JPH08215748A - 熱間圧延におけるネッキング防止方法 - Google Patents
熱間圧延におけるネッキング防止方法Info
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- JPH08215748A JPH08215748A JP7032367A JP3236795A JPH08215748A JP H08215748 A JPH08215748 A JP H08215748A JP 7032367 A JP7032367 A JP 7032367A JP 3236795 A JP3236795 A JP 3236795A JP H08215748 A JPH08215748 A JP H08215748A
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Abstract
上圧延機の出側から巻取機までの間の冷却工程を制御す
ることによりネッキングを効果的に防止する。 【構成】最終仕上圧延機2から出たホットストリップ1
を巻取機9によって巻き取る際に発生するネッキングを
防止するネッキング防止方法において、少なくとも前記
ホットストリップ1のAr3変態終了点より低い温度域ま
で空冷のみにより冷却する。具体的には、炭素含有量C
≦0.01%の材料を対象とした場合には、最終仕上圧
延後、少なくともホットストリップ温度が830℃とな
るまで空冷により冷却し、炭素含有量C>0.01%の
材料を対象とした場合には、最終仕上圧延後、少なくと
もホットストリップ温度が800℃となるまで空冷によ
り冷却する。
Description
最終仕上圧延後のホットストリップを巻取機により巻き
取る際に発生するネッキングを防止する方法に関する。
プ圧延においては、圧延されたストリップを巻取機で巻
き取る際、ストリップ先端を前記巻取機に巻き付ける時
にストリップに過大な張力が生じるため、これにより図
9に示されるように、ネッキングと言われる局部的な断
面寸法の変化が生ずる。通常、鋼材圧延後の巻取り過程
においては、巻き緩み等の発生がなく、タイトに巻ける
ように鋼材の進入速度に対して巻取り芯の回転速度を若
干高めに設定している。この結果、図7に示されるよう
に、巻付け直後に巻取り芯速度が巻き付いた鋼材速度に
拘束され鋼板速度まで低下させられる結果、鋼材に圧延
機〜巻取機の間で過大な張力が発生し、図8に示される
ように、鋼材の変形抵抗の相対的に小さい部分が変形し
局部的に板幅が減少して前記ネッキングが発生する。
の方法が種々提案されている。たとえば、特開昭57−
190713号公報(先行例1)においては、仕上圧延
機を出た後、ネッキングの発生する位置よりやや後方で
あって、かつ巻取機より手前に押えロールを設置し、こ
の押えロールにより押えロールと仕上圧延機との間の張
力を許容値内に押さえることにより巻取過張力によるネ
ッキングを防止する方法が開示されている。また、特開
昭59−78721号公報(先行例2)においては、熱
間ストリップ圧延の巻取り工程において、巻取機マンド
レルに供給するモーター電力を、巻付開始から巻付完了
までの間のマンドレルの角速度変化により鋼帯に作用す
る過張力分だけ小さくなるように供給制御するネッキン
グ防止方法が記載されている。さらに、特開昭62−6
8617号公報(先行例3)においては、ネッキングに
より幅落ちの位置及び量を予測し、予め熱間仕上圧延機
入側粗バーの該当部分の幅を、予測された幅落ちに見合
う量まで広げてネッキングを防止する方法が開示されて
いる。
(先行例4)においては、最終仕上圧延機の出側温度
を、熱延鋼帯のAr3変態点直上に保持するとともに、変
態開始点から変態終了点までの間の冷却を空冷のみで行
い、次いで液冷した後コイラーに巻き取るネッキング防
止方法が開示されている。
1の場合には、既存設備に対して大幅な設計変更を加え
る必要があり、その間ラインの稼働を停止しなければな
らないなど、設備面およびコスト等の面で好ましくな
い。また、巻付機の張力に対向する力を押えロールに持
たせる必要があるため、設備費の増大および消費電力の
高騰を招くなどの問題がある。
上圧延機から巻取機までの張力は、ネッキング以外にも
巻き姿やストリップ巻付き性等に大きな影響を及ぼし、
特に張力が低すぎる場合には、これらに悪影響を与える
ことになるが、この方法の場合には、供給電力の減少量
が過大に評価されたり、制御誤差などにより供給電力が
低くなった場合には、前記弊害を誘発する場合がある。
にネッキング位置のトラッキング精度が高くないことか
ら、ネッキング発生位置とストリップ幅増大部分とが一
致しない場合もあり、またこの問題を解決するためにス
トリップ幅増大部の範囲を広げ過ぎると歩留りが悪くな
るなどの問題が招来される。
取機までの間の張力によって鋼材の変形が起きる際、ス
トリップの組成変形する領域を増やせば全体として歪は
小さくなり、長手方向の伸びによる断面寸法変化(幅縮
み)は減少するというものであるが、図10に示される
ように、変形しやすい領域が広いにも拘わらず、空冷領
域をAr3変態完了までとしてあるため、図示されるよう
にAr3変態開始から変態終了までの温度域、すなわち空
冷領域は非常に狭いものとなり、実質的な効果が少な
い。
な設備変更を必要とすることなく、仕上圧延機の出側か
ら巻取機までの間の冷却工程を制御することにより、ネ
ッキングを効果的に防止できる熱間圧延におけるネッキ
ング防止方法を提供することにある。
に、本発明は、最終仕上圧延機から出たホットストリッ
プを巻取機によって巻き取る際に発生するネッキング
を、前記最終仕上圧延機と巻取機との間に配設された冷
却装置によりその冷却過程を制御することにより防止す
るネッキング防止方法において、少なくとも前記ホット
ストリップのAr3変態終了点より低い温度域まで空冷の
みにより冷却することを特徴とするものである。
間引っ張りを行った場合のクリープ歪が2%未満となる
温度域まで空冷により冷却を行うか、または炭素含有量
C≦0.01%の材料を対象とした場合には、最終仕上
圧延後、少なくともホットストリップ温度が830℃と
なるまで空冷により冷却し、炭素含有量C>0.01%
の材料を対象とした場合には、最終仕上圧延後、少なく
ともホットストリップ温度が800℃となるまで空冷に
より冷却する。
リップのAr3変態終了点より低い温度域まで空冷により
冷却する。図4に材料特性例として、〔C〕<0.01
%の極低炭素鋼を供試体として、引張応力2kgf/mm2 で
10秒間引っ張った場合のクリープ歪と材料温度との関
係を示す。Ar3変態開始点から終了点の温度C1〜C2
までの温度間においては、クリープ歪が4%以上となっ
ており、この温度域では変形抵抗が非常に低いことが判
明している。ネッキングは、仕上圧延機から巻取機間の
過張力に起因し、張力の掛かっている区間のうち、相対
的に変形抵抗の低い部分が変形することにより発生する
ものであるから、相対的に変形抵抗の小さい領域の長さ
を多く確保することにより幅縮みを分散することがで
き、ネッキング量を小さくすることができる。たとえ
ば、前述した先行例4の場合には空冷領域をAr3変態完
了までとしているが、ネッキングが特に問題となる極低
炭素鋼のAr3変態点は880℃前後で、そのAr3変態点
開始から終了に至る温度範囲も図10に示すように非常
に狭く、この温度域のみを空冷とするだけでは効果的に
ネッキングは防止できない。
れるように、引張応力2kgf/mm2 で10秒間引っ張りを
行った場合のクリープ歪が2%未満となる温度域(T2
以下) まで空冷により冷却を行う。前記引張応力2kgf/
mm2 で10秒間引っ張った場合のクリープ歪が2%未満
となる温度域まで空冷を行うことにより、ネッキングを
支障のない程度まで減少させるに十分な塑性変形部分
(変形抵抗の小さい部分)の長さを確保することができ
る。また、他の規定方法としては、図6に示される幅ネ
ッキング量−水冷開始温度グラフより、材料成分別に炭
素含有量C≦0.01%の材料を対象とした場合には、
実操業上の観点より幅ネッキング量が約3.5mm以下と
なるように、すなわち最終仕上圧延後、少なくともホッ
トストリップ温度が830℃となるまで空冷により冷却
する。
対象とした場合には、実操業上の観点より幅ネッキング
量が約2mm以下となるように、すなわち最終仕上圧延
後、少なくともホットストリップ温度が800℃となる
まで空冷により冷却する。
長く確保することによりネッキングをその領域に均一に
分散することができ、ネッキング量を減少させることが
できる。
図1は、熱間圧延における最終仕上圧延機から巻取機に
至る冷却工程部分の概略図である。最終仕上圧延機2か
ら出たホットストリップ1は巻取機9に巻き取られるま
でに冷却装置4、冷却装置6により冷却され、所定の温
度まで冷却された後、ピンチロール8を介して巻取機9
に巻き取られる。なお、前記冷却装置4、6には多数の
噴射ノズル(図示しない)が設けられ、それぞれの噴射
ノズルが制御弁により開閉制御可能となっている。
却装置4と冷却装置6との中間部および冷却装置6の出
側にはそれぞれ温度計3、5、7が配設されている。前
記温度計3は最終圧延機2の出側温度を管理するための
温度計であり、温度計5は冷却装置4、6において水冷
開始位置を決定するための指標とするために所定位置
(仕上圧延機2からLの位置)に配設された温度計であ
り、温度計7は材料特性を確保するために巻取り温度を
管理するための温度計である。
の同定は、まず規定された水冷開始温度に応じて、温度
計5が何℃になるかが伝熱モデル計算により求められ、
次にこの温度計5の観測値を指標として、前記冷却装置
4が制御される。なお、前記温度計5を設けることな
く、伝熱モデル計算により水冷タイミング位置を同定す
ることでもよい。
延での板巾設計としては、ネッキング等の巾変動が発生
しても製品として必要な巾(下限巾)は確保できるよう
に、その必要巾の若干広めを狙うことになる。その若干
広めの程度を決定する値は、〔C〕≦0.01%含有量
のようなネッキング量の大きな材料については、ネッキ
ング量がその値となり、ネッキングが発生しても、必要
とする巾(巾下限値)を下回らないように、ネッキング
量に相当するだけ広くして圧延が行われる。
は、製品として使用されない部分であり、スクラップロ
スとなる部分である。したがって、このような材料で
は、ネッキング量を小さくして、狙い巾と下限巾との差
を小さく設定することにより、歩留りのロスを減少させ
ることができる。
ストリップのAr3変態終了点より低い温度域まで空冷の
みにより冷却する。具体的には、引張応力2kgf/mm2 で
10秒間引っ張りを行った場合のクリープ歪が2%未満
となる温度域まで空冷により冷却を行うか、または炭素
含有量C≦0.01%の材料を対象とした場合には、最
終仕上圧延後、少なくともホットストリップ温度が83
0℃となるまで空冷により冷却し、炭素含有量C>0.
01%の材料を対象とした場合には、最終仕上圧延後、
少なくともホットストリップ温度が800℃となるまで
空冷により冷却するものである。
置4の制御バルブを開として積極的に水冷を行い、温度
計5位置までの温度降下量を大きくした前段強冷却と、
冷却装置の制御バルブを絞り温度計5位置までの温度降
下量を小とした前段緩冷却の冷却過程を考えた場合、相
対的に鋼材の変形がし易い変形抵抗の低い領域(温度T
1 〜T2 )を通過する鋼材の長さに差異が生ずる。すな
わち、前段強冷却の冷却過程を採った場合には、この温
度域に相当する鋼材長さが短くなり、前段緩冷却を採っ
た場合には、この温度域に相当する鋼材長さが長くな
る。その結果、変形抵抗の低下域に相当する部分の長さ
が長い前段緩冷却の場合には、長い距離に亘って変形が
発生するため、局部的な変形のピーク値が小さくなり、
ネッキング量が小さくなる。通常、問題とされるのは、
変形の局部的なピーク値であり、このピーク値が小さけ
れば変形の及ぶ範囲が大きくても問題とならないため、
本発明に従って空冷による冷却区間を前記規定によると
おり、ある程度長く確保して前段緩冷却の態様を採るこ
とにより、変形のピーク値を小さくすることができネッ
キング量を小さくすることができる。
トリップ1の冷却装置を用い、炭素含有量〔C〕≦0.
01%、板厚3.6mmの材料を対象として、鋼板の冷却
過程の違いによるネッキング量の差異について試験を行
った。
降下量の大きいパターンA(前段強冷却)と、温度計5
の位置までの温度降下量の小さいパターンC(前段緩冷
却)と、これらの中間の温度降下量であるパターンB
(中間冷却)およびAr3変態完了直後に水冷を開始した
パターンDの4ケースについて試験を行った。前記パタ
ーンA〜Dのついての温度制御パターンを表1に示し、
これらの内、前記パターンA〜Cの冷却過程図を図2に
示す。
ッキング量と温度計5位置での鋼板温度との関係を図3
に、水冷開始温度と幅ネッキング量との関係を図6に示
す。
→Cの順に従って、すなわち水冷開始時の温度が低下す
るに従ってネッキング量が低下しており、パターンCの
場合にはパターンAの場合に比べて約1/2に低下して
いることが判明している。
0.05%、板厚2.0mmの材料を対象として、鋼板の
冷却過程の違いによるネッキング量の差異について試験
を行った。
パターンA’と、温度計5の位置までの温度降下量の小
さいパターンC’と、これらの中間の温度降下量である
パターンB’の3ケースについて試験を行った。前記パ
ターンA’〜C’についての詳細な温度制御パターンを
表2に示す。
例1の場合よりも小さいため効果も顕著ではないが、冷
却パターンがA’→C’となるに従い、つまり空冷領域
が長くなるにしたがって、ネッキング量が減少している
ことが判明される。
に大幅な設備変更を必要とすることなく、仕上圧延機の
出側から巻取機までの間の冷却工程を制御することによ
りネッキングを効果的に防止できるようになる。
ある。
である。
る。
温度計、4・6…冷却装置、9…巻取機
Claims (4)
- 【請求項1】最終仕上圧延機から出たホットストリップ
を巻取機によって巻き取る際に発生するネッキングを、
前記最終仕上圧延機と巻取機との間に配設された冷却装
置によりその冷却過程を制御することにより防止するネ
ッキング防止方法において、 少なくとも前記ホットストリップのAr3変態終了点より
低い温度域まで空冷のみにより冷却することを特徴とす
る熱間圧延におけるネッキング防止方法。 - 【請求項2】引張応力2kgf/mm2 で10秒間引っ張りを
行った場合のクリープ歪が2%未満となる温度域まで空
冷により冷却を行う請求項1記載の熱間圧延におけるネ
ッキング防止方法。 - 【請求項3】炭素含有量C≦0.01%の材料を対象と
して、最終仕上圧延後、少なくともホットストリップ温
度が830℃となるまで空冷により冷却を行う請求項1
記載の熱間圧延におけるネッキング防止方法。 - 【請求項4】炭素含有量C>0.01%の材料を対象と
して、最終仕上圧延後、少なくともホットストリップ温
度が800℃となるまで空冷により冷却を行う請求項1
記載の熱間圧延におけるネッキング防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032367A JP2891131B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 熱間圧延におけるネッキング防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032367A JP2891131B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 熱間圧延におけるネッキング防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215748A true JPH08215748A (ja) | 1996-08-27 |
| JP2891131B2 JP2891131B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=12356984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7032367A Expired - Fee Related JP2891131B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 熱間圧延におけるネッキング防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891131B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002224723A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-13 | Nippon Steel Corp | 板幅制御方法および板幅変化予測式の学習方法 |
| JP2008290156A (ja) * | 2008-09-08 | 2008-12-04 | Jfe Steel Kk | 熱延鋼帯の冷却装置と、その冷却方法 |
| JP2011147967A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nippon Steel Corp | 熱間圧延機の板厚制御方法 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP7032367A patent/JP2891131B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002224723A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-13 | Nippon Steel Corp | 板幅制御方法および板幅変化予測式の学習方法 |
| JP2008290156A (ja) * | 2008-09-08 | 2008-12-04 | Jfe Steel Kk | 熱延鋼帯の冷却装置と、その冷却方法 |
| JP2011147967A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nippon Steel Corp | 熱間圧延機の板厚制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2891131B2 (ja) | 1999-05-17 |
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