JPH08132119A - 熱間圧延方法及び熱間圧延装置 - Google Patents
熱間圧延方法及び熱間圧延装置Info
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- JPH08132119A JPH08132119A JP30141094A JP30141094A JPH08132119A JP H08132119 A JPH08132119 A JP H08132119A JP 30141094 A JP30141094 A JP 30141094A JP 30141094 A JP30141094 A JP 30141094A JP H08132119 A JPH08132119 A JP H08132119A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 作業ロール5の肌荒れ防止効果を損なうこと
なく、圧延鋼帯1の穴あきを防止できるようにする。 【構成】 ホットストリップミルにより圧延鋼帯1を熱
間圧延するに際して、前記圧延鋼帯1の板幅中央部が上
下作業ロール5のロールバイトに至る手前で上作業ロー
ル5に接触するのを規制しつつ、当該圧延鋼帯1を上下
作業ロール5間に供給する。
なく、圧延鋼帯1の穴あきを防止できるようにする。 【構成】 ホットストリップミルにより圧延鋼帯1を熱
間圧延するに際して、前記圧延鋼帯1の板幅中央部が上
下作業ロール5のロールバイトに至る手前で上作業ロー
ル5に接触するのを規制しつつ、当該圧延鋼帯1を上下
作業ロール5間に供給する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延鋼帯の穴あきを防
止することができる熱間圧延方法及び熱間圧延装置に関
するものである。
止することができる熱間圧延方法及び熱間圧延装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ホットストリップミルにおいては、仕上
圧延機にて鋼帯を熱間圧延するに際して、高温の圧延鋼
帯からのロールへの熱負荷を軽減するために、作業ロー
ルや補強ロールにロール冷却水が噴射されている。この
ロール冷却水は、通常、作業ロールにあっては当該ロー
ルの入・出両側に噴射され、ロールバイト入・出両側の
上下部には、ロール冷却水によって圧延鋼帯が過冷され
ることを防止するため、水切りワイパーが設けられてい
る。この水切りワイパーは、機械式あるいは油圧式等の
機構で作業ロールに押し付けられている。
圧延機にて鋼帯を熱間圧延するに際して、高温の圧延鋼
帯からのロールへの熱負荷を軽減するために、作業ロー
ルや補強ロールにロール冷却水が噴射されている。この
ロール冷却水は、通常、作業ロールにあっては当該ロー
ルの入・出両側に噴射され、ロールバイト入・出両側の
上下部には、ロール冷却水によって圧延鋼帯が過冷され
ることを防止するため、水切りワイパーが設けられてい
る。この水切りワイパーは、機械式あるいは油圧式等の
機構で作業ロールに押し付けられている。
【0003】一方、仕上圧延機にて高温の鋼帯を圧延す
るに際して作業ロールに肌荒れが生じることがある。こ
の肌荒れは、鋼帯からの熱負荷と圧延荷重による機械的
負荷とにより、作業ロールの表面にクラックが発生、進
展し、作業ロールの表層部が部分的に欠落するものであ
り、仕上圧延機の前段スタンドで発生し易い。作業ロー
ルの肌荒れが発生すると、これが圧延鋼帯に転写され、
製品の表面疵の原因となる。このロール肌荒れを防止す
るため、特開平4−200903号公報等では、仕上圧
延機の入側で圧延鋼帯に冷却水をかけることにより、ロ
ールバイト(作業ロールの、圧延鋼帯と接触して該圧延
鋼帯に圧力を加えている部分)に入る圧延鋼帯表面の温
度を低下させ、作業ロールへの熱負荷を軽減する方法が
提案され、ロール肌荒れの防止に効果的であることが確
認されている。
るに際して作業ロールに肌荒れが生じることがある。こ
の肌荒れは、鋼帯からの熱負荷と圧延荷重による機械的
負荷とにより、作業ロールの表面にクラックが発生、進
展し、作業ロールの表層部が部分的に欠落するものであ
り、仕上圧延機の前段スタンドで発生し易い。作業ロー
ルの肌荒れが発生すると、これが圧延鋼帯に転写され、
製品の表面疵の原因となる。このロール肌荒れを防止す
るため、特開平4−200903号公報等では、仕上圧
延機の入側で圧延鋼帯に冷却水をかけることにより、ロ
ールバイト(作業ロールの、圧延鋼帯と接触して該圧延
鋼帯に圧力を加えている部分)に入る圧延鋼帯表面の温
度を低下させ、作業ロールへの熱負荷を軽減する方法が
提案され、ロール肌荒れの防止に効果的であることが確
認されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような冷却水を
供給する機構を備えた熱間圧延装置においては、特に圧
延鋼帯の先端及び尾端近くの板幅方向中央部に穴あきが
発生することがあり、この穴あきの発生は後続スタンド
での板破断やロール疵発生の原因となり、操業を阻害す
る。
供給する機構を備えた熱間圧延装置においては、特に圧
延鋼帯の先端及び尾端近くの板幅方向中央部に穴あきが
発生することがあり、この穴あきの発生は後続スタンド
での板破断やロール疵発生の原因となり、操業を阻害す
る。
【0005】一方、後述するように、かかる穴あきの発
生には圧延鋼帯の上面に滞留している水分が大きく関与
しているので、例えば、上記した冷却水の使用を停止す
れば圧延鋼帯の穴あきを防止できる。しかし、冷却水の
使用を停止すれば、上述のようにロールの熱負荷が増大
して肌荒れが生じたり、圧延製品にかみこみスケール疵
と呼ばれる表面性状不良が発生して、歩留りが大幅に低
下するという問題がある。
生には圧延鋼帯の上面に滞留している水分が大きく関与
しているので、例えば、上記した冷却水の使用を停止す
れば圧延鋼帯の穴あきを防止できる。しかし、冷却水の
使用を停止すれば、上述のようにロールの熱負荷が増大
して肌荒れが生じたり、圧延製品にかみこみスケール疵
と呼ばれる表面性状不良が発生して、歩留りが大幅に低
下するという問題がある。
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、作業ロールの肌荒れ防止効果を損なうことな
く、圧延鋼帯の穴あきを防止できるようにすることを目
的とする。
たもので、作業ロールの肌荒れ防止効果を損なうことな
く、圧延鋼帯の穴あきを防止できるようにすることを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明方
法は、ホットストリップミルにより圧延鋼帯を熱間圧延
するに際して、前記圧延鋼帯の板幅中央部が上下作業ロ
ールのロールバイトに至る手前で上作業ロールに接触す
るのを規制しつつ、当該圧延鋼帯を前記上下作業ロール
間に供給することを特徴とする(請求項1)。
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明方
法は、ホットストリップミルにより圧延鋼帯を熱間圧延
するに際して、前記圧延鋼帯の板幅中央部が上下作業ロ
ールのロールバイトに至る手前で上作業ロールに接触す
るのを規制しつつ、当該圧延鋼帯を前記上下作業ロール
間に供給することを特徴とする(請求項1)。
【0008】また、本発明装置は、圧延鋼帯を熱間圧延
する上下作業ロールを備えた圧延機をパスライン方向に
複数台タンデムに並べてなる熱間圧延装置において、前
記上下作業ロールのロールバイト入側近傍に、前記圧延
鋼帯の板幅中央部が前記上下作業ロールのロールバイト
に至る手前で上作業ロールに接触するのを規制する規制
手段が設けられていることを特徴とする(請求項2)。
する上下作業ロールを備えた圧延機をパスライン方向に
複数台タンデムに並べてなる熱間圧延装置において、前
記上下作業ロールのロールバイト入側近傍に、前記圧延
鋼帯の板幅中央部が前記上下作業ロールのロールバイト
に至る手前で上作業ロールに接触するのを規制する規制
手段が設けられていることを特徴とする(請求項2)。
【0009】この場合、後述の理由により、規制手段と
しては、圧延鋼帯の上面側に配置されかつ同鋼帯の板幅
方向に向く軸心回りに回転自在なロールを採用すること
が好ましい(請求項3)。また、規制手段は、圧延鋼帯
に対して接離自在に設けることができる(請求項4)。
しては、圧延鋼帯の上面側に配置されかつ同鋼帯の板幅
方向に向く軸心回りに回転自在なロールを採用すること
が好ましい(請求項3)。また、規制手段は、圧延鋼帯
に対して接離自在に設けることができる(請求項4)。
【0010】このように、規制手段を圧延鋼帯に対して
接離自在に設けた熱間圧延装置で圧延鋼帯を圧延する場
合は、この規制手段が設けられている圧延機の入側にお
ける圧延鋼帯の張力が開放される尻抜け時や通板時にの
み当該規制手段を圧延鋼帯に接触させ、その他の場合に
は当該規制手段を圧延鋼帯から離しておくようにするこ
とが好ましい(請求項5)。
接離自在に設けた熱間圧延装置で圧延鋼帯を圧延する場
合は、この規制手段が設けられている圧延機の入側にお
ける圧延鋼帯の張力が開放される尻抜け時や通板時にの
み当該規制手段を圧延鋼帯に接触させ、その他の場合に
は当該規制手段を圧延鋼帯から離しておくようにするこ
とが好ましい(請求項5)。
【0011】
【作用】本発明では、圧延機のロールバイト入側近傍に
設けた規制手段11,12が、圧延鋼帯1の板幅中央部
が上下作業ロール5のロールバイトに至る手前で上作業
ロール5に接触するのを規制するので、圧延鋼帯1に図
6に示すような波打ち現象が生じていても、上下作業ロ
ール5間を通過しようとする圧延鋼帯1の板幅中央部と
上側の作業ロール5との間の隙間が有効に確保され、同
鋼帯1の上面に滞留している水が鋼帯1と一緒に作業ロ
ール5間に巻き込まれるのが防止される。
設けた規制手段11,12が、圧延鋼帯1の板幅中央部
が上下作業ロール5のロールバイトに至る手前で上作業
ロール5に接触するのを規制するので、圧延鋼帯1に図
6に示すような波打ち現象が生じていても、上下作業ロ
ール5間を通過しようとする圧延鋼帯1の板幅中央部と
上側の作業ロール5との間の隙間が有効に確保され、同
鋼帯1の上面に滞留している水が鋼帯1と一緒に作業ロ
ール5間に巻き込まれるのが防止される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図4は本発明が採用されるホットストリップミル
の仕上圧延設備を示しており、同図において、1は圧延
鋼帯で、2はデスケーリング装置である。この仕上圧延
設備は、F1〜F7の7基のスタンドを備え、F1〜F
3スタンドの前段スタンド群3及びF4〜F7スタンド
の後段スタンド群4には、作業ロール5を上下に配置す
ると共に、各作業ロール5の上下方向背後にはそれぞれ
作業ロール5をバックアップする補強ロール6が配置さ
れている。
する。図4は本発明が採用されるホットストリップミル
の仕上圧延設備を示しており、同図において、1は圧延
鋼帯で、2はデスケーリング装置である。この仕上圧延
設備は、F1〜F7の7基のスタンドを備え、F1〜F
3スタンドの前段スタンド群3及びF4〜F7スタンド
の後段スタンド群4には、作業ロール5を上下に配置す
ると共に、各作業ロール5の上下方向背後にはそれぞれ
作業ロール5をバックアップする補強ロール6が配置さ
れている。
【0013】図1に示すように、F1〜F7の各スタン
ドには、作業ロール5や補強ロール6に冷却水を噴射す
るロール冷却水ヘッダー7が設けられており、作業ロー
ル5入・出両側の上下部には、ロール冷却水によって圧
延鋼帯1が過冷されることを防止するため、弾性体から
形成されかつ機械式の機構で作業ロール5に押し付けら
れる水切りワイパー8が設けられている。
ドには、作業ロール5や補強ロール6に冷却水を噴射す
るロール冷却水ヘッダー7が設けられており、作業ロー
ル5入・出両側の上下部には、ロール冷却水によって圧
延鋼帯1が過冷されることを防止するため、弾性体から
形成されかつ機械式の機構で作業ロール5に押し付けら
れる水切りワイパー8が設けられている。
【0014】ここで、本発明の構成に至る前に、まず上
記圧延設備において圧延鋼帯1に穴あき現象が生じるメ
カニズムについて説明しておく。すなわち、作業ロール
5等に冷却水を供給する当該圧延設備にあっては、水切
りワイパー8が偏摩耗若しくは欠損したり、あるいは押
付力の不均衡によって作業ロール5と水切りワイパー8
との間に僅かの隙間が生じると、ロール冷却水が漏れる
ことがあり、この漏れた水がロールバイト入側の圧延鋼
帯1の上面に滞留する。
記圧延設備において圧延鋼帯1に穴あき現象が生じるメ
カニズムについて説明しておく。すなわち、作業ロール
5等に冷却水を供給する当該圧延設備にあっては、水切
りワイパー8が偏摩耗若しくは欠損したり、あるいは押
付力の不均衡によって作業ロール5と水切りワイパー8
との間に僅かの隙間が生じると、ロール冷却水が漏れる
ことがあり、この漏れた水がロールバイト入側の圧延鋼
帯1の上面に滞留する。
【0015】一方、近年、熱延製品の板クラウンを低減
するために、仕上ミル前段スタンドにも、PCミル、C
VCミル、強力ベンダー等の板クラウン制御機能が導入
され、前段スタンドから積極的に板クラウンを低減する
圧延方法が実施されており、このような圧延では前段ス
タンドでも圧延鋼帯1のスタンド間形状が中伸び気味と
なる。
するために、仕上ミル前段スタンドにも、PCミル、C
VCミル、強力ベンダー等の板クラウン制御機能が導入
され、前段スタンドから積極的に板クラウンを低減する
圧延方法が実施されており、このような圧延では前段ス
タンドでも圧延鋼帯1のスタンド間形状が中伸び気味と
なる。
【0016】そして、本発明が問題とする穴あき現象
は、圧延鋼帯1のスタンド間形状が中伸び状態での圧延
でロールバイト入側に水が滞留した際に発生することが
判明している。そこで、上記圧延設備において穴あき現
象を観察した結果を整理すると、以下の通りである。 (1) 穴あきは圧延鋼帯のスタンド入側形状が中伸び
のときに発生し、耳波または平坦な形状の場合は発生し
ない。 (2) 圧延鋼帯の後端が上流スタンドを尻抜けするタ
イミングで穴あきが発生し易い。まれに先端部でも発生
するが、スタンド間張力が確立されている定常部では発
生しない。 (3) 前段における第3番目のスタンドF3での発生
頻度が最も高く、前段の第1及び第2番目のスタンドF
1,F2及び後段スタンド(特にF5以前)ではほとん
ど発生しない。 (4) 穴あき発生時には、ロールバイト入側から蒸気
が噴き出すことが観察されている。
は、圧延鋼帯1のスタンド間形状が中伸び状態での圧延
でロールバイト入側に水が滞留した際に発生することが
判明している。そこで、上記圧延設備において穴あき現
象を観察した結果を整理すると、以下の通りである。 (1) 穴あきは圧延鋼帯のスタンド入側形状が中伸び
のときに発生し、耳波または平坦な形状の場合は発生し
ない。 (2) 圧延鋼帯の後端が上流スタンドを尻抜けするタ
イミングで穴あきが発生し易い。まれに先端部でも発生
するが、スタンド間張力が確立されている定常部では発
生しない。 (3) 前段における第3番目のスタンドF3での発生
頻度が最も高く、前段の第1及び第2番目のスタンドF
1,F2及び後段スタンド(特にF5以前)ではほとん
ど発生しない。 (4) 穴あき発生時には、ロールバイト入側から蒸気
が噴き出すことが観察されている。
【0017】本願発明者らは、上記観察結果、並びに上
下作業ロール5の入側近傍における圧延鋼帯1の変形挙
動を詳しく観察することにより、穴あき発生のメカニズ
ムを以下のように推定した。すなわち、圧延機入側で圧
延鋼帯1が中伸び形状になると、圧延鋼帯1の変形挙動
は図5のようになる。
下作業ロール5の入側近傍における圧延鋼帯1の変形挙
動を詳しく観察することにより、穴あき発生のメカニズ
ムを以下のように推定した。すなわち、圧延機入側で圧
延鋼帯1が中伸び形状になると、圧延鋼帯1の変形挙動
は図5のようになる。
【0018】同図に示すように、圧延鋼帯1を中伸び形
状に圧延すると、ロールバイト入側において圧延鋼帯1
の板幅中央部とエッジ部が互いに逆位相で上下に波打ち
(図5(a))、圧延鋼帯1が下ロール側に位置する際
に板幅中央部の波底に水が溜まり、圧延鋼帯1のエッジ
部が上側に波打ったとき、板幅中央部に溜まった水が作
業ロール5と波打った圧延鋼帯1の間に閉じこめられ、
この閉じこめられた水が圧延鋼帯1と一緒にロールバイ
トに巻きこまれることになる(図5(b))。
状に圧延すると、ロールバイト入側において圧延鋼帯1
の板幅中央部とエッジ部が互いに逆位相で上下に波打ち
(図5(a))、圧延鋼帯1が下ロール側に位置する際
に板幅中央部の波底に水が溜まり、圧延鋼帯1のエッジ
部が上側に波打ったとき、板幅中央部に溜まった水が作
業ロール5と波打った圧延鋼帯1の間に閉じこめられ、
この閉じこめられた水が圧延鋼帯1と一緒にロールバイ
トに巻きこまれることになる(図5(b))。
【0019】なお、スタンド間張力が確立されている定
常部で穴あきが発生しないのは、入側張力が上記のよう
な圧延鋼帯1の波打ちを拘束し、板幅中央部に水が溜ま
ること及び溜まった水が作業ロールとの間に閉じこめら
れることを防止するためと考えられる。そして、作業ロ
ール5と圧延鋼帯1の間に閉じこめられた水は、図5
(c)に示す如く上作業ロール5と圧延鋼帯1の間の圧
力のためにロールバイト入側から排出される。
常部で穴あきが発生しないのは、入側張力が上記のよう
な圧延鋼帯1の波打ちを拘束し、板幅中央部に水が溜ま
ること及び溜まった水が作業ロールとの間に閉じこめら
れることを防止するためと考えられる。そして、作業ロ
ール5と圧延鋼帯1の間に閉じこめられた水は、図5
(c)に示す如く上作業ロール5と圧延鋼帯1の間の圧
力のためにロールバイト入側から排出される。
【0020】図6は、このようにして水がロールバイト
入側に排出されるときのロールバイトの断面を模式的に
示したものである。この図から判るように、水が閉じこ
められた部分では、作業ロール5と圧延鋼帯1の間に水
が介在するために、流体潤滑状態となって境界面の摩擦
係数が著しく低下する。他方、水が閉じこめられた部分
より出側(図6の右側)では、通常の熱間圧延と同様の
境界潤滑あるいは混合潤滑状態となり、大きな摩擦係数
となる。
入側に排出されるときのロールバイトの断面を模式的に
示したものである。この図から判るように、水が閉じこ
められた部分では、作業ロール5と圧延鋼帯1の間に水
が介在するために、流体潤滑状態となって境界面の摩擦
係数が著しく低下する。他方、水が閉じこめられた部分
より出側(図6の右側)では、通常の熱間圧延と同様の
境界潤滑あるいは混合潤滑状態となり、大きな摩擦係数
となる。
【0021】ここで、圧延鋼帯1の幅方向変形とロール
変形を考慮しない2次元圧延理論においては、定常状態
では次式のような力の釣合が保たれているとされてい
る。
変形を考慮しない2次元圧延理論においては、定常状態
では次式のような力の釣合が保たれているとされてい
る。
【0022】
【数1】
【0023】この式の左辺は圧延鋼帯1をロールバイト
出側に引き込もうとする力、右辺は圧延鋼帯をロールバ
イト入側に引き戻そうとする力を表しており、水がロー
ルバイト入側に排出され、水が閉じこめられていた部分
より入側の摩擦係数μが著しく低下すると、左辺第1項
の力が急激に減少する。すると、圧延鋼帯1の板幅中央
部をロールバイト出側に引き込もうとする力が急に小さ
くなるので、板幅中央部がロールバイト出側に進みにく
くなり、板幅中央部に大きな引張応力が発生し、その結
果、水が閉じこめられている最も板厚が薄い部分が引張
破断することになるのである。
出側に引き込もうとする力、右辺は圧延鋼帯をロールバ
イト入側に引き戻そうとする力を表しており、水がロー
ルバイト入側に排出され、水が閉じこめられていた部分
より入側の摩擦係数μが著しく低下すると、左辺第1項
の力が急激に減少する。すると、圧延鋼帯1の板幅中央
部をロールバイト出側に引き込もうとする力が急に小さ
くなるので、板幅中央部がロールバイト出側に進みにく
くなり、板幅中央部に大きな引張応力が発生し、その結
果、水が閉じこめられている最も板厚が薄い部分が引張
破断することになるのである。
【0024】図7は、上記のようにして穴あきの発生し
た圧延鋼帯1の平面図であり、図8及び図9に、図7に
おける穴あき部9の断面写真を示す。この写真から判る
ように穴あき部9の破断面は引張破断の様相を呈してお
り、これは上記推定を裏付けている。なお、圧延鋼帯1
の上下面間で剪断変形が生じているのは、上述の現象が
圧延鋼帯1の上面でのみ生じ、圧延鋼帯1の下面では水
が巻き込まれず、下作業ロール5からの摩擦力により、
圧延鋼帯1はロールバイト出側の方へ引き込まれるため
と考えられる。
た圧延鋼帯1の平面図であり、図8及び図9に、図7に
おける穴あき部9の断面写真を示す。この写真から判る
ように穴あき部9の破断面は引張破断の様相を呈してお
り、これは上記推定を裏付けている。なお、圧延鋼帯1
の上下面間で剪断変形が生じているのは、上述の現象が
圧延鋼帯1の上面でのみ生じ、圧延鋼帯1の下面では水
が巻き込まれず、下作業ロール5からの摩擦力により、
圧延鋼帯1はロールバイト出側の方へ引き込まれるため
と考えられる。
【0025】上記の推定を確認するため、実験用圧延機
を用いて熱間圧延を行った。作業ロールは胴長600m
m、直径600mm、圧延材板幅350mm、板厚8m
m、板長800mmとした。下の表1に、この実験での
圧延条件と穴あき発生の有無を整理して示す。
を用いて熱間圧延を行った。作業ロールは胴長600m
m、直径600mm、圧延材板幅350mm、板厚8m
m、板長800mmとした。下の表1に、この実験での
圧延条件と穴あき発生の有無を整理して示す。
【0026】
【表1】
【0027】この表から明らかなように、圧延鋼帯1の
穴あきは圧延形状が中伸で、かつ、ロールバイト入側で
水をかけた場合のみに発生し、水をかけない場合は発生
しない。また、水をかけても、圧延速度が遅い場合は穴
あきが発生せず、しかもロールバイト入側から蒸気も吹
き出さなかったので、このことからも上記推定が正しい
ことを確認できた。
穴あきは圧延形状が中伸で、かつ、ロールバイト入側で
水をかけた場合のみに発生し、水をかけない場合は発生
しない。また、水をかけても、圧延速度が遅い場合は穴
あきが発生せず、しかもロールバイト入側から蒸気も吹
き出さなかったので、このことからも上記推定が正しい
ことを確認できた。
【0028】一方、ホットストリップミル仕上圧延機の
F1及びF2スタンドで穴あきがほとんど発生しないの
は、F1及びF2スタンドでは圧延鋼帯1の板厚が厚い
ために中伸になり難いことのほかに、圧延速度が遅いた
め作業ロール5と圧延鋼帯1の間に水が閉じこめられて
も入側に排出されないからと思われる。また、後段スタ
ンド4で穴あきがほとんど発生しないのは、板厚が薄い
ために中伸を生じた圧延鋼帯1の曲げ剛性が小さいの
で、ロールバイト(上作業ロール5)と圧延鋼帯1の間
に水が閉じこめられることなく、ロールバイト入側に排
出されてしまうからと思われる。
F1及びF2スタンドで穴あきがほとんど発生しないの
は、F1及びF2スタンドでは圧延鋼帯1の板厚が厚い
ために中伸になり難いことのほかに、圧延速度が遅いた
め作業ロール5と圧延鋼帯1の間に水が閉じこめられて
も入側に排出されないからと思われる。また、後段スタ
ンド4で穴あきがほとんど発生しないのは、板厚が薄い
ために中伸を生じた圧延鋼帯1の曲げ剛性が小さいの
で、ロールバイト(上作業ロール5)と圧延鋼帯1の間
に水が閉じこめられることなく、ロールバイト入側に排
出されてしまうからと思われる。
【0029】そこで、本発明者らは、上記した圧延鋼帯
1の穴あき発生メカニズムに鑑みて、冷却水の噴射を中
止することなく穴あきを防止するには、圧延鋼帯1の上
面に溜まった水が作業ロール5との間に閉じ込められる
のをロールバイトに至る直前において阻止することが最
も有効であると判断した。そして、圧延鋼帯1の板幅中
央部がロールバイトに至る直前で上側の作業ロール5に
接触するのを規制する部材(規制手段)をロールバイト
に近接するパスライン上側に設け、この部材により、ロ
ールバイト直前の圧延鋼帯1の板幅中央部と上側の作業
ロール5との間の隙間を有効に確保しながら、圧延鋼帯
1を作業ロール5間に供給する方法を採ることにした。
1の穴あき発生メカニズムに鑑みて、冷却水の噴射を中
止することなく穴あきを防止するには、圧延鋼帯1の上
面に溜まった水が作業ロール5との間に閉じ込められる
のをロールバイトに至る直前において阻止することが最
も有効であると判断した。そして、圧延鋼帯1の板幅中
央部がロールバイトに至る直前で上側の作業ロール5に
接触するのを規制する部材(規制手段)をロールバイト
に近接するパスライン上側に設け、この部材により、ロ
ールバイト直前の圧延鋼帯1の板幅中央部と上側の作業
ロール5との間の隙間を有効に確保しながら、圧延鋼帯
1を作業ロール5間に供給する方法を採ることにした。
【0030】これは、ロールバイト直前の板幅中央部と
上作業ロール5との間に常に隙間が確保されておれば、
図5に示す波打ち現象が生じていても、中央部上面に水
が溜まった圧延鋼帯1がロールバイトに引き込まれると
同時に当該水が前記隙間から即座に排出され、当該水が
ロールバイトの奥まで入り込んで穴あきの原因となる状
態(図6の状態)を未然に回避できるからである。
上作業ロール5との間に常に隙間が確保されておれば、
図5に示す波打ち現象が生じていても、中央部上面に水
が溜まった圧延鋼帯1がロールバイトに引き込まれると
同時に当該水が前記隙間から即座に排出され、当該水が
ロールバイトの奥まで入り込んで穴あきの原因となる状
態(図6の状態)を未然に回避できるからである。
【0031】この方法の効果を確認するために、具体的
には、図1及び図2に示すように、前述の実験用圧延機
のロールバイト入側に設けられたストリッパーガイド1
0の下面に、圧延鋼帯1の板幅中央部の上面に接触する
板幅100mm、板厚5mmの鋼板(規制手段)11を
固定し、この鋼板11により、ロールバイト直前の圧延
鋼帯1の板幅中央部と上側の作業ロール5との間の隙間
を有効に確保しながら、圧延鋼帯1を作業ロール5間に
供給することにした。
には、図1及び図2に示すように、前述の実験用圧延機
のロールバイト入側に設けられたストリッパーガイド1
0の下面に、圧延鋼帯1の板幅中央部の上面に接触する
板幅100mm、板厚5mmの鋼板(規制手段)11を
固定し、この鋼板11により、ロールバイト直前の圧延
鋼帯1の板幅中央部と上側の作業ロール5との間の隙間
を有効に確保しながら、圧延鋼帯1を作業ロール5間に
供給することにした。
【0032】そして、この状態で表1のNo.1と同じ
圧延条件で圧延を実施したところ、圧延鋼帯1に穴あき
は発生しなかった。なお、このような規制手段を実機に
設ける場合には、上記鋼板11の代わりに、圧延鋼帯1
の上面側に配置されかつ同鋼帯の板幅方向に向く軸心回
りに回転自在なロール12を、ロールバイト入側近傍で
かつパスライン上方に設けることが好ましい。これによ
り、規制手段が圧延鋼帯1に接触して同鋼帯1に擦り傷
をつけるのを防止できる。
圧延条件で圧延を実施したところ、圧延鋼帯1に穴あき
は発生しなかった。なお、このような規制手段を実機に
設ける場合には、上記鋼板11の代わりに、圧延鋼帯1
の上面側に配置されかつ同鋼帯の板幅方向に向く軸心回
りに回転自在なロール12を、ロールバイト入側近傍で
かつパスライン上方に設けることが好ましい。これによ
り、規制手段が圧延鋼帯1に接触して同鋼帯1に擦り傷
をつけるのを防止できる。
【0033】また、図4に示すホットストリップミルで
は、上述のように、実際にはF3及びF4スタンドでし
か穴あきが発生していないので、この場合、図3に示す
ロール12よりなる規制手段をF3,F4スタンドにの
み設ければ足りる。更に、上述のように、スタンド入側
の張力が確立されている定常圧延時には、穴あき発生の
心配は殆どないので、この定常圧延時に敢えて規制手段
11,12を作動させておく必要もない。
は、上述のように、実際にはF3及びF4スタンドでし
か穴あきが発生していないので、この場合、図3に示す
ロール12よりなる規制手段をF3,F4スタンドにの
み設ければ足りる。更に、上述のように、スタンド入側
の張力が確立されている定常圧延時には、穴あき発生の
心配は殆どないので、この定常圧延時に敢えて規制手段
11,12を作動させておく必要もない。
【0034】そこで、図4に示すホットストリップミル
に本発明を適用する場合には、F3及びF4スタンドに
設けた図3に示すロール12を圧延鋼帯1に対して接離
自在とし、F3,F4スタンドの入側の張力が確立され
ていない通板・尻抜け時にのみ、当該ロール12を圧延
鋼帯1に接触させ、その他の定常圧延時には当該ロール
12を圧延鋼帯1から離間させることにした。
に本発明を適用する場合には、F3及びF4スタンドに
設けた図3に示すロール12を圧延鋼帯1に対して接離
自在とし、F3,F4スタンドの入側の張力が確立され
ていない通板・尻抜け時にのみ、当該ロール12を圧延
鋼帯1に接触させ、その他の定常圧延時には当該ロール
12を圧延鋼帯1から離間させることにした。
【0035】この結果、最も頻繁に穴あき現象が生じう
る圧延鋼帯1の先端や尾端での穴あきを重点的に防止で
きるとともに、定常圧延時ではロール(規制手段)12
が圧延鋼帯1から退避さているので、ロール12を必要
以上に鋼帯1に接触させることに伴う圧延鋼板1やロー
ル12の損傷が防止でき、ロール12の耐久性も向上す
る。
る圧延鋼帯1の先端や尾端での穴あきを重点的に防止で
きるとともに、定常圧延時ではロール(規制手段)12
が圧延鋼帯1から退避さているので、ロール12を必要
以上に鋼帯1に接触させることに伴う圧延鋼板1やロー
ル12の損傷が防止でき、ロール12の耐久性も向上す
る。
【0036】また、穴あきは圧延鋼帯1の形状が中伸び
でなければ生じないことから、通板・尻抜け時の圧延鋼
帯1の形状を予測又は実測し、この予測又は実測された
形状が予め実験的または経験的に定めた穴あき限界値を
越える場合に限り、上記ロール12を接触させるように
してもよい。これにより、より少ないロール12の接触
回数で圧延鋼帯1の穴あきを有効に防止することができ
る。
でなければ生じないことから、通板・尻抜け時の圧延鋼
帯1の形状を予測又は実測し、この予測又は実測された
形状が予め実験的または経験的に定めた穴あき限界値を
越える場合に限り、上記ロール12を接触させるように
してもよい。これにより、より少ないロール12の接触
回数で圧延鋼帯1の穴あきを有効に防止することができ
る。
【0037】なお、圧延鋼帯1の形状を予測するには、
公知の板クラウン・形状推定モデルを用いる。この板ク
ラウン・形状推定モデルとしては公知のどのようなもの
を用いてもよいが、例えば、昭和59年度塑性加工春季
講演会講演論文集の第33〜36頁に記載されている、
次式で表されるオンライン用板クラウン・形状計算方法
を使用すればよい。
公知の板クラウン・形状推定モデルを用いる。この板ク
ラウン・形状推定モデルとしては公知のどのようなもの
を用いてもよいが、例えば、昭和59年度塑性加工春季
講演会講演論文集の第33〜36頁に記載されている、
次式で表されるオンライン用板クラウン・形状計算方法
を使用すればよい。
【0038】 Ch=(1−η)CR+η(1−r)CH ……(1) Δε=ξ(Ch/h−CH/H) ……(2) ただし、 r :圧下率 η :クラウン遺伝係数 Ch :出側板クラウン CR :メカニカル板クラウン CH :入側板クラウン(前スタンド出側形状も板クラ
ウンに換算) Δε :出側形状(伸びひずみ) ξ :形状変化係数 h :出側板厚 H :入側板厚 メカニカル板クラウンは幅方向の圧延荷重分布が均一で
ある場合に生じる板クラウンであり、当該スタンドの圧
延荷重、作業ロール5及び補強ロール6の直径、ロール
クラウン等の圧延条件から求められる。なお、伸びひず
み差の急峻度への換算式は次式で表される。
ウンに換算) Δε :出側形状(伸びひずみ) ξ :形状変化係数 h :出側板厚 H :入側板厚 メカニカル板クラウンは幅方向の圧延荷重分布が均一で
ある場合に生じる板クラウンであり、当該スタンドの圧
延荷重、作業ロール5及び補強ロール6の直径、ロール
クラウン等の圧延条件から求められる。なお、伸びひず
み差の急峻度への換算式は次式で表される。
【0039】λ=2/π√Δε×100 ……(3) ただし、λ:急峻度(%) この場合、圧延鋼帯1の通板に先立って、各スタンド入
側の張力が確立されていない通板・尻抜け時の形状を上
述の(1)〜(3)式を用いて予測し、予測形状が急峻
度に換算して中伸びが1.5%を越える場合に限り、ロ
ール(規制手段)12を圧延鋼帯1に接触させるように
すればよい。なお、形状の限界値は実験圧延機での実験
結果に基づいて、モデル誤差等の余裕を見込んで決定す
ることもできる。
側の張力が確立されていない通板・尻抜け時の形状を上
述の(1)〜(3)式を用いて予測し、予測形状が急峻
度に換算して中伸びが1.5%を越える場合に限り、ロ
ール(規制手段)12を圧延鋼帯1に接触させるように
すればよい。なお、形状の限界値は実験圧延機での実験
結果に基づいて、モデル誤差等の余裕を見込んで決定す
ることもできる。
【0040】また、圧延鋼帯1のスタンドでの形状を実
測するには、例えば特開平4−262812号公報に開
示されている幅方向張力分布測定装置を各スタンド入側
に設置し、定常部の形状に対応する幅方向張力分布が経
験的に定めた穴あき限界値を越える場合に限ってロール
(規制手段)12を接触させるようにすればよい。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例
えば、図10に示すような圧延鋼帯1に冷却水を噴射す
るホットストリップミルにも採用できる。
測するには、例えば特開平4−262812号公報に開
示されている幅方向張力分布測定装置を各スタンド入側
に設置し、定常部の形状に対応する幅方向張力分布が経
験的に定めた穴あき限界値を越える場合に限ってロール
(規制手段)12を接触させるようにすればよい。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例
えば、図10に示すような圧延鋼帯1に冷却水を噴射す
るホットストリップミルにも採用できる。
【0041】同図において、ホットストリップミル仕上
圧延機のF1〜F3の各スタンドの入側には、ロール肌
荒れを防止するために圧延鋼帯1に冷却水を噴射供給す
る冷却水スプレー装置13が設けられている。
圧延機のF1〜F3の各スタンドの入側には、ロール肌
荒れを防止するために圧延鋼帯1に冷却水を噴射供給す
る冷却水スプレー装置13が設けられている。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧延機の入側近傍に設けた規制手段11,12により、
圧延鋼帯1に波打ち現象が生じても、同鋼帯1の上面に
滞留している水が鋼帯1と一緒に作業ロール5間に巻き
込まれるのが防止されるので、各種冷却手段を使用しな
がら穴あきの発生の防止が可能となり、このため、作業
ロールの肌荒れ防止効果を損なうことなく、後続スタン
ドでの板破断やロール疵の発生を防止することができる
(請求項1及び2)。
圧延機の入側近傍に設けた規制手段11,12により、
圧延鋼帯1に波打ち現象が生じても、同鋼帯1の上面に
滞留している水が鋼帯1と一緒に作業ロール5間に巻き
込まれるのが防止されるので、各種冷却手段を使用しな
がら穴あきの発生の防止が可能となり、このため、作業
ロールの肌荒れ防止効果を損なうことなく、後続スタン
ドでの板破断やロール疵の発生を防止することができる
(請求項1及び2)。
【0043】また、規制手段として、圧延鋼帯1の上面
側に配置されかつ同鋼帯1の板幅方向に向く軸心回りに
回転自在なロール12を採用すれば、圧延鋼帯1に擦り
傷がつくのを未然に防止できる(請求項3)。更に、規
制手段11,12を圧延鋼帯1に対して接離自在に設け
た場合、圧延鋼帯の張力が開放される尻抜け時にのみ当
該規制手段11,12を圧延鋼帯1に接触させ、その他
の場合には当該規制手段11,12を圧延鋼帯1から離
しておくことにより、発生しやすい圧延鋼帯1の先端及
び尾端での穴あきを重点的に防止でき、しかも、それ以
外の定常圧延時では規制手段11,12が圧延鋼帯1か
ら離れているため、必要以上に規制手段11,12を鋼
帯1に接触させることによる同手段11,12や圧延鋼
帯1の損傷を防止できる(請求項4及び5)。
側に配置されかつ同鋼帯1の板幅方向に向く軸心回りに
回転自在なロール12を採用すれば、圧延鋼帯1に擦り
傷がつくのを未然に防止できる(請求項3)。更に、規
制手段11,12を圧延鋼帯1に対して接離自在に設け
た場合、圧延鋼帯の張力が開放される尻抜け時にのみ当
該規制手段11,12を圧延鋼帯1に接触させ、その他
の場合には当該規制手段11,12を圧延鋼帯1から離
しておくことにより、発生しやすい圧延鋼帯1の先端及
び尾端での穴あきを重点的に防止でき、しかも、それ以
外の定常圧延時では規制手段11,12が圧延鋼帯1か
ら離れているため、必要以上に規制手段11,12を鋼
帯1に接触させることによる同手段11,12や圧延鋼
帯1の損傷を防止できる(請求項4及び5)。
【図1】圧延機の側面概略図である。
【図2】規制手段(鋼板)の配置位置を示す側面図であ
る。
る。
【図3】規制手段(ロール)の配置位置を示す側面図で
ある。
ある。
【図4】本発明を採用しうるホットストリップミルの仕
上圧延設備の概略構成図である。
上圧延設備の概略構成図である。
【図5】圧延鋼帯の波打ち現象を経時的に示すロールバ
イト近傍の断面図である。
イト近傍の断面図である。
【図6】穴あき発生のメカニズムを説明する概念図であ
る。
る。
【図7】穴あきの発生した圧延鋼帯の平面図である。
【図8】図7のA−A線矢示断面に相当する金属断面組
織を示す写真である。
織を示す写真である。
【図9】図7のB−B線矢示断面に相当する金属断面組
織を示す写真である。
織を示す写真である。
【図10】本発明を採用しうる他のホットストリップミ
ルの仕上圧延設備の概略構成図である。
ルの仕上圧延設備の概略構成図である。
1 圧延鋼帯 3 前段スタンド群 4 後段スタンド群 5 作業ロール 11 鋼板(規制手段) 12 ロール(規制手段) 13 冷却スプレー装置 F1〜F7 圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 幹広 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内
Claims (5)
- 【請求項1】 ホットストリップミルにより圧延鋼帯
(1)を熱間圧延するに際して、前記圧延鋼帯(1)の
板幅中央部が上下作業ロール(5)のロールバイトに至
る手前で上作業ロール(5)に接触するのを規制しつ
つ、当該圧延鋼帯(1)を前記上下作業ロール(5)間
に供給することを特徴とする熱間圧延方法。 - 【請求項2】 圧延鋼帯(1)を熱間圧延する上下作業
ロール(5)を備えた圧延機(F1・・)をパスライン
方向に複数台タンデムに並べてなる熱間圧延装置におい
て、 前記上下作業ロール(5)のロールバイト入側近傍に、
前記圧延鋼帯(1)の板幅中央部が前記上下作業ロール
(5)のロールバイトに至る手前で上作業ロール(5)
に接触するのを規制する規制手段(11)(12)が設
けられていることを特徴とする熱間圧延装置。 - 【請求項3】 規制手段は、圧延鋼帯(1)の上面側に
配置されかつ同鋼帯(1)の板幅方向に向く軸心回りに
回転自在なロール(12)よりなる請求項2に記載の熱
間圧延装置。 - 【請求項4】 規制手段(11)(12)は、圧延鋼帯
(1)に対して接離自在に設けられている請求項2又は
3に記載の熱間圧延装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の熱間圧延装置により圧
延鋼帯(1)を熱間圧延するに際して、規制手段(1
1)(12)が設けられている圧延機の入側における圧
延鋼帯(1)の張力が開放される尻抜け時や通板時にの
み当該規制手段(11)(12)を圧延鋼帯(1)に接
触させ、その他の場合には当該規制手段(11)(1
2)を圧延鋼帯(1)から離しておくことを特徴とする
請求項1に記載の熱間圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30141094A JPH08132119A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 熱間圧延方法及び熱間圧延装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30141094A JPH08132119A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 熱間圧延方法及び熱間圧延装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132119A true JPH08132119A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17896546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30141094A Pending JPH08132119A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 熱間圧延方法及び熱間圧延装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08132119A (ja) |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP30141094A patent/JPH08132119A/ja active Pending
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