JPH0437402A - 熱間仕上圧延機及び熱間仕上圧延機列 - 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、粗圧延機で圧延されたシートバーを製品厚
さまで圧延する際に用いる熱間仕上圧延機及び熱間仕上
圧延機列に関する。

（従来の技術） 圧延はロールスケジュールに従って行われるのが通例で
、特にプロフィルの乱れを少なくするために圧延順序を
幅広から幅狭へとする、いわゆるコフィンスケジュール
に従うことが多い。

すなわち圧延本数の増加につれてロールは摩耗し、特に
仕上圧延で用いるワークロールでは板エツジ部か通る部
分の摩耗が激しく、従って幅狭の板を多数圧延した後に
幅広の板を圧延すると、次工程でビルドアップ等の形状
不良が発生し、歩留りを低下させる原因となる。そこで
上記のコフィンスケジュールに従った圧延を行うわけで
ある。

一方近年では熱間圧延に供するスラブは連続鋳造機で製
造したものが大半を占め、鋳造後のスラブは加熱炉で所
定温度に加熱して熱間圧延工程へ送られる。従って省エ
ネルギーの観点から加熱炉のエネルギー原単位を向上さ
せるには、連続鋳造機で製造されたスラブの温度低下を
最小限にとどめ、すなわち連続鋳造後のスラブは順次に
加熱炉へ導入し圧延することが好ましい。しかし連続鋳
造を効率良く操業するには同一幅のスラブを連続して製
造することが有利で、この場合コフィンスケジュールに
従う圧延を実施することは困難で、板幅及び板厚を制限
しない、いわゆるスケジュールフリーの圧延が要求され
る。

スケジュールフリー圧延は板クラウン及び形状制御能の
大きな圧延機のワークロールを周期的にシフトしてワー
クロールの摩耗をロール軸方向に分散することで実現し
ていたが、ワークロールの摩耗が進むサイクル後半での
ロールプロフィルは台形状となり、広幅の板を圧延する
とエツジドロップが大きくなるため、１サイクルで圧延
可能のコイル数が制限されていた。

そこでエツジドロップの低減が可能な仕上圧延機列につ
いての提案がなされた。すなわち特開昭６１−１０８４
０５号公報には、最終スタンドに一端部が先細りとなる
ワークロールをそなえる４段ミルを配置する一方、残り
のスタンドに中間及びワークロールがシフト可能の６段
ミルを配置した仕上圧延機列が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の仕上圧延機列を用いた圧延は、まず
サイクル前半においてワークロールのサーマルクラウン
が増大し、併せて最終スタンドで先細りのワークロール
を使用することから、板クラウンは小さくかつ板幅中心
に比較してエツジ部の板厚が厚くなる、いわゆる逆クラ
ウンが発生する場合があり、この逆クラウンが大きいと
次工程の冷間圧延において逆クラウン位置での圧下率が
大きくなって形状不良か発生し、歩留り低下の原因とな
る。さらに最終スタンドの４段ミルはクラウン制御のア
クチュエーターとしてワークロールベンダーをそなえる
のみで、クラウン制御能が低い。また板クラウンは最終
スタンドの入側でのクラウンに大きく影響されるのでス
タンド入側の板クラウンを小さくする必要があるが、最
終スタンドの前段はストレートロールをもちいた６段ミ
ルであるため、ワークロール摩耗の著しいサイクル後半
では最終スタンドで許容される大きさのクラウンの板を
供給することが難しくなる。

そこでこの発明は、次工程の冷間圧延での形状不良の回
避に極めて重要な、熱間仕上圧延におけるクラウン及び
形状制御能力を大幅に改善した圧延機及び圧延機列につ
いて提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、１対のワークロールの背後に、同じく１対
の中間ロール及びバックアップロールを順次に配設した
６段圧延機において、ワークロールに少なくとも片側端
部が先細りとなるクラウンを付与する一方、中間口−ル
にＳ字状のクラウンを付与し、ワークロール及び中間ロ
ールの各ロール対に関しロール軸方向か互いに逆向きと
なる配置とし、さらにワークロール及び中間ロールをそ
の軸方向へ移動可能としてミルハウジングに組み込んで
なる熱間仕上圧延機及びこの６段圧延機を、少なくとも
最終スタンドを含む１スタンド以上に配置してなる熱間
仕上圧延機列である。

ここにＳ字状のロールクラウンとは、３次以上の高次関
数から１ピッチ分を取り出したもの、また正弦曲線から
同じくｌピッチ分を取り出したもの、さらにはそれらの
近似曲線のいずれかに従うクラウンを指すものとする。

第１図（ａ）にこの発明に従う熱間仕上圧延機列を示す
。図示例は、最終スタンドを含む後段３スタンドに、上
下１対の中間ロールにＳ字状のロールクラウンを付与し
かつそれぞれ軸方向に移動可能とし、さらにワークロー
ルの少な（とも一端を先細りとしかつそれぞれ軸方向に
移動可能とした６段圧延機を配した圧延機列である。な
お上記６段・圧延機は最終スタンドのみ、又は最終スタ
ンドとその直前スタンドであってもよい。

一方前段の４スタンドはいわゆる４ハイミルで、各１対
のワークロール１及びバックアップロール２の組合わせ
になり、さらにワークロール１は図示しないベンディン
グ装置をそなえている。

また後段３スタンドは、第１図（ｂ）に示すように、各
１対のワークロール３、中間ロール４及びバックアップ
ロール５の組合せになる６段圧延機である。この６段圧
延機においては、まずワークロール３として、少なくと
も片側端部が先細りとなるクラウンを付与したロールを
ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置としかつ、ロー
ル軸方向への移動をはかるシフト装置６をそなえ、同様
に中間ロール４として、Ｓ字状のロールクラウンを付与
したロールをロール軸方向が互いに逆向きとなる配置と
しかつ、ロール軸方向への移動をはかるシフト装置６を
そなえる。

シフト装置６はマグネスケール等のシフト量検出器７を
そなえ、このシフト量検出器７によって、ワークロール
３又は中間ロール４の胴端部の移動量を検出する。なお
シフト装置６は、油圧式でも電動式でも、既存の装置を
用いればよい。

またワークロール３は、モータ８がら減速機９及びスピ
ンドル１０を介して伝達される動力にょって駆動され、
またシフト装置６及びシフト量検出器７によってワーク
ロール３を軸方向に移動し７てワークロール３の摩耗分
散をはかる。さらにワークロール３はベンディング装置
１１を付帯し、鋼板１２の形状及び板クラウンの制御を
行う。なお図示例のワークロール３は片側を先細りとし
たものであるが、第２図に示す両側を先細りとしたロー
ルであってもよい。

次に第３図にワークロール３及び中間ロール４のシフト
量制御及びワークロール３のベンディング量制御を具体
的に示す。同図において１２は予め１サイクルの圧延条
件、すなわちワークロールシフト量、ワークロール先細
りの傾き、板幅、各スタンドの圧下率、仕上板厚、目標
クラウン及び目標形状等を入力した演算器で、この演算
器１２にて、これらの情報及びワークロールの周期的な
シフト量に基づいて、目標の板クラウン及び形状となる
ように中間ロールシフト量及びワークロールベンディン
グ量の設定値を計算する。そして各設定値をベンディン
グ制御器１３及びシフト制御器１４に入力し、ベンディ
ング装置１５にて所定の圧力を付与する一方、シフト装
置６にて所定のシフト量を付与し圧延を開始する。

また圧延中にあっては、主に熱間圧延機列の最終スタン
ド出側に配した形状検出器１６及び板クラウン検出器１
７からの信号を演算器１２に入力して再度計算し、まず
ワークロール３のベンディング量を決定し、演算器１２
からの信号をベンディング制御器１３に入力し、ベンデ
ィング装置１５にて所定の圧力を付与する一方、中間ロ
ール４の変更シフト量を演算器１２にて演算し、この演
算器１２からの信号をシフト制御器１４に入力し、シフ
ト量を変更して形状及び板クラウンを最適化する。

（作　用） ワークロールシフト量、板幅及び各スタンドの圧下率が
予め決まった圧延条件下で、ワークロールを周期的にシ
フトするサイクルにおいては、サイクル後半のワークロ
ール摩耗量及びサーマルクラウン量が予測できる。なぜ
ならワークロール摩耗量は圧延荷重や圧延距離とほぼ比
例関係にあるためで、またサーマルクラウン量はワーク
ロールの温度予測を行い、熱膨張量を計算することによ
り求められる。そしてロール摩耗量及びサーマルクラウ
ン量からワークロールのプロフィルが予測でき、ワーク
ロールに与える先細り量を決定できる。

すなわち第４図（ａ）に示すストレートロールの、１サ
イクル終了後のロールプロフィルを同図（ｂ）に示すよ
うに、ロールの摩耗量とサーマルクラウン量を合成した
ロールプロフィルの半径減少量Ａ、内幅Ｂ及び外幅Ｃか
ら、ワークロールに与える先細りの傾きｔは次式にて決
定される。

ｔ＝２Ａ／　（Ｃ−Ｂ） そしてワークロールの一端又は両端を先細りとするには
、予想される内幅の位置から、上式で求・めた傾きｔに
従ってロールを研磨する。

このように先細りクラウンを与えられたワークロールを
圧延中に周期的にシフトすると、第５図（ａ）及び（ｂ
）に示すように、シフト位置により、ワークロールの先
細り部で圧延される板の厚さが厚くなるため、クラウン
は小さくなる。なおこの効果はワークロールの両端を先
細りとした場合も同様である。

一方第６図（ａ）又は（Ｃ）に示す先細りクラウンを与
えられたワークロールの１サイクル終了時のロールプロ
フィルは、同図（ｂ）又は（ｄ）に示すように、ストレ
ートロールで発生する台形の脚部が片側又は両側で解消
される。

またワークロールに先細りクラウンを付与した６段圧延
機の中間ロールにＳ字状クラウンを付与することによっ
て、さらにクラウン制御能を増大できる。

すなわち上下の中間ロールのみにＳ字状クラウンを付与
した圧延機では、シフトをマイナス側からプラス側へ移
行することによって、板クラウンを凸クラウンから凹ク
ラウンにすることかできる。

ちなみに中間ロールのみに第７図に示す、最大径Ｄ１と
最小径Ｄ２との差ΔＤが１ｍｍとなるＳ字状クラウンを
付与゛した圧延機において、中間ロールのシフト量を±
２００ｍｍとした場合のクラウン制御能を第８図に示す
ように、広範囲のクラウン制御能が得られることがわか
る。

ここに第７図に示すように、Ｓ字状クラウンを付与した
中間ロールを交互配置した場合のロールクラウンを合成
すると第９図に示すようになり、プラス側にシフトする
とロールクラウンが凸状になることがわかる。そしてこ
の中間ロールからワークロールに加わる荷重も圧延機の
上下相から、同様の凸状に分布するため、クラウン制御
能は増大する。さらにシフトをプラス側に大きくすると
、合成されたクラウン量も大きくなりクラウン制御能も
より増大する。一方マイナス側にシフトすると、上下相
のロールクラウンは凹状（第９図参照）となり、ワーク
ロールに加わる荷重も同様の分布になることから、プラ
ス側シフトの効果と逆の効果、すなわちワークロールの
クラウンが凸状となるために、板クラウンも凸状となる
。ワークロールの少なくとも片側を先細りとしたことに
よる効果により、板端かエツジアップする場合には、中
間ロールシフトをマイナス側とすれは、板のエツジアッ
プを防止でき、目標のクラウンが得られる。

（実施例） 前掲第１図に示した圧延機列において、後段１〜３スタ
ンドにこの発明に従う６段圧延機を配した熱間仕上圧延
機列に、胴長２３００ｍｍで片側先細りの傾きｔが４Ｘ
１０−’のワークロール及び同じ胴長のバックアップロ
ールと、同様に胴長２３００ｍｍで第７図における最大
径部と最小径Ｄ２との差ΔＤが１ｍｍの中間ロールとを
適用し、板幅９００〜１６００ｍｍの低炭素鋼板を板厚
２００ｍｍから５．６〜２．０ｍｍに圧延した。

この際ワークロールを１コイル毎に４０ｍｍのピッチで
かつ最大最小シフト量±２００　ｍｍの範囲で、また中
間ロールを最大最小シフト量±２００ｍｍの範囲で、そ
れぞれシフトした。

また比較として、後段１〜３スタンドの最終スタンドに
ワークロールの片側を先細りとした４段ミルを配置する
一方、後段ｌ、２スタンドにワークロール及び中間ロー
ルともストレートロールとした６段ミルを配置した他は
同様の熱間仕上圧延機列についても、同様の熱間仕上圧
延を行った。

上記の熱間仕上圧延において、■サイクルにわたって５
コイル毎に、板端部から幅中心へ２５ｍｍの位置での板
クラウンを測定した結果と、その際の目標クラウンとを
、第１０図に示す。

同図（ａ）は、この発明に従う６段圧延機を後段３スタ
ンドに配した場合であり、同図（ｂ）は比較例を用いた
場合である。

同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、比較例の圧延機列
では目標の板クラウンを達成できなかったが、この発明
の圧延機列では目標の板クラウンを達成できたことがわ
かる。またこの発明の圧延機列においては１４５コイル
までの圧延か可能であったか、比較例では１１５コイル
で圧延不能となった。

（発明の効果） この発明の圧延機及び圧延機列を用いることによって、
スケジュールフリーの圧延操業下においても板クラウン
の小さい熱延薄板が製造可能であることから、歩留りの
向上さらには次工程の冷間圧延における形状不良を減少
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の圧延機列の１例を示す模式図
、 同図（ｂ）はこの発明の６段圧延機を示す模式図、第２
図は他のワークロールを示す側面図、第３図はワークロ
ール及び中間ロールのシフト量の制御を示す説明図、 第４図はワークロールのプロフィルを示す模式第５図（
ａ）及び（ｂ）は圧延状態を示す模式図、第６図（ａ）
及び（ｂ）はワークロールのプロフィルを示す模式図、 第７図は中間ロールのＳ字状のクラウンを示す図、 第８図はクラウン制御能を示す図、 第９図は上下中間ロールクラウンの合成りラウンを示す
図、 第１０図（ａ）及び（ｂ）は圧延機列で圧延した】サイ
クルの板クラウンを示す図である。 １．３・・・ワークロール ２．５・・・バックアップロール ４・・・中間ロール 第１図 ノ 石 （ｂ） 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 手 続 補 正 書（方式） １、明細書第１５頁第１８行の「第６図（ａ）及び（ｂ
）は」を「第６図（ａ）〜（ｄｌは」 に訂正する。 平成 ２年 ９月 ７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１対のワークロールの背後に、同じく１対の中間ロ
   ール及びバックアップロールを順次に配設した６段圧延
   機において、 ワークロールに少なくとも片側端部が先細 りとなるクラウンを付与する一方、中間ロールにＳ字状
   のクラウンを付与し、ワークロール及び中間ロールの各
   ロール対に関しロール軸方向が互いに逆向きとなる配置
   とし、さらにワークロール及び中間ロールをその軸方向
   へ移動可能としてミルハウジングに組み込んでなる熱間
   仕上圧延機。 ２、１対のワークロールの背後に、同じく１対の中間ロ
   ール及びバックアップロールを順次に配設し、ワークロ
   ールに少なくとも片側端部が先細りとなるクラウンを付
   与する一方、中間ロールにＳ字状のクラウンを付与し、
   ワークロール及び中間ロールの各ロール対に関しロール
   軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、さらにワークロ
   ール及び中間ロールをその軸方向へ移動可能としてミル
   ハウジングに組み込んだ６段圧延機を、少なくとも最終
   スタンドを含む１スタンド以上に配置してなる熱間仕上
   圧延機列。