(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延を施して被圧延材を得た後、該被圧延材の後端部に加熱処理を施し、その後、複数のスタンドをタンデムに配した仕上圧延機で仕上げ圧延を施して熱延鋼帯に圧延する方法であって、前記仕上圧延機の最終スタンド出側における熱延鋼帯の後端部の板クラウンを予測し、前記板クラウンの予測値が板クラウンの目標値に一致するように、前記加熱処理における後端部の昇温量を制御することを特徴とする熱延鋼帯の圧延方法。
【請求項２】
前記最終スタンド出側で前記熱延鋼帯の先端部の板クラウンを測定するとともに、前記仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部と後端部との温度差を求め、該温度差から最終スタンド出側における先端部と後端部との板クラウン差を演算し、前記板クラウンの測定値と前記板クラウン差の演算結果とから前記板クラウンの予測値を求めることを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼帯の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼帯の圧延方法に関する。詳しくは、本発明は、被圧延材の後端部の仕上圧延に際し、平坦不良の発生を抑制しながら、板クラウンを高精度に制御することができる熱延鋼帯の圧延方法に関する。
【０００２】
なお、板クラウンとは、板幅中央部の板厚と板端部の板厚との差を示すものである。
【０００３】
【従来の技術】
一般に熱間圧延工程では、加熱されたスラブを粗圧延機に通して粗圧延を施して所定の厚さの被圧延材となし、次いで、複数のスタンドをタンデムに配置した仕上圧延機で被圧延材に仕上圧延を施して所定厚さの熱延鋼帯とされる。
【０００４】
この仕上圧延では、平坦形状を考慮しつつ、最終スタンド出側における板クラウンを目標値に一致させるべく、各スタンドの制御アクチュエータを予め所定の値に設定するセットアップ制御が行われる。
【０００５】
しかしながら、仕上圧延機入側における被圧延材の温度は、被圧延材の長さ方向に均一ではなく、被圧延材の上流側の端部である後端部ほど低くなる。この理由は、被圧延材が粗圧延機を出てから、仕上圧延機に入るまでの時間が、被圧延材の後端部ほど長いからである。
【０００６】
このため、仕上圧延で得られた熱延鋼帯の後端部では、温度低下による圧延荷重の増加の影響で、先端部に比べ板クラウンが増加し、目標とする板クラウンが得られないという問題がある。
【０００７】
このような問題に対し、例えば、特開平９−２３４５０６号公報には、圧延機出側で板クラウンを測定し、この板クラウンの測定値が目標値に一致するようにロールベンダー等の制御アクチュエータを操作して板クラウンをフィードバック制御する方法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された方法は、圧延荷重などの圧延条件の変動が小さく、かつ、十分なスタンド間張力が作用することで平坦が保持される部分、すなわち被圧延材の先端部と後端部を除く領域、すなわち長手方向中央部に対して板クラウンの制御効果があるものの、圧延条件の変動が大きく、また、スタンド間張力の変動も大きく、かつ、十分なスタンド間張力が作用しない後端部では、平坦形状の悪化を招き易い。したがって、平坦形状が悪化しないように制御アクチュエータを操作することが必要となり、必ずしも十分な板クラウン精度が得られないという問題がある。
【０００９】
本発明の課題は、被圧延材の後端部の圧延に際し、平坦不良の発生を抑制しながら、板クラウンを高精度に制御することができる熱延鋼帯の圧延方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、仕上圧延機の入側に被圧延材の加熱が可能な加熱装置を設け、この加熱装置で被圧延材を加熱する際の被圧延材の昇温量を調節することにより、平坦形状を維持しながら、後端部の板クラウンを目標値に制御することができるという知見を得た。
【００１１】
本発明は、上記知見に基づき完成されたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）粗圧延を施して被圧延材を得た後、該被圧延材の後端部に加熱処理を施し、その後、複数のスタンドをタンデムに配した仕上圧延機で仕上げ圧延を施して熱延鋼帯に圧延する方法であって、前記仕上圧延機の最終スタンド出側における熱延鋼帯の後端部の板クラウンを予測し、前記板クラウンの予測値が板クラウンの目標値に一致するように、前記加熱処理における後端部の昇温量を制御することを特徴とする熱延鋼帯の圧延方法。
【００１２】
（２）前記最終スタンド出側で前記熱延鋼帯の先端部の板クラウンを測定するとともに、前記仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部と後端部との温度差を求め、該温度差から最終スタンド出側における先端部と後端部との板クラウン差を演算し、前記板クラウンの測定値と前記板クラウン差の演算結果とから前記板クラウンの予測値を求めることを特徴とする上記（１）項に記載の熱延鋼帯の圧延方法。
【００１３】
通常、熱延鋼帯の仕上圧延では、被圧延材の先端が全てのスタンドを通過した時点でスタンド間張力の制御を開始し、また、尻抜け時の通板トラブルを避けるために最後端部が圧延される前にスタンド間張力を低下させて圧延が行われる。
【００１４】
したがって、本明細書において、「先端部」とは、スタンド間張力の制御を開始する前に仕上圧延が施される部位を指し、また、「後端部」とは、尻抜け時のスタンド間張力を低下させて仕上圧延が施される部位を指す。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の方法を適用する圧延装置の一例を模式的に示す概要図である。図１において、この圧延装置は、粗圧延機１と、この粗圧延機の下流に設けた仕上圧延機２と、粗圧延機１と仕上圧延機２の間に設けた加熱装置３と、仕上圧延機の最終スタンド出側に設けた板プロフィル計４とを有する。なお、図１では、仕上圧延機を構成する複数のスタンドの内、最上流のスタンドである第１圧延スタンド２ａと最下流のスタンドである最終スタンド２ｂのみを記載している。また、通常、粗圧延機は複数基の粗スタンドから構成されるが、図１では、最終粗スタンドのみを記載している。
【００１６】
加熱装置としては、誘導加熱方式や通電加熱方式あるいはガス加熱方式の加熱装置が用いられ、被圧延材の幅の全体を加熱することができる。好ましくは、誘導加熱方式である。
【００１７】
板プロフィル計としては、通常、Ｘ線方式の板プロフィル計が用いられる。
この圧延装置による熱延鋼帯の圧延では、粗圧延機１でスラブに粗圧延を施して被圧延材１１（以下、粗バーともいう）とした後、仕上圧延機２で粗バー１１を熱延鋼帯１２に仕上圧延する際、加熱装置３で粗バーの後端部の幅全体を加熱する加熱処理が施される。
【００１８】
本発明は、上記熱延鋼帯１２の圧延において、仕上圧延機２の最終スタンド２ｂ出側における熱延鋼帯の後端部の板クラウンを予測し、その板クラウンの予測値が板クラウンの目標値に一致するように、加熱処理における後端部の昇温量を制御する圧延方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記圧延方法において、最終スタンド出側で熱延鋼帯の先端部の板クラウンを測定するとともに、仕上圧延機の第１スタンド２ａ入側における被圧延材１１の先端部と後端部との温度差を求め、その温度差から最終スタンド２ｂ出側の熱延鋼帯１２における先端部と後端部との板クラウン差を求め、前記板クラウンの測定値と前記板クラウン差の演算結果とから前記板クラウンの予測値を求めることを特徴とする。
【００２０】
ところで、各スタンドの板厚と圧延速度が既知であるとし、第１圧延スタンド入側の粗バーの温度をＴ0 とすると、第ｉ圧延スタンドにおける圧延荷重Ｐi と形状変化係数ηi はぞれぞれ（１）式、(２)式のようにＴ0 の関数ｆｐ、ｆηで表わされる。
【００２１】
Ｐi＝ｆｐ（Ｔ0）          (１)
ηi＝ｆη（Ｔ0）          (２)
ここで、形状変化係数ηiは板クラウン計算に用いる係数であり、入側板クラウンの出側板クラウンへの遺伝や、ロールプロフィルの転写の度合いを決定する係数である。
【００２２】
第ｉ＋１圧延スタンド出側の板クラウンＣi+1 は、（３）式に示すように第ｉ圧延スタンド出側における板クラウンＣi 、圧延荷重Ｐi ならびに形状変化係数ηi の関数ｆｃで表される。
【００２３】
Ｃi+1＝ｆc（Ｐi，ηi，Ｃi）    (３)
従って、第１スタンド入側における粗バーの長手方向温度変化による最終スタンド出側の板クラウンの変化量は、(１)〜(３)式に従い、第１圧延スタンドから最終スタンドまでの計算により、粗バーの長手方向の温度変化量をΔＴ0 とすると、ΔＴ0 の関数ｆとして、(４)式で表される。
【００２４】
ΔＣ＝f(ΔＴ0)        (４)
次に、板クラウンの予測値を求め、昇温量を制御する手順を図を参照して説明する。
【００２５】
図２は、板クラウンの予測値を求め、昇温量を計算する手順を示すフローチャートである。
粗バー温度測定、温度差の計算：
粗圧延機出側で粗バーの長手方向温度分布を測定し、粗バーの長さと圧延速度を考慮して第１スタンド入側における粗バーの先端部と後端部との温度差、すなわち温度変化量ΔＴを計算する。
【００２６】
板クラウン差の計算：
第１スタンド入側における粗バーの長手方向温度変化による最終スタンド出側の板クラウンの変化量は上記（４）式で与えられる。従って、上記温度変化量ΔＴから最終スタンド出側における先端部の板クラウンと後端部の板クラウンとの差、すなわち板クラウン差ΔＣTBは下記（５）式で計算される。
【００２７】
ΔＣTB＝f(ΔＴ)        (５)
先端部の板クラウンの測定：最終スタンド出側に設置した板プロフィル計で先端部の板クラウンを測定する。この板クラウンの測定値をＣT で表す。
【００２８】
後端部の板クラウンの予測：
上記板クラウン測定値ＣT と上記板クラウン差ΔＣTBとから、最終スタンド出側における後端部の板クラウンの予測値ＣBは、(６)式のように表される。
【００２９】
ＣB＝ＣT＋ΔＣTB        (６)
昇温量：
板クラウンの予測値ＣBと板クラウン目標値ＣAとの差（ＣA −ＣB ）と、この差を補償するために必要な後端部の昇温量ΔＴBとの関係は、最終スタンド出側の板クラウン変化量と粗バーの長手方向の温度変化量との関係を表す上記（４）式の関係式を用いて、(７)式のように表される。
【００３０】
ＣA−ＣB＝ｆ（ΔＴB）      (７)
したがって、（７）式を満足するように、後端部の昇温量ΔＴBを求め、後端部の昇温量がΔＴB になるように加熱装置で後端部を加熱する。
【００３１】
本発明では、各スタンドの制御アクチュエータを変更することなく、後端部の板クラウンの制御が可能であるため、平坦形状の悪化を招くことなく、目標とする板クラウンを得ることができる。
【００３２】
なお、本発明では、後端部に仕上圧延を施す前に、制御アクチュエータを操作して、平坦形状を制御することは可能である。
【００３３】
【実施例】
図１に示す基本構成の粗圧延機、加熱装置、ならびに板クラウン制御用のアクチュエータとしてワークロールベンダを備えた圧延スタンドをタンデムに７基配置した仕上圧延機からなる圧延装置を用いて、板厚：２８ｍｍの粗バーを板厚：１．２ｍｍ、板幅：１２５０ｍｍの熱延鋼帯に圧延した。
【００３４】
上記圧延に際しては、最終圧延スタンド出側で先端部の板クラウンＣ25が目標値となるように各圧延スタンドのワークロールベンダを設定し、後端部の仕上圧延に際しては、図２に示すように、先端部の板クラウン測定値と、先端部と後端部の板クラウン差の計算値とを用いて後端部の板クラウンを予測し、それを目標値に制御するための昇温量を求め後端部を加熱した。すなわち、ワークロールベンダによるセットアップ制御と後端部の加熱による温度制御とによる板クラウン制御を実施した。ここで、板クラウンＣ25とは板幅中央部の板厚と板端より２５ｍｍ位置の板厚との差を示す。
【００３５】
なお、比較のため、セットアップ制御のみによる板クラウン制御（比較例１）とセットアップ制御とワークロールベンダによるフィードバック制御とを組み合わせた板クラウン制御（比較例２）も実施した。
【００３６】
最終スタンド出側における後端部の板クラウンＣ25の測定結果と平坦形状の測定結果を表１、表２に示す。但し、表１は最終スタンド出側における先端部の板クラウンＣ25の測定値が目標値よりも５μm大きい場合、表２は最終スタンド出側における先端部の板クラウンＣ25の測定値が目標値よりも５μm小さい場合である。なお、表１、２には、最終スタンド出側の板クラウンを単に板クラウンと記す。
【００３７】
【表１】
0003690240.tif 000002
【００３８】
【表２】
0003690240.tif 000003
表１、２に示すように、本発明例では、後端部の板クラウンはほぼ目標値に制御されており、後端部の平坦形状も良好であった。一方、比較例１では、後端部の板クラウンは、目標値よりもかなり大きくなり、不良であった。また、比較例２では、比較例１に比べ、板クラウンは目標値に近づいたが、後端部の平坦形状は悪化した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、平坦不良の発生を抑制しながら、後端部の板クラウンを目標値に制御することができる。したがって、平坦不良や板クラウンの外れに伴う切り捨て量が減少し、歩留まりが向上する。また、平坦不良に起因する圧延トラブルが減少し、生産性が向上し、コストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を適用する圧延装置の一例を模式的に示す概要図である。
【図２】板クラウンの予測値を求め、昇温量を計算する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：粗圧延機、２：仕上圧延機、
２ａ：第１スタンド、２ｂ：最終スタンド、
３：加熱装置、４：板プロフィル計、
１１：被圧延材（粗バー）、
１２：熱延鋼帯。
【図１】
0003690240.tif 000004
【図２】
0003690240.tif 000005