(57)【要約】【課題】形状不良による安定した圧延の阻害および製品品質の劣化を防ぎ、生産性および歩留りの向上を図ることができる冷間タンデム圧延方法およびその設備を提供する。【解決手段】冷間タンデム圧延方法において、冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンド１で圧下により板厚を制御するとともに、前記第１スタンド１の出側でレベラー６により板形状を制御する。第１スタンド１で形状が乱れたとしても第２スタンド２までにレベラー６で形状不良が矯正されるので、形状不良により通板が阻害されることはなく、生産性の向上を図ることができ、また形状不良による歩留り低下を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間タンデム圧延方法において、冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドで圧下により板厚を制御するとともに、前記第１スタンドの出側でレベラーにより板形状を制御することを特徴とする冷間タンデム圧延方法。
【請求項２】
前記冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドでロールベンダーによりメカニカル板クラウン一定制御を行い、板厚・形状非干渉制御を行うことを特徴とする請求項１記載の冷間タンデム圧延方法。
【請求項３】
前記第１スタンドがＮＭＲミルであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷間タンデム圧延方法。
【請求項４】
冷間タンデム圧延設備において、冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドが圧下による板厚制御手段を備え、第１スタンド出側にレベラーが配置されていることを特徴とする冷間タンデム圧延設備。
【請求項５】
前記第１スタンドがメカニカル板クラウン一定制御用ロールベンダーを備えていることを特徴とする請求項４記載の冷間タンデム圧延設備。
【請求項６】
前記第１スタンドがＮＭＲミルであることを特徴とする請求項４または請求項５記載の冷間タンデム圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷間タンデム圧延方法およびその圧延設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用鋼板において高強度化・薄肉化の要求が高まっており、高張力鋼や超高張力鋼といわれる高強度鋼板の需要が高まっている。これは衝突安全性や地球環境保全の観点から要求されているもので、今後も益々需要が増加することが予想される。
【０００３】
高張力鋼を圧延する場合、高強度故に普通鋼に比べて圧延荷重が高くなり、形状が乱れやすい場合があるなどの問題を抱えている。特に、第１スタンドは一般に圧下制御が適用されており、第１スタンドでの板厚・形状制御が難しくなっている状況にある。元々高張力鋼で圧延荷重が大きくなっている状況で圧下位置を変更すると荷重変化も大きくなるので形状の乱れを生じやすいことが原因である。ロール径が小さな圧延機では荷重分布およびロールたわみが複雑になり、複合伸びなどが生じる場合がある。形状不良は安定した圧延の阻害および製品品質の劣化を招き、その結果、生産性および歩留りが低下する。
【０００４】
形状の乱れについては特許文献１にクラウン定義点のメカニカル板クラウンを一定に保つ方式による板厚・形状非干渉制御方法が開示されている。
【０００５】
また、圧延後にローラーレベラーやテンションレベラーによって形状を補償する方法も開示されているが、タンデム圧延機にローラーレベラー等を設置する技術としては特許文献２〜４がある。
【特許文献１】特開昭５７−１７７８１８号公報
【特許文献２】特開昭５７−１０３７０６号公報
【特許文献３】特開平５−２６９５２７号公報
【特許文献４】特開昭５７−２５２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているようにメカニカル板クラウン一定制御を行って形状を補償する方法は、クラウン定義点のクラウンを一定にすることを前提としてロールベンダーで補償する方法であり、多くのミルで対応可能である。しかし、ロールベンダーの負荷される点と圧下位置は異なることから圧延条件によってはロールが複合的に変形し、荷重分布差が大きくなり、クラウン定義点を一定にするだけではクォーター部の形状が悪化する場合がある。これはロール径が小さい方がたわみやすいためで、特にロール径の小さなミルで顕著である。この形状不良が原因で絞り込み等が生じる現象も生じる。
【０００７】
特許文献２についてはクラウンロールと共にレベラーを配置し、そのレベラーは最終スタンドとその１つ前段のスタンドとの間に配置する方法であるが、冷間タンデム圧延機の場合、上述したように後段スタンドは張力制御で形状の乱れは大きくなく、その箇所にレベラーを設置することについては必要ではない。
【０００８】
特許文献３、４については熱間タンデム圧延における最終スタンドから巻き取りまでの間の冷却等による変形の補償を主眼としており、上述したように冷間タンデム圧延機では必要ではない。
【０００９】
冷間タンデム圧延で荷重変動が大きな場合を想定して設計された設備はなく、高張力鋼という近年になって出現した特殊な鋼板に対応して、適切な配置でレベラーを利用しようとした技術はこれまでなかった。
【００１０】
本発明はこれらの点を考慮して、形状不良による安定した圧延の阻害および製品品質の劣化を防ぎ、生産性および歩留りの向上を図ることができる冷間タンデム圧延方法およびその設備を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述したような従来法の問題点を解決するためのものであり，その要旨は下記の通りである。
【００１２】
（１）冷間タンデム圧延方法において、冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドで圧下により板厚を制御するとともに、前記第１スタンドの出側でレベラーにより板形状を制御することを特徴とする冷間タンデム圧延方法。
【００１３】
（２）前記冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドでロールベンダーによりメカニカル板クラウン一定制御を行い、板厚・形状非干渉制御を行うことを特徴とする（１）記載の冷間タンデム圧延方法。
【００１４】
（３）前記第１スタンドがＮＭＲミルであることを特徴とする（１）または（２）記載の冷間タンデム圧延方法。
【００１５】
（４）冷間タンデム圧延設備において、冷間タンデム圧延機の少なくとも第１スタンドが圧下による板厚制御手段を備え、第１スタンド出側にレベラーが配置されていることを特徴とする冷間タンデム圧延設備。
【００１６】
（５）前記第１スタンドがメカニカル板クラウン一定制御用ロールベンダーを備えていることを特徴とする（４）記載の冷間タンデム圧延設備。
【００１７】
（６）前記第１スタンドがＮＭＲミルであることを特徴とする（４）または（５）記載の冷間タンデム圧延設備。
【発明の効果】
【００１８】
（１）の発明では、第１スタンドで形状が乱れたとしても第２スタンドまでにレベラーで形状不良が矯正されるので、形状不良により通板が阻害されることはなく、生産性の向上を図ることができ、また形状不良による歩留り低下を防ぐことができる。
【００１９】
（２）の発明では、メカニカル板クラウンが板長手方向に一定に維持されるので、形状不良によるオフゲージの極小化を図ることができる。
【００２０】
（３）の発明では、ＮＭＲミルで圧延された圧延材の形状不良がレベラーで制御されるので、高圧延荷重を要する硬質材であっても形状不良による圧延不能を防止することができる。
【００２１】
（４）〜（６）の冷間タンデム圧延設備は、上記（１）〜（３）に記載の冷間タンデム圧延方法の実施に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
前述のように、第１スタンドは一般に圧下による板厚制御が適用されており、第１スタンドでの板厚・形状制御は難しい。一方、第２スタンド以降は現状の冷間タンデム圧延機の制御系ではロール周速度を変化させる張力制御であり、圧下位置を大幅に変更することはないので、その圧延機自身で形状不良を造り込むことはほとんどない。したがって、第２スタンド前で形状不良を取り除くことが重要である。
【００２３】
そこで、本発明では第１スタンドと第２スタンドの間に形状制御のためのレベラー例えばローラーレベラーもしくはテンションレベラーを配置する。本発明の課題を達成するには形状制御は安定通板できる程度にできればよく、圧延材をデッドフラットにする必要はない。また、第１スタンドでは出側に設置されている板厚計によるモニター制御も行っているので、レベラーで板厚が少しでも変化すると制御上ゲイン調整等が難しくなるので、レベラーは板厚計よりも後段側に設置した方がよい。この場合、レベラーの設置場所は例えば約２〜２．５ｍ程度しかないが、レベラーの設置は可能である。
【００２４】
レベラーを適切に使用すれば、形状を補償することは容易なので、形状の心配をする必要がなく、即ち形状計を第１スタンド出側に設置する必要もない。また、普通鋼については圧延荷重が高張力鋼ほど高くならないので、形状不良を起こすことも少ない。このように形状を変化させる必要がない場合は、レベラー部分を開放して通板すればよい。もちろん、普通鋼でもレベラーを通した方が良い場合は使っても構わない。
【００２５】
ＮＭＲミルは、上下非対称ミルである。仕様は様々であるが、上ワークロールはロール径が２００ｍｍ程度と細く、ロール胴長が１７００ｍｍ程度とロール径と比較するとかなり長いミルもある。このようなミルではロールたわみがＷ型になる場合もあり、ワークロールベンダーの形状制御だけでは形状を安定化することが難しい場合や、激しい場合には通板に支障をきたす場合もある。そこで、ＮＭＲミルが第１スタンドに適用されているミルについては、このレベラーを適用するのが良い。
【００２６】
第１スタンドで板厚だけでなく、形状も補償するための板厚・形状非干渉制御を行う方が、第１スタンド出側の形状は安定化する方向にあるので良いことはいうまでもない。
【００２７】
また、４Ｈｉミルや６Ｈｉミル等のように汎用的なミルについても第１スタンド出側の形状が問題となるようなミル型式には本発明を適用するのがよいし、その他のスタンドも含めてミル構成に影響されないのはいうまでもない。
【００２８】
図１は本発明の圧延方法を実施する冷間タンデム圧延設備の一例を示している。冷間タンデム圧延設備は第１〜第４スタンドからなっている。第１スタンド１は、ワークロール１１、１２およびバックアップロール１３、１４からなるＮＭＲミルである。上バックアップ１３は、クラスターとなっている。第２スタンド２はワークロール２１、２２およびバックアップロール２３、２４からなる４Ｈｉミルである。第３スタンド３および第４スタンド４も、それぞれ第２スタンド２と同じ４Ｈｉミルである。これらスタンド１〜４はいずれも圧下装置、圧延荷重検出装置、圧下位置検出装置および圧下制御装置（いずれも図示しない）を備えている。
【００２９】
冷間タンデム圧延設備は、第１スタンド１と第２スタンド２との間にローラーレベラー６が配置されている。第１スタンド１とローラーレベラー６との間に板厚計８が設けられている。
【００３０】
上記のように構成された冷間タンデム圧延設備において、板厚はモニターＡＧＣで制御される。第１スタンド１で圧延された圧延材（例えば、高張力鋼ストリップ）Ｓの板厚が板厚計８で検出される。板厚検出値に基づいて圧下制御装置により圧下量が調整され、板厚が制御される。ついで、圧延材Ｓはローラーレベラー６で板形状が制御される。板形状はローラーの押し込み量及び／または張力により制御する。続く第２スタンド２〜第４スタンド４では、これらスタンド２〜４のワークロール２１…４１、２２…４２の周速度調整により圧延材Ｓのスタンド間張力を調整し、板厚を制御する。
【００３１】
上記冷間タンデム圧延設備において、板厚をゲージメーターＡＧＣで制御してもよい。第１スタンド１のワークロール１１、１２にロールベンダー（図示しない）を設けて、メカニカル板クラウンを制御するようにしてもよい。また、スタンド数は５以上であってもよい。なお、本発明は鋼、またはチタン、アルミニウム、銅もしくはこれらの合金からなる圧延材の冷間タンデム圧延に適用される。引張強さで４００〜１０００ＭＰａの高張力鋼あるいは１３００ＭＰａ以上の超高張力鋼にも適用可能である。
【実施例】
【００３２】
本発明の効果を確認するために第１スタンドにＮＭＲミル、第２スタンドから最終スタンドまでに４Ｈｉミルを用いて、ローラーレベラーを第１スタンドと第２スタンドの間に設置して実験した。ローラーレベラーは設置スペースも考慮してロール径１００ｍｍ、胴長１７００ｍｍのものを上２本、下３本で構成した。通板の難しい圧延材として高張力鋼（１０００ＭＰａ級）で１４００ｍｍ幅の板を用いて、（１）ローラーレベラーを使用しない場合、（２）ローラーレベラーを使用する場合、（３）板厚・形状非干渉制御でかつローラーレベラーを使用する場合の３種類について実験した。入側板厚は４．８ｍｍのコイルを使用した。
【００３３】
ＡＧＣを効かせながら段階的に３％ずつ圧下率を上げて行き、形状不良が生じたところで圧延をやめた。圧延速度は第１スタンド出側で１００ｍ／ｍｉｎ（定常部）とした。その結果、（１）では第1スタンドの圧下率１５％、（２）では第1スタンドの圧下率２７％が限界で形状不良により第２スタンドで絞込みが生じた。（３）では第1スタンドの圧下率３６％でミルの荷重限界となり圧延を中止した。
以上の結果により本発明の効果が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の圧延方法を実施する冷間タンデム圧延設備の一例を模式的に示す設備構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１〜４  圧延スタンド                  ６  レベラー
８  板厚計                          １１…４１  上ワークロール
１２…４２  下ワークロール            １３…４３  上バックアップロール
１４…４４  下バックアップロール
Ｓ  圧延材
【図１】
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