JPH04284902A - 金属板の熱間仕上圧延装置および圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延原板から所定の板
厚を得るための、金属板の熱間仕上圧延装置およびその
圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属板の熱間仕上圧延装置は、６
〜７スタンド程度の複数の圧延機から構成されており、
これらの圧延機の作業ロール直径は、各圧延機でほとん
ど同じか、後段に行くに従って小さくなっている。例え
ば、「わが国における最近のホットストリップ設備及び
製造技術の進歩」（Ｓ５１年発行　　日本鉄鋼協会）に
も記載されるように、仕上圧延機は７スタンドからなっ
ているが、作業ロール直径はすべて約８００ｍｍである
。また、６スタンドの仕上圧延機の場合、その作業ロー
ル直径は、第１スタンドから第３スタンドまでが約７７
０ｍｍ、第４スタンドから第６スタンドまでが約６００
ｍｍとなっている。この仕上圧延機の作業ロール径が後
段で小さくなっているのは、作業ロール直径が小さいほ
ど圧延材に同じ圧下率を与えた場合の圧延荷重が小さく
なり、これによって、板端近傍で急激に板厚が小さくな
る現象、所謂エッジドロップを緩和することを狙ってい
る。

【０００３】このような考え方は、「鉄と鋼」第７４年
第３号（１９８８），７７．の「熱間圧延における高精
度板厚・クラウン制御技術の開発」にも述べられている
。この文献では仕上圧延機の作業ロール直径は、第１ス
タンドから第３スタンドまでが約８００ｍｍ、第４スタ
ンドから第６スタンドまでが約６３０ｍｍとなっている
。 しかしながら、このような作業ロール直径の小径化によ
ってある程度エッジドロップの低減はなされてきたもの
の、エッジドロップを積極的に制御する技術は確立され
ていないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エッジドロ
ップを積極的に制御し、しかも板形状（平坦度）の良好
な圧延板を製造することができる金属板の熱間仕上圧延
装置および圧延方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の第１
の要旨は、複数の圧延機より構成される仕上圧延機群の
最後段に、その直前の圧延機の作業ロール直径の１．２
倍以上の直径で、且つ直径８００ｍｍ以上の作業ロール
を有する圧延機を配して構成される金属板の熱間仕上圧
延装置にある。

【０００６】第２の要旨は、上記本発明の第１の要旨に
おいて、最後段圧延機が、作業ロール以外のロールを有
しない２段圧延機であって、該上下作業ロールが、圧延
板面に平行な面内で互いに交差することのできる圧延機
であることを特徴とする。

【０００７】第３の要旨は、上記本発明の第１の要旨に
おいて、最後段圧延機が、作業ロール以外のロールを有
しない２段圧延機であって、該上下作業ロールの少なく
とも一方が、ロールクラウン可変機構を有するロールで
あることを特徴とする。

【０００８】第４の要旨は、複数の圧延機より構成され
る仕上圧延機群の最後段に、その直前の圧延機の作業ロ
ール直径の１．２倍以上の直径で、且つ直径８００ｍｍ
以上の作業ロールを有する圧延機を配して構成される金
属板の熱間仕上圧延装置を用いて、該最後段圧延機では
、圧下率５％以下の軽圧下圧延を行うことを特徴とする
金属板の熱間仕上圧延方法にある。

【０００９】従来、熱間仕上圧延出側の板プロフィル制
御手段としては、ロールベンディング装置、ロールシフ
ト（中間ロール、作業ロール）、ロールクロス、クラウ
ン可変ロール等が考案され実用化されてきたが、これら
は何れも板端近傍を除いた板厚分布すなわち所謂ボディ
クラウンを制御する能力を有しているものの、エッジド
ロップの制御能力は有していないとされてきた。これに
対してエッジドロップ制御を目的として、例えば、特開
昭５８−２２１６０１に開示されているような片側テー
パを有する作業ロールをシフトする方法が提案されてお
り、実用化がなされつつある。しかしながら、本発明者
らの詳細な検討によると、テーパ作業ロールシフトによ
る方法では、エッジドロップ開始点をある程度板端より
にすることが可能であるが、本質的にエッジドロップを
小さくする、すなわち板端の板厚減少量を小さくするこ
とは不可能であることが明らかとなった。

【００１０】一方、本発明者らの研究の結果、圧延前後
の板クラウン比率（板クラウン／板厚）変化がエッジド
ロップおよび板形状（平坦度）に次のような変化を起こ
すことが明らかとなっている。■板クラウン比率が小さ
くなるような圧延を実施した場合、エッジドロップは小
さくなる。■板クラウン比率が小さくなるような圧延を
実施した場合、板形状（平坦度）は中伸び形状となる。 また、従来から指摘されていた事実であるが、圧下率も
エッジドロップに対して次のような重要な影響をおよぼ
すことが明らかとなっている。■圧下率を小さくすると
、エッジドロップは小さくなる。

【００１１】本発明は、上記■■■の現象を有効に活用
するものであり、エッジドロップを制御しつつ、しかも
所望の平坦度の板を得ることを目的としている。上記■
■の現象から、エッジドロップを制御するには、圧延前
後における板クラウン比率変化を制御すればよいことが
わかる。一般的には、エッジドロップは小さい方が良い
ので、板クラウン比率を小さくする圧延を行えばよい。 しかしながら、これを最後段圧延機で行うと、中伸び形
状が残ってしまい、仕上圧延機出側形状が悪くなり、ホ
ットランテーブルにおける冷却むらを生じ、成品の板形
状は著しく悪化することになる。

【００１２】そこで、本発明では上記■の現象を利用し
て、中伸び形状の圧延を最後段圧延機直前の圧延機で行
い、最後段圧延機では、形状矯正を主目的とした軽圧下
圧延を実施する。このときの最後段圧延機の圧下率は、
圧延板が局部圧下を受けない程度にとればよく、５％以
下で十分であり、エッジドロップ低減の目的からは局部
圧下を生じない範囲でさらに低圧下率とすることが好ま
しい。また、最後段圧延機における形状矯正効果を高く
するためには、作業ロール径を大きくし、低圧下率でも
接触弧長を長くとれるようにすることが重要である。

【００１３】そこで本発明では、現状の連続熱延ミルの
仕上圧延機前段の作業ロールと同等以上の大きな直径の
作業ロールすなわち直径８００ｍｍ以上の作業ロール径
を最後段圧延機に採用しており、これにより低圧下率で
も局部圧下を生じず板形状良好な板を圧延することが可
能となる。さらに、最後段圧延機直前の圧延機の作業ロ
ール直径を最後段圧延機と同程度に大きくすることは、
次のような理由で避けなければならない。

【００１４】最後段圧延機直前の圧延機の作業ロール直
径を、最後段圧延機と同様に大きなものとした場合、最
後段圧延機直前の板プロフィルは図７のように、大径ロ
ールで比較的大きな圧下率を与えるため、エッジドロッ
プの大きさは中伸び圧延によって小さくなったとしても
、エッジドロップの影響範囲は比較的大きくなり、これ
を最後段圧延機で軽圧下圧延した場合、最後段圧延機の
ロールギャップ形状は図７の破線８で示したようになる
ので、幅方向メタルフローがないとして推算される圧下
の加わらない領域９が大きくなり、板破断や形状不良を
生じることになる。これに対して、最後段圧延機直前の
圧延機の作業ロール径を小さくした場合は、図６のよう
に、エッジドロップの影響範囲は小さくなり、最後段圧
延機において同じロールギャップ形状で圧延したとして
も、板端部近傍は幅方向にある程度のメタルフローが期
待されるので、板破断や形状不良を生じることなく、エ
ッジドロップの小さい圧延板を得ることが可能となる。 このため、本発明では、最後段圧延機の作業ロール直径
を、その直前の圧延機の作業ロール直径の１．２倍以上
としている。

【００１５】なお、以上では図４のようなエッジドロッ
プの小さい板を圧延する場合を念頭において説明してき
たが、熱延鋼板の需要家によっては、それぞれ固有の冷
間圧延設備の特性から、図５のようにエッジドロップの
比較的大きい圧延板を要求されることがある。このよう
な場合には、上記■の現象の逆を利用して、板クラウン
比率を大きくするような圧延を行えばよい。このとき、
板形状は端伸び形状になるが、最後段圧延機において、
軽圧下の形状矯正圧延を実施すればよい。

【００１６】ところで以上の本発明の構成においては、
最後段圧延機およびその直前の圧延機によってエッジド
ロップおよび板形状を作り込むことが基本となっている
が、これは、エッジドロップおよび板形状は、ボディク
ラウンとは異なり、前スタンドで形成されたものが後の
圧延スタンドで圧延された後に残る性質すなわち遺伝性
が非常に小さいという点を考慮して本発明がなされてい
るからである。つまり、遺伝性が小さいため、仕上圧延
機前段においてエッジドロップや形状を所望の値にする
ことは、圧延板の最終的なエッジドロップおよび形状の
作り込みに対して重要な意味を持たないからである。

【００１７】さて、大径作業ロールを採用した最後段圧
延機の圧延機形式であるが、大径作業ロールではあって
も、５％以下の軽圧下圧延に限定すれば、圧延荷重が小
さいため４段以上の多段圧延機とする必要性はない。そ
こで、本発明の第２，第３の発明では、最後段圧延機を
２段圧延機としている。２段圧延機は、４段以上の多段
圧延機に比べて、設備費が安価であり、ロール原単位、
電力原単位等のランニングコストも少なくなるため製造
コスト上有利である。さらに圧延機形式が著しく簡単に
なるので設備の保守管理も容易になる。

【００１８】さらに本発明の第２の発明では、最後段圧
延機として、２段圧延機の上下作業ロールが、圧延板面
に平行な面内で互いに交差することのできる圧延機、す
なわちロールクロス方式圧延機を採用しているが、この
圧延機では、上下ロールの交差角の調整によって種々の
目標板クラウンに対して所要のエッジドロップおよび板
形状を作り込むことが可能となる。また、本発明第３の
発明で採用しているロールクラウン可変機構を有するロ
ールを用いても同様の目的を達成することができる。

【００１９】

【実施例】［実施例１］図１において、１は圧延方向、
２は被圧延材、４は作業ロール、５は補強ロールを示し
ている。図１に示す仕上圧延装置では、７スタンドから
なる仕上圧延機において、第６スタンドの作業ロール直
径のみが５５０ｍｍ、他の圧延機の作業ロール直径は８
００ｍｍとしている。第６スタンドの小径作業ロールに
より、エッジドロップをある程度小さくすることが可能
であり、第７スタンドの大径作業ロールにより良好な板
形状の圧延板を得ることが可能である。さらに、第６ス
タンドにおいて中伸び形状となる圧延を行い、第７スタ
ンドにおいて形状フラットとなるような軽圧下圧延を実
施すると、エッジドロップが非常に小さく且つ形状良好
な圧延板を製造することができる。また、第６スタンド
において端伸び形状となる圧延を行い、第７スタンドに
おいて形状フラットとなるような軽圧下圧延を実施する
と、向け先によっては冷延特性の良好なエッジドロップ
の大きい圧延板を形状良好に製造することも可能である
。

【００２０】［実施例２］図２に示す第２番目の実施例
では、７スタンドからなる仕上圧延機の最後尾に大径ロ
ールの２段圧延機３を追加し８スタンドの仕上圧延装置
としている。第１〜第７スタンドの作業ロールは直径約
８００ｍｍであるが、第８スタンドの作業ロールは直径
１２００ｍｍの大径ロールを採用しており、低圧下率で
も形状良好な圧延板を製造できるようになっている。さ
らに、第８スタンドは図３に示すように、上下ロールの
それぞれの軸が圧延板面に平行な面内で互いに交差する
ことができるようになっており、この交差角の調整によ
って種々の板クラウンの入側材料に対して形状良好な圧
延を実施することが可能となっている。

【００２１】この仕上圧延装置を用いて、第７スタンド
において中伸び形状となる圧延を行い、第８スタンドに
おいて形状フラットとなるような軽圧下圧延を実施する
と、エッジドロップが非常に小さく且つ形状良好な圧延
板を製造することができる。また、第７スタンドにおい
て端伸び形状となる圧延を行い、第８スタンドにおいて
形状フラットとなるような軽圧下圧延を実施すると、向
け先によっては冷延特性の良好なエッジドロップの大き
い圧延板を形状良好に製造することも可能である。

【００２２】［実施例３］図２に示す仕上圧延装置にお
いて、第８スタンドの作業ロールは直径１２００ｍｍの
大径ロールであり、さらにこれがロールクラウン可変機
構を有しているものが第３番目の実施例である。ロール
クラウン可変機構には、スリーブ構造のロールの内側に
設けられた油溜まり中の油圧を変更してロールクラウン
を変更する形式、スリーブ〜アーバー間に配置された軸
方向移動可能なテーパ型ラムの油圧による移動によって
ロールクラウンを変更する形式、回転するスリーブに対
して固定型のアーバーに組み込まれロール軸に対して垂
直な方向に移動可能な油圧ラムの位置調整によってロー
ルクラウンを変更する形式等があるが、最後段圧延機は
軽圧下を目的としているので何れの形式であっても差し
支えない。このようなロールクラウン調整によって種々
の板クラウンの入側材料に対して形状良好な圧延を実施
することが可能となっている。

【００２３】この仕上圧延設備を用いて、第７スタンド
において中伸び形状となる圧延を行い、第８スタンドに
おいて形状フラットとなるような軽圧下圧延を実施する
と、エッジドロップが非常に小さく且つ形状良好な圧延
板を製造することができる。また、第７スタンドにおい
て端伸び形状となる圧延を行い、第８スタンドにおいて
形状フラットとなるような軽圧下圧延を実施すると、向
け先によっては冷延特性の良好なエッジドロップの大き
い圧延板を形状良好に製造することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の熱間仕上圧延装置および圧延方
法を用いることにより、所望のエッジドロップおよび板
形状の圧延板を製造することができ、これを板クラウン
制御技術と組み合わせることによって、板幅方向に板プ
ロフィルを自在に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属板の熱間仕上圧延装置の第１の実
施例を示す図である。

【図２】本発明の金属板の熱間仕上圧延装置の第２の実
施例を示す図である。

【図３】本発明において最後段圧延機として有用なロー
ルクロス方式の２段圧延機を示すもので、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図である。

【図４】本発明の仕上圧延装置および圧延方法を用いて
製造されるエッジドロップの小さい圧延板の幅方向板厚
分布を示す図である。

【図５】本発明の仕上圧延装置および圧延方法を用いて
製造されるエッジドロップの大きい圧延板の幅方向板厚
分布を示す図である。

【図６】最後段圧延機の直前の圧延機の作業ロール直径
が最後段圧延機の作業ロールに比べて小さい本発明の仕
上圧延装置を使用した場合の最後段圧延機入側板厚分布
と最後段圧延機のロールギャップ分布を示す図である。

【図７】最後段圧延機の直前の圧延機の作業ロール直径
が最後段圧延機の作業ロールに比べて小さくない仕上圧
延装置を使用した場合の最後段圧延機入側板厚分布と最
後段圧延機のロールギャップ分布を示す図である。

【符号の説明】

１　　圧延方向 ２　　被圧延材 ３　　大径ロール２段圧延機 ４　　作業ロール ５　　補強ロール ６　　仕上圧延後板厚分布 ７　　最後段圧延機入側板厚分布 ８　　最後段圧延機ロールギャップ分布９　　幅方向メ
タルフローがない場合に最後段圧延機において圧延され
ない領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の圧延機より構成される仕上圧延
   機群の最後段圧延機に、その直前の圧延機の作業ロール
   直径の１．２倍以上の直径で、且つ直径８００ｍｍ以上
   の作業ロールを有する圧延機を配して構成される金属板
   の熱間仕上圧延装置。
2. 【請求項２】　　最後段圧延機が、作業ロール以外のロ
   ールを有しない２段圧延機であって、該上下作業ロール
   が、圧延板面に平行な面内で互いに交差することのでき
   る圧延機であることを特徴とする請求項１記載の金属板
   の熱間仕上圧延装置。
3. 【請求項３】　　最後段圧延機が、作業ロール以外のロ
   ールを有しない２段圧延機であって、該上下作業ロール
   の少なくとも一方が、ロールクラウン可変機構を有する
   ロールであることを特徴とする請求項１記載の金属板の
   熱間仕上圧延装置。
4. 【請求項４】　　複数の圧延機より構成される仕上圧延
   機群の最後段に、その直前の圧延機の作業ロール直径の
   １．２倍以上の直径で、且つ直径８００ｍｍ以上の作業
   ロールを有する圧延機を配して構成される金属板の熱間
   仕上圧延装置を用いて、該最後段圧延機では、圧下率５
   ％以下の軽圧下圧延を行うことを特徴とする金属板の熱
   間仕上圧延方法。