JPH07265928A - 板の形状制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、圧延機とレベラーを組み合わせた
最も効果のある制御方法とその装置を提供することを目
的とする。 【構成】 板の形状制御方法において、圧延機１、２で
板形状を中伸びまたはクオータ波の形状に制御し、後続
のレベラーまたはテンションレベラー３でその形状を矯
正することを特徴とした形状制御方法及びその装置。本
発明により、従来のように形状を測定しそれをフィード
バックさせ、圧延機１、２の様々なロール変形をコント
ロールするといった複雑な制御方法を必要とせずに、簡
単に平坦な板を、かつ安価に得られるという効果があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は板の圧延及び形状矯正を
行うことができる新規な圧延方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の圧延鋼帯、プレートに対する平坦
度要求は益々厳しくなり、薄板では、ユーザーから急峻
度0.2%以下、厚板でも波高さ2mm 以下という要求が出さ
れてきているようになってきている。

【０００３】このような背景から、近年、圧延機の形状
制御機構の開発が進み、以下の方法等が従来提案され、
いずれも実用化されている。 ベンダーによってワークロールを曲げ、形状を制御
する。 バックアップロールをスリーブ構造として油圧によ
る内圧を与えることによってクラウンを可変にし形状を
制御する。 ＨＣミルに代表される多段ロールによって形状を制
御する。 ロールを圧延方向に対してクロスさせロールギャッ
プ形状を変化させる。

【０００４】しかしながら、急峻度0.2%以下の平坦度の
実現ということになると、従来のような形状制御機構を
もった圧延機といえども実現困難だというのが現状であ
る。すなわち、従来の技術ではいずれもロールにかかる
力を制御しあるいはロールに外力を与え、ロールの弾性
変形を制御するという方法であるが、本質的に困難な点
として以下の点が挙げられる。 ロールギャップの幅方向分布を圧下歪差が１×10^-6
以内（急峻度0.2%以内の場合) という高精度で制御しな
ければならない。 制御の入力となる形状計出力の精度が悪い。

【０００５】したがって、ユーザーの要求を満足させる
ためには、厚板ではレベラーあるいはプレス、薄板では
テンションレベラや調質圧延ラインを通さなければ平坦
度を達成できなくなっている。

【０００６】上記の点から、従来技術では、もはや0.2%
以下の急峻度を達成することは難しく、この対策として
ミルの直近にテンションレベラ或いはレベラを設置し、
圧延機では取りきれない形状不良をこれらの付属装置で
矯正しようとする圧延設備として以下に示す様なものが
開示されている。

【０００７】特開昭51-44551号公報に記載されている技
術は、圧延機の後方にロール径がストリップの進入方向
に従って順次大きくなる３本の矯正ロールを含むレベラ
ーを設け、塑性伸びと同時に残留曲率も矯正する方法で
ある。

【０００８】特開昭59-94504号公報に記載されている技
術は、プレートミルの入側に配置された曲げローラ群の
ローラを圧延作業ローラの周速よりも遅い速度で回転さ
せて、プレート材に張力を付与することにより、当該プ
レート材の曲がりを防止し、プレートミルの出側に配置
された曲げローラ群のローラを前記圧延作業ロールの周
速よりも速く回転させて、プレート材に張力を付与する
ことにより、当該プレート材の平坦形状を良好にする方
法である。

【０００９】特開昭60-56402号公報に記載されている技
術は、冷間圧延設備又は調質圧延設備の最終スタンドと
巻取装置との間に、レベリングミル及び必要に応じブラ
イドルを具えたテンションレベラが設置されることを特
徴とする冷間圧延のライン配列であって、ライン配列の
合理化を図って、設備費及びランニングコストの削減を
目的としている。

【００１０】特開昭61-212410 号公報に記載されている
技術は、圧延機の出側のハウジングの一部にテンション
レベラを取り付けたことを特徴とするスキンパスミルで
あり、既存の圧延機を有効に利用して、薄物から厚物ま
での金属帯を安価に生産できるスキンパスミルを得るこ
とを目的としている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術においては、必ずしも期待された形状矯正能力が
得られていないという問題がある。本発明は、上記の事
情に鑑み、圧延機とレベラーを組み合わせた最も効果の
ある形状制御方法とその装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手段に
より解決される。 板の形状制御方法において、圧延機で板形状を中伸
びまたはクオータ波の形状に制御し、後続のレベラーま
たはテンションレベラーでその形状を矯正することを特
徴とした形状制御方法。 板の形状制御装置において、中伸びまたはクオータ
波の形状を作成する圧延機と、その形状を矯正するレベ
ラーまたはテンションレベラーを直結することを特徴と
した形状制御装置。

【００１３】

【作用】以下に本発明の作用について述べる。図２は、
薄板の形状制御として、圧延機とテンションレベラーを
直結した装置でのテンションレベラーの形状制御結果で
ある。圧延機での形状が中伸びもしくはクオーター伸び
でないとテンションレベラーでの伸び率を1%迄に上げて
も急峻度が0.2%以内に収まらず、また、中伸び、クオー
タ伸びでは0.5%以上の伸びをテンションレベラーで与え
れば急峻度が0.2%以内に収まるということが言える。

【００１４】図３は、圧延機とレベラーを直結したプレ
ートミルの形状制御結果である。ここでの装置は厚板な
どホットプレート（例えば加速冷却装置の前等）に用い
られ、レベラーはローラにかむタイプのラフレベラーの
イメージであり、周速差はなくても良く、レベラーで板
を完全に拘束できれば良い。図３から出側のレベラーで
与えられる塑性変形率に対して、やはり中伸び形状のほ
うが形状を平坦化しやすい。また、板に与える塑性変形
率は0.8 以上必要であることがわかる。

【００１５】これらのテンションレベラー、レベラーが
耳波よりも、中伸び、クオータ波の矯正に効果があるの
は、テンションレベラー、レベラーは、耳波部である幅
端部では巻き付けが弱く、かつ板も横に逃げることがで
きるので拘束力が弱いからである。それに対して、中伸
び、クオータ波の生じる幅中央部側では拘束力が強いの
で、矯正力が高くなる。

【００１６】以上の結果から、以下の知見が得られる。 基本的には、圧延機で生じた形状不良を、連結した
テンションレベラー（あるいはレベラー）で矯正するこ
とが可能である。 しかしながら、テンションレベラー（あるいはレベ
ラー）で同じ押し込み量を与えても、圧延機から出てく
る形状によって、その形状矯正効果が異なる。 テンションレベラー（あるいはレベラー）で形状矯
正効果が高い圧延後の形状は、クオータ波、中伸び、耳
波の順番である。 圧延後の耳波形状を急峻度で0.2%以下にするために
はテンションレベラーでの伸び率を1%以上にしても、あ
るいは、レベラーでの押し込みを塑性変形率0.8以上に
しても、なかなか困難である。

【００１７】上記の知見から、圧延機からでてくる形状
を、クオータ波、中伸びとすれば、テンションレベラー
（あるいはレベラー）で急峻度で0.2%以下に矯正するこ
とが可能である。従って、本発明による形状制御方法と
しては、圧延機で中伸び、あるいはクオータ波を作成
し、あとは直結したテンションレベラー（あるいはレベ
ラー）のロールを押し込むだけという簡単なものにな
る。また本発明による装置の構成としては、圧延機の機
能として単に、確実に中伸びあるいはクオータ波の形状
を作れる圧延機と、繰り返し曲げを与えることのできる
レベラーまたは張力を負荷できるテンションレベラーで
構成されれば良い。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。図１は本発明の装置構成の実施例であり、4Hi テン
パーミルとテンションレベラーを直結したものである。
図１において、１はワークロール、２はバックアップロ
ールである。３はテンションレベラーであり、図の形式
はテンションレベラーの形式としては安価である。４は
反り矯正ロール、５は圧延前のコイル、８は圧延後のコ
イルであり、上巻き、下巻きの両方の場合を図示してい
る。６は入側ブライドルロール、７は出側ブライドルロ
ールであり、テンションレベラーの前後にブライドルロ
ールを設けるほうが、張力（伸び率）調整、およびスキ
ンパスミル（テンパーミル）との張力調整は容易になる
が、高価となる。

【００１９】本実施例においては、予めオフラインで、
出側張力により伸び率の関係をスキンパスの圧下量、レ
ベラーの押込み量別に把握しておいてから用いることに
なる。本実施例における圧延機の仕様を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】本実施例におけるテンションレベラーの仕
様を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】本実施例における被圧延材の仕様を表３に
示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】図４は、本実施例における形状制御能力を
持つ (4Hi のワークロールダブルチックベンダー付き)
圧延機での原板形状の矯正できる範囲を示した図であ
る。図４において斜線部分が本発明の圧延機での圧延実
施後の、原板の急峻度の形状範囲である。このミルによ
って充分圧延機出側の形状を中伸び形状に制御できるこ
とがわかる。ここで狭幅材に対しては主にインクリーズ
ベンダーを、広幅材に対してはあまり大きな中伸びを出
して板が絞り込まないように、主にデクリーズベンダー
を使い制御を行っている。例えば、600mm 幅材では、イ
ンナーをインクリーズ70ton 、アウターインクリーズ70
ton 、1500mm幅材では、インナーデクリーズ70ton 、ア
ウター0tonのベンダー力で制御した。

【００２６】これらの形状の板を圧延機出側のテンショ
ンレベラーで、図２に示すように0.5%以上の伸び率制御
を行い、全幅の板に対して急峻度0.2%以下の板を製造す
ることが可能となった。図５は本発明の装置構成の図１
とは異なる実施例であり、4Hi プレートミルとレベラー
を直結したものである。図５において図１と同一部分に
は同一符号を付し説明を省略する。本実施例における圧
延機の仕様を表４に示す。

【００２７】

【表４】

【００２８】本実施例におけるレベラーの仕様を表５に
示す。

【００２９】

【表５】

【００３０】本実施例における被圧延材の仕様を表６に
示す。

【００３１】

【表６】

【００３２】図６は本実施例による圧延機の形状制御能
力の原板形状の矯正できる範囲を示した図である。本発
明の圧延機での圧延実施後の、原板の急峻度の形状範囲
である。図６より、原板が耳波であっても、板幅が1800
〜5000mmの広範囲に対して矯正されることがわかる。図
７は本実施例による本発明装置出側での形状を示してい
る。図７にみられる様に、すべての幅で急峻度が0.2%以
下に収まっている。

【００３３】また図８は圧延機が安定して中伸び形状を
作れるように、本実施例で採用したＢＵＲチャンファー
である。ミルの形状制御としては狭幅では能力一杯にベ
ンダーを作動させ、広幅材に対してはベンダーを使用し
ないという制御を行っている。すなわち、ここでは、18
00mm幅材に対してはインクリーズ310ton、350mm 幅以上
の材料に対しては、ベンダー力0tonとした。レベラー
は、10mmの押込み量で各幅一定の制御とし、出側ロール
の押込み量は反りが発生しないように0mm としている。

【００３４】図９は本発明の装置構成の図１及び図５と
は異なる実施例であり、2Hi 大クラウンワークロールテ
ンパーミルとテンションレベラーを直結したものであ
る。図９において図１と同一部分には同一符号を付し、
説明を省略する。本実施例における圧延機の仕様を表７
に示す。

【００３５】

【表７】

【００３６】本実施例におけるテンションレベラーの仕
様を表８に示す。

【００３７】

【表８】

【００３８】本実施例における被圧延材の仕様を表９に
示す。

【００３９】

【表９】

【００４０】図１０は、本実施例による、入側板形状を
平坦としたときの、出側での形状を示した図である。本
実施例によって、充分圧延機出側の形状を中伸び形状に
出来ることがわかる。また、これらの形状の板を圧延機
出側のテンションレベラーで0.4%以上の伸び率制御を行
い、全幅の板に対して急峻度0.2%以下の板を製造するこ
とが可能になった。本実施例で示すように、本発明では
単純な大クラウンワークロールを持った2Hi ミルでも平
坦な板が得られることがわかる。

【００４１】このように本圧延形状制御方法では、圧延
機側に高度な形状制御機構を必要とせず、またレベラー
側でも簡単な制御で容易に平坦な板が得られることがわ
かる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、その制
御方法として、圧延機で板形状を中伸びに制御し、なお
かつレベラーでの伸びをある一定以上にするといった簡
単な方法により、また形状制御装置としては、圧延機に
単純に中伸びを発生させる機構を取り付け、かつレベラ
ー機構を直接連結させることによって装置を構成するこ
とにより、従来のように形状を測定しそれをフィードバ
ックさせ圧延機の様々なロール変形制御アクチュエータ
をコントロールするといった複雑な制御方法を必要とせ
ずに、簡単に平坦な板を、かつ安価に得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置構成の実施例を示した図。

【図２】図１のテンションレベラーの形状制御結果を示
した図。

【図３】図５のレベラーによる形状制御結果を示した
図。

【図４】図１に示す実施例における形状制御能力を持つ
圧延機での原板形状の矯正できる範囲を示した図。

【図５】本発明の装置構成の図１とは異なる実施例を示
した図。

【図６】本発明の装置構成の図５の実施例による圧延機
の形状制御能力を示した図。

【図７】本発明の装置構成の図５の実施例による形状を
示した図。

【図８】本発明の装置構成の図５の実施例で採用したＢ
ＵＲチャンファーを示した図。

【図９】本発明の装置構成の図１および図５とは異なる
実施例を示した図。

【図１０】本発明の装置構成の図９の実施例による圧延
機出側の形状を示した図。

【符号の説明】 １ 圧延ワークロール ２ 圧延バックアップロール ３ テンションレベラー（または、レベラー）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板の形状制御方法において、圧延機で板
   形状を中伸びまたはクオータ波の形状に制御し、後続の
   レベラーまたはテンションレベラーでその形状を矯正す
   ることを特徴とした形状制御方法。
2. 【請求項２】 板の形状制御装置において、中伸びまた
   はクオータ波の形状を作成する圧延機と、その形状を矯
   正するレベラーまたはテンションレベラーを直結するこ
   とを特徴とした形状制御装置。