JPH03275204A - 熱延鋼板のエッジドロップ低減圧延方法 - 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） 本発明は、熱間圧延における熱延綱板のエツジドロップ
低減圧延方法に関し、さらに詳しくは、熱間圧延後の製
品の板幅端部の板厚が急激に薄くなるエツジドロップの
発生を低減することができる熱延鋼板のエツジドロップ
低減圧延方法に関するも（１）である。

（従来の技術） 近年、熱延鋼板における製品寸法の高精度化が求められ
ており、かかるニーズから板幅方向の板厚分布を表わす
板クラウンを小さくすることが重要視されている。すな
わち、熱延鋼板の寸法品質という観点からは、熱延鋼板
の断面形状は完全な矩形であることが望ましい。

通常、仕上圧延後の熱延鋼板の幅方向についての板厚分
布は凸状となり、その幅方向の端部に近づくほど板厚が
薄くなり、特に幅方向の端部（エツジ部）近傍では、急
激に板厚が薄くなる。このエツジ部における急激な板厚
の変化現象をエツジドロップというが、このエツジドロ
ップが仮クラウンを大きくする原因のかなりの割合を占
めている。したがって、熱延鋼板の板クラウンを小さく
し、板厚の精度を上げるためにはエツジドロップを小さ
くすることが重要である。

ところで、このエツジドロップは、主にワークロールの
偏平変形に起因して発生ずると言われている。すなわち
、熱延鋼板の圧延時では、その幅方向の中央部に付与さ
れる荷重に比べ、エツジ近傍に付与される荷重が小さく
、また、エツジより外側に位置するワークロールには、
荷重が作用しない（１）で、幅方向の中央部におけるワ
ークロールの偏平に比べると、エツジ部における偏平が
小さくなり、その結果、エツジ部の板厚が薄くなるわけ
である。

したがって、このエツジドロップを低減することができ
る圧延方法としては、 ■偏平しにくい小径の゛ノークロールを用いる方法、■
第２図に示したように、バックアップロール３とそのバ
レル端部にテーパを設けたワークロル２．２を用い、熱
延鋼板である圧延材１の板幅に応して、板幅方向の端部
にワークロール２゜２のテーパ部が位置するように前記
ワークロール２．２をシフトする方法 等が従来より知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの従来の技術では、熱延鋼板のエツジド
ロップを確実に解消することはできない。

すなわち、前記のに示した方法において、効果的にエツ
ジドロップを低減するためには、ワークロールの直径を
３００　ｍｍ程度と現状のワークロールの直径の約２程
度に小径化する必要があり、現在の技術ではこのような
小径のワークロールの適用は不可能である。

また、前記■に示したテーパ付ワークロールをシフトす
る方法では、圧延量の増加に伴いワークロールが摩耗し
て前記テーパ部の形状が崩れるため、安定的にエツジド
ロップの低減を図ることは困難である。

したがって、従来から板クラウンの小さい熱延鋼板を製
造する場合には、エツジ部を除いた幅方向の中央領域に
おける板クラウンが極力小さくなるように圧延し、圧延
後に板クラウンが局部的に大きなエツジ部をトリムする
方法を採用せざるを得す、製品歩留が低下し、かつ製造
コストが上昇してしまうという問題があった。

ここに、本発明の目的は、エツジトリムを必要とせず、
高歩留かつ低コストで、板クラウンの小さい熱延鋼板を
既存の設備で安定して製造することができる熱延鋼板の
エツジドロップ低減圧延方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決するため種々検副を重ね
た。

前述したように、エツジドロップは圧延荷重が小さくな
る板幅方向の端部におけるワークロールの偏平量が小さ
くなるために発生ずることから、上記課題を解決するた
めには、本発明者らはエツジ近傍の圧延荷重を増加させ
れば良いと考えた。

このための具体的な手段としては、圧延前における熱延
鋼板の幅方向における板厚分布、すなわち圧延前におけ
る熱延鋼板の断面形状を凹状として圧延を行うことによ
り、エツジ部の圧下率を上げる手段を考えた。この手段
によれば、圧下率の増加だけでなく、幅方向の中央部に
おける伸びに比較して、エツジ部における伸びが大きく
なり、さらにエツジ部における伸びが拘束される影響で
圧延方向についての圧縮力が加わり圧延荷重の増加量が
大きくなることとなる。

しかし、圧延前の被圧延材の断面形状を凹状にしておき
圧延を行うと、圧延後に目標の板クラウンを有する熱延
綱板としたときに、エツジの伸びが大きくなっているた
めに、得られる製品に、いわゆる耳波という平坦不良が
生してしまう。

したがって、単に板クラウンが小さな熱延鋼板を得られ
ればよいというも（１）ではなく、板クラウンが小さく
、かつ平坦度も優れた熱延鋼板を得ることができる技術
の開発を行うことが重要であるとの認識に立って、本発
明者らはさらに検討を重ねた。

ところで、これまで平坦度が優れた熱延鋼板を安定的に
圧延して得るためには、仮クラウン／板厚で定義される
仮クラウン比率を大きく変化させないようにして圧延を
行うことが重要であるとされてきた。すなわち、板クラ
ウン比率を大きく増加させて圧延を行うと、耳波と呼ば
れる板端に波が生しる平坦度不良が発生し、板クラウン
比率を減少させると板幅中央に波が生しる平坦不良が発
生する。

このため、現在の熱延鋼板の仕上圧延工程では、各スタ
ンドで平坦不良が生しないように上流スタンドから徐々
に板クラウン比率を変化させて、最終スタンドで目標の
板クラウン比率となるように圧延を行っている。

例えば、板厚３ｍｍ、板クラウン６０／７＋１１の製品
を圧延する場合、板厚が１５ｍｍ程度となる仕上ミル第
１スタンド出側では２００〜３００ｐの板クラウンに圧
延している。

同様の考え方で、製品板クラウンを３０／Ｊ］ｎにしよ
うとすると、第１スタンド出側板クラウンは１００〜１
５０　ｐ４こすれば良いことになるが、実際には、製品
には４０／Ｊｌｎ程度のエツジドロップが発生し、板ク
ラウンを４０ｕｎ以下にすることは不可能である。

そこで、本発明者はこのような大きな板クラウンから徐
々に小さな板クラウンに圧延するような従来の圧延方法
を詳細に調査・検討したところ、（ａ）大きな板クラウ
ンを有する圧延材を圧延するとエツジドロップが大きく
なり、このエツジドロップが下流スタンドで圧延するた
びに伝播し、最終製品における板クラウンＧこ対してエ
ツジドロップの占める割合が大となること、 （ｂ）最終スタンド前でエツジの板厚の厚い材料に圧延
した後、最終スタンドで圧延を行うと、平坦度の不良が
発生して圧延が不可能となることを知見した。

このような知見に基づいて、本発明者はさらに横側を重
ねた結果、熱延鋼板の仕上げ圧延ミルを上流スタンド群
と下流スタンド群とに分け、前記上流スタンド群の最下
流スタンド出側で平坦度が良好な目標板クラウン比率に
圧延した後、前記下流スタンド群で平坦度を崩し、目標
板クラウン比率よりかなり小さな板クラウン比率に圧延
しても、最終スタンドで再び目標板クラウン比率に圧延
すれば、平坦度は崩れず、かつ、エツジドロップが小さ
くなることを知見して、本発明を完成するに至った。

ここに、本発明の要旨とするところは、熱延鋼帯の圧延
において、複数スタンドからなる熱間圧延仕上砧ルを圧
延条件が下式（１）で示される範囲にある上流スタンド
群と、それ以降の下流スタンド群に分けること、 上流スタンド群内の最下流スタンド出側の圧延材が、下
式（２）で定義される急峻度λが−０，、Ｏ１５≦λ≦
０．０１５の範囲でかつ、下式（３）で定義される板ク
ラウン比率γが製品目標板クラウン比率になるように圧
延すること、 下流スタンド群では、各スタンド出側急峻度λが〜０．
１≦λの範囲で各スタンド入側板クラウン比率に比べて
出側板クラウン比率が小さくなるように圧延すること、 下流スタンド群の最下流スタンド、すなわち仕上ミル最
終スタンドで、出側板クラウンが製品目標板クラウン比
率になるように圧延することを特徴とする熱延鋼板のエ
ツジドロップ低減圧延方法である。

Ｗ／ｊ２ｄ　＜３０　　・・・■ Ｗ：板幅、ｌｄ：投影接触長 λ−δ／ｌ　　・・・■ δ：波高さ（ただし耳波は正、中伸びは負とする） Ｉ！、：１波長分の板長 Ｔ＝ｃ／ｈｃ　　　・・・■ Ｃ：板クラウン、ｈｃ：板幅中央の板厚（作用） 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

まず、本発明における熱間圧延仕上げミルの上流スタン
ド群での目標板クラウン比率への圧延について説明する
。

第３図は、仮クラウン比率を変化させた場合の平坦不良
発生の容易さを示す図である。Ｗ／ｉは、圧延条件を示
すパラメータであり、λは急峻度（■弐定義、第４図参
照）、Δγは出側板クラウン比率から入側板クラウン比
率を引いた板クラウン比率変化を表わす。パラメータη
−２，４７λ２／ΔＴは、平坦不良の発生しやすさを示
すパラメータであり、η−１の場合は、板クラウン比率
変化がすべて平坦に現われる。すなわち、Δｒ＝１％の
とき、急峻度が の耳波が発生する。一方、η−〇の場合は、板クラウン
比率をいくら変化させても急峻度はＯであることを意味
する。従って、パラメータηが小さい圧延条件で目標の
板クラウン比率に変化させれば平坦不良のない圧延が可
能となる。また、ηが１に近ければ、板クラウン比率に
応して、一義的に平坦度が決まる。言い換えれば、板ク
ラウン比率を変化させて、平坦をくずしても、もとの板
クラウン比率にもどせば、再び平坦となることを意味し
ている。

第３図から明らかなようにＷ／ｉ≧３０では、η≧０，
９　となり、はぼη−１の場合と同様であり、平坦不良
無しに板クラウン比率を変化させるためには、Ｗ＃！ｄ
＜３０でなければならない。通常の仕上圧延では、Ｗ＃
！ｄ＜３０となるのは、仕上ミルの第１〜第４スタンド
であり、これらのスタンドが仕上上流スタンド群となる
。

従って、圧延条件にもよるが、おおよそ、仕上ミル第４
スタンド出側の板クラウン比率が製品目標板クラウン比
率になるように圧延すれば良い。

２ また第５スタンド以降の下流スタンド群では、ηが大き
いために第４スタンド出側の平坦度が、製品平坦度を決
定することになる（１）で、第４スタンド出側の平坦度
は、製品に許容される平坦度範囲、すなわち−０，０１
，５≦λ≦０．０１５にしなければならない。

次に下流スタンド群での圧延について説明する。

第５図は、最終スタンド圧延前の板クラウンと製品のエ
ツジドロップの関連を示した図である。

本図では、入側板クラウンとして、板端２５ｍｍ位置の
仮クラウンを、エツジドロップとして圧延後板端１０ｍ
ｍおよび５０ｍｍ位置での板クラウン差を用いた。

図から明らかなように、入側板クラウンが小さいほど、
エツジドロップが減少している。前述したように、エツ
ジ１川コツプは、ワークロールの偏平変形がエツジ部付
近で小さくなることが直接の原因であるから、製品のエ
ツジドロップを小さくするため乙こは最終圧延前の仮ク
ラウンを可能な限り小さくすれば良い。しかし、あまり
小さくしすぎると、中伸びの平坦不良が大きくなりすぎ
、波の山部や谷部がロールに引き込まれ、先行圧延部と
重なって圧延される二重がみ等、圧延トラブルの原因と
なる。このため、下流スタンド群での急峻度は−０，１
≦λ、好ましくは−０，１≦λ≦０．１の範囲内にしな
ければならない。

なお、第４図は、上述の急峻度λおよび板クラウンＣの
それぞれの定義の説明図である。

以上詳述してきたように、本発明にかかる熱間圧延にお
ける熱延鋼板のエツジドロップ低減圧延方法により熱間
圧延後の製品の板幅端部の板厚が急激に薄くなるエツジ
ドロップの発生を低減することが可能となる。

さらに、本発明を実施例により詳述するが、これはあく
までも本発明の例示であり、これにより本発明が限定さ
れるも（１）ではない。

実施例 本実施例において、仕上ミルは、ワークロールの直径が
７００　ｍｍである４旧ミルの７スタンドからなる熱間
圧延ミルであり、各スタンドにおける板クラウン制御は
、主にワークロールヘンダおよびワークロールに付与す
るイニシャルクラウンを変更することによって行った。

また、以降の本明細書においては、仕上ξル上流スタン
ドから順に、Ｆ１スタンド、Ｆ２スタンド、・・・、Ｆ
７スタンドという。本実施例では、第１表に示したよう
な、圧延材の圧延例について述へる。

第１表 第６図は、従来の圧延方法、すなわち上流スタンドから
徐々に板クラウン比率を変化させて、最終的に目標の板
クラウン比率となるように仕上圧延を行った場合の各ス
タンド出側の幅方向についての板厚分布を示したグラフ
である。特に、本実施例は、第１表に示す圧延材で最小
製品クラウンを狙った場合を示している。この従来の圧
延方法は、仕上圧延後の平坦度を確保する目的で、各ス
タンド′における圧延後の平坦度が極端に崩れない範囲
で板クラウンを小さくする方法が採られている。このた
め、第６図番こ示ずように、仕上下流スタンドにおける
許容平坦度の範囲内（従来では０．０２≦λ≦０．０２
）になるように圧延する必要性から、仕上上流スタンド
においては板クラウンを余り小さくすることができなか
った。

この結果、第６図から明らかなように、仕」二上流スタ
ンドで大きなエツジドロップが発生しており、下流スタ
ンドで発生するエツジドロップを助長している。したが
って、従来の方法では、第６図に示したように、板クラ
ウン（幅方向の中央に５ おける板厚とエツジから１０ｍｍ以内の位置における板
厚差）は、最小６０ｐが限界であり、このうち、エツジ
ドロップ（エツジから７５ｍｍの位置における板厚とエ
ツジから１．Ｏｍｍの位置における板厚差）は４０％ｌ
を占めている。

また、Ｆ５スタンドまでは第６図と同し圧延を行い、製
品のエツジドロップの低減のためにＦ６スタンドで−Ｉ
Ｑ戸の板クラウンに圧延した後、Ｆ７スタンドで平坦度
を確保しつつ板クラウンが最小となるように圧延を行っ
たが、板クラウンは５５−でエツジドロップは３５μと
若干改善されているものの、第６図に比べて大幅な改善
は望めない。

上記の従来例に対し、本発明にかかる圧延方法の場合を
示したのが第１図である。本ケースでは、」二液スタン
ド群はＦ１〜Ｆ３スタンドである。すなわち、仕上目標
板クラウン比率を１．５％（エツジ５０ｍｍ板クラウン
では、０．５％）とした場合、Ｆ１〜Ｆ３スタンドで板
クラウン比率が１．５％であって、かつ平坦度が良好と
なるようにクラウン制御を行った後、Ｆ４〜Ｆ６スタン
ドでエツジ近傍の板厚が厚く６ なる凹状クラウンに圧延し、Ｆ７スタンドで再度板クラ
ウン比率が１．５％になるようＧこ圧延した。

この結果、製品のエツジドロップは２５／ＪＴＩＩとな
り、板クラウンも４０ｊＪｍまで小さくすることができ
、平坦度も良好であった。

ところで、Ｆ６スタンドまで本実施例と同し圧延を行い
、ｌ？１スタンドの狙い板クラウン比率のみを変化させ
た場合、板クラウン比率を１，３％（エツジ５０ｍｍ板
クラウン比率では、０，５％）より小さくすると中伸び
が発生し、一方１．７％（エツジ５０ｍｍ板クラウン比
率では、０．７％）より大きくすると耳波が発生し、圧
延後平坦度の修正が必要となった。

すなわち、Ｐ１〜Ｆ３ξルで作り込んだ板クラウン比率
とほぼ同し板クラウン比率に仕上げなければ、良好な平
坦度を確保しずらい。言い換えれば、Ｆ１〜Ｆ３ミルに
おける仕上狙い板クラウン比率とほぼ同し板クラウン比
率で、Ｆ７ミルでも圧延を行うことにより、平坦度が良
好な鋼板を得ることが可能となる。

（発明の効果） 本発明により、設備の改造を殆ど必要とせずにエツジド
ロップを低減することが可能となり、板クラウンの小さ
な幅方向の板厚精度の良い熱延鋼板を安価にかつ安定し
て製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の結果を示すグラフ；第２図
は、従来のエツジドロップ低減のための圧延設備を示す
略式断面図； 第３図および第５図は、本発明の詳細な説明する図； 第４図は、板クラウン、急峻度の定義を示す図；および 第６図は、従来の圧延方法の板クラウン制御例を示すグ
ラフである。 １：被圧延材　　２：ワークロール ３：ハックアップロール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱延鋼帯の圧延において、複数スタンドからなる熱間圧
   延仕上ミルを圧延条件が下式（１）で示される範囲にあ
   る上流スタンド群と、それ以降の下流スタンド群に分け
   ること、 上流スタンド群内の最下流スタンド出側の圧延材が、下
   式（２）で定義される急峻度λが−０．０１５≦λ≦０
   ．０１５の範囲でかつ、下式（３）で定義される板クラ
   ウン比率γが製品目標板クラウン比率になるように圧延
   すること、 下流スタンド群では、各スタンド出側急峻度λが−０．
   １≦λの範囲で各スタンド入側板クラウン比率に比べて
   出側板クラウン比率が小さくなるように圧延すること、 下流スタンド群の最下流スタンド、すなわち仕上ミル最
   終スタンドで、出側板クラウンが製品目標板クラウン比
   率になるように圧延することを特徴とする熱延鋼板のエ
   ッジドロップ低減圧延方法。 Ｗ／ｌｄ＜３０・・・（１） Ｗ：板幅、ｌｄ：投影接触長 λ＝δ／ｌ・・・（２） δ：波高さ（ただし耳波は正、中伸びは負とする） ｌ：１波長分の板長 γ＝Ｃ／ｈｃ・・・（３） Ｃ：板クラウン、ｈｃ：板幅中央の板厚