WO2022091484A1 - 冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法 - Google Patents

冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022091484A1
WO2022091484A1 PCT/JP2021/024962 JP2021024962W WO2022091484A1 WO 2022091484 A1 WO2022091484 A1 WO 2022091484A1 JP 2021024962 W JP2021024962 W JP 2021024962W WO 2022091484 A1 WO2022091484 A1 WO 2022091484A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling
oil
horizontal force
rolling oil
emulsion
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/024962
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昇輝 藤田
美和 大橋
哲矢 荒川
行宏 松原
Original Assignee
Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｊｆｅスチール株式会社 filed Critical Ｊｆｅスチール株式会社
Priority to EP21885607.8A priority Critical patent/EP4238667A4/en
Priority to US18/032,472 priority patent/US20230381844A1/en
Priority to KR1020237014414A priority patent/KR20230076138A/ko
Priority to MX2023004951A priority patent/MX2023004951A/es
Priority to CN202180072267.XA priority patent/CN116528994A/zh
Publication of WO2022091484A1 publication Critical patent/WO2022091484A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0245—Lubricating devices
    • B21B45/0248—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0251—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0245—Lubricating devices
    • B21B45/0248—Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0242—Lubricants
    • 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
    • B21B1/28—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 cold-rolling, e.g. Steckel cold mill

Definitions

  • the present invention relates to a cold rolling facility, a cold rolling method, and a method for manufacturing a metal plate.
  • rolling oil is supplied to the rolling roll.
  • the rolling oil plays a role as a lubricant (lubricating oil) for reducing the friction generated between the rolling target material and the rolling roll.
  • the rolling oil also serves as a coolant for cooling the rolling target material and the rolling roll so that the temperatures of the rolling target material and the rolling roll do not excessively rise due to frictional heat generation and processing heat generated during rolling.
  • a direct refueling method direct method
  • a circulating refueling method recirculation method
  • Patent Documents 1 and 2 propose a method for suppressing the occurrence of chattering due to insufficient lubrication.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a hybrid lubrication method in which a circulating lubrication method for supplying the first rolling oil and a direct lubrication method for supplying a second rolling oil different from the first rolling oil are used.
  • a method of controlling the friction coefficient of the final rolling stand to be the target friction coefficient by controlling the supply amount of rolling oil is described.
  • the inventors of the present invention have found that the thickness of the material to be rolled also fluctuates by the methods described in Patent Documents 1 and 2. Then, as a result of investigating the cause, the horizontal mill vibration generated at a frequency of several tens of Hz (about 30 to 100 Hz) lower than the frequency of the vertical mill vibration (hereinafter, "horizontally” in the present specification. It was found that “mill vibration” is caused by “horizontal vibration” or “horizontal chattering”).
  • the cause of horizontal vibration is a pair of upper and lower intermediate rolls between the work roll and the auxiliary roll (backup roll) in response to cold rolling, which requires high load and high-precision shape control in recent years. It can be mentioned that the number of 6Hi type rolling mills provided is increasing.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cold rolling facility and a cold rolling method capable of suppressing the occurrence of horizontal chattering. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal plate capable of manufacturing the metal plate with a high yield.
  • the inventors of the present invention have diligently studied a method for supplying rolling oil in order to effectively suppress horizontal chattering during cold rolling.
  • the inventors of the present invention appropriately balance the rolling conditions not only with the rolling stand that is the source of chattering but also with the rolling stand adjacent to the upstream side thereof based on a certain standard. It was found that it can be suppressed by keeping it at. Therefore, as a result of a more detailed study on the criteria that specify the rolling conditions for suppressing chattering in the horizontal direction, the ratio of the horizontal force of the rolls acting on the two adjacent rolling stands should be kept within an appropriate range. I came up with the technical idea that horizontal chattering can be suppressed. The present invention has been made based on such findings.
  • the cold rolling equipment includes a cold tandem rolling mill provided with a plurality of rolling stands, and a rolling supply system for supplying rolling oil to the cold tandem rolling mill, and the rolling.
  • the supply system has a first rolling oil supply system for supplying the first emulsion rolling oil and a second rolling oil supply system for supplying a second emulsion rolling oil having a higher concentration than the first emulsion rolling oil, and is described below.
  • a mixed rolling oil in which the first emulsion rolling oil and the second emulsion rolling oil are mixed is supplied to at least a specific rolling stand among the plurality of rolling stands so as to satisfy the formula (1). ..
  • F1 First horizontal force acting in the rolling direction on the roll of the specific rolling stand
  • F2 Rolling on the roll of the upstream rolling stand arranged adjacent to the upstream side of the specific rolling stand. Second horizontal force acting in the direction
  • the mixed rolling oil is supplied to both the specific rolling stand and the upstream rolling stand, and the first horizontal force and the said
  • the mixed rolling oil is supplied to the specific rolling stand, and the mixed rolling oil is supplied to the upstream rolling stand. It should not be done.
  • the mixed rolling oil is supplied to the specific rolling stand and the mixed rolling oil is not supplied to the upstream rolling stand.
  • the cold rolling equipment includes a cold tandem rolling mill provided with a plurality of rolling stands, and a rolling supply system for supplying rolling oil to the cold tandem rolling mill, and the rolling.
  • the supply system has a first rolling oil supply system for supplying the first emulsion rolling oil and a second rolling oil supply system for supplying a second emulsion rolling oil having a higher concentration than the first emulsion rolling oil, and is described below.
  • a mixed rolling oil in which the first emulsion rolling oil and the second emulsion rolling oil are mixed is supplied to at least a specific rolling stand among the plurality of rolling stands so as to satisfy the formula (2).
  • F1 First horizontal force acting on the roll of the specific rolling stand in the rolling direction
  • F3 Third horizontal force specified based on the past rolling performance of the specific rolling stand.
  • the material to be rolled is cold-rolled by the cold rolling equipment according to the present invention.
  • the material to be rolled to be a metal plate is cold-rolled by the cold rolling method according to the present invention to manufacture the metal plate.
  • the cold rolling equipment and the cold rolling method according to the present invention it is possible to suppress the occurrence of horizontal chattering. Further, according to the method for manufacturing a metal plate according to the present invention, the metal plate can be manufactured with a high yield.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a cold rolling facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a supply control unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating a horizontal force.
  • the rolling oil used in the present embodiment may be any petroleum-based or emulsion-based rolling oil.
  • emulsion rolling oil emulsion rolling oil
  • an emulsion rolling oil hereinafter, also simply referred to as “emulsion” will be described as an example of the rolling oil.
  • the emulsion is a mixed liquid in which rolling oil particles are stably suspended in water.
  • the properties of an emulsion are characterized by its concentration and average particle size.
  • the emulsion concentration is the ratio of the oil content mass to the total mass of the emulsion.
  • the average particle size of the emulsion is the average particle size of the rolling oil in the emulsion.
  • a surfactant and emulsify the oil in water it is necessary to add a surfactant and emulsify the oil in water.
  • the amount of the surfactant added is a predetermined amount indicated by the mass concentration (concentration with respect to oil) with respect to the amount of rolling oil.
  • the average particle size of the emulsion is adjusted by applying shearing with a stirrer and a pump.
  • the rolling oil is diluted with warm water or the like to a concentration of about 1 to 5% by mass, and the rolling oil is in an O / W emulsion state in which the oil is dispersed in water using a surfactant (oil droplets in water). Mold rolling oil) can be exemplified.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a cold rolling facility according to an embodiment of the present invention.
  • the steel plate S will be taken as an example of the rolling target material to be rolled by the cold rolling equipment.
  • the material to be rolled can be an aluminum plate or another metal plate.
  • the cold rolling equipment 100 includes a cold tandem rolling mill 200.
  • a tension roll, a deflor, a plate thickness gauge, and a shape gauge are appropriately installed between adjacent rolling stands.
  • the configuration of the cold tandem rolling mill 200, the transfer device for the steel plate S, and the like are not particularly limited, and known techniques may be appropriately applied.
  • Emulsion rolling oil (“emulsion rolling oil” may be simply referred to as “rolling oil” in the following description) is supplied to each rolling stand of the cold tandem rolling mill 200.
  • rolling oil is supplied to the first rolling oil supply system 2 that supplies rolling oil to each rolling stand, and the fourth rolling stand (# 4STD) and the fifth rolling stand (# 5STD).
  • a second rolling oil supply system 14 for supplying is provided.
  • the cold rolling equipment 100 includes a dirty tank (recovery tank) 5 and a clean tank 7 as rolling oil storage tanks, and the rolling oil stored in these rolling oil storage tanks is the first rolling oil supply system 2 and the first. 2 It is supplied to each rolling stand through the rolling oil supply system 14.
  • the rolling oil stored in the clean tank 7 is a rolling oil formed by mixing hot water (diluted water) and a stock solution of rolling oil (a surfactant is added).
  • the mixed hot water and undiluted solution of rolling oil are rolled having a desired average particle size and concentration range by adjusting the number of rotations of the stirring blades of the stirrer 12, that is, by adjusting the degree of stirring. It is considered to be oil.
  • the undiluted solution of rolling oil those used for ordinary cold rolling can be used. For example, one using any of natural fats and oils, fatty acid esters, and hydrocarbon-based synthetic lubricating oils as a base oil can be used. Further, additives used in ordinary cold rolling oils such as oiliness improvers, extreme pressure additives, and antioxidants may be added to these rolling oils.
  • the surfactant added to the rolling oil either an ionic type or a nonionic type may be used, and those used in a normal circulating oil supply system may be used.
  • the undiluted solution of the rolling oil is diluted to a concentration of preferably 2 to 8% by mass, more preferably a concentration of 3 to 6.0% by mass, and the oil is dispersed in water using a surfactant as described above.
  • W emulsion rolling oil may be used.
  • the average particle size is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 3 to 10 ⁇ m.
  • the rolling oil recovered in the dirty tank 5 is supplied to the clean tank 7 via the iron powder removing device 6 including the iron powder amount control device and the like.
  • the rolling oil recovered in the dirty tank 5 contains abrasion powder (iron powder) generated by friction between the rolling roll and the steel plate S. Therefore, the iron powder removing device 6 removes the wear debris so that the oil-melted iron content of the recovered rolling oil becomes the oil-melted iron content allowed as the rolling oil stored in the clean tank 7.
  • the transfer of the emulsion rolling oil from the dirty tank 5 to the clean tank 7 via the iron powder removing device 6 may be performed continuously or intermittently.
  • the iron powder removing device 6 preferably uses a magnet filter such as an electromagnetic filter or a magnet separator to adsorb and remove iron powder, but the method is not limited to this.
  • the iron powder removing device 6 may be a known device using a method such as centrifugation.
  • the undiluted solution of rolling oil is appropriately replenished (supplied) from the undiluted solution tank (not shown) so that the storage level and concentration of the rolling oil in the clean tank 7 are within a predetermined range.
  • hot water for dilution is appropriately replenished (supplied) to the clean tank 7.
  • the storage level and concentration of the first emulsion rolling oil 13 in the clean tank 7 can be measured by a sensor (not shown).
  • a rolled oil crude oil tank 22 and a hot water tank 23 are connected to the emulsion tank 19. Then, the rolled oil crude oil stored in the rolled oil crude oil tank 22 and the hot water stored in the hot water tank 23 are sent into the emulsion tank 19 via a pump and a flow control valve 21 (not shown). , Is mixed by the stirrer 20 in the emulsion tank 19.
  • the conditions of the rolling oil in the emulsion tank 19 are preferably the same as the conditions of the rolling oil in the clean tank 7.
  • the average particle size of the second emulsion rolling oil 15 in the emulsion tank 19 is adjusted to 10 to 30 ⁇ m by adjusting the number of rotations of the stirring blades of the stirrer 20, and the concentration thereof is in the range of 3 to 20% by mass. Adjusted within.
  • the first rolling oil supply system 2 and the second rolling oil supply system 14 both have a dirty tank 5, an iron powder removing device 6, a clean tank 7, and a pump 8 that sucks rolling oil from the clean tank 7.
  • the rolling oil supply system 2 and the second rolling oil supply system 14 are branched on the downstream side of the pump 8.
  • a strainer for removing foreign matter may be arranged between the clean tank 7 and the pump 8.
  • the first rolling oil supply system 2 consists of a first rolling oil pipeline 9 (first rolling oil supply line) having one end connected to the clean tank 7 and the other end of the first rolling oil pipeline 9 (on the rolling mill side). It is provided with five sets of lubricating coolant headers 3 and five sets of cooling coolant headers 4, which are branched and arranged at positions corresponding to each rolling stand. Each lubricating coolant header 3 is arranged on the entrance side of the rolling stand, and by injecting rolling oil as lubricating oil toward the roll bite from the spray nozzles provided in each, rolling oil is applied to the roll bite or work roll. Supply.
  • the cooling coolant header 4 is arranged on the outlet side of the rolling stand, and cools the rolling roll by injecting rolling oil toward the rolling roll from spray nozzles provided in each.
  • the rolling oil in the clean tank 7 is pumped to the first rolling oil pipeline 9 by the pump 8.
  • the rolling oil that is pumped to the first rolling oil pipeline 9 and supplied to each rolling stand is also referred to as the first emulsion rolling oil 13.
  • the first emulsion rolling oil 13 is supplied to the lubricating coolant header 3 and the cooling coolant header 4 arranged in each rolling stand through the first rolling oil pipeline 9, and is sprayed from the spray nozzles provided in each. It has become.
  • the first emulsion rolling oil 13 supplied to the rolling roll is recovered in the oil pan 10 except for the one taken out of the system by the steel plate S or lost due to evaporation, and the dirty tank 5 is passed through the return pipe 11.
  • the rolling oil from which the wear debris has been removed is circulated and supplied to the rolling rolls. That is, the first emulsion rolling oil 13 is circulated and used.
  • the clean tank 7 corresponds to the rolling oil tank for circulation in the conventional circulating oil supply method, and the undiluted solution of the rolling oil is appropriately replenished (supplied) to the clean tank 7 as described above.
  • the second rolling oil supply system 14 includes a second rolling oil pipeline 16 having one end connected to the first rolling oil pipeline 9, a third rolling oil pipeline 24 having one end connected to the emulsion tank 19, and a flow control valve 17.
  • a lubricating coolant header 25 and a mixed rolled oil pipeline 26 having one end connected to the flow control valve 17 and the other end connected to the lubricating coolant header 25 are provided.
  • a rolled oil crude oil tank 22 and a hot water tank 23 are connected to the emulsion tank 19. Then, the rolled oil crude oil stored in the rolled oil crude oil tank 22 and the hot water stored in the hot water tank 23 are sent into the emulsion tank 19 via a pump (not shown) and a flow control valve 21. At the same time, they are mixed by the stirrer 20 in the emulsion tank 19.
  • the rolling oil in the emulsion tank 19 may be referred to as a second emulsion rolling oil 15.
  • the temperature condition of the second emulsion rolling oil 15 is preferably the same as the temperature condition of the first emulsion rolling oil 13. However, from the viewpoint of improving the cooling capacity of the steel sheet S in the subsequent rolling stand, the temperature of the second emulsion rolling oil 15 may be lower than that of the first emulsion rolling oil 13 via a cooling device (not shown). Further, the concentration condition and the particle size condition of the rolling oil in the second emulsion rolling oil 15 do not have to be the same as those in the first emulsion rolling oil 13.
  • the first emulsion rolling oil 13 stored in the clean tank 7 is supplied to the flow control valve 17 through the second rolling oil pipeline 16 by the drive of the pump 8. Further, the second emulsion rolling oil 15 is supplied to the flow rate control valve 17 through the third rolling oil pipeline 24 by the pump 18. Then, the second emulsion rolling oil 15 is mixed with the first emulsion rolling oil 13 in the flow control valve 17, and a mixed rolling oil containing the second emulsion rolling oil 15 containing a predetermined emulsion concentration is formed. The mixed rolling oil is sent to the lubricating coolant header 25 of the 4th and 5th rolling stands through the mixed rolling oil pipeline 26.
  • the lubricating coolant header 25 By branching and arranging the lubricating coolant header 25 on both the front surface side and the back surface side of the steel plate S, it is possible to inject mixed rolling oil of a desired concentration from a plurality of spray nozzles toward both the front and back surfaces of the steel plate S. It is configured in. Subsequently, the rolled oil collected in the oil pan 10 is returned to the dirty tank 5 through the return pipe 11 for circulation use.
  • the flow rate control valve 17 may control the flow rate of the second emulsion rolling oil 15 with respect to the flow rate of the first emulsion rolling oil 13. Further, the second emulsion rolling oil 15 may be directly supplied to the steel sheet S without going through the flow control valve 17 constituting the mixing portion, but more preferably, the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15 are supplied. It is advisable to supply a mixture.
  • the flow rate control valve 17 constitutes a mixing unit in which the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15 are mixed.
  • the opening degree of the flow rate control valve 17 is adjusted according to a command from the supply control unit 27 shown in FIG. 2, and the mixing ratio of the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15 is adjusted by this adjustment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a supply control unit according to an embodiment of the present invention.
  • the supply control unit 27 suppresses the occurrence of fluctuations in the thickness of the steel plate S due to the horizontal vibration when horizontal vibration is detected in one or two adjacent rolling stands.
  • first and second control methods a case where horizontal vibration is detected in one rolling stand will be described as an example of a case where horizontal vibration is detected in the fifth rolling stand.
  • the supply control unit 27 includes a first horizontal force calculation unit 28, a second horizontal force calculation unit 29, a target horizontal force setting unit 30, and a mixing ratio control unit 31.
  • the supply control unit 27 may be built in the cold tandem rolling mill, or may be built in the operation panel connected to the cold tandem rolling mill wirelessly or by wire.
  • the operation panel is an operation member used when the operator himself sets the rolling conditions and the like by the cold tandem rolling mill.
  • horizontal vibration tends to occur in the latter stage of a cold tandem rolling mill where the rolling speed is relatively high and the rolling load is high. Therefore, in the present embodiment, the first horizontal force calculation unit 28 and the second horizontal force calculation unit 29 are provided in the fourth and fifth rolling stands, respectively, but the present invention is not limited to this, and all rolling stands are not limited to this. It may be provided.
  • the first horizontal force calculation unit 28 calculates the horizontal force at the fourth rolling stand (adjacent rolling stand # 4STD).
  • This fourth rolling stand constitutes an upstream rolling stand adjacent to the final rolling stand.
  • the first horizontal force calculation unit 28 measures, for example, the horizontal force acting in the rolling direction of the roll from a sensor or a load cell built in a roll chock, a housing, a project block, or the like.
  • the second horizontal force calculation unit 29 calculates the horizontal force at the fifth rolling stand from the rolling results at the fifth rolling stand (final rolling stand # 5STD). Information acquisition for calculating the horizontal force is performed when the steel plate S is bitten into the fifth rolling stand and rolling is started at the fifth rolling stand.
  • the horizontal force of the 4th rolling stand is specified from the past rolling results as a weak horizontal vibration (based on the past rolling results) that does not affect the plate thickness of the steel plate S.
  • the vibration is smaller than the predetermined first threshold value associated with the fourth rolling stand).
  • the horizontal force of the 5th rolling stand is a horizontal vibration that affects the plate thickness of the steel plate S from the past rolling results (specified based on the past rolling results, a predetermined number associated with the 5th rolling stand. Vibration larger than 2 thresholds).
  • the supply control unit 27 suppresses the plate thickness fluctuation of the steel plate S caused by the horizontal vibration by supplying the mixed rolling oil to the fifth rolling stand.
  • the target horizontal force setting unit 30 is the ratio of the horizontal force F2 calculated by the first horizontal force calculation unit 28 to the horizontal force F1 calculated by the second horizontal force calculation unit 29 (horizontal force ratio F2). / F1) is calculated. Then, the target horizontal force setting unit 30 compares the calculated horizontal force ratio F2 / F1 with the target horizontal force ratio (set horizontal force ratio), and the difference (deviation) is used as a feedback control amount as the mixing ratio control unit 31. Communicate to.
  • the target horizontal force ratio is preferably set within the range of 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the target horizontal force ratio is not limited to 0.6 to 1.4, but it is within the range of the horizontal force ratio from the viewpoint of preventing fluctuations in the concentration of rolling oil recovered by the oil pan 10. ,
  • the horizontal force ratio at which the supply amount of the second emulsion rolling oil 15 to the first emulsion rolling oil 13 is minimized is set as the target horizontal force ratio.
  • the mixing ratio control unit 31 is the rolling oil of the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15 supplied to the inlet side of the fifth rolling stand so that the horizontal force ratio F2 / F1 is within the target range.
  • the mixing ratio is obtained, and the command of the obtained mixing ratio is supplied to the flow control valve 17 of the fifth rolling stand.
  • the second control method is generally the same as the first control method, but the comparison target of the horizontal force ratio is different from that of the first control method. That is, in the first control method, the horizontal force ratio between the fifth rolling stand in which the horizontal vibration affecting the plate thickness of the steel plate S is generated and the fourth rolling stand arranged adjacent to the upstream side thereof is predetermined.
  • the flow rate control valve 17 was controlled so as to be within the range of.
  • the ratio between the current horizontal force F1 of the fifth rolling stand and the target horizontal force (that is, the second threshold value) F3 of the fifth rolling stand specified from the past rolling results (that is, the second threshold value) (The flow control valve 17 of the fifth rolling stand is controlled so that the horizontal force ratio F3 / F1) becomes the target horizontal force ratio.
  • the third control method suppresses the occurrence of fluctuations in the thickness of the steel plate S due to the horizontal vibration when horizontal vibration is detected in two adjacent rolling stands. It is a thing.
  • a case where horizontal vibration is detected at the 4th rolling stand and the 5th rolling stand will be described as an example of a case where horizontal vibration is detected at two adjacent rolling stands.
  • the horizontal vibration of the 4th rolling stand calculated by the 1st horizontal force calculation unit 28 is a value larger than a predetermined first threshold value (large vibration), and the 5th rolling calculated by the 2nd horizontal force calculation unit 29.
  • the supply control unit 27 supplies the mixed rolling oil to the fourth and fifth rolling stands to change the thickness of the steel plate S due to the horizontal vibration.
  • the mixing ratio is a control amount in which the horizontal force of both rolling stands is equal to or less than the threshold value and the horizontal force ratio of both rolling stands is the target horizontal force ratio as a feedback control amount. It is transmitted to the control unit 31.
  • the target horizontal force ratio is preferably set within the range of 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the mixing ratio control unit 31 supplies the first emulsion rolling oil 13 and the first emulsion rolling oil 13 to the inlet side of the fourth and fifth rolling stands so that the horizontal force ratio between the fourth rolling stand and the fifth rolling stand is within the target range. 2
  • the mixing ratio of the emulsion rolling oil 15 is obtained, and the command of the obtained mixing ratio is supplied to the flow control valve 17 of the fifth rolling stand.
  • the fourth control method is generally the same as the third control method, except that the rolling stand for supplying the mixed rolling oil is one of the two rolling stands. That is, if the concentration of the rolling oil recovered by the oil pan 10 fluctuates greatly as described above, not only the consumption of the rolling oil may increase, but also the rolling slip due to excessive lubrication may be induced. To prevent this, even if horizontal vibrations that affect the plate thickness of the steel plate S occur at the two rolling stands, the plate thickness of the steel plate S fluctuates by supplying mixed rolling oil to one of the rolling stands. If it is possible to suppress the above, it is desirable to supply the mixed rolling oil to only one rolling stand.
  • the mixed rolling oil is used for the rolling stand in which the horizontal force having a large absolute value is detected among the horizontal forces calculated by the first horizontal force calculation unit 28 and the second horizontal force calculation unit 29.
  • the mixing ratio control unit 31 supplies the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling to the inlet side of the fifth rolling stand so that the horizontal force ratio between the fourth rolling stand and the fifth rolling stand is within the target range.
  • the mixing ratio of the rolling oil with the oil 15 is obtained, and the command of the obtained mixing ratio is supplied to the flow control valve 17 of the fifth rolling stand.
  • the horizontal force at the rolling stand may be actually measured as described above, or may be calculated from the rolling results. When calculating from the rolling results, it can be calculated by adding up the forces acting on each roll of the rolling stand as shown in FIG. For example, in a 6-stage rolling stand, when the vertical roll position is the target, the horizontal force Fw acting on the work roll during steady rolling is calculated using the following formulas (1) to (4).
  • FOW is the horizontal force due to the roll offset
  • FTW is the force due to the tension difference on the input / output side
  • FFW is the force generated by the bearing resistance
  • P is the rolling load
  • x0 is the offset with the intermediate roll ( IMR ).
  • Amount RI is IMR roll diameter
  • RW is work roll (WR) roll diameter
  • T f is forward tension
  • T b is rear tension
  • ⁇ is in-bearing friction coefficient
  • ⁇ 1 is backup roll (BUR)
  • IMR IMR.
  • the offset angle of, dB is the inner diameter of the BUR bearing
  • DB is the BUR diameter.
  • the roll for calculating the horizontal force is not limited, but it is desirable that it is an intermediate roll or a work roll. Further, the horizontal force of each of the upper and lower rolls may be used, or only one of the upper and lower rolls may be calculated.
  • chattering is unlikely to occur, such as rolling using a soft material that does not cause insufficient lubrication as the rolling target material, rolling at low speed, or rolling at the acceleration / deceleration section, the rolling oil is not adjusted by feedback control. It is also good. That is, in the case where chattering is unlikely to occur, the mixing ratio set for each operating condition or common to all operating conditions where chattering does not occur may be used, resulting in an operating condition in which chattering is likely to occur. The same effect can be obtained even if the feedback control is performed only in this case.
  • the number of rolling stands (stands to be mixed) for supplying the mixed rolling oil mixed with the second emulsion rolling oil 15 may be three or more.
  • the flow control valve 17 may be provided for each rolling stand, or one flow control valve 17 for a plurality of rolling stands. May be provided.
  • one flow rate control valve 17 may be provided for the final (fifth) rolling stand, and one common flow rate control valve 17 may be provided for the third and fourth rolling stands.
  • the horizontal force ratio may be such that the horizontal force ratio between the third rolling stand and the fourth rolling stand and the horizontal force ratio between the fourth rolling stand and the fifth rolling stand are within the range of the target horizontal force ratio.
  • the rolling stand for supplying the mixed rolling oil does not have to include the final rolling stand.
  • the number of rolling stands in the cold tandem rolling mill is not limited to five, and may be a cold tandem rolling mill having four or less rolling stands or six or more rolling stands.
  • the horizontal vibration is detected and calculated, and the mixing ratio control unit 31 controls the flow control valve 17 according to the result to control the rolling oil of the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15.
  • the appropriate mixing ratio may be displayed on a display screen (not shown) or the like, and the flow control valve 17 may be operated by the operator. By being controlled by the operator, the mixing ratio of the rolling oil of the first emulsion rolling oil 13 and the second emulsion rolling oil 15 can be adjusted at the discretion of the operator within an appropriate horizontal force ratio range.
  • the cold tandem rolling mill shown in FIG. 1 is used to roll a material steel sheet for an electromagnetic steel sheet having a base material thickness of 2.0 mm and a plate width of 1000 mm and containing 2.5 mass% Si and 3 mass% Si. Rolling was performed with target rolling speeds of 200 mpm, 600 mmp, 800 mmp, and 1000 mmp up to a finish thickness of 0.300 mm.
  • target rolling speeds 200 mpm, 600 mmp, 800 mmp, and 1000 mmp up to a finish thickness of 0.300 mm.
  • the material steel sheet for electrical steel sheets is hard, and chattering is likely to occur when high load rolling is performed at a low rolling speed or the like.
  • an oily agent and an antioxidant are added in an amount of 1% by mass each to a base oil to which vegetable oil is added based on a synthetic ester oil, and a nonionic surfactant is added as a surfactant.
  • a base oil to which vegetable oil is added based on a synthetic ester oil
  • a nonionic surfactant is added as a surfactant.
  • the first emulsion rolling oil 13 supplied from the first rolling oil supply system 2 and used for circulation was prepared as an emulsion rolling oil having a rolling oil concentration of 3.5% by mass, an average particle diameter of 5 ⁇ m, and a temperature of 55 ° C.
  • Example 1 Comparative Example 1
  • the above 2.5 mass% Si material was used as the rolling target material, the horizontal force with respect to the work roll at the 5th rolling stand was calculated, and the past horizontal force at which chattering did not occur at the 5th rolling stand.
  • the emulsion rolling oil supplied from the first rolling oil supply system 2 and the second rolling oil supply system 14 was mixed.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio between the past horizontal force actual result of the 5th rolling stand and the horizontal force of the 5th rolling stand was 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio of the horizontal force at the 4th rolling stand and the 5th rolling stand was 1.4 or more.
  • Example 2 Comparative Example 2
  • the above 2.5 mass% Si material is used as the rolling target material
  • the horizontal force with respect to the work rolls at the 4th and 5th rolling stands is calculated
  • the first rolling is performed based on the calculated horizontal force ratio.
  • the emulsion rolling oil supplied from the oil supply system 2 and the second rolling oil supply system 14 was mixed.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio to the horizontal force at the 4th and 5th rolling stands was 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio to the horizontal force at the 4th and 5th rolling stands was less than 0.6.
  • Example 3 Comparative Example 3
  • a 3.0 mass% Si material is used as a rolled material, the horizontal force with respect to the work rolls at the 4th and 5th rolling stands is calculated, and the 1st rolling oil supply system is calculated based on the calculated horizontal force ratio. 2 and the emulsion rolling oil supplied from the second rolling oil supply system 14 were mixed.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio to the horizontal force at the 4th and 5th rolling stands was 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio with the horizontal force at the 4th and 5th rolling stands was 1.4 or more.
  • Example 4 Comparative Example 4
  • a 3.0 mass% Si material is used as a rolled material, the horizontal force with respect to the work rolls at the 4th rolling stand and the 5th rolling stand is calculated, and the first rolling oil is calculated based on the calculated ratio of the horizontal forces.
  • the emulsion rolling oil supplied from the supply system 2 and the second rolling oil supply system 14 was mixed.
  • the target horizontal force ratio was set so that the ratio of the horizontal force at the 4th rolling stand and the horizontal force at the 5th rolling stand was 0.6 or more and 1.4 or less.
  • the ratio of the target horizontal force was set so that the ratio of the horizontal force at the 4th rolling stand and the horizontal force at the 5th rolling stand was less than 0.6.
  • the first horizontal force ratio to the work rolls at the 4th rolling stand and the 5th rolling stand is 0.6 or more and 1.4 or less. It was confirmed that the occurrence of chattering can be suppressed by mixing the rolling oil supply system 2 and the emulsion rolling oil supplied from the second rolling oil supply system 14 (Example 2). Further, it was confirmed that the occurrence of chattering can be similarly suppressed even with a high-strength electrical steel sheet having a Si content of 3 mass% (Examples 3 and 4).
  • the horizontal force of the roll acting in the rolling direction of the post-stage rolling stand can be maintained within an appropriate range even in a wide range of rolling speeds and material deformation resistance. It was confirmed that it is possible to stably produce a steel sheet having high productivity, good shape, and plate thickness accuracy.
  • the present invention it is possible to provide a cold rolling facility and a cold rolling method capable of suppressing the occurrence of horizontal chattering. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a metal plate capable of manufacturing a metal plate with a high yield.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本発明に係る冷間圧延設備は、複数の圧延スタンドを備える冷間タンデム圧延機と、冷間圧延タンデム機に圧延油を供給する圧延供給系統と、を備え、圧延供給系統は、第１エマルション圧延油を供給する第１圧延油供給系統と、第１エマルション圧延油より高濃度の第２エマルション圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、を有し、下記数式（１）を満たすように、複数の圧延スタンドの内、少なくとも特定の圧延スタンドに対して、第１エマルション圧延油と第２エマルション圧延油が混合された混合圧延油が供給される。０．６≦Ｆ２／Ｆ１≦１．４…（１）、Ｆ１：前記特定の圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第１水平力、Ｆ２：前記特定の圧延スタンドの上流側に隣接して配置される上流側圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第２水平力

Description

冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法
　本発明は、冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法に関する。
　一般に、鋼板等の圧延対象材を圧延ロールによって冷間圧延する際には、圧延ロールに圧延油が供給される。圧延油は、圧延対象材と圧延ロールとの間に生ずる摩擦を低減させる潤滑剤（潤滑油）としての役割を担う。加えて、圧延油は、圧延時に生ずる摩擦発熱や加工発熱によって圧延対象材及び圧延ロールの温度が過度に上昇しないように圧延対象材及び圧延ロールを冷却する冷却剤としての役割も担う。冷間圧延時における圧延油の供給方式としては、圧延油を循環使用しない直接給油方式（ダイレクト方式）と、圧延油を循環使用する循環給油方式（リサーキュレーション方式）とが知られている。
　ところで、近年、軽量化による燃費抑制等を目的として、高強度でありながら薄ゲージである薄物硬質材のニーズが高まっている。ところが、高負荷となる冷間圧延時に従来の循環給油方式で圧延油を供給すると、潤滑不足になり、チャタリングと呼ばれる鉛直方向へのミル振動が１００Ｈｚ～２００Ｈｚ程度の周波数で発生することがある。チャタリングが発生すると、圧延対象材の厚みが周期的に変動する現象が生じやすくなるので、チャタリングの発生は高付加価値商品の生産性を阻害する要因となる。このような背景から、特許文献１，２には、潤滑不足に起因したチャタリングの発生を抑制する方法が提案されている。具体的には、特許文献１，２には、第１圧延油を供給する循環給油方式と、第１圧延油とは異なる第２圧延油を供給する直接給油方式とのハイブリッド潤滑方式において、第２圧延油の供給量を制御することにより、最終の圧延スタンドの摩擦係数が目標摩擦係数となるように制御する方法が記載されている。
　しかしながら、本発明の発明者らは、特許文献１，２に記載の方法によっても圧延対象材の厚みの変動が発生することを知見した。そして、その原因を調査したところ、鉛直方向のミル振動の周波数よりも低い数十Ｈｚ（３０～１００Ｈｚ程度）の周波数で生ずる水平方向へのミル振動（以下、本明細書において、「水平方向へのミル振動」を「水平振動」或いは「水平方向のチャタリング」と称することもある）に起因していることを知見した。水平振動が生ずる原因としては、近年の高負荷、且つ、高精度の形状制御が求められる冷間圧延に対応して、ワークロールと補助ロール（バックアップロール）との間に上下一対の中間ロールが設けられた６Ｈｉ型の圧延機が増えてきていることが挙げられる。
　圧延機の各種ロールは、それぞれの軸線方向の両端に取り付けられるロールチョックを介して、操作側及び駆動側に配置した左右のハウジングに据え付けられている。この際、ロールの交換作業を容易にするために、ロールチョックとハウジングとの間にはクリアランスが設けられる。ところが、このクリアランスをそのままにした状態で圧延を行うと、圧延時にロールに加わる力によってロールチョックの位置がずれる、いわゆるガタを生じる。このため、一般的には、ロールチョックとハウジングとの間のクリアランスを一方向側に埋めるために、ワークロール及び中間ロールを水平方向にオフセットして配置し、圧延荷重の一部を水平方向に作用させてワークロールの水平方向の位置を安定させている。一方で、高負荷に伴ってワークロールに作用する水平力が大きい、又はガタが解消されない場合は、ワークロールが水平方向に振動して厚みが周期的に変動する現象が生じやすくなる。
特開２００６－２６３７７２号公報 特開２０１３－９９７５７号公報 特開２００７－１５２３５２号公報
　上述した水平振動を解消する手段として、ロールチョックとハウジングとの間に発生するクリアランスを一方向側に埋めるために、ロールチョックとハウジングとの間にガタ吸収装置を配置し、ガタを吸収しながら圧延対象材を圧延することが考えられる（特許文献３参照）。しかしながら、冷間タンデム圧延機では毎分数千リットルの圧延油が供給されているために、ガタ吸収装置を配置したとしても、ガタ吸収装置が劣化・故障することにより水平振動が再発し、根本的な解決には至らない。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、水平方向のチャタリングが発生することを抑制可能な冷間圧延設備及び冷間圧延方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、金属板を歩留まりよく製造可能な金属板の製造方法を提供することにある。
　本発明者の発明者らは、冷間圧延に際し、水平方向のチャタリングを効果的に抑制するための圧延油の供給方法について鋭意検討した。本発明の発明者らは、鉛直方向のチャタリングの抑制に関し、チャタリングの発生源となる圧延スタンドだけでなく、その上流側に隣接する圧延スタンドとの圧延条件のバランスを一定の基準に基づいて適切に保つことで抑制することができるとの知見を有していた。そこで、水平方向のチャタリングを抑制するための圧延条件を規定する基準について、より詳細な検討を行った結果、隣接する２つの圧延スタンドに作用するロールの水平力の比を適切な範囲に保つことにより水平方向のチャタリングを抑制できるとの技術思想を想到するに至った。本発明は、このような知見に基づきなされたものである。
　本発明の第一の態様に係る冷間圧延設備は、複数の圧延スタンドを備える冷間タンデム圧延機と、前記冷間タンデム圧延機に圧延油を供給する圧延供給系統と、を備え、前記圧延供給系統は、第１エマルション圧延油を供給する第１圧延油供給系統と、第１エマルション圧延油より高濃度の第２エマルション圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、を有し、下記数式（１）を満たすように、前記複数の圧延スタンドの内、少なくとも特定の圧延スタンドに対して、前記第１エマルション圧延油と前記第２エマルション圧延油が混合された混合圧延油が供給される。
　０．６≦Ｆ２／Ｆ１≦１．４…（１）
　Ｆ１：前記特定の圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第１水平力
　Ｆ２：前記特定の圧延スタンドの上流側に隣接して配置される上流側圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第２水平力
　前記第１水平力及び前記第２水平力が共に所定の基準値を超える場合、前記特定の圧延スタンド及び前記上流側圧延スタンドの双方に前記混合圧延油が供給され、前記第１水平力及び前記第２水平力の内、前記第１水平力のみが所定の基準値を超える場合は、前記特定の圧延スタンドに前記混合圧延油が供給され、前記上流側圧延スタンドには前記混合圧延油が供給されないとよい。
　前記第１水平力及び前記第２水平力が共に所定の基準値を超える場合、及び前記第１水平力及び前記第２水平力の内、前記第１水平力のみが所定の基準値を超える場合、前記特定の圧延スタンドに前記混合圧延油が供給され、前記上流側圧延スタンドには前記混合圧延油が供給されないとよい。
　本発明の第二の態様に係る冷間圧延設備は、複数の圧延スタンドを備える冷間タンデム圧延機と、前記冷間タンデム圧延機に圧延油を供給する圧延供給系統と、を備え、前記圧延供給系統は、第１エマルション圧延油を供給する第１圧延油供給系統と、第１エマルション圧延油より高濃度の第２エマルション圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、を有し、下記数式（２）を満たすように、前記複数の圧延スタンドの内、少なくとも特定の圧延スタンドに対して、第１エマルション圧延油と第２エマルション圧延油が混合された混合圧延油が供給される。
　０．６≦Ｆ３／Ｆ１≦１．４…（２）
　Ｆ１：前記特定の圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第１水平力
　Ｆ３：前記特定の圧延スタンドの過去の圧延実績に基づいて特定された第３水平力
　本発明に係る冷間圧延方法は、本発明に係る冷間圧延設備により圧延対象材を冷間圧延する。
　本発明に係る金属板の製造方法は、本発明に係る冷間圧延方法により金属板とする圧延対象材を冷間圧延して金属板を製造する。
　本発明に係る冷間圧延設備及び冷間圧延方法によれば、水平方向のチャタリングが発生することを抑制できる。また、本発明に係る金属板の製造方法によれば、金属板を歩留まりよく製造することができる。
図１は、本発明の一実施形態である冷間圧延設備の構成を示す模式図である。 図２は、本発明の一実施形態である供給制御部の構成を示す模式図である。 図３は、水平力の演算方法を説明するための図である。
　以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法について説明する。ここで、本実施形態において用いられる圧延油は、石油系及びエマルション系のいずれの圧延油であってもよい。但し、一般的に、鉄鋼分野の冷間圧延油には高い冷却性能が求められることから、圧延油としてエマルション系の圧延油（エマルション圧延油）が用いられることが多い。このため、以下の実施形態では、圧延油としてエマルション圧延油（以下、単に「エマルション」とも記載する）を例に挙げて説明する。
　なお、エマルションとは、圧延油の粒子が水に安定して懸濁した状態の混合液体をいう。エマルションの性状は、その濃度及び平均粒子径によって特徴づけられる。エマルションの濃度とは、エマルション全質量中の油分質量の比率である。また、エマルションの平均粒子径とは、エマルション中の圧延油の平均粒子径である。また、エマルションを製造するためには界面活性剤を添加し、水中に油を乳化させる必要がある。界面活性剤の添加量は、圧延油量に対する質量濃度（対油濃度）で示される所定量である。そして、界面活性剤の添加後に、撹拌機及びポンプによるせん断を加えることによりエマルションの平均粒子径を調整する。エマルション圧延油としては、圧延油を温水等で濃度１～５質量％程度に希釈すると共に、界面活性剤を用いて水中に油が分散したＯ／Ｗエマルション状態となった圧延油（水中油滴型圧延油）を例示することができる。
〔構成〕
　まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である冷間圧延設備の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である冷間圧延設備の構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、冷間圧延設備によって圧延される圧延対象材として、鋼板Ｓを例に挙げる。但し、圧延対象材は、アルミ板やその他の金属板であっても適用可能である。
　図１に示すように、本発明の一実施形態である冷間圧延設備１００は、冷間タンデム圧延機２００を備えている。冷間タンデム圧延機２００は、鋼板Ｓの入側（図１の紙面に向かって左側）から出側（図１の紙面に向かって右側）に向かって順に第１圧延スタンド～第５圧延スタンド（＃１ＳＴＤ～＃５ＳＴＤ）の５機の圧延スタンドを有している。この冷間タンデム圧延機２００において、隣り合う圧延スタンド間には、図示しないテンションロール及びデフロール、板厚計、形状計が適宜、設置されている。冷間タンデム圧延機２００の構成や鋼板Ｓの搬送装置等は、特に限定されることはなく、適宜公知の技術を適用して構わない。
　冷間タンデム圧延機２００の各圧延スタンドにはエマルション圧延油（以降の説明で「エマルション圧延油」を単に「圧延油」と称することがある）が供給される。本実施形態では、圧延油供給系統として、各圧延スタンドに圧延油を供給する第１圧延油供給系統２と、第４圧延スタンド（＃４ＳＴＤ）及び第５圧延スタンド（＃５ＳＴＤ）に圧延油を供給する第２圧延油供給系統１４とが設けられている。
　冷間圧延設備１００は、圧延油貯留タンクとして、ダーティタンク（回収用タンク）５及びクリーンタンク７を備え、これら圧延油貯留タンクに貯留されている圧延油が第１圧延油供給系統２及び第２圧延油供給系統１４を通って各圧延スタンドに供給される。ダーティタンク５には、各圧延スタンドの下方に配置されたオイルパン１０によって回収された圧延油、すなわち冷間圧延で使用された圧延油が戻り配管１１を通って流入する。
　クリーンタンク７に貯留される圧延油は温水（希釈水）と圧延油の原液（界面活性剤が添加されている）とを混合することで形成された圧延油である。この混合された温水と圧延油の原液は、撹拌機１２の撹拌羽の回転数を調整することによって、つまり撹拌度合を調整することにより、目的とする所望の平均粒子径や濃度範囲を有する圧延油とされる。圧延油の原液としては、通常の冷間圧延に用いられるものを利用できる。例えば天然油脂、脂肪酸エステル、炭化水素系合成潤滑油のいずれかを基油としたものを用いることができる。さらに、これらの圧延油には、油性向上剤、極圧添加剤、酸化防止剤等の通常の冷間圧延油に用いられる添加剤を加えてもよい。また、圧延油に添加される界面活性剤としては、イオン系及び非イオン系のいずれを用いてもよく、通常の循環給油方式のシステムで使用されるものを用いればよい。そして、圧延油の原液を、好ましくは濃度２～８質量％、より好ましくは濃度３～６．０質量％に希釈し、また前述したような界面活性剤を用いて水に油が分散したＯ／Ｗエマルション圧延油とすればよい。なお、その平均粒子径は、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは３～１０μｍとする。
　操業開始以降は、ダーティタンク５に回収された圧延油は、鉄粉量制御装置等からなる鉄粉除去装置６を介してクリーンタンク７に供給される。ダーティタンク５に回収された圧延油には、圧延ロールと鋼板Ｓとの間の摩擦で発生した摩耗粉（鉄粉）が混ざっている。そこで、鉄粉除去装置６は、回収された圧延油の油溶鉄分がクリーンタンク７に貯留される圧延油として許容される油溶鉄分となるように摩耗粉を除去する。鉄粉除去装置６を介したダーティタンク５からクリーンタンク７へのエマルション圧延油の移動は、連続的に行われてもよいし、間欠的に行われてもよい。鉄粉除去装置６としては、電磁フィルターやマグネットセパレータ等のマグネットフィルターを用いて鉄粉を吸着して除去するものが好ましいが、これに限らない。鉄粉除去装置６は、遠心分離等の方法を用いた公知の装置であってもよい。
　ところで、冷間圧延設備１００に供給された圧延油の一部は、鋼板Ｓによって系外に持ち出されたり蒸発によって失われたりする。このため、クリーンタンク７内の圧延油の貯留レベルや濃度が所定の範囲内となるように、圧延油の原液が原液タンク（不図示）から適宜補給（供給）される構成となっている。また、希釈のための温水も適宜クリーンタンク７に補給（供給）される。なお、クリーンタンク７内の第１エマルション圧延油１３の貯留レベルや濃度は不図示のセンサで測定可能となっている。
　エマルションタンク１９には、圧延油原油タンク２２及び温水タンク２３が接続されている。そして、圧延油原油タンク２２に貯蔵されている圧延油原油及び温水タンク２３内に貯蔵されている温水が、不図示のポンプや流量制御弁２１を介してエマルションタンク１９内へ送給されると共に、エマルションタンク１９内で攪拌機２０により混合される。エマルションタンク１９内の圧延油の条件は、クリーンタンク７内の圧延油の条件と同一とすることが好ましい。また、エマルションタンク１９内の第２エマルション圧延油１５の平均粒径は、攪拌機２０の攪拌羽の回転数を調整することにより１０～３０μｍに調整され、その濃度は、３～２０質量％の範囲内に調整される。
　次に、第１圧延油供給系統２及び第２圧延油供給系統１４について詳細に説明する。なお、第１圧延油供給系統２及び第２圧延油供給系統１４は共にダーティタンク５、鉄粉除去装置６、クリーンタンク７、及びクリーンタンク７から圧延油を吸い上げるポンプ８を有し、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４とはポンプ８の下流側で分岐する。以降の説明では分岐点以降の構成を中心に説明する。なお、クリーンタンク７とポンプ８との間に異物除去のためのストレーナを配置してもよい。
［第１圧延油供給系統］
　第１圧延油供給系統２は、クリーンタンク７に一端部を接続した第１圧延油管路９（第１圧延油供給ライン）と、第１圧延油管路９の他端部（圧延機側）で分岐して、各圧延スタンドに対応する位置にそれぞれ配置された５組の潤滑用クーラントヘッダー３及び５組の冷却用クーラントヘッダー４を備えている。各潤滑用クーラントヘッダー３は、圧延スタンドの入側に配置され、それぞれに設けられたスプレーノズルからロールバイトに向けて潤滑油としての圧延油を噴射することにより、ロールバイトやワークロールに圧延油を供給する。冷却用クーラントヘッダー４は、圧延スタンドの出側に配置され、それぞれに設けられたスプレーノズルから圧延ロールに向けて圧延油を噴射することにより、圧延ロールを冷却する。
　この構成によって、第１圧延油供給系統２では、クリーンタンク７内の圧延油が、ポンプ８によって第１圧延油管路９に圧送される。以降、第１圧延油管路９に圧送され、各圧延スタンドに供給される圧延油を第１エマルション圧延油１３とも称する。第１エマルション圧延油１３は、第１圧延油管路９を通じて各圧延スタンドに配置された潤滑用クーラントヘッダー３及び冷却用クーラントヘッダー４に供給され、それぞれに設けられたスプレーノズルから噴射される構成となっている。また、圧延ロールに供給された第１エマルション圧延油１３は、鋼板Ｓによって系外に持ち出されたり蒸発によって失われたりしたものを除いて、オイルパン１０で回収され、戻り配管１１を通じてダーティタンク５内に戻される。その後、ダーティタンク５内に貯留されたエマルション圧延油の一部が、上述の通り、冷間圧延により発生したエマルション圧延油中の油溶鉄分の一定量を除去するために、鉄粉除去装置６を介してクリーンタンク７内に戻される。
　以上の第１圧延油供給系統２の構成によって、摩耗粉の除去処理が行われた圧延油が圧延ロールに対し循環供給されることになる。すなわち、第１エマルション圧延油１３は循環使用される。ここで、クリーンタンク７が従来の循環給油方式での循環用の圧延油タンクに対応し、上述のように適宜クリーンタンク７に圧延油の原液が補給（供給）される。
［第２圧延油供給系統］
　第２圧延油供給系統１４は、一端部を第１圧延油管路９に接続した第２圧延油管路１６と、一端部をエマルションタンク１９に接続した第３圧延油管路２４と、流量制御弁１７と、潤滑用クーラントヘッダー２５と、一端が流量制御弁１７に接続され、他端が潤滑用クーラントヘッダー２５に接続される混合圧延油管路２６と、を備えている。
　エマルションタンク１９には、圧延油原油タンク２２及び温水タンク２３が接続されている。そして、圧延油原油タンク２２に貯蔵されている圧延油原油及び温水タンク２３内に貯蔵されている温水が、ポンプ（不図示）及び流量制御弁２１を介してエマルションタンク１９内へ送給されると共に、エマルションタンク１９内で攪拌機２０により混合される。以降の説明でエマルションタンク１９内の圧延油を第２エマルション圧延油１５と称することもある。
　第２エマルション圧延油１５の温度条件は、第１エマルション圧延油１３の温度条件と同一条件とすることが好ましい。もっとも、後段の圧延スタンドでの鋼板Ｓの冷却能を向上させる観点から、図示しない冷却装置を介して第２エマルション圧延油１５の温度を第１エマルション圧延油１３よりも低温としてもよい。また、第２エマルション圧延油１５における圧延油の濃度条件及び粒径条件は、第１エマルション圧延油１３と同一である必要は無い。
　クリーンタンク７に貯留されている第１エマルション圧延油１３は、ポンプ８の駆動によって、第２圧延油管路１６を通じて流量制御弁１７に供給される。また、第２エマルション圧延油１５は、ポンプ１８により第３圧延油管路２４を通じて流量制御弁１７に供給される。そして、第２エマルション圧延油１５は、流量制御弁１７内で第１エマルション圧延油１３と混合され、所定のエマルション濃度を含有した第２エマルション圧延油１５を含む混合圧延油が形成される。その混合圧延油が、混合圧延油管路２６を通じて第４及び第５圧延スタンドの潤滑用クーラントヘッダー２５に送られる。潤滑用クーラントヘッダー２５は、鋼板Ｓの表面側及裏面側の両方に分岐して配置されることで、鋼板Ｓの表裏両面に向けて複数のスプレーノズルから所望の濃度の混合圧延油を噴射可能に構成されている。続いて、オイルパン１０に回収された圧延油が戻り配管１１を通じてダーティタンク５内に戻されることで循環使用される。
　なお、流量制御弁１７は、第１エマルション圧延油１３の流量に対する第２エマルション圧延油１５の流量を制御するものであってもよい。また、混合部を構成する流量制御弁１７を介さずに第２エマルション圧延油１５を直接鋼板Ｓに供給してもよいが、より好ましくは第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５を混合したものを供給するとよい。
　以上の通り、流量制御弁１７は、第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５とを混合する混合部を構成する。流量制御弁１７の開度は、図２に示す供給制御部２７からの指令に応じて調整され、この調整によって第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５の混合比が調整される。
〔混合圧延油の供給制御方法〕
　次に、図２を参照して、供給制御部による混合圧延油の供給制御方法（混合比の制御方法）について説明する。
　図２は、本発明の一実施形態である供給制御部の構成を示す模式図である。なお、供給制御部２７は、１機又は隣接する２機の圧延スタンドにおいて水平振動が検出された場合に、水平振動に起因した鋼板Ｓの板厚変動の発生を抑制するものである。以下、第１及び第２制御方法として、第５圧延スタンドで水平振動が検出された場合を例として１機の圧延スタンドに水平振動が検出された場合について説明する。
［第１制御方法］
　図２に示すように、供給制御部２７は、第１水平力演算部２８、第２水平力演算部２９、目標水平力設定部３０、及び混合比制御部３１を備えている。なお、供給制御部２７は冷間タンデム圧延機に内蔵されていてもよいし、冷間タンデム圧延機と無線又は有線にて接続された操作盤に内蔵されていてもよい。ここで、操作盤は、冷間タンデム圧延機による圧延条件等をオペレータ自身が設定する際に用いられる操作部材である。また、一般に、水平振動は、相対的に圧延速度が速く、圧延負荷が高負荷となる冷間タンデム圧延機の後段で発生しやすい。このため、本実施形態では第１水平力演算部２８及び第２水平力演算部２９をそれぞれ第４及び第５圧延スタンドに設けているが、これに限られるものではなく、全ての圧延スタンドに設けてもよい。
　第１制御方法では、第１水平力演算部２８が、第４圧延スタンド（隣接圧延スタンド♯４ＳＴＤ）での水平力を演算する。この第４圧延スタンドは、最終圧延スタンドに隣接して上流側圧延スタンドを構成している。第１水平力演算部２８は、例えば、ロールチョックやハウジング、プロジェクトブロック等に内蔵されたセンサやロードセルからロールの圧延方向に作用する水平力を測定する。
　第２水平力演算部２９は、第１水平力演算部２８と同様、第５圧延スタンド（最終圧延スタンド♯５ＳＴＤ）における圧延実績から第５圧延スタンドでの水平力を演算する。なお、水平力の演算のための情報取得は、第５圧延スタンドに鋼板Ｓが噛み込まれて第５圧延スタンドで圧延が開始される際に行われる。
　ここで、各圧延スタンドの水平力の内、第４圧延スタンドの水平力は、過去の圧延実績から鋼板Ｓの板厚に影響を与えない程度の弱い水平振動（過去の圧延実績に基づき特定される、第４圧延スタンドに対応付けられた所定の第１閾値より小さい振動）である。また、第５圧延スタンドの水平力は、過去の圧延実績から鋼板Ｓの板厚に影響を与える水平振動（過去の圧延実績に基づき特定される、第５圧延スタンドに対応付けられた所定の第２閾値より大きい振動）である。
　この場合、供給制御部２７は、第５圧延スタンドに混合圧延油を供給することで水平振動に起因する鋼板Ｓの板厚変動を抑制する。具体的には、目標水平力設定部３０が、第１水平力演算部２８により演算された水平力Ｆ２と第２水平力演算部２９により演算された水平力Ｆ１との比（水平力比Ｆ２／Ｆ１）を算出する。そして、目標水平力設定部３０は、算出された水平力比Ｆ２／Ｆ１と目標水平力比（設定水平力比）とを比較し、その差分（偏差）をフィードバック制御量として混合比制御部３１に伝達する。なお、目標水平力比は０．６以上１．４以下の範囲内で設定することが好ましい。
　水平力比Ｆ２／Ｆ１が上記範囲を超えると、第５圧延スタンドと第４圧延スタンドにおける圧延スタンド間の張力変動が不安定化し、発散することでチャタリングが発生しやすくなる。目標水平力比を０．６～１．４の何れとするかは限られるものではないが、オイルパン１０によって回収される圧延油の濃度の変動を防ぐ観点から、水平力比の範囲の内、第１エマルション圧延油１３に対する第２エマルション圧延油１５の供給量が最小となる水平力比を目標水平力比として設定する。
　混合比制御部３１は、水平力比Ｆ２／Ｆ１が目標範囲内となるように、第５圧延スタンドの入側に供給する第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５との圧延油の混合比を求め、求めた混合比の指令を第５圧延スタンドの流量制御弁１７に供給する。
［第２制御方法］
　第２制御方法は、第１制御方法と概ね共通するが、水平力比の比較対象が第１制御方法と異なる。すなわち、第１制御方法では、鋼板Ｓの板厚に影響を与える水平振動が生じている第５圧延スタンドとその上流側に隣接して配置されている第４圧延スタンドとの水平力比が所定の範囲内となるように流量制御弁１７を制御した。これに対して、第２制御方法では、第５圧延スタンドの現在の水平力Ｆ１と過去の圧延実績から特定される第５圧延スタンドの目標水平力（すなわち上記第２閾値）Ｆ３との比（水平力比Ｆ３／Ｆ１）が目標水平力比となるように第５圧延スタンドの流量制御弁１７を制御する。
［第３制御方法］
　第３制御方法は、第１及び第２制御方法とは異なり、隣接する２機の圧延スタンドにおいて水平振動が検出された場合に、水平振動に起因した鋼板Ｓの板厚変動の発生を抑制するものである。以下、第３の制御方法として、第４圧延スタンド及び第５圧延スタンドにて水平振動が検出された場合を例に隣接する２機の圧延スタンドに水平振動が検出された場合について説明する。
　すなわち、第１水平力演算部２８により演算された第４圧延スタンドの水平振動が所定の第１閾値より大きい値（大きい振動）であり、第２水平力演算部２９により演算された第５圧延スタンドの水平振動が所定の第２閾値より大きい値である場合、供給制御部２７は、第４及び第５圧延スタンドに混合圧延油を供給することで水平振動に起因する鋼板Ｓの板厚変動を抑制する。具体的には、目標水平力設定部３０は、両圧延スタンドの水平力がそれぞれ閾値以下となり、且つ、両圧延スタンドの水平力比が目標水平力比となる制御量をフィードバック制御量として混合比制御部３１に伝達する。目標水平力比は、第２制御方法と同様、０．６以上１．４以下の範囲内で設定することが好ましい。混合比制御部３１は、第４圧延スタンドと第５圧延スタンドとの水平力比が目標範囲となるように、第４及び第５圧延スタンドの入側に供給する第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５の混合比を求め、求めた混合比の指令を第５圧延スタンドの流量制御弁１７に供給する。
［第４制御方法］
　第４制御方法は第３制御方法と概ね共通するが、混合圧延油を供給する圧延スタンドが、２機の圧延スタンドの内、一方の圧延スタンドである点で異なる。すなわち、上述したようにオイルパン１０により回収される圧延油の濃度が大きく変動すると、圧延油の消費量の増加を招くだけでなく、潤滑過多に伴う圧延スリップを誘発する恐れがある。これを防ぐには、２機の圧延スタンドにおいて鋼板Ｓの板厚に影響を与える水平振動が生じていても、一方の圧延スタンドに対して混合圧延油を供給することで鋼板Ｓの板厚変動を抑制できるのであれば、一方の圧延スタンドに対してのみ混合圧延油を供給することが望ましい。
　そこで、本制御方法では、第１水平力演算部２８及び第２水平力演算部２９により演算された水平力の内、絶対値が大きい水平力が検出された圧延スタンドに対して、混合圧延油を供給する。すなわち、目標水平力設定部３０は、両圧延スタンドの水平力比が目標水平力比となる制御量をフィードバック制御量として混合比制御部３１に伝達する。混合比制御部３１は、第４圧延スタンドと第５圧延スタンドとの水平力比が目標範囲となるように、第５圧延スタンドの入側に供給する第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５との圧延油の混合比を求め、求めた混合比の指令を第５圧延スタンドの流量制御弁１７に供給する。
　なお、圧延スタンドにおける水平力の演算は上記のように実測しても良いし、圧延実績より演算しても良い。圧延実績より演算する場合は、図３に示すように圧延スタンドの各ロールに作用する力を合算することで演算することができる。例えば、６段圧延スタンドにおいて、上下ロール位置が対象である場合、以下に示す数式（１）～（４）を用いて定常圧延時のワークロールに作用する水平力Ｆｗを演算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、ＦＯＷはロールオフセットに伴う水平力、ＦＴＷは入出側張力差に伴う力、ＦＦＷは軸受抵抗により発生する力、Ｐは圧延荷重、ｘ０は中間ロール（ＩＭＲ）とのオフセット量、ＲＩはＩＭＲロール径、ＲＷはワークロール（ＷＲ）ロール径、Ｔｆは前方張力、Ｔｂは後方張力、μは軸受内摩擦係数、θ１はバックアップロール（ＢＵＲ）とＩＭＲとのオフセット角度、ｄＢはＢＵＲ軸受内直径、ＤＢはＢＵＲ直径を示す。
　なお、水平力を演算するロールは限定されないが、中間ロールやワークロールであることが望ましい。また、上下ロール個別の水平力を用いてもよいし、上下片方のロールのみを演算してもよい。また、潤滑不足が生じない軟質材を圧延対象材とした圧延や、低速圧延時、加減速部での圧延等、チャタリングが発生しにくいケースの場合は、フィードバック制御による圧延油の調整を行わなくともよい。すなわち、チャタリングが発生しにくいケースにおいては操業条件毎に設定された、或いは、チャタリングが発生しない全ての操業条件に共通する混合比を使用することとしてもよく、チャタリングが発生しやすい操業条件となった場合にのみフィードバック制御を実施しても同様の効果が得られる。
　また、第２エマルション圧延油１５を混合した混合圧延油を供給する圧延スタンド（混合対象スタンド）は３機以上であってもよい。潤滑用クーラントヘッダー２５が３機以上の圧延スタンドの各入側に設けられる場合、流量制御弁１７は圧延スタンド毎に設けられてもよいし、複数の圧延スタンドに対して１つの流量制御弁１７が設けられてもよい。例えば、最終（第５）圧延スタンドに対しては１つの流量制御弁１７が設けられ、第３及び第４圧延スタンドに対しては共通する１つの流量制御弁１７が設けられてもよい。この場合、水平力比は第３圧延スタンドと第４圧延スタンドの水平力比及び第４圧延スタンドと第５圧延スタンドとの水平力比が目標水平力比の範囲内であればよい。また、混合圧延油を供給する圧延スタンドには、最終圧延スタンドが含まれなくてもよい。また、冷間タンデム圧延機における圧延スタンドの機数は、５機に限られるものではなく、４機以下、或いは６機以上の圧延スタンドを有する冷間タンデム圧延機であってもよい。
　また、上記実施形態では水平振動を検出、演算し、この結果に応じて混合比制御部３１が流量制御弁１７を制御して第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５との圧延油の混合比を適切な混合比にすることとしたが、適切な混合比を不図示の表示画面等に表示し、流量制御弁１７の操作はオペレータにより行われることとしてもよい。オペレータにより制御されることで適切な水平力比の範囲内でオペレータの裁量により第１エマルション圧延油１３と第２エマルション圧延油１５との圧延油の混合比を調整することができる。
　以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
　本実施例では、図１に示す冷間タンデム圧延機を用いて母材厚２．０ｍｍ、板幅１０００ｍｍの２．５ｍａｓｓ％Ｓｉ及び３ｍａｓｓ％Ｓｉを含有する電磁鋼板用の素材鋼板を圧延対象材として仕上げ厚０．３００ｍｍまで、目標圧延速度を２００ｍｐｍ、６００ｍｐｍ、８００ｍｐｍ、１０００ｍｐｍとして圧延した。ここで、電磁鋼板用の素材鋼板は硬質であり、低い圧延速度等で高負荷な圧延となった場合にチャタリングが発生しやすいことがわかっている。圧延油の原液としては、合成エステル油をベースに植物油脂が添加された基油に対して、油性剤及び酸化防止剤をそれぞれ１質量％ずつ添加し、また界面活性剤としてノニオン系界面活性剤を対油濃度で３質量％だけ添加したものを使用した。第１圧延油供給系統２から供給されて循環使用される第１エマルション圧延油１３は、圧延油の濃度３．５質量％、平均粒子径５μｍ、温度５５℃のエマルション圧延油に調製した。
［実施例１，比較例１］
　実施例１では、上記の２．５ｍａｓｓ％Ｓｉ素材を圧延対象材とし、第５圧延スタンドでのワークロールに対する水平力を算出し、第５圧延スタンドにてチャタリングが発生しなかった過去の水平力実績との比に基づいて、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合した。目標水平力比は、第５圧延スタンドの過去水平力実績と第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６以上１．４以下となるように設定した。一方、比較例１では、第４圧延スタンドと第５圧延スタンドでの水平力との比が１．４以上となるように目標水平力比を設定した。
［実施例２，比較例２］
　実施例２では、上記の２．５ｍａｓｓ％Ｓｉ素材を圧延対象材とし、第４及び第５圧延スタンドでのワークロールに対する水平力を算出し、算出された水平力比に基づいて、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合した。目標水平力比は、第４及び第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６以上１．４以下となるように設定した。一方、比較例２では、第４及び第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６未満となるように目標水平力比を設定した。
［実施例３，比較例３］
　実施例３では、３．０ｍａｓｓ％Ｓｉ素材を圧延材とし、第４及び第５圧延スタンドでのワークロールに対する水平力を算出し、算出された水平力比に基づいて、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合した。目標水平力比は、第４及び第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６以上１．４以下となるように設定した。一方、比較例３では、第４及び第５圧延スタンドでの水平力との比が１．４以上となるように目標水平力比を設定した。
［実施例４，比較例４］
　実施例４では、３．０ｍａｓｓ％Ｓｉ素材を圧延材とし、第４圧延スタンド及び第５圧延スタンドでのワークロールに対する水平力を算出し、算出された水平力の比に基づいて第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合した。目標水平力比は、第４圧延スタンドでの水平力と第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６以上１．４以下となるように設定した。一方、比較例４では、第４圧延スタンドでの水平力と第５圧延スタンドでの水平力との比が０．６未満となるように目標水平力の比を設定した。
＜評価＞
　以上のような圧延油供給を行って、各実施例及び比較例における低速から高速圧延を実施した場合の第４圧延スタンドと第５圧延スタンドのワークロールに作用した水平力の比とチャタリングの発生状況を確認した。その結果を以下の表１に示す。なお、表中における〇、△、×は以下のことを指す。
〇：コイル全長にわたってチャタリング発生なし
△：コイル全長の一部に軽度のチャタリング発生（微小な板厚変動が発生）
×：チャタリング発生（過大な板厚変動が発生）
　表１に示すように、Ｓｉ含有量が２．５ｍａｓｓ％の鋼板に対する冷間圧延では、圧延スタンドでのワークロールに対する現在の水平力とチャタリングが発生しなかった過去水平力の実績値との比が０．６以上１．４以下となるように、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合することにより、チャタリングの発生が抑制できることが確認された（実施例１）。
　また、Ｓｉ含有量が２．５ｍａｓｓ％の鋼板に対する冷間圧延では、第４圧延スタンドと第５圧延スタンドでのワークロールに対する水平力比が０．６以上１．４以下となるように第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合することにより、チャタリングの発生が抑制できることが確認された（実施例２）。さらに、Ｓｉ含有量が３ｍａｓｓ％の高強度電磁鋼板でも同様にチャタリングの発生を抑制できることが確認された（実施例３，４）。
　これに対して、水平力比が０．６未満又は１．４を超えた場合には、チャタリングが大量に発生し、表面品質及び板厚精度が低下することが確認された（比較例１～４）。
　以上のことから、本発明に基づく潤滑油供給方法を用いることにより、広範な圧延速度及び材料変形抵抗においても、後段圧延スタンドの圧延方向に作用するロールの水平力を適正な範囲に続けることが可能であり、安定して高い生産性と良好な形状、及び板厚精度を有する鋼板を製造できることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
　本発明によれば、水平方向のチャタリングが発生することを抑制可能な冷間圧延設備及び冷間圧延方法を提供することができる。また、本発明によれば、金属板を歩留まりよく製造可能な金属板の製造方法を提供することができる。
　２　第１圧延油供給系統
　３　潤滑用クーラントヘッダー
　４　冷却用クーラントヘッダー
　５　ダーティタンク（回収用タンク）
　６　鉄粉除去装置
　７　クリーンタンク（貯留タンク）
　８　ポンプ
　９　第１圧延油管路
　１０　オイルパン
　１１　戻り配管
　１３　第１エマルション圧延油
　１４　第２圧延油供給系統
　１５　第２エマルション圧延油
　１６　第２圧延油管路
　１７　流量制御弁（混合部）
　１８　ポンプ
　１９　エマルションタンク
　２０　攪拌機
　２１　流量制御弁
　２２　圧延油原油タンク
　２３　温水タンク
　２４　第３圧延油管路
　２５　潤滑用クーラントヘッダー
　２６　混合圧延油管路
　２７　供給制御部
　２８　第１水平力演算部
　２９　第２水平力演算部
　３０　目標水平力設定部
　３１　混合比制御部
　Ｓ　鋼板

Claims (6)

  1. 　複数の圧延スタンドを備える冷間タンデム圧延機と、
    　前記冷間タンデム圧延機に圧延油を供給する圧延供給系統と、を備え、
    　前記圧延供給系統は、第１エマルション圧延油を供給する第１圧延油供給系統と、第１エマルション圧延油より高濃度の第２エマルション圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、を有し、
    　下記数式（１）を満たすように、前記複数の圧延スタンドの内、少なくとも特定の圧延スタンドに対して、前記第１エマルション圧延油と前記第２エマルション圧延油が混合された混合圧延油が供給される、冷間圧延設備。
    　０．６≦Ｆ２／Ｆ１≦１．４…（１）
    　Ｆ１：前記特定の圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第１水平力
    　Ｆ２：前記特定の圧延スタンドの上流側に隣接して配置される上流側圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第２水平力
  2. 　前記第１水平力及び前記第２水平力が共に所定の基準値を超える場合、前記特定の圧延スタンド及び前記上流側圧延スタンドの双方に前記混合圧延油が供給され、
    　前記第１水平力及び前記第２水平力の内、前記第１水平力のみが所定の基準値を超える場合は、前記特定の圧延スタンドに前記混合圧延油が供給され、前記上流側圧延スタンドには前記混合圧延油が供給されない、請求項１に記載の冷間圧延設備。
  3. 　前記第１水平力及び前記第２水平力が共に所定の基準値を超える場合、及び前記第１水平力及び前記第２水平力の内、前記第１水平力のみが所定の基準値を超える場合、前記特定の圧延スタンドに前記混合圧延油が供給され、前記上流側圧延スタンドには前記混合圧延油が供給されない、請求項１に記載の冷間圧延設備。
  4. 　複数の圧延スタンドを備える冷間タンデム圧延機と、
    　前記冷間タンデム圧延機に圧延油を供給する圧延供給系統と、を備え、
    　前記圧延供給系統は、第１エマルション圧延油を供給する第１圧延油供給系統と、第１エマルション圧延油より高濃度の第２エマルション圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、を有し、
    　下記数式（２）を満たすように、前記複数の圧延スタンドの内、少なくとも特定の圧延スタンドに対して、第１エマルション圧延油と第２エマルション圧延油が混合された混合圧延油が供給される、冷間圧延設備。
    　０．６≦Ｆ３／Ｆ１≦１．４…（２）
    　Ｆ１：前記特定の圧延スタンドが備えるロールに対して圧延方向に作用する第１水平力
    　Ｆ３：前記特定の圧延スタンドの過去の圧延実績に基づいて特定された第３水平力
  5. 　請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の冷間圧延設備により圧延対象材を冷間圧延する、冷間圧延方法。
  6. 　請求項５に記載の冷間圧延方法により金属板とする圧延対象材を冷間圧延して金属板を製造する、金属板の製造方法。
PCT/JP2021/024962 2020-10-29 2021-07-01 冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法 WO2022091484A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21885607.8A EP4238667A4 (en) 2020-10-29 2021-07-01 COLD ROLLING EQUIPMENT, COLD ROLLING PROCESSES AND MANUFACTURING PROCESSES FOR METAL SHEET
US18/032,472 US20230381844A1 (en) 2020-10-29 2021-07-01 Cold rolling facility, cold rolling method, and manufacturing method of metal plate
KR1020237014414A KR20230076138A (ko) 2020-10-29 2021-07-01 냉간 압연 설비, 냉간 압연 방법 및, 금속판의 제조 방법
MX2023004951A MX2023004951A (es) 2020-10-29 2021-07-01 Instalacion para laminado en frio, metodo para laminar en frio y metodo para fabricar una placa metalica.
CN202180072267.XA CN116528994A (zh) 2020-10-29 2021-07-01 冷轧设备、冷轧方法及金属板的制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020181050A JP7020530B1 (ja) 2020-10-29 2020-10-29 冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法
JP2020-181050 2020-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022091484A1 true WO2022091484A1 (ja) 2022-05-05

Family

ID=80948517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/024962 WO2022091484A1 (ja) 2020-10-29 2021-07-01 冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230381844A1 (ja)
EP (1) EP4238667A4 (ja)
JP (1) JP7020530B1 (ja)
KR (1) KR20230076138A (ja)
CN (1) CN116528994A (ja)
MX (1) MX2023004951A (ja)
WO (1) WO2022091484A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6276183B1 (en) * 1998-09-14 2001-08-21 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method to reduce and eliminate vibrations in a rolling stand and relative device
JP2005297025A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Kobe Steel Ltd タンデム圧延装置のチャタリング予測方法及び制御方法
JP2006263772A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Jfe Steel Kk 冷間圧延における圧延油供給方法および装置
JP2007152352A (ja) 2005-11-30 2007-06-21 Jfe Steel Kk 圧延機
JP2008212974A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Jfe Steel Kk 圧延機
JP2013099757A (ja) 2011-11-08 2013-05-23 Jfe Steel Corp 冷間圧延方法及び金属板の製造方法
JP2020138218A (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 Ｊｆｅスチール株式会社 金属帯の冷間圧延方法および冷間圧延設備

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4910771B2 (ja) * 2007-02-28 2012-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 金属板の冷間圧延方法
DE102018209863A1 (de) * 2018-06-19 2019-12-19 Sms Group Gmbh Verfahren und Walzgerüst zum Walzen von Walzgut

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6276183B1 (en) * 1998-09-14 2001-08-21 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method to reduce and eliminate vibrations in a rolling stand and relative device
JP2005297025A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Kobe Steel Ltd タンデム圧延装置のチャタリング予測方法及び制御方法
JP2006263772A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Jfe Steel Kk 冷間圧延における圧延油供給方法および装置
JP2007152352A (ja) 2005-11-30 2007-06-21 Jfe Steel Kk 圧延機
JP2008212974A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Jfe Steel Kk 圧延機
JP2013099757A (ja) 2011-11-08 2013-05-23 Jfe Steel Corp 冷間圧延方法及び金属板の製造方法
JP2020138218A (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 Ｊｆｅスチール株式会社 金属帯の冷間圧延方法および冷間圧延設備

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4238667A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4238667A4 (en) 2024-04-10
MX2023004951A (es) 2023-05-17
EP4238667A1 (en) 2023-09-06
KR20230076138A (ko) 2023-05-31
JP2022071919A (ja) 2022-05-17
JP7020530B1 (ja) 2022-02-16
US20230381844A1 (en) 2023-11-30
CN116528994A (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5942386B2 (ja) 冷間圧延方法及び金属板の製造方法
US6497127B2 (en) Method for supplying rolling oil for cold rolling
JP4905056B2 (ja) 金属板の冷間圧延方法及び冷間タンデム圧延機
JP3815425B2 (ja) 冷間圧延方法
JP4715564B2 (ja) 冷間圧延方法
JP5104389B2 (ja) 冷間圧延ロールの冷却方法および鋼板の冷間圧延方法ならびに冷間圧延ロールの冷却装置
WO2022091484A1 (ja) 冷間圧延設備、冷間圧延方法、及び金属板の製造方法
JP4797730B2 (ja) 冷間圧延方法
JP4910771B2 (ja) 金属板の冷間圧延方法
JP3402217B2 (ja) 冷間圧延方法
EP4005694B1 (en) Rolling method, production method for metal sheet, and rolling device
JP4924398B2 (ja) 冷間圧延における潤滑油供給方法
JP2001321809A (ja) 鋼帯の冷間圧延方法
JP4830888B2 (ja) 金属板の冷間圧延方法および冷間タンデム圧延機
WO1999051369A1 (en) Process for adjusting lubricant oil droplet size in an aluminum rolling mill
JP6295976B2 (ja) 調質圧延方法
JP2010227959A (ja) 冷間圧延における圧延油の供給方法
JP5463640B2 (ja) 冷間圧延ライン
JP5239694B2 (ja) 冷間圧延機列、冷間圧延ライン、金属板の冷間圧延方法、ならびに、冷延金属板の製造方法
WO2023007378A1 (en) Device & method for rolling a steel strip
JP2001025812A (ja) 冷間圧延鋼板の製造方法
JP2011056577A (ja) 圧延油の供給方法およびタンデム式冷間圧延機
Cook METAL ROLLING PRINCIPLES
JP2008229654A (ja) 金属板の冷間圧延方法
JP2010023076A (ja) 耐ヒートスクラッチ性に優れた冷間圧延方法および冷間圧延装置、ならびに耐ヒートスクラッチ性に優れた冷延金属板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21885607

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18032472

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180072267.X

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237014414

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021885607

Country of ref document: EP

Effective date: 20230530