JPH0777644B2 - タンデム冷間圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、異なる表面性状の金属ストリップを連続して
圧延するタンデム冷間圧延方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の冷間圧延方法においては、異なる表面性状を有す
るストリップを製造する場合、圧延スケジュールと称す
る数百トンないし数千トンの圧延単位を設け、圧延単位
毎に圧延ロールを組み替えて所要の表面性状のストリッ
プを圧延していた。

この圧延ロールの組替作業に関しては、実公昭47-23135
号公報に記載されたような方法がある。

このような従来の方法では、圧延スケジュールを設ける
ために異なる表面性状を有するストリップを短時間で製
造しようとする場合、圧延ロールの組替を行わなければ
ならない。そのため、その組替作業中は圧延が中断さ
れ、製造工程において待ち時間が長くならざるを得なか
った。また、所定の表面性状のストリップを緊急に製造
しなければならない事態が生じた場合には、必要な表面
性状が現在実行中の圧延単位に適合しない限り、既定の
圧延単位を分割せざるを得ず、圧延ロール組替時間の増
加、圧延ロール使用効率の低下等が生じていた。

このような問題を緩和する方法として、従来行われたの
はロール交換に要する時間をできるだけ短縮しようとす
るものである。たとえば、機器作動速度の高速化，板な
し組替法に代わる板有り組替法の採用（板切断，再接続
の時間を節約），圧延を継続しながらの圧延機の離脱
（特公昭53-34582号参照）等に見られるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の方法では、ロール組替
に要する時間は減少はするが、圧延単位を非常に小さく
すると、ロールの使用本数は大幅に増加し、かつ減少し
たといっても少なくない時間をロール組替に充てなけれ
ばならず、一定の圧延単位を守らないと製造効率が低下
するという問題の根本的解決は望めない。

したがって本発明は、圧延単位を非常に小さくした場合
にも圧延機の稼働率及び圧延ロール使用効率とを大きく
は低下させないことによって、小圧延単位での頻繁な製
品表面の変更を実現することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本願の第１の発明のタンデム
冷間圧延方法は、タンデム冷間圧延機によって表面性状
の異なるストリップを連続的に冷間圧延するに際し、表
面性状変更点で最終圧延スタンドの圧延ロールを開放状
態とし、この状態で最終圧延スタンドの手前のスタンド
の圧延ロールで所要量の圧延を行い、この間に前記最終
圧延スタンドの圧延ロールを異なる表面性状を有する圧
延ロールと組み替え、次の表面性状変更点で前記最終圧
延スタンドの圧延ロールを使用状態に移行して圧延を行
い、この手順を繰り返して最終的に元の圧延ロールでの
圧延状態に変更することを特徴とする。

また、本願の第２の発明のタンデム冷間圧延方法は、タ
ンデム冷間圧延機によって表面性状の異なるストリップ
を連続的に冷間圧延するに際し、表面性状変更点で最終
スタンドの手前のスタンドの圧延ロールとは異なる表面
を有する最終圧延スタンドの圧延ロールを開放状態と
し、この状態で最終圧延スタンドの手前のスタンドの圧
延ロールで圧延を行い、次の表面性状変更点で前記最終
圧延スタンドの圧延ロールを使用状態に移行することを
特徴とする。

前記第１及び第２の発明の何れにおいても、圧延ロール
を開放状態又は使用状態にする操作を、圧延機を停止せ
ず圧延中に行うことにより、最終タンンドの停止時間を
短縮して、圧延の効率を向上することができる。

なお、本発明においては、「使用状態」とは、圧延ロー
ルを使用して実際に圧延を行っている状態を言う。

〔作用〕

第１図に、本願の第１の発明による組替手順を、圧延単
位毎の圧延の進行に伴う複数のロール組替が継続した場
合について示す。

第１図において、手順１で最終圧延スタンドの圧延ロー
ルを開放状態とし、この状態で圧延を行いながら、手順
３及び４で異なる表面性状を有する圧延ロールと組み替
えて最終圧延スタンドの圧延ロールを使用状態とし、手
順５に示す所定量の圧延を行った後、手順６〜８によ
り、ロール組替装置上に保持されていた元の圧延ロール
での圧延状態に再び変更する。このようにすることによ
って、ロール組替手順はやや複雑となるが、タンデム圧
延機の製品作り分け機能を向上させることができる。

冷間圧延されたストリップの表面性状は、通常最終スタ
ンドの圧延ロールの表面性状により決定されるので、本
発明のように最終スタンドの圧延ロールのみを変更すれ
ば、他の圧延スタンドの圧延ロールは同一のままでスト
リップの表面性状を変更することが可能である。

ところで、最終スタンドの圧延ロールを使用しない状態
で圧延する場合は、一つ手前のスタンドの圧延ロールの
表面性状によりストリップの表面性状が決定されるが、
通常最終スタンド以外のスタンドの圧延ロールは圧延性
能の点から、研削によって平滑に仕上げられたブライト
ロールを使用するので、ストリップの表面性状もブライ
ト仕上げとなる。したがって、本発明の圧延方法におい
ては、異なる表面性状を要求される圧延単位の間にブラ
イト仕上げのストリップが圧延されるが、第１図の場合
のように隣接圧延単位の一方がブライト仕上げである場
合には問題を生じない。また、このような場合でなけれ
ばブライト仕上げを必要とするストリップを圧延単位の
間に挿入し、その圧延において最終スタンド圧延ロール
の開放と組替を行う方法が採用できる。

本発明の第１の方法におけるロール組替の手順は、従来
の方法におけるロール組替の手順と比較して、圧延単位
毎にロール組替を伴う点は同じであるが、従来の方法に
はない次のような特徴を有している。すなわち、ロール
を再使用するために同一ロールによる圧延量が大きくな
り、また表面性状の作り分けのために圧延単位を縮小し
てもロールの使用効率は低下しない。さらに、最終スタ
ンドの圧延ロール交換をブライト仕上材料の圧延中に行
うので、表面性状の作り分けのために圧延単位を縮小し
ても、圧延ロール交換による圧延機休止時間増加はな
い。

なお、本願の第１の発明の方法において、ロール開放又
は使用状態への復帰を行う際、たとえば特公昭53-34582
号公報において示されている走間での板厚変更方法を用
いることにより、第１図の手順を圧延機を停止せずに行
い、上記の効果を更に増大させることができる。

本願の第２の発明の方法は、前記第１の発明の方法に若
干の変更を加え、適用上制約はあるが、より少ない手数
で類似の効果を実現するものである。その手順を第２図
に示す。第２図において、最終圧延スタンドの粗面ロー
ルは、手順２において開放状態となり、この状態で圧延
された材料は、最終スタンドより一つ手前の圧延スタン
ドの圧延ロール（ブライト面）での圧延によりブライト
仕上げとなる。ブライト仕上げ材料の圧延が終了した
後、手順４によって最終スタンドの粗面ロールを復帰さ
せ、粗面仕上げ材料圧延に移行する。

この第２の発明の方法の特徴は、従来の方法では圧延ロ
ール組替を必要とする条件のもとで、タンデム圧延機の
もつ操業上の柔軟性を活用してロール組替を回避し、最
終スタンド圧延ロールをオンオフし、且つタンデム圧延
機のパススケジュールをこれに合わせて又は材料に合わ
せて変更しながら、仕上げ表面を使用に応じて変更して
ゆくことにある。このようにすることによって、タンデ
ム圧延機のいわゆる操業上の自由度は大幅に向上し、優
れた製品作り分け機能をもたせた圧延機操業が可能とな
る。

上記方法を使用する際、ブライト仕上げ材料は圧延機の
スタンド数が一つ少ない状態で圧延される。したがっ
て、タンデム圧延機が有している圧延能力（入側板厚／
出側板厚）E₀ではなく、E₀より小なる圧延能力E₁の範囲
でしか圧延することができない。そこで、予めE₁の範囲
で圧延される材料のみからなる圧延単位を計画しておか
なければならない。冷間圧延工程では、材料の伸び比
（入側板厚／出側板厚）ｅは２〜10の広範囲にわたって
おり、上述のような圧延単位を計画することが可能であ
る。もちろん、長期間のうちにはＥ≧ｅ＞E₁なる条件の
材料を圧延する必要が生じるので、全ての圧延材料を本
願の第２の発明の方法を用いて圧延することはできない
が、圧延単位の計画を適宜行えば、十分な効果を発揮す
ることが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の方法を実施する装置について、図面に示
した実施例を参照して説明する。

第３図は、最終スタンドの圧延ロールの組替状態を示す
図面である。図中１は圧延材料で、７〜10はそれぞれ第
１〜第４スタンドを示している。同図において、最終ス
タンドの圧延ロール3A,3Bは、車輪5A,5Bを有するチョッ
ク4A,4Bによって支持されており、組替状態ではチョッ
ク4A,4Bはレール6A,6B上に乗っている。チョック4A,4B
は上下一対となっているが、上下の各チョック4A,4Bは
相互に連結されていないため、別のレール上を走行して
圧延機外に引き出すことができる。このとき、圧延材料
１との干渉はないので、圧延ロール3A,3Bの組替中にも
他の圧延スタンド７〜10によって圧延を継続することが
可能である。第３図中2A,2Bは最終スタンドの補助ロー
ルである。

本発明の方法を適用するには、このような特徴を有する
ロール組替装置，いわゆる板有りロール組替装置を備え
た圧延機である必要がある。

なお、本発明の圧延方法においては最終スタンドの圧延
ロールを使用しない状態で圧延する必要があるが、この
ためには圧延機駆動電機系は、最終スタンドが分離され
た状態で駆動可能に設計されていなければならない。し
かし、このように設計し、又はこのような機能を追加す
ることは容易である。

次に、第４図は最終圧延スタンドとその組替装置を示す
ものであり、第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）は概
略平面図である。これらの図中、11は最終圧延スタン
ド、12は圧延ロール3A,3Bの駆動装置を示している。最
終圧延スタンド11の側部には、圧延ロール組替台車14が
台車走行シリンダー16によって進退可能に配置されてお
り、同台車14上には、レールを備えた圧延ロール組替フ
レーム15が設けられている。そして、同フレーム15に
は、待機用圧延ロール13A,13Bが搭載されている。

第４図において、圧延ロール3A,3Bを交換する場合に
は、組替台車14の上に、上下ロール3A,3Bを別々にフレ
ーム15上のレール上を走行させて引き出し、その位置で
横方向にシフト操作を行って他の圧延ロール13A,13Bと
入れ替えた後、再度圧延スタンド11のハウジングの中に
挿入する。さらに、同図（ｂ）の平面図によって説明す
ると、圧延スタンド11から引き出された圧延ロール3A,3
B（以下ロールＡとする）は、組替台車14上のフレーム1
5の第一位置a₁に置かれる。次に１ポジション分のシフ
ト操作により、ロールＡは第一補助位置a₄に移動する
が、同時に第二位置a₂に置かれていた別の圧延ロール13
A,13B（以下ロールＢとする）が第一位置a₁に移動し、
挿入可能な状態となり、挿入される。圧延ロールＢで圧
延すべき材料が終了した後の次のロール組替において
は、以上と同様の操作によって圧延ロールＢは退避し、
再び圧延ロールＡを挿入する。組替台車14上のフレーム
15の第三位置a₃は未使用の圧延ロールの準備位置として
使用する。圧延事故により突発的にロール組替が必要と
なった場合には、予め第三位置a₃に準備しておいた予備
ロールが第一位置a₁に来るようシフト操作を行ってから
圧延スタンド11に挿入する。

第４図に示した装置によって、再使用予定ロール（圧延
ロールＡ又はＢのいずれか）と予備ロールとの両方を組
替装置上に保持することが可能となり、圧延操業におい
て欠くことのできない予備ロールを準備状態におきなが
ら、本願の第１の発明の方法をより効果的に実施するこ
とができる。

ブライト仕上げと粗面仕上げの圧延単位を交互に処理す
る製造スケジュールの場合に、従来の方法、圧延単位を
細分し、本発明の第１の方法又は第２の方法を適用した
各場合の実施比較例を表に示す。同表において、従来の
方法では、圧延ロールは表面の荒れによる限界（1000ト
ン処理）又は圧延単位の変更の場合に交換される。

次に、本発明の第１の方法を実施した場合は、圧延単位
が小さいため、ロール組替数は大幅に増加するが、１回
当たりの停止時間が短くなるので、ロール組替による停
止時間は減少する。

次に、本発明の第２の方法を実施する場合は、最終スタ
ンドの圧延ロールはブライト仕上げ材圧延の場合には殆
どの場合に使用されないことになり、最終スタンド圧延
ロールの組替数は粗面ロールの表面荒れによる限界のみ
となって大幅に減少する点に特徴があり、また停止時間
合計も小さくなる。

〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、タンデム冷
間圧延機によって表面性状の異なるストリップを連続的
に冷間圧延するに際し、表面性状変更点で最終圧延スタ
ンドの圧延ロールを開放した状態で所要量の圧延を行
い、この間に前記最終圧延スタンドの圧延ロールを異な
る表面性状を有する圧延ロールと組み替えるか、又はそ
の圧延ロールをそのまま待機させた状態とし、次の表面
性状変更点で元の圧延ロールを使用状態として圧延を行
うようにしている。このため、同一圧延機を用いて所要
の表面性状のストリップを連続して圧延することができ
る。したがって、圧延機の使用効率の低下がなく、圧延
単位を小さくした製造スケジュールのもとで製造を行う
ことができ、従来に比べて、圧延単位待ちによる製造工
期増加代をたとえば1/10（2500トン/250トン）に減少す
ることが可能となる。

また、圧延ロールを開放状態又は使用状態にする操作
を、圧延機を停止せず圧延中に行うことにより、更に圧
延スタンドの休止時間減を図ることができ、適用の効果
はより大きくなる。

なお、従来の方法では圧延ロールはほぼ表面の摩耗又は
疲労の限界まで使ってから圧延機外に引き出され、研削
されていたのに対し、本発明を適用することにより、ロ
ール組替中にも圧延を継続して実質的にロール組替時間
による損失を回避することによって、頻繁にロール組替
を行い、且つ同一のロールを数度再使用することができ
るという効果も併有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明のロール組替方法を示す説明
図、第２図は本願の第２の発明のロール組替方法を示す
説明図、第３図は本発明の方法を実施する装置におい
て、タンデム圧延機の最終スタンドの圧延ロールの組替
状態を示す図、第４図は本発明の方法を実施する装置に
おいて、タンデム圧延機の最終圧延スタンドの構成を示
す図面である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近澤 文一郎 福岡県北九州市八幡東区枝光１丁目１番１ 号 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 石原 明 福岡県北九州市八幡東区枝光１丁目１番１ 号 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデム冷間圧延機によって表面性状の異
   なるストリップを連続的に冷間圧延するに際し、表面性
   状変更点で最終圧延スタンドの圧延ロールを開放状態と
   し、この状態で最終圧延スタンドの手前のスタンドの圧
   延ロールで所要量の圧延を行い、この間に前記最終圧延
   スタンドの圧延ロールを異なる表面性状を有する圧延ロ
   ールと組み替え、次の表面性状変更点で前記最終圧延ス
   タンドの圧延ロールを使用状態に移行して圧延を行い、
   この手順を繰り返して最終的に元の圧延ロールでの圧延
   状態に変更することを特徴とするタンデム冷間圧延方
   法。
2. 【請求項２】圧延ロールを開放状態又は使用状態にする
   操作を、圧延機を停止せず圧延中に行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のタンデム冷間圧延方法。
3. 【請求項３】タンデム冷間圧延機によって表面性状の異
   なるストリップを連続的に冷間圧延するに際し、表面性
   状変更点で最終スタンドの手前のスタンドの圧延ロール
   とは異なる表面を有する最終圧延スタンドの圧延ロール
   を開放状態とし、この状態で最終圧延スタンドの手前の
   スタンドの圧延ロールで圧延を行い、次の表面性状変更
   点で前記最終圧延スタンドの圧延ロールを使用状態に移
   行することを特徴とするタンデム冷間圧延方法。
4. 【請求項４】圧延ロールを開放状態又は使用状態にする
   操作を、圧延機を停止せず圧延中に行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のタンデム冷間圧延方法。