均板速度をv1mとしたとき、前記圧延材速度v1を、v1={h0-(1-a)×h1}/ah0×v1mの数式を用いて算出することを特徴とするものである。 Furthermore, the work roll speed setting method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, when the rolling material speed at the delivery side of the planetary mill during contact between the work roll and the rolled material is v1 , the entry thickness of the rolled material is h0 , the delivery thickness of the rolled material is h1 , the work roll contact time/revolution period is a, and the average sheet speed is v1m , the rolling material speed v1 is calculated using the formula v1 = { h0 - (1 - a) × h1 } / ah0 × v1m .
また、本発明に係る圧延方法は、上記の発明のワークロールの速度設定方法を用いて設定した圧延速度で前記プラネタリミルにより前記圧延材を圧延することを特徴とするものである。 The rolling method according to the present invention is characterized in that the rolling material is rolled by the planetary mill at a rolling speed set using the work roll speed setting method of the above-mentioned invention.
また、本発明に係る圧延鋼板の製造方法は、上記の発明の圧延方法を用いて圧延鋼板を製造することを特徴とするものである。 The method for manufacturing rolled steel plate according to the present invention is characterized in that the rolled steel plate is manufactured using the rolling method of the above-mentioned invention.
また、本発明に係る圧延設備は、圧延材を挟んで対向して配置される一対の主軸のそれぞれの周りに配置された2本以上のワークロールによって前記圧延材を圧延するプラネタリミルと、前記プラネタリミルよりも前記圧延材の移動方向で上流側に配置された、前記圧延材を搬送するためのフィードロールと、を備え、圧延後の圧延材速度の最大値よりも、前記ワークロールの公転速度と前記ワークロールの自転速度とから決定される圧延速度が高速であることを特徴とするものである。 In addition, the rolling equipment of the present invention comprises a planetary mill that rolls the rolled material using two or more work rolls arranged around each of a pair of main shafts that are arranged opposite each other with the rolled material in between, and a feed roll for transporting the rolled material that is arranged upstream of the planetary mill in the direction of movement of the rolled material, and is characterized in that the rolling speed, determined from the orbital speed of the work rolls and the rotation speed of the work rolls, is faster than the maximum speed of the rolled material after rolling.
本発明に係るワークロールの速度設定方法、圧延方法、圧延鋼板の製造方法、及び、圧延設備は、安定的な圧延を行うことができるという効果を奏する。 The work roll speed setting method, rolling method, rolled steel plate manufacturing method, and rolling equipment according to the present invention have the effect of enabling stable rolling.
以下に、本発明に係るワークロールの速度設定方法、鋼板の製造方法、及び、圧延設備の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。また、本実施形態では、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備を例に挙げて説明する。なお、本発明は、熱間圧延ラインの粗圧延設備や厚鋼板を製造する厚板圧延設備、冷延鋼板を製造する冷間圧延設備、また、薄スラブ連続鋳造機と直結した熱延ラインについても適用可能であり、厚鋼板と薄鋼板の違い、鋳造との設備接続レイアウト、熱間と冷間の違いには限定されない。 Below, the embodiment of the work roll speed setting method, steel plate manufacturing method, and rolling equipment according to the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to this embodiment. In addition, in this embodiment, a hot rolling equipment for manufacturing hot-rolled steel plates will be described as an example. Note that the present invention can also be applied to rough rolling equipment in a hot rolling line, thick plate rolling equipment for manufacturing thick steel plates, cold rolling equipment for manufacturing cold-rolled steel plates, and hot rolling lines directly connected to thin slab continuous casting machines, and is not limited by the difference between thick steel plates and thin steel plates, the equipment connection layout with casting, or the difference between hot and cold.
図1は、実施形態に係るプラネタリミル10を備えた圧延設備の概略図である。実施形態に係るプラネタリミル10は、圧延材3を挟んで対向する一対の主軸である公転軸2A,2Bと、公転軸2A,2Bのそれぞれの外周に配置された複数のワークロール1A、1Bと、を備えている。ワークロール1A,1Bは、モータ駆動によって自転可能に設けられている。プラネタリミル10は、複数のワークロール1A,1Bからなるワークロール群を公転軸2A,2Bを中心に公転させながら、各ワークロール1A,1Bを自転させて、ワークロール1Aとワークロール1Bとによって圧延材3を挟み込んで圧延を行う。
Figure 1 is a schematic diagram of a rolling facility equipped with a
ワークロール1A,1Bの公転方向は、図1に矢印で示すように、圧延材3を圧延方向の送り出す回転方向である。また、ワークロール1A,1Bの自転方向は、図1に矢印で示すように、公転方向とは逆方向の回転方向であって圧延材3の変形部分の表面上を転がるように回転する。なお、本実施形態では、ワークロール1A,1Bの公転方向及び自転方向それぞれについて、上記した回転方向(すなわち、それぞれのロール・板において図1中の矢印の方法)を回転速度の正と定義する。また、以下の説明において、圧延材3に対して上側に配置された公転軸2Bの周りに配置された上側のワークロール群のワークロール1Aと、圧延材3に対して下側に配置された公転軸2Bの周りに配置された下側のワークロール群のワークロール1Bとを、特に区別しない場合には、単にワークロール1とも記す。
The revolution direction of the
なお、実施形態に係るプラネタリミル10は、ワークロール1をモータ駆動による駆動回転で自転させながら圧延を行う圧延機であるロールキャスト式のプラネタリミルであって、ワークロール1をモータ駆動させず無駆動回転で自転させるプラネタリミルとは区別する。また、以下の説明において、プラネタリミル10のことを単に圧延機とも記し、圧延機入側とは圧延機であるプラネタリミル10よりも圧延材3の移動方向で上流側を指し、圧延機出側とは圧延機であるプラネタリミル10よりも圧延材3の移動方向で下流側を指す。
The
また、実施形態に係るプラネタリミル10において、公転軸周りにワークロール1A,1Bをそれぞれ2本~8本配置することが可能であり、上側の公転軸2Aの周りに配置するワークロール1Aと、下側の公転軸2Bの周りに配置するワークロール1Bとの両方合わせると4本~16本となる。図1では、公転軸周りにワークロール1A,1Bをそれぞれ4本配置した場合を示している。圧延材3の表面に対する正味の圧延速度として、ワークロール1の圧延速度を、ワークロール1の公転速度-ワークロール1の自転速度、と定義する。ワークロール1の圧延速度は、ワークロール1の公転包絡径上での速度である。ワークロール1の圧延速度の正負の定義は、ワークロール1の公転速度のそれと同じである。圧延速度は、圧延材3の出側板速度と同じ方向である必要があるため、正の値となるよう設定される。
In the
プラネタリミル10よりも圧延材3の移動方向で上流側には、圧延材3を挟んで対向する一対のフィードロール4A,4Bが配置されている。フィードロール4A,4Bは、圧延材3を上下方向(圧延材3の厚み方向)の圧下力によって拘束しつつ、圧延材3をプラネタリミル10に向けて押し込んで搬送する。なお、以下の説明において、圧延材3に対して上側に配置されたフィードロール4Aと、圧延材3に対して下側に配置されたフィードロール4Bとを、特に区別しない場合には、単にフィードロール4とも記す。
A pair of
プラネタリミル10よりも圧延材3の移動方向で下流側には、圧延材3を挟んで対向する一対のメジャーリングロール5A,5Bが配置されている。メジャーリングロール5A,5Bは、ローラエンコーダを有している。そして、メジャーリングロール5A,5Bは、それぞれ圧延材3の上面及び下面に接触し、圧延材3の表面移動に連れ回ることによって、プラネタリミル10による圧延材3の圧延後の圧延材速度を測定する。なお、以下の説明において、圧延材3に対して上側に配置されたメジャーリングロール5Aと、圧延材3に対して下側に配置されたメジャーリングロール5Bとを、特に区別しない場合には、単にメジャーリングロール5とも記す。なお、図1ではメジャーリングロール5を用いているが、圧延材速度を測定する手法は、これに限るものではない。
Downstream of the
次に、プラネタリミル10での圧延に必要な入側押し込み力について説明する。図2は、プラネタリミル10においてワークロール1が無駆動回転の場合の力の作用図である。図3は、プラネタリミル10においてワークロール1が圧延材3の出側板速度に比べて小さい圧延速度で駆動回転する場合の力の作用図である。図4は、プラネタリミル10においてワークロール1が圧延材3の出側板速度に比べて大きい圧延速度で駆動回転する場合の力の作用図である。
Next, the inlet push-in force required for rolling in the
なお、図2~図4は、圧延材3に対して上側の圧延設備(ワークロール1A、公転軸2A、フィードロール4A、及び、メジャーリングロール5A)を示しており、圧延材3に対して下側の圧延設備(ワークロール1B、公転軸2B、フィードロール4B、及び、メジャーリングロール5B)の図示は省略している。また、図2~図4中の「p」は、圧延材3からワークロール1Aの中心に向かって作用する圧延荷重である。また、図2中の「θ」は、圧延荷重が作用する方向と鉛直方向とでなす角度である。また、図2~図4を用いて、圧延材3に対して上側の圧延設備(ワークロール1A、公転軸2A、フィードロール4A、及び、メジャーリングロール5A)を例示して説明するが、圧延材3に対して下側の圧延設備(ワークロール1B、公転軸2B、フィードロール4B、及び、メジャーリングロール5B)についても同様の説明が成り立ち、その説明は適宜省略する。
Note that Figures 2 to 4 show the rolling equipment (
図2に示すように、ワークロール1Aが無駆動回転で自転する場合には、圧延材3はワークロール1Aから鉛直下方向にpcosθの圧下力を受け、且つ、ワークロール1Aが圧延材3を引き込む力が生じない。そのため、圧延機入側からフィードロール4Aによって圧延材3をプラネタリミル10に向けて押し込みながら圧延する必要がある。なお、本実施形態においては、フィードロール4Aによって圧延材3をプラネタリミル10に向けて押し込む力を入側押し込み力と定義する。
As shown in FIG. 2, when the
一方、図3及び図4に示すように、ワークロール1Aが駆動回転で自転する場合には、ワークロール1Aの圧延速度と圧延材3の出側板速度との速度差に応じて、ワークロール1Aと圧延材3の表面とがすべり状態になる。そのため、そのすべり方向に応じた摩擦力μpcosθが発生し、必要な入側押し込み力は、ワークロール1Aが無駆動回転で自転する場合とは異なる。なお、ここでは、ワークロール1と圧延材3との間のすべり摩擦係数をμとしている。
On the other hand, as shown in Figures 3 and 4, when the
図3に示すように、ワークロール1Aの圧延速度が圧延材3の出側板速度に比べて小さい場合、すなわち、ワークロール1Aの公転速度が小さい場合や、ワークロール1Aの自転速度が大きい場合には、ワークロール1と圧延材3とのすべり方向が圧延材3をプラネタリミル10から押し戻す方向となる。そのため、必要な入側押し込み力は、ワークロール1Aを無駆動回転で自転させる場合に比べて増加する。
As shown in FIG. 3, when the rolling speed of the
逆に、図4に示すように、ワークロール1Aの圧延速度が圧延材3の出側板速度に比べて大きい場合、すなわち、ワークロール1Aの公転速度が小さい場合や、ワークロール1Aの自転速度が小さい場合には、ワークロール1Aと圧延材3とのすべり方向が圧延材3をプラネタリミル10に引き込む方向となる。そのため、必要な入側押し込み力は、ワークロール1Aを無駆動回転で自転させる場合に比べて軽減する。
Conversely, as shown in FIG. 4, when the rolling speed of the
上記のように、ワークロール1の圧延速度の設定次第では、必要な入側押し込み力が想定以上に大きくなり、圧延機入側でのフィードロール4A,4Bによる圧延材3の拘束力(フィードロール4A,4Bによる上下方向の圧下力)が不十分であると、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップが生じ、表面疵の発生原因となる。フィードロール4の圧下力を増加させてフィードロール4による圧延材3の拘束力を高めようとしても、圧下力の設備上限やフィードロール4にかかる熱負荷の問題があるだけでなく、圧延材3が高温であり変形抵抗が小さいため必要な拘束力を得ることができない場合がある。そのため、このような理由により、フィードロール4A,4Bによる上下方向の圧下力は、単位板幅あたり0.05[tonf/mm]~0.2[tonf/mm]程度が好適である。
As described above, depending on the setting of the rolling speed of the
図5は、プラネタリミル10における圧延時の速度変化を説明する概略図である。プラネタリミル10では、ワークロール1と圧延材3との接触が間欠的な断続加工である。そのため、図5に示すように、圧延材速度は、ワークロール1と圧延材3との接触位置に応じて周期的に変動する。このため、ワークロール1の圧延速度の設定次第では、ワークロール1と圧延材3の表面とのすべり方向が安定せず、それがワークロール1の圧延速度の適正な設定を困難にしている。
Figure 5 is a schematic diagram explaining the speed change during rolling in a
本願発明者らは、詳細な調査を実施し、ロールキャスト式のプラネタリミル10において、ワークロール1の圧延速度が圧延材3の出側板速度よりも常に大きくなるように設定することで、入側押し込み反力を安定的に軽減することができることを見出した。
The inventors of the present application conducted detailed research and discovered that in a roll-cast type
ロールキャスト式のプラネタリミル10において、入側押し込み反力を軽減し、且つ、安定とするには、ワークロール1と圧延材3の表面とのすべり方向を常に一定とする必要がある。ワークロール1と圧延材3とが接触している間の圧延材3の出側板速度は、ワークロール1が下死点に位置するときに最大となり、その速度は圧延機出側での圧延材速度(圧延材3の出側板速度)と同じである。そのため、ワークロール1と圧延材3の表面とのすべり方向を常に一定とするには、圧延機出側での圧延材速度をワークロール1の圧延速度が上回ればよい。
In a roll-cast type
次に、本実施形態における圧延材速度の取得方法について説明する。図6は、本実施形態の圧延材速度の取得方法について説明するための図である。 Next, the method of acquiring the rolling material speed in this embodiment will be described. Figure 6 is a diagram for explaining the method of acquiring the rolling material speed in this embodiment.
図6に示すように、プラネタリミル10による圧延後の圧延材速度は、圧延機出側にて、メジャーリングロール5A,5Bを用いて測定することができる。圧延材速度の測定サンプリング周期は、ワークロール1と圧延材3との接触中の速度変動を捉えるため、ワークロール1と圧延材3との接触時間のおよそ5分の1程度で測定する。そして、ワークロール1と圧延材3との接触1回あたりに相当する時間の圧延速度を少なくとも1周期以上測定し、その間の最大値を圧延材速度の最大値と定義する。なお、圧延材速度の取得方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、レーザードップラー計を用いて圧延材速度を取得する周知の方法なども採用することができる。
As shown in FIG. 6, the rolling material speed after rolling by the
ワークロール1と圧延材3との接触時間は、圧延荷重が生じる時間と等価なので、圧延荷重を測定するロードセルの出力から確認することができる。例えば、直径400[mm]のワークロール1A,1Bを上下4本ずつ、公転径1500[mm]であるロールキャスト式のプラネタリミル10にて、公転速度50[rpm」で板厚100[mm]の圧延材3を圧延する場合は、ワークロール1と圧延材3との接触時間が約0.06[s]となる。この間の圧延材速度は、約0.01[s]毎の速度測定にて、圧延材速度の最大値を捉えるに十分である。
The contact time between the
ワークロール1の圧延速度は、ワークロール1の公転速度から自転速度を減じたものであるため、公転速度と自転速度との両者を決定する必要がある。まず、公転速度は、ワークロール1と圧延材3との接触1回あたりの圧延材3の変形量に反比例するため、高速であるほど圧延荷重及び圧延トルクなどの圧延負荷が小さい。そのため、公転駆動モータの主機容量と速度応答性とに応じて決定される。ただし、ワークロール1の公転速度を一意に決定する必要はなく、圧延中に変更してもよい。
The rolling speed of the
ワークロール1の自転速度は、圧延後(圧延機出側)の圧延材速度よりも高速であり、ワークロール1の圧延速度が圧延材速度の最大値よりも大きくなるように決定することで、ワークロール1と圧延材3の表面とのすべり方向を常に一定とし、入側押し込み力の反力を安定的に軽減することができる。なお、圧延材速度は、ワークロール1との1回接触当たりの圧延材3の変形量に応じて決まり、ワークロール1の自転速度を変更しても変わらない。そのため、圧延材速度の最大値は、ワークロール1と圧延材3との接触回数毎に取得することができるが、接触毎にワークロール1の自転速度を変更する必要はなく、圧延機入側での圧延材速度に変化がある場合に、ワークロール1の自転速度を変更すればよい。
The rotation speed of the
また、ワークロール1の圧延速度の上限値、つまりワークロール1の自転速度の下限値は、圧延材3の表面疵の発生に応じて決定する。ワークロール1と圧延材3の表面との滑り速度が大きいと表面疵などの表面欠陥が生じることが知られており、表面欠陥(表面疵)の過去の発生履歴をもとにして、ワークロール1の圧延速度の上限値を設定すればよい。例えば、一般炭素鋼の熱間圧延の場合には、おおよそ80[mpm]がワークロール1の圧延速度の上限値である。
The upper limit of the rolling speed of the
圧延開始時のワークロール1の自転速度は、例えば、過去の圧延実績と同様に設定してもよいし、圧延機入側での圧延材速度と等価であるフィードロール4A,4Bの回転速度と等しく設定してもよい。もしくは、下記のように圧延材速度の予測計算値に応じて、圧延材速度を測定することなく、予め設定することも可能である。
The rotation speed of the
ワークロール群における同一のワークロール1の公転周期をΔtとしたとき、単位板幅あたりの圧延機入側のマスフローΔV0は、入側圧延材速度をv0とし、入側板厚をh0としたとき、下記数式(1)で表される。
When the revolution period of the
一方、圧延機出側のマスフローΔV1は、ワークロール接触時間/回転周期をa、ワークロール1と圧延材3との接触中の圧延機出側での圧延材速度をv1とすると、下記数式(2)のようになる。
On the other hand, the mass flow ΔV1 on the delivery side of the rolling mill is given by the following formula (2), where a is the work roll contact time/rotation period and v1 is the rolling material speed on the delivery side of the rolling mill during contact between the
ここで、圧延による板幅広がりを無視すると、圧延機入側のマスフローΔV0と圧延機出側のマスフローΔV1とは等しいため、下記数式(3)のようになる。 Here, if the sheet width expansion due to rolling is ignored, the mass flow ΔV 0 on the inlet side of the rolling mill and the mass flow ΔV 1 on the outlet side of the rolling mill are equal, and therefore the following formula (3) is obtained.
ここで、ワークロール接触時間/回転周期aは、ワークロール公転包絡半径をRとし、ワークロール本数をNとしたとき、下記数式(4)のようになるため、ワークロール1と圧延材3との接触中の圧延機出側での圧延材速度v1が簡易的に求まる。
Here, the work roll contact time/rotation period a is given by the following formula (4) when the work roll revolution envelope radius is R and the number of work rolls is N, so that the rolling material speed v1 at the delivery side of the rolling mill during contact between the
なお、圧延機出側での圧延材速度の平均をv1m(=v0×h0/h1)とすると、下記数式(5)のようになる。 If the average speed of the rolled material on the delivery side of the rolling mill is v 1m (=v 0 ×h 0 /h 1 ), then the following formula (5) is obtained.
例えば、ワークロール公転包絡半径R=2000[mm]、ワークロール本数N=4、入側板厚h0=150[mm]、出側板厚h1=95[mm]とすると、下記数式(6)のようになり、ワークロール接触中における圧延速度の平均速度に対する変動を予測することが可能である。 For example, assuming that the work roll revolution envelope radius R = 2000 [mm], the number of work rolls N = 4, the entry plate thickness h0 = 150 [mm], and the delivery plate thickness h1 = 95 [mm], the following formula (6) is obtained, and it is possible to predict the fluctuation of the rolling speed with respect to the average speed during contact of the work rolls.
以上から、圧延機出側での圧延材速度v1を上回るように、ワークロール1の圧延速度を決定することができる。また、上記数式(1)~数式(6)の計算式による圧延材速度の予測計算以外にも、過去の他条件での圧延実績から、例えば機械学習や重回帰式による圧延材速度の予測値を用いてもよい。
From the above, the rolling speed of the
なお、圧延機入側でのフィードロール4のスリップを回避するには、フィードロール4の圧下力を増加させることも効果的であるが、圧下系の設備上限に制約がある場合も多く、また、圧延材3が高温で変形抵抗が小さい場合にはフィードロール4の圧下力により減肉が生じ、プラネタリミル10での板厚変動の要因にもなる場合もある。
In addition, to prevent the feed rolls 4 from slipping at the entry side of the rolling mill, it is also effective to increase the rolling force of the feed rolls 4, but there are often restrictions on the upper limit of the rolling system equipment, and when the rolled
以上のように、圧延機出側での圧延材速度をワークロール1の圧延速度が上回るように、ワークロール1の自転速度を設定することによって、ワークロール1と圧延材3の表面とのすべり方向を常に一定として、入側押し込み力の反力を安定的に軽減することができる。その結果、圧延方法として、実施形態に係るワークロール1の速度設定方法を用いて設定した圧延速度でプラネタリミル10により圧延材3を圧延する圧延方法を採用することにより、圧延機入側でのフィードロール4のスリップを回避して、安定的な圧延が可能となる。また、前記圧延方法を用いて、熱延鋼板や厚鋼板や冷延鋼板などの圧延鋼板を製造することにより、圧延鋼板に表面疵などの表面欠陥が生じるのを抑制して安定的な圧延鋼板の製造を効率よく行うことができる。
As described above, by setting the rotation speed of the
以下に本発明の実施例を示す。ここでは、本発明を熱延鋼板の熱間圧延ラインに適用した実施例について説明する。 An embodiment of the present invention is shown below. Here, we explain an embodiment in which the present invention is applied to a hot rolling line for hot-rolled steel sheets.
本実施例の圧延設備は、図1に示した圧延設備と同様の構成であり、ロール直径500[mm]、公転包絡径2000[mm]のワークロール1を上下4本ずつ有するロールキャスト式のプラネタリミル10にて、板厚200[mm]の一般低炭素鋼からなる圧延材3を圧延する。圧延機上流側には、圧延材3を圧延機に送り込むフィードロール4A,4Bが配置されている。圧延機下流側には、圧延材速度を測定するメジャーリングロール5A,5Bが配置されている。フィードロール4の速度設定は5[mpm]であり、また、圧延機出側の板厚が50[mm]となるように上下のワークロールギャップを調整した。また、ワークロール1の公転速度は、ワークロール公転包絡径上で628[mpm]と設定した。図7に示すように、圧延機出側での圧延材速度は、5[mpm]~70[mpm]の間で周期的な変動をしており、この場合、圧延材速度の最大値は70[mpm]となる。
The rolling equipment of this embodiment has the same configuration as the rolling equipment shown in FIG. 1, and a roll-cast type
図8に示すように、フィードロール4の圧下力とワークロール1の圧延速度を変更し、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップ発生有無を調査した。このとき、ワークロール1の公転速度は628[mpm]で固定であり、ワークロール1の自転速度のみを変更している。
As shown in Figure 8, the rolling force of the feed roll 4 and the rolling speed of the
ワークロール1の圧延速度が圧延材3の圧延速度よりも常に低い場合、つまり最低速度よりも低い場合は、フィードロール4Aとフィードロール4Bとによる圧延材3の拘束力が圧延機入側での必要な押し込み力よりも小さく、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップが発生した。また、圧延材3の圧延速度の変動の中間程度にワークロール1の圧延速度を設定した場合にも、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップが発生した。一方で、ワークロール1の圧延速度が圧延材3の最高速度よりも大きい場合には、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップは発生しなかった。さらに、フィードロール4の圧下力が極端に小さい場合には、ワークロール1の圧延速度によらず、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップが生じた。これらの結果は、ワークロール1の圧延速度が圧延材3の最高速度に比べて大きい場合、ワークロール1と圧延材3とのすべり方向が、常に圧延材3を引き込む方向となるため、圧延機入側での必要な押し込み力が安定して軽減することを意味している。なお、本実施例の条件では、ワークロール1の圧延速度が120[mpm]を超えると、圧延材3に表面疵が生じた。
When the rolling speed of the
以上のように、ワークロール1の圧延速度が圧延機出側での圧延材速度を上回るように、ワークロール1の自転速度を設定することによって、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップが生じることなく安定した圧延が可能となる。
As described above, by setting the rotation speed of the
また、上記と同じ熱間圧延ラインにて、上記数式(1)~数式(6)の予測計算式を用いて求めた圧延機出側での圧延材速度に応じて、ワークロール1の自転速度を決定し圧延を行った。図9に、その際のスリップ発生有無を調査した結果を示す。なお、圧延材3は、板厚220[mm]の一般低炭素鋼であり、出側板厚が60[mm]となるよう上下ワークロールギャップを調整した。また、フィードロール4の回転速度は5[mpm]であり、ワークロール1の公転速度は628[mpm]である。このとき、圧延機出側での圧延材速度v1は、上記数式(3)から算出することができる。
In addition, in the same hot rolling line as above, the rotation speed of the
ここで、ワークロール接触時間/回転周期aは、上記数式(4)から算出することができるため、圧延機出側での圧延材速度v1は57[mpm」となる。 Here, the work roll contact time/rotation period a can be calculated from the above formula (4), so the rolling material speed v1 at the delivery side of the rolling mill is 57 mpm.
また、ワークロール1の公転速度を固定し、ワークロール1の自転速度を変更して圧延を行い、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップの発生有無を調査したところ、ワークロール1の圧延速度を圧延機出側での圧延材速度よりも大きく設定することによって、圧延材3の表面でのフィードロール4のスリップの発生が生じないことが分かった。
In addition, when rolling was performed with the revolution speed of the
以上の結果のように、ワークロール1の自転速度を設定することによって、熱間圧延の大圧下条件においても、圧延に必要な入側押し込み力を軽減し、圧延機入側でのフィードロール4A,4Bのスリップを回避して、安定的な圧延を実現することができる。
As shown by the above results, by setting the rotation speed of the
1,1A,1B ワークロール
2A,2B 公転軸
3 圧延材
4A,4B フィードロール
5A,5B メジャーリングロール
10 プラネタリミル
1, 1A, 1B Work rolls 2A,
Claims (6)
前記プラネタリミルよりも前記圧延材の移動方向で上流側に配置された、前記圧延材を搬送するためのフィードロールと、
を備え、
圧延後の圧延材速度の最大値よりも、前記ワークロールの公転速度と前記ワークロールの自転速度とから決定される圧延速度が高速であることを特徴とする圧延設備。 a planetary mill that rolls a rolled material using two or more work rolls that are disposed around each of a pair of main shafts that are disposed opposite each other with the rolled material therebetween;
a feed roll for conveying the rolled material, the feed roll being disposed upstream of the planetary mill in a moving direction of the rolled material;
Equipped with
1. A rolling facility comprising: a rolling speed determined by the revolution speed of said work rolls and the rotation speed of said work rolls, said rolling speed being faster than a maximum speed of the rolled material after rolling.
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