(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に連続的に板厚が変化し、両端に平行部を有する山型形状または谷形形状のテーパ鋼板を得るために、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて圧延するにあたり、
下ワークロールを下降させる圧延を実施する場合には、少なくとも最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップの差と、パススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量から該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量とロールギャップの差の合計を該当パスの設定ピックアップ量とし、その値がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直し、
下ワークロールを上昇させる圧延を実施する場合には、少なくともパススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量で該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量と最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップ差の合計がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直すことを特徴とするテーパ鋼板の圧延方法。
【請求項２】
長手方向に連続的に板厚が変化するテーパ鋼板を得るために、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて圧延するにあたり、
下ワークロールを下降させる圧延を実施する場合には、少なくとも最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップの差と、パススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量から該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量とロールギャップの差の合計を該当パスの設定ピックアップ量とし、その値がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直し、
下ワークロールを上昇させる圧延を実施する場合には、少なくともパススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量で該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量と最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップ差の合計がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直すものであって：
前記設定ピックアップ量の決定を次記のとおり行うことを特徴とするテーパ鋼板の圧延方法。
（イ）下ワークロール下降圧延時：
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（１）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（２）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋Ｓ（ｃａｌ）…（３）
（ロ）下ワークロール上昇圧延時：
ｐ（ｉ）＝（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（４）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（５）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝Ｓ（ｃａｌ）…（６）
ここで、ｐは設定ピックアップ量、ｉはパスナンバー、Ｈは各パスの圧延前の板厚、ｈは各パスの圧延後の板厚、Ｓｍａｘは最厚肉端圧下量、Ｓｍｉｎは最薄肉端圧下量、Ｐｕはピックアップ量上限値、Ｐｌはピックアップ量下限値、Ｓｕは許容ピックアップ量上限値、Ｓｌは許容ピックアップ量下限値、Ｓ（ｃａｌ）はロールギャップにより求まる最適ピックアップ量である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に連続的に板厚が変化するテーパ部を１つ以上有するテーパ鋼板の圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板を構造部材として用いる場合、その部分毎に必要とされる強度が異なるときがあり、そのような場合に部分的に板厚の変化する鋼板が要求される。具体的には図１（ａ）に示すように長手方向の一端より他端に向かって厚みが連続的に変化するテーパ鋼板、同（ｂ）のようにテーパ部の両端に平行部を有するテーパ鋼板、（ｃ）や（ｄ）に示すように山型形状や谷形形状のテーパ鋼板などが挙げられる。これらの形状のテーパ鋼板に対して従来から様々な圧延方法が発明されており、例えば特開平１０−３１４８０４号では、図２に示すフローチャートのような方法が示されている。まず、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて圧延する場合に、パススケジュールを仕上げ板厚、鋼種、仕上げ温度、ワークロール径などにより計算する。次にパススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の搬送テーブル上面に対する進入角を計算し、計算した進入角がある基準進入角より小さいパスにおいては下ワークロールを下降させながらリバースにて圧延し、前記条件を満たさないパスでは下ワークロール上昇方向の圧延を行うものである。
前記進入角は、次記式によって求められる。
0003638139.tif 000002
ここで、αは進入角、ｉはパスナンバー、Ｓは搬送テーブル上面に対する各パスの板端での下ワークロールの上端の離間距離、さらに図３に示すように、Ｈは各パスの圧延前の板厚、ｈは各パスの圧延後の板厚、ｌは各パスの圧延前の板の下面長さ、そして添え字の１は薄肉部、２は厚肉部をそれぞれ示す。
【０００３】
また、下ワークロールを下降させながら圧延を行うパスでは、材料噛み込み時のピックアップ量を設定できない場合がある。ここで、ピックアップ量とは図４に示すように圧延機前後面を構成するテーブルローラ３の上面と下ワークロール２上端の高さの差である。これは、最適な材料噛み込み時のピックアップ量にて圧延を開始しても、圧延中の下ワークロール移動量が大きいために圧延中にピックアップ量がマイナスになってしまうので、このようなピックアップの設定は避けなければならない。そこで、材料を薄い方から噛み込ませる場合のピックアップ量は、尻抜け時の最適ピックアップ量に圧延中の下ワークロールの移動量を加えた値となる。ここに、最適ピックアップ量は、あるパスにおいては、図３に示す圧延前の板厚Ｈと圧延後の板厚ｈから求められる、一般的な圧延の場合と同様に、（Ｈ２−ｈ２）／２である。また、圧延中の下ワークロールの移動量は、図４に示すとおり材料の噛み込み端の圧下位置Ｓ２と尻抜け端の圧下位置Ｓ１との差（Ｓ２−Ｓ１）である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記公報記載の従来技術では、圧延中の下ワークロールの移動量は、材料の噛み込み端の圧下位置Ｓ２と尻抜け端の圧下位置Ｓ１との差（Ｓ２−Ｓ１）である。この場合、長手方向の一端より他端に向かって厚みが連続的に変化するテーパ鋼板図１の（ａ）や、テーパ部の両端に平行部を有するテーパ鋼板図１の（ｂ）に関しては、問題が発生しないが、図１の（ｃ）、（ｄ）に示すような両端に平行部を有する山型形状、谷形形状のテーパ鋼板においては、圧延中の下ワークロール移動量が大きいと圧延中のピックアップ量がマイナスとなってしまう。
【０００５】
この状態で圧延を続行すると圧延機前後面テーブルローラなどに大きな負担がかかり、設備を破損するという問題が発生する。また、ピックアップ量には物理的な設備制約として下限値と上限値がある。従来の方法では、上下限の範囲を超えてしまった場合には、テーパ鋼板の圧延が即座に不可能となってしまう問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、シリンダー下置き型の油圧圧下装置を備えた圧延機などにて、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて、多パステーパ圧延、特に両端に平行部を有する山形形状、谷形形状のテーパ鋼板の圧延を行う場合においても、設備の損傷を招いたり、またピックアップ量の設備制約を超えた場合においても設備破損を起こさず、平坦度を崩さない程度で可能な限りテーパ鋼板の圧延を実施する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、長手方向に連続的に板厚が変化し、両端に平行部を有する山型形状または谷形形状のテーパ鋼板を得るために、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて圧延するにあたり、
下ワークロールを下降させる圧延を実施する場合には、少なくとも最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップの差と、パススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量から該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量とロールギャップの差の合計を該当パスの設定ピックアップ量とし、その値がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直し、
下ワークロールを上昇させる圧延を実施する場合には、少なくともパススケジュールに基づいて各パスにおける圧延機への当該鋼板の噛み込み端側の圧下量で該当パスの最適ピックアップ量を決め、この最適ピックアップ量と最薄肉端圧延時のロールギャップと最厚肉端圧延時のロールギャップ差の合計がピックアップ量上下限値内の場合にはその値を設定ピックアップ量と決定し、上下限値外の場合には、ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直すことを特徴とするテーパ鋼板の圧延方法である。
【０００８】
また、長手方向に連続的に板厚が変化するテーパ鋼板を得るために、上ワークロールは固定し、下ワークロールを昇降させる圧延機を用いて圧延するにあたり、設定ピックアップ量の決定を次記のとおり行うのが望ましい。
（イ）下ワークロール下降圧延時：
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（１）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（２）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋Ｓ（ｃａｌ）…（３）
（ロ）下ワークロール上昇圧延時：
ｐ（ｉ）＝（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（４）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（５）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝Ｓ（ｃａｌ）…（６）
ここで、ｐは設定ピックアップ量、ｉはパスナンバー、Ｈは各パスの圧延前の板厚、ｈは各パスの圧延後の板厚、Ｓｍａｘは最厚肉端圧下量、Ｓｍｉｎは最薄肉端圧下量、Ｐｕはピックアップ量上限値、Ｐｌはピックアップ量下限値、Ｓｕは許容ピックアップ量上限値、Ｓｌは許容ピックアップ量下限値、Ｓ（ｃａｌ）はロールギャップにより求まる最適ピックアップ量である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに説明する。
シリンダー下置きの油圧圧下装置を備えた圧延機にて、多パステーパ圧延を行う場合、テーパ量（最厚肉厚と最薄肉厚の差）が大きいほど、圧延中の下ワークロールの移動量が大きくなる。しかし下ワークロールの移動量には必ず設備的な制約等により上下限値が決まっている。また、テーパ鋼板には図１の（ｃ），（ｄ）の例でわかるように、必ず材料の両端部に最厚肉端と最薄肉端が存在するわけではない。そこで、本発明では、材料の端部に最厚肉端と最薄肉端が存在しない場合や設備制約上の問題で圧延不可能であった場合にも、平坦度を崩さず、多パステーパ圧延を行う方法を提供するものである。
【００１０】
図６は本発明の方法を実施するのに適した圧延設備の構成図である。圧延機１０は上下一対のワークロール１０ａ，１０ａ及びバックアップロール１０ｂ，１０ｂを備え、被圧延材Ｍを数回、正逆方向に交互に圧延するとともに、各パスで下置きのシリンダーを備えた圧下装置１２が制御されることにより、テーパ鋼板を製造するものである。１３は圧下位置検出器である。
【００１１】
本発明を、図１の（ｃ）で示す両端に平行部を有する山形テーパ鋼板を例に採り説明する。
【００１２】
まず図５のフローで示すとおり、パススケジュールを仕上げ板厚、鋼種、仕上げ温度、ワークロール径などにより計算する。
【００１３】
次に上記パススケジュールの結果より、図７に示す各パスの下ワークロール１０ａの移動量（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））と、図３に示す圧延前の板厚Ｈと圧延後の板厚ｈより求まる最適ピックアップ量（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２とが求まる。
【００１４】
上記に示す各パスの下ワークロール移動量と各パスの圧延前の板厚Ｈと圧延後の板厚ｈより求まる各パスの最適ピックアップ量により各パスの設定ピックアップ量が求まり、その値が上下限値以内であればその値を設定ピックアップ量（下記（１）式や（４）式）と決定し、上下限値内に存在しない場合には、ロールギャップより求まる最適ピックアップ量を許容ピックアップ量上下限値内に収まるように設定ピックアップ量を決定し直す（下記（３）式や（６）式）。
【００１５】
（イ）下ワークロール下降圧延時：
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（１）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（２）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））＋Ｓ（ｃａｌ）…（３）
【００１６】
（ロ）下ワークロール上昇圧延時：
ｐ（ｉ）＝（（Ｈ（ｉ）−ｈ（ｉ））／２）…（４）
Ｐｕ＞ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））ならば
ｐ（ｉ）＝ｐ（ｉ）…（５）
Ｐｕ＜ｐ（ｉ）＋（Ｓｍａｘ（ｉ）−Ｓｍｉｎ（ｉ））かつＳｕ＜Ｓ（ｃａｌ）＜Ｓｌならば
ｐ（ｉ）＝Ｓ（ｃａｌ）…（６）
【００１７】
上記方法によれば、図１に示す（ａ）、（ｂ）の形状のみならず図１の（ｃ）、（ｄ）のような形状においても、設備の損傷を招いたり、またピックアップ量の設備制約を超えた場合においても設備破損を起こさず、平坦度を崩さない程度で可能な限りテーパ鋼板を安定的に圧延することができる。
【００１８】
【実施例】
次に本発明の実施例を示し、本発明の効果を明らかにする。
図６に示す圧延設備を用いた場合において、表１に示す条件にて、図１の（ｃ）に示すテーパ形状の鋼板を従来の方法と本発明による方法とで圧延した場合の結果を表２に示す。
表２に示すように、下ワークロール下方向圧延の場合にあって、前記公報記載の従来例にて圧延すると、ｎパス目に設定される設定ピックアップ量は１５ｍｍとなるが、実際のワークロール移動量は３０ｍｍ必要であるため、テーパ鋼板の圧延中にピックアップ量がマイナスとなってしまい。設備破損を招いてしまう。しかし、本発明では、ｎパス目の設定ピックアップ量は３５ｍｍであり、ピックアップ量がマイナスとならず問題なく圧延が可能となる。
【００１９】
また、表３に下ワークロール上方向圧延の場合についての例を示す。従来例では、ｎパス目の設定ピックアップ量は１５ｍｍとなるが、下ワークロール移動量は３０ｍｍ必要である。しかしながら上限値が４０ｍｍとなっているため、圧延中にワークロール移動量が上限張り付きとなってしまうため、所定の形状に圧延することができない。本発明では、許容ピックアップ量範囲内で設定ピックアップ量を決定し直すため、ｎパス目のピックアップ量は２ｍｍとなり、下ワークロール移動量３０ｍｍを確保できているため、所定の形状に問題なく圧延することができる。
【００２０】
【表１】
0003638139.tif 000003
【００２１】
【表２】
0003638139.tif 000004
【００２２】
【表３】
0003638139.tif 000005
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、図１に示すような多種多様な形状のテーパ鋼板を得るに際して、ピックアップ量がマイナスとなって設備の損傷を招いたり、材料の平坦度を崩したりすることがなく、なおかつ設備の損傷を招かない限界までテーパ鋼板の圧延ができるように設定ピックアップ量を決定することにより、多パス、テーパ圧延を有効に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テーパ鋼板の形状の例を示す図である。
【図２】従来例の具体的な手順を示すフローである。
【図３】最適ピックアップ量を説明する図である。
【図４】ワークロール移動量を説明する図である。
【図５】本発明の具体的な手順を示すフローである。
【図６】本発明の実施例の構成図である。
【図７】本発明のワークロール移動量を求める例を示す図である。
【符号の説明】
１…上ワークロール、２…下ワークロール、３…テーブルローラ、１０…圧延機、１０ａ…上下ワークロール、１０ｂ…上下バックアップロール、１２…圧下装置、１３…圧下位置検出器、Ｍ…材料。
【図１】
0003638139.tif 000006
【図２】
0003638139.tif 000007
【図３】
0003638139.tif 000008
【図４】
0003638139.tif 000009
【図５】
0003638139.tif 000010
【図６】
0003638139.tif 000011
【図７】
0003638139.tif 000012