(57)【要約】      （修正有）【課題】被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うにあたって、被圧延材の表面側と裏面側との疵の入り込み量の差を可及的に小さくすることができる被圧延材の熱間圧延方法を提供する。【解決手段】上下の圧延ロールを有する圧延機によって、被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うに際し、圧延を行った時に被圧延材の表裏面に形成される疵の入り込み量の差が所定値以下となるように、上下の圧延ロールの周速差を調整するロール周速調整を行うと共に、ロール周速調整は、被圧延材の入り込み側端部から１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下の範囲で行う。【選択図】図２
2010131645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の圧延ロールを有する圧延機によって、前記被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うに際し、
圧延を行った時に被圧延材の表裏面に形成される疵の入り込み量の差が所定値以下となるように、前記上下の圧延ロールの周速差を調整するロール周速調整を行うと共に、前記ロール周速調整は、前記被圧延材の入り込み側端部から１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下の範囲で行うことを特徴とする被圧延材の熱間圧延方法。
【請求項２】
前記ロール周速調整は、当該周速調整を開始してから式（１）を満たす圧延パスまで続けることを特徴とする請求項１に記載の被圧延材の熱間圧延方法。
【数１】
2010131645.tif 000007
【請求項３】
前記ロール周速調整における周速差は、被圧延材の表裏面の温度差、上下圧延ロール間のロール径差、ピックアップ量の少なくとも１つを用いて決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の被圧延材の熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スラブ等の被圧延材の長手方向両端部を熱間圧延する熱間圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラブなどの被圧延材の圧延を行った際に、様々な要因により被圧延材の表面や裏面に疵が入ることは一般的に知られている。特に、被圧延材において長手方向の両端部の圧延を行う際は、被圧延材のエッジが他端側（被圧延材が圧延機に入るのと反対側）に流れることに起因する疵が入ることがある。
疵が入った部分は、切断機により切断する切断処理が行われることから、その切断長さ（疵の長さ）を小さくして被圧延材の歩留を向上させる様々な技術が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
特許文献１では、幅方向圧延工程および長手方向の圧延工程を経て、金属板を製造するに際し、幅方向圧延工程の全ての、もしくは一部の圧延パスにおいて、少なくとも板の尾端部を圧延する場合に、上下ロール周速度差を付与することにより、入側材料の上下材料速度を等しくしている。
特許文献２では、縦圧延の前に、被圧延材の縦圧延での先後端部に相当する側面形状を被圧延材の厚さ方向で加熱温度の高い面側に傾斜するテーパー形状に成形するエッジャー圧延を行っている。
【０００４】
特許文献３では、スラブの熱間圧延による粗圧延に際し、第１パス目から幅出し圧延を行い、かつ幅出し比（製品幅／スラブ幅）が１．３以上、幅出しパスの各パスの圧下率が１５％以内で当該幅出し圧延を行い、次いで、スラブを９０度転回して、厚み出し圧延を行っている。
【特許文献１】特開２０００−３１２９０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２８３０２１号公報
【特許文献３】特開２０００−６１５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、上下ロール周速度差を付与することにより上下面疵（表裏疵）の量を低減させることができるものの、この技術は幅出し（スラブの幅を設定する圧延）を行う際の技術であり、厚みを調整する圧延とはことなる条件下で行うものである。また、特許文献１は、表裏疵の入り込み量と、上下ロール周速度差との関係が詳細に開示されておらず、上下ロール周速度差を行う具体的な内容が詳細に開示されていない。ゆえに、特許文献１の技術を、被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うものに適用しても、表裏面疵の疵の入り込み量を十分に小さくすることが出来ないのが実情である。
【０００６】
特許文献２では、先後端部に相当する側面形状をテーパー形状となるようにエッジャー圧延を行うことによって、疵を低減することが可能であるが、このような圧延を行うためには、エッジャー圧延機を大幅に改造する必要があり、実操業に適用が困難である。
特許文献３では、特許文献１と同様に被圧延材の幅出しを行うときの技術であり、被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うものに適用しても、表裏面疵の疵の入り込み量を十分に小さくすることが出来ないのが実情である。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うにあたって、被圧延材の表面側と裏面側との疵の入り込み量の差を可及的に小さくすることができる被圧延材の熱間圧延方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
即ち、上下の圧延ロールを有する圧延機によって、前記被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うに際し、圧延を行った時に被圧延材の表裏面に形成される疵の入り込み量の差が所定値以下となるように、前記上下の圧延ロールの周速差を調整するロール周速調整を行うと共に、前記ロール周速調整は、前記被圧延材の入り込み側端部から１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下の範囲で行う点にある。
前記ロール周速調整は、当該周速調整を開始してから式（１）を満たす圧延パスまで続けることが好ましい。
【０００８】
【数２】
2010131645.tif 000003
【０００９】
前記ロール周速調整における周速差は、被圧延材の表裏面の温度差、上下圧延ロール間のロール径差、ピックアップ量の少なくとも１つを用いて決定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被圧延材の長手方向の両端側の圧延を行うにあたって、被圧延材の表面側及び裏面側の疵の入り込み量を可及的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、被圧延材（厚板）を圧延する厚板圧延装置の概略図である。
厚板圧延装置１は、被圧延材２を熱間で圧延するもので、被圧延材２を加熱する加熱炉３と、この加熱炉３によって加熱された被圧延材２を粗圧延する粗圧延機４と、この粗圧延機４によって粗圧延された被圧延材２に対して仕上げ圧延を行う仕上げ圧延機５とを有している。
厚板圧延装置１において、最上流側に加熱炉３が配置され、上流側から下流側に向けて順に、粗圧延機４、仕上げ圧延機５が配置されている。以降、説明の便宜上、粗圧延機４や仕上げ圧延機５を総称して圧延機ということがある。
【００１２】
圧延機（粗圧延機４や仕上げ圧延機５）は、上下一対のワークロール（圧延ロール）７Ｕ、７Ｄと一対のバックアップロール８とを備える。上ワークロール（上圧延ロール）７Ｕを回転駆動する駆動モータと、下ワークロール（下圧延ロール）７Ｄを回転駆動する駆動モータとは別々に構成されていて、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとは個別に回転することができるようになっている。以降、説明の便宜上、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄを総称して上下ワークロール７ということがある。
本発明の被圧延材の熱間圧延方法について説明する。
【００１３】
図２は、被圧延材を圧延する圧延工程のフローチャートである。
圧延工程にあたって、加熱炉３によって所定の温度に加熱された被圧延材２を取り出し、取り出した被圧延材２を粗圧延機４に搬送する（Ｓ１）。
図３に示すように、まず、粗圧延機４に搬送された被圧延材２の長手方向の両端が、搬送方向（圧延方向）とは直交する方向（直交方向）に向けられる。そして、当該直交方向に向けられた被圧延材２が粗圧延機４に導入され、これにより、被圧延材２の幅出しが行われる（Ｓ２：幅出し工程）。幅出し工程Ｓ２は、被圧延材２を粗圧延機４に導入することにより、被圧延材２の幅を所定の大きさにする作業である。
【００１４】
被圧延材２の幅出し完了後は、被圧延材２の長手方向の両端を圧延方向に一致させるように向きを変え、当該被圧延材２を粗圧延機４に導入して粗圧延を行う（Ｓ３：粗圧延工程）。
さて、粗圧延において、被圧延材２の長手方向の両端側の圧延を行うに際には、上下ワークロール７の周速差を調整している。
通常、加熱炉３から取り出した被圧延材２の上下面の温度が異なる。即ち、被圧延材２の厚み方向の温度分布が異なる。
【００１５】
そのため、被圧延材２を粗圧延機４に導入したとき（被圧延材２が上ワークロール７Ｕ及び下ワークロール７Ｄに噛み込んだとき）において、被圧延材２の表側（上側）と裏側（下側）のメタルフローが異なる。
ここで、上ワークロール７Ｕの周速と、下ワークロール７Ｄの周速とを一定にしたときを考えると、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、被圧延材２における厚み方向でのメタルフローによって、被圧延材２の表面（上面）に形成される疵の入り込み量Ｌ１と、裏面（下面）に形成される疵の入り込み量Ｌ２とが異なってしまう。疵の入り込み量Ｌ１と疵の入り込み量Ｌ２とが異なるのは、粗圧延を行った時に、被圧延材２のエッジが他端側（被圧延材２が圧延機に入るのと反対側）に流れることに起因することが考えられる。
【００１６】
なお、疵の入り込み量Ｌ１，Ｌ２は、被圧延材２の一方（圧延方向の先端部）の長手方向の端部から他方の長手方向の端部に向けて表面に入る疵である。
図５は、上ワークロールの周速と下ワークロールの周速との周速差（異周速とも言い、下ワークロールの周速／上ワークロールの周速である）と、被圧延材２の表面（上面）の疵の入り込み量及び裏面（下面）の疵の入り込み量とを操業実績によりまとめたものである。
図５に示すように、被圧延材２の表面の疵の入り込み量（表疵量）Ｌ１と、被圧延材２の裏面の疵の入り込み量（裏疵量）Ｌ２との合計は略同じである。  ここで、被圧延材２の表疵量Ｌ１と裏疵量Ｌ２との差が大きい場合、例えば、疵が大きい方（長い方）に合わせて切断を行わなければならないため、被圧延材２の歩留まりが低下する。
【００１７】
そこで、本発明によれば、被圧延材２の歩留の低下を防止すべく、被圧延材２の表裏面に形成されるぞれぞれの疵の入り込み量（表疵量Ｌ１、裏疵量Ｌ２）の差が可及的に小さくなるように、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとの周速差を調整することによって、被圧延材２の歩留まりを向上させている。具体的には、疵が入った部分は、圧延後に切断装置によりシャー切断することになるが、このシャー切断における切断測長精度と表裏面での切断代とにより、入り込み量の差（表裏面差）は１５ｍｍ以下として、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとの周速差の調整を行っている。
【００１８】
以降、入り込み量Ｌ１，Ｌ２が同じなるようにすべく、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとの周速差の調整を行うことをロール周速調整ということがある。
ロール周速調整は、被圧延材２が粗圧延機４に入り込む側（噛み込む側）の端部を基準にすると、その噛み込み端部から１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下となる範囲において行っている。具体的には、被圧延材２を粗圧延機４に導入してから、被圧延材２が粗圧延機４に噛み込んだ長さが少なくとも１００ｍｍ以上となるまでは、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとの周速差を付けている。
【００１９】
また、被圧延材２を粗圧延機４に導入してから、被圧延材２が粗圧延機４に噛み込んだ長さが５００ｍｍを超えると、上ワークロール７Ｕと下ワークロール７Ｄとの周速差を付けることを終了している。なお、この理由は後述する。  このロール周速調整は、被圧延材２の長手方向の一方を粗圧延機４に導入するときにのみ行うのではなく、リバースして圧延を行うときでも、同じようにロール周速調整を行うこととしている。即ち、被圧延材２の長手方向の他方を粗圧延機４に導入するときも、噛み込み端部から１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下となる範囲においてロール周速調整を行う。
【００２０】
そして、このロール周速調整は、当該周速調整を開始してから式（１）を満たす圧延パスまで続けている。このロール周速調整は、被圧延材２の幅出しが必要であれば、幅出し工程後に行うことが好ましい。ただし、被圧延材２の幅出しが必要ない場合（加熱炉３から搬出した被圧延材２を、そのまま粗圧延する場合）は、ロール周速調整は、粗圧延の開始と同時に開始する。
【００２１】
【数３】
2010131645.tif 000004
【００２２】
そして、被圧延材２の粗圧延が終了すると、被圧延材２は仕上げ圧延機５に搬送されて、仕上げ圧延機にて仕上げ圧延を行う（Ｓ４）。
表１は、上ワークロール７Ｕの周速と下ワークロール７Ｄの周速との差を付けて被圧延材２の圧延を行った操業結果をまとめたものである。
【００２３】
【表１】
2010131645.tif 000005
【００２４】
詳しくは、この操業では、厚みが２７５〜２８０ｍｍ、幅が２０００〜２２００ｍｍ、長さが３７００〜４１００ｍｍとなる加熱直後のスラブを、厚みが１５〜１７ｍｍ、幅が２５００〜２７００ｍｍ、長さが５５０００〜６００００ｍｍとなるように圧延を行った。
表１の上下周速比は、上述した周速差（異周速）に対応したものであって（ロール周速調整を行ったときの速度比）、下ワークロールの周速／上ワークロールの周速の値である。先端からのロール周速調整範囲は、噛み込み端部（一端）から他端側へロール周速調整を行ったときの長さを示したものである。表裏面温度差は、加熱炉３から被圧延材２を取り出した時の表面温度と裏面温度との差である。ＷＲ径差は、下ワークロール７Ｄの直径と上ワークロール７Ｕの直径との差である。ピックアップ量は、テーブルライン（被圧延材２を搬送する搬送ロールの上面高さ）とパスライン（下ワークロール７Ｄの上面高さ）との差である。
【００２５】
表１の操業では、表面側の疵の入り込み量（表面疵入り込み量）と、裏面側の疵の入り込み量（裏面疵入り込み量）との差（表裏面差）が１５ｍｍ以下であるものを、良好「○」、それ以外であるものを不良「×」とした。
この表裏面差の基準（１５ｍｍ以下）は、上述したように、被圧延材２の圧延後に、疵が入っている部分を切断装置によって切断するため、そのときの切断装置による切断代と切断測長精度との両者を考えると、少なくとも１５ｍｍは確保すれば良いことから、その値に設定している。
【００２６】
操業番号１〜操業番号５は、ロール周速調整の範囲、ＷＲ径差、ピックアップ量を一定にすると共に、表裏面温度差を３０℃〜４５℃の範囲にした上で、上下周速比を変化させた結果である。
操業番号１〜操業番号３では、上下周速比が小さすぎたために、裏面の入り込み量Ｌ２が大きくなり、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
操業番号４では、上下周速比は１．１０であり適切であったため、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができた（表１、良好「○」）。
【００２７】
操業番号５では、上下周速比が大きすぎたために、裏面の入り込み量Ｌ２が大きくなり、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
操業番号６及び操業番号７は、ロール周速調整の範囲、ＷＲ径差、ピックアップ量を操業番号１〜操業番号５と同じとし、表裏面温度差を操業番号１〜操業番号５と比べ温度が低い状況下で、上下周速比を変化させた結果である。
操業番号６では、上下周速比が操業番号４と同じ（１．１０）であるが、この操業番号４とは表裏面の温度差が小さいために、表面の入り込み量Ｌ１が大きくなっている。その結果、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
【００２８】
そのため、操業番号７において、上下周速比を１．０５として小さくした。その結果、表面と裏面との疵入り込み量Ｌ１、Ｌ２が略同となり、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができた（表１、良好「○」）。
操業番号８及び操業番号９は、ロール周速調整の範囲、表裏面温度差、ピックアップ量を操業番号１〜操業番号５と同じとし、ＷＲ径差を操業番号１〜操業番号５と比べ低くした状況下で、上下周速比を変化させた結果である。
操業番号８では、上下周速比が操業番号４と同じ（１．１０）であるが、この操業番号４とはＷＲ径差が小さいために、裏面の入り込み量Ｌ２が大きくなっている。その結果、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
【００２９】
そのため、操業番号９において、上下周速比を１．１４と大きくした。その結果、表面と裏面との疵入り込み量Ｌ１、Ｌ２が略同となり、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができた（表１、良好「○」）。
操業番号１０及び操業番号１１は、ロール周速調整の範囲、表裏面温度差、ＷＲ径差を操業番号１〜操業番号５と同じとし、ピックアップ量を操業番号１〜操業番号５と比べ低くした状況下で、上下周速比を変化させた結果である。
操業番号１０では、上下周速比が操業番号４と同じ（１．１０）であるが、この操業番号４とはピックアップ量が大きい、裏面の入り込み量Ｌ２が大きくなっている。その結果、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
【００３０】
そのため、操業番号１１において、上下周速比を１．１３と大きくした。その結果、表面と裏面との疵入り込み量Ｌ１、Ｌ２が略同となり、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができた（表１、良好「○」）。
操業番号１２〜操業番号１５は、表裏面温度差、ＷＲ径差、ピックアップ量を操業番号１〜操業番号５と同じとし、ロール周速調整の範囲を操業番号１〜操業番号５と比べ変化させた結果である。
操業番号１２では、ロール周速調整の範囲が１００ｍｍ未満であり非常に短かったため（非常に早く調整を終了したので）、表裏面の差が非常に大きく、その表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表１、不良「×」）。
【００３１】
操業番号１３〜操業番号１４では、ロール周速調整の範囲が１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であったため、表面と裏面との疵入り込み量Ｌ１、Ｌ２が略同となり、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができた（表１、良好「○」）。
一方で、操業番号１５に示すように、ロール周速調整の範囲が５００ｍｍよりも大きくすると、表面と裏面との疵入り込み量Ｌ１、Ｌ２を略同とすることができるものの、上ワークロール７Ｕや下ワークロール７Ｄを回転駆動する駆動モータに負荷が長時間にわたってかかるため、操業を続けることが困難となった。つまり、ロール周速調整の範囲を１００ｍｍ以上にすることによって、表裏面差を１５ｍｍ以下にすることができるが、その一方で、その範囲が５００ｍｍよりも大きくなってしまうと、設備制限（駆動モータの負荷制限）により操業が困難となるのが実情であり、ロール周速調整の範囲を５００ｍｍ以下にする必要がある。
【００３２】
表２は、被圧延材２の圧延を行った圧延工程において、周速調整を開始してから式（１）を満たす圧延パスまでロール周速調整を続けた結果と、式（１）とは関係なく圧延を続けた結果とをまとめたものである。
【００３３】
【表２】
2010131645.tif 000006
【００３４】
表２に示す周速差圧延適用パスは、ロール周速調整の開始から終了までの圧延パスを示したものである。
操業番号１６は、加熱炉３から取り出した被圧延材２に対して幅出しを行った後に、粗圧延を行ったものであり、ロール周速調整は全く行わなかった。その結果、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表２、不良「×」）。
操業番号１７〜操業番号２３は、被圧延材２の幅出し完了直後に、ロール周速調整を行いながら粗圧延を行った結果である。そのため、この操業番号１７〜操業番号２３では、幅出し完了後の厚みが、ロール周速調整の開始時の厚みとなる。
【００３５】
操業番号２０〜操業番号２３では、式（１）［ｔ１／ｔ２≧１．５］を満たすようになるまでロール周速調整を続けなかったため、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表２、不良「×」）。
一方で、操業番号１７〜操業番号１９では、式（１）［ｔ１／ｔ２≧１．５］を満たすようになるまでロール周速調整を続けたため、表裏面差は１５ｍｍ以下にすることができた（表２、良好「○」）。
操業番号２４〜操業番号２８は、粗圧延（圧延）の途中からロール周速調整を開始した結果である。つまり、操業番号２４〜操業番号２８は、ロール周速調整を行わずに粗圧延（圧延）を数パス行い、その後に、ロール周速調整を行いながら粗圧延（圧延）を行った結果である。
【００３６】
なお、操業番号２４〜操業番号２８の周速差圧延適用パスの欄において、括弧内の数値は、実際の圧延においてロール周速調整を行った圧延パスの範囲を示している[圧延開始（粗圧延）から数えて、ロール周速調整を行った圧延パスの範囲]。
操業番号２４〜操業番号２８では、式（１）［ｔ１／ｔ２≧１．５］を満たしているものの、粗圧延の途中からロール周速調整を行っている、言い換えれば、幅出し完了後から直ぐにロール周速調整を行っていたいため、表裏面差は１５ｍｍを超えるものとなった（表２、不良「×」）。
【００３７】
ゆえに、幅出し完了後の圧延にて、式（１）を満たすように、圧延することによって、表裏面に形成されるぞれぞれの疵の入り込み量の差が所定値以下にすることができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
即ち、上記の実施形態では、粗圧延の際にロール周速調整を行っていることをメインに説明したが、本発明は、粗圧延に限らず、幅出し完了後に行う圧延に適用することができる。言い換えれば、粗圧延や仕上げ圧延の区別が無い圧延においても適用することができる。
【００３８】
また、幅出し工程は上記実施形態に限定されない。例えば、被圧延材２を粗圧延機４にて長手方向に１パス圧延した後、当該被圧延材２を直交方向に向けて粗圧延機４に導入することによって幅出しを行ってもよい。また、この他、加熱炉３から粗圧延機４に搬送した被圧延材２に対して粗圧延を行うことにより、粗圧延工程にて所定の幅となる場合は、被圧延材２の幅出しを行わなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】厚板圧延装置の概略図である。
【図２】被圧延材を圧延する圧延工程のフローチャートである。
【図３】幅出し工程及び粗圧延工程の説明図である。
【図４】疵の説明図であって、（ａ）上面（表面）の疵を示し、（ｂ）下面（裏面）の疵を示している。
【図５】上下ワークロールの周速差と、被圧延材の表裏面の疵の入り込み量との関係図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    厚板圧延装置
２    被圧延材
３    加熱炉
４    粗圧延機
５    仕上げ圧延機
６    冷却装置
７    上下ワークロール
７Ｕ  上ワークロール
７Ｄ  下ワークロール
８    バックアップロール
【図１】
2010131645.tif 000008
【図２】
2010131645.tif 000009
【図３】
2010131645.tif 000010
【図４】
2010131645.tif 000011
【図５】
2010131645.tif 000012