JPH11244908A

JPH11244908A - 熱間圧延設備列および熱延鋼帯の圧延方法

Info

Publication number: JPH11244908A
Application number: JP4944798A
Authority: JP
Inventors: Tooru Minote; 徹簑手; Satoshi Murata; 早登史村田; Yoshimichi Hino; 善道日野; Hiroshi Yoshimura; 洋吉村; Sadakazu Masuda; 貞和升田
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】薄物熱延鋼帯の先端部のランアウト走行を安定
化する、熱間圧延設備列及び熱延鋼帯の圧延方法を提供
する。【解決手段】スラブを粗圧延して粗バーとする粗圧延機
１と、粗バーを仕上圧延して熱延鋼帯とする仕上圧延機
６と、熱延鋼帯を搬送しながら冷却するランアウトテー
ブル８と、冷却された熱延鋼帯を巻き取るコイラー１０
を備えた熱間圧延設備列において、粗圧延機１と仕上圧
延機６の間に、粗バーを板厚方向に圧下する圧下装置３
を設置してなることを特徴とする熱間圧延設備列。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スラブを熱間圧延
して熱延鋼帯を製造するための熱間圧延設備列、およ
び、それを用いた圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な熱延鋼帯の製造方法によると、
仕上圧延機を出た熱延鋼帯は、ランアウトテーブル上を
走行する途中、冷却水により所定の温度まで冷却され
て、最終的にピンチローラを介してコイラーに巻き取ら
れる。ところが、この方法では板厚が２ｍｍ以下の薄物
熱延鋼帯を製造する際に問題を生じる。熱延鋼帯先端が
仕上圧延機を出てからピンチローラに噛み込むまでの間
に、搬送テーブルローラとの衝突などの原因で、熱延鋼
帯の先端が跳ね上がるという現象が見られる。いったん
跳ね上がると、先端が後方に倒れ込んで「二枚折れ」に
なったり、走行が不安定となり「波打ち」を起こしたり
する。

【０００３】これらの現象は、熱延鋼帯の板厚が薄いほ
ど、仕上圧延速度が大きいほど発生しやすい。そこで、
薄物熱延鋼帯の製造に際しては、熱延鋼帯先端部の仕上
圧延速度を遅くして、先端がピンチローラに噛み込んで
から圧延速度を大きくしていく仕上加速圧延が普通に行
われている。しかし、熱延鋼帯先端部は、圧延速度が遅
いために仕上圧延中の温度低下が大きく、仕上圧延中に
相変態を起こすなどして、材質が著しく劣化してしま
う。また、二枚折れや波打ちが起こると、巻き取りの失
敗や巻き取り不良、冷却むらが発生しやすくなる。

【０００４】薄物熱延鋼帯のランアウト走行を安定化す
るために開示されている従来技術として、特開昭５６−
３３１１９号公報や特開平５−１８５１２８号公報があ
る。これらの技術は、仕上圧延機出側に設けられた成形
機で熱延鋼帯の先端に成形加工を施し、曲げ剛性を向上
させて先端のフライングを防止することにより、熱延鋼
帯先端部のランアウト走行を安定化させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５６−３３１１９号公報や特開平５−１８５１２８号公
報に述べられている従来技術には、以下のような課題が
残されている。熱延鋼帯の先端はランアウトテーブル上
を６００ｍｐｍ以上の高速で搬送される。従来技術のよ
うに、仕上圧延機出側の成形機で、熱延鋼帯先端を加工
成形することは技術的に困難である。成形に失敗して先
端が成形機のところでつまるようなことがあれば、仕上
圧延の継続が不可能になってしまう。成形機を通過させ
ることができても、歪速度が大きいためにスプリングバ
ックが起こり、所定の形状に加工することは難しい。

【０００６】成形後の熱延鋼帯先端が、ピンチローラを
介してコイラーに巻き取られるときにも問題がある。ま
ず、被成形部分をピンチローラに噛み込ませ、コイラー
のマンドレルに巻き付かせることが容易ではない。マン
ドレルに巻き付かせることができたとしても、被成形部
分に接して、その外側に巻かれる部分には、疵が発生し
たり塑性変形が生じる恐れがある。巻き取り後の巻き形
状も、あまりよい状態にはならない。

【０００７】これに対して、従来技術の特許公報には、
ピンチローラの直前に矯正機を設置して、熱延鋼帯先端
の被成形部分を矯正し、成形前の形状にもどすという記
述が見られる。しかし、被成形部分を矯正機に噛み込ま
せること自体が難しく、矯正後も、スプリングバックに
よって完全にもとの形状にはならない。この問題は矯正
機だけでは解決することができない。本発明の目的は、
薄物熱延鋼帯の先端部のランアウト走行を安定化する、
熱間圧延設備列及び熱延鋼帯の圧延方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。（１）本発明の設備列は、スラブを粗圧延して粗バーと
する粗圧延機と、粗バーを仕上圧延して熱延鋼帯とする
仕上圧延機と、熱延鋼帯を搬送しながら冷却するランア
ウトテーブルと、冷却された熱延鋼帯を巻き取るコイラ
ーを備えた熱間圧延設備列において、粗圧延機と仕上圧
延機の間に、粗バーを板厚方向に圧下する圧下装置を設
置してなることを特徴とする熱間圧延設備列である。

【０００９】（２）本発明の設備列は、前記圧下装置と
前記ランアウトテーブルの間に、被圧延材を冷却する冷
却装置を設置したことを特徴とする、上記（１）に記載
の熱間圧延設備列である。

【００１０】（３）本発明の設備列は、前記圧下装置の
入側または出側に、粗バーの先端部を加熱する加熱装置
を設置したことを特徴とする、上記（１）または（２）
に記載の熱間圧延設備列である。（４）本発明の設備列は、前記粗圧延機と前記圧下装置
の間に、粗バーを一時的に貯蔵しておく粗バー貯蔵装置
を設置したことを特徴とする、上記（１）乃至（３）の
いずれかに記載の熱間圧延設備列である。（５）本発明の方法は、スラブを粗圧延して粗バーとし
た後、粗バーを仕上圧延して熱延鋼帯とし、さらに熱延
鋼帯をランアウトテーブルで搬送しながら冷却して巻き
取る熱延鋼帯の圧延方法において、粗バーを板厚方向に
圧下する圧下装置で、粗バーの先端部を目標板厚まで圧
下する工程と、先端部を圧下された粗バーを仕上圧延し
て、先端部が所定の温度の熱延鋼帯となす工程と、を備
えたことを特徴とする、熱延鋼帯の圧延方法である。（６）本発明の方法は、前記粗バーの先端部を圧下する
工程の後、さらに前記圧下装置と前記ランアウトテーブ
ルの間に設置された冷却装置で、被圧延材の先端部を冷
却する工程を備えたことを特徴とする、上記（５）に記
載の熱延鋼帯の圧延方法である。

【００１１】（７）本発明の方法は、前記粗バーの先端
部を圧下する工程において、粗バーの先端部を前記圧下
装置によって複数回の圧下で目標板厚とする際に、粗バ
ー先端部の温度低下を補償する加熱装置で各圧下の間に
粗バーの先端部を加熱することを特徴とする、上記
（５）または（６）に記載の熱延鋼帯の圧延方法であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の課題を解決
すべく鋭意研究を重ねた結果、薄物熱延鋼帯の先端部の
ランアウト走行を安定化するためには、仕上圧延機出側
の熱延鋼帯先端の温度を低下させて、熱延鋼帯先端の曲
げ剛性を向上させるために、仕上圧延に先立って粗バー
の先端を圧下することが有効であるという知見を得た。

【００１３】この知見に基づき、本発明者らは、スラブ
を粗圧延して粗バーとする粗圧延機と、粗バーを仕上圧
延して熱延鋼帯とする仕上圧延機と、さらに熱延鋼帯を
ランアウトテーブルで搬送しながら冷却して巻き取るコ
イラーを備えた熱間圧延設備列において、粗圧延機と仕
上圧延機の間に、粗バーを板厚方向に圧下する圧下装置
を設置してなる熱間圧延設備列を用いて、スラブを粗圧
延して粗バーとした後、粗バー先端部を板厚方向に圧下
した後、粗バーを仕上圧延して先端部が所定の温度の熱
延鋼帯となすようにして、薄物熱延鋼帯の先端部のラン
アウト走行を安定化する、熱間圧延設備列及び熱延鋼帯
の圧延方法を見出し、本発明を完成させた。

【００１４】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。図１は本発明の熱間圧延設備列を示す概略側面図で
ある。通常の熱延鋼帯の圧延方法では、所定温度のスラ
ブは粗圧延機１で粗圧延されて粗バー１１となり、粗バ
ー１１は仕上圧延機６で仕上圧延されて熱延鋼帯とな
る。熱延鋼帯はランアウトテーブル８上を搬送される途
中、冷却水によって所定温度まで冷却され、ピンチロー
ラ９を介してコイラー１０により巻き取られる。

【００１５】本発明の熱間圧延設備列は、粗圧延機１と
仕上圧延機６の間に、粗バー１１の先端を板厚方向に圧
下する圧下装置３、粗バー１１の先端を加熱する加熱装
置４、および粗バー貯蔵装置２を備える。圧下装置３と
してはプレス装置やプラネタリーミルが、粗バー貯蔵装
置２としてはルーパーやコイルボックスが考えられる。
仕上圧延機６入側のデスケーリング装置５や、仕上圧延
機６のスタンド間に設けられたスタンド間スプレー７
は、請求項２で述べるところの冷却装置に相当する。

【００１６】本発明の熱延鋼帯の圧延方法では、図２に
示すように、仕上圧延に先立って粗バー１１の先端を圧
下装置３で圧下し、被圧下部の板厚が熱延鋼帯の目標仕
上板厚と同じ程度になるようにする。この操作によっ
て、仕上圧延機６を出るまでの間に、被圧下部の温度が
急速に下がることになる。通常の圧延方法によると、仕
上圧延機６出側における薄物熱延鋼帯先端の温度は８０
０〜８５０℃といったところであるが、この方法を用い
ると１００℃程度まで下げることができる。言い換えれ
ば、これは熱延鋼帯先端の曲げ剛性を向上させているこ
とになる。こうして、熱延鋼帯先端がランアウトテーブ
ル８のテーブルローラに衝突するなどしても、先端部が
跳ね上がりにくくなり、二枚折れや波打ちが防止され
る。粗バー１１先端の被圧下部の搬送方向長さは、ラン
アウトテーブル８のテーブルローラ数本分あればよい。
なお、図２に示す圧下装置３はプレス装置であるが、そ
の他にプラネタリーミルを用いることもできる。

【００１７】圧下装置３で圧下を加えられている間、粗
バー１１先端の温度は、金型への抜熱によって低下し、
圧下荷重が増大してくる。そこで本発明の熱間圧延設備
列には、粗バー１１先端の温度低下を補償する加熱装置
４が設置されている。図３に示すように、圧下途中で粗
バー１１の先端を加熱装置４に送って加熱し、再度、圧
下装置３で圧下する。また、圧下装置３で圧下する前
に、加熱装置４で粗バー１１の先端を加熱することも、
圧下荷重の低減に有効である。加熱装置４としては、急
速加熱が可能な誘導加熱装置が好ましい。加熱装置４の
設置場所は、圧下装置３の間近であれば、圧下装置３の
入側でも出側でもかまわない。圧下装置３で圧下した
り、加熱装置４で加熱する間は、粗バー１１の先端を停
止させなければならない。粗バー１１の先端が圧下装置
３や加熱装置４の位置に達したとき、粗バー１１が粗圧
延機１に噛み込んでいるような設備配置になっている場
合には、粗バー１１を一時的に貯蔵しておく粗バー貯蔵
装置２が必要である。図２または３に示す粗バー貯蔵装
置２はルーパー形式の貯蔵装置である。粗バー貯蔵装置
２としては、コイルボックスの適用も可能である。もち
ろん、粗バー１１の先端が圧下装置３や加熱装置４の位
置にあるとき、粗バー１１の全体が粗圧延を終了してい
れば、粗バー貯蔵装置２の必要はない。

【００１８】デスケーリング装置５やスタンド間スプレ
ー７の本来の目的は、被圧延材表面のスケールを除去し
たり、被圧延材を冷却することにある。しかし、本発明
では特に、被圧延材先端の被圧下部を冷却することに用
いる。この操作により、被圧延材先端の温度が下がり、
仕上圧延機６出側における熱延鋼帯先端の曲げ剛性を、
より大きくすることができる。以下に本発明の実施例を
挙げ、本発明の効果を立証する。

【００１９】

【実施例】熱延鋼帯先端部の曲げにくさは、曲げ剛性に
よって表される。曲げ剛性はヤング率Ｅと断面二次モー
メントＩの積で定義される。板厚ｈ、幅ｂの断面二次モ
ーメントはＩ＝ｂ・ｈ³ ／１２であるから、曲げ剛性Ｅ
・Ｉは次の式で計算される。

【００２０】Ｅ・Ｉ＝Ｅ・（ｂ・ｈ³ ）／１２ …（１）（１）式を用いて、ある板厚を持った１００℃の熱延鋼
帯の曲げ剛性が、８００℃の熱延鋼帯ではどの程度の板
厚に相当するかを計算した。ヤング率を、１００℃で２
１，０００ＭＰａ、８００℃で１４，０００ＭＰａとし
たときの結果を図４に示す。例えば、１００℃で板厚
１．５ｍｍの熱延鋼帯の曲げ剛性は、８００℃で１．７
２ｍｍの熱延鋼帯の曲げ剛性と同じである。図４から、
熱延鋼帯の先端を冷却すれば、板厚を大きくしたときと
同じ効果が得られることがわかる。

【００２１】板厚３０ｍｍ、幅１，０００ｍｍの粗バー
２を仕上圧延して、板厚１．２ｍｍ、幅１，０００ｍｍ
の熱延鋼帯を製造した場合について、通常の方法と本発
明の方法を比較した。試験を行った熱間圧延設備列は図
１に示すようなもので、圧下装置３としてプレス装置を
備えている。プレス装置による粗バー２先端の圧下を行
わずに、通常の方法で圧延した場合には、ランアウト走
行性が悪化するために、スレッディング速度を６２０ｍ
ｐｍまでしか上げることができない。本発明の方法によ
り、プレス装置で粗バー２の先端を圧下して、板厚１．
５ｍｍ、長さ２ｍの被圧下部をつくってから仕上圧延す
ると、デスケーリング装置５やスタンド間スプレー７の
使用により、被圧下部の圧延仕上温度が１００℃になっ
た。図４に示したように、熱延鋼帯先端の曲げ剛性が向
上し、スレッディング速度６８０ｍｐｍでもランアウト
テーブル８で搬送することが可能となった。

【００２２】このときの圧延仕上温度を、通常の方法と
本発明の方法で比較したのが図５である。本発明の方法
では、熱延鋼帯先端の被圧下部の圧延仕上温度が、約１
００℃となっている。しかし、この部分は熱延鋼帯全体
のわずか０．２％であり、無視できるほど小さいので図
５には表示していない。通常の方法ではスレッディング
速度が遅く、仕上圧延中に圧延ロールとの接触や放射で
失われる熱量が大きいため、熱延鋼帯の先端から２０％
程度の部分で、良好な材質を得るために必要な８１０℃
以上の圧延仕上温度を確保できなかった。これに対し
て、本発明の方法を適用した場合は、スレッディング速
度を大きくすることができたため、圧延仕上温度が先端
から８１０℃以上になっており、熱延鋼帯全体にわたり
良好な材質を得ることができた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の熱間圧延設備列を用いた圧延方
法により、薄物熱延鋼帯の先端部のランアウト走行が安
定化する。その結果、仕上圧延速度を上げることがで
き、生産性が向上する。先端部の材質劣化も防止され
る。また、巻き取りの失敗や巻き取り不良、あるいは冷
却むらが発生しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る熱間圧延設備列を示
す概略側面図。

【図２】本発明の実施の形態に係る粗バーの先端を圧下
している様子を示す図。

【図３】本発明の実施の形態に係る粗バーの先端を加熱
している様子を示す図。

【図４】本発明の実施例に係る熱延鋼帯の曲げ剛性を１
００℃と８００℃で比較した図。

【図５】本発明の実施例に係る圧延仕上温度を通常の方
法と本発明の方法で比較した図。

【符号の説明】

１…粗圧延機、２…粗バー貯蔵装置、３…圧下装置、４
…加熱装置、５…デスケーリング装置、６…仕上圧延
機、７…スタンド間スプレー、８…ランアウトテーブ
ル、９…ピンチローラ、１０…コイラー、１１…粗バ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉村洋東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者升田貞和東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スラブを粗圧延して粗バーとする粗圧延
機と、粗バーを仕上圧延して熱延鋼帯とする仕上圧延機
と、熱延鋼帯を搬送しながら冷却するランアウトテーブ
ルと、冷却された熱延鋼帯を巻き取るコイラーを備えた
熱間圧延設備列において、粗圧延機と仕上圧延機の間に、粗バーを板厚方向に圧下
する圧下装置を設置してなることを特徴とする熱間圧延
設備列。
【請求項２】前記圧下装置と前記ランアウトテーブル
の間に、被圧延材を冷却する冷却装置を設置したことを
特徴とする、請求項１に記載の熱間圧延設備列。
【請求項３】前記圧下装置の入側または出側に、粗バ
ーの先端部を加熱する加熱装置を設置したことを特徴と
する、請求項１または２に記載の熱間圧延設備列。
【請求項４】前記粗圧延機と前記圧下装置の間に、粗
バーを一時的に貯蔵しておく粗バー貯蔵装置を設置した
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の
熱間圧延設備列。
【請求項５】スラブを粗圧延して粗バーとした後、粗
バーを仕上圧延して熱延鋼帯とし、さらに熱延鋼帯をラ
ンアウトテーブルで搬送しながら冷却して巻き取る熱延
鋼帯の圧延方法において、粗バーを板厚方向に圧下する圧下装置で、粗バーの先端
部を目標板厚まで圧下する工程と、先端部を圧下された粗バーを仕上圧延して、先端部が所
定の温度の熱延鋼帯となす工程と、を備えたことを特徴とする、熱延鋼帯の圧延方法。
【請求項６】前記粗バーの先端部を圧下する工程の
後、さらに前記圧下装置と前記ランアウトテーブルの間
に設置された冷却装置で、被圧延材の先端部を冷却する
工程を備えたことを特徴とする、請求項５に記載の熱延
鋼帯の圧延方法。
【請求項７】前記粗バーの先端部を圧下する工程にお
いて、粗バーの先端部を前記圧下装置によって複数回の圧下で
目標板厚とする際に、粗バー先端部の温度低下を補償す
る加熱装置で各圧下の間に粗バーの先端部を加熱するこ
とを特徴とする、請求項５または６に記載の熱延鋼帯の
圧延方法。