JPS60221102A - 金属板の圧延方法 - 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】 本発明は、金属板の圧延方法に係り、詳細には、片側端
部に先細り研削を施したクラウンを有し、かつ、ロール
軸方向に移動可能にした上下一対の作業ロールを少なく
とも備え、これらを各々交互配置した４段以上の圧延機
により金属板の圧延を行う際の該圧延機の使用方法に関
する。

金属圧延板製品の断面板厚（以下「プロフィル」という
。）に係る品質欠陥としては、第１図に示すように、（
ａ）両端部を除いた残余部分における板厚偏差によるク
ラウン（ｈｃ−（ｈｅ□＋ｈｅ’□）／２　）　、（ｂ
１両端部における特異なメタルフローに起因するエツジ
ドルツブｒ（ｂｅｔ　ｂｅ）又は（ｂｅ′□−ｂｅ′）
）、（Ｃ）ハイスポットなどの局部的な突起（センター
ビルドアップ（ｃ−’ｌ）、エツジビルドアップ（ｃ−
２）など）等々があり、これらの品質及び板形状に関し
ては厳しい制限が要求されてきているのが現状である６
一方、通常使用されている４段圧延機においては、作業
ロールにテーパ一部がなく、これによると、第２図に示
す如く、ロール摩耗が圧延板の通過する中央部に集中し
て生じるため、従来いわゆルコフインスケシュール（新
ロールからロール替までのロール寿命の１サイクル間に
おいて被圧延材の通過順序に制約を設け、順次幅広材か
ら幅狭材へと移行させるスケジュール）が採用されてい
る。このような圧延スケジュール面での厳しい制約は、
ｊ９ｆＪｓ後工程の各々を同期化させた高能率で合理的
な生産体制を確立する上で著しい障害となっていた。

これらの２つの問題を同時に解決することを意図した圧
延機としては、中間ロールをロール軸方向に移動可能と
し、これをロールベンディング装置と組み合わせること
によってプロフィルと平坦度の制御を行い、更に通常の
フラットな作業ロールやサイン曲線状のクラウンを有す
る作業ロールを幅広材から幅狭材へと板幅減少に応じた
ショートストロークの下で暫時移動することによってロ
ールに生じる摩耗溝を若ギながらなだらかにし、圧延ス
ケジュールを自由（フリー）にしようとする６段圧延機
が開発されている（特公昭５１−７６８５号公報）。

しかし、か＼る６段圧延機では、エツジドロップの制御
が殆ど不可能であり、作業ロールの移動も板幅の変更に
制約されるショートストロークのため、ハイスポットの
制御及び大きく板幅が変化するスケジュールに対しては
充分な効果を期待できないのが現状である。

更に前記６段圧延機は、中間ロールの端部が作業ロール
や補強ロールの胴部に位置するため、その部分で過大な
接触圧力を発生させてロール損傷を招くので、ロール群
の軸方向移動の範囲を狭めざるを得ないのが現実である
。加えて、設備費も高くなるなど、必ずしも満足できる
状態には至っていない。

本出願人は先に、片側端部に先細り研削を施したクラウ
ンを有する上下一対の作業ロールを、該先細りクラウン
部が上下交互になるように配置し輸ロール軸方向に積極
的に移動せしめる圧延方法を提案しく特開昭５５−７７
９０８号）、大幅な板幅変化にも追従し得るプロフィー
ル制御を可能ならしめて（・る。

本発明は、本出願人による先の提案を基礎とし、更に圧
延機の機能を飛躍的に拡大することができる圧延機の使
用方法を提供するものである。

即ち、本発明は、前記圧延機の作業ロールのロール軸方
向への移動度合に起因するロール摩耗状態の解析研究結
果に基づき、被圧延材の要求に適った圧延機の使用方法
を見出しなされたものであって、まず、被圧延材料のプ
ロフィルを制御することを目的とする場合には、上下作
業ロールを被圧延材料の幅に応じて移動させて特定個所
に位置させることを第一とする方法を採用し、またスケ
ジュールフリーに対処することを目的とする場合には、
ロールの摩耗分布をなだらかにするように上下作業ロー
ルを積極的に移動させることを第一とする方法を採用し
、これらの方法を目的に合わせて適宜使い分けることＫ
より、プロフィル制御とスケジュールフリー圧延双方に
有効に対処する圧延方法を主眼とするものである。

以下に本発明者等が得た知見並びに本発明の詳細な説明
する。

第８図は、片側端部に先細り研削を施したクラウンを有
する上下一対の作業ロール２，８を、該片側端部を上下
に交互配置し、かつ、ロール軸方向に移動可能とした４
段圧延機を示している。本圧延機を種々使用することに
よってロール摩耗状態に次のような２つの特徴を付与し
得ることが明らかとなった。

即ち、まず、囚被圧延材料１０幅に応じてその両縁部が
上下作業ロール２，８の先細りクラウンの特定部に常に
位置するように前記作業ロールをロール軸方向に移動し
て圧延する。こうすることにより得られるロールの摩耗
状態は、−例として第４図に示すように、先細りクラウ
ン部の四−ルプ四）・ｒルを圧延前のそれとはｇ平行に
維持することができる。（なお、同図はロール径が６５
０閣で１４２′２ｍｍ長さの作業四−ルを有するポット
ストリップミルで８０本の鋼板を圧延した後に得られた
／１６５仕上スタンドのロールプロフィルを示している
。） このことは、板厚８−５　Ｍの製品の板厚プロフィルに
ついて従来法による場合（ａＪと前記（Ｎの方法による
場合（ｂ）とを対比して示している第５図かられかるよ
うに、後者によれば、被圧延材料のプロフィル制御性能
、特にエツジドロップ制御性能はロールの摩耗が進行し
て、も当初のロールにょ７）　モ（１）と同じものが確
保されていることを意味し、更にハイスボットの生成も
充分に抑制されていることがわかる。

一方、（Ｂ）作業ロール２，８のロール軸方向への移動
を積極的、計画的に（例えば、ロール組替間の１スケジ
ユール内におりてロールの軸方向最大移動鷲を予め決定
し、数コイル毎に徐々にロールを軸方向に移動する方法
。又は日−ル軸方向最大移動量と１スケジユール内の中
間のロール摩耗形状を予め決定し、これを得るようにロ
ールを軸方向に移動する方法の如く）行う方法により、
第６図に示すように、作業ロールのｑ−ル摩粍が゛比較
的放物線に近い台形状の摩耗分布を得ることも可能とな
る。（なお、同図は第４図に示したホラトス）１７ツプ
と同一条件で使用方法を変えた場合を示している。）こ
の場合、作業ロールの摩耗分布を圧延荷重や作業ロール
の移動量などを関数とした次の（１）式から予測し、逆
にこの式に基づいて作業ロールの移動量を決定すること
ができる。

Ｃｗｉ　（ｘ）　ヒｆ（Ｃｗｓ−１（Ｘ）ＳＰｉ、１１
、ｗｌ、■１、ｆｌ、ｓｌ、−）−（１３但し、Ｃｗｉ
　（Ｘ）　：　１番目被圧延材料のロール軸方向Ｘ点に
おける予測摩耗量 Ｃｗｉ、−０（Ｘ）　：　（１−１）番目被圧延材料の
１点における実績又は計算単純 量 Ｐｉ：ｉ＠目目玉圧延材料予測圧延荷重ｄ１：〃　の予
測圧延長さ Ｗｌ：〃　の幅 ｖｌ：〃　の圧延速度 ｆｌ　：　１番目被圧延材料を圧延する際の予測先進率 Ｓｌ：１番目被圧延材料を圧延する際の作業ロール中心
の設定移動欺 なお、この場合の被圧延材料のクラウンは前述の方法（
Ａｔによる積極的なプロフィル制御を狙ったものに比べ
て制御量のバラツキは大きくなる。しかし、ロール摩耗
はなだらかな台形分布が得られ、かつ、ロール熱クラウ
ンは放物線分布が得られるので、これらが合成されると
比較的平準なロールの表面形状が得られ、従来の４段圧
延機に比べて圧延コイル数の増大に伴う板クラウンの変
化を小さくすることもできる。

したがって、斜上の２つの方法囚又は（Ｂｌで該圧延機
を使用することにより２種類のロール摩耗発生状況が得
られるので、これらのロール摩耗発生状況を被圧延材料
の品質要求や圧延能率要求などの目的に応じて使い分け
ることが本発明の意図するところであり、このため、本
発明では被圧延材１１　Ｉｆ　％　＋　−１！−’１ｆ
ｌＮ　−＋　ｌ？　ｒ−１ΦイＡ’、ｒ　ａ、：＋　／
ＡＩ　Ｔ４　ＹＶ　／Ｄｌ　ハ／由…十洲−のいずれか
を第一として採用するものである。

具体的には、例えば、鋼板の熱間圧延を例にとると、熱
間圧延後に製品となる材料にあっては、平坦度に対する
品質要求は勿論のこと、圧延材製品におけるエツジドロ
ップ及びクラウンのいずれも小さいことが厳しく要求さ
れることがあり、このような材料に対しては作業胃−ル
の設定シフト位置に関し前記−の方法を採用する。

また、これに反し、熱間圧延後に更に冷間圧延を行って
減厚し製品とされる材料にあっては、冷聞圧延時の通板
性を良好にし、かつ、平坦度が良好であることが望まれ
るので、熱蓼後の材料のグ６フィル（％にクラウン）に
関してはある範囲に収まっていればよく、むしろ被圧延
材料の幅変化により圧延順序が規制されるということが
ないスケジュールフリー圧延により、前後工程との同期
化を強化することやロール原単位の向上の方が重視され
る。このような材料に対しては作業ロールの設定シフト
位置に関し前記（Ｂ）の方法を採用する。

以上の如く、片佃）端部に牛釧り研削シ繞１ナークラウ
ンを有する一対の作業ロールを、該片側端部を上下に交
互配置し、かつ、ロール軸方向に移動可能にした圧延機
を用い、被圧延材料のプロフィル制御又はスケジュール
フリー圧延のいずれかの目的に応じて、該作業ロールの
シフト位置設定方法を変えた使用方法を使い分けること
により、か〜る圧延機の機能を飛躍的に拡大発揮させる
ことができる。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第８図に示した４段圧延機を配したストリップミルによ
り以下の実機圧延を行った。

まず、熱間圧延後に製品（板厚８．５ｍｙｒＬ）となる
高炭素鋼材を前述の囚の方法によりプロフィル制御を第
１目的として熱間圧延を行い、熱間圧延板について、作
業ロール交替後の２本口（前半）、４５本目（中盤）及
び９０本目（後半）の各々の幅方向板厚分布（プロフィ
ル）を調べた。その結果を第７図に示す。

同図よりわかるように、圧延の前半（ａ）、中盤（ｂ）
及び後手（Ｃ）のどの段階においても目標どうり良好な
板厚プロフィルが得られている。

次に、熱間圧延後更に冷間圧延により減厚されて製品と
なる低炭素普通鋼を前述の（Ｂ）の方法により第７図に
示した幅構成にて熱間圧延し、圧延コイル本数と板クラ
ウンの変化の関係を調べた。その結果を従来の４段圧延
機による場合と比較して第８囚に示す◇なお、図中の板
クラウンＣはＣ＝ｈｅ　−ｂ、１１μｍ（ｂｃ　：中央
部板厚、ｂ、：端部２５ｍｒｒＬ位置の板厚）によりめ
たものである。

同図から明らかなように、前記（Ｂ）のスケジュールフ
リー圧延による本発明法では、従来法に比べ、ロール交
替後の前半において板クラウンの変化が非常に少なく、
シかもコイル本数が増加しても板クラウンの変化が少な
い状態が維持されている。

また、第９図に示す如く圧延能率も大幅に向上している
。

なお、本発明による圧延方法は、上述の４段圧延機はも
とより、作業ロールが前述の構成を有しているならば、
６段圧延機やその他の多段圧延轡にも適用され得ること
は明らかである。また、厚板圧延、熱間板圧延、冷間板
圧延など、金属板を対象とするすべての圧延工程に対し
ても適用され得るものである。

以上の説明より明らかな如く、従来、被圧延材料の形状
品質の要求、圧延スケジュールの如何に拘わらず画一的
に作業ロールのシフト位置設定な行っていたのに対し、
本発明は、ロール摩耗状態と作業ロールのシフト位置と
の因果関係の究明に基づき、圧延しようとする被圧延材
料に対する各種要求に応じて許容し得るロール摩耗状態
をもたらす該圧延機の最適な使用方法を採用するもので
あるから、圧延機の機能を飛躍的に拡大でき、圧延能率
を大幅に向上できる等々、その効果は極めて顕著である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延板製品の異常プロフィルを示す図であって
、（ａ）はクラウン、（ｂ）はエッジド四ツブ、（ｃ−
１）はセンタービルドアップ、（Ｃ−２）はエツジビル
ドアップを各々示し、 第２図は従来圧延機による圧延後の作業ロールのロール
摩耗分布を示す図、 第８図は本発明に用いる圧延機例（４段圧延機）の正面
図、 第４図及び第す図は本発明においてプロフィル制御を目
的として圧延した場合における圧延後の作業ロールのロ
ール摩耗分布及び板厚プロフィルの一例を示す図であっ
て、第４図はロール摩耗分布、第５図は板厚プロフィル
で、（ａ）が従来法の場合、（ｂ）が本発明の場合を示
し、 第６図は本発明においてスケジュールフリー圧延を目的
とした場合の圧延後の作業ロールのロール雁耗分布を示
す図、 第７図は本発明の実施例においてプロフィル制御を目的
とした熱間圧延後の圧延量（本数）毎の板厚プロフィル
を示す図であって、（ａ）は前半、（ｂ）は中盤、（Ｃ
）は後半の場合を示し、 第８図は本発明の実施例においてスケジュールフリー圧
延を目的とした熱間圧延後の板クラウンの変化を圧延コ
イル本数毎に示す図、 第９図は第７図の場合の熱間圧延における圧延能率を示
す図である。 ｌ・・・被圧延材　２，８・・・作業ロール。 特許出願人　川崎製鉄株式会社 第１図 （ａ） （ｂ） （Ｃ−１） （ｃ−２） 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　圧延稼動面を形成する胴の片側端部に先細り研削を
   施したクラウンを有する一対の作業ロールを、該片側端
   部な上下に交互配置し、かつ、ロール軸方向に移動可能
   として、補強ロール及び必要に応じて中間ロールと共に
   ハウジングに組み込んだ圧延機を用いて圧延を行うに当
   たり、（４）被圧延材料のプロフィルを制御することを
   目的とする場合には、前記上下作業ロールを被圧延材料
   の幅に応じてロール軸方向に移動させ、被圧延材料の両
   級部を各々上下作業ロールの該稼動面と先細り研削表面
   との間のほぼ一定個所に位置させることを第一とする方
   法を採用し、一方、（Ｂ）如何なる板幅の構成であって
   も圧延順序に対する規制のないスケジュールフリー圧延
   を目的とする場合には、ロール摩耗がなだらかな分布に
   なるように積極的に前記作業ｐ−ルなロール軸方向に移
   動させることを第一とする方法を採用し、これらの２つ
   の方法（４）、（Ｂ）を適宜目的に合わせて使い分けて
   圧延することを特徴とする金属板の圧延方法。