WO2004030841A1

WO2004030841A1 - 連続熱間圧延設備

Info

Publication number: WO2004030841A1
Application number: PCT/JP2002/010193
Authority: WO
Inventors: Ryuro Kurahashi; Shinji Ueno; Takayoshi Komatsu; Masanori Takahashi; Akio Adachi; Shinji Takaoka
Original assignee: Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha; Nakayama Steel Works, Ltd.
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-15
Also published as: CN1599648A; EP1547700A1; EP1547700A4; JP2003048001A; AU2002335476A8; AU2002335476A1; JP3413181B2

Description

連続熱間圧延設備技術分野

本発明は、細粒フェライトを主体とする微細組織を有する細粒鋼熱延鋼板の製造に適した連続熱間圧延設備に関するものである。背景技術

従来、 5〜7段のスタンドがタンデムに配置された連続熱間（仕上）圧延設備によって薄い鋼板を熱間圧延する場合、パススケジュールは、第 2 (または第 3 ) スタンドでの圧延荷重（負荷）が最大になるように設定されることが多い。それは、 a ) 第 1スタンドでは、板（圧延材）がまだ厚いうえ上流側から押し込まれることがないので、圧延荷重をあまり大きくすると圧延ロールに板の端部が嚙み込まれなくなることがあるからであり、 b ) 板厚が減少する後段のスタンドでは、薄い板に対して圧延荷重を大きくすると板が蛇行したり平坦度など板の形状が悪化したりしがちだからである。そのようなパススケジュールは、たとえば曰本国特許第 2 6 3 5 7 9 6号公報（その第 2図 ·第 3図等）に記載されている。従来の連続熱間圧延設備では、こうしたパススケジュールを基本にして、各スタンドにおけるミルの駆動用モ一夕の容量がつぎのいずれかにより定められている。

i ) 第 2スタンドまたは同スタンドを含む前段のスタンドについてモー夕容量を最大にし、後段のモー夕の容量を小さくする。上記した圧延荷重の配分に基づけば、後段のスタンドのモー夕は、前段のものに比べて小さな出力トルクで足りるからである。

ii) 圧延荷重の配分を考慮しながらも全スタンドのモ一夕容量を等しくする。モー夕の仕様を統一することにより、設備コストゃ取扱いに関するメリットを得るためである。

iii) 後段のスタンドにおけるモー夕容量を前段のものよりもやや高くする。上記した圧延荷重の配分に加え、板厚の減少にともなって板の送り速度が増加すること、および、後段で細めの圧延ロールを使用する場合にはその所要回転速度が増すこと等を考慮した設定である。

従来の連続熱間圧延設備では、内部に微細なフェライト組織を有していて機械的性質の高い、いわゆる細粒鋼熱延鋼板を製造することは困難である。細粒鋼熱延鋼板を製造する方法にはいわゆる大圧下圧延法や制御圧延法があり、いずれの方法をとる場合にも仕上圧延設備のうち後段の幾つかのス夕ンドで高圧下の圧延を行う必要があるが、上記のように各スタンドのモータ容量を定めた従来の設備ではそのような圧延が難しいからである。

なお、大圧下圧延法とは、オーステナイト粒に高圧下を加えることによりォ一ステナイト（ァ）相からフェライト（ひ）相への歪誘起変態を促進し、もって組織の微細化をはかる方法である。また制御圧延法とは、 Nb (ニオブ）や Ti (チタン）を成分に含有して Nb、 T iの析出強化作用で高張力化を図るだけでなく、 Nb、 T iのオーステナイト粒の再結晶抑制作用によって低温圧延（フエライト領域圧延）を施したときァ相からひ相への歪誘起変態を促進してフェライト粒の微細化を図る方法である。

従来の設備において細粒鋼製造のための圧延が難しい理由は、下記のように説明できる。

まず、細粒鋼熱延鋼板を得るための上記した高圧下の圧延としては、発明者らの調査によると、たとえば後段の 3スタンドにおける累積歪みが 0. 9以上になるようなものが必要である。ここで「歪み」とは、各段のス夕ンドの入り側での鋼板の厚さ hoと出側での厚さ h！の差を両者の平均厚さで除した

a = (ho-h>) / { (ho十 hi) /2}

をいう。また「累積歪み」とは、上記スタンドのうちの後段の 3スタンド（2ス夕ンドの場合もあり得る）の各スタンド（それらより上流側のスタンドは影響力が小さいので無視する）での歪みを、金属組織に対する影響の強さを考慮して加重積算したもので、最終スタンド、その上流側直近のスタンド、さらにその上流側直近のスタンドでの歪みをそれそれ ε_η、 £ n- ε_η-₂とするとき、

£ c= £ n+ £ n-l/2 + £ _n-2/4 で表される ε。をいうものとする。

累積歪みが 0 . 9以上になる程度の高圧下を行うためには、たとえば後段の 3 スタンドのそれそれにおいて圧下率が 4 0 %程度以上（歪みが 0 . 5以上）の圧延を行わねばならない。前述のようなパススケジュールをふまえた従来の熱間圧延設備では、後段の 3スタンドにて設定される圧下率は最大で 3 0 %前後にすぎず、前記した i ) に従ってモー夕容量を設定された例では、後段のモー夕に容量的な余裕がないため、圧下率が 4 0 %に達し且つ累積歪みが 0 . 9以上になるほどの高圧下を後段において実現することは難しい。

また、前記した ii) · iii) のように後段のスタンドのモー夕の容量を高めに設定する例においても、通常、圧延荷重を増して上記のような高圧下を実現するだけの余裕は備わっていない。後段のモー夕の容量が大きいとしても、前段と比較しての容量差は後段の圧延ロールを速く回転させるために費やされるのが一搬的だからである。また、仮に、後段のモー夕容量に相当な余裕があり、後段において十分な高圧下ができるとしても、前記 b ) に示したとおり、板厚が薄い場合に発生しやすい板の蛇行や形状の悪化に関する課題を解決することが不可能である。そこで、本発明の目的は、細粒鋼熱延鋼板の生産に適していて通板性能（蛇行防止）や板形状の点においても優れた連続熱間圧延設備を提供することにある。発明の開示

本発明による連続熱間圧延設備は、複数スタンドのミルを有する前段と、圧延材の流れ方向における前記前段の下流側に配置され、複数スタンドのミルを有する後段と、を備え、前記後段の 2スタンド以上のミルが異径ロールミルまたは極小径ロールミルであり、前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミル又は前記極小径ロールミルのそれそれは、前記異径ロールミル又は前記極小径ロールミルょりも上流側に配置されたいずれのスタンドのミルの駆動用モータの容量よりも大きい容量を持つ駆動用モ一夕を有することを特徴とする。

また、好ましくは、最終スタンドを含む前記後段の連続する 2スタンド以上のミルが前記異径口ールミルまたは前記極小径ロールミルである。

また、好ましくは、前記後段は 3スタンド以上のミルを有し、その内の 2ス夕ンド又は 3スタンドのミルが前記異径ロールミル又は前記極小径口一ルミルであ

Ό

ここで、「極小径ロールミル」とは、一対のヮ一クロールがともに直径 6 0 0 mmを下回る小径のものである圧延機を意味する。また、「異径ロールミル」とは、一対のヮ一クロールについて直径が等しくなく、上下一対のヮ一クロールの等価ロール径（口一ル径の平均値）が直径で 6 0 0 mm未満のものをいう。ただし、異径ロールミルにおける等価口一ル径または極小径口一ルミルにおけるロール径は、機能面からは 5 5 0 mm以下であるのが望ましく、また強度上は一般に 4 0 0 mm以上であることが求められる。

この連続熱間圧延設備では、まず、後段の 2スタンド以上のミルにおける駆動用モ一夕の容量を、それらより上流側のスタンドにおけるモー夕容量よりも大きくしたことから、金属組織に対する影響の強い後段のスタンドにおいて高圧下の圧延を行うことができる。また、この圧延設備では、後段の 2スタンド以上のミルを異径ロ一ルミルまたは極小径ロールミルとしたので、薄くなつた板に対し高圧下を行っても、板の蛇行や形状の悪化が発生し難い。そのような形式のミルでは、圧下率（および歪み）の高い圧延を比較的小さな圧延荷重により行えるからである。圧延荷重が小さいと、板幅方向にはたらく力（スラスト力）も小さくなるので蛇行が発生し難く、また、圧延ロールの扁平変形量が減る結果として、いわゆるエッジドロップなど形状上の不都合も軽減されるのである。このように通板性や板形状に関して不都合が生じ難いので、後段においては、モー夕容量に応じ圧下率を相当に高くして累積歪みを 0 . 9以上にすることもでき、もって、この圧延設備にて微細なフェライト組織を有する細粒鋼熱延鋼板を製造することが可能になる。

また、好ましくは、前記前段または前記後段のいずれか 1スタンド以上のミルが C V C機能を有する。

ここで、「C V C機能」とは、軸長方向に外径の連続的変化をもたせて形成された圧延ロール（C V Cロール）を軸長方向へ移動することによりロールギヤップ形状の変更制御を行う機能をいう。そのような機能を有するミルは「C V Cミル」とも呼ばれる。こうした連続熱間圧延設備なら、後段における通板性や板形状の制御特性を一層好ましいものにすることができる。 C V C機能を有するミルはロールギャップ形状を広い範囲で変更 ·制御できるので、ロールのたわみや熱膨張に起因するクラウンを防止して板の形状制御を効果的に実施でき、またそれゆえに、後段における通板の不安定化を防止する作用も強いからである。なお、上記した後段のミルに C V C機能をもたせる場合には、製品に近い段階で通板性や板形状を直接的かつ細やかに制御し改善できる利点があり、それらより上流側のミルに当該機能を付与する場合には、比較的厚い状態の板に制御を加えることによりレンジの広い制御を行えるという利点がある。

また、好ましくは、前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルのそれそれの前記駆動用モータの容量は、それらすべてが同じ大きさを持つことがないように設定され、且つ、より下流側のスタンドのミルのモー夕容量がより上流側のスタンドのミルのモー夕容量を下回らないように設定されている。

また、好ましくは、最終スタンドを含む前記後段の 3スタンドのミルが前記異径ロールミル又は前記極小径ロールミルであり、前記後段の 3スタンドの前記異径ロールミルまたは前記極小径口ールミルのそれそれの前記駆動用モ一夕の容量は、最終スタンドのミルの駆動用モ一夕の容量を Ρ _π、その上流側のスタンドのミルの駆動用モー夕の容量を P n- さらにその上流側のスタンドのミルの駆動用モ —夕の容量を！⁵ _π- 2とした場合、

Ρ η> Ρ _η - 1≥Ρ _η- ₂ または Ρ _η≥Ρ η- ₁ > Ρ _η - 2

である。

後段において高圧下の圧延を行い、前記したように細粒鋼熱延鋼板を得るに十分な累積歪み _Cを確保するためには、最終スタンドに近づくに従って歪み ε (または圧下率）を高くするのが効果的である。上流側のスタンドでの圧延は、金属組織に対する影響力の強さにおいて最終スタンド又はこれに近いスタンドにおけるものに及ばないため、同様の金属組織をもつ板を全スタンド間の平均的な圧下率をあまり上げずに製造するうえでは、最終スタンド又はこれに近いスタンドにおいて高圧下とする方が有利なのである。したがって、この圧延設備によると、設備コストゃエネルギー消費の面でとくに効率的に、細粒鋼熱延鋼板を製造で ·きることになる。

また、好ましくは、前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルのそれぞれの前記駆動用モー夕の容量は、前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルよりも上流側にあるいずれのス夕ンドのミルの前記駆動用モータの容量よりも 15%以上大きい。

たとえば、最終スタンドを含む後段の連続した 3スタンドのミルを異径ロールミルまたは極小径口一ルミルとした場合、これらのうち容量の小さくなりがちな最終スタンドのミルの駆動用モータの容量 P_nと、上流側に配置された第 1、第 2、 …、第 n— 3スタンドの各駆動用モー夕の容量 Ρ Ρ₂、 …、 Ρ_η-₃との関係を、

Pn≥Max (P_l5 Ρ₂， "-， Pn-₃) x l. 15

とする。

また、好ましくは、前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルの前記駆動用モータの容量のうちの最大の容量が、前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルよりも上流側に配置されたいずれのス夕ンドのミルの前記駆動用モータの容量よりも 30%以上大きい。

たとえば、最終スタンドを含む後段の連続した 3スタンドのミルを異径ロールミルまたは極小径ロールミルとした場合、それらの駆動用モー夕の容量 Ρη、 Pn -κ Pn- 2、と、上流側に配置された第 1、第 2、 ···、第 n— 3スタンドの各駆動用モ—夕の容量 _{P l}、 p₂、 …、 p_n— ₃との関係を、

MaX (Pn-2 , Pn-l, Pn) ≥M & X (Pi, P₂, '··, Pn-₃) x 1. 3 とする。

前述のように金属組織に対する圧延の影響力を考慮すると、細粒鋼熱延鋼板を製造する場合、圧延設備のうち上流側のスタンドでは特別に高い圧下率で圧延を行う必要はない。一方、最終スタンドを含む後段のスタンドでは、累積歪みが 0. 9以上にもなる高圧下の圧延を行うのが好ましい。したがって、異径ロールミルまたは極小径ロールミルである後段の 2以上のスタンドについて、モ一夕容量を前段のものよりも相当程度以上大きくするこれらの圧延設備は、細粒鋼熱延鋼板の円滑な製造を可能にする合理的かつ実際的な設備であるといえる。高圧下の圧延をしない前段のスタンドにおけるモー夕容量を後段のものよりも相当程度低めに設定するので、設備的な無駄がないという利点もある。なお、この設備においては、既述の理由により、最終スタンドにおけるモ一夕容量を最大にするのが設備費およびエネルギー消費の面でとくに有利である。

また、好ましくは、前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルのそれそれの出側に、前記圧延材を冷却するためのカーテンゥオール型冷却手段が配置されている。

力一テンゥォール型冷却手段とは、上方および下方から幕のように連ねて大量の冷却水を層流またはそれに近い状態で流し、圧延する板の上下面に全幅にわたつてその冷却水を当てる形式の冷却手段をいう。

連続熱間圧延設備によって細粒鋼熱延鋼板を製造する際には、高圧下を加えるスタンドにおいて板を強く冷却するのがよい。圧下率の高い圧延を行うと、加工発熱のために板の温度が著しく上昇し、大圧下圧延法や制御圧延法に適した温度域から外れがちになるからである。十分に強力な冷却ができないと圧延速度を遅くする必要が生じ、商業的な生産が不可能ということにもなりかねない。

その点、力一テンウォール型冷却手段は、上記のように流す大量の冷却水によつて圧延材を強く冷却するので、高圧下率圧延にともなう板の温度上昇を効果的に抑制する。板が加速された場合にも、その板を好適な温度範囲に維持することが可能である。好適な温度範囲とは、概ね、大圧下圧延法を行う場合には A r ₃変態点〜 A r ₃ + 5 0 °Cの範囲、制御圧延法を実施する場合には 7 0 0〜8 0 0 °Cの範囲をさす。

カーテンウォール型冷却手段は、最終段スタンドのミルの出側のみではなく後段の複数ス夕ンドの出側に配置されるので、最終ス夕ンドおよびそれまでのス夕ンドでの圧延時に発生する熱を効果的に奪って適切な温度維持をはかるとともに、圧延直後の圧延材を強く冷却して微細組織の粒成長を停止させる作用をも発揮する。また、同手段は、圧延材の全幅にわたって冷却水を当てるものであるため、幅方向にも偏ることなく圧延材を均一に冷却できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の一形態である熱間圧延設備 Aの全体配置を、概念的に示す側面図である。

図 2 A、図 2 B、図 2 Cは、図 1の圧延設備 Aのうち、前段にあるミル F 1等に関して C V C機能を説明するための模式図である。

図 3は、図 1の圧延設備 Aのうち後段のミル F 4〜F 6とその付近について詳細を示す側面図である。

図 4 ( a) , ( b ) は、製造した鋼板について、上表面付近と下表面付近とでそれそれ結晶組織を示した図である。

図 5は、各ミル F 1〜F 6の駆動用モ一夕に関し、パススケジュールに基づいて算出される戸斤要トルクと、それに対して適当と考えられる各ミルの駆動用モ一夕の発生トルクとの関係を示す線図である。発明を実施するための最良の形態

図 1に示す連続熱間圧延設備 Aはいわゆる仕上圧延機であって、上流側（図示省略）には加熱炉と粗圧延機があり、下流側（図示省略）にはランアウトテ一ブルゃ卷取り機などが配置されている。この熱間圧延設備 Aは、それぞれに圧延口 —ルを備える合計 6スタンドのミル F 1〜F 6をタンデムに配置したもので、上流側で粗圧延された鋼板（圧延材） Pを連続圧延することにより、厚さが 1 ~ 6 mm前後の熱延鋼板を製造する。一般的な鋼板を製造する通常圧延を円滑に行えるとともに、運転条件を設定することにより細粒鋼圧延、すなわち微細なフェラィト組織を有する細粒鋼熱延鋼板の製造をも行えるよう、圧延設備 Aは以下のように構成している。

まず前段の 3スタンドとして、いわゆる C V Cミル F 1 · F 2 ■ F 3をタンデムに配置している。前段の最も上流側の C V Cミル F 1は、図 1のようにワークロール 1 a · 1 bとバックアップロール 1 c · 1 dとからなる 4重の圧延機として構成され、ヮ一クロール l a ' l bに、図 2 Aに示すようなクラウン（C V C. すなわち直径の連続的変化）をもたせている。ヮ一クロール l a ' l bは、図 2 B、図 2 Cのように上下で反対の軸長方向へ同時に移動（シフト）させることが訂正された用紙（規則 91) でき、それによつてロール間の位置関係、すなわちロールギャップを調整することが可能である。ワークロール 1 a■ 1 bの径は 700 mmとし、最大シフト量は正逆それそれに 100mmとした。前段の他の 2段の CVCミル F 2 · F 3 も、このような構成および機能について、前段の最も上流側の CVCミル F 1と相違はない。

こうした CVCミル F 1 · F 2 · F 3を前段に配置したのは、鋼板 Pのクラウン（形状）を好適に保っためである。後述する後段の異径ロールミル F 4 · F 5 • F6では、細粒鋼圧延の際、加工発熱に起因したサーマルクラウン等が発生しやすいため、前段に置いたこれら CVCミル F 1 · F 2 · F 3によってあらかじめ板クラウンを修正し、鋼板 Pの中絞り等を軽減するのである。

CVCミル F 1のワークロール 1 a■ lbには、図 1に模式的に示すように駆動用モー夕 M 1 a · M 1 (以下、両者を合わせて M 1と総称）をそれそれ接続し、前段の他の 2段の CVCミル F 2 · F 3の各ヮ一クロール 1 a · 1 bにも、同様に駆動用モー夕 M2 a · M2 b (M 2と総称）および M 3 a · M 3 b (M3 と総称）を接続している。各モー夕 Ml · M2 · M3は可変速制御手段を付属した交流モー夕であり、減速機（図示せず）および自在継手を介して各ミル F 1 · F 2 · F 3のヮ一クロール 1 a · 1 bに接続している。

続く後段の 3スタンドとしては、いわゆる異径口一ルミル F 4 · F 5 · F 6をやはりタンデムに配置している。前述の CVCミル： F 1 · F 2 · F 3を含む全 6 スタンドのスタンド間隔は、等しく 5. 5 mである。 CVCミル F 1から数えて第 4スタンドにあたる異径ロールミル F 4は、図 1のようにワークロール 4 a - 4bとバックアップロール 4 c · 4dとからなる 4重の圧延機として構成され、ヮ一クロール 4 a · 4bとして図のように直径の異なるものを使用している。そしてヮ一クロール 4 a · 4bのうち下部にある大径のロール 4bのみを、減速機 (図示せず）および自在継手を介し接続したモー夕 M4 (可変速制御手段つき交流モ一夕）によって回転駆動し、上部の小径のロール 4 aについては、回転を自在にして駆動力をかけないこととした。ワークロール 4 a · 4 bにはベンダ一 (図示せず）を付設しているので、ワークロール 4 a · 4bにベンディングをかけることが可能である。また各ワーク口一ル 4 a · 4bには CVC機能をも付与しており、正逆各向きに 1 0 0 mmの範囲内で軸長方向へ両者を移動させることができる。ヮ一クロール 4 aの径は 4 8 0 mm、ワークロール 4 bの径は 6 0 0 mmと細くしたので、両者の平均である等価ロール径は 5 4 0 mmと小さい。以上のような構成および機能について、後段の他の 2スタンドの異径ロールミル F 5 · F 6も上記の異径ロールミル F 4と相違はない。ミル？¹ 5 · F 6の各ワークロール 4 bには駆動用モー夕 M 5 · M 6をそれそれ接続している。

後段のこれら 3スタンドの異径ロールミル F 4 · F 5 ■ F 6は、等価口一ル径が小径であることと、一方のヮ一クロール 4 bのみを駆動して鋼板 Pに剪断力を作用させることから、比較的低い圧延荷重でも圧下率の高い（たとえば圧下率 5 0 %の）圧延を実施できる。そのため、細粒鋼圧延のための大圧下圧延等を小さな圧延荷重で行うことができ、しかもその際、圧延荷重が小さいためにロール偏平ゃェヅジド口ヅプによる不都合を回避することもできる。

細粒鋼圧延を連続的に行うためには、鋼板 Pを十分に冷却して適切な温度範囲に保つ必要があるため、熱間圧延設備 Aにおける後段のスタンド F 4 · F 5 · F 6の各後部（下流側）または前部（上流側）に、図 1のとおりカーテンウォール冷却装置 7 (図 3に示す符号 7 A~ 7 H) を配置している。冷却装置 7のそれそれは、上方または下方に設けたヘッダーから鋼板 Pの全幅表面へ向けて、幕状 (力一テンウォール状）に大量の常温冷却水（ラミナ一フロー。たとえば図 3中の符号： f ) を流し当てる冷却手段である。幕状に流す冷却水の厚さ（幕厚）は 1 0 mm以上必要であり、 1 6 mm程度あることが冷却効果の面で望ましい。各冷却装置 7における冷却水量は、鋼板 Pの単位幅（ 1 m)あたり 1 0 0〜5 0 0 m³/ hの範囲内で調整可能とし、冷却による鋼板 Pの温度降下が 2 0 °C/ s Θ c以上になるようにする。後述する例により大圧下圧延法を行う場合等には単位幅あたりに 3 5 0 m³Zhの冷却水を使用するが、その場合の鋼板 Pの温度降下は、板厚と速度との積が 1 2 0 0 mm · mp mであるとき 6 0〜8 0 °C/ s e c (加工発熱による温度上昇を含めて 4 0 °C/ s Θ c前後）に達する。

図 3に示したように冷却装置 7は鋼板 Pの上方および下方の位置に複数配置され、上方では、スタンド F 4の後部とスタンド F 5の前部および後部、スタンド F 6の前部および後部にそれそれ冷却装置 7 A · 7 B · 7 D · 7 E · 7 Gを配置し、下方については、スタンド F 4 - F 5 · F 6の後部にそれそれ冷却装置 7 C • 7 F · 7 Hを配置している。これらのうち冷却装置 7 Hは第 6スタンド F 6の後部においてローラテーブル Tのフレームに取り付け、他の冷却装置 7 A〜 7 G は、各スタンドのハウジング Hに取り付けている。

このような冷却装置 7を後段の 3スタンドのミル F 4 · F 5 ■ F 6の各出側等にて使用することにより、著しい加工発熱をともなう大圧下圧延法や制御圧延法を行う場合にも、各ミル F 4■ F 5 ■ F 6での温度上昇を抑制して鋼板 Pを適切な温度範囲に保ち、かつ、圧延後に微細組織が粒成長を起こすことを抑制することができる。なお、熱間圧延設備 Aの下流側にある前述のランアウトテーブル (図示せず）においても、粒成長を防止すべく冷却水にて鋼板 Pを冷却する。なお、図 1の熱間仕上圧延設備 Aでは、最終スタンドであるミル F 6の出側であってカーテンウォール冷却装置 7 ( 7 G · 7 H ) から数百 mn！〜 l mほど下流側の位置に、水噴射スプレー 8を配置している。これは、冷却装置 7 G . 7 Hによって鋼板 Pの表面に載った冷却水を除去するためのもので、鋼板 Pの表面に向けて斜め前方へ加圧水を吹き出すものである。このような水噴射スプレー 8を使用すれば、冷却装置 7の作用で鋼板 P上に載った冷却水を円滑に除去できるので、その下流側にある各種計測器（温度計など。図示せず）によって、圧延後の鋼板 Pに関する種々の値（圧延終了温度など）を適切に計測することができる。

以上のように構成した連続熱間圧延設備 Aでは、適切な生産性を確保するのに十分な速度で細粒鋼熱延鋼板を製造することが可能である。金属組織上の影響が強い後段のスタンドにおいて、カーテンウォール冷却装置 7を使用して鋼板 Pの温度を適切な範囲に保ちながら、小径の異径ロールミル F 4 · F 5 · F 6にて圧下率の高い圧延を行い、もつて大圧下圧延法または制御圧延法を実施できるからである。ミル F 4 · F 5 · F 6ではロール偏平やエッジドロップを回避でき、また各ミル F 1〜F 6の C V C機能によってクラウン制御が行えるために、板厚の薄くなる後段においても鋼板 Pの蛇行や形状の悪化を抑制できる、という点も、そのような細粒鋼圧延を可能にする理由の一つである。

ただし、上記のように後段にて高圧下の圧延を行うためには、後段のスタンドの駆動用モ一夕、特に最も下流側又はそれに近いスタンド（ミル F 5 ' F 6等） 2 の駆動用モ一夕 M 5 ·Μ6などに十分な容量（出力すなわち動力（kW) ) を付与する必要がある。高圧下圧延を行う場合は、鋼板 Pの単位幅あたりの圧延荷重が増加してワークロール 4a · 4bに必要な圧延トルクが増す（ただし板厚との関係によっても所要トルクは増減する）とともに、板厚の減少にともなって圧延速度が増すため、高圧下しない場合に比べて大きな動力が必要になるからである。モ一夕容量が不足して、仮に十分な圧延トルクを発生できないなら、一定以上の幅を有する鋼板 Pに対して細粒鋼圧延を行うことが難しくなり、また、トルクが十分であっても仮に動力が不足するなら、十分な速度で細粒鋼圧延を行うことができなくなる。

一方、圧延設備 Aの前段にあるスタンド（ミル F 1 · F 2 · F 3) では、金属組織への影響が弱いため高圧下圧延を行う意味が薄いので、細粒鋼圧延を行う際にも高圧下の圧延は行わない。このため、それらの駆動用モ一夕には後段スタンド用のものほどの容量は不要である。すなわち、 2台ずつあるモー夕 Ml aと M lb (Mlと総称するもの) 、 M2 aと M2 b (M 2と総称するもの) 、 M3 a と M3 b (M 3と総称するもの）の容量を各ミル F 1 · F 2 ■ F 3ごとに加算したモ一夕容量 P 1、 P 2、 P 3は、いずれも、後段のミル F 4 - F 5 · F 6の各モータ M4 ·Μ5 ·Μ6の容量 Ρ₄、 Ρ₅、 Ρ₆より小さくて足りる。

そして、細粒鋼圧延を行うに関し、下流側のスタンドほど圧下率の高い圧延をするのが金属組織とエネルギー効率の面で有利であることをふまえ、また、後述する実施例の表 3に示すパススケジュ一ルのように後段の所要動力が増すことを考慮して、各スタンドの駆動用モー夕の容量は下記のように設定するのが好ましい。すなわち、後段の 3スタンドにおける駆動用モ一夕 Μ 4 ·Μ5 ·Μ6の容量 Ρ 4 · Ρ₅ · Ρ₆は、後記の表 4に一例を示したように、

Ρ₄<Ρ₅≤Ρ₆₃ Ρ 4≤ Ρ 5<Ρ₆, 又は P₄く P₅<P₆

と、下流側に向かって大きくなるようにし、かつ、それらのうち最大の容量をもつモー夕 M 6の容量 P 6が、

Pe≥Max (Pi, P₂， Ps) X I. 3

と、前段の 3スタンドにおけるどのスタンドのモ一夕容量 Pi、 P₂、 P₃と比べても 30%以上大きくなるように設定する。また、駆動用モー夕の種類を少なくして設備コストや取扱い上の利益を得るとするなら、たとえば、後記の表 4の例において、

P 4< P ₅≤ P e₅ P 4≤ P 5≤ P e ₅ 又は P₄<P ₅<P ₆

であるとともに

P₄≥Max (Pi, P₂， P₃) x 1. 15

すなわち、後段の 3スタンドにおける各駆動用モ一夕の容量が、前段の 3スタンドにおけるいずれのモー夕の容量 P_l3 P₂, P₃よりも 15%以上大きくなるようにするのもよい。実施例

以上に述べた連続熱間圧延設備 Aにおけるパススケジュールと、その圧延設備 Aにおける各ミル F 1〜F 6の駆動用モ一夕の容量配置について、検討例を以下に示す。

C： 0. 16%、 S i ： 0. 22%、 Mn : 0. 82% (他に有意量の成分を含まない）の化学成分を有する鋼について、圧延設備 Aを用い、厚さ 2. 3mm •幅 1200mmの鋼板を製造するとする。圧延速度は、一般のホットストリップミルで常用されているものと差異のない、たとえば 7~9m/s e cとする。まず、前述した細粒鋼ではなく、汎用の熱延鋼板を得る通常圧延を行うための一般的なパススケジュールとして表 1に示すものが想定され、これを満たすには各ミル F 1〜F 6の駆動用モ一夕につき表 2の容量配置 (従来型) とするのが適当と考えられる。表 1 (および後述の表 3) において「圧延トルク」、「圧延動力」はヮ一クロール 1 a · 1 b · 4 a · 4 bに必要な値を示し、「粗バ一」は粗圧延機、また「F 1」〜「F 6」は第 1スタンド〜第 6スタンドの各ミル F：!〜 F 6をそれそれ表す。一方、表 2 (および後述の表 4) 中の「max. トルク」は各モー夕を出力源とし各ミルのワークロール 1 a · lbまたは 4 a · 4 において発生されるトルクの値を示す。板厚が 2. 0mm以下の熱延鋼板を得る場合には表 1の例よりも F 2〜F 6において圧下率が高くなり所要圧延動力が増加すること、また圧延速度を上記以上にすることもあり得ることを考慮して、表 2のモー夕容量には相当の余裕が見込んである。通常圧延パススケジュール（板巾 1200圆)

表 2

従来型圧延用モ一タ

一方、前記の汎用熱延鋼板の圧延ではなく、細粒フェライトを主体とする微細組織を有する細粒鋼の圧延を行う場合には、たとえば表 3のパススケジュールにしたがい、後段の 3スタンドにおいて高圧下の圧延を行う。表 3の例では、とくに最終スタンドのミル F 6とその前のミル F 5において圧下率が 4 0 %以上（歪みが 0 . 5以上）となる圧延を実施する。圧延設備 Aによれば、前記した力一テンウォール冷却装置 7 ( 7 A- 7 H ) を使用して鋼板 Pの温度を適切に保ちながらこのような圧延を行うことにより、図 4 . ( a ) 、（b ) に示すような微細なフェライト組織を有する細粒鋼熱延鋼板を得るとができる。

表 3

しかし、表 3の例では、上述した表 1のパススケジュールに比べて後段の所要圧延トルクが高くなり、図 5にも示すとおり、表 2で設定した後段のミル F 4 · F 5 · F 6におけるモー夕のトルク（ヮ一クロールで発生し得るトルク。図 5中の符号き）を上回ってしまう。このように後段において表 1の例よりも所要圧延

差眷ぇ用弒（規則 26) トルクが増すのは、高圧下のために圧延荷重が増加するからである。また、最終スタンド及びその近くでは、高圧下による板厚の急減にともなって圧延速度が急增するため、ミル F 5 · F 6における所要圧延動力も前段のものに比べて大幅に増加する。

したがって、通常圧延を行う上で適当と考えた表 2の容量配置では、後段のミル F 4 · F 5 ■ F 6のモ一夕 M 4 · M 5 · M 6について、発生し得るトルクまたは容量（動力）が不足することになる。そこで、圧延設備 Aのモ一夕 M l〜M 6 について細粒鋼圧延をも円滑に行える容量配置とするには、たとえば下記の表 4 にしたがって後段のモータ M 4 · Μ 5 · Μ 6を大容量にするのが適切である。表 4

細粒鋼圧延用モータ

なお、表 3および表 4には、圧延中（鋼板 Pを圧下している間）に各ミル F 1 〜F 6のモー夕 M 1〜M 6が発生する容量（動力）とトルクとを示している。鋼板 Pが無限の長さを有していて圧延が休みなく行われるわけではないので、実際のモー夕としては、表中の出力を連続定格とするものを必ずしも配置しなければならないわけではない。したがって、いわゆる自乗平均法などに基づき、表中の出力とともに圧延の所要時間や運転頻度に応じた適切な定格出力を求め、その上で各モ一夕 M 1 -M 6を選定するのが好ましい。産業上の利用の可能性

本発明は、細粒フェライトを主体とする微細組織を有する細粒鋼熱延鋼板を製造するための連続熱間圧延設備に適用することができる。

差眷ぇ甩弒（規則 26)

Claims

請求の範囲

1 . 複数スタンドのミルを有する前段と、圧延材の流れ方向における前記前段の下流側に配置され、複数スタンドのミルを有する後段と、を備え、

前記後段の 2スタンド以上のミルが異径口一ルミルまたは極小径口ールミルであり、

前記後段の 2スタンド以上の前記異径ロールミル又は前記極小径ロールミルのそれそれは、前記異径ロールミル又は前記極小径ロールミルよりも上流側に配置されたいずれのスタンドのミルの駆動用モー夕の容量よりも大きい容量を持つ駆動用モ一夕を有することを特徴とする連続熱間圧延設備。

2 . 最終ス夕ンドを含む前記後段の連続する 2スタンド以上のミルが前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルであることを特徴とする連続熱間圧延設備。

3 . 前記後段は 3スタンド以上のミルを有し、その内の 2スタンド又は 3スタンドのミルが前記異径口一ルミル又は前記極小径口一ルミルであることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の連続熱間圧延設備。

4 . 前記前段または前記後段のいずれか 1スタンド以上のミルが C V C機能を有することを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか一項に記載の連続熱間圧延設備。

5 . 前記後段の 2スタンド以上の前記異径口一ルミルまたは前記極小径口一ルミルのそれそれの前記駆動用モータの容量は、それらすべてが同じ大きさを持つことがないように設定され、且つ、より下流側のスタンドのミルのモ一夕容量がより上流側のスタンドのミルのモー夕容量を下回らないように設定されていることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか一項に記載の連続熱間圧延設備。

6 . 最終ス夕ンドを含む前記後段の 3スタンドのミルが前記異径口一ルミル又は前記極小径口ールミルであり、

前記後段の 3スタンドの前記異径口ールミルまたは前記極小径ロールミルのそれそれの前記駆動用モー夕の容量は、最終スタンドのミルの駆動用モ一夕の容量を P n、その上流側のスタンドのミルの駆動用モ一夕の容量を P n- さらにその上流側のスタンドのミルの駆動用モー夕の容量を P n_ 2とした場合、

Ρ η > Ρ η- 1≥Ρ π- ₂ または Ρ η≥Ρ η- 〉！^ ^

であることを特徴とする請求項 5記載の連続熱間圧延設備。

7 . 前記後段の 2スタンド以上の前記異径口ールミルまたは前記極小径口一ルミルのそれぞれの前記駆動用モ一夕の容量は、前記異径ロールミルまたは前記極小径ロールミルよりも上流側にあるいずれのスタンドのミルの前記駆動用モ一夕の容量よりも 1 5 %以上大きいことを特徴とする請求項 5又は 6に記載の連続熱間圧延設備。

8 . 前記後段の 2スタンド以上の前記異径口ールミルまたは前記極小径口一ルミルの前記駆動用モー夕の容量のうちの最大の容量が、前記異径口一ルミルまたは前記極小径ロールミルよりも上流側に配置されたいずれのスタンドのミルの前記駆動用モ一夕の容量よりも 3 0 %以上大きいことを特徴とする請求項 1〜 7 のいずれか一項に記載の連続熱間圧延設備。

9 . 前記後段の 2スタンド以上の前記異径口一ルミルまたは前記極小径口一ルミルのそれそれの出側に、前記圧延材を冷却するためのカーテンウォール型冷却手段が配置されていることを特徴とする請求項 1〜 8のいずれか一項に記載の連続熱間圧延設備。