JPS602927B2 - ホットストリップミルによる粗圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ホットストリップミルによる粗圧延方法に
関するものである。

従来、ホットストリップミル（熱間圧延機）に供給され
るスラブは、一般的に鋼塊を分塊圧延することによって
製造されるものであるが、この分塊圧延工程でコイルの
仕上げ寸法を考慮したスラブ寸法が決定されていたこと
から、ホットストリップミルでの中殺し量（スラブ中と
コイル中との差）は比較的小さく、せいぜい１０〜２０
収程度であつた。

しかし、近年、連続鋳造法によるスラブの使用比率が増
大し、連続鋳造の生産性を損わないようにするため、ス
ラブ寸法が集約されるようになってきたので、前記中殺
し量は５０〜７５側と飛躍的に増大した。

この結果、従来は中調整程度にしか使用されなかった竪
圧延機も所定のコイル中を得るために、１パス当り５０
〜６Ｑ吻程度の強圧下を行なうようになつた。

このように、竪圧延機による中殺し量が増大すると第１
図に示されるように、被圧延材２の先後端部に生じる非
定常変形域（図中斜線で示す）が助長され、歩留りが低
下するといった問題が生じる。

即ち、第２図ａに示される被圧延材２を竪圧延機１で中
圧下すると、第２図ｂに示されるように、中様部が盛り
上がる、所謂ドッグボーン３を生じるが、被圧延材２の
先後端部ではフィッシュテール４の発生と相挨つてドッ
グボーン高さ△Ｈｄが被圧延材２の圧延方向に不均一な
分布を持つようになる。

（第３図参照）次に、前記被圧延材２を水平圧延すると
、第２図ｃに示されるように、被圧延材２の圧延方向（
板長手方向）に不均一な広がり分布が生じて、被圧延材
２の先後機部の板中が定常部の板中に比して中不足とな
る。尚、前記△Ｈｄとは第２図ｂに示されるように、△
Ｈｄ＝Ｈｄ一日。である。ここで、Ｈｄはドッグボーン
高さに板厚を合わせた厚さ、日。は板中中央部の板厚で
ある。上記鋼板先後端部の中不足、すなわち、中不足量
及び中不足長さは、ともに竪圧延機による中圧下が大き
い程増大する。

尚、前記中不足量とは、第２図ｃ中△ＷＴ（トップ部分
）、△Ｗ８（ボトム部）で示される部分で、中不足長さ
とは、同図中△Ｌ，（トップ部）、△ＬＢ（ボトム部）
で示される部分である。

通常、ホットストリップミル粗圧延ラインでは、竪圧延
機によって数パスの中圧下が実施される。
＊＊ 例えば、竪圧延機■（ス
ケールプレー力）→竪圧延機■→水平圧延機竪圧延機■
→水平圧延機→竪圧延機■→水平圧延機→竪圧延機■→
水平圧延機→竪圧延機■→水平圧延機の様に、竪圧延機
で６パスの中圧下を実施する場合、各竪圧延機のロール
関度設定は、中殺し量５仇岬こ対して第１表に示される
様にして行なっている。第１表 上記例の竪圧延機のロール開度の決定は、操業上の経験
に負うところが大であり、単に所定のコイル中を得るこ
とを目的としている。

従って、前述した鋼板先後端部に発生する中不足（中不
足量及び中不足長さ）に対する考慮は全くはらわれてい
ない。

本願発明者等は、上記問題点に鑑み、種々研究を重ねた
結果、中圧下による鋼板先後端部の非定常変形城は、第
４図及び第５図に示されるように、被圧延材の断面積が
大きい程助長される頭向にあるので、出来る限り被圧延
材の断面積が小さい圧延後段側で中圧下を行なえば、コ
イル先後端部の中不足を小さくすることができるという
知見を得た。

尚、第４図及び第５図は実機寸法の１／１０のプラステ
イシンモデルの結果である。この発明は、上記知見に基
づいてなされたものであって、ホットストリップミルに
より被圧延材を圧延するに際して、前記ホットストリッ
プミル内に配置された粗圧延機列における竪圧延機の圧
下量を、前記被圧延材の断面積が大きい、前記組圧延機
列の前段で、鰹圧下、即ち、最大圧下量より４・さし、
圧下島に調整し、前記被圧延材の断面積が小さい、前記
組圧延機列の後段で、強圧下、即ち、最大圧下量もしく
はそれに近い圧下量に調整し、かくして、前記ホットス
トリップミルによって圧延された後のコイル先後端に生
じる中不足部分の塁を小さくすることに特徴を有する。

タ この発明を実施例により説明する。

下記条件に従って圧延を行なった。

圧延条件は、以下の通りである。

■ スラブ厚：松仇舷、 ■ スラブ中：１５０仇蚊、 ■ 鋼種：低炭素鋼（Ｃ＝０．０６％）、■ 加熱炉抽
出温度：１２６０ｑｏ、 ■ 水平圧下スケジュール、 ２２０一１６５一１Ｉ５一８５一５５一３６（帆）、■
粗出側目標中：１４５仇吻、■ 中殺し量：５仇駁、 ■ ロール蓬：竪圧延機 ８００〜１２０００側、水平
圧延機 １０００〜１２０００側、■ 竪圧延機ロール
回転数：１８〜８仇ｐｍ、■ 中圧下スケジュール：前
段強圧下型（第６図ａ，ｂ参照）、後段強圧下型（第７
図ａ，ｂ参照） である。

尚、第６図及び第７図において、ＶＳＢとはバーチカル
スケールブレーカであり、Ｒ２Ｅ，Ｒ３８，・・・Ｒ５
Ｅは竪圧延機、Ｒ２日，Ｒ３Ｈ…Ｒ５８は水平圧延機の
ことである。

上記条件のもとで圧延を実施し、粗最終パス後、すなわ
ち、第６図ａ及び第７図ａにおいてＲ５日による水平圧
延後の中不足量及び中不足長さ（フィッシュテール部を
除く）を実測した。

この結果が第２表に示されている。第 ２ 表第２表か
ら明らかなように、この発明の後段強圧下型中圧下法に
よれば、鋼板先後端部の中不足を極めて小さくすること
ができるのである。

次に、この発明の圧延方法である圧延機列後段強圧下型
中圧下スケジュールの作製方法について説明する。
＊＊ 第８図には、竪圧延
機による中圧下から水平圧延機による水平圧下時におけ
る鋼板の変化状態を示す説明図が示されているが、第８
図を参考にして後段強圧下型中圧下スケジュールの作製
に用いる基本式について以下に説明する。■ 中広がり
式は以下の通りである。

△ｗ．＝｛Ｃ．（竜馬共テ）２十Ｃ２｝△ＨｉＲ川‐△
注……川日−，Ｈｄｍｉ＝（ｌｏＡ≧‐船Ｂ＋Ｂ≧’）
Ｂ亭．△Ｈｄｉ十ＵｏＡ手三‐弘ｉＢｉ＋Ｂ字）△ＨＲ
ｉ＋Ｈｉ一，３０Ａ亨（Ａｉ‐Ｂｉ）３
３船字△Ｈｄｉ＝Ｃ３坪，．・△Ｗ静△ＨＲｉ＝Ｃ４
日も．・△Ｗ葺き Ａｉ＝Ｃ５坪５．・△Ｗ叢 Ｂ：＝Ｃ６坪ＡＩ・△Ｗ聡 ■ 中圧延荷重式は以下の通りである。

Ｐｉ＝Ｋｆｍｉ・Ｈｉ‐，ゾＲＥｉ・ＡＷＥｉ・Ｑｐｒ
…・‘２｝Ｋｆｍｉ＝０．４０ｅＸｐ酷）小５偽無肌７
５Ｃ川。

）．作り溝二２ｍＲＥｉ．ＮＲｉ ・６・ ６ｉ＝６路Ｒ８ｉ・△ＷＥｉ Ｗｍｉ ＱＰＦ・‐５９Ｍ続三側舵Ｅ；‐△ｗ耳ナ・‐姉‐党芸
Ｗｍｉ＝ＷＨ壱２ＷＥｉ■ 中圧延動力式は以下の通り
である。

ＭＰｉコ１‐ｏ３×１０−６Ｎごテ土‐‐‐｛３，Ｔｉ
＝２入ｉゾＲ８ｉ・△Ｗ８ｉＰｉに。

・５７０十軍Ｍ令当刈。

■ 座屈限界式は以下の通りである。

△ＷＥＢｉ＝Ｃ７Ｈ‐，ｎｇ …【
４１■ かみ込み角は以下の通りである。

４ｏ ■Ｆ■す・（１−蒙害）…（５−．）△Ｗ８＾ｍ
ａｘｉ＝波８ｉ（１‐ｃｏｓ■ｍａＸｉ）・・・（５一
２）尚、上記｛１｝〜‘５１式における記号は以下の通
りである。

ｉ：パスＮＯ．、 △Ｗｉ（＝Ｗｉ−Ｗ８ｉ）：水平圧下による中広がり量
（帆）、Ｈｉ−，：入側板厚（側）、 Ｈｉ：出側板厚く肋）、 △Ｈｉ（＝Ｈｉ−，一日ｉ）：水平圧下量（柵）、Ｈｄ
ｍｉ：ドッグボーン部平均板厚（側）、△Ｈｄｉ（＝Ｈ
ｄｉ一日ｉ‐，）：ドッグボーン最大高さ（肋）、△Ｈ
Ｒｉ（＝ＨＲ，一日ｉ−，）：ロール接触増加量（肌）
、Ａｉ：ドッグボーンピーク位置（肌）、 Ｂｉ：ドッグボーン影響城（肌）、 △ＷＥｉ（＝Ｗｉ‐，−ＷＥｉ）：中圧下量（側）、Ｗ
ｉ−，：竪圧延機入側板中（肋）、ＷＥ：：竪圧延機出
側板中（柵）、 Ｗｉ：水平圧延機出側板中（側）、 Ｐｉ：中圧延荷重（ｋ９）、 Ｋｆｍｉ：平均変形抵抗（ｋ９／肌２ ）、ＱＰｉ：圧
下力関数、ＲＥｉ：竪ロール半径（側）、 ＴＫｉ：圧延温度（Ｋ）、 ｚｉ：歪、 ごｉ：歪速度（１／ｓｅｃ）、 Ｃ ：炭素含有量（％）、 Ｗｍｉ：平均板中（肋）、 ＭＰｉ：中圧延モータ所要動力（ＫＷ）、ＮＲｉ：竪ロ
ール回転数（ｒｐｍ）、 Ｔｉ：中圧延トルク（ｋ９一助）、 ב：トルクア−ム係数、 ｒｗｉ：中圧下率（％）、 刀 ：竪圧延機駆動系効率（０．８〜０．９）、△ＷＥ
Ｂｉ：座屈限界中圧下量（側）、■ｉ：かみ込み角（ｏ
）、 △ＷＥ＾ｍａｘｉ：かみ込み限界中圧下量（柳）、■ｍ
ａｘｉ：かみ込み限界角（ｏ）、Ｃ，〜Ｃ７：鋼種、圧
延温度、竪ロール蓬等によって決まる定数、ｎ，〜比：
鋼種、抽出温度によって決まる定数。

次に、上記式に基づいて行なうこの発明の後段強圧下型
中圧下スケジュールの計算方法を第９図及び第１０図に
示されるフローチャートに従って説明する。■ 第１ス
テップ （第９図参照） 第１ステップでは、最終パス（第ｎパス）から第１パス
までの各パスで取り得る最大の中圧下量を各種制限条件
より求め、最大中殺し量（スラブ中−粗出側中）を得る
場合の中圧下スケジュールを作製する。

その手順は以下の通りである。■ 圧延条件：鋼種、ス
ラブ厚、水平圧下スケジュール、圧延温度、ロール半径
、ロール回転数、粗出側目標中等を 与える。

制限条件：最大圧延荷重Ｐｍａｘｉ、最大モータ所要動
力ＭＰ肌ｘｉ、 かみ込み限界角８ｍａｘｉ等を与える
。

■ 上記【４１式を用いて座屈限界中圧下量△Ｗ８８ｉ
を求め中圧下量△ＷＢｉとする。

■ 上記（５一１）式から前記■に対応するかみ込み角
８ｉを求める。

■ ■ｉと＠ｍａｘｉを比較する。

■ ■ｉ＞＠ｍａｘｉの場合上記（５−２）式を用いて
かみ込み限界中圧下量△ＷＥ＾肌ｘｉを求め中圧下量Ａ
ＷＥｉとする。

■ 上記｛１’式より水平圧下による中広がに量△Ｗ：
を求める。

■ 竪圧延機出側板中ＷＥｉを求める。

■ 竪圧延機入側板中Ｗｉ‐，を求める。

■ 上記■式より中圧延荷重Ｐｉを求める。

■ ＰｉとＰｍａｘｉを比較する。■ Ｐ‘＞ＰＭｘｉ
の場合には、中圧下修正量△△ＷＥｉを与え、ＰｉＳＰ
ｍ机となるように中圧下量ＡＷＥｉを修正する。

■ 上記■式より中圧延モータ所要動力ＭＰｉを求める
。

■ ＭＰｉとＭＰｍａｘｉとを比較する。

■ ＭＰｉ＞ＭＰｍａｘｉの場合には、中圧下修正量△
△Ｗｉを与え、ＭＰ≦ＭＰｍａｘ‘となるように中圧下
量夕 △ＷＥｉを修正する。

■ 第２ステップ （第１０図参照） 第２ステップにおいては、所定の中殺し量となるように
第１パスから第１ステップで得られた中圧下量の修正を
行ない、後段強圧下型中圧下スケ０ジュールを決定する
。

その手順は以下の通りである。■ 上記第１ステップで
得られたスラブ中をＷ。

をＷＭと置く。■ 所定のスラブ中Ｗ。

等を与える。■ Ｗ。

をＷＡ，，ＷＭをＷＢｒと置く。■ ＷＡｉとＷＢｉの
差を求める。

■ ＳＡを誤差許容値Ｑと比較する。

（Ｑ≧０）■ ＳＡ＞Ｑの場合には圧延不可能である。
■ ＳＡとＱとを比較する。＠ ＳＡ＞−Ｑの場合には
、上記第１ステップで求めたＷＥｉをＷＥＫｉ，Ｗｉを
ＷＫｉと置く。

■ 必要最小中圧下量△ＷＥｍｉｎｉを与え中圧下量△
ＷＥｉとする。■ 竪圧延機出側板中ＷＥＫｉを求める
。

Ｚ■ 上記【１１式より水平圧下による中広が
り量△Ｗｉを求める。■ 水平圧延機出側板中ＷＫｉを
求める。

■ ＷＫｉとＷｉとを比較する。

■ ＷＫｉ＞Ｗｉの場合には、中圧下修正量△△Ｗ８ｉ
を与え、ＷＫ≦Ｗｉとなるように中圧下量△ＷＢｉを修
正する。

■ ＷＫｉをＷＡｉ＋．，ＷｉをＷＢＭと置く。

■ 上記■式より中圧延荷重Ｐｉを計算する。■ 竪圧
延機のミル定数ＭＥｉを考慮して竪圧延機のロール開度
設定値Ｗ８ｓｅＧを求める。■ ＷＥｓｅｕを表示する
。

以上のようにして、この発明の後段強圧下型中圧下スケ
ジュールが作製されるのであるが、この作製方法が第１
１図に摸式的に示されている。

尚、第１１図において、実線は第１ステップにおいて計
算した各パスの水平圧延機出側板中及びスラブ中を示す
。これに対し、図中二点鎖線で示される第２ステップに
おいて、同図の〔１〕〜〔５〕のように所定のスラブ中
Ｗ。を与えると〔２），〔３〕，〔４〕の場合には、第
１ステップで計算した中圧下スケジュールに収束し、こ
の発明の後段強圧下型中圧下スケジュールとなる。尚、
（１〕，〔５〕は中圧延不可能の場合である。以上説明
したように、この発明によれば、熱間圧延機により鋼板
を圧延するに際して、粗圧延機列における竪圧延機の圧
下量を、圧延機列前段で軽圧下とし、圧延機後段で強圧
下とすることによって、ホットストリップミル組圧延段
階での竪圧延機によるスラブの中殺し時のメタルフロー
に起因して生じるコイル先後端の中不良部分を極めて小
さくすることができる結果、ホットストリップの圧延歩
蟹りが向上するという工業上有用な効果がもたらされる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、竪圧延機により圧延した被圧延材の状態を示
す図、第２図ａ，ｂ及びｃは、被圧延材の中不足の発生
機構の説明図、第３図は、被圧延材長さとドッグボーン
高さとの関係を示す図、第４図は、中圧下量とトップ部
中不足量との関係を示す図、第５図は、中圧下量とボト
ム部ドッグボーン高さ非定常部長さとの関係を示す図、
第６図ａ及びｂは、従来の前段強圧下型の中圧下スケジ
ュールを示す図、第７図ａ及びｂは、この発明の後段強
圧下型の中圧下スケジュールを示す図、第８図ａ．ｂ及
びｃは、中圧下から水平圧下する場合の被圧延材の変形
状態を示す説明図、第９図及び第１０図は、この発明の
後段強圧下型中圧下スケジュールの計算方法のフローチ
ャートを示す図、第ｌｉ図は、この発明の後段強圧下型
中圧下スケジュールの概念図である。 図面において、１・・・竪圧延機、２・・・被圧延材、
３…ドッグボーン、４…フイツシユテール。 秦’図策２図 弟３図 第４図 茶５図 袴６図 第７図 第８図 第９図 渚ｌ○図 袴ｌｌ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホツトストリツプミルにより被圧延材を圧延するに
   際して、前記ホツトストリツプミル内に配置された粗圧
   延機列における竪圧延機の圧下量を前記被圧延材の断面
   積が大きい、前記粗圧延機列の前段で、最大圧下量より
   小さい圧下量に調整し、前記被圧延材の断面積が小さい
   、前記粗圧延機列の後段で、最大圧下量もしくはそれに
   近い圧下量に調整し、かくして、前記ホツトストリツプ
   ミルによって圧延された後のコイル先後端に生じる巾不
   足部分の量を小さくすることを特徴とする、ホツトスト
   リツプミルによる粗圧延方法。