(57)【要約】【課題】            異形鋼板の２枚取り圧延を可能とすることによってその生産性を向上させる。【解決手段】        圧延される異形鋼板の複数の候補の中から少なくとも端部の厚さ及び材質特性が共通する第１、第２の異形鋼板を選択する異形鋼板選択段階と、前記異形鋼板選択段階において選択された第１、第２の異形鋼板が厚さ共通部において接続して圧延され、かつ、前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する複数取り異形鋼板圧延スケジュール作成段階と、前記複数取り異形鋼板圧延スケジュールを実行する複数取り異形鋼板圧延段階と、前記複数取り異形鋼板圧延段階によって得られた大板を切断して前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する小板に分割する分割段階と、前記分割段階によって得られた小板を第１、第２の異形鋼板に仕上げる精整段階と、を順次行う。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延される異形鋼板の複数の候補の中から少なくとも端部の厚さ及び材質特性が共通する第１、第２の異形鋼板を選択する異形鋼板選択段階と、
前記異形鋼板選択段階において選択された第１、第２の異形鋼板が厚さ共通部において接続して圧延され、かつ、前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する複数取り異形鋼板圧延スケジュール作成段階と、
前記複数取り異形鋼板圧延スケジュールを実行する複数取り異形鋼板圧延段階と、
前記複数取り異形鋼板圧延段階によって得られた大板を分割して前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する小板にする分割段階と、
前記分割段階によって得られた小板を第１、第２の異形鋼板に仕上げる精整段階と、を順次行うことを特徴とする複数異形鋼板の同時圧延方法。
【請求項２】
異形鋼板選択段階が、さらに端部の板幅が共通する第１、第２の異形鋼板を選択するものであることを特徴とする請求項１記載の複数異形鋼板の同時圧延方法。
【請求項３】
複数取り異形鋼板圧延スケジュール作成段階において、接続して圧延される第１、第２の異形鋼板間には厚さ一定の平行部からなる分割代を付与することを特徴とする請求項１又は２記載の複数異形鋼板の同時圧延方法。
【請求項４】
第１、第２の異形鋼板は、何れも平行部付き一方向異形鋼板であり、複数取り異形鋼板は、凸型平行部付き二方向異形鋼板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複数異形鋼板の同時圧延方法。
【請求項５】
複数取り異形鋼板の圧延段階において該複数取り異形鋼板の長手方向プロフィルを測定し、該測定によって得られた複数取り異形鋼板の長手方向プロフィルに基づき該複数取り異形鋼板のクロップ切断及び小板への分割を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複数異形鋼板の同時圧延方法。
【請求項６】
複数取り異形鋼板の圧延段階において得られた長手方向のプロフィルを基に該複数取り異形鋼板の板厚変更点を求め、該板厚変更点を基準に小板への分割位置を決定する段階を含むことを特徴とする請求項５記載の複数異形鋼板の同時圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向に厚さが変化するいわゆる異形鋼板の圧延方法に係り、特に複数の異形鋼板を接続して同時に圧延して複数枚取りする複数異形鋼板の同時圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異形鋼板は、板厚が長手方向に変化する鋼板で、造船材、橋梁材に多用されている。その特徴は、部材に掛かる荷重に応じて板厚を変化させることができることにあり、荷重の掛かり具合に応じて種々の形状のものが利用されている。しかしながら、その生産性は板厚が長手方向に変化するため通常の厚鋼板の約1/2と低く、その向上策が求められている。
【０００３】
厚鋼板の生産性向上の手段は数多く提案されており、たとえば、特許文献１に記載されているように、厚さが同一の厚鋼板を１回の圧延プロセスでいわゆる多数枚取りできる形で圧延し、これを分割することにより所望の長さの厚鋼板を複数枚圧延する方法がとられている。この方法は厚鋼板の生産性を向上させるのに極めて有利であるが、異形鋼板に適用するには、分割のための切断代（「分割代」ともいう）の確保など種々の制約があり、一般にはいわゆる複数枚取りの圧延を行うことができず、生産性向上の障害となっている。
【特許文献１】特開平10-161727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、かかる異形鋼板の生産性の向上を目的としてなされたものであって、特に異形鋼板の２枚取り圧延を可能とする複数異形鋼板の同時圧延方法を提案し、それによって異形鋼板の生産性向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の複数異形鋼板の同時圧延方法は、圧延される異形鋼板の複数の候補の中から少なくとも端部の厚さ及び材質特性が共通する第１、第２の異形鋼板を選択する異形鋼板選択段階と、前記異形鋼板選択段階において選択された第１、第２の異形鋼板が厚さ共通部において接続して圧延され、かつ、前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する複数取り異形鋼板圧延スケジュール作成段階と、前記複数取り異形鋼板圧延スケジュールを実行する複数取り異形鋼板圧延段階と、前記複数取り異形鋼板圧延段階によって得られた大板を分割して前記第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する小板にする分割段階と、前記分割段階によって得られた小板を第１、第２の異形鋼板に仕上げる精整段階と、を順次行うことからなる。
【０００６】
上記発明において、異形鋼板選択段階では、上記条件に加えて、さらに端部の板幅が共通する第１、第２の異形鋼板を選択することとするのが望ましい。
【０００７】
また、複数取り異形鋼板圧延スケジュール作成段階においては、接続して圧延される第１、第２の異形鋼板間には厚さ一定の平行部からなる分割代を付与することとするのが望ましい。
【０００８】
本発明の適用される異形鋼板は、何れも平行部付一方向異形鋼板とするのが好ましく、またその圧延に当たっては、複数取り異形鋼板を凸型平行部付き二方向異形鋼板として圧延するのが好ましい。
【０００９】
また、複数取り異形鋼板の圧延段階において該複数取り異形鋼板の長手方向プロフィルを測定し、該測定によって得られた複数取り異形鋼板の長手方向プロフィルに基づき該複数取り異形鋼板のクロップ切断及び小板への分割を行うことが好ましく、さらに複数取り異形鋼板の圧延段階において得られた長手方向のプロフィルを基に該複数取り異形鋼板の板厚変更点を求め、該板厚変更点を基準に小板への分割位置を決定する段階を含むこととするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、異形鋼板のいわゆる２枚取り圧延が可能となった。これにより、従来異形鋼板の生産性の向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明では、図１の(a)から(h)の何れの異形鋼板も対象とすることができる。しかしながら、後に説明するようにこれらの異形鋼板は厚さが同一の端部を接続して１回の圧延スケジュールでいわゆる複数枚取りされるように圧延されるので、端部に平行部を有するもの、すなわち(b)平行部付一方向異形鋼板、(d)凸型平行部付二方向異形鋼板、(f)凹型平行部付二方向異形鋼板、(h)平行部付一方向二段異形鋼板とするのがよい。
【００１２】
これらの異形鋼板から端部厚さと材質特性の共通する組み合わせが作られる。これは圧延される異形鋼板の候補となる受注された複数の異形鋼板のデータベースからこれらの因子が共通するものを組み合わせることによって容易に作成することができる。ここに、「端部厚さ」とは図１に示す異形鋼板のいずれかの端部をいい、厚さが小さい方であっても大きい方であってもよい。また、「材質特性」とは、異形鋼板の成分組成及び基本的な機械的性質をいう。なお、これらに加えて、組み合わされる異形鋼板の板幅が共通することは、後の精整工程においてエンドシアリングの量を少なくするのに有利である。
【００１３】
上記の因子にしたがって組み合わされた２つの異形鋼板（そのうち一方を「第１の異形鋼板」といい、他方を「第２の異形鋼板」という）について、これらが厚さ共通部において接続されて一回の圧延スケジュールで圧延を行うことができる複数取り異形鋼板の形状が具体的に決定される。
【００１４】
この複数取り異形鋼板の形状決定に際しては、接続して圧延される第１、第２の異形鋼板を後に分割（「腹割り」ともいう）して製品異形鋼板とすることを考慮すると、これら鋼板間に分割代（「腹割り代」ともいう）を付与して接続状態とすることが必要である。このような分割代を含めた組み合わせを示すと、形状上、たとえば、図２に示すようになる。(a)は図１に示す一方向異形鋼板1（1A，1B）をその薄肉部に分割代9を介して一体の複数取り異形鋼板21としたものであり、(b)は図１に示す平行部付一方向異形鋼板5（5A，5B）をその薄肉部に分割代9を介して一体の複数取り異形鋼板21としたものであり、(c)は図１に示す凹型二方向異形鋼板3（3A，3B）をその厚肉部に分割代9を介して一体の複数取り異形鋼板21としたものであり、(d)は図１に示す平行部付一方向異形鋼板5(5A，5B)をその厚肉部に分割代9を介して一体の複数取り異形鋼板21としたものである。
【００１５】
ここに示すように、分割代9をおくことにより必ずしも平行部を有さない異形鋼板であっても本発明を適用して複数取り異形鋼板として圧延することが可能になる。なお、この例では、分割代9は第１、第２の異形鋼板の端部厚さと同一の厚さを有する平行部となっているが、この分割代9に僅かなテーパーを持たせれば、第１、第２の異形鋼板の端部厚さが異なっても、一体の複数取り異形鋼板として圧延することができることはいうまでもない。また、これらの例では、左右対称の複数取り異形鋼板が左右対称となっているが、必ずしもそうする必要はない。
【００１６】
このようにして決定された複数取り異形鋼板21は、分割のための分割代9を含み、製品となる第１、第２の異形鋼板のプロフィルを含んだものである。さらに、圧延のために必要なトップクロップ、エンドクロップや幅方向のエンドシアリング代を含む。したがって、かかる複数取り異形鋼板21の圧延スケジュールを作成し、素材スラブを必要な温度に加熱して、圧延スケジュールに従って圧延すればよい。異形鋼板の圧延スケジュールの作成方法は、たとえば、特許第3264482号に示されているものを利用することができる。
【００１７】
上記複数取り異形鋼板21の形状、その圧延スケジュールの選択は自由であるが、全体としての歩留まり、及び圧延速度等を考慮して具体的に決定するのがよい。厚さの変化の回数が大きいものは、テーパー圧延のときに圧延速度が低下するので採用すべきではなく、また、端部を肉厚部とすることは、一般にクロップ切り落としを困難にし、また切り落とされるクロップの質量が大となるために製品歩留まりを低くするので好ましくない。このような諸因子を考慮すると、図２(d)に示すように凸型平行部付二方向異形鋼板として圧延するのがもっとも望ましい。
【００１８】
圧延された複数取り異形鋼板21は、第１、第２の異形鋼板のプロフィルを含む大板であり、これを分割してそれぞれ第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含する小板とする。この分割位置の決定は、基本的には、分割された小板が第１、第２の異形鋼板の鋼板プロフィルを包含するように行えばよく、いい換えれば、前記分割代9の中に分割位置が存在するようにすればよい。
【００１９】
このように分割代9の中に分割位置が存在するようにするためには、以下に示すように厚板圧延機に具備するＰＬＧ（Pulse Logic Generator）を利用して複数取り異形鋼板21の圧延段階において該複数取り異形鋼板21の長手方向プロフィルを測定し、その測定データを利用して小板への分割位置を決定するのが確実である。
【００２０】
図３は、かかる小板への分割を行うための制御システムの概念図である。図３に示すように、素材20は厚板圧延機22により複数取り異形鋼板21に圧延される。圧延された複数取り異形鋼板は、圧延機に付設されているＰＬＧ23によって圧延長が計測され、この厚延長と長さ方向各位置での厚さの測定値に基づきプロセスコンピュータ27に内蔵するプロフィル演算手段24によって長手方向プロフィルが確定される。この確定された長手方向プロフィルに基づき、板厚変更点が板厚変更点演算手段25によって求められる。そして、このようにして求められた板厚変更点を基準として、クロップ切断位置、小板への分割位置が定められ、これに基づきクロップ切断指令、小板への分割指令がクロップ切断機制御装置26に与えられ、クロップ切断機28により実行される。なお、厚さの測定値としては、γ線厚さ計等によって得た実績値のほか、圧延荷重から計算される推定板厚（ゲージ厚）等を利用することができる。
【００２１】
このようにして複数取り異形鋼板21から分割された小板は、それぞれ所定の第１、第２異形鋼板のプロフィルを包含したものであるので、これを精整してそれぞれ出荷できる状態の第１、第２の異形鋼板とする。その精整作業は、たとえば特開2002−346609号公報に開示の手段を利用すればよい。
【実施例１】
【００２２】
受注された異形鋼板のデータが格納されたデータベースから、図４に示す目標形状が同一の第１の異形鋼板A及び第１の異形鋼板Bを選択した。ついで、これらの異形鋼板A、Bを包含し、かつ厚肉側で接続され切断代を付した複数取り異形鋼板のプロフィルを図４に示すように決定し、その圧延スケジュールを決定した。
【００２３】
素材として、厚さ：215ｍｍ、幅：2400ｍｍ、長さ：3500ｍｍの普通鋼スラブを選択し、スラブ加熱炉により加熱後、厚板圧延機により全16パスで図４に示す形状・寸法の凸型平行部付き二方向異形鋼板異形鋼板を複数取り異形鋼板（大板）として製造した。
【００２４】
この複数取り異形鋼板の圧延に当たっては、大板の各部位（薄肉部、テーパ部、厚肉部）の圧延長及び厚さを厚板圧延機に付設されているＰＬＧ及びγ線厚み計により実績値として求め、これに基づきプロフィル演算手段により大板の長手方向プロフィルを確定した。この確定された大板の長手方向プロフィルに基づき、板厚変更点Xを決定し、この板厚変更点Xを基準として、第１の異形鋼板Aと第２の異形鋼板Bへの分割位置Z及びクロップ切断位置Y1、Y2を決定した。その際、第１の異形鋼板Aと第２の異形鋼板Bへの分割位置Xが切断代9のほぼ中心にあることを確認し、また、クロップ切断位置Y1、Y2が第１の異形鋼板Aと第２の異形鋼板Bの精整代を取れる位置にあることを確認した。このようにして決定された大板の分割位置及びクロップ切断位置にしたがい、クロップ切断指令、小板への分割指令がクロップ切断機制御装置に与えられ、クロップ切断機28により実行され、異形鋼板A、Bを含む小板が得られた。この子板を精整して第１の異形鋼板Aと第２の異形鋼板Bとした。
【００２５】
同様のプロセスにより、異形鋼板の多数取り圧延を行ない、約600ｔの製品（製品としての異形鋼板100枚分）を製造した。その結果、圧延能率が240ｔ／ｈｒとなった。この値は従来の１枚取りの圧延の場合の圧延能率130ｔ／ｈｒに比して、110ｔ／ｈｒ（約180％）の増加に当たる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によって製造される異形鋼板の長手方向プロフィルを示す模式図である。
【図２】第１、第２の異形鋼板を組み合わせの代表例を示す模式説明図である。
【図３】本発明によって得られた複数取り異形鋼板（大板）を小板へ分割するための制御システムの概念図である。
【図４】本発明の実施に用いた第１、第２の異形鋼板を得るための複数取り異形鋼板（大板）の形状・寸法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
1：一方向異形鋼板
2：凸型二方向異形鋼板
3：凹型二方向異形鋼板
4：一方向二段異形鋼板
5：平行部付一方向異形鋼板
6：凸型平行部付二方向異形鋼板
7：凹型平行部付二方向異形鋼板
8：平行部付一方向二段異形鋼板
9：分割代
20：素材
21：複数取り異形鋼板（大板）
22：厚板圧延機
23：ＰＬＧ
24：プロフィル演算手段
25：板厚変更点演算手段
26：クロップ切断機制御装置
27：プロセスコンピュータ
28：クロップ切断機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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