JPH0576935A

JPH0576935A - 鋼ストリツプのｃ反り矯正方法

Info

Publication number: JPH0576935A
Application number: JP27051691A
Authority: JP
Inventors: Shogo Tomita; 省吾冨田; Yuji Matsuoka; 雄二松岡; Yoneaki Fujita; 米章藤田; Toshio Ishii; 俊夫石井; Masahisa Fujikake; 政久藤掛; Hitoshi Ando; 均安東; Yoshihiro Hosoya; 佳弘細谷
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】連続焼鈍ラインにおいて鋼ストリップに発生
するＣ反りを効果的に矯正できる方法を提供しようとす
るものである。【構成】連続焼鈍ラインにおいて、加熱炉帯出側最終
ロール１の入側部分に、進退自在な押込ロール２を配設
し、その押込量の調整により長手方向曲げを鋼ストリッ
プ４に与え、Ｃ反りの矯正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に超高強度冷延鋼
板の連続焼鈍工程において、高温の鋼ストリップに冷却
水を噴射し、急冷する際、ストリップの圧延直角方向に
極度の湾曲、いわゆるＣ反りが生じるのを矯正する技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高温の鋼ストリップに、例えば冷却水を
噴射するなどして急冷する連続焼鈍設備の焼鈍工程は高
強度鋼板製造に不可欠のプロセスであるが、急冷の際に
いわゆるＣ反りが発生する。特に、連続焼鈍ラインのよ
うな高温の加熱・均熱帯を持つプロセスは物理的な制約
からロール径を大きくできないため塑性変形を生じ、Ｃ
反りの発生が不可避である。このＣ反りは、高強度鋼板
の場合、特に、後工程の調質圧延、レベラー等でも矯正
が困難であり、その後の鍍金ラインその他の通板、ある
いは需要家での処理においても障害となるものである。

【０００３】このＣ反りの発生の原因として以下の２大
要因が考えられる。連続焼鈍ライン内のロールによる繰り返し曲げ連続焼鈍ラインには図１０に示すように、多数のロール
が設置されており、ストリップはそれらのロールを通過
する毎に張力がかかった状態でロールによる曲げ・曲げ
戻しを受け、この曲げの繰り返しによりＣ反りが生じ
る。冷却時の熱収縮に起因するＣ反り鋼板ストリップを急冷する際に幅方向に圧縮応力が生
じ、この応力を緩和するため、ストリップの圧延直角方
向に反りが生じる。

【０００４】従って、上記要因によるＣ反りの和が最終
Ｃ反りとなることになるが、本発明者らがこの状況を熱
応力解析したところ、７５０℃から４００℃に鋼板スト
リップを冷却した時に生ずる応力はたかだか数Kg／mm²
であり、前記のＣ反りは弾性変形であることが判明し
た。従って、最終Ｃ反りは前記のみによって発生して
おり、これへの対策を施せば良いことが判明した。

【０００５】ところで、このＣ反りを修正する方法とし
て、従来よりさまざまな方法が提案されてきた。ロール径を大きくすることによってＣ反りを抑制す
る方法特公昭５８−１８４１２号、特公昭６３−３００８９号
では急冷帯入口や加熱帯出側等のロールのロール径を大
きくすることによって、反りを抑制する方法が提案され
ている。ロールのクラウンの調整によってＣ反りを抑制する
方法特公昭６３−５６１４５号では、Ｃ反りの逆方向のクラ
ウンをロールに付与することによって、反りを抑制する
方法が提案されている。冷却装置直上あるいは装置内に対向するガイドロー
ルを設ける方法特公昭５３−４７３２８号、特開昭６０−６３３２６号
では対向するピンチロール、ガイドロール等によってＣ
反りを拘束する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
〜の従来方法は、次のような問題を有していた。

【０００７】まず、急冷帯入口あるいは加熱帯最終のロ
ールのロール径を大きくする上記の方法は、図１１に
示すように、ロール径をかなり大きくしなければならな
い。すなわち、図１１は鋼ストリップの板厚や変形抵抗
が変わった場合のＣ反り発生量と加熱炉帯内最終のトッ
プロール１′の径との関係を示すグラフであるが同グラ
フに示されるように、その条件によってはかなりの径を
必要とし、このため、設備費の増大を招くという問題が
ある。また、図１２はストリップが８５０℃炉内の各ロ
ールを通過した後のＣ反りの発生量を示した図である
が、同図に示すように、発生Ｃ反り量は材料の機械的特
性（高温での変形抵抗、高温での加工硬化係数）や板厚
によって変化するため、ロール径を単に大きくしただけ
ではその変化に追随できない。

【０００８】次に、クラウンの調整による上記の方法
は、クラウンを固定すると前記と同様、多種の材料に追
随できず、またクラウン可変ロールも設備費が増大した
り、装置が複雑になるといった欠点がある。また、この
方法は弾性的に板を抑えるだけなので、例えば、電気メ
ッキライン等のように電極間だけでフラットになれば目
的を達成できるものにとっては良いが、連続焼鈍炉内の
高温の塑性曲げによって発生したＣ反りは修正すること
ができない。

【０００９】そして、冷却装置直上あるいは装置内に対
向するガイドロールを設ける上記の方法では、前記Ｃ
反り発生の主要因である、冷却装置に入るまでに途中の
ロールによって発生したＣ反りを直すことはできない。
そればかりか、冷却装置直上に拘束ロールを設けると、
ロールに拘束される事によって、板縁部に耳波が発生
し、逆に、形状を悪化させる事がわかってきた。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み創案されたもの
で、前記従来技術の問題点を克服し、安価でより効果的
に、連続焼鈍時の急冷後の鋼板ストリップのＣ反りを防
止できる方法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述のように、本発明者
らの検討の結果、連続焼鈍ラインにおける鋼ストリップ
のＣ反りの発生は、ライン内のロールによる繰り返し曲
げが主たる要因であることがわかった。従って、最終Ｃ
反りの防止方法としては、鋼ストリップの冷却までに、
好ましくは冷却直前時に既に発生したＣ反りをいかに効
率良く矯正するかが重要となる。

【００１２】本発明者らはこのような見地から、各種実
験・研究を行った結果、鋼ストリップに長手方向曲げを
与えることが好ましいことを見い出した。

【００１３】本発明は、以上のような本発明者らの新た
な知見に基づいてなされたもので、鋼ストリップの連続
焼鈍ラインにおいて、冷却装置に入る以前の工程で、鋼
ストリップに長手方向曲げを与え、かつその曲げ加工度
を調整することを特徴とする鋼ストリップのＣ反り矯正
方法である。

【００１４】ここで、冷却以前の工程で発生するロール
の繰り返し曲げによるＣ反りを最大限に矯正する見地か
らは少なくとも加熱炉帯出側最終ロールの前後におい
て、鋼ストリップに長手方向曲げを与え、かつその曲げ
加工度を調整することが好ましい。また、その際、長手
方向曲げを与える装置として、鋼ストリップの進行方向
に対して垂直方向に押込みが可能な押込ロールを配設す
る構成が考えられるが、勿論他の曲げ工具を用いる構成
でも良い。

【００１５】前掲図１２でもって説明したように、鋼ス
トリップのＣ反り発生量は材料の機械的特性（高温での
変形抵抗、高温での加工硬化係数）や板厚によって変化
する。この変化に追随できるようにするため、本発明で
は長手方向曲げ加工度を調整するものであり、前記のよ
うな押込ロールを用いる場合はその押込量を可変自在な
構成とするのがより好ましい。

【００１６】また、本発明はあらゆる種類の鋼ストリッ
プに適用可能であり、Ｃ反り矯正が困難であった超高強
度鋼板の連続焼鈍ラインに適用すればより有意義なもの
となる。

【００１７】

【実施例】本発明の具体的実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１８】図１は、本発明方法を具体的に実施する装
置構成の一例を示す。１、３は連続焼鈍ラインの加熱炉
帯内に設置されたトップロールで、特に１は加熱炉帯出
側最終ロールであり、またトップロール３から１の方向
がライン方向となっている。

【００１９】2aは鋼ストリップ４に長手方向曲げを与え
る押込ロールであり、加熱炉帯出側最終ロールであるト
ップロール１の入側部分で、鋼ストリップ４の進行方向
に対して上から垂直方向に押込みが可能に設置されてい
る。また、押込ロール2aは進退自在な構成となってお
り、その進退により押込量が可変自在となっている。

【００２０】このような装置における試験例を次に示
す。

【００２１】◎ 試験例１表１に示す成分の鋼板を、表２に示す熱延、焼鈍条件お
よびストリップサイズで製造した。本実施例の装置の条
件は表３に示す。ここで、押込ロール速度をライン速度
と同期としたのはストリップに疵がつかないようにする
ためである。また、押込ロール2aによる矯正を行わなか
った比較例を上記表１および表２と全く同一条件の下行
った。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】結果を表４に示す。同表からも明らかなよ
うに、本実験例の装置ではＣ反り発生量0.5mm、比較例
ではＣ反り発生量20.2mmであり、本実施例に極めて顕著
な矯正効果があることがわかる。

【００２６】

【表４】

【００２６】また、試験後のストリップの降伏点は140K
g／mm²、引張り強度は188Kg／mm²であったが、従来引張
り強度が凡そ100Kg／mm²以上の超高強度鋼板にあっては
そのストリップのＣ反り矯正は困難とされてきた。この
ことから、特に本実施例は超高強度鋼板の適用に極めて
有意義な方法である。

【００２７】図２ないし図４は本発明方法を実施する他
の装置構成例を示す。これらは、加熱炉帯出側最終のト
ップロール１の出側部分に押込ロール２が配設されるも
のである。

【００２８】図２に示す装置構成は図１に示すものと同
様１本の押込ロール2aの押込みによりストリップに長手
方向曲げを与えるものであるが、図３および図４に示す
装置構成は対設する２本の押込ロール2b、2cの押込みに
より長手方向曲げを与えるものである。これは、加熱炉
帯出側最終ロールと次のロールとの間隔が大きい場合
（両図ではトップロール１とシンクロール５との間
隔）、１本のロールでは十分な長手方向曲げを鋼ストリ
ップ４に与えられないためである。その意味では、３本
以上のロールを組合わせても同様の効果が得られるが、
コスト等を考慮して２本がより好ましい。両図におい
て、２本のロール2b、2cは鋼ストリップ４を挟んで相互
に位置がずれるように対設している。また、いずれにお
いても下側の押込ロール2cのみが進退自在でその押込量
が可変自在となっているが、これは上側の押込ロール2b
のみあるいは両ロールとも進退自在となるような構成で
も勿論よい。

【００２９】以上のような装置構成によれば、押込ロー
ル２の押込みにより、長手方向曲げが鋼ストリップ４に
与えられることになるため、加熱炉帯までのラインで発
生したＣ反りを矯正でき、その結果、上記試験例より明
らかなように、最終的なＣ反りをも有効に防止できるも
のとなっている。

【００３０】ところで、図１ないし図４のように、押込
ロール２の押込みによってＣ反りの矯正を行う構成にお
いては、その押込量を増加させればさせるほど、その曲
げ加工度が増加して、許容矯正範囲は拡大することにな
るため、押込量の上限は大きければ大きいほど好ましい
ことになる。例えば、図５は前掲図１の装置における鋼
ストリップ板厚と押込量との関係を示すグラフである
が、これより鋼ストリップ板厚が厚くなればなるほどＣ
反り発生を０にするにはより大きな押込量が必要となる
のがわかる。しかし一方で、ライン内に多数配置される
ロール等の他の設備との関係から押込量の上限には一定
の制約が伴い、また板厚等の異なるストリップをライン
稼動中連続的に矯正する際、押込量を修正する間のロス
を抑えるためにも、押込ロール２の押込みには応答性
（単位押込量当りの矯正力）がより高い方が好ましいも
のとなっている。従って、押込ロール２の押込によりＣ
反り矯正を行う構成においては、むしろ小さい押込量で
も極力大きな矯正力を得るようなものが要請されること
になる。

【００３１】以上の見地から、矯正力に影響のある要因
を得るべく次の試験を行った。

【００３２】◎ 試験例２図１に示す装置構成において、押込ロール2aのロール径
を変えてその影響を調べた。用いた押込ロール2aの径
は、300mm、200mm、100mmであった。この結果を図６に
示す。本試験例では押込ロール2aの径が小さくなればな
るほど、Ｃ反り発生０の場合の押込量が小さくなってい
るのがわかる。すなわち、ロール径が小さければ押込量
は小さくてもＣ反り矯正が可能であることがわかる。

【００３３】◎ 試験例３図１に示す装置構成において、押込ロール2aの押込量を
一定にしつつトップロール１と押込ロール2aとの距離を
調整して矯正力の変化を調べた。押込量が30mmと20mmの
場合の２通り行った。トップロール１の径は1000mm、押
込ロール2aの径は100mmであり、両者間の距離は中心間
の距離を基準とした。この結果を図７に示す。本試験例
ではトップロール１と押込ロール2aとの距離を短く設定
すれば、Ｃ反り発生０の場合の押込量が小さくなってい
るのがわかる。すなわち、両ロール間の距離が短かく設
定されていれば押込量は小さくてもＣ反り矯正が可能で
あることがわかる。

【００３４】◎ 試験例４図３に示す装置構成において、上方側押込ロール2bのロ
ール径を変えつつ、Ｃ反り発生が０となる際の下方側押
込ロール2cの押込量を調べた。また、ストリップ板厚が
1.6mm、1.4mm、1.2mmの場合について行った。用いた上
方側押込ロール2bの径はいずれも300mm、200mm、100mm
であり、また下方側押込ロール2cの径は500mmであっ
た。この結果を図８(a)ないし(c)に示す。(a)は板厚1.6
mm、(b)は板厚1.4mm、(c)は板厚1.2mmの場合の結果であ
る。本試験例では鋼ストリップ４の板厚に関係なく、押
込ロール2bの径が小さくなればなるほど、Ｃ反り発生０
の際の押込量が小さくなっているのがわかる。すなわ
ち、ロール径が小さければ押込量は小さくてもＣ反り矯
正が可能であることがわかる。

【００３５】◎ 試験例５図４に示す装置構成において、Ｃ反り発生が０となる際
の下方側押込ロール2cの押込量を、上方側押込ロール2b
の条件は一定にしつつ、下方側押込ロール2cのロール径
を変えてその影響を調べた。また、試験例４と同様に、
ストリップ板厚が1.6mm、1.4mm、1.2mmの場合について
行った。用いた下方側押込ロール2cの径はいずれも300m
m、200mm、100mmであり、また上方側押込ロール2bの径
は500mmであった。この結果を図９(a)ないし(c)に示
す。(a)は板厚1.6mm、(b)は板厚1.4mm、(c)は板厚1.2mm
の場合の結果である。本試験例では鋼ストリップの板厚
に関係なく、押込ロール2cの径が小さくなればなるほ
ど、Ｃ反り発生０の場合の押込量が小さくなっているの
がわかる。すなわち、ロール径が小さければ押込量は小
さくてもＣ反り矯正が可能であることがわかる。

【００３６】以上の試験例より明らかなように、本実施
例の装置構成において、押込ロール２の押込量を低く抑
えかつある程度のＣ反り矯正力を得るには、押込ロール
２のロール径またはロール間の距離すなわち押込ロール
２の設置箇所を適宜調整すれば良いことになる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続焼鈍時に発生する鋼板ストリップのＣ反りを効果的
に矯正することができ、特に、超高強度冷延鋼板の製造
に用いることができることから、工業的にその効果の大
きいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置構成の一例を示し、
加熱炉帯出側最終ロール入側に押込ロールを設けた装置
構成の説明図である。

【図２】本発明方法を実施する装置構成の一例を示し、
加熱炉帯出側最終ロール出側に押込ロールを設けた装置
構成の説明図である。

【図３】本発明方法を実施する装置構成の一例を示し、
加熱炉帯出側最終ロール出側に押込ロールを２本対設せ
しめた装置構成の説明図である。

【図４】本発明方法を実施する装置構成の一例を示し、
加熱炉帯出側最終ロール出側に押込ロールを２本対設せ
しめた他の装置構成の説明図である。

【図５】鋼ストリップ板厚がそのＣ反り発生に与える影
響を示すグラフである。

【図６】図１の装置構成において、押込ロールのロール
径が鋼ストリップのＣ反り発生に与える影響を示すグラ
フである。

【図７】図１の装置構成において、押込ロールとトップ
ロールとの設置距離が鋼ストリップＣ反り発生に与える
影響を示すグラフである。

【図８】図３の装置構成において、上方側の押込ロール
のロール径が鋼ストリップのＣ反り発生に与える影響を
示すグラフである。

【図９】図４の装置構成において、下方側の押込ロール
のロール径が鋼ストリップのＣ反り発生に与える影響を
示すグラフである。

【図１０】連続焼鈍ラインの一部を示す説明図である。

【図１１】連続焼鈍ラインにおいて、加熱炉帯出側最終
ロールの径が鋼ストリップのＣ反り発生に与える影響を
示すグラフである。

【図１２】連続焼鈍ラインにおいて、鋼ストリップの性
状がそのＣ反り発生に与える影響を示すグラフである。

【符号の説明】

１加熱炉帯出側最終ロール２押込ロール４鋼ストリップ５シンクロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井俊夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者藤掛政久東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者安東均東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者細谷佳弘東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼ストリップの連続焼鈍ラインにおい
て、冷却装置に入る以前の工程で、鋼ストリップに長手
方向曲げを与え、かつその曲げ加工度を調整することを
特徴とする鋼ストリップのＣ反り矯正方法。
【請求項２】前項記載の鋼ストリップのＣ反り矯正方
法において、加熱炉帯出側最終ロールの入側直前部分
で、鋼ストリップに長手方向曲げを与え、かつその曲げ
加工度を調整することを特徴とする請求項１記載の鋼ス
トリップのＣ反り矯正方法。
【請求項３】請求項１記載の鋼ストリップのＣ反り矯
正方法において、加熱炉帯出側最終ロールの出側部分
で、鋼ストリップに長手方向曲げを与え、かつその曲げ
加工度を調整することを特徴とする請求項１記載の鋼ス
トリップのＣ反り矯正方法。
【請求項４】請求項２または請求項３記載の鋼ストリ
ップのＣ反り矯正方法において、長手方向曲げを与える
装置として、鋼ストリップの進行方向に対して垂直方向
に押込みが可能で、かつその押込量が可変自在な押込ロ
ールを１本配設せしめたことを特徴とする請求項２また
は請求項３記載の鋼ストリップのＣ反り矯正方法。
【請求項５】請求項４記載の鋼ストリップのＣ反り矯
正方法において、長手方向曲げの曲げ加工度の調整とし
て、前記押込ロールと、前記加熱炉帯出側最終ロールと
の中心間の距離を調整せしめることを特徴とする請求項
４記載の鋼ストリップの矯正方法。
【請求項６】請求項３記載の鋼ストリップのＣ反り矯
正方法において、長手方向曲げを与える装置として、そ
の一方または双方が、鋼ストリップの進行方向に対して
垂直方向に押込みが可能で、かつその押込量が可変自在
である押込ロール２本を、鋼ストリップを挟んで相互に
位置がずれるように対設せしめたことを特徴とする請求
項３記載の鋼ストリップのＣ反り矯正方法。
【請求項７】請求項６記載の鋼ストリップのＣ反り矯
正方法において、長手方向曲げの曲げ加工度の調整とし
て、前記両押込ロールの中心間の距離を調整せしめるこ
とを特徴とする請求項６記載の鋼ストリップの矯正方
法。
【請求項８】請求項４または請求項６記載の鋼ストリ
ップのＣ反り矯正方法において、長手方向曲げの曲げ加
工度の調整として、前記押込ロールの径を調整せしめる
ことを特徴とする請求項４または請求項６記載の鋼スト
リップの矯正方法。
【請求項９】超高強度冷延鋼板の連続焼鈍ラインにお
いて用いられたことを特徴とする請求項１ないし請求項
８記載の鋼ストリップのＣ反り矯正方法。