(57)【要約】【課題】    金属板の可逆式圧延機において下反りを防止する。【解決手段】  下圧延ロール12に接近して両側に設置されたストリッパガイド31、32に昇降可能なガイドローラ21、22を取り付け、各パスにおいて出側のガイドローラを下圧延ロール12の上面まで上昇させる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を熱間圧延する可逆式圧延機の下圧延ロールの入側と出側の両側に設置されたストリッパガイドに昇降可能なガイドローラを取り付け、下圧延ロール入側のガイドローラを下降させるとともに、下圧延ロール出側のガイドローラを前記ストリッパガイドよりも高く上昇させた状態で圧延を行なうことを特徴とする金属板の熱間圧延における下反り防止方法。
【請求項２】
金属板を熱間圧延する可逆式圧延機の下圧延ロール（12）の入側と出側の両側に設置されたストリッパガイド（31、32）に昇降可能なガイドローラ（21、22）を取り付けたことを特徴とする金属板の熱間圧延における下反り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可逆式圧延機による金属板の熱間圧延における下反り防止方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚板等の金属板の熱間圧延においては、可逆式圧延機による往復圧延により所定の製品厚さになるまで複数回の圧延が行なわれる。このとき、圧延ロールへの噛み込み直後に金属板の先端に反りが発生し、操業ならびに平坦度などの製品品質に悪影響を及ぼしている。先端反りの原因としては、金属板の上下面の温度差、電動機インパクトドロップ等による上下圧延ロールの周速差や表面性状の差、下圧延ロールのピックアップ量、板厚、圧下率などさまざまなものがあり、下反りはこれらが複雑に絡み合って発生するため、発生量を一定の許容値以下に抑制することはきわめて困難である。例えば特許文献１には、あるパス後に金属板先端の反りを実測し、形状比が０．８以上１．２以下の場合にはパスライン位置制御を、形状比が０．８未満または１．２を超える場合にはパスライン位置制御と上下ワークロール周速差制御のいずれか一方、または両者の組合せを実施することにより次パスにおける板反りを制御することが記載されている。
【０００３】
図４は金属板の熱間圧延を行なう可逆式の４重圧延機の一例を示す側面図，図５はその要部を拡大して示す部分側面図で、11、12は上下の圧延ロール（ワークロール）、41、42は下圧延ロール12の前後に配置されたテーブルローラ、31、32は下圧延ロール12の前後に配置されたテーブルローラ41、42と下圧延ロール12との間に設置されているストリッパガイド、Ｐは圧延される金属板である。圧延ロールの周囲には圧延機のハウジングやロール交換設備等が配置されるため、下圧延ロール12に最も近いテーブルローラ41、42までの距離Ｌは通常、どのように工夫しても１ｍ以上となってしまう。この間で金属板、とくにその先端部を支持、誘導する部材として、下圧延ロール12に接近して入側と出側の両側にストリッパガイド31、32が設置されている。しかし圧延機が可逆式であり、左右方向に往復して圧延が行なわれるので、このストリッパガイド31、32は、下圧延ロール12の上面に対して少なくとも最大圧下量の半分に相当する高さだけ低くしておかないと被圧延材が干渉して圧延作業に支障が生じる。このため通常、ストリッパガイド31、32は、下圧延ロール12の上面に対して例えば80ｍｍ程度低く設置される。その結果、図４に矢印で示したように、今左から右へ圧延が行なわれているとすると、図５に示すように圧延ロール12入側のストリッパガイド31は金属板Ｐと干渉しないけれども、圧延ロール12出側のストリッパガイド32は圧下されて薄くなった金属板Ｐよりもやや下方に位置することになる。圧延条件によって金属板Ｐが下反りの挙動を示した場合、先ず先端部がストリッパガイド32に接触するまで下反りし、更に進行して出側の最初のテーブルローラ42に接触してその上面に載るまで下反りが続き、結果として金属板には大きな形状不良が残ることになる。
【特許文献１】特許第３２９８４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の板反り防止方法では、あるパス後に反りを実測することが必要であるが、反りを測定するセンサは被圧延材からの輻射熱や周囲の水蒸気の影響により測定誤差が避けられず、信頼性の観点から実用困難な場合が多い。さらに、パスライン位置調整とロール周速差制御によって反りを抑制すること自体は可能であるものの、前記したように反りは種々の要因が絡み合って発生しており、それらをすべて考慮した上で操作量を決定することはきわめて困難であると言わざるを得ない。また、従来のストリッパガイドにも、前記したような下反りを助長する要因がある。製品に大きな反りや目視でもわかるような波打ちが残っている場合、熱間圧延後に冷間で矯正を行なわなくてはならず、製造コストが増大するばかりでなく納期遅延の原因ともなる。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術における問題点を解消し、容易に実施できる反り防止方法ならびにその装置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】
【０００６】
本発明の金属板の熱間圧延における下反り防止方法は、金属板を熱間圧延する可逆式圧延機の下圧延ロールの入側と出側の両側に設置されたストリッパガイドに昇降可能なガイドローラを取り付け、下圧延ロール入側のガイドローラを下降させるとともに、下圧延ロール出側のガイドローラを前記ストリッパガイドよりも高く上昇させた状態で圧延を行なうことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の金属板の熱間圧延における下反り防止装置は、金属板を熱間圧延する可逆式圧延機の下圧延ロールの入側と出側の両側に設置されたストリッパガイドに昇降可能なガイドローラを取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧延ロール入側においてガイドローラがストリッパガイドよりも高く例えば下圧延ロール上面にほぼ等しい高さまで上昇しているから、ストリッパガイド部分で金属板の先端に下向きの反りが発生してもこれを真っ直ぐ、または若干の上向きに修正し、圧延条件の如何によらず発生しかけた下反りを矯正することができるので、事後の矯正工程が軽減され、製造コストが低減されるとともに製品の品質も向上するという、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、下圧延ロールに接近して入側と出側の両側に設置されているストリッパガイドにガイドローラを昇降可能に取り付け、圧延方向出側のガイドローラを上昇させて金属板Ｐを支持させるようにした。入側のものは下降させて従来のストリッパガイド内に収納させるので金属板Ｐに干渉することはなく、支障なく圧延作業ができる。一方、出側のガイドローラは下圧延ロール上面とほぼ同じ高さまで上昇させるので、金属板Ｐの先端が下反りの挙動を示しても圧延ロールにきわめて近い位置でガイドローラによって真っ直ぐ、または若干の上向きに矯正され、圧延条件の如何によらず下反りを防止することができるようになった。
【００１０】
本発明の下反り防止装置の構成を図1に示す。21、22はガイドローラ、その他の各符号はこれまでに説明したものと同じである。ストリッパガイド31、32は、圧延スケジュールの最大圧下量から、被圧延材との干渉がないように下圧延ロール12の上面よりも約80ｍｍ低く設置されている。ガイドローラ21、22は自由に回転するが無駆動で、図示しない昇降機構によりストリッパガイド31、32に対して昇降可能に取り付けられており、下降状態ではストリッパガイド31、32内に収納され、上昇状態では下圧延ロール12の上面とほぼ等しい高さとなる。
【００１１】
図２は、図１の下反り防止装置の使用状態を示す説明図で、金属板Ｐが矢印で示したように右方向に圧延されているものとして、圧延ロール入側のガイドローラ21は下降しており、圧延ロール出側のガイドローラ22は下圧延ロール12の上面とほぼ等しい高さとなっている。したがって、圧延においてかりに下反りが発生しかけても、金属板Ｐは下圧延ロール12にきわめて近い位置でガイドローラ22に付き当たって上向きの矯正を受け、そのまま水平に支持されて移動するから、この間で下反りが解消する。
【００１２】
ガイドローラの昇降機構についてはとくに限定しないが、ストリッパガイドという限定された部材の内部に収納でき、かつ遠隔操作可能という点から、油圧シリンダ等が好適である。
ガイドローラ21、22の半径は、昇降のストロークよりも大きいことが望ましい。その理由は、圧延された金属板Ｐが大きく下向きに反った場合、先端部は先ず出側のストリッパガイドの上面に接触し、次いでガイドローラに突き当たり、ガイドローラの表面に沿って押し上げられて下反りが矯正されることになる。先端部がガイドローラに突き当たる際に、かりにガイドローラの軸芯が金属板よりも高い位置にあると、ガイドローラの軸芯が押されて曲がりや破損のおそれがある。これに対してガイドローラの軸芯が金属板よりも低ければ、金属板の先端が突き当たってもガイドローラが回転するのみで曲げ力は作用しないから設備破損の危険が少ない。なお、ガイドローラの寸法は大きい方が望ましいといってもストリッパガイド内に収納されるという条件からの限界がある。逆にガイドローラの径をストリッパガイドの寸法一杯に決め、昇降のストロークをガイドローラの半径以下とすることもできる。この場合、昇降量が小さくなってガイドローラを下圧延ロール上面の高さまで上昇させられない場合が起こりうるが、ガイドローラをストリッパガイド上面よりも多少でも高い位置にできれば、それに応じて下反り防止の効果が得られる。また、ガイドローラは自由に回転するので、金属板表面に疵等を発生させることはない。
【実施例】
【００１３】
圧延ロールの直径が1200ｍｍである可逆式４重熱間厚板圧延機に本発明の下反り防止装置を設置した。ストリッパガイド４の寸法を図３に示す。上部の最大幅ａは375ｍｍ、下部の幅ｃは60ｍｍ、全体高さｂは700ｍｍ、組み込み可能なガイドローラの最大径ｄは200ｍｍである。
この圧延機は鋼板の最大幅が5350ｍｍで、ストリッパガイドの板幅方向寸法は5500ｍｍである。直径200ｍｍのガイドローラを長さ5000ｍｍ以上の1本ものとするとたわみが大きく、十分な下反り矯正効果が期待できないので、長さ1000ｍｍのガイドローラを板幅方向に４本並べることとし、各ガイドローラの両端に油圧式の昇降機構を設け、圧延ロール両側のストリッパガイドにそれぞれ同じものを設置した。ストリッパガイド上面が下圧延ロール上面から84ｍｍ下がった位置にあることから、図５にｈで示した昇降機構のストロークを84ｍｍとし、ガイドローラが上昇した状態でガイドローラ上面と下圧延ロール上面とが同じ高さになるようにした。
【００１４】
この下反り防止装置を設置した上記圧延機で板厚40ｍｍ、板幅3500ｍｍの鋼板を熱間圧延し、下反り防止効果を確認した。本発明の実施例として、各パスにおいて圧延ロール入側のガイドローラを下降させたまま、圧延ロール出側のガイドローラを下圧延ロール上面まで上昇させ、往復圧延で厚さ220ｍｍのスラブから11パスで製品板厚まで圧延した。
一方、比較例として従来どおりガイドローラのないストリッパガイドを想定して入出側ともにガイドローラを下降させたまま同じパススケジュールで圧延した。
【００１５】
比較例の製品は、先端が下に反った後に出側テーブルローラに乗り上げた結果、先端から約1200ｍｍの長さにわたって50ｍｍ程度の彎曲が見られ、また先端から約5000ｍｍの長さにわたってテーブルローラの間隔と同じピッチで肉眼でも判別できる波打ち形状が観察された。これに対して実施例の製品は、先端部の彎曲は長さ600ｍｍ程度に短縮され、高さも10ｍｍ程度と大幅に改善されていた。テーブルローラの間隔と同じピッチの波打ちも目視ではほとんど判別できないレベルであった。
【００１６】
以上のように、本発明の下反り防止方法および装置を使用すれば、鋼板先端部の反りや波打ちが大幅に低減され、熱間圧延後の製品を冷間で矯正する必要がなくなり、かりにこれが必要な場合もきわめて軽度の矯正でよいので、製造コストの低減、納期遅延の減少など、鋼板等の金属板の製造において有益な効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の下反り防止装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１の下反り防止装置の使用状態を示す説明図である。
【図３】本発明実施例のストリッパガイドを示す側面図である。
【図４】本発明に係わる熱間４重圧延機の一例を示す側面図である。
【図５】図４の要部を拡大して示す部分側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
11    上圧延ロール
12    下圧延ロール
21、22    ガイドローラ
31、32    ストリッパガイド
41、42    テーブルローラ
Ｐ    金属板
【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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