JPH02251302A - 厚鋼板端部成形制御方法 - 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］ この発明は厚板圧延を行う際に発生するシーム疵、Ｉ！
込疵な低減可能な厚鋼板端部成形制御方法に関するもの
である。

［従来の技術］ スラブを熱間圧延により厚板に加工する場合、例えば；
第８図に示すような圧延プロセスによっている。この圧
延プロセスは成形圧延、巾出し圧延、厚み出し圧延の４
段階から成っている。

スラブ３０は搬送方向に所定の長さを有し、搬送方向に
直交する方向に所定のＩｌｌを有し、長さ方向の面がス
ラブ側面図になっている。スラブ３０は、まず長さ方向
に対し、圧延ロール４１によって成形圧延が行われてる
。ついで、成形圧延されたスラブ３０ａを水平方向に９
０度回転させた後、圧延ロール４１によって巾方向に対
し巾出し圧延を実施する。この後、巾出し圧延されたス
ラブ３０ｂを水平方向に９０度回転させ、長さ方向を圧
延方向にして圧延機に送り込み、厚み出し圧延を行い厚
板３０ｃを得る。尚、スラブ３０の厚みに応じて２パス
或いは３パスによる圧延が行われる。

上記の工程による圧延に際しては、スラブの端部か、成
形圧延時及び厚み出し圧延時には巾広がりを生じ、巾出
し圧延時には鋼板表層部及び板厚方向中央部の伸び差を
生じる。この結果、第９図及び第１０図に示すように、
圧延疵（シーム疵４２及び捲込紙４３）を発生する。巾
広がり並びに鋼板表層部及び板厚方向中央部の伸び差に
起因してシーム疵は板の厚み方向に割れ目状に発生し、
かつ板長平方向に形成される疵であり、捲込紙は端部両
端より中心部に回り込むように発生する疵である（尚、
第１Ｏ図中のΔ１．は捲込疵量であり、ΔｆＬｓはシー
ム疵量である）。

このような圧延疵は、従来、除去するための確立された
技術が無かったため、エツジトリミング量を大きくして
いた。即ち、第１１図に示す如く、圧延疵が成形品内に
発生することが無いように、圧延及び剪断工程能力補償
分以上にサイド部トリミング量Ｓを大きくしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記した従来の厚板圧延方法では、余裕を見て
サイド部トリミング量Ｓを大きくする必要かあり１歩留
り低下を避けることかできなかった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、シーム疵及び捲込紙を低減して、歩留り向上が図
れるようにした厚板の圧延制御方法を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は加熱炉より供
給される前記スラブの両側の上縁部及び下縁部に垂直ロ
ールによって面取りを施し、次に粗圧延機によってスラ
ブの長子方向の中央部の板厚と両端部の板厚とに差異を
もたせて粗圧延を行うようにしたものである。

また、厚板の仕上がり時の矩形性を良くするために、垂
直ロールによる端部成形の際、スラブの両端部に対し中
央部の成形トルクを大きくすることが望ましい。

［作用］ 上記手段によれば、粗圧延に先行して、後段の圧延によ
る圧延疵が最小になるようにスラブの端縁部が予め成形
される。従って、シーム疵及び捲込紙の低減が可能にな
る。また、端部成形時及び粗圧延時に中央部と両端部と
で巾の差異及び厚みに差異をもたせることで、巾プロフ
ィールを矩形にすることができ１歩留りが向上する。

［実施例］ 以下、第１図〜第７図を参照して本発明を具体的に説明
する。

第１図はこの発明を適用するに好適な圧延設備の主要部
の構成を示す概略構成図、第２図は第１図に示した端部
成形機の構造の詳細を示す正面図、第３図は第１図のセ
ンサの設置を示す説明図、第４図は端部成形機に用いら
れる垂直ロールの詳細を示す正面図、第５図は第１図の
圧延設備における圧延処理を説明する説明図、第６図は
この発明のスラブ端部成形のトルク付与説明図、第７図
は圧延系処理部の処理例を示すフローチャートである。

ｉｆ図に示すように、この実施例は従来構成による圧延
システムに、端部成形設備及びその制御設備を付加した
構成がとられている。第１図において、ｌは連続加熱炉
であり、搬入されてくるスラブ３０を圧延し易いように
加熱するものである。２は連続加熱炉ｌで加熱されたス
ラブ３０の長さをスラブ３０に接して回転するロールの
回転数から測定するメジャーロール、３はメジャーロー
ル２を通過したスラブ３０に対し端部成形のための圧延
を行う端部成形機であり、第２図の如くに構成されてい
る。４はスラブ３０の先端が端部成形機３の中心より手
前の所定位置に到達したことを検出するセンサである。

メジャーロール２．端部成形４Ｉ！３及びセンサ４は第
３図に示す位置関係に配設され、メジャーロール２及び
端部成形機３には、スラブ３０の移動状態に応じて１回
転するパルスゼネレータ（Ｐ　Ｌ　Ｇ　１−　Ｐ　Ｌ　
Ｇ　ａ）が設けられている。メジャーロール２と端部成
形機３の間にはセンサ４が配設され、その設置位置は端
部成形４Ｉ！３に対してＳの距離に設定されている。こ
のような構成により、スラブ３０の先端が連続加熱炉ｌ
側からＳの位置に到達したことをセンサ４で検出でき、
この時点からのＰ　Ｌ　Ｇ　１のパルス発生数をカウン
トすることにより、センサ４の位置から端部成形４１１
３のセンターへスラブ３０が到達するタイミングを把握
することができる。

５は端部成形されたスラブの表面のスケールな除去する
ためのバイトローリツク・スケール・ブレーカ（ＨＳＢ
）である、このＨＳＢ５の後段には、粗仕上げ圧延を行
う粗圧延機６．仕上げ圧延を行うフィニッシング・ミル
７及び製品に最終仕上げのための矯正を施す熱間矯正機
８が順次配設されている。熱間矯正機８には、製品のス
ラブの巾を計測する巾計９が設けられている。

端部成形＠３及び粗圧延機６は、メジャーロール２及び
センサ４の各出力信号及び不図示の加熱系よりの情報を
久方情報とする圧延系処理部１０によって制御される。

この圧延系処理部１ｏには、巾計９の出力信号をフィー
ドバック情報として入力する冷却系処理部１１が接続さ
れている。

圧延系処理部１０及び冷却系処理部１１は、主要な設備
毎に設けられる端末機としてのマイクロコンピュータ（
以下、マイコンという）と、これらマイコンを統括制御
するホストコンピュータより構成されている。各々は周
知のように、セントラル・プロセッシング・ユニット（
ｃｐｕ）、処理実行のためのプログラムを格納したリー
ド・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、データや演算結果を
記憶するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気
ディスク装置等の外部記憶装置、この外部記憶装置及び
他のマイコン或いはホストコンピュータとの接続を行う
ためのインターフェース、処理結果等を表示する表示装
置等を含んで構成されている。圧延系処理部１０は、端
部成形機３の垂直ロールの間隔調整を行うための各種の
演算を行う処理と、粗圧延機６に対し、粗圧延のための
圧延パターンを決定する処理等を実行する。さらに。

図示を省略しているが、連続加熱炉ｌにも同様の構成に
よる加熱系処理部が設けられている。

第２図に示すように、端部成形機３はスラブ３０の通過
高さの両側に配設されてスラブ３０の両側部を所定の形
状にする一対の垂直ロール１２、該垂直ロール１２を回
転自在に保持する保持部材１３．該保持部材１３をスラ
ブ方向へ移動または退避させる油圧シリンダ１４．垂直
ロール１２の下端に装着された傘歯車１５．該傘歯車１
５に直角方向から噛合する傘歯車１６．保持部材１３に
回転自在に支持されると共に内部が中空にされ、傘歯車
１６の回転軸として機能する軸継手１７．該軸継手１７
に同軸に内嵌されると共に軸継手１７と一体に回転する
回転軸１８．該回転軸１８に回転を伝達する駆動源とな
るモータ１９及び該モータ１９の回転を減速して軸継手
１７に伝達する減速機２０より成る。

一対の垂直ロール１２の間隔は油圧シリンダ１４の油圧
を調整することにより、スラブサイズに合わせて任意に
設定することができる。そして、垂直ロール１２には端
部成形時にモータ１９の回転が減速ＩＩ！２０．回転軸
１Ｂ、軸継手１７゜傘歯車１６．傘歯車１５を介して伝
達される。

垂直ロール１２は第４図に示すように、糸巻型を成し、
胴部１２ａとその両側に設けられた鍔部１２ｂを主体に
構成され、胴部１２ａと鍔部１２ｂとの間に傾斜面１２
ｃが設けられている。傾斜面１２ｃは水平面に対し角度
θを有している。角度０は例えば３０°〜６０６に設定
され、実施上最良の結果が得られるようにする。角度θ
が上記の角度範囲外の場合、捲込紙やシーム疵を発生し
易くなる。

次に、以上の構成による実施例の動作を、第５図及び第
６図を参照して説明する。

板状のスラブ３０は連続加熱炉ｌによって所定の温度に
加熱され、メジャーロール２を介して端部成形機３へ送
り込まれる。圧延系処理部１０はセンサ４及びメジャー
ロール２のＰＬＯ，の出力によってスラブ３０の先端の
端部成形機３への到達を知り、比較的小さい加圧トルク
で油圧シリンダ１４を駆動し、第６図のし、を圧延する
。ついでＰＬＧ、によってり、の通過を検知すると、油
圧シリンダ１４の加圧トルクを大きくし、Ｌ２の距離を
圧延する（このＬ２はＰＬＧ、の発生パルス数から知れ
る）、Ｌ２の終了が検知されると、再び油圧シリンダ１
４の加圧トルクを小さくして圧延する。このように、ス
ラブ３０は端部成形機３内を通過する過程で第６図のよ
うに、３段階に分けて圧延され、第５図（イ）のように
、上面から見ると″１′″字型を成し、かつ第４図のよ
うに垂直ロール１２が傾斜面１２ｃを有するために、両
側の上端縁が（垂直方向にす、、、水平方向にａ□）カ
ットされた状態になる。

ここで、油圧シリンダ１４によって垂直ロール１２に付
与される荷重トルクは、成形機の負荷限界を越えないよ
うに最適な値に設定する必要がある。このトルクの演算
は、圧延系処理部１０によって第７図のように実施され
る。

まず、コーナカット型成形量Ｃｃ、ロール系、圧延速度
Ｖ、圧延温度Ｔ、スラブサイズ、炭素当量Ｃ等のデータ
が入力される（ステップ３１）、このデータに基づいて
圧延による断面減少量Ｆ１等価巾圧下量Δｂ、圧下率γ
の各々を演算する（ステップ３２）、また、変形抵抗に
、を計算する（ステップ３３）と共に、カリバ一部周速
差Δ■、摩擦係数鉢の各々を計算する（ステップ３４）
。

ステップ３２による計算結果を用いて圧下力関数Ｑ　ｐ
ｖが次式に示されるように計算される（ステップ３５）
。

Ｑｐｖ−１，９６２＋　（ｏ−０６２／ｍｖ）（但し、
ｍｖ：形状比） この計算結果に基づいて成形反力Ｐが次式により計算さ
れる（ステップ３６）。

Ｐ＝に、・Ｑｐｖ−１ｄｈ この計算結果及びステップ３３の計算結果に基づいてス
テップ３７により、変形仕事量Ｎ１が次式により計算さ
れる（ステップ３７）。

Ｎ　ａ−’Ｑ　’（Ｆ−Ｋｍ・Ｑｐｖ−Ｖ　）／１０２
また、ステップ３４及び３６の各計算結果に基づいて摩
擦仕事量Ｎ５を次式により計算する（ステップ３Ｂ）。

Ｎｓ　−（２Ｐ−ｇ　・ｖ）／１０２ さらに、この計算結果及びステップ３７の計算結果に基
づいて、全仕事量ＮＴを計算する（ステップ３９）。

ＮＴ＝Ｎ、＋Ｎｓ さらに、ステップ３９による計算結果を用いて成形トル
クＴを次式により計算する（ステップ４０）。

Ｔ−９７４ｘＮＴ／Ｎ （但し、Ｎ：ロール回転数） この計算による成形トルクＴを用いて油圧シリンダ１４
の駆動部（不図示）を制御し、垂直ロール１２による最
適な押圧力が、スラブ３０に対して付与されるようにす
る。

次に、端部成形が行われたスラブ３０はＨ３Ｂ５の設置
位置へ送られ、水圧によってスラブ表面のスケールが除
去される。これにより、後段の圧延における疵の発生原
因を排除することができる。ＨＳＢ５を通過したスラブ
３０は、以後、粗圧延ａ６で複数のパスを行い、その過
程でスラブ３０の中央部と投手力向の両端部とに板厚に
差異をもたせる圧延（ロール荷重を変化させて行う）。

９０°回転させて巾方向に行う圧延等を実施し、第５図
の（ロ）〜（ニ）のような粗圧延を実施する。ついで、
フィニッシング・ミル７によって、第５図（ホ）に示す
仕上げ圧延を実施する。さらに、仕上げ圧延されたスラ
ブ３０に対し１表面の平坦度を出すため、熱間矯正Ｊａ
８によって矯正処理を施す、この後、巾計９によって製
品のスラブの巾を計測する。

巾計９による計測結果は、冷却系処理部１１によって仕
上げ巾が予め定めた基準値内にあるか否かが判定される
。基準値外にある場合、その情報は圧延系処理部１０に
フィードバックされる。圧延系処理部１０は１次回以後
の巾計側結果が最適になるように圧延量を可変する。

尚、垂直ロールの傾斜面の頂点間（頂部の接点間）の距
離は、スラブ厚に一致させることが望ましい。そして、
スラブ厚の変化に対応させるため、前記した形状の垂直
ロールをロール軸方向に複数個設けることもできる。こ
のようにすることによって、ロール組替えを行うこと無
く、被圧延材の厚みの変化に対応することができる。

以上、本発明によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のでは無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明は上記の通り構成されているので、次に記載する
効果を奏する。

請求項（１）の厚板の圧延制御方法においては、加熱炉
より供給される前記スラブの両側の上縁部及び下縁部に
垂直ロールによって面取りを施し、次に粗圧延機によっ
てスラブの長手方向の中央部の板圧と両端部の板圧とに
差異をもたせて粗圧延を行うようにしたので、圧延量を
最小にすることができ、歩留り向上を図ることができる
。また、最終時の厚板の矩形化も良好になる。

請求項（２）の厚板の圧延制御方法においては、垂直ロ
ールによる端部成形の際、スラブの両端部に対し中央部
の成形トルクを大きくするようにしたので、厚板の仕上
げり時の矩形性をさらに良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用するに好適な圧延設備の主要部
の構成を示す概略構成図、第２図は第１図に示した端部
成形機の構造の詳細を示す正面図、第３図は第１図のセ
ンサの設置を示す説明図、第４図は端部成形機に用いら
れる垂直ロールの詳細を示す正面図、第５図は第１図の
圧延設備における圧延処理を説明する説明図、第６図は
この発明のスラブ端部成形のトルク付与説明図、第７図
は圧延系処理部の処理例を示すフローチャート第８図は
従来の圧延設備の圧延プロセスを示す説明図、第９図及
び第１０図はシーム疵及び捲込疵の発生状況を示す説明
図、第１１図は従来のサイト部トリミング量Ｓの設定を
示す説明図である。 図中。 ｌ：連続加熱炉 ３：端部成形機 ６：粗圧延機 ９：巾計 １１：冷却系処理部 ３０ニスラブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延用スラブを厚板に圧延する際に、加熱炉
   と粗圧延機との間に、ロール軸と直交する面に対して３
   ０°〜６０°傾斜させた１対の斜面及びこの斜面に継続
   して、その下側にロール軸と直交する面に対して１０°
   〜２０°傾斜させた１対の斜面を有する糸巻型の垂直ロ
   ールを設けて、上記熱間圧延用スラブの端部成形量を合
   計の成形量が２０ｍｍ〜８０ｍｍとなるように、１パス
   または複数パス圧延し、さらに粗圧延機では、上記熱間
   圧延用スラブを圧延レ、かつ上記熱間圧延用スラブの端
   部と端部以外の部分との板厚に偏差を付与することを特
   徴とする厚鋼板端部成形制御方法。
2. （２）熱間圧延用スラブを厚板に圧延する際に、加熱炉
   と粗圧延機との間に、ロール軸と直交する一面に対して
   ３０°〜６０°傾斜させた１対の斜面及びこの斜面に継
   続して、その外側にロール軸と直交する面に対して１０
   °〜２０°傾斜させた１対の斜面を有する糸巻型の垂直
   ロールを設けて、前記２つの継続する斜面の各接点間距
   離を被圧延材の厚みと等しくすると共に、上記熱間圧延
   用スラブの端部成形量を合計の成形量が２０ｍｍ〜８０
   ｍｍとなるように、１パスまたは複数パス圧延し、さら
   に粗圧延機では、上記熱間圧延用スラブを粗圧延し、か
   つ上記熱間圧延用スラブの端部と端部以外の部分との板
   厚に偏差を付与することを特徴とする厚鋼板端部成形制
   御方法。