WO2015182051A1 - 熱延鋼板の製造方法、鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法 - Google Patents

熱延鋼板の製造方法、鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法 Download PDF

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crop
cutting
cutting position
steel sheet
width
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PCT/JP2015/002428
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寛人 後藤
直樹 中田
木村　幸雄
三宅　勝
上岡　悟史
伸夫 西浦
園美 白崎
貴臣 加藤
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills

Definitions

  • the present invention is a method for producing a hot-rolled steel sheet that performs a finish rolling step after cutting the front end of the steel sheet in the transport direction and the rear end of the transport direction of the steel sheet before finish rolling after the rough rolling process
  • the present invention relates to a steel sheet cutting position setting device for setting a cutting position, a steel sheet cutting position setting method, and a steel sheet manufacturing method, and is particularly suitable for reducing a crop cutting load when manufacturing a thick-walled and wide hot-rolled steel sheet.
  • thick and wide refer to a case where the plate thickness is 20 to 30 mm and the plate width is 1200 to 2100 mm, respectively.
  • a steel sheet is used to stabilize the transport of the steel sheet (also referred to as a passing plate) during finish rolling.
  • Cutting of unsteady deformation portions called crop portions formed in a rough rolling process at the front end portion and the rear end portion of the steel sheet conveying direction (which is also the rolling direction) of the (sheet bar, intermediate material) is performed.
  • the front end portion and the rear end portion in the conveyance direction of the steel sheet are deformed into various shapes by width reduction by a sizing press, width rolling by a width rolling mill, horizontal rolling by a rough rolling mill, and the like.
  • FIG. 1 shows an example of the contour (planar shape) of the crop portion when the front end portion and the rear end portion in the transport direction of the steel plate are viewed from above.
  • the shape of FIG. 1A is called a fish tail
  • the shape of FIG. 1B is called a tongue.
  • the width direction center part protrudes in the conveyance direction with respect to the width direction both ends of a steel plate.
  • both end portions in the width direction protrude in the transport direction with respect to the center portion in the width direction of the steel plate.
  • the portion A shown in FIG. 1A is referred to as a fishtail-shaped concave bottom, and the portion B is referred to as a fishtail-shaped convex tip.
  • the length from the fishtail-shaped recess bottom (A portion) to the tip of the projection (B portion) may be referred to as the fishtail length.
  • the fishtail shape is asymmetric and the left and right fishtail lengths are different, the shorter one of the two is defined as the fishtail length.
  • the planar shape of the cropped part may be asymmetric on both sides in the width direction with respect to the center in the width direction of the steel sheet as shown in FIG. 1 (c) and FIG. 1 (d).
  • the steel plate formed with the asymmetrical crop portion in the width direction is passed through the finish rolling mill in the steel plate conveyance direction front end portion or rear end portion, an uneven load in the steel plate width direction is generated in the finish rolling roll.
  • the steel sheet may meander during finish rolling.
  • the temperature is greatly decreased because heat escapes from the four surfaces of the front end surface in the transport direction, the end surface in the width direction, the upper surface, and the lower surface, and the temperature is lower than that in the steady portion.
  • This low temperature steel sheet conveyance direction front end portion has a large deformation resistance, which causes a biting failure in the finishing mill.
  • the temperature is greatly decreased because heat escapes from the four surfaces of the conveyance direction rear end surface, the width direction end surface, the upper surface, and the lower surface, and the temperature is lower than that of the steady portion.
  • the rear end portion in the steel plate conveying direction at a low temperature also has a large deformation resistance, and the steel plate is easily drawn during finish rolling.
  • the front end of the steel sheet in the transport direction and the cropped portion at the rear end of the transport direction are cut.
  • the crop part is cut by a crop cutting machine (also referred to as a crop shear).
  • the first is the thickness of the steel sheet.
  • the thickness of the intermediate material (sheet bar) before finish rolling is 30 to 50 mm.
  • controlled rolling called TMCP (Thermo-Mechanical Control Process) is performed to refine the crystal structure and ensure the toughness of the steel sheet.
  • TMCP Thermo-Mechanical Control Process
  • the product sheet thickness required for the hot rolled steel sheet for line pipe material is 20 mm or more and 30 mm or less, and in order to obtain the toughness required for the line pipe material, the cumulative rolling reduction in finish rolling is required to be at least 60%.
  • the second important point to keep in mind when manufacturing hot-rolled steel sheets for line pipe materials on a hot-rolled steel sheet production line is the sheet width of the steel sheet (intermediate material).
  • the line pipe material may be manufactured as a spiral steel pipe.
  • a wider hot-rolled steel sheet is required as a pipe material.
  • the plate width required as a hot-rolled steel plate for line pipe materials is 1200 mm or more and 2100 mm or less, and the crop cutting machine needs to cut the crop portion of the intermediate material having a plate width of 1200 mm or more.
  • the third important point to keep in mind when manufacturing a hot-rolled steel sheet for line pipe materials in a hot-rolled steel sheet production line is the temperature of the steel sheet (intermediate material).
  • finish rolling In order to obtain a hot rolled steel sheet having high toughness, finish rolling must be performed at a temperature in the non-recrystallized region. For this reason, it is necessary to perform finish rolling by setting the sheet thickness center temperature of the steel sheet to 930 ° C. or less from the front end in the transport direction to the rear end in the transport direction. Therefore, the temperature of the crop portion at the cutting position is close to 930 ° C.
  • the hot-rolled steel sheet for line pipe material (intermediate material) has a higher cutting resistance value than conventional steel sheets, and the cutting load increases.
  • the hot-rolled steel sheet for line pipe material manufactured in the hot-rolled steel sheet production line has a large plate thickness, large plate width, and low temperature.
  • a crop cutting machine applies a larger cutting load than a general hot-rolled steel sheet.
  • the specifications of the existing crop cutting machine are designed to match the conventional hot-rolled steel sheet that has been manufactured in the past, and hot rolling for line pipe materials is possible without major modification of the crop cutting machine such as enhancement.
  • a technique for cutting a steel plate having a plate thickness of 50 mm or more, a plate width of 1200 mm or more and a temperature of 930 ° C. or less is required even in the specifications of the existing crop cutting machine.
  • the yield can be improved because it is possible to roll without cutting the front end portion of the steel sheet in the conveying direction and the crop portion at the rear end portion in the conveying direction, or even when cutting, the minimum cutting length is required.
  • Patent Document 2 after measuring the shape of the cropped portion of the steel sheet (intermediate material) before cutting in the conveyance direction front end portion and the conveyance direction rear end portion with a shape meter, the finish rolling machine bites from the measured shape.
  • a method has been proposed in which an optimum cutting length is determined in consideration of defects and quality / yield, and the cropped portion is cut with the cutting length. This method improves the quality and the yield as well as reducing the troubles of the plate passing.
  • JP-A-62-173115 Japanese Patent Laid-Open No. 7-9245
  • An object of the present invention is to provide a hot-rolled steel sheet manufacturing method, a steel sheet cutting position setting device, a steel sheet cutting position setting method, and a steel sheet manufacturing method that can stably cut a steel sheet without performing the above steps.
  • the inventors of the present invention have adopted a fishtail shape as the shape of the crop portion at the front end portion and the rear end portion in the steel plate conveyance direction formed in the rough rolling step before finish rolling.
  • a fishtail shape As shown in FIG.
  • the conventional crop cutting position is a position where the entire width of the steel sheet is cut.
  • the middle of the fishtail-shaped concave bottom and convex tip If the part is cut, the cutting width is reduced compared to the case of cutting the entire width of the steel sheet, so that the cutting load is reduced.
  • the target cutting position of the fishtail-shaped crop portion may be set.
  • the cutting load upper limit value of the crop cutting machine is exceeded even though the blade of the crop cutting machine is swung down aiming, or the blade is swung without contacting the fish tail shape of the crop section. Therefore, by making the fishtail length sufficiently long, even if an error occurs between the target cutting position and the actual cutting position, the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine is not exceeded, or the idle swing is performed. Do not.
  • the target cutting position since an error occurs between the target cutting position and the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the steel plate, the target cutting position must be set in view of the error. Even when the cutting position of the crop cutting machine deviates from the target cutting position, it is necessary to set a target cutting position so that the blade of the crop cutting machine can be swung down without touching the uncuttable position or without swinging. .
  • the present invention has been made on the basis of the above findings and has the following gist. (1) It has a rough rolling step and a finish rolling step, and after the rough rolling step, before the finish rolling step, either one or both of the front end and the rear end in the transport direction of the steel sheet were cut.
  • the shape of the crop portion formed in the portion is a fishtail shape, and the length from the bottom of the fishtail shape to the top of the convex portion is 200 to 300 mm, and the bottom of the concave portion and the convex portion
  • the target cutting position is set between a position of 110 mm from the fishtail-shaped concave bottom to the top of the convex and a position of 90 mm from the convex to the bottom of the concave.
  • the method for producing a hot-rolled steel sheet according to (1) [1] It has a rough rolling step and a finish rolling step, and after the rough rolling step and before the finish rolling step, after cutting the crop portion at the front end portion in the conveying direction of the steel sheet, the finish rolling step is performed.
  • the shape of the crop part formed at the front end in the conveying direction of the steel sheet is obtained by width rolling by a width rolling mill and horizontal rolling by a horizontal roughing mill.
  • a fishtail shape is formed, and the fishtail shape is molded so that the shortest length L (mm) from the bottom of the concave portion to the tip of the convex portion satisfies the following formula (1).
  • a method for producing a hot-rolled steel sheet comprising cutting a portion as a target cutting position. (2X + 30) ⁇ L ⁇ 300 (1)
  • X Maximum error (mm) of the cutting position of the crop cutting machine 0 ⁇ X ⁇ 90
  • the shape of the crop portion formed at the rear end portion in the transport direction of the steel sheet satisfies the above formula (1) in addition to the crop portion formed at the front end portion in the transport direction of the steel plate.
  • the target cutting position is a position of (X + 20) mm from the fishtail-shaped concave bottom to the convex tip direction, and (X + 5) mm from the convex tip to the concave bottom direction.
  • the width reduction amount W P (mm) of the sizing press is less than 150 mm or more than 250 mm and less than or equal to 400 mm, and the width rolling amount W R (mm) by the width rolling mill is 30 to 50 mm.
  • the crop portion having a fishtail shape and formed by rough rolling at the front end portion or the rear end portion in the transport direction of the steel sheet is subjected to a crop cutting machine before finish rolling.
  • a processing unit having an arithmetic processing function when cutting, a steel plate cutting position setting device for setting the cutting position of the crop part, and a crop part shape for reading the shape of the crop part detected by a crop shape meter The reading part, the temperature distribution reading part for reading the temperature distribution of the crop part detected by the crop thermometer, and the shape of the read crop part from the bottom of the fishtail-shaped concave part toward the tip of the convex part
  • a first cutting position calculation unit that calculates a position of the length in the steel sheet conveyance direction set in advance as a first cutting position, and the temperature distribution of the read crop unit in the crop unit
  • a crop cutting machine that has a fishtail shape and is formed by rough rolling at the front end portion or the rear end portion in the transport direction of the steel plate before finish rolling.
  • a steel plate cutting position setting method for setting the cutting position of the crop part with an arithmetic processing device having an arithmetic processing function when cutting with a crop part for reading the shape of the crop part detected by the crop shape meter From the shape reading step, the crop temperature distribution reading step to read the temperature distribution of the crop portion detected by the crop thermometer, and the shape of the read crop portion from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the convex
  • Cutting load distribution calculating step to calculate the cutting load distribution in the steel plate conveying direction in the crop part from the cutting load distribution in the steel plate conveying direction in the crop part, the cutting load of the crop part is the cutting of the crop
  • Steel cutting position setting method and a crop portion cut position setting step of setting a portion between the concave side cut position as a cutting position of the crop portions are provided.
  • width reduction is performed using a sizing press or a width rolling mill in order to make the shape of the crop portion at the front end portion in the conveyance direction or the rear end portion in the conveyance direction of the steel plate into a fishtail shape.
  • a steel sheet manufacturing method is provided.
  • the fishtail-shaped concave bottom and the middle of the convex tip are cut so that the plate thickness is large, the plate width is large, and the temperature is Even a low steel plate can be cut with a cutting load equivalent to that of a conventional steel plate having a general thickness, width and temperature.
  • a steel plate with a large plate thickness of 50 to 100 mm, a plate width of 1200 to 2100 mm, and a low temperature of 800 to 1050 ° C. can be cut without major equipment modification such as enhancement of a crop cutting machine. can do.
  • leading edge of the steel sheet in the conveying direction and the trailing edge of the conveying direction can be arranged perpendicular to the direction of entry into the finishing mill, and the temperature-lowering part due to the four-sided cooling can be removed, so that in the finishing mill The stability of the plate can be secured.
  • the fishtail length is made long so that the blade of the crop cutting machine does not touch the uncut position of the steel plate, so there is an error between the target cutting position and the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the steel plate. Even when this occurs, it is possible to always cut the fishtail-shaped concave bottom and the middle of the convex tip without exceeding the upper limit of the cutting load of the crop cutter.
  • the target cutting position is determined so that the blade of the crop cutting machine does not come into contact with the uncut position of the steel sheet and the blade is not swung at the time of cutting. Therefore, the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine is always exceeded.
  • the present invention it is possible to stably cut the fishtail-shaped recess bottom and the intermediate portion of the protrusion tip without swinging. According to the present invention, even a steel plate having a large plate thickness, a large plate width, and a low temperature can be prevented from being cut due to insufficient capacity of the crop cutting machine. In addition, the steel sheet can be stably cut without major equipment modification such as enhancement of a crop cutting machine.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the hot rolling equipment to which the steel plate cutting position setting apparatus of this invention, the steel plate cutting position setting method, and the steel plate manufacturing method were applied. It is explanatory drawing of the crop part formed in the conveyance direction front-end
  • the manufacturing process of a hot-rolled steel sheet is a process of manufacturing a steel strip from a slab, and is roughly divided into a heating process, a rough rolling process, a finish rolling process, a cooling process, and a winding process in the order of processes.
  • the heating process side will be described as the upstream side
  • the winding process side will be described as the downstream side.
  • width rolling and horizontal rolling are performed by a width rolling mill and a rough rolling mill each provided with at least a pair of rolls on the slab that has been conveyed.
  • the width rolling mill is provided on the upstream side and the downstream side of the rough rolling mill, or on either the upstream side or the downstream side.
  • Width rolling and horizontal rolling may be performed in the forward direction toward the downstream process side or may be performed backward toward the upstream process side. Further, in the rough rolling step, width rolling and horizontal rolling may be performed only in the forward direction, or the forward and reverse operations may be repeated at least twice.
  • the slab is formed into a sheet bar having a predetermined plate width and thickness by the above operation.
  • a sizing press for deteriorating the slab in the width direction may be installed upstream of the rough rolling mill.
  • This sizing press is used when the width of the slab is greatly reduced because the width reduction efficiency of the slab is better than that of the width rolling mill.
  • the sheet bar is horizontally rolled using a finish rolling mill having at least one horizontal rolling mill having a pair of upper and lower rolls. The horizontal rolling at this time is performed in one direction.
  • a cooling process is a process of injecting water from the upper and lower sides to the steel plate after finish rolling being conveyed and cooling it.
  • the winding process is a process in which the cooled steel sheet is wound into a cylindrical shape by a coiler.
  • the sheet bar refers to a steel plate after the rough rolling process and before finish rolling.
  • the front and rear end portions in the conveying direction of the sheet bar are deformed into various shapes by horizontal rolling in the rough rolling process, width rolling, and width reduction by a sizing press to form a crop portion.
  • FIG. 1B there is a tongue-shaped crop part in which the center part of the sheet width extends longer in the rolling direction than the end part of the sheet width.
  • there is a fishtail-shaped crop portion in which the end portion of the plate width extends longer in the rolling direction than the central portion of the plate width as shown in FIG.
  • the left and right are asymmetrical, and there are also a right and left asymmetric tongue shape as shown in FIG. 1C and a left and right asymmetric fishtail shape as shown in FIG.
  • the shape of the cropped portion at the front end and the rear end of the sheet bar in the conveying direction is the amount of width rolling in the width rolling mill, the amount of rolling in the horizontal roughing mill, the number of passes in the rough rolling step, and the sizing press.
  • a desired shape can be obtained by adjusting the width reduction amount by.
  • the shape of the crop portion at the front end portion and the rear end portion in the conveying direction of the sheet bar is a fishtail shape as shown in FIG.
  • the width rolling by the width rolling machine and the width reduction by the sizing press are processes for deforming the end portion of the sheet width before the horizontal rolling by rough rolling.
  • At least one width rolling mill, at least one sizing press, or a width rolling mill and a sizing press in the rough rolling process need to be installed at least one machine.
  • the cutting method of the crop cutter is generally divided into three types: guillotine type, crank type, and drum type, but it is possible to cut the front and rear end crops of the sheet bar in the width direction. Any cutting method may be used.
  • the cutting load applied to the crop cutting machine is affected by the thickness of the portion where the blade of the crop cutting machine contacts during cutting. This plate thickness is called the cutting thickness. In general, since the plate thickness of the sheet bar is constant in the rolling direction, the cut thickness may be considered to be equal to the plate thickness of the steady portion of the sheet bar.
  • the thickness of the sheet bar set according to the schedule may be set as the cutting thickness.
  • the cutting load is reduced by cutting the fishtail-shaped concave bottom of the crop portion formed in the sheet bar and the middle portion of the convex tip.
  • the intermediate portion refers to a portion at a position in a region between the fishtail-shaped concave bottom and the convex tip.
  • the cutting load applied to the crop cutting machine is affected by the total length of the part where the blade of the crop cutting machine contacts the sheet bar during cutting. This total length is called the cutting width.
  • the maximum cutting width is equal to the plate width of the steady part of the sheet bar.
  • the cut width is significantly smaller than the plate width of the steady portion.
  • the sheet bar width measured by the measuring device or the rough rolling schedule may be set as the maximum cutting width.
  • the cutting load is reduced by cutting the fishtail-shaped recess bottom of the crop portion formed in the sheet bar and the middle portion of the protrusion tip.
  • the cutting load applied to the crop cutting machine is affected by the temperature of the sheet bar at the contact portion when the blade of the crop cutting machine contacts during the cutting.
  • This temperature is called the cutting temperature.
  • the set temperature of the set sheet bar may be set as the cutting temperature. When this cutting temperature is 1050 ° C. or lower, the cutting load is reduced by cutting the fishtail-shaped concave bottom of the crop portion and the middle of the convex tip formed on the sheet bar.
  • the length from the fishtail-shaped concave bottom to the convex tip is 200 mm or more. From the viewpoint of product yield, the upper limit of the length is set to 300 mm.
  • the width reduction press amount and width of the sizing press The rolling width of the rolling mill must be changed from the conventional conditions.
  • the full width of the sheet bar is cut by using the positions where the front and rear end cropping portions of the sheet bar are cut as the steady deformation portion of the sheet bar. Therefore, the yield was improved by shortening the crop length and reducing the cutting amount.
  • the width reduction press amount of the sizing press and the width rolling amount of the width rolling machine are the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion to the front end of the convex portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveying direction. was set to be shorter.
  • the convex part protrudes from the fishtail-shaped concave bottom. It is necessary to increase the length to the tip of the part, and it is necessary to change the conditions of the conventional sizing press and width rolling.
  • the width reduction press amount is about 200 mm. It is desirable to make it.
  • the width reduction press amount is 200 mm or less, only the width end portion of the slab is deformed by the width reduction and the thickness of the width end portion is increased, so that the horizontal rolling is performed by subsequent rough rolling as the width reduction press amount increases. Further, the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar to the front end of the convex portion is increased.
  • the thickness of the center portion of the slab width is increased because the width reduction causes deformation to the center portion of the slab width.
  • the fishtail-shaped recess of the crop part formed at the leading and trailing ends of the sheet bar in the conveying direction because the thickened part at the center of the slab width is stretched in the rolling direction by horizontal rolling by a roughing mill after width reduction pressing
  • the length from the bottom to the tip of the convex portion is shortened.
  • the length from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the convex portion of the crop portion formed at the leading and trailing ends of the sheet bar in the conveying direction is the maximum when the width reduction press amount is 200 mm. It turns out that it becomes the length of.
  • the width rolling amount of each pass Is as large as possible.
  • width rolling only the width end portion of the material to be rolled (slab) is deformed. Therefore, if the amount of width rolling is increased, only the thickness of the width end portion of the slab before horizontal rolling performed by the rough rolling mill is increased. As a result, the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveyance direction becomes longer.
  • the width rolling was performed so that the difference between the sheet width after the sizing press and the sheet width of the sheet bar after the rough rolling was 20 mm or less.
  • the fishtail-shaped concave bottom It is necessary to increase the length to the tip of the convex part, and the width rolling must be performed by setting the difference between the sheet width after the sizing press and the sheet width of the sheet bar after the rough rolling to 20 mm or more.
  • the method for increasing the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar to the front end of the convex portion is a method using a sizing press.
  • There is a method using a width rolling mill and the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion to the tip of the convex portion is made to be 200 mm or more by using these two methods or any one of them.
  • the fishtail-shaped recess bottom and convexity may vary depending on the sheet bar width, thickness, and cutting temperature.
  • a load exceeding the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine may be generated despite the cutting of the middle part of the tip of the part.
  • the cutting width changes depending on the cutting position. That is, even when an intermediate portion between the fishtail-shaped concave bottom and convex tip is cut, the cutting load varies depending on the cutting position, so the cutting load changes. If the cutting width is long, the cutting load is large, and if the cutting width is short, the cutting load is small. Therefore, the closer to the fishtail-shaped recess bottom, the larger the cutting load.
  • a cutting position where the cutting load exceeds the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine is defined as a non-cuttable position.
  • the uncuttable position is formed between the bottom of the recess and the top of the convex portion slightly beyond the bottom of the fishtail-shaped recess from the steady deformation portion of the seat bar toward the top of the fishtail-shaped projection. It exists also in the middle portion, and is located within a region within 20 mm from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection.
  • an error occurs between the target cutting position of the sheet bar and the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the sheet bar.
  • the error depends on the accuracy of sheet bar tracking and is ⁇ 90 mm at the maximum.
  • the target cutting position is set to a position closer than 110 mm from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection, the blade of the crop cutter actually contacts the sheet bar as shown in FIG.
  • the position is shifted from the target cutting position by 90 mm toward the bottom of the recess, the blade of the crop cutting machine may come into contact with the uncuttable position of the fishtail shape.
  • the target cutting position is set to a position closer to the front end of the convex portion than a position of 110 mm from the bottom of the concave portion of the fishtail shape toward the front end of the convex portion.
  • the distance between the target cutting position and the tip of the fishtail-shaped convex portion is 90 mm or less as shown in FIG. 4B
  • the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the sheet bar is the target cutting position.
  • the target cutting position is set at a position closer to the bottom of the recess than a position of 90 mm from the tip of the fishtail-shaped protrusion toward the bottom of the recess.
  • the target cutting position is a position of 110 mm from the bottom of the concave portion of the fishtail shape toward the tip of the convex portion and a position of 90 mm from the tip of the convex portion toward the bottom of the concave portion. It is preferable to set in between.
  • FIG. 5 shows a preferable range of the fishtail-shaped concave bottom and the middle of the convex tip that sets the target cutting position.
  • the target cutting position is set as described above, even if the error between the target cutting position and the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the sheet bar is ⁇ 90 mm, the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine is not exceeded.
  • the cutting can be performed without swinging.
  • the shape of the fishtail of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion in the conveying direction of the sheet bar after the rough rolling process is measured by a shape meter provided in front of the crop cutting machine.
  • the length from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection is confirmed by the shape meter. Further, as long as the shape of the fishtail can be determined without using the shape meter, visual observation by an operator or other means may be used.
  • Table 1 shows the cutting loads of Nos. 1 to 4). All exceeded 6.47MN, exceeding the fatigue limit load of the crop cutter.
  • Table 2 shows the cutting load when cutting is performed aiming at the fishtail-shaped cropped portion (Nos. 5 to 20). No. 1 in which the conditions of the sizing press and the width rolling in the rough rolling process were set so that the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion at the front end of the sheet bar in the conveying direction to the front end of the convex portion was 100 mm. Nos. 5 to 8 and No.
  • the fishtail shape is molded so that the shortest length L (mm) from the bottom of the concave portion to the tip of the convex portion satisfies the following formula (1). (2X + 30) ⁇ L ⁇ 300 (1)
  • X Maximum error (mm) of the cutting position of the crop cutting machine 0 ⁇ X ⁇ 90
  • the shape of the crop portion formed at the rear end portion in the transport direction of the sheet bar is It is preferable to form into a fishtail shape satisfying the expression (1), and to cut the fishtail shape with the intermediate portion between the bottom of the concave portion and the tip of the convex portion as a target cutting position.
  • the shape of the fish tail of the crop portion formed at the front and rear end portions of the sheet bar in the conveying direction is the width rolling amount in the width rolling mill, the rolling amount in the horizontal rough rolling mill, and the rough rolling step in the rough rolling step.
  • a load exceeding the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine may be generated even though the middle portion of the tip of the convex portion is cut.
  • the cutting width changes depending on the cutting position. That is, even when an intermediate portion between the fishtail-shaped concave bottom and convex tip is cut, the cutting load varies depending on the cutting position, so the cutting load changes. If the cutting width is long, the cutting load is large, and if the cutting width is short, the cutting load is small.
  • a cutting position where the cutting load exceeds the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine is defined as a non-cuttable position.
  • the uncuttable position is formed between the bottom of the recess and the top of the convex portion slightly beyond the bottom of the fishtail-shaped recess from the steady deformation portion of the seat bar toward the top of the fishtail-shaped projection. It exists also in the middle portion, and is located within a region within 20 mm from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection.
  • the target cutting position of the sheet bar is cut by the crop cutting machine
  • the error X depends on the accuracy of sheet bar tracking and is usually 0 to 90 mm.
  • the target cutting position is set to a position before (X + 20) from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection, as shown in FIG.
  • the contact position is shifted from the target cutting position by X (mm) toward the bottom of the recess, the blade of the crop cutting machine may come into contact with the uncut position of the fishtail-shaped crop section.
  • the target cutting position is set to a position closer to the convex tip than the position of (X + 20) mm from the fishtail-shaped concave bottom toward the convex tip. Further, when the distance between the target cutting position and the tip of the fishtail-shaped convex portion is X (mm) or less as shown in FIG. 6B, the position at which the blade of the crop cutting machine actually contacts the sheet bar. May be missed when X (mm) is deviated from the target cutting position toward the tip of the convex portion.
  • the margin for preventing slipping is 5 mm
  • the target cutting position is set to a position closer to the bottom of the recess than a position (X + 5) mm from the tip of the fishtail-shaped protrusion toward the bottom of the recess. .
  • the target cutting position is a position (X + 20) mm from the bottom of the fishtail-shaped recess toward the tip of the protrusion, and from the tip of the protrusion toward the bottom of the recess (X + 5). ) It is preferable to set between the position of mm.
  • FIG. 7 shows a preferable range of the fishtail-shaped concave bottom and the middle of the convex tip that set the target cutting position.
  • the target cutting position is set as described above, even when the error between the target cutting position and the position where the blade of the crop cutting machine actually contacts the sheet bar becomes the maximum error X (mm), the cutting of the crop cutting machine is performed. Cutting can be performed without exceeding the load upper limit value and without swinging.
  • the width rolling amount and sizing press of the width rolling mill are used.
  • the width reduction amount must be changed from the conventional conditions.
  • the full width of the sheet bar is cut by using the positions where the front and rear end cropping portions of the sheet bar are cut as the steady deformation portion of the sheet bar. Therefore, the yield was improved by shortening the crop length and reducing the cutting amount.
  • the width rolling amount of the width rolling mill and the width reduction amount of the sizing press are the length from the bottom of the fishtail-shaped recess of the crop portion formed at the front end and the rear end of the sheet bar in the conveying direction to the top of the convex. It was set to be shorter.
  • the convex part protrudes from the fishtail-shaped concave bottom. It is necessary to increase the length to the tip of the part, and it is necessary to change the conditions of conventional width rolling and sizing press.
  • the shape of the leading and rear end portions in the conveying direction of the material to be rolled on the outlet side of the horizontal roughing mill is the rolling reduction ratio due to horizontal rolling at each part in the width direction of the material to be rolled.
  • the shape extending in the rolling direction almost in proportion to the width and the falling shape of the width end portion generated by the width expansion by horizontal rolling are combined.
  • the shape that extends in the rolling direction approximately in proportion to the rolling reduction by horizontal rolling can be made approximately the shape of the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveying direction.
  • the length of the fishtail shape of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveying direction varies depending on the cumulative amount of horizontal rolling by the horizontal roughing mill, but the present invention is intended. Since the cumulative reduction amount is 55 to 83%, the method described below can absorb the amount of change in fishtail length due to the cumulative reduction amount.
  • the width rolling amount of each pass Increase In width rolling, only the width end portion of the material to be rolled (slab) is deformed. Therefore, if the amount of width rolling is increased, only the thickness of the width end portion of the slab before horizontal rolling performed by the horizontal roughing mill is increased. As a result, the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveyance direction becomes longer.
  • the width rolling is performed so that the difference between the width on the width rolling mill entrance side and the width of the sheet bar after the horizontal rolling is 10 mm or less.
  • the fishtail-shaped concave bottom In order to reliably cut the fishtail-shaped concave bottom of the crop part formed at the front end and the rear end of the sheet bar and the middle part of the convex leading end, the fishtail-shaped concave bottom
  • the shortest length L (mm) to the tip of the convex part needs to be (2X + 30) mm or more.
  • the width rolling amount W R by the width rolling mill and more 30 mm it is preferable that the width rolling amount W R by the width rolling mill and more 30 mm.
  • the length of the fish-tail shape for more than 300mm, it is preferable that the width rolling amount W R and 50mm or less.
  • width reduction by a sizing press is performed before width rolling by a width mill. Is preferred.
  • 150 mm width reduction amount W P It is desirable that the thickness be ⁇ 250 mm.
  • the width reduction amount is less than 150 mm, only the width end portion of the slab is deformed by the width reduction and the thickness of the width end portion is increased, so that the horizontal rolling is performed in the subsequent horizontal rough rolling as the width reduction amount increases.
  • the length from the bottom of the fishtail-shaped concave portion of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion of the sheet bar in the conveying direction is increased.
  • the width reduction amount exceeds 250 mm
  • the width reduction causes deformation to the center portion of the slab width, so that the thickness of the center portion of the slab width increases. Since the thickened portion at the center of the slab width is stretched in the rolling direction by horizontal rolling by a horizontal roughing mill after the width reduction press, the fishtail shape of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion in the conveying direction of the sheet bar. The length from the bottom of the recess to the tip of the projection is shortened.
  • W P 0.99 ⁇ 250 mm
  • increasing the thickness of the width end portion of the slab is generated
  • increasing the thickness in the slab width central portion is generated when the width reduction amount W P is equal to or greater than 200 mm.
  • the length of the recess bottom of the fishtail shape to projection end becomes long with increasing width reduction amount to a width reduction amount W P is 200mm, the width reduction when the width reduction amount W P is equal to or greater than 200mm Shortens with increasing amount. Therefore, in order to obtain a desired fishtail length width reduction amount W P and 150mm above 250mm or less, it is preferable that the width rolling amount W R less than 40mm or 10 mm.
  • the method of controlling the length from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the convex portion of the crop portion formed at the front end and rear end of the sheet bar is a method using a width rolling mill.
  • a width rolling amount W R and a width reduction rate W P within the limited range described above, until the projection end of the recess bottom of the fishtail shape
  • the shortest length L (mm) could be made to be (2X + 30) mm or more and 300 mm or less.
  • the shape of the fishtail of the crop portion formed at the front end portion and the rear end portion in the conveying direction of the sheet bar after the rough rolling process is measured by a shape meter provided in front of the crop cutting machine.
  • the length from the bottom of the fishtail-shaped recess to the tip of the projection is confirmed by the shape meter. Further, as long as the shape of the fishtail can be determined without using the shape meter, visual observation by an operator or other means may be used.
  • Table 3 shows the cutting load when cutting is performed with a crop cutting machine having a maximum cutting position error X of 90 mm aiming at a fishtail-shaped crop (No. 21 to 32).
  • No. Nos. 21 to 23 are examples in which only width rolling by a width rolling mill was applied.
  • Examples 24 to 32 are examples in which both width reduction by a sizing press and width rolling by a width rolling mill are applied.
  • the steel plate cutting position setting device, the steel plate cutting position setting method, and the steel plate manufacturing method of this embodiment are used in, for example, hot rolling equipment exemplified in FIG.
  • the hot rolling facility illustrated in FIG. 8 is a hot rolled steel sheet production line, and the steel sheet S is transported from the left to the right in the figure (through plate), except when it is reciprocally rolled by a rolling mill. Is done.
  • a steel plate (slab) heated in a heating furnace (not shown) is width-rolled by a width rolling machine 1 and rough-rolled by a rough rolling machine 2.
  • the width rolling machine 1 rolls a steel plate in the width direction, that is, in the direction perpendicular to the conveyance direction and in the horizontal direction.
  • the rough rolling mill 2 can perform reciprocating rolling, and rolls the steel plate (intermediate material) S to a predetermined plate thickness according to a preset rolling schedule.
  • a sizing press can be used instead of the width rolling mill. It is also possible to use a sizing press and a width rolling machine in combination. Moreover, it is also possible to arrange a plurality of rough rolling mills 2 in the steel plate conveying direction to reduce the number of reciprocating rolling operations.
  • a finishing mill 3 that performs finish rolling of the steel sheet S is disposed on the downstream side of the rough rolling mill 2 in the direction of conveying the steel sheet.
  • a plurality of finish rolling mills 3 are arranged in the steel plate conveying direction, and each finish rolling mill 3 finish-rolls the steel sheet S to a predetermined thickness according to a preset rolling schedule.
  • the crop cutting machine 4 of this embodiment is a so-called drum type, but a so-called crank type or vibration type can be used instead.
  • the front end portion and the rear end portion in the transport direction of the roughly rolled steel sheet S are rapidly cooled and hardened. If the steel sheet S is passed through the finish mill 3 as it is, A biting failure or the occurrence of drawing of the steel sheet S occurs. Then, the crop part of the steel plate conveyance direction front-end
  • a measuring roll 5 is disposed on the upstream side in the steel plate conveyance direction with the crop cutting machine 4 interposed therebetween, and a table roll 6 is disposed on the downstream side in the steel plate conveyance direction.
  • a rotation sensor 7 for detecting the rotation state is connected.
  • a leading end sensor 8 that detects the leading end portion and the trailing end portion in the conveying direction of the steel sheet S is also disposed.
  • the leading edge sensor 8 detects the passing state of the steel sheet S by detecting, for example, gamma rays emitted from a radiation source, and is turned off when the leading end of the conveying direction passes, and turns on when the trailing end of the conveying direction passes, for example.
  • a signal is output.
  • the leading edge sensor 8 is disposed at the center in the width direction of the steel sheet S.
  • the output of the leading edge sensor 8 and the output of the rotation sensor 7 are read into an arithmetic processing device 9 having a high arithmetic processing capability such as a process computer, for example, and the steel sheet S passes through the measuring roll 5, for example.
  • the length of the steel plate S at the rear end portion in the steel plate conveyance direction is detected by passing the steel plate S through the front end portion of the steel plate conveyance direction and the table roll 6. Further, the steel plate S is tracked using the output of the rotation sensor 7 from the time when the leading end sensor 8 detects the leading end portion of the steel plate S in the conveying direction.
  • the set position of the crop portion at the rear end is cut by the crop cutting machine 4.
  • a crop shape meter 10 that detects the shape of the crop portion at the front end portion in the transport direction and the rear end portion in the transport direction of the steel sheet S and a planar temperature that detects the temperature distribution of the crop portion.
  • a meter (crop thermometer) 11 is arranged.
  • the crop shape meter 10 includes a lower light source 10a that is provided below the conveying line of the steel plate S and emits light upward, and a plurality of cameras 10b that images the shape of the steel plate S above the light source 10a.
  • the cropped part projected in the above is imaged by the camera (digital camera) 10b, and the shape of the cropped part is detected from the image.
  • the crop shape meter 10 can detect not only the shape of the cropped portion but also the edges at both ends in the width direction of the steel sheet S.
  • the flat thermometer 11 is constituted by, for example, a scanning radiation thermometer, a near infrared camera, or the like, and detects the temperature distribution on the upper surface of the crop part, particularly in this embodiment, the temperature distribution in the steel sheet conveyance direction.
  • the temperature distribution in the crop portion in the steel plate conveyance direction is obtained, for example, by calculating an average value of the temperature in the width direction of the steel sheet S for each preset length in the steel plate conveyance direction, and arranging the average value in the steel plate conveyance direction and in the crop portion in the steel plate conveyance direction. The temperature distribution.
  • the flat surface thermometer 11 can also detect the maximum temperature for each preset length in the steel plate conveyance direction in the crop portion. Then, the output of the crop shape meter 10 and the output of the flat surface thermometer 11 are read into the arithmetic processing device 9, and the cutting position of the crop portion is set according to the arithmetic processing described later.
  • Hot-rolled steel sheets for line pipe materials have a larger plate width, larger plate thickness, and lower temperature than general materials, so the cutting load at the front end of the transport direction and the rear end of the transport direction is large, and the existing There is a risk that the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine 4 will be exceeded.
  • the crop portions formed at the front end portion and the rear end portion in the transport direction of the steel sheet S are roughly classified into a fishtail shape shown in FIG. 9a and a tongue shape shown in FIG. 9b.
  • both end portions in the width direction of the steel sheet S protrude in the transport direction from the center portion in the width direction.
  • the central portion in the width direction of the steel sheet S protrudes in the transport direction from both end portions in the width direction. Since the cutting load of the crop part by the crop cutting machine 4 is considered to be proportional to the cutting area, in this embodiment, the crop part is formed into a fishtail shape, and the crop part is cut at an intermediate position.
  • the steel sheet S is subjected to width rolling or width reduction by the width mill 1 or a sizing press, and the thickness of both ends in the width direction of the steel sheet S is set to the center in the width direction. What is necessary is just to make it larger than the plate
  • the intermediate position of the fishtail-shaped crop part indicates between the fishtail-shaped concave bottom and the convex tip.
  • FIG. 10 shows, for example, the fishtail shape of the crop part of the hot-rolled steel sheet for line pipe material at the position of the crop cutting machine 4 and the maximum temperature distribution in the steel sheet conveyance direction of the crop part.
  • the roughly rolled steel sheet S has a lower temperature at the tip of the convex portion of the fishtail-shaped crop part, and is harder accordingly.
  • the maximum temperature is high at the position corresponding to the concave bottom of the fishtail-shaped crop portion, the amount of heat released from the concave bottom itself of the crop portion is also large and hard.
  • the cut area at the bottom of the recess of the fishtail-shaped crop part is large, in the hot-rolled steel sheet for line pipe material, a preset length from the bottom of the recess of the crop part to the top of the convex part For example, an area of 20 mm is likely to exceed the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine 4, and is inappropriate as a crop cutting position.
  • the steel plate cutting position regulation amount set by the specifications of the hot-rolled steel sheet for line pipe material is defined as the crop shape regulation amount.
  • the crop cutting position set in the specifications of the existing hot rolled steel sheet production line will be described.
  • the error between the target cutting position and the actual cutting position depends on the tracking accuracy of the steel sheet S.
  • the tracking accuracy of the steel sheet S is determined by the specifications of the existing hot-rolled steel sheet production line, and the target cutting position is set to the recess bottom of the fishtail-shaped crop portion by the cutting position error due to the tracking accuracy. Unless it is set inside the intermediate position between the tips of the convex portions, it cannot be cut at the intermediate position of the fishtail-shaped cropped portion.
  • the cutting position error length due to tracking accuracy that is, a preset steel plate conveyance direction from the tip of the convex portion of the fishtail-shaped crop portion of the hot-rolled steel plate for line pipe material to the bottom of the concave portion.
  • a length, for example, a position of 90 mm is set as the convex side cutting position.
  • the fishtail-shaped crop portion gradually decreases in cutting area from the bottom of the recess toward the top of the convex portion, so that it can be said that the cutting load also decreases, but gradually increases in temperature from the bottom of the concave portion toward the top of the convex portion. Accordingly, the hardness increases, and as a result, the cutting load increases from the bottom of the recess toward the tip of the projection depending on the temperature. Since the rate of decrease of the cutting load due to the cutting area is larger than the rate of increase of the cutting load due to the temperature from the bottom of the concave portion of the fishtail-shaped crop portion to the tip of the convex portion, the convex portion of the crop portion The cutting load is smaller at the tip.
  • the cutting area of the fish tail-shaped crop portion that is, the shape of the crop portion is set.
  • the cutting load in the crop portion is calculated, and the position where the cutting load is equal to or lower than the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4 is calculated as the second cutting position.
  • the cutting area of the crop part may be determined in detail from the shape of the cutting blade of the crop cutting machine 4, for example, but it may be substituted with an actual cutting width from the bottom of the concave part of the crop part toward the tip of the convex part. In this embodiment, when the crop cutting load is calculated, the cutting width of the crop portion is used.
  • the larger one of the fishtail-shaped crop part from the recess bottom is set as the recess-side cutting position.
  • the interval between the convex side cutting positions is set as the cutting position of the cropped part.
  • the length from the concave bottom to the convex tip is 200 mm or more on the small side from the concave bottom to the convex tip. Desirably, it is 300 mm or less.
  • the concave bottom and the convex tip of the fish tail-shaped crop portion Prior to the arithmetic processing performed by the arithmetic processing unit 9 for setting the cutting position of the crop portion of the steel sheet S, the concave bottom and the convex tip of the fish tail-shaped crop portion will be described.
  • the two convex portions of the fishtail-shaped crop portion formed at the front end portion in the transport direction and the rear end portion in the transport direction of the steel sheet S are not necessarily equal. Rather, the two convex portions of the fishtail-shaped crop portion are often not equal. In some cases, the cropped portion has a tongue shape. Therefore, as shown in FIG.
  • the edges at both ends in the width direction of the steel sheet S are detected from the longitudinal center part of the steel sheet S, that is, the transport direction center part.
  • the point V immediately after the number of edges becomes 3 is defined as the bottom of the recess.
  • the areas A1 and A2 of the convex portions on both sides of the concave bottom V detected by the crop shape meter 10 are calculated, and the distances L1 and L2 between the tips of the convex portions and the concave bottom are calculated. In this calculation process, when the number of edges does not become three and there is no concave bottom, the ratio of the area A1 of the large area to the area A2 of the small area of the two areas is previously determined.
  • the cropped portion has a tongue shape (or fish) It is not a tail shape).
  • the tip of the convex portion having a small area is set as the convex portion tip. This is because, when setting the cutting position of the crop part to be described later, if the tip of the convex part having a large area is used as the convex part tip, the convex part having a small area may not be cut.
  • step S1 the shape of the crop portion detected by the crop shape meter 10 is read. Include.
  • step S2 it is determined whether or not the read shape of the crop part is a fishtail shape. If the shape of the crop part is a fishtail shape, the process proceeds to step S3; In case it returns.
  • step S3 the temperature distribution of the crop portion detected by the flat surface thermometer 11 is read.
  • step S4 a position of a length in the steel plate conveyance direction (for example, 110 mm) set in advance from the bottom of the concave portion of the fishtail-shaped crop portion to the tip of the convex portion is calculated as the first cutting position.
  • step S5 the cutting load distribution in the crop portion is calculated from the read temperature distribution of the crop portion and the shape of the crop portion.
  • step S ⁇ b> 6 the position where the cutting load of the crop part is equal to or lower than the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4 in the calculated cutting load distribution in the crop part is calculated as the second cutting position.
  • step S7 the process proceeds to step S7, and one of the calculated first cutting position and second cutting position, which has a larger distance from the bottom of the concave portion of the crop portion, is set as the concave side cutting position.
  • step S8 the process proceeds to step S8, and the position of the length in the steel plate conveyance direction (for example, 90 mm) set in advance from the front end of the convex part of the fishtail-shaped crop part to the bottom of the concave part is set as the convex part-side cutting position.
  • step S9 the portion between the set concave side cutting position and the convex side cutting position is set as the cutting position of the crop part, and then the process returns.
  • the cutting load distribution a position where the cutting load of the crop portion is equal to or lower than the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4 is calculated as the second cutting position.
  • the calculated one of the first cutting position and the second cutting position which has a larger distance from the fishtail-shaped recess bottom, is set as the recess-side cutting position at which the crop portion can be cut.
  • the position of the length in the steel plate conveying direction set in advance from the tip of the fishtail-shaped convex part to the bottom of the concave part is set as the convex part-side cutting position at which the crop part can be cut.
  • the part between a crevice side cutting position and a crevice side cutting position is set up as a cutting position of the above-mentioned crop part.
  • the width of the convex portion of the crop portion detected by the crop shape meter 10 that is, the cutting width when cut by the crop cutting machine 4
  • the crop of the hot rolled steel sheet for line pipe material The first cutting position and the convex-part-side cutting position determined by the shape of the part appear as indicated by the alternate long and short dash line in the figure.
  • the temperature distribution of the crop portion detected by the flat thermometer 11 is as shown in FIG. 13b
  • the temperature distribution and the shape of the crop portion, that is, the cutting load distribution of the crop portion determined by the cutting width is shown in FIG. It appears as a solid line 13c.
  • the second cutting position Since the cutting load of the crop portion is equal to or less than the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4 is the second cutting position, the second cutting position appears as shown by a two-dot chain line in FIG. 13c. Since the second cutting position has a greater distance from the bottom of the recess than the first cutting position, the second cutting position is set to the recess-side cutting position. If the cutting load distribution of the crop part is obtained by taking into consideration only the cutting width of the crop part without considering the temperature distribution of the crop part, it appears as shown by a broken line in FIG. 13c. If the second cutting position is set from the cutting load of the crop part reflecting only the crop part shape, the actual cutting load of the crop part may exceed the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine 4.
  • the leading edge in the conveying direction And a crop part at the rear end in the conveying direction are made into a fishtail shape, and cutting is performed by the crop cutting machine 4 at each of a cutting position reflecting the temperature distribution and cutting width of the crop part and a cutting position reflecting only the cutting width of the crop part. Went.
  • the cutting load of the crop cutting machine 4 at the cutting position by the calculation process of FIG. 12 reflecting the temperature distribution and cutting width of the crop part is indicated by ⁇ in FIG.
  • the cutting load of the crop cutting machine 4 is shown as x in FIG. 14 as a comparative example.
  • the temperature on the horizontal axis is the temperature on the exit side of the roughing mill 2 at a position 1 m from the front end in the conveying direction as the representative temperature of the intermediate material.
  • the cutting load of the crop cutting machine 4 at the cutting position reflecting only the cutting width of the crop part exceeds the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4.
  • the cutting load of the crop cutting machine 4 at the cutting position reflecting the temperature distribution and cutting width of the crop part does not exceed the upper limit of the cutting load of the crop cutting machine 4.
  • the shape is a fishtail shape
  • finish rolling is performed on the crop portion formed at the front end portion or the rear end portion in the transport direction of the steel plate by rough rolling.
  • a cutting position of the crop portion is set by the arithmetic processing unit 9 having an arithmetic processing function.
  • the shape of the crop portion detected by the crop shape meter 10 is read in the crop portion shape reading step S1
  • the temperature distribution of the crop portion detected by the flat surface thermometer 11 is read in the crop portion temperature distribution reading step S3.
  • the position of the steel plate conveyance direction length set in advance from the bottom of the fishtail-shaped concave portion to the tip of the convex portion among the read shapes of the crop portion is set as the first cutting position. calculate.
  • the cutting load distribution in the steel plate conveyance direction in the crop portion is calculated in the cutting load calculation step S5 from the read temperature distribution of the crop portion and the shape of the crop portion, and the calculated cutting load in the steel plate conveyance direction in the crop portion.
  • the position at which the cutting load of the crop portion is equal to or lower than the cutting load upper limit value of the crop cutting machine 4 is calculated in the second cutting position calculation step S6 as the second cutting position.
  • one of the calculated first cutting position and second cutting position which has a larger distance from the fishtail-shaped concave bottom, is set in the concave side cutting position setting step S7 as a concave side cutting position where the crop part can be cut.
  • the position of the length in the steel plate conveyance direction set in advance from the tip of the fishtail-shaped convex part to the bottom of the concave part is projected as the convex part-side cutting position at which the crop part can be cut.
  • This is set in the part side cutting position setting step S8.
  • the part between a recessed part side cutting position and a recessed part side cutting position is set by crop part cutting position setting step S9 as a cutting position of a crop part. Therefore, even if the steel plate has a large plate thickness, a large plate width, and a low temperature, the steel plate can be stably cut without significant modification of the equipment such as enhancement of the crop cutting machine 4.

Abstract

　板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板も、従来の一般的な板厚、板幅、及び温度の鋼板と同等の切断荷重で安定して切断することができる厚肉、広幅の熱延鋼板の製造方法を提供する。粗圧延工程において、幅圧延機による幅圧延及び水平粗圧延機による水平圧延によって、鋼板の搬送方向先端部に形成されるクロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、且つ該フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）が下記式（１）を満足するように成型し、前記凹部底と凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。　記　（２Ｘ＋３０）　≦Ｌ≦　３００　（１）　ここで、Ｘ：クロップ切断機の切断位置の最大誤差（ｍｍ）　０　≦Ｘ≦　９０

Description

熱延鋼板の製造方法、鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法
　本発明は、粗圧延工程終了後、仕上圧延前の鋼板の搬送方向先端部と搬送方向後端部のクロップ部を切断したのち、仕上圧延工程を実施する熱延鋼板の製造方法、クロップ部の切断位置を設定する鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法に関し、特に厚肉、広幅の熱延鋼板を製造する際のクロップ切断荷重を低減するのに好適なものである。ここで、厚肉、広幅とはそれぞれ板厚２０～３０ｍｍ及び板幅１２００～２１００ｍｍの場合をいう。
　一般に、熱間圧延（熱延ともいう）鋼板の製造ライン（以下、ホットストリップミルともいう）の仕上圧延機入側では、仕上圧延時の鋼板搬送（通板ともいう）を安定させるために鋼板（シートバー、中間材）の鋼板搬送方向（圧延方向でもある）先端部と後端部に粗圧延工程で形成されたクロップ部と呼ばれる非定常変形部の切断が行われる。鋼板の搬送方向先端部と搬送方向後端部は、サイジングプレスによる幅圧下、幅圧延機による幅圧延、粗圧延機による水平圧下などによって様々な形状に変形する。鋼板の搬送方向先端部及び後端部を上方から見たときのクロップ部の輪郭（平面形状）の例を図１に示す。図１（ａ）の形状をフィッシュテールといい、図１（ｂ）の形状をタングという。タング形状は、鋼板の幅方向両端部に対して幅方向中央部が搬送方向に突出している。フィッシュテール形状は、鋼板の幅方向中央部に対して幅方向両端部が搬送方向に突出している。
　本明細書では図１（ａ）に示すＡ部をフィッシュテール形状の凹部底、Ｂ部をフィッシュテール形状の凸部先端という。また、フィッシュテール形状の凹部底（Ａ部）から凸部先端（Ｂ部）までの長さをフィッシュテール長さという場合もある。更に、フィッシュテール形状が非対称であり、左右のフィッシュテール長さが異なる場合には、２つのうち短い方をフィッシュテール長さとする。クロップ部の平面形状は、粗圧延工程の条件によっては、図１（ｃ）や図１（ｄ）に示すような鋼板の幅方向中心に対し幅方向両側が非対称な形状になる場合がある。このように幅方向に非対称な形状のクロップ部が鋼板搬送方向先端部又は後端部に形成された鋼板を仕上圧延機に通板すると、仕上圧延ロールに鋼板幅方向への偏荷重が生じることがあり、その結果、仕上圧延中に鋼板が蛇行する可能性がある。
　また、鋼板の搬送方向先端部では、搬送方向最先端面、幅方向端面、上面、及び下面の四面から熱が逃げるために温度低下が大きく、定常部と比較して温度が低くなっている。この温度の低い鋼板搬送方向先端部は、変形抵抗が大きくなっており、仕上圧延機での噛み込み不良の原因となる。また、鋼板の搬送方向後端部では、搬送方向最後端面、幅方向端面、上面、及び下面の四面から熱が逃げるために温度低下が大きく、定常部と比較して温度が低くなっている。この温度の低い鋼板搬送方向後端部も、変形抵抗が大きくなっており、仕上圧延中に鋼板の絞りが発生し易い。以上より、粗圧延工程終了後、仕上圧延前に鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の切断を行う。クロップ部の切断は、クロップ切断機（クロップシャーともいう）で行われる。鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部を切断することにより、仕上圧延における鋼板の蛇行防止、鋼板の噛み込みの安定化、鋼板の絞り防止といった効果が得られる。
　ところで、鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の切断では、製造される熱間圧延鋼板（製品）の種類によって切断荷重が大きく異なる。近年、需要が増加しているラインパイプ素材用鋼板は、熱間圧延鋼板の製造ライン（ホットストリップミル）でも製造されている。このラインパイプ素材用熱間圧延鋼板の製造では、鋼板搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部切断におけるクロップ切断機の切断荷重が従来の一般的な熱間圧延鋼板製造時に比して格段に大きくなっている。ラインパイプ材には、原油や天然ガスなどの高効率輸送の観点から高強度且つ極厚の仕様が求められる。また、地震地帯にパイプラインを敷設することもあることから、ラインパイプ材には高い靱性も求められる。このため、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を熱間圧延鋼板製造ライン（ホットストリップミル）で製造する場合には、以下のような留意点がある。
　一つ目は鋼板の板厚である。仕上圧延後の板厚が２～４ｍｍ程度である従来の熱間圧延鋼板の場合、仕上圧延前の中間材（シートバー）の板厚は３０～５０ｍｍである。一方、高い靱性が求められるラインパイプ素材用熱間圧延鋼板の場合、結晶組織を微細化して鋼板の靱性を確保するために、ＴＭＣＰ（Thermo-Mechanical Control Process）と呼ばれる制御圧延が行われ、その場合には、仕上圧延での圧下率を大きくする必要がある。ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板に求められる製品板厚は２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、また、ラインパイプ材に要求される靱性を得るためには、仕上圧延における累積圧下率が少なくとも６０％必要である。つまり、板厚２０ｍｍのラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を熱間圧延鋼板製造ラインで製造するには、中間材の板厚が５０ｍｍ以上の鋼板を仕上圧延しなければならない。しかしながら、現状の熱間圧延鋼板製造ラインでは、板厚が３０～５０ｍｍという一般鋼板の中間材を想定しており、クロップ切断機の切断荷重上限値も従来の中間材板厚に準じた仕様となっている。従って、現状の熱間圧延鋼板製造ラインでラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を製造するためには、板厚５０ｍｍ以上の中間材のクロップ部を現有のクロップ切断機で切断する技術が必要である。
　ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を熱間圧延鋼板製造ライン（ホットストリップミル）で製造するための重要な留意点の二つ目は、鋼板（中間材）の板幅である。ラインパイプ材はスパイラル鋼管として製造される場合がある。その場合、鋼管の溶接部をできるだけ少なくした方が、強度の面で有利であるため、パイプ素材としてより幅の広い熱間圧延鋼板が求められる。一般的に、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板として求められる板幅は１２００ｍｍ以上２１００ｍｍ以下であり、クロップ切断機では板幅が１２００ｍｍ以上の中間材のクロップ部を切断する必要がある。
　ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を熱間圧延鋼板製造ライン（ホットストリップミル）で製造するための重要な留意点の三つ目は、鋼板（中間材）の温度である。高い靱性の熱間圧延鋼板を得るためには、未再結晶領域の温度で仕上圧延を行わなければならない。このために、搬送方向先端部から搬送方向後端部に渡って鋼板の板厚中心温度を９３０℃以下として仕上圧延を行う必要がある。従って、鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の切断時、切断位置におけるクロップ部の温度も９３０℃近辺となっており、一般的な鋼板の温度（約１０００℃）と比較して低くなっている。そのため、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板（中間材）は、従来の鋼板よりも切断抵抗値が高く、切断荷重は増大する。
　以上の留意点をまとめると、熱間圧延鋼板製造ライン（ホットストリップミル）で製造されるラインパイプ素材用熱間圧延鋼板は、板厚が大きく、板幅も大きく、温度が低いことになり、クロップ切断機では一般的な熱間圧延鋼板よりも大きな切断荷重が加わる。また、現有のクロップ切断機の仕様は、従来製造していた一般的な熱間圧延鋼板に合わせて設計されており、増強などのクロップ切断機の大きな設備改造なしにラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を製造するためには、現有のクロップ切断機の仕様でも、板厚５０ｍｍ以上、板幅１２００ｍｍ以上で、且つ温度が９３０℃以下の鋼板を切断する手法が必要となる。
　仕上圧延機入側での鋼板搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の切断に関しては、仕上圧延機における通板性や歩留まりロスの低減の観点から、様々な技術が提案されている。例えば、下記特許文献１では、鋼板（中間材）の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の形状から仕上圧延後のクロップ部の形状を予測し、製品としての外観を評価した後に、クロップ部の切断の有無を判断し、更に切断長を自動的に調整する方法が提案されている。この方法では、フィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合が含まれている。そして、この方法によれば、鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部を切断しないで圧延できるか、又は切断する場合においても最小の切断長ですむために歩留まりが向上する。また、例えば下記特許文献２では、切断前の鋼板（中間材）の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の形状を形状計で測定した後に、その測定形状から仕上圧延機噛み込み不良及び品質・歩留まりを考慮した最適切断長さを判定し、その切断長さでクロップ部の切断を行う方法が提案されている。この方法では、通板トラブルの低減と共に品質・歩留まりが向上する。
特開昭６２－１７３１１５号公報 特開平７－９２４５号公報
　特許文献１に記載されているクロップ切断方法では、クロップ部の切断を行わずに仕上圧延を行う場合があるので、この場合にはクロップ切断機の切断荷重上限値に制約されることなく熱間圧延鋼板を製造することができる。しかしながら、クロップ切断の有無は鋼板（中間材）の搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の形状に依存するため、全ての鋼板（中間材）のクロップ部を切断しないで仕上圧延に通板することはできない。また、フィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する位置には誤差があり、目標としている切断位置でフィッシュテール形状のクロップ部を切断できるとは限らない。従って、板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板、例えばラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のフィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合では、クロップ切断機の能力不足によって切断できない状況が発生する。
　また、特許文献２に記載されているクロップ切断方法では、圧延歩留まりや通板性を考慮しているものの、クロップ切断機でクロップ部を切断する際の目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する位置の誤差を考慮しておらず、所定の歩留まり低減効果や通板安定効果が得られない場合がある。また、板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板、例えばラインパイプ素材用熱間圧延鋼板では、フィッシュテール形状のクロップ部の切断位置によってクロック切断機の能力不足によって切断できない状況が発生する。
　本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板であっても、クロップ切断機の増強などの大きな設備改造を行うことなく、鋼板を安定して切断することができる熱延鋼板の製造方法、鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法を提供することを目的とするものである。
　本発明者らは、前記課題を解決するために、仕上圧延前までの粗圧延工程で形成される鋼板搬送方向先端部及び後端部のクロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することで、切断幅（切断する際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する部分の全長）を短くして切断荷重を低減する方法について鋭意検討した。
　仕上圧延前までの粗圧延工程で、鋼板搬送方向先端部と搬送方向後端部のクロップ部の形状を図１（ａ）に示すようなフィッシュテール形状に作りこむことができる。図２（ａ）に示すように、従来のクロップ切断位置は鋼板の全幅を切断する位置であったが、図２（ｂ）に示すように、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断すれば、鋼板の全幅を切断する場合に比べて切断幅が短くなるために切断荷重が低減する。
　また、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する位置との間には誤差が生じるので、クロップ切断機の切断位置精度によっては、フィッシュテール形状のクロップ部の目標切断位置を狙ってクロップ切断機の刃を振り下ろしたにも関わらず、クロップ切断機の切断荷重上限値を超えてしまう場合やクロップ部のフィッシュテール形状に接触せずに空振りする場合がある。そこで、フィッシュテール長さを十分に長くすることで、目標切断位置と実際の切断位置との間に誤差が生じた場合でも、クロップ切断機の切断荷重上限値を超えないように、或いは空振りをしないようにする。
　更に、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する位置には誤差が生じるので、目標切断位置の設定は、その誤差を鑑みて行わなくてはならない。クロップ切断機の切断位置が目標切断位置からずれた場合でも、切断不能位置に接触することなく、或いは空振りすることなく、クロップ切断機の刃を振り下ろせるような目標切断位置を設定する必要がある。
　本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものであり以下の要旨からなる。
（１）粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、前記粗圧延工程後、前記仕上圧延工程前に鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部の何れか一方或いは両方のクロップ部を切断したのち、前記仕上圧延工程で熱延鋼板を製造する方法であって、前記粗圧延工程において、サイジングプレス又は幅圧延機、或いはそれら両方を用いて、前記鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部に形成される前記クロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、且つ該フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが２００～３００ｍｍとなるように成形し、前記凹部底と前記凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
（２）前記目標切断位置を、前記フィッシュテール形状の前記凹部底から前記凸部先端方向に向かって１１０ｍｍの位置と前記凸部先端から前記凹部底方向に向かって９０ｍｍの位置との間に設定することを特徴とする（１）に記載の熱延鋼板の製造方法。
［１］粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、前記粗圧延工程後、前記仕上圧延工程前に鋼板の搬送方向先端部のクロップ部を切断したのち、前記仕上圧延工程で仕上圧延を施して熱延鋼板を製造する方法であって、前記粗圧延工程において、幅圧延機による幅圧延及び水平粗圧延機による水平圧延によって、前記鋼板の搬送方向先端部に形成される前記クロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、且つ該フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）が下記式（１）を満足するように成形し、前記凹部底と前記凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　記
　　　　　　（２Ｘ＋３０）　≦Ｌ≦　３００　　　　　　　（１）
　　　　　ここで、Ｘ：クロップ切断機の切断位置の最大誤差（ｍｍ）
　　　　　　　　　０　≦Ｘ≦　９０
［２］前記粗圧延工程において、前記鋼板の搬送方向先端部に形成される前記クロップ部に加えて前記鋼板の搬送方向後端部に形成されるクロップ部の形状を前記式（１）を満足するフィッシュテール形状に成形し、該フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする［１］に記載の熱延鋼板の製造方法。
［３］前記目標切断位置を、前記フィッシュテール形状の前記凹部底から前記凸部先端方向に向かって（Ｘ＋２０）ｍｍの位置と、前記凸部先端から前記凹部底方向に向かって（Ｘ＋５）ｍｍの位置と、の間に設定することを特徴とする［１］又は［２］に記載の熱延鋼板の製造方法。
［４］前記粗圧延工程において、前記幅圧延機による幅圧延量ＷＲ（ｍｍ）を３０～５０ｍｍとすることを特徴とする［１］～［３］の何れかに記載の熱延鋼板の製造方法。
［５］前記粗圧延工程において、前記幅圧延機による幅圧延の前にサイジングプレスによる幅圧下を施すことを特徴とする［１］～［３］の何れかに記載の熱延鋼板の製造方法。
［６］前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの幅圧下量ＷＰ（ｍｍ）を１５０～２５０ｍｍとし、且つ前記幅圧延機による幅圧下量ＷＲ（ｍｍ）を１０ｍｍ以上４０ｍｍ未満とすることを特徴とする［５］に記載の熱延鋼板の製造方法。
［７］前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの幅圧下量ＷＰ（ｍｍ）を１５０ｍｍ未満又は２５０ｍｍ超え４００ｍｍ以下とし、且つ前記幅圧延機による幅圧延量ＷＲ（ｍｍ）を３０～５０ｍｍとすることを特徴とする［５］に記載の熱延鋼板の製造方法。
　また、本発明の一態様によれば、形状がフィッシュテール形状であり且つ粗圧延によって鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されたクロップ部を仕上圧延の前にクロップ切断機で切断する場合に、演算処理機能を有する演算処理装置で、そのクロップ部の切断位置を設定する鋼板切断位置設定装置であって、クロップ形状計で検出されたクロップ部の形状を読込むクロップ部形状読込み部と、クロップ温度計で検出されたクロップ部の温度分布を読込むクロップ部温度分布読込み部と、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として算出する第１切断位置算出部と、読込まれたクロップ部の温度分布からクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出する切断荷重分布算出部と、算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、クロップ部の切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する第２切断位置算出部と、算出された第１切断位置と算出された第２切断位置の何れかフィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方をクロップ部の切断可能な凹部側切断位置として設定する凹部側切断位置設定部とを備えた鋼板切断位置設定装置が提供される。
　また、本発明の別の態様によれば、形状がフィッシュテール形状であり且つ粗圧延によって鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されたクロップ部を仕上げ圧延の前にクロップ切断機で切断する場合に、演算処理機能を有する演算処理装置で、そのクロップ部の切断位置を設定する鋼板切断位置設定方法であって、クロップ形状計で検出されたクロップ部の形状を読込むクロップ部形状読込みステップと、クロップ温度計で検出されたクロップ部の温度分布を読込むクロップ部温度分布読込みステップと、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として算出する第１切断位置算出ステップと、読込まれたクロップ部の温度分布からクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出する切断荷重分布算出ステップと、算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、クロップ部の切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する第２切断位置算出ステップと、算出された第１切断位置と算出された第２切断位置の何れかフィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方をクロップ部の切断可能な凹部側切断位置として設定する凹部側切断位置設定ステップと、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置をクロップ部の切断可能な凸部側切断位置として設定する凸部側切断位置設定ステップと、凹部側切断位置と凹部側切断位置との間の部分をクロップ部の切断位置として設定するクロップ部切断位置設定ステップとを備えた鋼板切断位置設定方法が提供される。
　また、本発明の別の態様によれば、鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部のクロップ部の形状をフィッシュテール形状とするためにサイジングプレス又は幅圧延機を用いて幅圧下を行う鋼板製造方法が提供される。
　本発明により、仕上圧延前の鋼板のクロップ部を切断するにあたって、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断するようにしたので、板厚が大きく、板幅が大きく、温度が低い鋼板でも従来の一般的な板厚と板幅及び温度の鋼板の場合と同等の切断荷重で切断することができる。特に、板厚が５０～１００ｍｍと大きく、板幅が１２００～２１００ｍｍと大きく、且つ温度が８００～１０５０℃と低い鋼板であっても、クロップ切断機の増強などの大きな設備改造をせずに切断することができる。更に、鋼板の搬送方向最先端及び搬送方向最後端を仕上圧延機への進入方向に対して垂直に整えることができ、また四面冷却による温度低下部分を除去することができるので仕上圧延機での通板の安定性が確保できる。
　また、クロップ切断機の刃が鋼板の切断不能位置に接触しないように、フィッシュテール長さを長く作りこむようにしたので、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が鋼板に接触する位置に誤差が生じた場合でも、常にクロップ切断機の切断荷重上限値を超えずにフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することが可能となる。
　更に、クロップ切断機の刃が鋼板の切断不能位置に接触しないように、また、切断時に空振りすることがないように、目標切断位置を決めたので、常にクロップ切断機の切断荷重上限値を超えずに、また、空振りすることなく、安定してフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することが可能となる。
　本発明によれば、板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板であっても、クロップ切断機の能力不足によって切断できないことを未然に防止することができる。また、クロップ切断機の増強などの大きな設備改造を行うことなく、鋼板を安定して切断することができる。
鋼板の搬送方向先端部及び搬送方向後端部に形成されるクロップ部の平面形状を示す模式図である。 クロップの切断位置を示す模式図である。 切断不能位置の領域を示す模式図である。 目標切断位置と実際に切断機の刃が鋼板に接触する位置との誤差を示す模式図である。 目標切断位置の設定範囲を示す模式図である。 目標切断位置と実際に切断機の刃が鋼板に接触する位置との誤差を示す模式図である。 目標切断位置の設定範囲を示す模式図である。 本発明の鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法が適用された熱間圧延設備の一実施形態を示す概略構成図である。 鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されるクロップ部の説明図である。 フィッシュテール形状のクロップ部における鋼板搬送方向への温度分布の説明図である。 フィッシュテール形状のクロップ部の説明図である。 図８の演算処理装置で行われる演算処理のフローチャートである。 図１２の演算処理の作用の説明図である。 図１２の演算処理の効果の説明図である。
　以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　以下、本発明の一実施形態について説明する。
　熱延鋼板の製造工程は、スラブから鋼帯を製造する工程であり、工程順に、加熱工程、粗圧延工程、仕上圧延工程、冷却工程、巻取り工程に大別される。以下、加熱工程側を上流側、巻き取り工程側を下流側として説明する。
　加熱工程では、スラブが加熱炉で１１００～１３００℃まで加熱され、その後に続く工程へ搬送するためのテーブルの上に抽出される。
　粗圧延工程では、搬送されてきたスラブに、それぞれ少なくとも一対のロールを具備した幅圧延機と粗圧延機とによって、幅圧延と水平圧延が行われる。幅圧延機は、粗圧延機の上流側と下流側、又は上流側か下流側のどちらか一方に具備されている。幅圧延及び水平圧延は、下流工程側に向けて前進方向に行われる場合と、上流工程側に向けて後進して行われる場合がある。更に粗圧延工程では、幅圧延及び水平圧延が前進のみで行われる場合、又は前進と後進が少なくとも二回以上繰り返される場合がある。粗圧延工程では、以上の操作によって、スラブを所定の板幅、板厚のシートバーにする。
　また、粗圧延工程では、粗圧延機よりも上流側に、スラブを幅方向に悪化するためのサイジングプレスが設置されている場合がある。このサイジングプレスは、スラブの幅圧下効率が幅圧延機よりも良いために、スラブの幅を大きく減少させる場合に使用される。
　仕上圧延工程では、上下一対のロールを具備した水平圧延機を少なくとも１機以上具備している仕上圧延機を用いて前記シートバーに水平圧延が行われる。このときの水平圧延は一方向で行われる。
　冷却工程は、搬送されている仕上圧延後の鋼板に上下から水を噴射して冷却する工程である。
　巻き取り工程とは、冷却された鋼板をコイラーによって巻き取り円柱状にする工程である。
　シートバーとは粗圧延工程終了後、仕上圧延前の鋼板のことをいう。シートバーの搬送方向先端部と後端部は、粗圧延工程における水平圧延、幅圧延、サイジングプレスによる幅圧下により、さまざまな形に変形し、クロップ部を形成する。例えば、図１（ｂ）に示すように、板幅端部よりも板幅中央部が圧延方向に長く伸びたタング形状のクロップ部がある。また、図１（ａ）にしめすような板幅中央部よりも板幅端部が圧延方向に長く伸びたフィッシュテール形状のクロップ部がある。更に、左右で非対称の場合もあり、図１（ｃ）に示すような左右非対称なタング形状、図１（ｄ）に示すような左右非対称なフィッシュテール形状もある。
　シートバーの搬送方向先端部及び後端部のクロップ部の形状は、粗圧延工程において、幅圧延機での幅圧延量、水平粗圧延機での圧延量、粗圧延工程におけるパス数、サイジングプレスによる幅圧下量を調整することで所望の形状とすることができる。本発明では、クロップ部の切断幅を小さくするためにシートバーの搬送方向先端部及び後端部のクロップ部の形状を図１（ａ）に示すようなフィッシュテール形状とする。
　幅圧延機による幅圧延、及び、サイジングプレスによる幅圧下は、粗圧延による水平圧延の前に板幅端部に変形を与える加工である。そのため、シートバーの搬送方向先端部及び後端部をフィッシュテール形状にするためには、粗圧延工程に幅圧延機が少なくとも一機、或いはサイジングプレスが少なくとも一機、或いは幅圧延機とサイジングプレスの両方が夫々少なくとも一機以上設置されている必要がある。
　クロップ切断機の切断方式は一般にギロチン式、クランク式、ドラム式の三種類に大別されるが、シートバーの搬送方向先端部及び後端部のクロップ部を幅方向に切断することが可能であれば、どのような切断方式であってもよい。
　クロップ切断機に加わる切断荷重は、切断時にクロップ切断機の刃が接触する部分の板厚の影響を受ける。この板厚を切断厚と呼ぶ。一般的に、シートバーの板厚は圧延方向で一定であるために、切断厚はシートバーの定常部の板厚と等しいものと考えてよい。実際の操業においては、クロップ切断機の刃が接触する部分の板厚或いは定常部の板厚を厳密に測定することは困難であるので、測定機器により測定したシートバーの板厚、或いは粗圧延のスケジュールにより設定されているシートバーの板厚を切断厚としてよい。切断厚が５０ｍｍ以上のシートバーの場合は、該シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することで切断荷重を低減させる。ここで、中間部分とは、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の間の領域にある位置の部分のことをいう。
　また、クロップ切断機に加わる切断荷重は、切断時にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する部分の全長にも影響を受ける。この全長を切断幅と呼ぶ。一般的に、シートバーの板幅は搬送方向先端部と後端部の非定常部以外であれば圧延方向に一定であるために、最大切断幅はシートバーの定常部の板幅と等しくなる。しかし、本発明方法の場合、非定常部の幅を切断するため、その切断幅は定常部の板幅に比べて大幅に小さくなる。実際の操業においては、クロップ切断機の刃が接触する部分の全長、或いは定常部の板幅を厳密に測定することは困難であるので、測定機器により測定したシートバー幅、或いは粗圧延のスケジュールにより設定されているシートバー幅を最大切断幅としてよい。この最大切断幅が１２００ｍｍ以上のシートバーの場合は、該シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することで切断荷重を低減させる。
　更に、クロップ切断機に加わる切断荷重は、切断時にクロップ切断機の刃が接触するときの接触部のシートバーの温度の影響を受ける。この温度を切断温度と呼ぶ。実際の操業においては、クロップ切断機の刃が接触するときの接触部のシートバーの温度を測定することは困難であるので、測定機器により測定したシートバーの表面温度、或いは粗圧延のスケジュールにより設定されているシートバーの設定温度を切断温度としてよい。この切断温度が１０５０℃以下の場合は、該シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断することで、切断荷重を低減させる。
　また、クロップ切断機でシートバーの切断を行う場合、目標切断位置と実際に切断機の刃が接触する位置との間には誤差が生じ、その誤差は、鋼板のトラッキングの精度に依存しており最大で±９０ｍｍである。そこで、シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を確実に切断するため、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを２００ｍｍ以上とし、製品歩留まりの観点から、前記長さの上限を３００ｍｍとする。
　シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを２００ｍｍ以上にするためには、サイジングプレスの幅圧下プレス量及び幅圧延機の幅圧延量を従来の条件から変更しなくてはならない。従来の操業においては、シートバーの搬送方向先端部及び後端部のクロップ部を切断する位置をシートバーの定常変形部として、シートバーの全幅を切断していた。そのため、クロップ長さを短くして切断量を少なくすることで歩留まりの向上を行っていた。つまり、サイジングプレスの幅圧下プレス量及び幅圧延機の幅圧延量はシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが短くなるように設定されていた。一方、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断するためには、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くする必要があり、従来のサイジングプレス及び幅圧延の条件を変更する必要がある。
　サイジングプレスを用いてシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くするには、幅圧下プレス量を２００ｍｍ程度にすることが望ましい。幅圧下プレス量が２００ｍｍ以下のときは、幅圧下によりスラブの幅端部のみが変形して幅端部の肉厚が厚くなるので、幅圧下プレス量の増加と共にその後の粗圧延で水平圧延されたシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが長くなる。一方、幅圧下プレス量が２００ｍｍ以上のときは、幅圧下によりスラブ幅中央部まで変形するため、スラブ幅中央部の肉厚が厚くなる。このスラブ幅中央の増厚部が幅圧下プレス後の粗圧延機による水平圧延によって圧延方向に引き伸ばされるためシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは短くなる。以上をまとめると、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは、幅圧下プレス量が２００ｍｍとなるときに最大の長さになることが分かる。
　幅圧延機を用いてシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くするには、各パスの幅圧延量をできるだけ大きくすることが望ましい。幅圧延では被圧延材（スラブ）の幅端部のみが変形をするため、幅圧延量を大きくすれば粗圧延機によって行う水平圧延前のスラブの幅端部の肉厚だけが厚くなる。その結果、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが長くなる。従来の材料では、サイジングプレス後の板幅と粗圧延終了後のシートバーの板幅との差が２０ｍｍ以下となるように幅圧延を行っていた。しかし、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を確実に切断するためには、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くする必要があり、サイジングプレス後の板幅と粗圧延終了後のシートバーの板幅との差を２０ｍｍ以上に設定して幅圧延を行わなければならない。
　以上のように、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くするための方法は、サイジングプレスを用いる方法と、幅圧延機を用いる方法があり、これらの二つの方法或いは何れかを用いて前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが２００ｍｍ以上となるように作りこむ。
　シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されたフィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合、該シートバーの板幅、板厚、切断温度によっては、前記フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断したにも関わらずクロップ切断機の切断荷重上限値を超える荷重が発生する場合がある。図２を見れば分かるように、フィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合、切断位置によって切断幅が変化する。つまり、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断した場合でも、切断位置によって切断幅が異なるので切断荷重が変化する。切断幅が長ければ切断荷重は大きく、切断幅が短ければ切断荷重は小さいので、フィッシュテール形状の凹部底に近いほど切断荷重が大きくなる。つまり、切断位置によっては、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断しているにも関わらず、切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値を超える切断位置が存在する場合がある。切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値を超える切断位置を切断不能位置と定義する。切断不能位置は、図３に示すように、シートバーの定常変形部からクロップ部のフィッシュテール形状の凸部先端に向かって該フィッシュテール形状の凹部底を若干越えた凹部底と凸部先端の中間部分にも存在しており、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて２０ｍｍ以内の領域内の位置となっている。
　クロップ切断機でシートバーの切断を行う場合、シートバーの目標切断位置と実際に前記クロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置との間には誤差が生じる。その誤差は、シートバーのトラッキングの精度に依存しており最大で±９０ｍｍである。目標切断位置をフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて１１０ｍｍより手前の位置にした場合は、図４（ａ）に示すように、実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置が目標切断位置から前記凹部底側に９０ｍｍずれたときに、前記クロップ切断機の刃が前記フィッシュテール形状の切断不能位置に接触してしまう可能性がある。このため、目標切断位置は、フィッシュテール形状の前記凹部底から凸部先端に向かって１１０ｍｍの位置より凸部先端側の位置に設定されることが好ましい。
　また、目標切断位置とフィッシュテール形状の凸部先端との距離が図４（ｂ）に示すように９０ｍｍ以下だった場合は、実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置が目標切断位置から前記凸部先端側に９０ｍｍずれたときに、空振りしてしまう可能性がある。このため、目標切断位置は、前記フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底方向に向かって９０ｍｍの位置より凹部底側の位置に設定されることが好ましい。
　以上のことから、シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断する際に、クロップ切断機の切断荷重上限値を超えずに、且つ空振りをすることなく切断を行うためには、目標切断位置を前記フィッシュテール形状の前記凹部底から凸部先端方向に向かって１１０ｍｍの位置と前記凸部先端から凹部底方向に向かって９０ｍｍの位置との間に設定することが好ましい。図５に目標切断位置を設定するフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分の好ましい範囲を示す。以上のように目標切断位置を設定すれば、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置との誤差が±９０ｍｍある場合でもクロップ切断機の切断荷重上限値を超えずに、且つ空振りをすることなく切断を行うことができる。
　粗圧延工程後のシートバーの搬送方向先端部と後端部に形成されたクロップ部のフィッシュテールの形状は、クロップ切断機前に具備された形状計によって測定する。前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは前記形状計によって確認を行う。
　また、上記の形状計によらずともフィッシュテールの形状が判断可能であれば、オペレータによる目視や或いはその他の手段を用いてもよい。
　ラインパイプ素材用熱延鋼板を製造するためのシートバー（板厚：６０ｍｍ、板幅：１５００ｍｍ、仕上圧延機入側温度：９００℃）に対し、粗圧延工程の製造条件を変えて様々なフィッシュテール形状のクロップ部を有するシートバーとし、該シートバーの搬送方向先端部及び後端部のフィッシュテール形状のクロップ部をクロップ切断機で切断したときの切断荷重を計測した。該クロップ切断機の疲労限界荷重が６．４７ＭＮであるので、６．４７ＭＮ以上の切断荷重が加わる場合には、切断不可として判断を行った。切断幅がシートバーの全幅となるシートバーの定常変形部を切断した場合と、フィッシュテール部を切断した場合の切断荷重の差を確認するために、シートバーの定常変形部を切断した場合（Ｎｏ．１～４）の切断荷重を表１に示す。全て６．４７ＭＮを超えており、前記クロップ切断機の疲労限界荷重を超えている。表２にはフィッシュテール形状のクロップ部を狙って切断を行った場合（Ｎｏ．５～２０）の切断荷重を示す。シートバーの搬送方向先端部のクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが１００ｍｍとなるように粗圧延工程のサイジングプレスと幅圧延の条件を設定したものがＮｏ．５～８、前記長さが１５０ｍｍとなるように設定したものがＮｏ．９～１２、前記長さが２００ｍｍとなるように設定したものがＮｏ．１３～１６、前記長さが２５０ｍｍとなるように設定したものがＮｏ．１７～３０である。表２から、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが２００ｍｍより短い場合には切断荷重が６．４７ＭＮを超える場合がある。一方、本発明例であるフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが２００ｍｍより長い場合には、全て６．４７ＭＮを下回っており、前記クロップ切断機で切断可能であることが分かる。また、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断したシートバー全てにおいて、仕上圧延時の通板のトラブルである蛇行、噛み込み不良、絞り、反りは発生せず、本発明によるクロップの切断方法で仕上圧延機への通板を安定化できることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　以下、本発明の異なる実施形態について説明する。
　クロップ切断機でシートバーの切断を行う場合、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃が接触する位置との間には誤差が生じ、その最大誤差Ｘ（ｍｍ）は、鋼板のトラッキングの精度に依存しており、通常０～９０ｍｍである。そこで、シートバーの搬送方向先端部に形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を確実に切断するため、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）を（２Ｘ＋３０）ｍｍ以上とし、製品歩留まりの観点から、前記最短長さＬの上限を３００ｍｍとする。即ち、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）が下記式（１）を満足するように成形する。
　　　　　　　　　　　　　　　　記
　　　　　　（２Ｘ＋３０）　≦Ｌ≦　３００　　　　　　　（１）
　　　　　ここで、Ｘ：クロップ切断機の切断位置の最大誤差（ｍｍ）
　　　　　　　　　０　≦Ｘ≦　９０
　前記最短長さＬが（２Ｘ＋３０）ｍｍ未満では、前記フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断した際に、空振りやクロップ切断機の切断荷重上限値を超える荷重となる場合が発生する。
　更に、前記シートバーの搬送方向先端部のクロップ部に加えて搬送方向後端部のクロップ部も切断する場合には、前記シートバーの搬送方向後端部に形成されるクロップ部の形状を前記式（１）を満足するフィッシュテール形状に成形し、該フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することが好ましい。
　シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテールの形状は、粗圧延工程において、幅圧延機での幅圧延量、水平粗圧延機での圧延量、粗圧延工程におけるパス数、サイジングプレスによる幅圧下量を制御することで所望の形状とすることができる。
　また、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されたフィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合、該シートバーの板幅、板厚、切断温度によっては、前記フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断したにも関わらずクロップ切断機の切断荷重上限値を超える荷重が発生する場合がある。図２を見れば分かるように、フィッシュテール形状のクロップ部を切断する場合、切断位置によって切断幅が変化する。つまり、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断した場合でも、切断位置によって切断幅が異なるので切断荷重が変化する。切断幅が長ければ切断荷重は大きく、切断幅が短ければ切断荷重は小さいので、フィッシュテール形状の凹部底に近いほど切断荷重が大きくなる。つまり、切断位置によっては、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断しているにも関わらず、切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値を超える切断位置が存在する場合がある。切断荷重がクロップ切断機の切断荷重上限値を超える切断位置を切断不能位置と定義する。切断不能位置は、図３に示すように、シートバーの定常変形部からクロップ部のフィッシュテール形状の凸部先端に向かって該フィッシュテール形状の凹部底を若干越えた凹部底と凸部先端の中間部分にも存在しており、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて２０ｍｍ以内の領域内の位置となっている。
　前述したように、クロップ切断機でシートバーの切断を行う場合、シートバーの目標切断位置と実際に前記クロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置との間には誤差が生じ、その最大誤差Ｘは、シートバーのトラッキングの精度に依存しており通常０～９０ｍｍである。目標切断位置をフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて（Ｘ＋２０）より手前の位置にした場合は、図６（ａ）に示すように、実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置が目標切断位置から前記凹部底側にＸ（ｍｍ）ずれたときに、前記クロップ切断機の刃が前記フィッシュテール形状のクロップ部の切断不能位置に接触してしまう可能性がある。このため、目標切断位置は、フィッシュテール形状の前記凹部底から凸部先端方向に向かって（Ｘ＋２０）ｍｍの位置より凸部先端側の位置に設定されることが好ましい。
　また、目標切断位置とフィッシュテール形状の凸部先端との距離が図６（ｂ）に示すようにＸ（ｍｍ）以下だった場合は、実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置が目標切断位置から前記凸部先端側にＸ（ｍｍ）ずれたときに、空振りしてしまう可能性がある。このため、空振り防止のマージンを５ｍｍとし、目標切断位置は、前記フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底方向に向かって（Ｘ＋５）ｍｍの位置より凹部底側の位置に設定されることが好ましい。
　以上のことから、シートバーに形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断する際に、クロップ切断機の切断荷重上限値を超えずに、且つ空振りをすることなく切断を行うためには、目標切断位置を前記フィッシュテール形状の前記凹部底から凸部先端方向に向かって（Ｘ＋２０）ｍｍの位置と前記凸部先端から凹部底方向に向かって（Ｘ＋５）ｍｍの位置との間に設定することが好ましい。図７に目標切断位置を設定するフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分の好ましい範囲を示す。以上のように目標切断位置を設定すれば、目標切断位置と実際にクロップ切断機の刃がシートバーに接触する位置との誤差が最大誤差Ｘ（ｍｍ）となった場合でもクロップ切断機の切断荷重上限値を超えずに、且つ空振りをすることなく切断を行うことができる。
　更に、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部の形状を前記式（１）を満足するフィッシュテール形状に成形するためには、幅圧延機の幅圧延量及びサイジングプレスの幅圧下量を従来の条件から変更しなくてはならない。従来の操業においては、シートバーの搬送方向先端部及び後端部のクロップ部を切断する位置をシートバーの定常変形部として、シートバーの全幅を切断していた。そのため、クロップ長さを短くして切断量を少なくすることで歩留まりの向上を行っていた。つまり、幅圧延機の幅圧延量及びサイジングプレスの幅圧下量はシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが短くなるように設定されていた。一方、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されているクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を切断するためには、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くする必要があり、従来の幅圧延及びサイジングプレスの条件を変更する必要がある。
　水平粗圧延機での水平圧延の各パスにおいて、水平粗圧延機出側の被圧延材の搬送方向先端部及び後端部の形状は、被圧延材の幅方向各部位が水平圧延による圧下率にほぼ比例して圧延方向へ伸張した形状と、水平圧延による幅拡がりによって発生する幅端部の片落ち形状が複合した形状となる。本発明が対象とする、肉厚２２０～３００ｍｍ、幅１２００～２１００ｍｍのスラブを板厚５０～１００ｍｍ、板幅１２００～２１００ｍｍのシートバーとする粗圧延工程においては、被圧延材の幅方向各部位が水平圧延による圧下率にほぼ比例して圧延方向へ伸張した形状を近似的にシートバーの搬送方向先端部及び後端部の形状とすることができる。また、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の長さは水平粗圧延機による水平圧延の累積圧下量によっても変化するが、本発明が対象とする該累積圧下量は５５～８３％であるため、以下に説明する方法は、前記累積圧下量によるフィッシュテール長さの変化量を吸収できるものとする。
　幅圧延機を用いてシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを長くするには、各パスの幅圧延量を大きくする。幅圧延では被圧延材（スラブ）の幅端部のみが変形をするため、幅圧延量を大きくすれば水平粗圧延機によって行う水平圧延前のスラブの幅端部の肉厚だけが厚くなる。その結果、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが長くなる。従来の粗圧延工程では、幅圧延機入側の板幅と水平圧延終了後のシートバーの板幅との差が１０ｍｍ以下となるように幅圧延を行っていた。しかし、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を確実に切断するためには、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）を（２Ｘ＋３０）ｍｍ以上とする必要がある。そのためには、幅圧延機による幅圧延量ＷＲを３０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、フィッシュテール形状の長さを３００ｍｍ以下とするためには、幅圧延量ＷＲを５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
　また、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬを（２Ｘ＋３０）ｍｍ以上３００ｍｍ以下にするためには、幅圧延機による幅圧延の前にサイジングプレスによる幅圧下を施すことが好ましい。
　サイジングプレスを用いてシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを制御するには、幅圧下量ＷＰを１５０ｍｍ～２５０ｍｍにすることが望ましい。幅圧下量が１５０ｍｍ未満のときは、幅圧下によりスラブの幅端部のみが変形して幅端部の肉厚が厚くなるので、幅圧下量の増加と共にその後の水平粗圧延で水平圧延されたシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが長くなる。一方、幅圧下量が２５０ｍｍ超えのときは、幅圧下によりスラブ幅中央部まで変形するため、スラブ幅中央部の肉厚が厚くなる。このスラブ幅中央の増厚部が幅圧下プレス後の水平粗圧延機による水平圧延によって圧延方向に引き伸ばされるためシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは短くなる。幅圧下量ＷＰが１５０～２５０ｍｍのときは、スラブの幅端部の増厚が発生するが、幅圧下量ＷＰが２００ｍｍ以上になるとスラブ幅中央部にも増厚が発生する。このため、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは幅圧下量ＷＰが２００ｍｍになるまでは幅圧下量の増加と共に長くなり、幅圧下量ＷＰが２００ｍｍ以上になると幅圧下量の増加と共に短くなる。従って、所望のフィッシュテール長さとするためには、幅圧下量ＷＰを１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下とし、幅圧延量ＷＲを１０ｍｍ以上４０ｍｍ未満とすることが好ましい。
　一方、幅圧下量ＷＰを１５０ｍｍ未満（０ｍｍを含まない）又は２５０ｍｍ超え４００ｍｍ以下としたときは、幅圧下プレス後の水平粗圧延機による水平圧延によって形成されるフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが短くなるため、幅圧下を施さない場合と同様、幅圧延量ＷＲを３０～５０ｍｍとすることが好ましい。
　以上のように、シートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されるクロップ部のフィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さを制御する方法は、幅圧延機を用いる方法と、幅圧延機に加えてサイジングプレスを用いる方法があり、幅圧延量ＷＲと幅圧下量ＷＰを上述の限定範囲内とすることにより、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）が（２Ｘ＋３０）ｍｍ以上３００ｍｍ以下となるように作りこむことができた。
　粗圧延工程後のシートバーの搬送方向先端部及び後端部に形成されたクロップ部のフィッシュテールの形状は、クロップ切断機前に具備された形状計によって測定する。前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さは前記形状計によって確認を行う。
　また、上記の形状計によらずともフィッシュテールの形状が判断可能であれば、オペレータによる目視や或いはその他の手段を用いてもよい。
　ラインパイプ素材用熱延鋼板を製造するためのシートバー（板厚：６０ｍｍ、板幅：１５００ｍｍ、仕上圧延機入側温度：９００℃）に対し、粗圧延工程の製造条件を変えて様々なフィッシュテール形状のクロップ部を有するシートバーとし、該シートバーの搬送方向先端部及び後端部のフィッシュテール形状のクロップ部をクロップ切断機で切断したときの切断荷重を計測した。該クロップ切断機の疲労限界荷重が６．４７ＭＮであるので、６．４７ＭＮ以上の切断荷重が加わる場合には、切断不可として判断を行った。また、フィッシュテール長さが３００ｍｍ以上となる場合は、切断可能であっても歩留まりが悪化するので比較例とした。
　表３に、切断位置の最大誤差Ｘが９０ｍｍであるクロップ切断機でフィッシュテール形状のクロップ部を狙って切断を行った場合（Ｎｏ．２１～３２）の切断荷重を示す。Ｎｏ．２１～２３は、幅圧延機による幅圧延だけを適用した実施例であり、Ｎｏ．２４～３２は、サイジングプレスによる幅圧下と幅圧延機による幅圧延とを共に適用した実施例である。クロップ切断機の切断荷重が前記疲労限界荷重（６．４７ＭＮ）以上となった場合、及び空振りにより切断できなかった場合は、「切断可否」の欄で「×」とし、問題なく切断できた場合を「○」とした。また、フィッシュテール長さが３００ｍｍを超えた場合には、歩留まりが悪く、「歩留まり」の欄で「×」とした。
　表３から明らかなように、本発明例は、切断及び歩留まりとも「○」となり、本発明の製造方法が有効であることを確認できた。
　また、本発明例では、仕上圧延時の通板のトラブルである蛇行、噛み込み不良、絞り、反りは発生せず、本発明によるクロップ部の切断方法で仕上圧延機への通板を安定化できることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　以下、本発明の実施形態に係る鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法について図面を参照しながら説明する。この実施形態の鋼板切断位置設定装置、鋼板切断位置設定方法、及び鋼板製造方法は、例えば図８に例示する熱間圧延設備に用いられる。図８に例示する熱間圧延設備は、熱間圧延鋼板製造ラインであり、鋼板Ｓは、圧延機で往復圧延される場合を除き、原則的に、図の左から右に搬送（通板）される。図示しない加熱炉で加熱された鋼板（スラブ）は、幅圧延機１で幅圧延され、粗圧延機２で粗圧延される。幅圧延機１は、鋼板を幅方向、つまり搬送方向直行方向で且つ水平方向に圧延する。また、粗圧延機２は、往復圧延が可能で、予め設定された圧延スケジュールに従って鋼板（中間材）Ｓを所定の板厚まで圧延する。なお、幅圧延機に替えて、サイジングプレスを用いることも可能である。また、サイジングプレスと幅圧延機を併用することも可能である。また、粗圧延機２は鋼板搬送方向に向けて複数配置して往復圧延の回数を少なくすることも可能である。
　粗圧延機２の鋼板搬送方向下流側には、鋼板Ｓの仕上圧延を行う仕上圧延機３が配置されている。仕上圧延機３は、鋼板搬送方向に向けて複数配置されており、夫々の仕上圧延機３で、予め設定された圧延スケジュールに従って鋼板Ｓを所定の板厚まで仕上圧延する。これら仕上圧延機３の鋼板搬送方向上流側で且つ粗圧延機２の鋼板搬送方向下流側には、鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部を切断するクロップ切断機（クロップシャー）４が配置されている。この実施形態のクロップ切断機４は、所謂ドラム式のものであるが、これに代えて所謂クランク式や振動型のものを用いることもできる。前述したように、粗圧延された鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部は急速に冷却されて硬くなっており、そのまま仕上圧延機３に通板したのでは、仕上圧延機３の噛み込み不良や鋼板Ｓの絞り発生などが生じる。そこで、鋼板搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部をクロップ切断機４で切断するのである。
　このクロップ切断機４を挟んで、鋼板搬送方向上流側にはメジャーリングロール５が配置され、鋼板搬送方向下流側にはテーブルロール６が配置され、夫々のロール５，６にロール５，６の回転状態を検出するための回転センサ７が接続されている。また、メジャーリングロール５とクロップ切断機４の間には、鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部を検出する先尾端センサ８も配置されている。先尾端センサ８は、例えば線源から照射されたガンマ線を検出することで鋼板Ｓの通過状態を検出するものであり、例えば搬送方向先端部通過でオフ、搬送方向後端部通過でオンする信号が出力される。この先尾端センサ８は、鋼板Ｓの幅方向中央部に配置されている。そして、先尾端センサ８の出力や回転センサ７の出力は、例えばプロセスコンピュータなどの高度な演算処理能力を有する演算処理装置９に読込まれ、例えばメジャーリングロール５を鋼板Ｓが通過することで鋼板搬送方向先端部、テーブルロール６を鋼板Ｓが通過することで鋼板搬送方向後端部の鋼板Ｓの長さを検出する。また、先尾端センサ８で鋼板Ｓの搬送方向先端部が検出されたときから回転センサ７の出力を用いて鋼板Ｓのトラッキングを行い、後述するように鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の設定された位置をクロップ切断機４で切断する。
　粗圧延機２とメジャーリングロール５の間には、鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の形状を検出するクロップ形状計１０及びクロップ部の温度分布を検出する平面温度計（クロップ温度計）１１が配置されている。クロップ形状計１０は、鋼板Ｓの搬送ラインより下方に設けられて上向きに発光する下部光源１０ａと、その上方で鋼板Ｓの形状を撮像する複数のカメラ１０ｂで構成され、下部光源１０ａからの光で映し出されるクロップ部をカメラ（デジタルカメラ）１０ｂで撮像し、その画像からクロップ部の形状を検出する。従って、クロップ形状計１０では、クロップ部の形状だけでなく、鋼板Ｓの幅方向両端部のエッジも検出することができる。平面温度計１１は、例えば走査型放射温度計や近赤外線カメラなどで構成され、クロップ部の上面の温度分布、特にこの実施形態では鋼板搬送方向への温度分布を検出する。鋼板搬送方向へのクロップ部内の温度分布は、例えば予め設定された鋼板搬送方向長毎に鋼板Ｓの幅方向温度の平均値を求め、それを鋼板搬送方向に並べて鋼板搬送方向へのクロップ部内の温度分布とする。平面温度計１１では、クロップ部における予め設定された鋼板搬送方向長毎の最大温度を検出することもできる。そして、クロップ形状計１０の出力及び平面温度計１１の出力は演算処理装置９に読込まれ、後述する演算処理に従って、クロップ部の切断位置を設定する。
　この実施形態の熱間圧延鋼板製造ラインでは、一般材に加えて、前述したラインパイプ素材用熱間圧延鋼板も製造される。ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板は、一般材よりも板幅が大きく、板厚も大きく、且つ温度が低いため、搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部の切断荷重が大きく、現有のクロップ切断機４の切断荷重上限値を超えてしまう恐れがある。鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部に形成されるクロップ部は、図９ａに示すフィッシュテール形状と、図９ｂに示すタング形状に大別される。フィッシュテール形状は、鋼板Ｓの幅方向両端部が幅方向中央部よりも搬送方向に突出している。タング形状は、鋼板Ｓの幅方向中央部が幅方向両端部よりも搬送方向に突出している。クロップ切断機４によるクロップ部の切断荷重は、切断面積に比例すると考えられるから、この実施形態では、クロップ部をフィッシュテール形状とし、その中間位置でクロップ部を切断する。クロップ部をフィッシュテール形状とするには、粗圧延に先立って、幅圧延機１或いはサイジングプレスによって鋼板Ｓの幅圧延や幅圧下を行い、鋼板Ｓの幅方向両端部の板厚を幅方向中央部の板厚よりも大きくすればよい。なお、フィッシュテール形状のクロップ部の中間位置とは、フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の間を示す。
　まず、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板の仕様で設定されるクロップ切断位置について説明する。図１０には、例えばクロップ切断機４の位置でのラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のクロップ部のフィッシュテール形状及びクロップ部の鋼板搬送方向への最大温度分布を示す。加熱後、粗圧延された鋼板Ｓは、フィッシュテール形状のクロップ部の凸部先端ほど温度が低く、その分、硬い。一方、フィッシュテール形状のクロップ部の凹部底に相当する位置では最大温度は高いものの、クロップ部の凹部底自体も放熱量が大きく、その分、硬い。合わせて、フィッシュテール形状のクロップ部の凹部底位置における切断面積も大きいので、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板では、このクロップ部の凹部底から凸部先端に向けて、予め設定された長さ、例えば２０ｍｍの領域はクロップ切断機４の切断荷重上限値を超える可能性が高く、クロップ切断位置としては不適切である。このラインパイプ素材用熱間圧延鋼板の仕様で設定される鋼板切断位置規制量をクロップ形状規制量とする。
　次に、現有の熱間圧延鋼板製造ラインの仕様で設定されるクロップ切断位置について説明する。クロップ切断機４でクロップ部の切断を行う場合、目標とする切断位置と実際に切断される位置の誤差は、鋼板Ｓのトラッキング精度に依存する。この鋼板Ｓのトラッキング精度は、現有の熱間圧延鋼板製造ラインの仕様で決まるものであり、このトラッキング精度による切断位置誤差分だけ、目標とする切断位置をフィッシュテール形状のクロップ部の凹部底と凸部先端の間の中間位置の内側に設定しておかないと、フィッシュテール形状のクロップ部の中間位置で切断できないことになる。そこで、この実施形態では、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のフィッシュテール形状のクロップ部の凸部先端から凹部底に向けて、トラッキング精度による切断位置誤差長さ、即ち予め設定された鋼板搬送方向長さ、例えば９０ｍｍの位置を凸部側切断位置として設定する。また、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のフィッシュテール形状のクロップ部の凹部底から凸部先端に向けて、前述のクロップ形状規制量（＝２０ｍｍ）に加えてトラッキング精度による切断位置誤差長さ（＝９０ｍｍ）、即ち両者を合わせて予め設定された鋼板搬送方向長さ、例えば１１０ｍｍの位置を第１切断位置として算出する。
　一方、前述のように、フィッシュテール形状のクロップ部は、凹部底から凸部先端に向けて次第に切断面積が小さくなるから切断荷重も小さくなるといえるが、凹部底から凸部先端に向けて次第に温度が小さくなるから硬さも大きくなり、結果、凹部底から凸部先端に向けて温度に依存して切断荷重は大きくなる。実質的には、フィッシュテール形状のクロップ部の凹部底から凸部先端に向けて、切断面積による切断荷重の減少率の方が温度による切断荷重の増大率よりも大きいから、クロップ部の凸部先端ほど、切断荷重は小さい。そこで、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板では、平面温度計１１で検出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への温度分布に加えて、フィッシュテール形状のクロップ部の切断面積、つまりクロップ部の形状を考慮してクロップ部内の切断荷重を算出し、その切断荷重がクロップ切断機４の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する。クロップ部の切断面積は、例えばクロップ切断機４の切断刃の形状から詳細に求めてもよいが、クロップ部の凹部底から凸部先端に向かう実際の切断幅で代用してもよい。この実施形態では、クロップ切断荷重の算出に際し、クロップ部の切断幅を用いることとした。
　そして、前述の第１切断位置と第２切断位置のうち、何れかフィッシュテール形状のクロップ部の凹部底からの距離が大きい方を凹部側切断位置として設定し、この凹部側切断位置と前述の凸部側切断位置の間をクロップ部の切断位置として設定する。なお、第１切断位置が凸部側切断位置よりもフィッシュテール形状のクロップ部の凹部底から遠い位置に設定されてしまうような場合、凸部側切断位置で切断するとクロップ切断機４の切断荷重上限値を超えてしまうし、第１切断位置で切断するとクロップ部の中間位置でクロップ部を切断できない可能性がある。そのため、この実施形態では、フィッシュテール形状のクロップ部における二つの凸部のうち、凹部底から凸部先端までの長さの小さい側で、凹部底から凸部先端までの長さを２００ｍｍ以上、望ましくは３００ｍｍ以下とする。
　こうした鋼板Ｓのクロップ部の切断位置設定のために演算処理装置９で行われる演算処理に先立ち、フィッシュテール形状のクロップ部の凹部底及び凸部先端について説明する。鋼板Ｓの搬送方向先端部及び搬送方向後端部に形成されるフィッシュテール形状のクロップ部の二つの凸部は必ずしも同等ではない。むしろ、フィッシュテール形状のクロップ部の二つの凸部は同等でない場合の方が多い。また、クロップ部の形状がタング形状である場合もある。そこで、図１１に示すように、クロップ形状計１０で検出される鋼板Ｓの形状のうち、鋼板Ｓの幅方向両端部のエッジを鋼板Ｓの長手方向中央部、つまり搬送方向中央部から検出し、エッジの数が３点になった直後の点Ｖを凹部底とする。次に、クロップ形状計１０で検出される凹部底Ｖの両側の凸部の面積Ａ１、Ａ２を算出すると共に、夫々の凸部先端と凹部底の距離Ｌ１、Ｌ２を算出する。この演算過程で、エッジの数が３点にならず、凹部底が存在しない場合、二つの凸部のうち、面積の小さい凸部の面積Ａ２に対する面積の大きい凸部の面積Ａ１の比が予め設定された規定値以上である場合、二つの凸部の凸部先端と凹部底の距離Ｌ１、Ｌ２が何れも予め設定された規定値以下である場合、クロップ部はタング形状である（又はフィッシュテール形状ではない）と判定される。一方、これら以外である場合には、クロップ部はフィッシュテール形状であると判定されるので、二つの凸部のうち、面積の小さい凸部の先端を凸部先端とする。これは、後述するクロップ部切断位置設定で、面積の大きい凸部の先端を凸部先端とした場合、面積の小さい凸部を切断できない可能性があるためである。
　次に、演算処理装置９で行われる鋼板Ｓのクロップ部の切断位置設定のための演算処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、例えばメジャーリングロール５によるラインパイプ素材用熱間圧延鋼板Ｓの搬送方向先端部検出と同時に開始され、まずステップＳ１で、クロップ形状計１０で検出されたクロップ部の形状を読込む。
　次にステップＳ２に移行して、読込まれたクロップ部の形状がフィッシュテール形状であるか否かを判定し、クロップ部の形状がフィッシュテール形状である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合には復帰する。
　ステップＳ３では、平面温度計１１で検出されたクロップ部の温度分布を読込む。
　次にステップＳ４に移行して、フィッシュテール形状のクロップ部の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さ（例えば１１０ｍｍ）の位置を第１切断位置として算出する。
　次にステップＳ５に移行して、読込まれたクロップ部の温度分布及びクロップ部の形状からクロップ部内の切断荷重分布を算出する。
　次にステップＳ６に移行して、算出されたクロップ部内の切断荷重分布のうち、クロップ部の切断荷重がクロップ切断機４の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する。
　次にステップＳ７に移行して、算出された第１切断位置及び第２切断位置のうち、何れかクロップ部の凹部底から距離の大きい方を凹部側切断位置に設定する。
　次にステップＳ８に移行して、フィッシュテール形状のクロップ部の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さ（例えば９０ｍｍ）の位置を凸部側切断位置に設定する。
　次にステップＳ９に移行して、設定された凹部側切断位置と凸部側切断位置の間の部分をクロップ部の切断位置として設定してから復帰する。
　この演算処理によれば、読込まれたラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として算出すると共に、読込まれたクロップ部の温度分布及びクロップ部の形状からクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出し、算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、クロップ部の切断荷重がクロップ切断機４の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する。そして、算出された第１切断位置と第２切断位置の何れかフィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方をクロップ部の切断可能な凹部側切断位置として設定する。また、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置をクロップ部の切断可能な凸部側切断位置として設定し、凹部側切断位置と凹部側切断位置との間の部分を前記クロップ部の切断位置として設定する。
　例えばクロップ形状計１０で検出されたクロップ部の凸部の幅、つまりクロップ切断機４で切断したときの切断幅が図１３ａに示すものであった場合、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板のクロップ部の形状で決まる第１切断位置及び凸部側切断位置は、夫々、図に一点鎖線で示すように表れる。これに対し、平面温度計１１で検出されたクロップ部の温度分布が図１３ｂに示すものであった場合、その温度分布及びクロップ部の形状、即ち切断幅で決まるクロップ部の切断荷重分布は図１３ｃの実線のように表れる。このクロップ部の切断荷重がクロップ切断機４の切断荷重上限値以下となるのが第２切断位置であるから、その第２切断位置は図１３ｃに二点鎖線で示すように表れる。この第２切断位置は、第１切断位置よりも、凹部底から距離が大きいので、第２切断位置が凹部側切断位置に設定される。もし、クロップ部の温度分布を考慮せず、単にクロップ部の切断幅だけを考慮してクロップ部の切断荷重分布を求めると、それは図１３ｃに破線で示すように表れる。このクロップ部形状のみを反映したクロップ部の切断荷重から第２切断位置を設定したとすると、実際のクロップ部の切断荷重はクロップ切断機４の切断荷重上限値を超えてしまう可能性がある。
　現有の熱間圧延鋼板製造ラインにおいて、ラインパイプ素材用熱間圧延鋼板を製造するための中間材（板厚６５ｍｍ、板幅１６００ｍｍ、仕上圧延入側温度８４０～８９０℃）に対し、搬送方向先端部及び搬送方向後端部のクロップ部をフィッシュテール形状とし、クロップ部の温度分布及び切断幅を反映した切断位置とクロップ部の切断幅のみを反映した切断位置の夫々でクロップ切断機４による切断を行った。クロップ部の温度分布及び切断幅を反映した図１２の演算処理による切断位置でのクロップ切断機４の切断荷重を実施例として図１４に○で示し、クロップ部の切断幅のみを反映した切断位置でのクロップ切断機４の切断荷重を比較例として図１４に×で示す。横軸の温度は、中間材の代表温度として、搬送方向先端部から１ｍの位置の粗圧延機２出側の温度である。同図から明らかなように、クロップ部の切断幅のみを反映した切断位置でのクロップ切断機４の切断荷重はクロップ切断機４の切断荷重上限値を超えている。これに対し、クロップ部の温度分布及び切断幅を反映した切断位置でのクロップ切断機４の切断荷重はクロップ切断機４の切断荷重上限値を超えていない。
　このように、この実施形態の鋼板切断位置設定装置及びその方法では、形状がフィッシュテール形状であり且つ粗圧延によって鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されたクロップ部を仕上げ圧延の前にクロップ切断機で切断するにあたり、演算処理機能を有する演算処理装置９で、そのクロップ部の切断位置を設定する。その際、クロップ形状計１０で検出されたクロップ部の形状をクロップ部形状読込みステップＳ１で読込み、平面温度計１１で検出されたクロップ部の温度分布をクロップ部温度分布読込みステップＳ３で読込む。また、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として第１切断位置算出ステップＳ４で算出する。また、読込まれたクロップ部の温度分布及びクロップ部の形状からクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を切断荷重算出ステップＳ５で算出し、算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、クロップ部の切断荷重がクロップ切断機４の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として第２切断位置算出ステップＳ６で算出する。そして、算出された第１切断位置と第２切断位置の何れかフィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方をクロップ部の切断可能な凹部側切断位置として凹部側切断位置設定ステップＳ７で設定する。また、読込まれたクロップ部の形状のうち、フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置をクロップ部の切断可能な凸部側切断位置として凸部側切断位置設定ステップＳ８で設定する。そして、凹部側切断位置と凹部側切断位置との間の部分をクロップ部の切断位置としてクロップ部切断位置設定ステップＳ９で設定する。従って、板厚が大きく、板幅も大きく、且つ温度が低い鋼板であっても、クロップ切断機４の増強などの大きな設備改造を行うことなく、鋼板を安定して切断することができる。
　本発明がここに記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
　Ａ　凹部底
　Ｂ　凸部先端
　Ｃ　目標切断位置
　Ｄ　切断不能位置の領域
　Ｅ　目標切断位置の設定範囲
　１　幅圧延機
　２　粗圧延機
　３　仕上圧延機
　４　クロップ切断機
　５　メジャーリングロール
　６　テーブルロール
　７　回転センサ
　８　先尾端センサ
　９　演算処理装置
　１０　クロップ形状計
　１１　平面温度計（クロップ温度計）
　Ｓ　鋼板

Claims (16)

  1. 　粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、前記粗圧延工程後、前記仕上圧延工程前に鋼板の搬送方向先端部又は後端部の何れか一方或いは両方のクロップ部を切断したのち、前記仕上圧延工程で熱延鋼板を製造する方法であって、前記粗圧延工程において、サイジングプレス又は幅圧延機、或いはそれら両方を用いて、前記鋼板の搬送方向先端部及び後端部に形成される前記クロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、且つ該フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの長さが２００～３００ｍｍとなるように成形し、前記凹部底と前記凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
  2. 　前記目標切断位置を、前記フィッシュテール形状の前記凹部底から前記凸部先端方向に向かって１１０ｍｍの位置と前記凸部先端から前記凹部底方向に向かって９０ｍｍの位置との間に設定することを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼板の製造方法。
  3. 　粗圧延工程と仕上圧延工程を有し、前記粗圧延工程後、前記仕上圧延工程前に鋼板の搬送方向先端部のクロップ部をクロップ切断機で切断したのち、前記仕上圧延工程で仕上圧延を施して熱延鋼板を製造する方法であって、前記粗圧延工程において、幅圧延機による幅圧延及び水平粗圧延機による水平圧延によって、前記鋼板の搬送方向先端部に形成される前記クロップ部の形状をフィッシュテール形状とし、且つ該フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端までの最短長さＬ（ｍｍ）が下記式（１）を満足するように成形し、前記凹部底と前記凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　記
    　　　　　　（２Ｘ＋３０）　≦Ｌ≦　３００　　　　　　　（１）
    　　　　　ここで、Ｘ：クロップ切断機の切断位置の最大誤差（ｍｍ）
    　　　　　　　　　０　≦Ｘ≦　９０
  4. 　前記粗圧延工程において、前記鋼板の搬送方向先端部に形成される前記クロップ部に加えて前記鋼板の搬送方向後端部に形成されるクロップ部の形状を前記式（１）を満足するフィッシュテール形状に成形し、該フィッシュテール形状の凹部底と凸部先端の中間部分を目標切断位置として切断することを特徴とする請求項３に記載の熱延鋼板の製造方法。
  5. 　前記目標切断位置を、前記フィッシュテール形状の前記凹部底から前記凸部先端方向に向かって（Ｘ＋２０）ｍｍの位置と、前記凸部先端から前記凹部底方向に向かって（Ｘ＋５）ｍｍの位置と、の間に設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の熱延鋼板の製造方法。
  6. 　前記粗圧延工程において、前記幅圧延機による幅圧延量ＷＲ（ｍｍ）を３０～５０ｍｍとすることを特徴とする請求項３～５の何れか一項に記載の熱延鋼板の製造方法。
  7. 　前記粗圧延工程において、前記幅圧延機による幅圧延の前にサイジングプレスによる幅圧下を施すことを特徴とする請求項３～６の何れか一項に記載の熱延鋼板の製造方法。
  8. 　前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの幅圧下量ＷＰ（ｍｍ）を１５０～２５０ｍｍとし、且つ前記幅圧延機による幅圧下量ＷＲ（ｍｍ）を１０ｍｍ以上４０ｍｍ未満とすることを特徴とする請求項７に記載の熱延鋼板の製造方法。
  9. 　前記粗圧延工程において、前記サイジングプレスの幅圧下量ＷＰ（ｍｍ）を１５０ｍｍ未満又は２５０ｍｍ超え４００ｍｍ以下とし、且つ前記幅圧延機による幅圧延量ＷＲ（ｍｍ）を３０～５０ｍｍとすることを特徴とする請求項７に記載の熱延鋼板の製造方法。
  10. 　形状がフィッシュテール形状であり且つ粗圧延によって鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されたクロップ部を仕上圧延の前にクロップ切断機で切断する場合に、演算処理機能を有する演算処理装置で、そのクロップ部の切断位置を設定する鋼板切断位置設定装置であって、
    　クロップ形状計で検出されたクロップ部の形状を読込むクロップ部形状読込み部と、
    　クロップ温度計で検出されたクロップ部の温度分布を読込むクロップ部温度分布読込み部と、
    　前記読込まれたクロップ部の形状のうち、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として算出する第１切断位置算出部と、
    　前記読込まれたクロップ部の温度分布から前記クロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出する切断荷重分布算出部と、
    　前記算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、前記クロップ部の切断荷重が前記クロップ切断機の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する第２切断位置算出部と、
    　前記算出された第１切断位置と前記算出された第２切断位置の何れか前記フィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方を前記クロップ部の切断可能な凹部側切断位置として設定する凹部側切断位置設定部と
    を備えたことを特徴とする鋼板切断位置設定装置。
  11. 　前記読込まれたクロップ部の形状のうち、前記フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を前記クロップ部の切断可能な凸部側切断位置として設定する凸部側切断位置設定部と、
    　前記凹部側切断位置と前記凹部側切断位置との間の部分を前記クロップ部の切断位置として設定するクロップ部切断位置設定部と
    を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の鋼板切断位置設定装置。
  12. 　前記切断荷重算出部は、前記読込まれたクロップ部の形状を用いて前記クロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の鋼板切断位置設定装置。
  13. 　前記請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の鋼板切断位置設定装置で設定されたクロップ部の切断位置に応じ、鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部のクロップ部をクロップ切断機で切断することを特徴とする鋼板製造方法。
  14. 　形状がフィッシュテール形状であり且つ粗圧延によって鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部に形成されたクロップ部を仕上げ圧延の前にクロップ切断機で切断する場合に、演算処理機能を有する演算処理装置で、そのクロップ部の切断位置を設定する鋼板切断位置設定方法であって、
    　クロップ形状計で検出されたクロップ部の形状を読込むクロップ部形状読込みステップと、
    　クロップ温度計で検出されたクロップ部の温度分布を読込むクロップ部温度分布読込みステップと、
    　前記読込まれたクロップ部の形状のうち、前記フィッシュテール形状の凹部底から凸部先端に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を第１切断位置として算出する第１切断位置算出ステップと、
    　前記読込まれたクロップ部の温度分布から前記クロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出する切断荷重分布算出ステップと、
    　前記算出されたクロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布のうち、前記クロップ部の切断荷重が前記クロップ切断機の切断荷重上限値以下となる位置を第２切断位置として算出する第２切断位置算出ステップと、
    　前記算出された第１切断位置と前記算出された第２切断位置の何れか前記フィッシュテール形状の凹部底からの距離の大きい方を前記クロップ部の切断可能な凹部側切断位置として設定する凹部側切断位置設定ステップと、
    　前記読込まれたクロップ部の形状のうち、前記フィッシュテール形状の凸部先端から凹部底に向けて予め設定された鋼板搬送方向長さの位置を前記クロップ部の切断可能な凸部側切断位置として設定する凸部側切断位置設定ステップと、
    　前記凹部側切断位置と前記凹部側切断位置との間の部分を前記クロップ部の切断位置として設定するクロップ部切断位置設定ステップと
    を備えたことを特徴とする鋼板切断位置設定方法。
  15. 　前記切断荷重算出ステップは、前記読込まれたクロップ部の形状を用いて前記クロップ部内の鋼板搬送方向への切断荷重分布を算出することを特徴とする請求項１４に記載の鋼板切断位置設定方法。
  16. 　前記請求項１４又は１５に記載の鋼板切断位置設定方法で前記鋼板の搬送方向先端部又は搬送方向後端部のクロップ部の形状をフィッシュテール形状とするためにサイジングプレス又は幅圧延機を用いて幅圧下を行うことを特徴とする鋼板製造方法。
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