JPS6044106A - 連続ホツトストリツプミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は熱間で薄板を連続して圧延する連続ホットスト
リップミルに関するものである。

〔発明の背景〕

ホットストリップミルは数台・の圧延機をタンデムに配
置して、素材厚み３０ｒｃｓａ程度から、３．２〜１、
６　ｍｒＫ滅厚圧延するものである。

圧延される材料の温度は８００〜１００ＯＣ１通常、板
幅は７５０〜１５００ａｍ程度で、最終圧延似出側での
圧延速度は３００〜１２００　ｍ　／　ａｉ１程度であ
る。

このようなホットストリップミルにおいて、圧延機の入
側で、素材を接続して継目なしに圧延する方法（以下、
継目なし圧延という）が提案されている。

即ち素材は連続鋳造で直接、あるいはこのホットストリ
ップミルの前工程に粗圧延設備を配置して、当該ホット
ストリップミルに２００調前後の厚みから減厚されて供
給されるが、この素材の厚みは約３０調で、長さは５０
〜８０ｍである。継目なし圧延法はホットストリップミ
ルの圧延終了前の素材の後端と次に圧延される素材の先
端を溶接あるいは圧接して接続し、常時定常状態で圧延
せんとするものである。

このように連続的に圧延された製品は、次に冷却ちれて
コイル状に巻き取られる。

巻き取られたコイルが、所定の大きさになったところで
、コインの前方に設けられた走間剪断機で切断される。

後続するストリップは他の巻取）機に巻かれる。

連続ホットストリップミルは以上のように構成されるか
ら、従来のように断続的に１つの素材に対する圧延が終
了した後次の素材を圧延する方式（以下、継目あ〃圧延
という）に対し次のような利点が生ずる。

（１）ホットストリップミルでの圧延は素材が継目なく
接続されているから、継続的な素材を圧延する場合のよ
うに、圧延材長さ方向での先後端に非定常部が生ぜず、
２〜３％の歩留り向上が可能である。

（２）　常時張力を付与した圧延が可能で、薄厚みのス
トリップが生産できる。

即ち、圧延機のスタンド間に張力を付与すれば圧延によ
る圧縮応力と張力の核会応力により、材料の延伸量は大
となるが、材料の幅方向に対しては、幅収縮が生ずる。

従って、素材が有限長のものでは材料の先後端部の圧延
時には張力を付与することができず、張力が大な部分の
板幅に比べて板幅が大となって一様な板幅の製品が得ら
れない。

ホットストリップミルでの圧延機スタンド間の距離は約
６ｍあシ、このような無張力の状態が第１スタンドと第
２スタンド間で生ずれば、第３スタンド以降のスタンド
によってこの厚みは更に減圧されるので、板幅不拘−Ｓ
分のストＩ）ツノ長さは、製品時の長さでは数１０ｍに
及ぶことになる。

従って、従来の継目あり圧延では約１　？　／　ｒｔｒ
ｍ　２以下の幅縮みに影響しない程度の低い張力を付与
しつつ圧延していた。

連続ホットストリップ圧延では、素材に継目がないので
、５〜１０　Ｋｆ　／　ｒｒａｎ　”　という従来の数
倍の張力をスタンド間で与え得ることができるので極薄
の製品を製造することができる。

即チ、従来はホットストリップミルでの可能液板厚は１
．２調程度とされていたが、連続ホットストリップミル
では０．５閣程夏の一極薄材の圧延が可能となった。

従って、従来のように１．２ｗ以下の厚みの製品を得る
場合にはホットストリップ圧延後冷却ミルによる圧延が
必要であったが、連続ホットストリップミルではこの工
程が不要とな〃、大幅な生産コストの低減が可能となっ
た。

しかし、このような連続ホットストリップミルにおいて
、前述したように、コインが所定の大きさになったとき
、コインの前方でストリップが切断され、後続するス１
１ツブが次のコインによって巻き取シが開始されるまで
は、ホットストリップミル最終段の入側に対し張力を付
与することができない。

そのため、この間は無張力状態とな）非定常となる。

この現象は従来の継目有シ圧延においても見られたもの
であるが、張力状態から無張力に変化する場合の板幅の
変動を少なくするために、コインで巻き取っている時の
張力を１　％　／　ｍｍ　２以下に保持していた。

然るに、連続ホットスト、　ＩＪツブミルの％徴を活か
し、例えば０．５胴径度の板厚の極薄材を得ようとする
と、圧延中に大きな張力を作用させるので、ホットスト
リップミルの最終段の圧延機に付与される張カフ＞Ｅ消
失してしまった場合には、板の形状が、極端に悪くなシ
、製品とすることができないばかシか、絞シ込み圧延事
故を引き起こし、圧延が不可能となることが判明した。

〔発明の目的〕

本発明は、極薄製品製造時における製品の形状不良発生
の原因がホットストリップミル最終段出側の素材に張力
が付与されないことによるものであることを明らかにす
るとともに、ホットストリップミル最終段出側の素材に
張力を付与することによって、形状均一な極薄製品ｆ：
得ることのできるホットストリップミルを提供すること
を目的とする。

〔発明の原理および概要〕

一般に、板厚を薄くしようとすればするほど圧延された
板の形状は悪くなるから次のような理由によシ、張力が
付与されている場合は形状が良好に保持され、一方、無
張力状態では形状が極端に悪化することが判明した。

即ち、圧延された形状に対しては特に圧延機の出側の張
力が大きな影響を及はし、第１図に示されるように、わ
ずか０．５　Ｋ９／■２のような小な張力を付与する場
合でも、無張力の場合に比べ、形状不良の発生率は約半
分に低下することがわかる。

従って、本発明では、ストリップ切断時においても１、
連続タンデムミルの最終出側スタンドのストリップに対
し、圧延機出側でのストリップ張力を保持できる装置を
配置することにより、前記目的を達成せんとするもので
ある。

また、実際には、連続ホットストリップミルを出た後の
製品ストリップの温度は８０００以上の高温となってい
るから、これを冷却するのに、通常８０ｍ以上の水冷冷
却帯が心安であるが、張力付与装置を設ける位置は水冷
冷却帯手前が望ましい。

即ち、上述の水冷冷却帯では８００Ｃ以上のストリップ
ｔ−５００Ｃ〜６００Ｃに冷却するから、この間にスト
リップの収縮が生ずる。この収縮において必然的に水温
及び、ストリップの初期温度誤差があるため、収＃量の
誤差を生ずる。この誤差は局部的に見れば小さいが、前
述の冷却帯は８０ｍ以上の長さとなっているから、合η
」の誤差量は大きく、もしも、ｆ’ｊ７却帯の後に張力
付与装置を設けるとこの張力付与装置と最終段圧延機の
張力を正確に保持することが困難となるためである。

また本発明ではこの張力付与装置によシ、一定の張力を
与えるように制御するものであり、この張力制御を実Ａ
ｍする場合において、この間に存在するストリップの長
さが大であると、これによる慣性が大なるため、張力制
御の応答性が低下する。

以上の点からも、圧延機出側の直後に張力付与装置を配
置することが有利となる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
図は本発明に係る連続式ホットストリップミルの実施例
を示す図である。

連続式ホットストリップライン１では、素材２がタンデ
ムに配置されたホットストリップミル１０によって所定
の厚みに延伸され（以下、延伸された素材をストリップ
という）、ストリップ４が搬送ローラ６によって搬送さ
れ、ストリップ搬送路に沿って設けられた冷却装置３０
を経てコイン４１．４２に巻き取られるようになってい
る。

また、ストリップミルｌＯと冷却装置３０との間に張力
付与装置２０が配置され、ストリップ４に張力が付与さ
れるようになっている・ 符号８は先行する素材２人後端部と、後続の素材２Ｂ先
端部とを接続するだめの先行溶接機で、２点鎖線位置８
Ａから実線に示す位置８まで走行する間に接続される。

ストリップミルＩＯＫは、一対の作業ロール１２および
一対の補強ロール１４を備えた圧延機が数台（一般には
５〜７台）設置されておシ、上下作業ロール１２．１２
間全通って素材が圧延される。冷却装置３０は、ストＩ
Ｊツブ４の搬送路に沿って冷却水ヘッダ管３２が配置さ
れた構造となっており、ストリップ４の上下両面に冷却
水３２Ａがジェット噴射されるようになっている。

この冷却装置３０によって構成されるストリップ冷却帯
の長さは約８０〜１２０ｍであ°シ、ストリップの温度
を８００Ｃ以上刀１ら約５００〜６００Ｃまで冷却され
る。

冷却後のストリップ４はコイル４に巻き取られるが、巻
き取られたコイル４４が所定量となったところで、コイ
ル４１前方に配置されている走間剪断機４６によりでス
トリップ４が切断されるようになっている。

切断されたス）ＩＪツブ４はコイル４１後方に配置され
ているコイル４２に巻き取られ、これが父互に繰シ返さ
れるようになっている。

切断されたス）ＩＪツブ４はコイル４１後方に配置され
ているコイル４２に巻き取られ、これが交互に繰シ返さ
れるようになっている。

なお、巻取機にストリップ４が円滑に搬送されうるよう
に、各巻取機前方にはピンチロー２４７゜４８が設けら
れている。

張力付与装置２０の詳細は第３図に基づいて説明する。

この張力付与装置１ｔ２０には多数の曲げロー２２１が
千鳥状に配置されており、この曲げロー２２１は電動機
（回示せず）によって駆動するようになっている。また
、上部曲げローラ２１Ａはフレーム２２に設置された軸
受箱２３で支承され、スタンド２４にガイドされて昇降
装置２５にヨッテ、昇降するようになっている。

曲げローラ２１の径は５０〜３００喘でローラ本数は通
常５〜１１本配置され、最初のストリップ４の通板時に
上部曲げローラ２１Ａが下降して下部曲げロー２２１Ｂ
間にストリップ４を挾むとともに、圧延機スタンド間の
ストリップ４に張力を付与するようになっている。

なお、符号６は搬送ローンで、ベース２６上に設置され
た軸受箱２７に支持され、ストリップ４はこの搬送ロー
ラ６によって張力付与装置２０内へ搬送される。

スタンド２４の手前には、張力測定装置５０が設けられ
ておシ、第４図に示す張力制御機構７０によってストリ
ップ４に付与する張力’ｉｔ　ｆＤｆｌ　ｒｆｌ＋でき
るようになっている。

この張力測定装置５０は、上方に２個のローラ５１．５
２を配置するとともに、ロー２５１゜５２間の下方にロ
ー２５３を配置し、ローン５１゜５２．５３を上下方向
に押圧して張力３角形によってストリップ４の張力ｄｌ
１１定をするようになっている。

中央ローラ５３はピン５４〕ｔわシに揺動可能なレバー
５５で支承され、ロードセル５６を介してロー２５３下
方に設けられたシリンダ５７によって昇降できるように
なっている。上部ローラ５１゜５２は架台５８に設置さ
れた下向きシリンダ５９のシリンダロンドに軸受箱６ｏ
を介して取シ付けられ、シリンダ５９によって昇降でき
るようになっている。

また、上部ローン５１．５２にはストリップ先後端部の
通板用ガイド６１が設けられている。

張力制御機構７０は第４図に示されておシ、ロードセル
５６により測定された計測値と指令器７１の指令値に基
づき制御装置７２にょ）演算を行い、シリンダ５７を作
動させてストリップに生じる張力を一定となるようにフ
ィードバック制御するようになっている。

なお、張力測定装置５０の張力３角形は、第４図に示さ
れるように、下部ローラ５３の押上げによってストリッ
プ４に生じる水平面に対する傾斜角θｌ、θ２金一定に
保持することにょシ、ロードセル５６からの荷重との関
係にょシ、ストリップ４の張力を逆算することが可能で
ある。また、冷却帯における冷却の誤差は、通常３０ｃ
程度あう、このため５に２／■２程度の張力変動を生じ
るので、張力誤差をできるだけ少なくするためには張力
付与装置２０をストリップミル１ｏ近傍に配置すること
が望ましい。

第５図は、張力付与装置の別の実施例を示すものである
。第５図において、ストリップミル１゜の最終圧延機ス
タンド８１を出たストリップ４は、板厚測定器８５、板
幅測定器８６を経て、張力付与装置９０に送られ、さら
に張力付与装置９ｏを経て冷却装置３０へ搬送されるよ
うになっている。

なお、符号８２は、圧延機スタンド８１を基礎８３に固
定するためのベースグレートである。

この嘩力付与装置９０は、上下一対のピンチロ−シ９１
Ａ、９１Ｂが設けられ、ピンチローラ９１はスタンド９
２にガイドされており、下ピンチローン９１Ｂは軸受箱
９３１１に支承され、シリンダ９４のピストン９５によ
って昇降可能となっている。このシリンダ９４の作動圧
力によりローラ９１Ａ、９１Ｂ間の押圧力が設定される
。

一方、上ピンチローラ９１Ａは軸受箱９３Ａに支承され
、ウオーム減速機９６によって昇降するスクリュ９７に
よ）位置決め設定のための昇降が行われる。

ストリップ４の最初の通板を考慮して上ローラ９１ＡＫ
ガイド９８が設けられてお〃、ピンチ。

−ラ９１を支承するスタンド９２はベースグレート９２
Ａを介して基礎９９に固定されている。

張力付与装置９０のピンチローラ９１を駆動する駆動モ
ータ（図示せず）の電流値からローラの１に加わるトル
クをめ、このトルクをローラ半径で除することによって
ストリップ４に加わる張力を算定することができる。

そして、ピンチロー７−９１を駆動する駆動モータの電
流値を制御することによ）、ピンチローラ９１と圧延機
スタンド８１間のストリップ４に与える張力を制御する
ことができる。

また、張力付与装置９０に、前記実施例に用いたと同様
の張力測定装置５０を用いることによシさらに正確な張
力制御を行うことができる。これは、この張力測定装置
５０を張力付与装置９０の入側に設けることによシ、第
６図に示されるように、ロードセル５６で検出された測
定匝と、指令器７１の指令値に基づき、制御装置７１に
よシ演算を行い、かつ所定の張力となるようにピンチロ
ーラ９１駆動用モータ１００に制御入力を与えて電流値
を制御して張力の制御を行うものである。

以上のように精密な張力１ｔｔｆ制御を行うことにより
、従来、継目有り圧延では、張力付与は１　（＜ｇ　／
　ｗｎ　２程度しか付与できなかったが、本発明の前記
第１および第２の実施例によれば圧延イ残間スタンド間
張力と同様５　ｈ　／　ｔｒａｎ　２程度までの張力付
与が可δれとなった。

これによ）、圧延機出側のストリップ形状を良好にする
圧延が可能なばか力でなく、最終段圧延機でも丈夫な圧
下率で圧延可能となシ、ホットストリップミルの圧延機
台ａ　ｆ：減少させることも可能になった。

前記実施例では、張力付与装置全圧延機出側直後、即ち
冷却帯手前に設ける例について述べたが、冷却帯の途中
、あるいは冷却帯後に設けても、張力付与精度は多少低
下するものの、本発明の効果は得られる。また、張力付
与装置をストリップミル６の圧延機出側と、更に、剪断
機４６の手前にも１個配置する設備とすることは、冷却
帯でのストリップの形状を常時平板に保持する効果をも
備えることになシ、理想的な配置となる。この場合には
剪断時の張力解放に対し、剪断機前の張力付与装置によ
シ、この非定常張力状態の影響を拘束するので、圧延機
出側の張力付与装置に対する張力変動の影響を少なくす
るという効果を有、する。

また、前叫第１実施例では、曲げローラレベラ方式によ
シストリップ張力を与える例を示したが、これにより、
ストリップ４に張力を付与する効果に加え、更にス）Ｉ
Ｊツブの形状を精密に矯正する効果も同様に得られる。

第２実施例においては、ピンチＩ：ｌ−７９１のローン
径をφ５００〜７００ｔｒｍ程度に選定し、油圧シリン
ダ９４によシストリップ４に対し、軽い圧下、即ちスキ
ンパス圧延を行い精密形状修正を行うことが可能である
。

これらの精密形状修正は本来流側による張力付与により
、更に効果的な形状の修正効果を得ることに対し有利で
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなよ、うに、本発明によれば、形
状均一な極薄製品ｆ：得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延機出側のストリップに付与する張力の大き
さと形状不良発生率との関係を示す図、第２図は本発明
の第１実施例の、殴要図、第３図はその要部拡大図、第
４図Ｉ′ｉ張力制御卸機構を示す図、第５図は本発明の
第２実施例の要部拡大図、第６図は第２笑確例の張力制
＃機構を示す図である。 ２・・・素材、４・・・ストリップ、８・・・溶接機、
１０・・・ストリップミル、２０・・・張力付与装置、
２１（２１Ａ、２１Ｂ）・・・曲げローラ、３０・・・
冷却装置、４６・・・剪断機、４７．４８・・・コイン
、５０・・・張力測定装置、５１．５２・・・土部ロー
ラ、５３・・・下部ローラ、５Ｇ・・・ロードセル、７
０・・・張力？ｌ＋ｌＪ御機構、７１・・・指令器、７
２・・・１ｌｉｌｌＩｌ］装置、９０・・・張力付与装
置、９１　（９１Ａ、９１Ｂ）・・・ピンチローラ。 代理人　弁理士　鵜沼辰之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温の素材を接続して、タンデムに配置した複数台
   の圧延機で連続して滅厚圧延する連続ホットストリップ
   ミルにおいて、最終圧延機のｔＢ側近傍に張力付与装置
   を配置し、圧延機の出側ストリップに常時張力を付加せ
   しめたことを特徴とする連続ホットストリップミル。 ２、前記張力付与装置は、ストリップの冷却を行う冷却
   帯の手前に配置されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の連続ホットストリップミル。 ３、前記張力付与装置には、張力測定装置が備わってお
   シ、この張力測定装置で測定された測定値に基づき所定
   の張力がストリップに生ずるように制御されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の連続
   ホットストリップミル。