JPH024373B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２層クラツド金属板の熱間矯正装置
に関する。

［従来の技術］ 一般に、厚板圧延においては、仕上げ圧延機で
生じた反りをホツトレベラーによつて熱間矯正
し、さらにクーリングテーブルで生ずる反りをコ
ールドレベラーによつて冷間矯正している。

ところで、第６図に示すように、母材１Ａと、
合わせ材１Ｂからなる２層クラツド鋼板等の２層
クラツド金属板１の製造工程においては、母材１
Ａと合わせ材１Ｂの線膨張率の差により、圧延終
了から急激に生ずる金属板の温度降下に伴つて、
金属板１の幅方向、長手方向ともに第７図に示す
ような大きな反りを生ずる。金属板１に生ずる反
り量は、母材１Ａ、合わせ材１Ｂの材質、板厚、
板幅、クラツド比によるが、たとえば母材１Ａが
低炭素鋼、合わせ材１Ｂがオーステナイトステン
レス鋼である場合に、ステンレス鋼側に300〜400
mmの深さで凹状をなすことがある。

すなわち、２層クラツド金属板１にあつては、
圧延の終了時に400〜500℃でホツトレベラーによ
る矯正を行つても、矯正終了温度から常温に至る
間に、その温度差に基づく反りを再び生じ、テー
ブルローラー上でのハンドリング性を著しく損ね
る。

なお、２層クラツド金属板１において、圧延の
終了時に、ミルデスケーリングシヤワーで冷却し
ながら圧延機による矯正を繰返し、金属板１の温
度をできるかぎり低下させると、テーブルローラ
ー上のハンドリング性は向上するものの、圧延能
率は著しく低下する。なお、この場合にも、金属
板１が常温に至ると、再び反りを生ずる。

また、２層クラツド金属板１にあつては、冷間
矯正時にも、通常の金属板に比して大なる反りを
矯正する必要があり、矯正の所要時間が長く、生
産性が悪い。

そこで、本出願人は、すでに、特開昭59−
42122において、熱間矯正機内における金属板の
上面側に位置する熱収縮量の大きい金属を、冷却
ヘツダーが噴出する冷却水によつて強制冷却し、
金属板の常温における反りの発生を抑制する温度
差を母材と合わせ材との間に付与する熱間矯正装
置を提案している。

上記熱間矯正装置によれば、圧延後の金属板に
常温冷却後と同じ量の反りを予め具現する条件下
で該金属板を熱間矯正することとなり、常温冷却
後の金属板の反りを抑制可能とする。すなわち、
この場合には、熱間矯正直後の均熱化に伴つて金
属板に逆方向の反り（逆反り）を発生させること
になるが、その後の冷却中における母材と合わせ
材の熱収縮量の差によつて上記逆反りを減少させ
ていき、常温時にほぼ平坦な金属板を得ることが
可能となる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記すでに提案している熱間矯
正装置にあつては、冷却ヘツダーによつて、単に
２層クラツド金属板の上面側に位置する熱収縮量
の大きい金属を冷却するものであるため、冷却ヘ
ツダーから噴出する冷却水が金属板の上面側から
下面側に流れ込み、金属板の下面側金属板をも冷
却し、母材と合わせ材との間に所定の温度差を付
与するのに困難がある。このように２層クラツド
金属板の母材と合わせ材との間に所定の温度差が
付与されない場合には、熱間矯正直後の逆反りが
不足して金属板の常温における反りを充分に抑制
することができず、もしくは金属板内の不均一冷
却による複雑な歪状態を生じても妥当でない。

本発明は、２層クラツド金属板の母材と合わせ
材の間に反り矯正に有効な温度差を確実に付与
し、金属板の常温における反りの発生を確実に抑
制可能とすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、母材と合わせ材からなる２層クラツ
ド金属板の熱間矯正機内に、該金属板の通板領域
の幅方向に冷却水を噴出する冷却ヘツダーを配置
し、該金属板の熱収縮量の大きい金属側を強制冷
却し、該金属板の常温における反りの発生を抑制
する温度差を母材と合わせ材との間に付与する２
層クラツド金属板の熱間矯正装置において、金属
板の通板領域に幅方向に対応する冷却ヘツダーの
複数位置にノズルを設け、各ノズルに開閉弁を設
けるようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、冷却ヘツダーの各ノズルの開
閉弁を２層クラツド金属板の板幅に対応して開閉
制御することにより、冷却ヘツダーの噴出する冷
却水によつて該冷却ヘツダーに対応する金属面の
みを確実に冷却し、金属板の母材と合わせ材の間
に反り矯正に有効な温度差を確実に付与し、金属
板の常温における反りの発生を確実に抑制するこ
とが可能となる。

［実施例］ 第５図は本発明が適用される２層クラツド鋼板
の製造ラインを示す配置図、第１図は本発明の一
実施例に係る熱間矯正装置１０を示す正面図、第
２図は第１図の−線に沿う断面図である。

第５図において、１１は圧延機であり、圧延機
１１の出側には、圧延機１１によつて圧延された
２層クラツド鋼板１２の温度を測定する温度計１
３が設置されている。熱間矯正装置１０の入側に
は、熱間矯正装置１０に進入する鋼板１２を検出
する鋼板検出器（熱塊検出器）１４Ａ、該鋼板１
２の温度を検出する温度計１５が設置されてい
る。また、熱間矯正装置１０の出側には、複数パ
ス矯正時に熱間矯正装置１０の出側から再び熱間
矯正装置１０に進入する鋼板１２を検出する鋼板
検出器１４Ｂ、熱間矯正装置１０の出側に位置す
る鋼板１２の温度を検出する温度計１６が設置さ
れている。

熱間矯正装置１０は、ハウジング１０Ａの内部
に、鋼板１２に繰返し曲げを付与することによ
り、鋼板１２を塑性変形下で平坦にするレベラー
ロール１７を有している。レベラーロール１７
は、複数の下ローラー１７Ａと、複数の上ローラ
ー１７Ｂとからなつている。また、熱間矯正装置
１０は、下ローラー１７Ａの各ローラー間に下冷
却ヘツダー１８Ａを配置し、上ローラー１７Ｂの
各ローラー間に上冷却ヘツダー１８Ｂを設置して
いる。各下冷却ヘツダー１８Ａは、鋼板１２の通
板領域の幅方向に冷却水を噴出するスプレーノズ
ル１９Ａを備えている。また、各上冷却ヘツダー
１８Ｂは、鋼板１２の通板領域の幅方向に冷却水
を噴出するスプレーノズル１９Ｂを備えている。
各下冷却ヘツダー１８Ａは、下給水ヘツダー２０
Ａに集合的に接続され、各下冷却ヘツダー１８Ａ
と下給水ヘツダー２０Ａの間に形成される給水路
の各個には電磁開閉弁２１Ａが介装されている。
各上冷却ヘツダー１８Ｂは、上給却ヘツダー２０
Ｂに集合的に接続され、各上冷却ヘツダー１８Ｂ
と上給水ヘツダー２０Ｂの間に形成される給水路
の各個には電磁開閉弁２１Ｂが介装されている。
なお、各給水ヘツダー２０Ａ，２０Ｂの上流側に
はオリフイス２２、流量調整弁２３、電磁開閉弁
２４が備えられている。

また、熱間矯正装置１０における鋼板１２の最
小板幅Ｗを除く領域に対応して位置する、各冷却
ヘツダー１８Ａ，１８Ｂのスプレーノズル１９
Ａ，１９Ｂには、電磁開閉弁２５Ａ，２５Ｂのそ
れぞれが設けられている。各電磁開閉弁２５Ａ，
２５Ｂは、各冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂにおい
てスプレーノズル１９Ａ，１９Ｂに連なる給水路
２６Ａ，２６Ｂの中間部に介在されている。

つぎに、上記実施例の作動について説明する。
なお、この実施例において、熱間矯正装置１０
は、後述する理由により、鋼板１２を複数パス矯
正可能としており、鋼板１２の初期矯正段階（た
とえば第１パス）では、鋼板１２の熱収縮量の大
なる金属に対する冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂた
とえばこの実施例では下冷却ヘツダー１８Ａ側の
みを作動させ、鋼板１２の初期矯正段階経過後
に、両冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂの両者を作動
させることを可能としている。

圧延機１１による圧延後の鋼板１２の温度が温
度計１３によつて測定されると、プロセスコンピ
ユータ等によつてその測定温度、鋼板１２の材
質、板幅、板厚、クラツド比に応じた各冷却ヘツ
ダー１８Ａ，１８Ｂの冷却水量、通板速度（冷却
時間）が演算、指示される。上記冷却水量、通板
速度は、熱間矯正装置１０の入側に設置されてい
る温度計１５による鋼板１２の温度測定結果に基
づいて再度チエツクされる。熱間矯正装置１０
は、前記電磁開閉弁２１Ａ，２１Ｂの開度調整に
より、上記演算された冷却水量を制定可能とし、
テーブルロールの送り速度調整により、上記演算
された通板速度を設定可能としている。これによ
り、熱間矯正装置１０は、鋼板１２の先端を鋼板
検出器１４Ａによつて検出した後、タイマー等に
よつて、鋼板１２の通板方向に隣接配置されてい
る各冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂの電磁開閉弁２
１Ａ，２１Ｂを鋼板１２の先端の通過に対応して
順次開放し、鋼板１２における各冷却ヘツダー１
８Ａ，１８Ｂに対応する金属面を冷却する。ま
た、熱間矯正装置１０は、鋼板１２の後端を鋼板
検出器１４Ａによつて検出した後、タイマー等に
よつて、鋼板１２の通板方向に隣接配置されてい
る各冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂの電磁開閉弁２
１Ａ，２１Ｂを鋼板１２の後端の通過に対応して
順次閉止する。

なお、熱間矯正装置１０は、鋼板１２に対する
複数パス矯正時に、熱間矯正装置１０の出側から
熱間矯正装置１０に再び進入する鋼板１２の後端
を鋼板検出器１４Ｂによつて検出し、各冷却ヘツ
ダー１８Ａ，１８Ｂの電磁開閉弁２１Ａ，２１Ｂ
を上記と同様に開閉制御する。

また、上記熱間矯正装置１０における矯正終了
後の鋼板１２の温度が、温度計１６によつて測定
されると、プロセスコンピユータ等によつて常温
時に生ずる鋼板１２の反り量が予測されるととも
に、プロセスコンピユータ等はこの予測値を用い
て次材に対する矯正に必要な各冷却ヘツダー１８
Ａ，１８Ｂの冷却水量の演算を修正する。

しかして、上記熱間矯正装置１０においては、
鋼板１２が進入する前に、鋼板１２の板幅に応じ
た自動操作もしくは手動操作により、各冷却ヘツ
ダー１８Ａ，１８Ｂにおけるスプレーノズル１９
Ａ，１９Ｂの電磁開閉弁２５Ａ，２５Ｂを開閉制
御する。

これにより、熱間矯正装置１０における鋼板１
２の第１パスにおいて、下冷却ヘツダー１８Ａの
スプレーノズル１９Ａから噴出する冷却水は、対
応する鋼板１２の熱収縮量の大なる金属側のみを
確実に冷却し、対応しない反対側の金属の温度状
態に変化を与えることがない。したがつて、鋼板
１２の母材と合わせ材との間には常温における反
りの発生を抑制するに必要な温度差が確実に付与
され、熱間矯正装置１０は鋼板１２の熱収縮量の
大なる金属の熱収縮を打消す状態で該金属を延伸
し、両金属に一定の温度差を付与した状態下で該
両金属を同一形状に矯正する。また、熱間矯正装
置１０は、鋼板１２の上記第１パスによる片面冷
却に続く第２パス以降の矯正時に、上下の両冷却
ヘツダー１８Ａ，１８Ｂの各スプレーノズル１９
Ａ，１９Ｂにより、それらに対応する鋼板１２の
母材金属側もしくは合わせ材金属側のみにそれぞ
れ適正な冷却水量を供給し、鋼板１２を早く常温
化し、平坦な板を作ることを可能とする。

なお、上記熱間矯正装置１０において、下冷却
ヘツダー１８Ａのみの作動による第１パスと、上
下の両冷却ヘツダー１８Ａ，１８Ｂの作動による
第２パス以降のパスとからなる複数パス矯正を採
用した理由を説明すれば以下の通りである。すな
わち、上記第１パスによる鋼板１２の片面冷却に
あつては、原則的には、その冷却後の鋼板１２に
逆反りを生じさせた後、その冷却終了時点の温度
（たとえば板厚が８〜12mmの薄物鋼板において約
300℃、板厚が20〜25mmの厚物鋼板で約400℃）が
常温に至るまでの間に再び歪を生じ、鋼板１２の
上記逆反りを平坦化可能とする。ところが、鋼板
１２の入側温度、板厚、板幅、クラツド比等はほ
とんどが一枚ごとに異なるから、それらの条件に
応じて冷却水量および通板速度の制御を行つて
も、常温で矯正を行わずにすむような板を製造す
ることはかなり困難であり（たとえば鋼板の内部
に温度差等があれば片面冷却でもよく冷えるとこ
ろと冷えないところを生じ、また、片面冷却後の
板の搬送経路、すなわちテーブルロール上に長く
置かれたものと土間に早く下されたものでは差を
生ずる）、常温では少しの上反りか下反りかの歪
が残るため、これらの板は冷間矯正（コールドレ
ベリング）を必要とする。この冷間矯正工程を省
略するためには、片面冷却後に上記熱間矯正装置
１０による複数パス矯正におけるように、鋼板１
２の上下面からの冷却を行い、鋼板１２を早く常
温化することが好適となる。すなわち、本発明者
の実験結果によれば、片面冷却パスで鋼板１２の
温度は100〜150℃低下して、鋼板１２の温度は通
常550〜400℃前後になる。そこで、この鋼板１２
を常温にするためには、鋼板１２が水冷による核
沸騰領域で最も効率の良い温度範囲にあることか
ら、上記片面冷却の後、２〜３パスの上下面冷却
を行うことにより、該鋼板１２を迅速に常温化す
ることが可能である。

第３図は上記第１図および第２図の実施例の変
形例を示す正面図、第４図は第３図の−線に
沿う断面図である。この熱間矯正装置３０が前記
熱間矯正装置１０と異なる点は、上冷却ヘツダー
１８Ｂを撤去したことのみにある。すなわち、こ
の熱間矯正装置３０は、下冷却ヘツダー１８Ａの
作動によつて鋼板１２の熱収縮量の大きい金属側
に対して片面冷却を行うものであり、スプレーノ
ズル１９Ｂおよび電磁開閉弁２５Ｂの使用によつ
て、前記熱間矯正装置１０におけると同様に、冷
却ヘツダー１８Ａの噴出する冷却水によつて、鋼
板１２の該冷却ヘツダー１８Ａに対応する金属面
のみを確実に冷却可能とする。

したがつて、上記熱間矯正装置３０によつて矯
正された鋼板１２は、その矯正後に、冷却されな
い金属側の含熱による復熱によつて逆反りを生ず
るものの、その逆反りは常温に至るまでに平坦と
なる。

なお、本発明の実施において、冷却ヘツダーの
ノズラルおよび開閉弁による金属板通板領域に対
するマスキングが過大（金属板の板幅より少ない
領域を冷却すること）である場合には、金属板の
耳部に逆反り不可部を生ずるので、このマスキン
グ領域の設定は細密に行われる必要がある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は、母材と合わせ材から
なる２層クラツド金属板の熱間矯正機内に、該金
属板の通板領域の幅方向に冷却水を噴出する冷却
ヘツダーを配置し、該金属板の熱収縮量の大きい
金属側を強制冷却し、該金属板の常温における反
りの発生を抑制する温度差を母材と合わせ材との
間に付与する２層クラツド金属板の熱間矯正装置
において、金属板の通板領域に幅方向に対応する
冷却ヘツダーの複数位置にノズルを設け、各ノズ
ルに開閉弁を設けるようにしたものである。した
がつて、２層クラツド金属板の母材と合わせ材の
間に反り矯正に有効な温度差を確実に付与し、金
属板の常温における反りの発生を確実に抑制する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る熱間矯正装置
を示す正面図、第２図は第１図の−線に沿う
断面図、第３図は本発明の変形例を示す正面図、
第４図は第３図の−線に沿う断面図、第５図
は本発明が適用される２層クラツド金属板の製造
ラインを示す配置図、第６図は２層クラツド金属
板を示す断面図、第７図は２層クラツド金属板の
反り発生状態を示す断面図である。 １……２層クラツド金属板、１Ａ……母材、１
Ｂ……合わせ材、１０，３０……熱間矯正装置、
１８Ａ，１８Ｂ……冷却ヘツダー、１９Ａ，１９
Ｂ……スプレーノズル、２５Ａ，２５Ｂ……電磁
開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 母材と合わせ材からなる２層クラツド金属板
   の熱間矯正機内に、該金属板の通板領域の幅方向
   に冷却水を噴出する冷却ヘツダーを配置し、該金
   属板の熱収縮量の大きい金属側を強制冷却し、該
   金属板の常温における反りの発生を抑制する温度
   差を母材と合わせ材との間に付与する２層クラツ
   ド金属板の熱間矯正装置において、金属板の通板
   領域に幅方向に対応する冷却ヘツダーの複数位置
   にノズルを設け、各ノズルに開閉弁を設けたこと
   を特徴とする２層クラツド金属板の熱間矯正装
   置。