(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間仕上圧延機ロールバイトの直前で圧延材の表面を冷却してから圧延を行う熱間圧延方法において、前記冷却が原因で圧延ロール表面に発生する波形のロール軸方向温度分布を解消するようなロール軸方向冷媒供給分布で圧延ロール表面に冷媒を供給し、圧延ロール冷却を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
【請求項２】
熱間仕上圧延機ロールバイトの直前で圧延材の表面を冷却してから圧延を行う熱間圧延方法において、前記冷却が原因で圧延ロール表面に発生するロール軸方向温度分布を解消するように、前記冷却を行う圧延材冷却装置のノズル配置に対して、圧延ロール冷却装置のノズルが交互に千鳥配置になるように圧延ロール冷却装置のノズルをロール軸方向に配置して、ロール表面に冷媒を供給し、圧延ロール冷却を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
【請求項３】
圧延材冷却装置のノズルの板幅方向吹付け配置に対して、交互に千鳥配置になるように圧延ロール冷却装置のノズルをロール軸方向に配置することを特徴とする熱間圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼板などを製造する熱間圧延方法および設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延ロールの肌荒れやスケール性欠陥の防止を目的として、ロールバイトの直前で圧延材の表面を冷却してから圧延を行う技術がいくつか知られている。
【０００３】
特開平４−２００９０３号公報に記載の技術は、圧延ロールの肌荒れ抑制を目的として熱間圧延材がロールバイトに入る直前に、熱間圧延材に冷媒を接触させ熱間圧延材の表面が冷却された状態で熱間圧延する方法である。
【０００４】
特開平５−５０１３１号公報に記載の技術は、２次スケールを除去してスケール疵の発生を防止する技術であり、熱間仕上圧延機の仕上スタンド間に設けるデスケーリング装置が開示されている。このデスケーリング装置は一種の冷却装置であると解される。
【０００５】
特開平７−６８３１０号公報には、ロールバイト直前で圧延材を冷却する圧延材冷却ヘッダーと潤滑圧延を行うため圧延ロールに潤滑剤を供給する油圧延ヘッダーおよびロール冷却ヘッダーを備えた熱間圧延設備が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術を記載した公報に示されているように、圧延ロール直前に設置される冷却装置としては、図４に示すようなヘッダー管２ａに多数の噴射ノズル２ｂが取付けられたものが一般に用いられている。ここで図４の冷却装置で冷却される被冷却物表面の冷却能分布を模式的に示すと図７のようになり、ノズルの直下で最も冷却能が高く、隣り合ったノズルの間では冷却水が干渉しあって冷却能が低くなる。図５に示すように、このような冷却装置を用いて熱間仕上圧延機ロールバイト直前で圧延材を冷却すると、冷却水の一部は圧延ロールにも直接当たってしまうことになる。その結果、圧延材冷却装置のノズルの位置に対応して、圧延ロールの軸方向に図６に示したような波形の温度分布（温度むら）が発生する。そして、このような温度分布に対応した圧延ロールのヒートクラウンは、圧延材の板厚に転写され、圧延材板幅方向の仕上板厚が図６に示すような波形になってしまう。すなわち、圧延ロールの径は高温部で太く低温部で細くなるので、圧延ロールの高温部で圧延された圧延材の板厚は薄く、圧延ロールの低温部で圧延された圧延材の板厚は厚くなる。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決し、熱間仕上圧延機のロールバイト直前で圧延材の表面の冷却を行った際の圧延ロールのヒートクラウンの発生を防止し、圧延材板幅方向での仕上板厚を均一化することができる方法およびその実施に好適な装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の熱間圧延設備および方法は以下のような特徴を有する。
【０００９】
（１）熱間仕上圧延機ロールバイトの直前で圧延材の表面を冷却してから圧延を行う熱間圧延方法において、前記冷却が原因で圧延ロール表面に発生する波形のロール軸方向温度分布を解消するようなロール軸方向冷媒供給分布で圧延ロール表面に冷媒を供給し、圧延ロール冷却を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（２）熱間仕上圧延機ロールバイトの直前で圧延材の表面を冷却してから圧延を行う熱間圧延方法において、前記冷却が原因で圧延ロール表面に発生するロール軸方向温度分布を解消するように、前記冷却を行う圧延材冷却装置のノズル配置に対して、圧延ロール冷却装置のノズルが交互に千鳥配置になるように圧延ロール冷却装置のノズルをロール軸方向に配置して、ロール表面に冷媒を供給し、圧延ロール冷却を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
【００１１】
（３）圧延材冷却装置のノズルの板幅方向吹付け配置に対して、交互に千鳥配置になるように圧延ロール冷却装置のノズルをロール軸方向に配置することを特徴とする熱間圧延設備。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の熱間圧延設備の一実施形態を示す側面図、図２は図１のＡ―Ａ線に沿う矢視図である。本発明の熱間圧延設備は、熱間仕上圧延機のロールバイト直前で圧延材５を冷却する圧延材冷却装置２および圧延ロール３を冷却する圧延ロール冷却装置１を有する。
【００１３】
前記圧延材冷却装置２は、熱間仕上圧延機のロールバイト直前で圧延材５を冷却するためのもので、この例では熱間仕上圧延機のロールバイト直前位置において圧延材５の幅方向に沿って配置されたヘッダー２ａとこのヘッダー２ａの長手方向に沿って適当な間隔で設けられる複数のノズル２ｂとから構成される。
【００１４】
前記圧延ロール冷却装置１は圧延ロール３を冷却するためのもので、この例では圧延ロールに面してその軸方向に沿って配置されたヘッダー１ａとこのヘッダー１ａの長手方向に沿って適当な間隔で設けられる複数のノズル１ｂとから構成される。ここで、図２に示すように前記圧延ロール冷却ノズル１ｂは圧延ロール軸方向において圧延材冷却ノズル２ｂの間に位置するように配置されている。
【００１５】
このような両ノズルの位置関係によって、圧延材冷却装置２からの冷却水によって圧延ロール３表面に発生したロール軸方向の波形の温度分布（温度むら）を、圧延ロール冷却装置１からの冷却水によって解消することができる。その他に、ロール冷却水の水切りワイパー４、サイドガイドやストリッパーガイド（図示せず）などの、圧延ロール３の前後で通常用いられている構成要素を本発明の実施を妨げない範囲で併用することは、全く差し支えない。ただし、ロール冷却水の水切りワイパー４は常に圧延材５の板幅以上をカバーする幅を有することが必要である。
【００１６】
本発明の熱間圧延方法では、熱間仕上圧延機のロールバイト直前で圧延材５の表面の冷却を行った際の圧延ロール３のヒートクラウンの発生を防止し、圧延材５の板幅方向での仕上板厚を均一化する基本的な効果があり、さらに熱間仕上圧延機のロールバイト直前で圧延材５を冷却してその表面温度を下げるため圧延ロール３の肌荒れが低減する。また、２次スケールの成長が抑制され、デスケーリングの効果も加わってスケール性欠陥が減少する。なお、本発明と熱間潤滑を同時に行うことも全く差し支えない。圧延ロール３に潤滑剤を供給することにも圧延ロール３の冷却効果があるため、これを利用して、熱間仕上圧延機のロールバイト直前で用いられた圧延材５の冷却水によって発生した圧延ロール３のヒートクラウンのパターンを解消することも可能である。
【００１７】
【実施例】
本発明を熱間仕上圧延機に適用した例について述べる。本実施例の熱間仕上圧延機は圧延機７台からなる仕上圧延機群を備え、板厚３０〜４０ｍｍの粗バーを仕上圧延機で仕上圧延して、仕上圧延が１．２〜１０ｍｍの熱延鋼鈑を製造している。仕上圧延機の１段目から５段目のロールバイト直前に図１に示すような圧延材冷却装置２を設置した。
【００１８】
圧延材冷却装置２のノズル２ｂが、比較例の図３に示すように、圧延ロール冷却装置１のノズル１ｂの直下にくるように配置したところ、圧延材冷却装置２のノズル２ｂの配置に対応して、圧延材板幅方向の仕上板厚が波形になった。ここで、圧延材冷却装置２のノズル２ｂの幅方向ノズル配置ピッチは１３０ｍｍ、ノズル数は１５である。また圧延材冷却装置２のノズル２ｂのピッチと圧延ロール冷却装置１のノズル１ｂのピッチとは全く同一であった。仕上板厚が３ｍｍの熱延鋼帯の場合、仕上板厚の幅方向分布の波の山の高さは１０〜１５μｍにも達した。
【００１９】
そこで、圧延材冷却装置２のノズル２ｂの配置を変更して、図２に示すように圧延材冷却装置２のノズル２ｂが圧延ロール冷却装置１のノズル１ｂの間にくるように交互に千鳥配置としたところ、圧延材板幅方向の仕上板厚から波形のパターンが消滅した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明を適用すれば、圧延材をロールバイトの直前で冷却することにより、圧延ロールの肌荒れやスケール性欠陥を低減できるだけでなく、圧延材の冷却によって圧延ロールに発生するヒートクラウンを、圧延ロール冷却によって解消することができるため圧延材の板幅方向での仕上板厚を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱間圧延設備の一実施形態を示す側面図
【図２】図１に示す熱間圧延設備のＡ―Ａ線に沿う矢視図
【図３】比較例の熱間圧延設備の圧延ロール冷却装置と圧延材冷却装置との側面図
【図４】一般的な冷却装置を示す側面図
【図５】従来技術の熱間圧延設備を示す側面図
【図６】圧延材の冷却で発生する圧延ロールの軸方向温度分布と圧延材の板幅方向の仕上板厚分布を示す図
【図７】一般的な冷却装置で発生する冷却能の分布を示す図
【符号の説明】
１    圧延ロール冷却装置
１ａ  圧延ロール冷却ヘッダー
１ｂ  圧延ロール冷却ノズル
２    圧延材冷却装置
２ａ  圧延材冷却ヘッダー
２ｂ  圧延材冷却ノズル
３    圧延ロール
４    水切りワイパー
５    圧延材
６    圧延材進行方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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