JPH01249209A - 冷間圧延における圧延板表面粗度の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、冷間圧延中においても圧延板の表面粗度を
有利に制御できる方法に関するのもである。

（従来の技術） 一般に各種材料の表面粗度は、単に表面の美観のみなら
ずその材料の機械的性質や物理的性質に深く関係してい
る。例えば鉄鋼の分野において、冷間圧延後の材料とく
にステンレス鋼板や方向性けい素鋼板、表面処理鋼板な
どでは、その表面粗度は重要な品質項目である。すなわ
ちステンレス鋼板においては、板面粗度が大きいと表面
光沢が低下するために好ましくなく、また方向性けい素
鋼板においても板面粗度が大きいと磁気特性の劣化を招
くために好ましくない。

さらに表面処理鋼板では、めっき性、塗装性などの面か
ら適切な板面粗度が必要とされる。

ところで通常の圧延においては、ロールの表面粗度変化
や素材の表面粗さ変化などに起因して圧延後の板面粗度
が目標値を外れることがあったが、従来は、冷間圧延ラ
イン内に板面粗さを測定する機器がなかったこともあっ
て、圧延中における板面粗度がわからないまま圧延を続
行し、上述したような板面粗度の目標値からの逸脱は圧
延終了後に判明したため、製品歩留りの低下や納期遅れ
などの問題が生じる場合があった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、圧延
中の板面粗度を正確に把持し、かつ目標値となるように
的確に制御することができる冷間圧延における圧延板表
面粗度の制御方法を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、圧延機の出側にて圧延板の表面粗
度を常時測定しておき、この実測板面粗度が予め設定し
ておいた目標板面粗度を逸脱した場合に、圧延ロールの
周速、圧延油の流量および圧延油の濃度のうち少なくと
もいずれか一つを調整して板面粗度を目標範囲内に収め
ることからなる冷間圧延における圧延板表面粗度の制御
方法である。

この発明において、圧延機の出側に設置する粗度計は、
非接触式である必要がある。というのは従来のような接
触式の粗度計では、圧延機の出側のような５００ｍｐｍ
を超える高速での測定は困難であるだけでなく、機械的
な故障が発生し易く、また圧延後の板表面が傷付くとい
う問題も発生するからである。

ここに非接触式の板面粗度測定装置としては、例えば特
開昭６０−２０１２０４号公報に示されるような「表面
性状測定装置」が有効に使用できる。この装置は、光学
的な手法により不規則面の表面粗度情報に関する統計的
性質を測定する方法であるので、上掲したような問題が
発生ずるおそれはない。

第１図ａ、ｂにそれぞれ、この発明の実施に用いて好適
な圧延設備を模式で示す。同図ａはタンデム圧延の場合
、同図すはリバース圧延の場合である。

図中番号ｌは圧延スタンド、２は圧延機の出側に設置し
た非接触式の粗度計、３は制御量演算器、４は制御装置
、そして５が圧延板である。

以下、この発明に従う表面粗度の制御要領を具体的に説
明する。

さて冷間圧延中、非接触粗度計２より出力された実測板
面粗度Ｒａとあらかじめ設定された目標板面粗度Ｒａと
を制御量演算器３に入力する。この制御量演算器３では
、実測板面粗度Ｒａ、目標板面１１１度Ｒａならびにロ
ール速度、圧延油流量、圧延油濃度の現在の値から、板
面粗度を目標値とするための、圧延油流量、圧延油濃度
およびロール周速の各変更量ならびにそれらの組合せを
演算し、制御装置４に出力する。この制御装置４では、
圧延油流量、濃度およびロール周速が指定された変更量
となるように、流量調整弁の開度調整、濃度増大のため
の圧延油の補給又は濃度低下のための希釈水の補給およ
びミルモータ回転数の調整の少なくともいずれか一つを
行うのである。

もし上記の処理で、目標板面粗度が得られなかった場合
には板面粗度が目標値となるように上記をくり返して実
行する。

なお、タンデムミルの場合、スタンド毎に圧延油のタン
ク、ポンプ、配管、流量調整弁等が完全に別系統になっ
ていれば、スタンド毎に圧延油の濃度調整及び流量調整
が可能である。しかしながらタンクやポンプが別系統に
なっていない場合、スタンド毎の圧延油の濃度調整はで
きないけれども、流Ｍ調整弁を各スタンド毎に設定する
ことにより、圧延油の流Ｍ調整は各スタンド毎に可能で
ある。

各スタンド毎に圧延油の濃度、流量が調整できる場合、
目標板面粗度に対する偏差が小さい場合は１つのスタン
ドで制御することも可能ではあるが、その範囲を越えて
いる場合には、制御スタンドを増やす。この判断は制御
量演算器３で行なう。

（作　用） 各制御量には以下に述べるような制限がありこれらの範
囲内で変更することができる。

「圧延油流量」は、リサーキュレーション方式の場合ロ
ールの冷却も兼ねるため最小量が存在し、一方最大量は
設備仕様で決まってくる。

「圧延油の濃度Ｊは、圧延性との関係で最小濃度が存在
し、一方ロールと板のスリップ限界から最大濃度が決ま
る。

「ロール周速」は、圧延機の設備仕様により最大速度が
決まっている。またモータの容量が決まっているので、
圧延機の板厚、板幅、変形抵抗により圧延できる最高速
度がそれぞれ決まってくる。

なお圧延速度を大きくした方が生産性が上がるので、−
船釣には大きくした方が良い。

「圧延油流量」は、流量調整弁の開度を調整することに
よって短時間で変えられるが、圧延油濃度はりサーキュ
レーション方式の場合大容量のタンク内で濃度調整を行
うため数分の時間を要し、時間遅れが大きい。

この点ロール周速は、ミルモータの回転数を変化させる
ことにより変えられるので最も時間遅れが小さい。

従ってたとえばリサーキュレーション方式の場合、板面
粗度を目標粗度とするためには、まず第１に圧延油流量
調整を行なう。これで調整できない場合にはさらにロー
ル周速の調整を行なう。ロール周速の調整を行なうと圧
延速度が小さくなり、生産性に問題が生じる場合には、
さらに圧延油の濃度調整を行なう。

第２図に、ロール径：３５０ｍｍ、初期ロール表面粗度
：０．１μｍ　Ｒａの圧延ロールをそなえる３スタンド
タンデムミルにおいて、初期の圧延油粘度＝１５ｃｓ　
ｔ１５０°Ｃの条件下で板厚：０．６４ｍｍから板厚：
０．２３柵まで圧延したときの、圧延板の板面粗度に及
ばずロール周速、圧延油流量および圧延油濃度の影響に
ついて調べた結果を整理して示す。

同図より明らかなように、ロール周速、圧延油流量およ
び圧延油濃度を種々変更することにより板面粗度を適宜
に制御できる。

（実施例） 第３図ａ、ｂ、ｃに、ロール径：３５０＋ｎ＋ｎ、初期
ロール表面粗度：Ｑ、１μｍＲａ、圧延油粘度；８ｃｓ
ｔ１５０°Ｃの条件で、板厚：０．６４ｍｍの板材を０
．２３ｍｍまで３スタンドタンデムミルによって冷間圧
延する場合の、圧延油流量、濃度およびロール周速の制
御範囲と、その範囲内での各制御ｉｘの板面粗度に対す
る影響係数△Ｒａ／△Ｘをそれぞれ示す。

なお同図ａ、ｂは、圧延速度：　１００１００Ｏにおい
てそれぞれ、圧延油流量および圧延油濃度を変更した場
合、また同図Ｃは圧延油流量：　２０００　Ｅ　／ｍｉ
ｎ、圧延油濃度＝２％においてロール周速を変更した場
合における板面粗度変化量である。

さて今、目標板面粗度：０．２１ＩｍＲａに対して、ロ
ール周速：　１１０００ｉｐ　、圧延油流ｉｔ　：　２
０００１　／ｍｉｎ、圧延油濃度：２％の条件下におけ
る実測板面粗度が０．４μｍ　Ｒａであった場合につい
て考えると、目標板面粗度に対する偏差二０．２μｍを
解消するためには、各スタンドの圧延油流量を１０００
１　／ｍｉｎにすると共に、第３スタンドのロール周速
を８７５ｍｐｍとすればよい。

というのは圧延油流量を２０００→１０００　ｅ　／ｍ
ｉｎにすることにより、板面粗度は ０．１５ｘｌ／１０００ｘ（２０００−１０００）　＝
０．１５μｍ　Ｒａ減少し、また第３スタンドのロール
周速を１０００→８７５ｍｐｍとすることにより、 ０．０４　Ｘ　１／１００　Ｘ　（１０００−８７５）
　＝０．０５　ｇ　ｍ　Ｒａ減少し、合計すると粗度偏
差をＯにすることができるからである。

さらにロール速度を８７５→１００１００Ｏに戻したい
場合には、圧延油濃度を２→１．５％に低下させること
により、 ０、ＩＸ（２１，５）−０，０５μｍ　Ｒａ減少できる
のでロール周速を１００１００Ｏに増大しても、板面粗
度は目標粗度の０．２μｍ　Ｒａに保持できるのである
。

第４図に、実際に上記の制御を行った場合の、板面粗度
の変化を示す。

同図より明らかなように、この発明に従い板面粗度を制
御することによって、冷延板の板面粗度を目標値内に収
めることができた。

以上実施例では、第１に圧延油の流量調整を行う場合に
ついて述べたが、ロール周速が大きくなる場合や、生産
に余裕がある場合には、ロール周速制御を第１に行なっ
ても良いのはいうまでもない。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、冷間圧延中に板面粗度が適
正範囲を逸脱したとしても、迅速かつ簡便に目標粗度に
制御できるので、品質」二の向上、製品歩留りの向上、
納期の短縮が有利に実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ、この発明の実施に用いて好適
な圧延設備の模式図、 第２図は、板面粗度に及ぼすロール周速、圧延油流星お
よび圧延油濃度の影響を示したグラフ、第３図ａ、ｂ、
ｃはそれぞれ制御要因である圧延油流量、圧延油濃度お
よびロール周速につき、それらの制御可能範囲と各制御
量の板面粗度に対する影響度を示したグラフ、 第４図は、この発明に従い板面粗度制御を行った場合の
実測板面粗度の推移を示したグラフである。 １・・・圧延スタンド　　　２・・・非接触式の粗度計
３・・・制御量演算器　　　４・・・制御装置５・・・
圧延機 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧延機の出側にて圧延板の表面粗度を常時測定して
   おき、この実測板面粗度が予め設定しておいた目標板面
   粗度を逸脱した場合に、圧延ロールの周速、圧延油の流
   量および圧延油の濃度のうち少なくともいずれか一つを
   調整して板面粗度を目標範囲内に収めることを特徴とす
   る冷間圧延における圧延板表面粗度の制御方法。