JPH0716608A - 熱間仕上圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼帯の連続熱間仕上圧延において、オンライ
ンロール研磨装置を用いてロールの磨耗による凹状プロ
フィルの影響を防止し、ワークロールの交換間隔を延長
してロット拡大した時のロールの熱膨張による鋼帯の異
常プロフィルを防止することを目的とする。 【構成】 オンラインロール研磨装置を用いてロールの
磨耗影響を除去して圧延ロット拡大を図る時の鋼帯の圧
延順を計画する方法に関するものである。同一圧延幅の
鋼帯を連続して多数本圧延するに際して同一幅鋼帯が連
続して２０本を超えないよう、それよりも幅の広い鋼帯
を組みこむ方法。 【効果】 ロールの膨張による鋼帯の断面プロフィル異
常を防止して圧延ロットの拡大が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯の熱間圧延に際し
て、断面プロフィルを良好にするための圧延順計画法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯の熱間圧延においては、圧延機のワ
ークロールは圧延の進行と共に鋼帯の通過部分のみ磨耗
が進行し、ロールの表面プロフィルが凹状となって、続
いて幅の広い鋼帯を圧延すると正常な断面プロフィルが
得られないという問題点があった。図１に一定量圧延後
のロールのプロフィルの概念図（ａ）とそのロールを用
いて幅広の鋼帯を圧延した時に得られる異常な断面プロ
フィル（ｂ）を示す。

【０００３】前述の条件により、熱間圧延の圧延順計画
は古くよりいわゆるコフィンスケジュール法と呼ばれる
方法が採用されてきた。図２にコフィンスケジュールの
例を示す。コフィンスケジュールにおいては、ロールの
組替後、数本幅の狭い鋼帯から順次拡大して最大幅に移
行させ（図中ａ）、次いで全体を幅広から幅狭に順次移
行させ（図中ｂ）、先行する鋼帯による磨耗の影響をさ
けるように圧延順を決定する。

【０００４】この方法によれば、ロールの磨耗による凹
状プロフィルの影響はさけられるが、圧延順が幅によっ
て厳密に規制されるため、前工程と結合させたホットチ
ャージやダイレクトロールといった近年の省エネルギー
指向に支障が多く、１スケジュールの規模が小さくなっ
てしまいロールの組替頻度が増えていた。

【０００５】この課題に対し近年ロールを圧延機内で継
続的に研磨しロールの初期プロフィルを維持するオンラ
インロール研磨装置が実用化されてきた。オンラインロ
ール研磨はロールの磨耗進行に伴う凹状ロールプロフィ
ルを防止し、幅狭の鋼帯を圧延後に幅広の鋼帯を圧延可
能とすることを目的とするもので、図３にオンラインロ
ール研磨適用によるロールのプロフィル制御例を示す。

【０００６】図中Ａは、オンラインロール研磨適用なし
の場合の例で、圧延した鋼帯の幅に応じてロールが凹状
に磨耗しているもの、Ｂはオンラインロール研磨によ
り、材料の通過しない部分を研磨して初期のロールプロ
フィルを維持している例である。

【０００７】図４はオンラインロール研磨装置の一例を
示し、１はカップ型砥石、２は砥石押付シリンダーで砥
石１、シリンダー２等よりなる研磨装置は図示しない砥
石揺動装置でロール軸方向に揺動する。図５は図４のオ
ンラインロール研磨装置を熱間仕上圧延機群の後段３ス
タンドに設置している例である。

【０００８】このようにオンラインロール研磨を適用す
ることにより圧延スケジュールの幅移行において、ロー
ルの磨耗プロフィルの影響を考える必要がなくなり、鋼
帯の圧延順が幅によって大きく制約を受ける必要がなく
なって前工程から供給される素材をホットチャージしつ
つ圧延スケジュールの規模を従来の３〜５倍にすること
ができるようになった。

【０００９】このようなオンラインロール研磨を適用後
の圧延スケジュールの構成例を図６に、又その効果を表
１に示す。圧延スケジュールの規模は平均して従来の
４．２倍になり、圧延順をホットチャージ優先とするこ
とによりホットチャージ温度は平均４００℃から６５０
℃に改善された。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら表１中に
示すように鋼帯の断面プロフィル異常の発生率が０．１
％から０．６％に増えた。以下その原因を述べる。図６
に示したようなスケジュールでは図中ＡあるいはＢで示
したような同一幅を連続して多く圧延するケースが発生
する。スケジュール規模が大きくなった結果連続する本
数は３０〜９０本に達する。その時のロールのプロフィ
ル及び圧延される鋼帯のプロフィルの変化を１本目から
順次示したものが図７である。

【００１２】ロールは当該鋼帯幅圧延開始後徐々に、鋼
帯幅部分が熱影響を受け、胴長方向の熱影響の少ない部
分との間に膨張差が出てきて、５本，１０本と同一幅圧
延が増えるに従って凸状のサーマルクラウンは顕著にな
り、その結果として鋼帯のプロフィルは正常な凸型から
徐々に凹型に変化していき２０本目前後で、板のエッジ
が厚くなることになり、次工程である冷間圧延に不適な
プロフィルとなる。

【００１３】このプロフィル不良を解決するためには、
例えば図７の例では１５本目でロールを交換し新しい熱
膨張のないロールで圧延する方法、あるいは圧延を５〜
１０分止めてロール全体を冷却する方法等考えられる
が、圧延能率、ロールコスト等の面で好ましくない。本
発明は、同一圧延幅の鋼帯を連続して３０〜９０本圧延
するに際して圧延能率の低下、ロールコストの増大を防
止して、鋼帯断面プロフィルの異常の発生率を低減する
方法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。オンラインロール研磨装置を設置して被圧延材
通板部の磨耗によるロールプロフィルの変化を防止する
ようにした熱間仕上圧延機を用い、同一圧延幅の鋼帯を
連続して多数本圧延するに際して、上記鋼帯が連続して
２０本を超えて圧延されることがないように途中にその
幅より１５０mm以上広い鋼帯を１本以上圧延することを
特徴とする熱間仕上圧延方法。

【００１５】以下本発明について詳細に説明する。発明
者らは、圧延中に起きる図７のようなロールプロフィル
変化を多く解析した結果、同一の鋼帯が連続する途中に
当該幅よりも広い鋼帯を混入させて、圧延することによ
り、局所的な図７の１５本目〜２０本目に示されたよう
なサーマルクラウンは著しく緩和されることを見い出し
た。

【００１６】例えば図８は、同一幅を１０本圧延後、そ
れより広い幅のものを３本圧延した時のサーマルクラウ
ンの緩和状況を示したもので、幅の広いもの３本の圧延
によりサーマルクラウンはほぼ初期状態に近くなってい
る。

【００１７】このように同一幅圧延中にそれよりも幅の
広い鋼帯を適度に挿入し圧延することによって、改めて
同一幅の鋼帯はプロフィル異常となることなく続けて圧
延できる。この場合挿入される幅広材は連続している鋼
帯の幅より１５０mm以上広ければ効果が得られる。

【００１８】１５０mm以上広い幅広材を圧延することに
より鋼帯断面プロフィルが改善される理由は次の通りで
ある。圧延中のロールの熱の収支をモデルで示すと図９
のとおりとなり、鋼帯から吸熱する部と、全体として水
冷される部分とでなりたつ。ロール胴長方向にＡ，Ｂ，
Ｃにゾーン分けするとＡ部は鋼帯からの加熱冷却水で冷
却を受けるが幅方向には熱の流れが殆んどない部分であ
り、Ｂ部は幅方向に温度勾配が大きく、幅方向に熱の流
れがある部分であり概ね鋼帯エッジ位置±１５０mm程度
の範囲である。Ｃ部は冷却が支配的で低温かつ幅方向熱
の流れのない部分であり、以上の結果としてロールの胴
長方向（幅方向）の温度分布は図１０のようになりロー
ルのサーマルクラウンはこれに相似なものとなる。

【００１９】従って同一圧延幅Ｗの鋼帯に対して１５０
mm広い鋼帯を圧延することにより図１０のＡ，Ｂ，Ｃゾ
ーンの温度分布が左，右に各々７５mmシフトした温度分
布に向って移行することになり同一圧延幅Ｗの鋼帯幅部
のサーマルクラウンが減少する。このため次に、Ｗの鋼
帯を圧延した際にその断面プロフィルが改善される。

【００２０】

【実施例】図４に示すオンラインロール研磨装置を、図
５に示す如く後段３スタンドの上下ワークロールに配置
して、図３に示す如く被圧延材通板部の磨耗によるロー
ルプロフィルの変化を防止するようにした６スタンドの
熱間仕上圧延機を用い、図６の圧延スケジュールにおい
て、図６のＡ部で９００mmの同一幅圧延の鋼帯を連続し
て８０本圧延すると共に、図６のＢ部で７５０mmの同一
幅の鋼帯を連続して８０本圧延したところ、鋼帯断面プ
ロフィル異常率は０．６％であった。

【００２１】これに対して、９００mmの同一幅圧延の鋼
帯を連続して８０本圧延する図６のＡ部において、９０
０mmの同一幅の鋼帯を１５本圧延する毎に１５０mm広い
１０５０mmの鋼帯を３本圧延すると共に、７５０mmの同
一幅の鋼帯を連続して８０本圧延するＢ部において、７
５０mmの同一幅の鋼帯を１５本圧延する毎に１５０mm広
い９００mm幅の鋼帯を３本圧延したところ、図６に示す
圧延スケジュール構成例において、鋼帯断面プロフィル
異常率は０．１％となった。

【００２２】また９００mmの同一幅圧延の鋼帯を連続し
て８０本圧延する図６のＡ部において、９００mmの同一
幅の鋼帯を２０本圧延する毎に１５０mm広い１０５０mm
の鋼帯を１本圧延すると共に、７５０mmの同一幅の鋼帯
を連続して８０本圧延するＢ部において、７５０mmの同
一幅の鋼帯を２０本圧延する毎に１５０mm広い９００mm
幅の鋼帯を１本圧延したところ、図６に示す圧延スケジ
ュール構成例において、鋼帯断面プロフィル異常率は
０．３％となった。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱間仕上
圧延方法によれば、鋼帯断面プロフィル異常の発生率を
大幅に減少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一定量圧延後のロールプロフィルの概念図とそ
のロールを用いて幅広の鋼帯を圧延した時に得られる異
常な断面プロフィルを示す。

【図２】コフィンスケジュールの説明図。

【図３】オンラインロール適用によるロールプロフィル
の説明図。

【図４】オンラインロール研磨装置例の説明図。

【図５】連続式熱間仕上圧延機へのオンラインロール研
磨装置の配置例の説明図。

【図６】オンラインロール研磨適用後の圧延スケジュー
ルの構成例の説明図。

【図７】同一幅の鋼帯を多数本連続圧延した際のロール
プロフィル及び鋼帯の断面プロフィルの変化状況の説明
図。

【図８】９３０mmの同一幅を１０本圧延後、その幅より
２７０mm広い１２００mm幅のものを３本圧延した時のサ
ーマルクラウンの緩和状況の説明図。

【図９】圧延中のロールの熱収支モデル図。

【図１０】圧延後のロール胴長方向の温度分布の説明
図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オンラインロール研磨装置を設置して被
   圧延材通板部の磨耗によるロールプロフィルの変化を防
   止するようにした熱間仕上圧延機を用い、同一圧延幅の
   鋼帯を連続して多数本圧延するに際して、上記鋼帯が連
   続して２０本を超えて圧延されることがないように途中
   にその幅より１５０mm以上広い鋼帯を１本以上圧延する
   ことを特徴とする熱間仕上圧延方法。