(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンデム圧延機により仕上板厚の異なる先行被圧延材と後行被圧延材とを走間板厚変更して連続して圧延するタンデム圧延機における圧延方法であって、
前記先行被圧延材の仕上板厚と前記後行被圧延材の仕上板厚との板厚差が所定値を超えているか否かを判定し、
前記板厚差が前記所定値を超えているときは、前記走間板厚変更に際し、１回あたりの板厚変更量が前記所定値以下となるように設定された、前記先行被圧延材の仕上板厚と前記後行被圧延材の仕上板厚との間の中間板厚に仕上板厚を変更する板厚変更を行い、前記先行被圧延材から前記後行被圧延材への板厚変更を複数回にわたって行うことを特徴とするタンデム圧延機における圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム圧延機により先行被圧延材と後行被圧延材とを連続して圧延するタンデム圧延機における圧延方法、特に、仕上板厚の異なる先行被圧延材と後行被圧延材とを走間板厚変更して連続して圧延するタンデム圧延機における圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のスタンドが連設されてなるタンデム圧延機により被圧延材を圧延するに際し、仕上板厚寸法が異なる先行被圧延材（以下、単に「先行材」という）と後行被圧延材（以下、単に「後行材」という）とを連続して圧延する場合には、先行材と後行材との接続点近傍にて走間板厚変更が行われている。
一方、タンデム圧延機における圧延操業では、スタンド間において所定の張力が被圧延材に付与されるように各スタンドのロール周速が制御されるが、この張力は、一般に厚物、薄物を問わずほぼ一定のユニット張力（Ｎ/ ｍｍ2 ）を付与するようにしている。従って、板厚、板幅が大きい被圧延材の場合には大きい全張力（Ｎ）を、板厚、板幅が小さい被圧延材の場合には小さい全張力（Ｎ）を付与する必要がある。
【０００３】
タンデム圧延機による圧延の際に走間板厚変更を行う場合には、板厚変更点がスタンド間にある場合には、板厚変更点を境に被圧延材の長手方向で板厚が異なることとなる。板厚変更点が位置するスタンド間の張力を板厚が厚い側の被圧延材の適正値に制御すると、板厚が薄い側の被圧延材では張力値が過大となり、破断するおそれがある。
特公平３−６６９６４号公報には、板厚変更点を含む被圧延材を、圧延を停止することなく連続的に圧延するタンデム圧延機における走間板厚変更時の張力の制御方法が開示されている。この制御方法は、板厚変更点のうち、厚物から薄物へ変更される板厚変更点がｉ番目のスタンドを通過した段階で、板厚変更点が存在する当該ｉ番目のスタンドとこれより下流のｉ＋１番目のスタンドとの間の全張力を、ｉ＋１番目のスタンド及びそれより上流のスタンドのロール間隔、ロール速度を変更することによって、前記被圧延材が破壊しない張力に設定しながら走間板厚変更を行うものである。即ち、板厚変更点が存在するスタンド間の全張力を、板厚変更点が当該スタンド間に到達する時点（当該スタンド間の上流側直近スタンドを通過した時点）で、当該スタンド間の下流側及びそれよりも上流側のスタンドのロール間隔、ロール速度を変更し薄物に適正な全張力値を付与するようにしている。
【０００４】
しかしながら、特公平３−６６９６４号公報に開示される方法を用いても、走間板厚変更による板厚変更量が大きい場合、即ち、先行材と後行材とで仕上板厚の差が大きすぎる場合には、板厚変更点が存在するスタンド間の張力が厚物側の被圧延材にとっては小さすぎ、安定した操業ができないという問題があり、したがって、タンデム圧延機による走間板厚変更による板厚変更量には限界がある。このため、連続式タンデム圧延機では、仕上板厚の差がある程度以上大きい先行材と後行材とを連続して圧延することはできず、図４に示すように、先行材ＳA と後行材ＳB との間に、これら仕上板厚の中間板厚が仕上板厚となるつなぎ材ＳC を挿入し、圧延する方法が一般的となっている。なお、図４においては、先行材ＳA の仕上板厚が後行材ＳB のそれよりも厚い場合を示しているが、先行材ＳA の仕上板厚が後行材ＳB のそれよりも薄い場合であっても同様になぎ材ＳC を挿入し、圧延する方法が一般的となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図４に示す圧延方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図４に示す圧延方法の場合、仕上板厚の差がある程度以上大きい先行材ＳA と後行材ＳB とを連続して容易に圧延することができるが、先行材ＳA と後行材ＳB との間に中間板厚のつなぎ材ＳC を挿入する必要があり、一定のつなぎ材としての在庫を保有する必要があった。また、つなぎ材が在庫としてない場合には、仕上板厚の差がある程度以上大きい先行材ＳA と後行材ＳB とを連続して圧延することができなかった。
【０００６】
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、先行材と後行材との仕上板厚の差が所定値よりも大きい場合に、つなぎ材をそれらの間に挿入しなくても、先行材及び後行材の連続圧延を可能としたタンデム圧延機における圧延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】
上記問題点を解決するため、本発明のタンデム圧延機における圧延方法は、タンデム圧延機により仕上板厚の異なる先行被圧延材と後行被圧延材とを走間板厚変更して連続して圧延するタンデム圧延機における圧延方法であって、前記先行被圧延材の仕上板厚と前記後行被圧延材の仕上板厚との板厚差が所定値を超えているか否かを判定し、前記板厚差が前記所定値を超えているときは、前記走間板厚変更に際し、１回あたりの板厚変更量が前記所定値以下となるように設定された、前記先行被圧延材の仕上板厚と前記後行被圧延材の仕上板厚との間の中間板厚に仕上板厚を変更する板厚変更を行い、前記先行被圧延材から前記後行被圧延材への板厚変更を複数回にわたって行うことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る圧延方法が適用可能な冷間圧延ラインの概略構成図である。
図１に示す冷間圧延ライン１においては、圧延機よりも下流側の設備のみが図示されており、複数のスタンドＦ1 〜Ｆn が連設されてなるタンデム圧延機（第１スタンドＦ1 と最終スタンドＦn のみを図示）２、ピンチロール３、切断機４、及びテンションリール５が、上流側から下流側に向けてこの順に配置されている。
【０００９】
そして、先行材ＳA の尾端と後行材ＳB の先端とがタンデム圧延機２の入側に配置された溶接機（図示せず）により接続点Ｃで接合された後、先行材ＳA 及び後行材ＳB を接合した被圧延材は、タンデム圧延機２で所定の仕上板厚に連続して圧延される。その後、先行材ＳA 及び後行材ＳB は、接続点Ｃあるいは接続点Ｃの近傍にて切断機４により切断され、切断された先行材ＳA 及び後行材ＳB のそれぞれは別々のテンションリール５により巻き取られるようになっている。
【００１０】
ここで、タンデム圧延機２のそれぞれのスタンドＦ1 〜Ｆn には、ロール間ギャップを変更する圧下装置６1 〜６n が設けられている。圧下装置６1 〜６n は、制御装置７によりその作動が制御されている。先行材ＳA と後行材ＳB との仕上板厚が異なる場合には、タンデム圧延機２による連続圧延に際して、走間板厚変更が行われる。
一般に、走間板厚の変更に際しては、先行材ＳA 及び後行材ＳB の接続点Ｃが第１スタンドＦ1 に到達すると、制御装置７は、先行材ＳA 用の圧下スケジュールから後行材ＳB 用の圧下スケジュールになるように順次各スタンドＦ1 〜Ｆn の圧下装置６1 〜６n に制御信号を送る。具体的には、制御装置７は、各スタンドＦ1 〜Ｆn を接続点Ｃが通過する時刻を圧下スケジュール変更量から演算し、接続点通過時刻に各スタンドＦ1 〜Ｆn の圧下装置６1 〜６n に制御信号を送り、ロール間ギャップの設定変更及びロール周速の設定変更を行う。
【００１１】
この各スタンドＦ1 〜Ｆn におけるロール周速の設定は、スタンド間張力が所定張力となるように設定されるが、板厚変更点（接続点Ｃ）がスタンド間にあるとき、当該スタンド間には厚い被圧延材と薄い被圧延材とが存在するため、スタンド間張力を少なくとも薄い側の被圧延材が破断しない張力としなくてはならない。しかし、薄い被圧延材と厚い被圧延材との板厚差が大きすぎると、厚い側の被圧延材に対しては張力不足となって圧延ができない。
【００１２】
そこで、本発明に係るタンデム圧延機における圧延方法の実施形態にあっては、前記走間板厚変更に際して、先行材ＳA から後行材ＳB への仕上板厚の板厚差に基づき、板厚差が大きすぎて１回の走間板厚変更ではスタンド間張力設定ができないときは、図２に示すように、まず、先行材ＳA の仕上板厚ｔ0 と後行材ＳB の仕上板厚ｔ1 との中間板厚ｔ1aに仕上板厚を変更する板厚変更（第１回目の板厚変更）を行った後、前記中間板厚ｔ1aから後行材ＳB の仕上板厚ｔ1 へと板厚変更（第２回目の板厚変更）を行うようにした。このようにすることで、走間板厚変更に際しスタンド間張力を設定可能となり、薄い被圧延材（後行材）ＳB と厚い被圧延材（先行材）ＳA との板厚差が大きい場合であっても、つなぎ材を挿入することなく先行材ＳA 及び後行材ＳB の連続圧延を可能とすることができる。なお、図２においては、先行材ＳA の仕上板厚が後行材ＳB の仕上板厚よりも厚い場合を示したが、その逆であってもよい。また、板厚変更回数は、図２の例では、２回であるが、それ以上であってもよい。
【００１３】
図３に、先行材ＳA の仕上板厚と後行材ＳB の仕上板厚との中間板厚に後行材ＳB について仕上板厚を変更する板厚変更を行った後、前記中間板厚から後行材ＳB の仕上板厚へと板厚変更を行う場合の制御装置７の処理フローを示す。
制御装置７には、図示しない上位コンピュータから先行材ＳA の仕上板厚ｔ0 と後行材ＳB の仕上板厚ｔ1 とが入力されており、ステップＳ１００において先行材ＳA の仕上板厚ｔ0 と後行材ＳB の仕上板厚ｔ1 との板厚差｜ｔ0 −ｔ1 ｜が所定値αを超えているか否かが判定される。ここで、前記所定値αは、板厚変更点が存在する存在するスタンド間について張力設定が可能な板厚変更量の上限値であり、経験又は実験から予め求めておけばよい定数である。そして、前記板厚差がα以下である場合には、１回の走間板厚変更で先行材ＳA の仕上板厚ｔ0 から後行材ＳB の仕上板厚ｔ1 へと板厚変更を行えばよく、制御装置７は、先行材ＳA と後行材ＳB との接続点Ｃが第１スタンドＦ1 に到達した時点で仕上板厚をｔ0 からｔ1 へ変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力する（ステップＳ１１０、ステップＳ１２０）。
【００１４】
一方、ステップＳ１００において、前記板厚差がαより大きい場合には、ステップＳ１３０へ移行し、制御装置７は、２回の板厚変更で先行材ＳA の仕上板厚から後行材ＳB の仕上板厚まで板厚変更すると、１回当りの板厚変更で板厚変更量がαを超えるか否かの判定を行う。即ち、｜ｔ0 −ｔ1 ｜／２の値がαを超えているか否かの判定を行う。１回当りの板厚変更量がα以下の場合には、ステップＳ１４０に移行し、中間板厚ｔ1a＝ｔ0 −（ｔ0 −ｔ1 ）／２を設定する。そして、制御装置７は、先行材ＳA と後行材ＳB との接続点Ｃが第１スタンドＦ1 に到達した時点で仕上板厚をｔ0 からｔ1aに変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力する（ステップＳ１５０、ステップＳ１６０）。次いで、制御装置７は、仕上板厚をｔ0 からｔ1aに変更した板厚変更点が最終スタンドＦn を通過した時点で仕上板厚をｔ1aからｔ1 に変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力する（ステップＳ１７０、ステップＳ１８０）。ここで、先行材仕上板厚ｔ0 から中間仕上板厚ｔ1aへの板厚変更、及び、中間仕上板厚ｔ1aから後行材仕上板厚ｔ1 への板厚変更の際の板厚変更量はいずれも所定値α以下であるので、１回あたりの板厚変更では、スタンド間張力設定が可能となる。
【００１５】
ステップＳ１３０において、２回の板厚変更で先行材ＳA の仕上板厚から後行材ＳB の仕上板厚まで板厚変更すると、１回当りの板厚変更で板厚変更量がαを超えてしまう場合には、ステップＳ１９０へ移行し、制御装置７は、下式にて設定される中間板厚ｔ1a及び中間板厚ｔ1bを設定し、３回の板厚変更で先行材仕上板厚ｔ0 から後行材仕上板厚ｔ1 まで変更するようにする。
ｔ1a＝ｔ0 −（ｔ0 −ｔ1 ）／３
ｔ1b＝ｔ0 −２（ｔ0 −ｔ1 ）／３
なお、本実施形態においては、先行材仕上板厚ｔ0 から後行材仕上板厚ｔ1 までの板厚変更を３回に分けて行っても実施不可能な被圧延材はもともと存在しないという前提のもとで、すなわち、上記式により定まるｔ1a、ｔ1bは必ず所定値α以下となるという前提のもとで、ステップＳ１３０において１回当りの板厚変更量がαを超えてしまう場合には、２つの中間板厚ｔ1a、ｔ1bを設定することとしている。
【００１６】
次に、制御装置７は、先行材ＳA と後行材ＳB との接続点Ｃが第１スタンドＦ1 に到達した時点で仕上板厚をｔ0 からｔ1aに変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力する（ステップＳ２００、ステップＳ２１０）。次いで、制御装置７は、仕上板厚をｔ0 からｔ1aに変更した板厚変更点が最終スタンドＦn を通過した時点で仕上板厚をｔ1aからｔ1bに変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力し（ステップＳ２２０、ステップＳ２３０）、さらに、仕上板厚をｔ1aからｔ1bに変更した板厚変更点が最終スタンドＦn を通過した時点で仕上板厚をｔ1bからｔ1 に変更する制御信号を順次各スタンドＦ1 〜Ｆn へと出力する（ステップＳ２４０、ステップＳ２５０）。
【００１７】
以上のように、本実施形態では、先行材仕上板厚ｔ0 と後行材仕上板厚ｔ1 との板厚差に基づき、板厚差が大きすぎる場合には、１回当りの板厚変更量が板厚変更可能な値となるようにして、複数回にわたって板厚変更を行うようにするので、走間板厚変更に際しスタンド間張力を設定可能となる。なお、スタンド間張力の設定方法については説明を省略したが、例えば、板厚変更点があるスタンド間について、先行材の仕上板厚と後行材の仕上板厚とで板厚が薄い方（図２に示すように、１つの中間板厚ｔ1aを設定する場合には板厚変更点が２つあるため先行材の仕上板厚ｔ0 と中間板厚ｔ1aとで板厚が薄い方及び中間板厚ｔ1aと後行材の仕上板厚ｔ1 とで板厚の薄い方、また、図３において２つの中間板厚ｔ1a、ｔ1bを設定する場合には板厚変更点が３つあるため先行材の仕上板厚ｔ0 と中間板厚ｔ1aとで板厚の薄い方、中間板厚ｔ1aと中間板厚ｔ1bとで板厚の薄い方、及び中間板厚ｔ1bと後行材の仕上板厚ｔ1 とで板厚の薄い方）に適正な張力を設定しておき、当該スタンド間を挟む２つのスタンドのロール周速を設定した張力を付与できるように調整するようにしておけばよい。
【００１８】
また、本実施形態では、中間板厚の板厚変更点が最終スタンドＦn を通過した時点で、次の中間板厚へあるいは後行仕上板厚への板厚変更を行うようにしているが、本発明はこれに限定されず、例えば、板厚変更点が下流側のテンションリール５に巻き付いた後に板厚変更してもよいし、中間板厚への板厚変更点がスタンド間を通過したら当該スタンドの上流側スタンドについては次の板厚変更を行うようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタンデム圧延機における圧延方法によれば、先行被圧延材の仕上板厚と後行被圧延材の仕上板厚との板厚差が所定値を超えているか否かを判定し、前記板厚差が前記所定値を超えているときは、走間板厚変更に際し、先行被圧延材の仕上板厚と後行被圧延材の仕上板厚との間の中間板厚に仕上板厚を変更する板厚変更を行った後、前記中間板厚から前記後行被圧延材の仕上板厚へと板厚変更を行うので、走間板厚変更に際し適正なスタンド間張力を設定可能となり、先行材と後行材との仕上板厚の差が所定値よりも大きい場合に、つなぎ材をそれらの間に挿入しなくても、先行材及び後行材の連続圧延を可能とすることができる。このため、つなぎ材としての在庫も不要となる。また、つなぎ材が在庫としてない場合でも、仕上板厚の差がある程度以上大きい先行材と後行材とを連続して圧延することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタンデム圧延機における圧延方法が適用可能な冷間圧延ラインの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態による走間板厚変更の一例を示す概略説明図である。
【図３】本発明の実施形態における制御装置の処理フローを示すフローチャートである。
【図４】従来の圧延方法による走間板厚変更の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  冷間圧延ライン
２  タンデム圧延機
３  ピンチロール
４  切断機
５  テンションリール
Ｆ1 〜Ｆn   スタンド
ＳA   先行材
ＳB   後行材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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