JPS62203602A - 鋼板の熱間連続圧延方法 - 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】 （１）　　産業上の利用分野 本発明は銅帯の熱間圧延に関し、特に仕上圧延機におけ
る連続圧延方法の改良に関する。

（２）従来技術 銅帯の熱間圧延の仕上圧延において、従来の間欠的に材
料を通す方法には、品質管理及び操業上いくつかの欠点
があった。

その主なものは、材料の先端及び後端の非定常部にあり
、例えば製品の板厚のＬｌｌ　ｔｉｌｌについて見れば
、公知の自動板厚制御は材料先端が仕上圧延機の出側に
設置された厚み尉に達した時点から２乃至３秒後に所定
の厚みから±２５μｍの精度で製品の厚みを制御する能
力を持っているが、仕上圧延機から厚み計までの距離が
２乃至３７ｒＬ有り、更に仕上圧延機出側における材料
の速度が毎秒１０７７１位あるので、材料の先端から２
０７７Ｌｆｉ！瓜の部分は自動板厚制御の効果がなく、
製品としての仕上げ精度を保証できない。

また操業上でも大ぎな問題である材料の極端な蛇行は、
圧延スタンド間で無張力状態となる材料の先後端部分で
ほとんど発生する。

以上のような欠点は材料を間欠的に圧延することが原因
であるから、材料をできるだけ連続的に圧延することに
よって根本的に解決される。

仕上圧延機にＪ３ける連続圧延に関しては、例えば特公
昭５８−２０６８１号公報に記載されているように粗圧
延後の鋼材を接合しながら圧延する方法が提案されてい
る。この発明においては、先行する鋼材の後端と後続す
る鋼材の前端を仕上圧延機の入り側でかみ込み前に重ね
合わせて釘状材を打込んで接合し、連続的に圧延するの
である。この方法は、上記公報に記載されているように
、それ以前の鋼材の後端と前端とを重ね合わせて仮付溶
接する方法の欠点を改善するものであるが、まだ次のよ
うな欠点を有するものである。

即ち、接合部は正常な製品とはならないので歩留劣化を
生じ、更に強度不足から圧延別スタンド間での破Ｉｇｉ
発生の可能性は皆無とは言えず、また接合作業のため先
行材と後続材の接合部を重ね合わせる設備、接合部を停
止さけるためのルーバ設面又は接合装置を接合部の動ぎ
に同期させるための走行設備等の種々の装置が必要であ
り、かなりの設備投資が必要になる。

接合をせずになるべく連続して圧延を行なおうとすれば
、できるだけ大単重のスラブを鋳造して圧延することが
望ましいが、この場合粗圧延後の鋼片の長さが長大どな
り、設備の艮ざが過大となる。しかも仕上圧延における
圧延時間が長くなるので鋼片の温度降下が著しく、操業
上問題となる。

これらの問題に対しては、例えば特開昭５８−１２２１
０７号公報、特開昭５２−８９５５０号公報及びＩｒｏ
ｎａｎｄ　５ｔｅｅｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ誌１９８１年
１１月号の第３３頁乃至第３７頁に解決方法が提案され
ている。これらの内容は概して言えば、５乃至４５トン
程度の鋼片を厚さ３０４ＩＩｍ前後に粗圧延した後、あ
るいは直接３０＃前後の厚さの薄鋳片をｖＩ造した材料
を、仕上圧延薇入側で１度コイル状に巻き取り、それを
巻き戻しながら仕上圧延するようにして、設備の長さを
縮小するとともに、材料の保熱を図るものである。

しかしながら、これらの方法は、皆５乃至４５トン程度
の鋼片を前提としており、それ以上の大単重を想定して
いない。

これ以上の大単重の材料を圧延しようとする場合、問題
となるのは製品の製造計画との関係で、ホットコイルの
注文は必ずしも少品種多量でなく逆に多品秤少吊である
ことが多いので従来はやむを得ずスラブの単重を制限せ
ざるを冑なかった。

本発明者は以前に特公昭５４−４０３８７号公報に記載
されているような発明を提案し、この問題を解決した。

それは、板厚の変更を圧延の途中で行わしめるポットス
トリップミルの制御方法を提供するものであり、ルーパ
ーにより各スタンド間の張力を与えられた基準値に保持
する張カ一定制ｍ＋装置を備えたホットストリップミル
仕上圧延機群において、圧延の途中で板厚を変更するに
あたり各スタンドの板厚変更の最小許容時間を、ロール
周速、ルーパーの傾き、ルーパーの特性値、最大許容ス
タンド間張力、および圧下率変動量に基づく算定式より
求め、全スタンドにおいて板厚の変更時間が前記算定値
以上になるように、ストリップの第１の特定点Ａが各ス
タンドを通過する時に変更を開始し、第２の特定点Ｂが
各スタンドを通過するときに変更を終了させることを特
徴どする板圧延機の板厚制御方法に関するものである。

しかしながら、従来３！Ｉ！続鋳造によって大単重のス
ラブを造り、これを直接圧延して製品化する装置におい
て、歩留りと効率良く多品種少量生産を実現したものは
なかった。

（３）　　発明の目的 本発明は、！ｌ続鋳造によって製品２コイル以上５コイ
ル程度の総和の宙吊の大単車の鋼材を鋳込み、これを直
接圧延して種々の厚みの製品を連続して製造することを
目的どづ°る。

（４）　　発明の構成 本発明は、製品２コイル以上５コイル程度の総和の重重
の大単重の鋼材を連続鋳造し、これを直接粗圧延して３
０ｓ稈度の巻取り可能な厚み゛に減厚しでコイル状に巻
取り、このコイルを巻戻しながら仕上圧延する際に、圧
延長さを計測し、第１の製造ＩＩ；ｉの圧延長さが所定
の値に達した時に第２の製造厚に走間板厚変更を行ない
、これをくり返しながら継続的に圧延することにより、
１つの人重重鋼材から種々の製品厚の鋼板を製造するも
のである。

（５）　　　実　　施　　例 第１図は本発明の方法を実施する熱間圧延設備を示す図
である。

図において、１は連続鋳造装置、２はトーチカー、３（
よ粗圧延機列、４は巻取装置、４′は巻戻し装置、５は
仕上圧延機、６及び６′はロール回転数検出装置、７は
切断装置、８は製品巻取り用のコイル、９は冷却装置で
ある。

このＪ：うな設備において、本発明の方法によれば、ま
ず連続鋳造装置１により厚さ２００乃至３００ｍ８１に
鋼材を鋳込み、製造スケジュールに合わせて５０乃至１
００トンの鋼片に切断する。このスケジュールは、例え
ば第１表に示ずように、第　　　　１　　　　表 製造厚１．２ｍ＋の極薄材２０トンを２コイル圧延する
場合、当刻材の前後に製造厚２，３馴のコイル２０トン
を１コイルづつ撮り当てて、全体で８０トンの鋼片とな
るようにする。従って鋳込まれた鋼片の良さが８０トン
相当になった時にトーチカー２で切断する。次にこの鋼
片を粗圧延機列３で３０乃至６０ｍｍの厚さに圧延し、
粗圧延礪３ど仕上圧延！１５との間に設置した巻取装置
４でコイル状に巻取る。この粗圧延改列は従来公知のも
ので良いが、圧延設備の全長を短縮するためにタンデム
圧延にすることが望ましい。そこで巻取られた３０乃至
６０Ｉｌｌ＃Ｉ厚の粗圧延完了コイルを仕上圧延機入側
に設置された巻戻し装置４′で巻戻しながら仕上圧延機
５で前記予め定められた仕上製造厚に圧延する。この時
、仕上圧延機のロール回転数を検出装置６で検出し、こ
の検出信号を（１）式により積算して圧延長さを計算す
る。

Ｌ（ｔ）＝ ・・・・・・・・・（１） 但し、Ｌ（Ｌ）：時刻ｔにおける圧延長さ　（ｙｙｔ　
）ｈｌ：第１スタンド出口厚　（ｔｒｙｓ　）ｈ［：　
製　　　品　　　厚　　　　　　　　　　　（馴）Ｄｌ
　：第１スタンドロール径　（ｍ）ｆｌ：第１スタンド
先進率 Ｎ１　　：第１スタンドロール回転数（ｒｌ）ｍ）前記
第１表に示すように、製品厚を走間変更するために、圧
延長さが所定の値に達した時に、第１スタンドから板厚
変更を開始し、材料上の板厚変更開始点が第２スタンド
、第３スタンドと順次に通過するに従い、該当するスタ
ンドの板厚変更制御を行う。この走間板厚変更の具体的
方法は例えば本発明者による前）本の特公昭５４−４０
３８７号公報に記載された方法による。すなわち、ルー
バーにより各スタンド間の張力を与えられた基準値に保
持する張カ一定制御装置を備えたホットストリップミル
仕上圧延機群において、圧延の途中で板厚を変更するに
あたり各スタンドの板厚変更の最小許容時間を、ロール
周速、ルーバー角度、ルーバーの慣性モーメント、スタ
ンド間張力の最大許容度１ＦＩＪ屯、および圧下率変動
示に基づく惇定式より求め、全スタンドにおいて板厚の
変更時間が前記算定値以上になるように、ストリップの
第１の特定点Ａが各スタンドを通過する時に変更を開始
し、第２の特定点Ｂが各スタンドを通過するとぎに変更
を終了させるものである。

より詳細に説明すれば、次の如くである。

現在圧延中の板厚をｈｌとづる。（ｈｉのｉはスタンド
番号を意味し、ｈｌは１スタンドの出口板厚を愚昧する
。）この圧延のときの各スタンドの圧下位置を３ｉとＪ
る。又スタンド間の張力をＴｉとする。（ここでＴｉは
ｉスタンドと（ｉ＋１）スタンド間の張力とする。）又
ロール周速度をＶｉとする。更に板厚を変更したあとの
記号には、変更前の前記各記号に対応させて、夫々ｈｉ
’　、３ｉ’　、Ｔｉ’　、Ｖｉ’　とする。これらは
すべて計ｎ機によって計算されるものである。

最近のホットストリップミルは計譚曙により設定される
のが通例であり、上記８諸ｍがいかに決定されるかは本
発明の実施に直接関係がないので省略する。いずれの方
法にせよ、ｈ　ｉの板厚を実現すべくｓｉ、ｖｒが決定
され圧延機の圧下位置、ロール周速が設定される。

現在の圧下位置Ｓｉから変更すべき圧下位置３　ｉ　ｌ
　はすでに計算されている。ストリップのある位ｆ？？
Ａから板厚変更を実施するとき、Ａ点が第１スタンドに
かみ込まれたときから時間１秒内に８１から８１′への
圧下位置変更を行なう。これにより第１スタンド出口の
板厚はＡ点から８点へ徐々に変化して８点において変更
されるべきｈ　′の板厚になる。このＡ点が第２スタン
ドへかみ込まれると、第２スタンドではＳ２から８２′
への圧下位置変更を同様に行なう。この変更時間もやは
り９秒にし、８点が第２スタンドへ来たときにＳ　′へ
の変更が完了づるようにづる。

以下同様に最終スタンドまでΔ、Ｂが通過する亀に圧下
位置の変更を行なうことにより、圧延途中での板厚変更
を実現する。

ここで問題となるのはスタンド間張力の変動であった。

板厚の変更によって圧下率が変化寸れば、その変化速度
に比例した張力変動が発生する。すなわら、先進率の変
動による張力変動は（２）式によって求まり、 △Ｔ・−１」・　ｆ（θ・）■、α、□Δγ。

１　　　　ｌ　　　　　Ｉ　　　　Ｉ　　　ｌ　　　６
ｔｌ・・・・・・・・・（２） 同様にして、後進率の変動による張力変動は（３）式に
よって求まる。

ΔＴ・　− ！ Ｊ、ｆ’（θ・）■、　β、　　　　　Δγｉ＋１１　
　　　　ｌ　　　　＋＋Ｉ　　Ｉ”１ｄｔ・・・・・・
・・・（３） 但し、△Ｔ、：ｉスタンドとｉ＋１スタンド間の張力変
動 Ｊｔ：ｉスタンドとｉ＋１スタンド間のルーパーの慣性
モーメント ａｉ　：ｉスタンドとｉ＋１スタンド間のルーパーの基
準角度 ｆ（ａｉ）：ｉスタンドとｉ＋１スタンド間のルーパー
の寸法と角度で決まる値 Δγｉ　：ｉスタンドの圧下率変化 αｉ　：ｉスタンドの先進率に係わる係数β・　　＝１
＋１スタンドの後進率に係わる１＋１ 係数 Ｖ；：ｉスタンドのロール周速 ところで圧延中に許容される張力変ｖＪ聞ΔＴａｉは板
厚あるいは板中精度及び圧延作業性から決定されている
から、（２）及び（３）式より圧下率の変更速度の評容
最大値が求まる。一方、現在の板厚ｈｉと変更後の板厚
ｈｉ′はすでに計算されているから板厚変更に要する時
間１１は容易に求まる。

たとえば第１スタンドについては（２）式から１、次式
が求まる。

Ｊｌｆ（θ１）■１α１／ΔＴ　ａｉ”’　・（４１但
し、ｈｏ：第１スタンドに入る前の板厚同様にして第１
スタンドから最終スタンドＪ：でについて、板厚変更に
要する最小許容時間！Ｊｉを求め、それからの最大値１
なる時間をもって板厚変更すれば、張力の変動は許容値
以下になる。

請２図は仕上厚を２．３＃がら　１．２Ｉｌ１１１に変
更する場合の第１スタンドから第７スタンドまでの圧下
変更方法を示す概略図である。Ａ点が各スタンドに達し
た時点で変更を開始し、８点が各スタンドを通過する時
に変更を終了させている。この例の場合、変更に要する
時間は約２．４秒である。

板厚変更しながら圧延された鋼板は、仕上圧延（ｊ１５
の下流側に設置された冷却装置９で所定の温度まで冷ｙ
ＩＩされ、製品巻取り用コイラ８の直前に設置された切
１ｇ１Ｉａ７により、夫々の板厚変更開始点へと終了点
Ｂとの中間で切断され、複数のコイラ８で製品毎に巻き
取られる。

尚、鋼板の切１ｇｉ箇所の検出には、前記仕上圧延機の
第１スタンドのロール回転数検出装置６を用いて（１）
式によりＭｎしても良いが、より精度を上げるために仕
上圧延機の最終スタンドのロール回転数検出装置６′を
用いて（５）式により計算することが望ましい。

Ｌ「（ｔ）＝ ・・・・・・・・・（５） 徨し、Ｌ、（ｔ）：時刻ｔにおける圧延長さ　（′Ｉｒ
Ｌ）ＤＦ　＝Ｑ終スタンドロール径　（ＴｒＬ）ｆＦ：
最終スタンド先進率 Ｎ「　　：最終スタンドロール回転数（ｒａｍ）以上説
明したように、本発明による方法を用いる圧延設備は、
連続鋳造装置１以下製品巻取り用コイラ８Ｊ：では連続
して配置される。しかし連続ｖＪ造の生産速度より仕上
圧延の生産速度の方が速いので、巻戻し装置４′以下の
設備１台に対して複数の連続鋳造設備１乃至４を設ける
ことも望ましい。この場合でも本発明の方法を用いて以
下に述べるような効果を上げることを同様に実現できる
。

（６）　　　効　　　　果 第１図に示したような装置において、本発明による熱間
圧延方法を用いれば、次のような技術的効果が達成され
る。

多品種牛１の製品でも、それらを多種組み合わせて製造
ぐきるので連続鋳造の大単重鋼片の製造能力を生かし、
著しく生産性が向上する。

粗圧延材をコイル状に巻くので本例のような８０トンに
もなる大単重鋼片でも設備長が過大にならず、また鋼片
の温度低下が小さくかつ前後端での温度差が小さいのぐ
、再加熱の必要がなく、また仕上圧延における前後端部
での圧延速度制御が不要となり、また、連続鋳造鋼片を
再加熱することなく直接圧延するのでスキッドマーク（
焼むら）がなく圧延の均質化が図れる等により、製品の
品質向上、圧延時間の短縮、熱損失の除去等の効果があ
る。

更に、第１表のように、極薄厚の製品を厚手の製品で挟
むような圧延スケジュールとすることにより、ｌＩ！ｄ
　＋Ａの前後端が無張力状態で圧延されることが無くな
るので蛇行等のない安定した圧延が可能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実ｔＭする熱間圧延設備を示
す図。 第２図は、本発明方法により走置板厚変更を行なった１
例を示１図。 １・・・連続鋳造装置　　　２・・・トーヂカ−３・・
・粗圧延機列　　　４・・・巻取り装置４′・・・巻戻
し装ｖｌ　　　５・・・仕上圧延機６．６′・・・ロー
ル回転数検出装置 ７・・・切断装置 ８・・・製品巻取り用コイラ ９・・・冷　１１　　装　置 特許出願人　住友金属工業株式会社 （外５名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大単重のスラブを連続鋳造し、該スラブを直接粗
   圧延機で減厚し、該粗圧延機と仕上圧延機間に設けられ
   た巻取り機によつて巻取り、この巻取られた鋼材を巻戻
   しながら仕上圧延する方法において、 仕上圧延における圧延長さを計測し、第１の製造厚の圧
   延長さが予め定めた値に達した時に第２の製造厚に走間
   板厚変更を行ない、これをくり返しながら継続的に圧延
   することにより、１つの大単重鋼材から異なつた製品厚
   の鋼板を製造することを特徴とする鋼板の熱間連続圧延
   方法。
2. （２）前記第１の製造厚を前記第２の製造厚より厚く、
   更に第３の製造厚を前記第２の製造厚より厚くして、製
   造厚の比較的厚い製品で製造厚が比較的薄い製品を挟む
   ようにして圧延することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の鋼板の熱間連続圧延方法。