(57)【要約】【課題】  スラブから厚鋼板を製造する過程で制御圧延を行なうにあたって、表層部と中心部の温度差を抑制することによって製品歩留りを向上し、かつ鋼材の冷却中に圧延設備を稼動させることによって生産性を向上する方法を提供する。【解決手段】  任意のスラブにｍ回目の圧下をかけた１の鋼材にｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間Ｔ1 と、他の鋼材に圧下をかけるのに要する圧延時間ｔ1 と、1の鋼材を他の鋼材に入れ換えるのに要する入れ換え時間ｔC1とが  Ｔ1 ＞ｔ1 ＋ｔC1  を満足する場合に、１の鋼材の待機時間Ｔ1 の間に他の鋼材の圧延を行なう。【選択図】        図１
2006281224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブをリバース圧延することにより厚鋼板を製造する際に、各パスごとに圧下をかける温度範囲を規定する鋼材の制御圧延方法において、複数の鋼材について並行して前記制御圧延を行ない、前記複数の鋼材のうち１の鋼材についてｍ回目の圧下をかけた鋼材にｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間をＴ1 とし、前記１の鋼材以外の他の鋼材について、該他の鋼材に１回以上の圧下をかけるのに要する圧延時間の総和をｔ1 とし、前記１の鋼材と前記他の鋼材を、搬送コンベア上で入れ換えるのに要する入れ換え時間の総和をｔC1としたときに、前記各時間が下記の (1)を満足する場合に、前記１の鋼材の待機時間Ｔ1 の間に前記他の鋼材の圧延を行なうことを特徴とする鋼材の制御圧延方法。
Ｔ1 ＞ｔ1 ＋ｔC1                                        ・・・ (1)
Ｔ1 ：複数の鋼材のうち１の鋼材の待機時間（分）
ｔ1 ：他の鋼材の圧延時間（分）
ｔC1：１の鋼材と他の鋼材との入れ換え時間（分）
【請求項２】
スラブをリバース圧延することにより厚鋼板を製造する際に、各パスごとに圧下をかける温度範囲を規定する鋼材の制御圧延方法において、複数の鋼材について並行して前記制御圧延を行ない、前記複数の鋼材のうち１の鋼材についてｍ回目の圧下をかけた鋼材にｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間をＴ1 とし、前記１の鋼材以外の他の２以上の鋼材について、該他の２以上の鋼材にそれぞれ１回以上の圧下をかけるのに要する圧延時間の総和をｔn とし、前記１の鋼材のｍ回目の圧下後、ｍ＋１回目の圧下までに、前記他の２以上の鋼材を圧下するために、前記１の鋼材および前記他の２以上の鋼材を、搬送コンベア上で入れ換えるのに要する入れ換え時間の総和をｔCnとしたときに、前記各時間が下記の (2)を満足する場合に、前記１の鋼材の待機時間Ｔ1 の間に前記他の２以上の鋼材の圧延を行なうことを特徴とする鋼材の制御圧延方法。
Ｔ1 ＞ｔn ＋ｔCn                                        ・・・ (2)
Ｔ1 ：複数の鋼材のうち１の鋼材の待機時間（分）
ｔn ：他の２以上の鋼材の圧延時間（分）
ｔCn：１の鋼材および他の２以上の鋼材についての入れ換え時間の総和（分）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温のスラブから厚鋼板を製造する過程で制御圧延を行なう方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラブから厚鋼板を製造するにあたって、予め加熱して所定の温度に到達したスラブを圧延設備へ送給する。また近年、連続鋳造で得られたスラブを冷却せず、圧延設備へ直接送給する技術（いわゆる直送圧延）が普及しつつある。いずれも高温のスラブを圧延して、所定の寸法，強度を有する厚鋼板を製造する。その圧延設備の例を模式的に断面図として図２に示す。なお圧延設備には、２スタンド以上の圧延ロールを有するものもあるが、ここでは図２に示すような１スタンドの圧延ロールを有する圧延設備の断面図を参照して説明する。
【０００３】
高温のスラブ1aは、圧延ロール２の左側（便宜上これを入側と記す）から搬送コンベア４上を矢印Ａの方向へ搬送される間に圧延ロール２によって圧下をかけられて、圧延ロール２の右側（便宜上これを出側と記す）へ排出される。ここではスラブ1aに圧下をかけたものを鋼材1bと記し、素材のスラブ1aあるいは製品の厚鋼板と区別する。
次いで、図示は省略するが、圧延ロール２の間隔を狭くするとともに、圧延ロール２を逆回転させ、かつ搬送コンベア４を逆方向へ駆動させて、鋼材1bを出側から入側へ搬送する間に、再度、圧下をかける。このようにして圧延ロール２の入側と出側で鋼材1bを往復させることによって、繰り返し圧下をかけて厚鋼板を製造（いわゆるリバース圧延）する。
【０００４】
製品としての厚板の寸法は、最終パスで鋼材1bに圧下をかける際の圧延ロール２の間隔によって決まる。ところが、素材のスラブ1aに圧下を１回かける（すなわち１パス）だけで所定の寸法の厚鋼板を製造するのは困難である。その理由は、圧下量が過大になり、圧延設備の故障や圧延ロール２の破損を招くからである。そのため、１パス毎の圧下量を小さくし、圧下を複数回かけるリバース圧延が広く採用されている。
【０００５】
一方、厚鋼板の強度は、成分のみならず、圧下をかける際の鋼材1bの温度や圧下量に依存する。そこでリバース圧延を行なうにあたって、各パス毎に鋼材1bの温度範囲を規定して圧下をかける圧延（特許文献１に開示されているような、いわゆる制御圧延）が行なわれている。
以上に説明した通り、制御圧延では、素材のスラブから製品の厚鋼板に到るまでのパス回数（すなわち圧下をかける回数）と、各パス毎の圧下量と温度範囲が予め設定（いわゆるパススケジュール）されている。したがって、スラブ1aにｍ回の圧下をかけた後、パススケジュールに則って次の圧下（すなわちｍ＋１回目の圧下）に好適な温度範囲まで鋼材1bを冷却する必要がある。鋼材1bの冷却方法は、水冷あるいは空冷が知られている。ところが水冷の場合は、冷却速度が大きいので、鋼材1bの表層部と中心部の温度差が大きくなり、厚鋼板強度のバラツキが生じる。その結果、出荷前の製品検査にて強度外れが発生して、製品歩留りの低下を招く。
【０００６】
空冷では、冷却速度が小さいので、鋼材1bの表層部と中心部の温度差は抑制されるが、冷却に長時間を要する。その結果、厚板の１時間あたりの生産量（いわゆる生産性）が低下する。
【特許文献１】特公昭52-43782号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような問題を解消し、スラブから厚鋼板を製造する過程で制御圧延を行なうにあたって、表層部と中心部の温度差を抑制することによって製品歩留りを向上し、かつ鋼材の冷却中に圧延設備を稼動させることによって生産性を向上する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スラブをリバース圧延することにより厚鋼板を製造する際に、各パスごとに圧下をかける温度範囲を規定する鋼材の制御圧延方法において、複数の鋼材について並行して制御圧延を行ない、複数の鋼材のうち１の鋼材についてｍ回目の圧下をかけた鋼材にｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間をＴ1 とし、１の鋼材以外の他の鋼材について、他の鋼材に１回以上の圧下をかけるのに要する圧延時間の総和をｔ1 とし、１の鋼材と他の鋼材を、搬送コンベア上で入れ換えるのに要する入れ換え時間の総和をｔC1としたときに、各時間が下記の (1)を満足する場合に、１の鋼材の待機時間Ｔ1 の間に他の鋼材の圧延を行なう鋼材の制御圧延方法である。
【０００９】
Ｔ1 ＞ｔ1 ＋ｔC1                                        ・・・ (1)
Ｔ1 ：複数の鋼材のうち１の鋼材の待機時間（分）
ｔ1 ：他の鋼材の圧延時間（分）
ｔC1：１の鋼材と他の鋼材との入れ換え時間（分）
また本発明は、スラブをリバース圧延することにより厚鋼板を製造する際に、各パスごとに圧下をかける温度範囲を規定する鋼材の制御圧延方法において、複数の鋼材について並行して制御圧延を行ない、複数の鋼材のうち１の鋼材についてｍ回目の圧下をかけた鋼材にｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間をＴ1 とし、１の鋼材以外の他の２以上の鋼材について、他の２以上の鋼材にそれぞれ１回以上の圧下をかけるのに要する圧延時間の総和をｔn とし、１の鋼材のｍ回目の圧下後、ｍ＋１回目の圧下までに、他の２以上の鋼材を圧下するために、１の鋼材および他の２以上の鋼材を、搬送コンベア上で入れ換えるのに要する入れ換え時間の総和をｔCnとしたときに、各時間が下記の (2)を満足する場合に、１の鋼材の待機時間Ｔ1 の間に他の２以上の鋼材の圧延を行なう鋼材の制御圧延方法である。
【００１０】
Ｔ1 ＞ｔn ＋ｔCn                                        ・・・ (2)
Ｔ1 ：複数の鋼材のうち１の鋼材の待機時間（分）
ｔn ：他の２以上の鋼材の圧延時間（分）
ｔCn：１の鋼材および他の２以上の鋼材についての入れ換え時間の総和（分）
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スラブに制御圧延を施して厚鋼板を製造するにあたって、製品歩留りの向上と生産性の向上を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明を適用する装置の例を模式的に示す断面図である。本発明は、２スタンド以上の圧延ロールを有する圧延設備にも適用できるが、ここでは図１に示すような１スタンドの圧延ロールを有する圧延設備の断面図を参照して説明する。
圧延設備が稼動する際には、多数のスラブの圧延順序が計画されている。本発明は計画された圧延順序の任意のスラブに適用できる。さらに該当するスラブのパススケジュールのうち任意のパスに適用できるので、ここではｍ回目の圧下と記す。
【００１３】
図１中の鋼材1bは、任意のスラブにリバース圧延を施して、ｍ回目の圧下をかけたものである。次の圧下（すなわちｍ＋１回目の圧下）をかける際の温度範囲がパススケジュールに規定されているので、ｍ回目の圧下をかけた後で鋼材1bを所定の温度範囲まで冷却する。その冷却は特定の方法に限定しない。ただし空冷を行なう方が、鋼材1bの表層部と中心部の温度差を抑制でき、製品歩留りを向上できるので好ましい。空冷と水冷を併用することも可能である。
【００１４】
図１に示すように任意のスラブに圧延を施した１の鋼材1bにｍ回目の圧下をかけた後、ｍ＋１回目の圧下をかけるまでの待機時間Ｔ1 （すなわち冷却に要する時間（分））を求める。待機時間Ｔ1 は、パススケジュールに規定された鋼材1bの温度，寸法あるいは冷却方法や気温等から経験的に求められる。
さらに１の鋼材以外であって、前記１の鋼材と並行して制御圧延を行なっている他の鋼材である鋼材5bの圧延時間ｔ1 （すなわち圧下をかけるのに要する時間（分））を求める。圧延時間ｔ1 は、パススケジュールに規定された圧下量や搬送コンベア４の搬送速度等から経験的に求められる。なお圧延時間ｔ1 には、圧下をかける時間のみならず、圧延ロール２の入側の搬送コンベア４上で他の鋼材の鋼材5bを搬送する時間および圧延ロール２の出側の搬送コンベア４上で圧下した鋼材（図示せず）を搬送する時間も含まれる。
【００１５】
また１の鋼材1bと他の鋼材5bの入れ換え時間ｔC1（すなわち１の鋼材1bおよび他の鋼材5bが圧延開始位置と待機位置とを往復するのに要する時間（分））を求める。入れ換え時間ｔC1は、待機位置への移送手段や移送距離等から経験的に求められる。
これらの待機時間Ｔ1 ，圧延時間ｔ1 ，入れ換え時間ｔC1が下記の (1)式を満足する場合に、１の鋼材1bの冷却中に、他の鋼材5bに圧下をかける。
【００１６】
Ｔ1 ＞ｔ1 ＋ｔC1                                        ・・・ (1)
つまり (1)式が満たされる場合は、１の鋼材1bを待機位置（図示せず）へ移送する。鋼材1bの待機位置を搬送コンベア４のオフラインに設けることも可能であるが、大規模な移送手段が必要となるばかりでなく、広い面積が必要となる。そこで、鋼材1bを図１中の矢印Ｂの方向へ搬送して、圧延ロール２から遠ざけるのが好ましい。ただし搬送コンベア４上で鋼材1bを長時間停止させると、搬送コンベア４の故障を招く惧れがある。そこで、鋼材1bを搬送コンベア４上で適宜前後進させるのが好ましい。
【００１７】
このようにして鋼材1bを待機させる一方で、他の鋼材5bを搬送コンベア４上の圧延開始位置へ移送する。そして鋼材5bを矢印Ａの方向へ搬送し、圧延ロール２によって圧下をかける。なお鋼材5bの圧下は、必ずしも１パスに限定する必要はない。２パス分の圧延時間ｔ1 を用いて (1)式を満たす場合には、鋼材1bの冷却中に鋼材5bの圧下を２回かけることができる。３回以上の圧下をかける可能性についても、 (1)式を用いて同様に判定できる。
【００１８】
あるいは鋼材5bの圧下が終了した後、鋼材1bおよび鋼材5b以外の鋼材を圧下しても良く、その際、１の鋼材1b以外の他の２以上の鋼材の圧延時間の総和ｔn ，その圧下のために１の鋼材および他の２以上の鋼材を入れ換えるに要する入れ換え時間の総和ｔCnが下記の (2)式を満足する場合に、さらに鋼材1bおよび鋼材5b以外の鋼材に圧下をかける。
Ｔ1 ＞ｔn ＋ｔCn                                        ・・・ (2)
つまり、鋼材5bに圧下をかけた後、待機位置（図示せず）へ移送し、次いで鋼材1bおよび鋼材5b以外の鋼材を搬送コンベア４上へ移送して圧下をかける。
【００１９】
ただし、１の鋼材1bの冷却中に、鋼材1b以外の３以上の鋼材に圧下をかける場合には、多数の待機位置と各々の移送手段を設ける必要がある。しかも複雑なロジックに作業員が対応するのは困難であるから、高速の演算装置を導入する必要がある。その結果、設備投資が著しく増大する。
したがって１の鋼材1bの冷却中に、鋼材1b以外の１または２の鋼材に圧下をかけるのが好ましい。
【００２０】
このようにして１の鋼材1bの冷却中に、鋼材1b以外の他の鋼材に圧下をかけた後は、それらを全て待機位置へ移送する一方で、１の鋼材1bを搬送コンベア４上の圧延開始位置へ移送して、ｍ＋１回目の圧下をかける。
鋼材1bにｍ回目の圧下をかけた後、鋼材1bに空冷を施せば、表層部と中心部の温度差を抑制して製品歩留りを向上できる。一方、空冷では冷却に長時間を要するが、鋼材1bの冷却中に他の鋼材5bに圧下をかけることによって圧延設備を稼動させるので、生産性が向上する。
【００２１】
以上に説明した通り、本発明によれば、鋼材1bの表層部と中心部の温度差を抑制して製品歩留りを向上するとともに、鋼材の冷却中に圧延設備を稼動させることによって生産性を向上できる。
【実施例】
【００２２】
図１に示すように、任意のスラブにｍ回目の圧下をかけた１の鋼材1bに空冷を施し、所定の温度範囲を満足するまでの待機時間内に他の鋼材5bに圧下をかけることが可能であることを (1)式で判定して、鋼材1bを搬送コンベア４上の待機位置へ移送した。待機位置では、鋼材1bが長時間停止しないように前後進させた。次いで他の鋼材5bを圧延設備へ移送して、圧延ロール２によって圧下をかけ、さらに待機位置へ移送した。
【００２３】
その後、鋼材1bを待機位置から圧延設備へ移送し、圧延ロール２によって圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げた。さらに、他の鋼材5bを待機位置から圧延設備へ移送し、圧延ロール２によって圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げた。これを発明例１とする。
また発明例１同様に、任意のスラブにｍ回目の圧下をかけた鋼材1bに空冷を施し、所定の温度範囲を満足するまでの待機時間内に他の鋼材5bに圧下をかけることが可能であることを (1)式で判定して、鋼材1bを搬送コンベア４上の待機位置へ移送した。待機位置では、鋼材1bが長時間停止しないように前後進させた。次いで他の鋼材5bを圧延設備へ移送して、圧延ロール２によって圧下をかけ（図３(a) 参照）、さらに待機位置へ移送した。
【００２４】
さらに、待機時間内に鋼材1bおよび鋼材5b以外の鋼材（以下、鋼材６という）に圧下をかけることが可能であることを (2)式で判定して、鋼材６を圧延設備へ移送して、圧延ロール２によって圧下をかけ（図３(b) 参照）、さらに待機位置へ移送した。
その後、鋼材1bを待機位置から圧延設備へ移送し、圧延ロール２によって圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げた（図３(c) 参照）。さらに、鋼材5bを待機位置から圧延設備へ移送し、圧延ロール２によって圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げた（図３(d) 参照）後、鋼材６を待機位置から圧延設備へ移送し、圧延ロール２によって圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げた。これを発明例２とする。
【００２５】
一方、従来は、図２に示すように、任意のスラブ1aにｍ回目の圧下をかけた後、鋼材1bを所定の温度範囲まで空冷し、引続き圧下をかけて製品となる厚鋼板に仕上げる方法を採用していた。これを従来例とする。
発明例１，２の方法で５日間操業し、それぞれの実績から生産性を算出し、従来例の生産性と比較した。その結果、発明例１の生産性は従来例の 1.7倍，発明例２の生産性は従来例の 2.5倍であった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用する装置の例を模式的に示す斜断面図である。
【図２】圧延設備の例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の制御圧延方法の１例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
1a  スラブ
1b  １の鋼材
２  圧延ロール
３  バックアップロール
４  搬送コンベア
5b  他の鋼材
６  他の鋼材
【図１】
2006281224.tif 000003
【図２】
2006281224.tif 000004
【図３】
2006281224.tif 000005