JPH05261416A - 板プロフィル制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存の設備を利用して安価に、かつ高精度に
板クラウン・形状を制御しえて、かつエッジドロップが
低減する圧延方法を提供する。 【構成】 エッジドロップを低減する圧延において、圧
延パス後半におけるロールバイト内の圧延材板幅端部近
傍の圧延方向張力を圧延作業に支障が出ない板形状の許
容範囲内で、より引張側に向かうように圧延パス後半の
クラウン形状制御装置および／または圧下スケジュール
を操作し、ついで最終圧延パスで軽圧下による形状矯正
圧延を施す。好ましくは、上記圧延パス後半のクラウン
形状制御装置および／または圧下スケジュールの操作
を、最終圧延パスの直前の圧延パスのみに適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延材の板クラウン・
形状を制御し、かつエッジドロップを低減する圧延方法
に関する。

【０００２】

【従来技術】圧延材のエッジドロップを減少させる手段
として、熱間圧延，冷間圧延を問わず、たとえば図１１
に示すような片台形ロールを上下ワークロールＷＲと
し、これらをミルセンターを中心にして点対称に配置
し、かつロール軸方向に移動可能な設備を有する圧延機
において、少なくとも最終圧延パスの１パス前で圧延材
板幅端部がロールテーパ部にかかるように圧延を施し、
圧延材板幅端部の板厚を通常より大きくし（これを以下
の説明ではエッジアップと称する）、ついで最終圧延パ
スで滑らかなロールクラウンを有する圧延機において圧
延を施す方法が知られている。

【０００３】この従来技術による場合、たとえば、図１
１に示すような片台形ロールを上下ワークロールＷＲと
し、これらをミルセンターを中心にして点対称に配置
し、少なくとも最終圧延パスの１パス前で圧延材板幅端
部がロールテーパ部にかかるように圧延を施しエッジア
ップさせることとなるが、圧延中の蛇行やそれに伴うロ
ールテーパ部の偏摩耗の影響から、圧延材板幅端部では
エッジアップの形状が左右非対称となり、エッジドロッ
プ低減効果を安定して得難いという問題があった。ま
た、この従来技術を板幅の異なる圧延材に対して適用す
るときは、ロールシフト機構を有する圧延機が必要とな
ることから、多大な設備投資を必要とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の従来
技術における問題点を解決し、かつ既存の設備を利用で
きるため安価で、かつ高精度に板クラウン・形状を制御
し、かつエッジドロップを低減させる圧延方法の提供を
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨とするところは、金属板の圧延工程での
圧延後の圧延材板幅端部近傍における急激な板厚減少、
すなわちエッジドロップを低減させる圧延方法で、圧延
パス後半におけるロールバイト内の圧延材板幅端部近傍
の圧延方向張力を圧延作業に支障が出ない板形状の許容
範囲において、より引張側に向かうように圧延パス後半
のクラウン形状制御装置および／または圧下スケジュー
ルを操作し、ついで最終圧延パスで軽圧下による形状矯
正圧延を施すことを特徴とする板プロフィル制御方法で
ある。

【０００６】好ましい実施態様では、圧延パス後半のク
ラウン形状制御装置および／または圧下スケジュールの
操作を、最終圧延パスの直前の圧延パスのみに適用し、
ついで圧延最終パスで軽圧下による形状制御圧延を施
す。

【０００７】

【作用】以下、本発明を、その作用を含めて詳細に説明
する。圧延材の板プロフィルは、図１０に示すように、
ボディクラウン領域とエッジドロップ領域に大別され、
ボディクラウンは圧延中におけるロールたわみに、エッ
ジドロップは圧延材板幅端部近傍でのメタルフローおよ
びロール偏平の弾性回復に影響される。すなわち圧延材
の板クラウンを板幅方向全体にわたって低減するために
は、ボディクラウンを低減することはもとより、圧延材
板幅端部におけるエッジドロップをも低減することが不
可欠になる。

【０００８】発明者らは、圧延材板幅端部近傍における
ロール偏平の弾性回復に起因する急激な板厚減少、すな
わちエッジドロップ現象を把握するために、まず、たと
えば図６に示すように４段圧延機入側において異なる板
クラウン（ボディクラウン）を該圧延機出側で同一のボ
ディクラウンになるようにクラウン形状制御装置を操作
して圧延を施す実験を行った。その結果、図６に示すよ
うに該圧延機出側におけるエッジドロップの形態は、入
側の板クラウンが大きい程、エッジドロップ量が小さい
ことが判明した。

【０００９】発明者らは上記のエッジドロップ現象を詳
細に分析した結果、図６に示すように該圧延機入側の板
クラウンが大きい程、圧延材板幅端部近傍の圧延方向張
力は、入側の板クラウンが小さいものに比ベてより引張
側に向かうこと、さらにその影響を受けて圧延材板幅端
部近傍で圧延荷重は小さくなり、ロール偏平も小さくな
ること、つまり、ロール偏平に起因するエッジドロップ
が小さくなることが分かった。この実験をクラウン比率
変化〔（出側板クラウン／出側板厚）−（入側板クラウ
ン／入側板厚）〕の観点から見た場合、クラウン比率変
化の値が小さくなる方、すなわち、より中伸び形状側の
圧延を行うことによりエッジドロップが小さくなること
が分かった。

【００１０】つぎに発明者らは、４段圧延機入側で圧延
材のボディクラウンを同一とし、エッジドロップ量の異
なる圧延材に、圧下率を３％，１５％および３０％にし
て圧延を施す実験を行った。その結果、図７に示すよう
に、各圧下率に対する該圧延機入側のエッジドロップ量
と出側エッジドロップ量との関係が得られた。圧下率が
１５％および３０％の場合、該圧延機入側のエッジドロ
ップ量の大きさに依存せず、出側のエッジドロップ量は
ほぼ一定になっていること、圧下率が３％の場合は図７
に示すように該圧延機入側のエッジドロップ量が小さな
領域では、出側のエッジドロップ量も小さく、その量は
ほぼ一定であるが、入側エッジドロップ量が大きくなる
に伴い、出側のエッジドロップ量が急激に大きくなる領
域が存在することが分かった。

【００１１】発明者らは上記実験を詳細に分析した結
果、圧下率が１５％および３０％の場合は、該圧延機入
側の圧延材幅方向端部に存在するエッジドロップ量に関
わらず、圧延材幅方向全体とロールが全面接触している
こと、圧下率が３％の場合は、該圧延機入側のエッジド
ロップ量が小さい領域では、圧延材幅方向全体とロール
が全面接触しているが、エッジドロップ量が大きい領域
では、図８に示すように圧延材幅方向端部でロールと接
触していない非圧延領域が存在することが分かった。す
なわち、圧延材幅方向全体とロールが全面接触していれ
ば、図７に示すように圧下率が小さい方が圧延荷重が小
さくなることから該圧延機出側のエッジドロップ量も小
さいこと、および該圧延機入側のエッジドロップ量の大
きさに依存せず、その量は圧下率に対応してほぼ一定で
あること、すなわちエッジドロップの遺伝性が小さいこ
とが分かった。また、圧延材幅方向端部がロールと接触
していなければ、該圧延機入側で圧延材幅方向端部に存
在するエッジドロップが出側に残り、エッジドロップが
大きくなることも分かった。

【００１２】発明者らは、上記エッジドロップに対する
知見を基に金属板の圧延工程において十分なエッジドロ
ップ低減効果を得る圧延方法として、まず圧延作業に支
障がでない板形状の許容範囲内で、圧延材により中伸び
形状側の圧延を行うことに着目した。しかしながら、こ
のときの圧延材のエッジドロップは小さくなるが、図９
に示すように中伸び形状となり、製品としては形状不良
とされる。

【００１３】しかしながら、上述したように圧延機入側
のエッジドロップ量が小さければ、軽圧下にて圧延材幅
方向全体とロールが全面接触し、圧延機出側のエッジド
ロップ量も小さくなるので形状不良が発生しても圧延材
のエッジドロップが小さければ、次パスの軽圧下で形状
矯正が可能であり、圧延後のエッジドロップ量も小さく
なることは明らかである。

【００１４】そこで、発明者らは、金属板の圧延工程に
おいてエッジドロップを低減させる手段として、まず圧
延作業に支障がでない板形状の許容範囲内で、圧延材に
より中伸び形状側の圧延を行い、ついで軽圧下による形
状矯正圧延を行う圧延方法を発明した。この発明は、既
設の連続熱間圧延機の仕上圧延機列において適用するこ
とができる。

【００１５】連続熱間圧延機の仕上圧延機列における板
クラウンスケジュールは、図５に示すような粗圧延出側
の板クラウンと仕上最終スタンド出側の目標板クラウン
から、各スタンドで圧延作業に支障が出ない板形状の許
容範囲内において設定される。しかしながら、その設定
には上記許容範囲内において選択の自由度が存在する。
たとえば、図５に示すように板クラウンスケジュール
（ａ）では仕上スタンド前段で端伸び側の圧延、後段で
中伸び側の圧延を行うことになり、（ｃ）では前段で中
伸び側の圧延、後段で端伸び側の圧延を行うことにな
る。さらに、板クラウンスケジュールの設定には、板ク
ラウンスケジュール（ａ）および（ｃ）の間で様々な選
択が考えられる。一般的なクラウンスケジュールは図５
に示すように上記許容範囲内で、かつ安全性を考慮して
板クラウンスケジュール（ａ）と（ｃ）との中心にあた
る（ｂ）が採用されている。

【００１６】本発明では、仕上最終スタンドは形状矯正
圧延を行うため、粗圧延出側の板クラウンと仕上最終ス
タンド入側の板クラウンを目標板クラウンとして、各ス
タンドで圧延作業に支障が出ない板形状の許容範囲内で
上記仕上圧延機列の後段でより中伸び側の圧延を施すよ
うに板クラウンスケジュールを演算し、上記各スタンド
のクラウン形状制御装置を操作し圧延を行い、ついで仕
上圧延機最終スタンドにて軽圧下による形状矯正圧延を
行うことになる。

【００１７】本発明によれば、既設の連続熱間圧延機の
仕上機最終スタンド出側でエッジドロップを低減し、か
つ目標板クラウンに制御することができる。

【００１８】また、本発明は既設の厚板圧延機にも適用
することができる。厚板圧延機に上記熱間連続圧延機の
ようなクラウン形状制御装置がない場合、仕上圧延入側
の板厚と仕上最終圧延パス入側の板厚を目標板厚として
各圧延パスで圧延作業に支障が出ない板形状の許容範囲
内において、上記仕上パスの後半でより中伸び形状側の
圧延を施すように圧延パス回数および圧下スケジュール
を演算し圧延を行い、ついで仕上最終パスにて軽圧下に
よる形状矯正圧延を行うことでも、仕上最終パス出側で
エッジドロップを低減し、かつ目標板クラウンに制御す
ることができる。また、クラウン形状制御装置がある厚
板圧延機では、それを適用して連続熱間圧延機の仕上圧
延機列と同様の板クラウンスケジュールを演算し圧延を
行い、仕上最終圧延パスにて軽圧下による形状矯正圧延
を行うこともできる。

【００１９】さらに、本発明は既設の冷間タンデム圧延
機列にも適用することができる。冷間圧延工程では板形
状良好な圧延を行うことが前提となるが、最終圧延パス
以外は、ある程度の板形状の許容範囲が存在する。すな
わち、板破断や絞りが発生しない範囲であれば、中伸び
形状や端伸び形状が許容される。そこで本発明では、冷
間タンデム圧延機列の後段でより中伸び形状側の圧延を
施すように圧下スケジュールを調整するか、あるいは板
形状制御装置の設定を行って圧延を行い、最終スタンド
にて軽圧下による形状制御圧延を行うことで最終スタン
ド出側でエッジドロップを低減し、かつ形状良好な圧延
板を製造することができる。

【００２０】また、本発明による場合、冷間タンデム圧
延機列と同様に冷間リバース圧延機においても適用する
ことができる。

【００２１】また、本発明は、上記形状矯正圧延を図４
に示すように熱間連続圧延機の仕上圧延機列および冷間
タンデム圧延機の後面に設置した形状矯正専用圧延機を
用いて行うこともできる。この場合、形状矯正圧延機は
軽圧下で済むことから、必ずしも高価な圧延機を用いる
必要はなく、たとえば２段圧延機を用いて行うこともで
きる。

【００２２】また、上述したようにエッジドロップの遺
伝性が小さいことから、上記圧延工程に用いられる圧延
機の制御能力上、上記板クラウンスケジュールおよび／
または圧下スケジュールの選択に自由度が少ない場合、
最終圧延パスの直前の圧延パスのみに、圧延作業に支障
が出ない板形状の許容範囲内で、より中伸び形状側の圧
延を施し、ついで最終圧延パスにて軽圧下による形状矯
正圧延を行うことでもエッジドロップを低減することが
できる。

【００２３】

【実施例】

〔実施例１〕本発明を既設の熱間連続圧延機の仕上圧延
機列において適用した。本発明による場合、仕上最終ス
タンドは形状制御圧延を行うため、図２に示すように粗
圧延出側の板クラウンと仕上最終スタンド入側の板クラ
ウンを目標板クラウンとして各スタンドで圧延作業に支
障が出ない板形状の許容範囲内において、上記仕上圧延
機列の後段でより中伸び形状側の圧延を施す板クラウン
スケジュール（ａ）を採用し圧延を施し、ついで仕上最
終スタンドにて軽圧下による形状制御圧延を行った。

【００２４】ここでは、本発明（ａ）と図２に示すよう
な熱間連続圧延機の仕上圧延機列における一般的な板ク
ラウンスケジュール（ｂ）とで圧延した時の最終スタン
ド出側のエッジドロップ量の比較を行った。ただし、板
クラウンスケジュール（ｂ）の場合、最終スタンドはダ
ミー圧延とした。図１には、その時の仕上最終スタンド
の前スタンドの入側板プロフィル、および仕上最終スタ
ンド入側・出側板プロフィルおよび板形状を示す。この
結果からも明らかであるように、本発明による板クラウ
ンスケジュール（ａ）を採用し、ついで仕上最終スタン
ドにて軽圧下による形状制御圧延を行えば、圧延材を仕
上最終スタンド出側で目標板クラウンに制御し、かつエ
ッジドロップを低減することができる。また、このとき
の熱間連続圧延機の仕上圧延機列におけるエッジドロッ
プ低減効果は５０μｍ程度であった。

【００２５】〔実施例２〕本発明を既設の冷間タンデム
圧延機列において適用する場合、冷間タンデム圧延機列
の最終スタンドは形状矯正圧延を行うため、冷間タンデ
ム圧延機列入側の板厚と最終スタンド入側の板厚を目標
板厚として、各スタンドで圧延作業に支障が出ない板形
状の許容範囲内において、上記冷間タンデム圧延機列の
後段でより中伸び形状側の圧延を行い、ついで最終スタ
ンドにて軽圧下による形状矯正圧延を施した。ここで
は、本発明と、クラウン比率一定つまり形状フラットを
狙った圧延を施したときのエッジドロップ量を比較し
た。ただし、クラウン比率一定の場合、最終スタンドは
ダミー圧延とした。このときの冷間タンデム圧延機列に
おけるエッジドロップ低減効果は１０μｍ程度であっ
た。

【００２６】〔実施例３〕上記熱間連続圧延機の仕上圧
延機列および冷間タンデム圧延機列において、最終スタ
ンドの直前のスタンドのみに、圧延作業に支障が出ない
板形状の許容範囲内で、より中伸び形状側の圧延を施す
ようにクラウン形状制御装置および／または圧下を操作
し、ついで最終スタンドにて軽圧下による形状矯正圧延
を行った。ここでは、本発明と最終スタンドの直前のス
タンドで形状フラットを狙った圧延を施した時のエッジ
ドロップ量を比較した。ただし、最終スタンドの直前の
スタンドで形状フラットを狙った圧延を施したものにつ
いては、最終スタンドはダミー圧延とした。

【００２７】図３には、最終スタンド直前のスタンドの
入側板プロフィル、および仕上最終スタンド入側・出側
板プロフィルおよび板形状を示す。この結果からも明ら
かであるように、本発明（ａ）を採用し、最終スタンド
にて軽圧下による形状制御圧延を行えば、最終スタンド
出側でエッジドロップを低減することができる。また、
このときの熱間連続圧延機の仕上圧延機列におけるエッ
ジドロップ低減効果は４０μｍ程度、冷間タンデム圧延
機列では８μｍ程度であった。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、既存設備を利用できる
ことから、高生産性で、かつ実用的なコストで、板クラ
ウン・形状を制御し、かつエッジドロップを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 熱間仕上圧延機の側面概要を示すブロック図
および本発明の実施例（ａ）と従来例（ｂ）の板クラウ
ンを示すグラフ、を示す。

【図２】 熱間仕上圧延機における本発明の実施例
（ａ）と従来例（ｂ）のクラウン変化を示すグラフであ
る。

【図３】 熱間仕上圧延機の側面概要を示すブロック図
および本発明の実施例（ａ）と従来例（ｂ）の板クラウ
ンを示すグラフ、を示す。

【図４】 熱間連続圧延機の仕上圧延機列および冷間タ
ンデム圧延機の後面に設置した形状制御圧延機を示すブ
ロック図である。

【図５】 熱間仕上圧延機における本発明の実施例
（ａ）と従来例（ｂ）のクラウン変化を示すグラフであ
る。

【図６】 異なる板クラウン（ボディクラウン）を４段
圧延機において同一のボディクラウンになるようにクラ
ウン形状制御装置を操作して圧延を施す実験を行った結
果を示すグラフである。

【図７】 ボディクラウンが同一でエッジドロップ量の
異なる圧延材を、４段圧延機で、圧下率を３％，１５％
および３０％にして圧延を施した結果を示すグラフであ
る。

【図８】 圧延機で圧延中の圧延材の非圧延領域を示す
正面図である。

【図９】 圧延により中伸び形状となった圧延材の外観
を示す斜視図である。

【図１０】 圧延材のボディクラウンとエッジドロップ
の形態を示すグラフである。

【図１１】 圧延機で圧延中の圧延材のエッジドロップ
を示す正面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板の圧延工程での圧延後の圧延材板幅
   端部近傍における急激な板厚減少、すなわちエッジドロ
   ップを低減させる圧延方法で、 圧延パス後半におけるロールバイト内の圧延材板幅端部
   近傍の圧延方向張力を圧延作業に支障が出ない板形状の
   許容範囲において、より引張側に向かうように圧延パス
   後半のクラウン形状制御装置および／または圧下スケジ
   ュールを操作し、ついで最終圧延パスで軽圧下による形
   状矯正圧延を施すことを特徴とする板プロフィル制御方
   法。
2. 【請求項２】圧延パス後半のクラウン形状制御装置およ
   び／または圧下スケジュールの操作を、最終圧延パスの
   直前の圧延パスのみに適用することを特徴とする請求項
   １記載の板プロフィル制御方法。