(57)【要約】【課題】  個別の鋼材料ごとに最適に圧延油量を制御することにより、圧延ロール表面の肌荒れや摩耗を従来よりも大幅に減少させることができる圧延油量の制御方法及び装置を提供する。【解決手段】  熱間圧延しようとする鋼材料の炭素当量情報を前工程から受け取り、熱間圧延ロール１に供給される圧延油量を、炭素当量が小さいときには多く、炭素当量が大きいときには少なくなるように制御する。鋼材料の炭素当量が小さいほど粘性が高く圧延ロール１の表面への凝着が生じ易いので圧延油量を増加することとなり、凝着に起因する肌荒れや摩耗を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延しようとする鋼材料の炭素当量情報を前工程から受け取り、熱間圧延ロールに供給される圧延油量を、炭素当量が小さいときには多く、炭素当量が大きいときには少なくなるように制御することを特徴とする圧延油量の制御方法。
【請求項２】
炭素当量と圧延油量との対応テーブルを作成しておき、この対応テーブルを用いて圧延油ポンプを制御する請求項１記載の圧延油量の制御方法。
【請求項３】
熱間圧延ロールに向けて圧延油を噴射する圧延油供給ノズルと、この圧延油供給ノズルへの圧延油ポンプからの圧延油送り出し油量を調整する制御手段とからなり、この制御手段が前工程から受け取った鋼材料の炭素当量情報に応じて油量の制御を行う機能を備えたものであることを特徴とする圧延油量の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材料の熱間圧延ロールに供給される圧延油量の制御方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼材料を熱間圧延する熱間圧延ロールには、従来からロール摩耗防止、省電力を目的に圧延油が使用されている。この圧延油量の制御は、スリップ防止や極端な荷重変動の防止の目的で行われているが、個別の材料毎に圧延油量を制御することは知られていない。例えば上記の特許文献１には、圧延材の板速及びロール回転数により求めた先進率を用いて摩擦係数を演算し、その摩擦係数が目標値となるように圧延油量の制御を行うことが記載されている。
【０００３】
圧延ロール表面は高温の圧延材と激しく金属接触するため、従来法により圧延油を供給してもなお肌荒れや摩耗が生じ易く、頻繁にワークロールの組替えを行う必要がある。本発明者はこの問題について検討を重ねた結果、熱間圧延ロール表面の肌荒れは、圧延される鋼材料と熱間圧延ロール表面との凝着が主な原因であること、またこの凝着の程度は鋼材料の粘性に左右され、粘性の大きい鋼材料ほど熱間圧延ロール表面の肌荒れや剥離を招き易いことを究明した。従来の圧延油量の制御技術は材料のスリップ防止や、上反り下反り防止、極端な荷重変動の防止に着目したものであって、個別の鋼材料ごとに圧延油量の制御を行うことは知られていない。
【特許文献１】特開平１−２４５９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、個別の鋼材料ごとに最適に圧延油量を制御することにより、圧延ロール表面の肌荒れや摩耗を従来よりも大幅に減少させることができる圧延油量の制御方法及び装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するためになされた本発明の圧延油量の制御方法は、熱間圧延しようとする鋼材料の炭素当量情報を前工程から受け取り、熱間圧延ロールに供給される圧延油量を、炭素当量が小さいときには多く、炭素当量が大きいときには少なくなるように制御することを特徴とするものである。なお、炭素当量と圧延油量との対応テーブルを作成しておき、この対応テーブルを用いて圧延油ポンプを制御することができる。
【０００６】
また本発明の圧延油量の制御装置は、熱間圧延ロールに向けて圧延油を噴射する圧延油供給ノズルと、この圧延油供給ノズルへの圧延油ポンプからの圧延油送り出し油量を調整する制御手段とからなり、この制御手段が前工程から受け取った鋼材料の炭素当量情報に応じて油量の制御を行う機能を備えたものであることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の圧延油量の制御方法及び装置によれば、鋼材料の炭素当量情報を前工程から受け取り、制御手段が炭素当量に応じて圧延油ポンプからの圧延油送り出し油量を制御する。後述するとおり、鋼材料の炭素当量が小さいほど粘性が高く圧延ロール表面への凝着が生じ易いので圧延油量を増加し、炭素当量が大きいほど粘性が低く凝着しにくいので圧延油量を減少させる。この結果、鋼材料の特性に応じて適切に圧延油を供給することができ、圧延ロール表面の肌荒れや摩耗を従来よりも大幅に減少させることができる。また、炭素当量だけでなく、ロールの肌荒れや摩耗を促進させるＰ等の元素量に応じて圧延油量を制御し、圧延ロールの肌荒れや摩耗を減少することもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧延油量の制御方法及び装置によれば、個別の鋼材料の組成に対応して圧延油量の制御を行うことにより、圧延ロール表面の肌荒れや摩耗を従来よりも大幅に減少させることができる。このため圧延材の品質を向上させることができるうえ、ロール組替えのインターバルを延長できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１において、１は鋼材料を鋼板などに熱間圧延するための熱間圧延ロールであり、周知のとおりワークロール２とバックアップロール３とからなる。４はこの熱間圧延ロール１に向けて圧延油を噴射する圧延油供給ノズルである。圧延油は圧延油ポンプ５から送り出される油をミキサー６で水と混合したもので、エマルジョン化された状態で圧延油供給ノズル４に供給される。この実施形態では圧延油供給ノズル４はバックアップロール３に向けて噴射されているが、圧延油をワークロール２に直接噴射してもよい。
【００１０】
７は圧延油ポンプ５の送り出し油量を調整するための制御手段であり、この実施形態ではインバータによる回転数制御を行っている。しかし回転数制御以外の制御方法を採用することもできる。この制御手段７は工場全体の設備の制御を行っているプロセスコンピュータ８と接続されており、熱間圧延しようとする鋼材料の炭素当量情報を前工程から受け取る。ここで炭素当量ＣｅｑはＪＩＳで規定される下記の値を用いるが、多少の変形を加えた式を用いて算出した値を用いてもよいことはいうまでもない。
Ｃｅｑ（％）＝Ｃ＋Ｍｎ/6＋Ｓｉ/２４+Ｎｉ/４０+Ｃｒ/５＋Ｍｏ/４+Ｖ/１４
【００１１】
図２に示されるように炭素当量と鋼材料の粘性との間には、炭素当量が大きくなるほど軟質となって粘性が下がり、凝着を招き易くなるという傾向がある。そこで本発明では、熱間圧延ロール１に供給される圧延油量を、炭素当量が小さいときには多く、炭素当量が大きいときには少なく制御する。このためにこの実施形態では表１に示すようなテーブルを作成しておき、制御手段７は前工程から受け取った炭素当量に対応する油量をこのテーブルに基づいて求め、圧延油ポンプ５の送り出し油量を調整する。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
この表１におけるＡ，Ｂの値は適宜設定すればよいが、例えばＡ＝０．２、Ｂ＝０．１とし、ロールあたりの油量は例えば、少量：４０ｍＬ/分、中量：６０ｍＬ/分、多量：８０ｍＬ/分とすることができる。これらの値自体は荷重や温度、圧下率などのさまざまな要因により変化するため、適宜修正されるべきことは当業者には明らかであろう。
【００１４】
前記したとおり、熱間圧延ロール１の肌荒れや剥離は、凝着に起因して発生する。図３はその発生メカニズムを詳細に図示したもので、粘性の高い材料との激しい金属接触によりロール表面で凝着により亀裂が発生する。そして凝着の程度が激しいと亀裂がさらに進行して剥離に至ることとなる。しかし本発明では炭素当量が低く粘性の高い材料ほど多量の圧延油を供給することにより、上記の凝着を抑制する。このため粘性の高い材料を圧延する場合にも熱間圧延ロール１の肌荒れや剥離を防止することができる。
【００１５】
また、本発明では炭素当量が高く粘性の低い材料の場合には圧延油量を減少させるため、必要以上の圧延油を供給してスリップを生じさせたり、圧延油の無駄を生ずることがない。
【００１６】
以上に説明した本発明による圧延油量の制御技術を用いたところ、熱間圧延ロール１の肌荒れや剥離は従来よりも大幅に抑制され、ロールの使用寿命を従来の２．５倍にまで延長することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の説明図である。
【図２】炭素当量と粘性との関係を示すグラフである。
【図３】肌荒れや剥離の発生メカニズムの説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  熱間圧延ロール
２  ワークロール
３  バックアップロール
４  圧延油供給ノズル
５  圧延油ポンプ
６  ミキサー
７  制御手段
８  プロセスコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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