(57)【要約】【課題】テレスコや絞りの発生を抑制することができる熱間圧延における金属帯の巻取方法を提供する。【解決手段】金属帯（被圧延材８）の尾端が仕上圧延機１８を抜けた後、ピンチロール２４ｂを回転させる電動機を、マンドレル２４ｃにより巻き取られつつある金属帯（被圧延材８）の搬送速度よりも遅い周速に速度制御するとともに、ピンチロール２４ｂを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて上下二つのピンチロール２４ｂのギャップを調整するよう制御する。【選択図】  図６
2006150403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延にて、
金属帯を仕上圧延機で圧延し、
回転中の上下二つのピンチロールで挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、
金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、
ピンチロールを回転させる電動機を、
マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の搬送速度よりも遅い周速に速度制御するとともに、
ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御する
ことを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法。
【請求項２】
熱間圧延にて、
金属帯を仕上圧延機で圧延し、
回転中の上下二つのピンチロール二対で挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、
金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、
ピンチロールを回転させる電動機を、
マンドレルに近い側のピンチロールについては、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度と等しい周速に速度制御するとともに、
マンドレルから遠い側のピンチロールについては、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度よりも遅い周速に速度制御し、
両ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて両ピンチロールとも上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御する
ことを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法。
【請求項３】
熱間圧延にて、
金属帯を仕上圧延機で圧延し、
回転中の上下二つのピンチロール二対で挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、
金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、
ピンチロールを回転させる電動機を、
マンドレルに近い側のピンチロール、マンドレルから遠い側のピンチロールとも、
マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度よりも遅い周速に速度制御し、
両ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて両ピンチロールとも上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御する
ことを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法。
【請求項４】
前記金属帯の尾端が前記仕上圧延機を抜ける前のある一定の期間、ピンチロールで前記金属帯に張力を作用させるようにする
ことを特徴とする前記請求項１ないし３のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法。
【請求項５】
前記マンドレルから遠い側のピンチロールについて、
上下二つのピンチロールを金属帯の搬送方向上流側に中心をずらすようにする
ことを特徴とする前記請求項１ないし４のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法を用いた熱延金属帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延における金属帯の巻取方法、なかでも金属帯の尾端の巻取方法に関する。対象とする被圧延材は鋼帯を主とするが、これに限るものではなく、銅、アルミほかの材質であってもよい。
【０００２】
ちなみに鋼帯とは、JIS  G  3193などに規定される通り、厚さ１．２ｍｍ以上で幅が６００ｍｍ以上の帯状に長い薄板状の鋼材のことを指し、平鋼よりも幅広（具体的には幅５００ｍｍ超）の鋼材を意味する。また、鋼帯は厚鋼板と一部製品厚、 製品幅ともラップする領域があるが、鋼帯と厚鋼板とは、前者が圧延後に巻き取られるのに対し後者は巻き取られないという違いがある。
【背景技術】
【０００３】
熱間圧延とは、金属材料を数百〜千数百℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、一対のロールで挟圧しつつそのロールを回転させることで、薄く延ばすことをいう。図１６は、従来から多くある熱間圧延ライン１００の一例を示す。加熱炉１０により数百〜千数百℃に加熱された厚み１５０〜３００ｍｍの金属材料８は、粗圧延機１２、仕上圧延機１８により厚み０．８〜２５ｍｍまで圧延されて金属帯（以下、被圧延材８）状に薄く延ばされる。
【０００４】
粗圧延機１２は、図１６に示す熱間圧延ライン１００の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の３基であるが、必ずしも基数はこれに限らない。１基だけのものや２基のもののほか、最も一般的なものは４基のものであり、基数の多いものだと６基のものまである。
【０００５】
最も一般的な４基のものの場合、４基のうち一部（多くの場合１機）を往復圧延するものとし、残る圧延機が一方向圧延を行う３／４連続と呼ばれるタイプが多い。しかし、４機中３機が一方向のタイプに限らず、例えば図１６のように３機中１機が一方向のタイプも含め、３／４連続という。
粗圧延機１２のすぐ上流に幅プレス９を設置したものもある。仕上圧延機１８を構成する各圧延機（スタンド）の数は、図１６に示す熱間圧延ライン１００の場合、Ｆ１〜Ｆ７の７基であるが、６基のものもある。
【０００６】
これら各種基数の違いはあるが、粗圧延機１２は、往復圧延あるいは一方向圧延あるいは両者により、一般的に合計で６回あるいは７回の粗圧延を行なって、粗圧延後の被圧延材８を、それにつづく仕上圧延機１８に向け供給する。６回あるいは７回というように複数回圧延することを、６パスで圧延するとか７パスで圧延するとも言う。
【０００７】
仕上圧延機１８は、数百〜千数百℃の高温の被圧延材８を複数の圧延機で同時に圧延する熱間タンデム圧延機の形式をとるが、略して単に「仕上圧延機」と称されることが多い。
ところで、熱間圧延ライン１００には、仕上圧延機１８の各スタンド間を除いて、その他の圧延機（スタンド）間には図示しない多数（百以上）のテーブルローラが設置されており、被圧延材８を搬送する。
【０００８】
ところで、先述のように数百〜千数百℃に加熱された高温の被圧延材８には、加熱炉１０から抽出されたとき、その表裏面に酸化物の層（以下、スケール）が生成している。この他、圧延され薄く延ばされるとともに放熱により降温していく過程でも、被圧延材８は高温の状態で大気に曝されるため、新たなスケールが被圧延材８の表裏面に生成する。このため、粗圧延機１２の中の各圧延機の入側には、ポンプからの供給圧にして１０〜３０ＭＰａ内外の高圧水を被圧延材８の表裏面に吹き付けてスケールを除去するデスケーリング装置１６が設置され、スケールを除去している。
【０００９】
図１６において、１４はクロップシャーであり、仕上圧延前に被圧延材８の先後端のクロップ（被圧延材８の先後端の、いびつな平面形状の部分）を切断除去し、仕上圧延機１８にスムーズに噛み込みやすい略矩形の平面形状に整形する。
【００１０】
２２は冷却ゾーンであり、仕上圧延後の被圧延材８を水冷する。２３は冷却ゾーンのテーブルローラ群であり、ランナウトテーブルと呼ばれる。２４はコイラーであり、冷却後の被圧延材８を巻き取る。
【００１１】
５０は制御装置、７０はプロセスコンピュータ、９０はビジネスコンピュータである。
【００１２】
１５は仕上入側温度計であり、仕上圧延前の被圧延材８の温度を測定し、仕上圧延機１８に被圧延材８が噛み込む際の、ロール間隙その他の各種の設定（セットアップ）を、プロセスコンピュータ７０内での計算により設定値の決定を行なった結果に基づいて行なうための、その計算の起動の役割と、温度データの制御装置５０とプロセスコンピュータ７０への提供の役割と、を兼ねて果たす。
【００１３】
２１は仕上出側温度計を示し、温度データを制御装置５０とプロセスコンピュータ７０に提供する役割を果たす。
【００１４】
２５はコイラー入側温度計を示し、温度データを制御装置５０とプロセスコンピュータ７０に提供する役割を果たす。
【００１５】
このような熱間圧延ライン１００では、被圧延材８が一本圧延されてはまた次の被圧延材８が圧延され、という具合に仕上圧延機１８での圧延が行われるが、このように一本一本断続的に仕上圧延することを、特に、バッチ圧延と呼ぶこともある。
【００１６】
ところで、熱間圧延では、仕上圧延後の被圧延材８が蛇行した場合、図１７に示すように、コイラー２４でコイル状に巻かれた被圧延材８の端面が揃わなくなる、いわゆるテレスコが発生し、その後の被圧延材８の搬送に支障が出るほか、何よりも、アップエンドといって、コイル状に巻かれた被圧延材８を横に倒した場合に端面から飛び出している被圧延材部分が曲げられて折れてしまう品質不良につながり、そのままでは顧客に納品できなくなるという支障が出る。
【００１７】
また、仕上圧延後の被圧延材８の蛇行の程度がひどくなると、図１８に示すように、被圧延材８の尾端がサイドガイド２４ａとの接触によって擦れ、ひどい場合には折れ曲がったりする、絞りと呼ばれる品質不良につながり、耳欠などになって、そのままでは顧客に納品できなくなるという支障が出る。ちなみに、図１８中、２４ｂは上下ロールで被圧延材８を挟持するピンチロール、２４ｃはコイラー２４の回転心棒にあたるマンドレルであり、２４ｄは被圧延材８の先端がマンドレル２４ｃに巻き付く動作を行うためのラッパーロールである。
【００１８】
テレスコや絞りの発生を抑制するため、従来から様々な提案がなされてきている。
例えば、特許文献１や特許文献２では、被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８を抜ける直前から又は抜け出てから巻取完了までの間、マンドレル２４ｃを速度制御し、ピンチロール２４ｂを張力制御することで、仕上圧延機１８を抜けたときの被圧延材８の尾端が過張力で跳ね上がったり、張力が失われて逆にだぶったりするのを抑制し、コイル巻姿の乱れ（テレスコ）やサイドガイド２４ａとの干渉（絞り）の発生を抑制することが提案されている。
【００１９】
特許文献３では、図１９に示すように、ピンチロール２４ｂを２つ設置し、第１のピンチロール２４ｂ１と第２のピンチロール２４ｂ２の両者にて、大きな合計張力を被圧延材８に作用させ、センタリングすることで、絞りの発生を抑制し、だぶり込みによる２枚折れの発生を抑制することが提案されている。
【００２０】
特許文献４では、第１のピンチロール２４ｂ１と第２のピンチロール２４ｂ２を速度制御するとともに両者で分担して張力を被圧延材８に作用させるようにすることが記載されている。速度（周速）の指令値を、わずかずつ、マンドレル＞第２のピンチロール＞第１のピンチロール、とすることで、張力を、マンドレル２４ｃと第２のピンチロール２４ｂ２間、第２のピンチロール２４ｂ２と第１のピンチロール２４ｂ１間、にそれぞれ確保するようにする。被圧延材８の搬送速度と第１、第２のピンチロールの速度の実績値はわずかずつずれるため、微小ながらスリップすることになる。このようなスリップは微小であれば問題はなく、むしろテレスコ発生の抑制上は好ましい。過多になると被圧延材８に摺り疵などの表面欠陥が発生するので調整が必要になる。
【００２１】
特許文献５では、被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８を抜ける前のある一定の期間、第１のピンチロール２４ｂ１と第２のピンチロール２４ｂ２で張力を被圧延材８に作用させるようにすること（いわゆる負荷移行制御）が記載されている。（従来は、抜ける直前から又は抜け出てからであり、それ以前は、ピンチロールを空転させるのに最低限必要な図示しないピンチロール用ベアリングなどの機械的な摩擦（いわゆるメカロス）に相当するトルク分を補償的にピンチロールを回転させる電動機から出力するようにしている。）
張力を増減調整するためには、圧下力を増減調整するようにすることが、例えば特許文献３などに記載されており、あるいはさらに、被圧延材８の搬送速度Ｖｆに比べてピンチロールの周速Ｖｒを抑えるように速度制御する（但し、スリップ率Ｒ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆを３〜６％に収める）ことが、例えば特許文献６などに記載されている。
【００２２】
なお、補足して言うと、特許文献３と特許文献７には、先述の第１のピンチロールについて、上下二つのロールのうち上側のロールを金属帯の搬送方向上流側にオフセットする、すなわち、中心をずらすようにすることで、被圧延材８の蛇行を抑制し、ピンチロールに二枚折れとなって噛み込むのを抑制できることが記載されている。
【００２３】
コイラー２４は複数台あるのが普通であるため、先述の第１のピンチロールをＮｏ．０ピンチロール、第２のピンチロールをＮｏ．１（ｎ）ピンチロール、２台目以降のコイラーのピンチロールをＮｏ．ｎピンチロールと、以下、改称することにする。
【００２４】
制御のしくみについて次に述べると、従来は、例えば図２０に示すごとく、プロセスコンピュータ７０内に巻取速度指令値（被圧延材８の搬送速度として、この値が指令値になる）を有しているとともに、同プロセスコンピュータ７０内ではラグ率の指令値をも別途有していて、Ｎｏ．０ピンチロールには巻取速度指令値に対し、（１−ラグ率）倍の速度指令値を、そして、Ｎｏ．ｎピンチロールには巻取速度指令値の１倍の速度指令値を、それぞれ制御装置５０を介して与え、Ｎｏ．０ピンチロール、Ｎｏ．ｎ（ｎ≧１）ピンチロールともプロセスコンピュータ７０内に圧下力指令値を有していて、これを調整することで図２０中の張力Ｔ0PR、張力ＴnPRを各調整し、コイル状に巻かれつつある被圧延材８とＮｏ．ｎピンチロールとの間の張力ＴMDは、マンドレル２４ｃを回転させる図示しない電動機の電流を調整することで出力トルクを調整する、などして制御するようにしていた。
【００２５】
張力を調整するのに圧下力を調整する理由は簡単であり、上記の例のように、被圧延材８の搬送速度とピンチロールの速度がラグ率分ずれているＮｏ．０ピンチロールの場合は動摩擦の、そして、被圧延材８の搬送速度とピンチロールの速度が揃速しているＮｏ．ｎ（ｎ≧１）ピンチロールの場合は静止摩擦の状態に、それぞれなっているから、各抗力に相当する圧下力を調整することで、摩擦力に相当する張力を結果的に制御しているのである。
【００２６】
図２１にこれらの関係を模式的に示す。先述の特許文献４の例のように、被圧延材８の搬送速度に対し、第１、第２のピンチロールの速度の実績値がともにわずかずつずれることもあり得るから、一概にＮｏ．０ピンチロールが動摩擦のピンチロールで、Ｎｏ．ｎ（ｎ≧１）ピンチロールが静止摩擦のピンチロールの場合に限るものではないが、動摩擦のピンチロールの場合は、動摩擦係数μ’が、静止摩擦のピンチロールの場合は、静止摩擦係数μが、未知の比例係数として何らかの値をもって存在しており、それら比例係数と各圧下力を掛け算した値が結果的に張力ということになる。
【００２７】
このため、ピンチロールを回転させる電動機のトルクの実績（換算すると電流）とピンチロールの圧下力の実績を測定することにより、未知の比例係数である動摩擦係数μ’や静止摩擦係数μを知ることができる。
【特許文献１】特開昭５９−０６４１１５号公報
【特許文献２】特開平０７−０７５８２４号公報
【特許文献３】特許３３１３５０７号公報
【特許文献４】特許２８６００４４号公報
【特許文献５】特許２８６００４５号公報
【特許文献６】特許３４３８３９３号公報
【特許文献７】特許２８２８１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかし、現在でもなお、テレスコや絞りは依然として発生しつづけている状況にある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明は、上述のような従来技術の問題を解決するべくなされたものである。
【００３０】
すなわち、本発明は、
（１）熱間圧延にて、金属帯を仕上圧延機で圧延し、回転中の上下二つのピンチロールで挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、ピンチロールを回転させる電動機を、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の搬送速度よりも遅い周速に速度制御するとともに、ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御することを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法である。
【００３１】
また、本発明は、
（２）熱間圧延にて、金属帯を仕上圧延機で圧延し、回転中の上下二つのピンチロール二対で挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、ピンチロールを回転させる電動機を、マンドレルに近い側のピンチロールについては、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度と等しい周速に速度制御するとともに、マンドレルから遠い側のピンチロールについては、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度よりも遅い周速に速度制御し、両ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて両ピンチロールとも上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御することを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法である。
【００３２】
さらに、本発明は、
（３）熱間圧延にて、金属帯を仕上圧延機で圧延し、回転中の上下二つのピンチロール二対で挟持しつつ、マンドレルに巻き取るに際し、金属帯の尾端が仕上圧延機を抜けた後、ピンチロールを回転させる電動機を、マンドレルに近い側のピンチロール、マンドレルから遠い側のピンチロールとも、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の速度よりも遅い周速に速度制御し、両ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて両ピンチロールとも上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御することを特徴とする熱間圧延における金属帯の巻取方法である。
【００３３】
そして、本発明は、
（４）前記金属帯の尾端が前記仕上圧延機を抜ける前のある一定の期間、ピンチロールで前記金属帯に張力を作用させるようにすることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法である。
【００３４】
あるいは、さらに、本発明は、
（５）前記マンドレルから遠い側のピンチロールについて、上下二つのピンチロールを金属帯の搬送方向上流側に中心をずらすようにすることを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法である。
【００３５】
最後に、本発明は、
（６）前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の熱間圧延における金属帯の巻取方法を用いた熱延金属帯の製造方法である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、テレスコや絞りの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
発明者らは、なぜ被圧延材の蛇行がおさまらず、テレスコや絞りが依然として発生しつづけるのか、その原因を鋭意研究した。その結果、次に述べるように、前提としていた仮定が実は正しくなかったことがわかり、その結果、上記本発明に想到したものである。
【００３８】
その仮定とは、（ｉ）動摩擦の比例係数μ’は一定しているという仮定、（ｉｉ）ラグ率を変化させると動摩擦の比例係数μ’は線形に変化するという仮定の二つである。
【００３９】
図１は、ピンチロールを研磨したてのものに交換してからの経過日数により、動摩擦の比例係数μ’がどのようになるかを示した図である。動摩擦の比例係数μ’は、Ｎｏ．０ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績から換算されるトルクを同ピンチロールの半径で除したものを張力の実績とし、それをそのときの同ピンチロールの圧下力の実績で除した値である。
【００４０】
図１を見てもわかる通り、同ピンチロールを交換してから１４日後には、動摩擦の比例係数μ’は０．２ないし０．３程度の経験的にそのくらいであるとされている値になるものの、交換日にはその数倍の高い値を示すこともあることがわかる。そのような高い値を示すときにテレスコが発生していることもわかる。これらのことより、動摩擦の比例係数μ’は一定しているという仮定は誤りであったことがわかる。
【００４１】
図２は、ラグ率を種々変化させたときに、動摩擦の比例係数μ’はどのように変化するかを示した図である。動摩擦の比例係数μ’は、Ｎｏ．０ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績から換算されるトルクを同ピンチロールの半径で除したものを張力の実績とし、それをそのときの同ピンチロールの圧下力の実績で除した値である点は同様である。ラグ率は、先述のスリップ率と同じものを意味し、被圧延材８の搬送速度をＶｆ、ピンチロールの周速をＶｒとした場合に、ラグ率Ｒ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆである。
【００４２】
図２を見てもわかる通り、ラグ率がゼロに近い領域では、動摩擦の比例係数μ’が高い値を示し、経験的に静止摩擦の比例係数の領域に入る０．４程度になっていることがわかる。このことより、ラグ率を変化させると動摩擦の比例係数μ’は線形に変化するという仮定は誤りであったことがわかる。
【００４３】
さらに、以上の図１や図２の結果から、次のように言える。
【００４４】
すなわち、ラグ率として一般的な値である３〜６％の領域で、動摩擦の比例係数μ’は線形に変化するのではなく、むしろ、ラグ率が同じ値をとったとしても動摩擦の比例係数μ’は静止摩擦の比例係数の領域に入る０．４程度の値をとったり、動摩擦の比例係数の領域に入る０．２ないし０．３程度の値をとったり、どちらの場合もあって、安定しない、ということを意味している。
【００４５】
このことは、図３（ａ）に平面図的に示すように、動摩擦の状態に制御し、センタリングすることを意図していたにもかかわらず、時として、はからずも静止摩擦の状態になってしまう場合（スティッキング）があることを意味し、そうなると、図３（ｂ）に平面図的に示すように、ひとたび被圧延材８が蛇行すると、センタリングされなくなって、蛇行したまま巻き取られ終わって、テレスコが発生しやすくなるもの、と推定される。そして、静止摩擦の状態でも、とくにピンチロールを研磨したてのものに交換したての時期に、とくに静止摩擦の比例係数が大きいため、いっそうテレスコが発生しやすくなるもの、と推定される。
【００４６】
この点、本発明では、ピンチロールを回転させる電動機を、マンドレルにより巻き取られつつある金属帯の搬送速度よりも遅い周速に速度制御するとともに、ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績をとらえ、それに基づいて上下二つのピンチロールのギャップを調整するよう制御する。
【００４７】
金属帯の搬送速度よりも遅い周速に速度制御するピンチロールとは、ピンチロール一対でその被圧延材を挟持している場合はそのピンチロールを指し、ピンチロール二対でその被圧延材を挟持している場合はマンドレルから遠い側のＮｏ．０ピンチロールと、あるいはさらに、被圧延材を巻き取りつつあるコイラーに付属するピンチロール（Ｎｏ．ｎ）を指す。（遅い周速の程度としては、ラグ率にして１〜６％が好ましく、２〜３％とするのがさらに好ましい。）
ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績が大きければ、被圧延材に張力を付与するのに大きなトルクを要しているということだから、静止摩擦の状態になってしまっている（スティッキング）おそれが強いため、上下二つのピンチロールのギャップを開く側に調整することで、動摩擦の状態に移行させることを目指すようにする。
【００４８】
ピンチロールを回転させる電動機の電流の実績が小さければ、被圧延材に張力を付与するのに小さなトルクしか要していないということだから、動摩擦の状態になっているため、問題はない。ただ、どんどんトルクが小さくなっていくと、それはやがて被圧延材をセンタリングする作用が小さくなっていくことを意味するから、過度にトルクが小さくならないよう、上下二つのピンチロールのギャップを閉じる側に調整することで、被圧延材をセンタリングする作用の確保を目指すようにする。
【００４９】
本発明の熱間圧延における金属帯の巻取方法について、以下に説明する。
【００５０】
本発明を適用すべき熱間圧延ラインは、先述の図１６に示したもののほか、冒頭で述べた各種のタイプのものに適用できる。コイラー２４のピンチロールは、被圧延材８を巻き取るコイラー２４に付属のもの一対だけであってもよいし、あるいはそのコイラー２４のマンドレル２４ｃから遠い側、そのコイラー２４に付属のピンチロール２４ｂ２よりも金属帯（被圧延材８）の搬送方向上流側にもう一対、合計二対あってもよい。
【００５１】
一対の場合を実施形態１とし、二対の場合であって、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１の側にだけ本発明を適用した場合を実施形態２とし、二対の場合であって、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１とＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ２の両方に本発明を適用した場合を実施形態３として以下説明する。
【００５２】
（実施形態１）
ピンチロール２４ｂ一対の場合である。
【００５３】
本発明は、被圧延材８の尾端の巻取方法に特徴があるが、被圧延材８の全長の巻取方法について説明する必要があるため、まず、先端の巻取方法から説明する。被圧延材８の先端がコイラー２４に接近してくる際、図４に示すように、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂの上ロールは下降し、被圧延材８の先端の厚みに実質的に等しいギャップを形成した状態で、被圧延材８の先端が通過する際の搬送速度かそれよりも５ないし３０％速い周速で回転させつつ待機させるように制御する。このような待機状態で、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂを被圧延材８の先端が通過する際の搬送速度よりも速い周速で回転させることを、リード率をもって回転させると称することがあるが、このようにリード率をもってＮｏ．ｎピンチロール２４ｂを回転させる理由は、被圧延材８の先端がだぶって接近してきたときに、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂに噛み込むと引っ張られることで、そのだぶりが解消するのが期待できるからである。
【００５４】
被圧延材８の先端がＮｏ．ｎピンチロール２４ｂに噛み込むと、ほどなく同先端は、同じくリード率をもって回転させられていたマンドレル２４ｃとラッパーロール２４ｄとの間に噛み込み、挟持され、引っ張られつつ送り込まれ、マンドレル２４ｃに巻き付けられる。
【００５５】
Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂもマンドレル２４ｃもラッパーロール２４ｄも、被圧延材８の先端がマンドレル２４ｃに巻き付けられたと判定したタイミング（被圧延材８の先端がマンドレルに接触した時点から、数巻巻き付いたと判定された時点までのある時点に適宜調整しうる）にて、リード率分が解消され、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂもマンドレル２４ｃもラッパーロール２４ｄも、被圧延材８の先端の搬送速度と揃速するよう速度制御される。そして、ラッパーロール２４ｄは開放され、被圧延材８から離れる。
【００５６】
この状態以降、被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８の最終スタンドをオフするまでの間（但し、後述の負荷移行制御を行う場合は負荷移行スタンドをオフするまでの間）、図５に示すように、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂを空転させるのに最低限必要な図示しないＮｏ．ｎピンチロール用ベアリングなどの機械的な摩擦（いわゆるメカロス）に相当するトルク分を、補償的に、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂを回転させる電動機から出力するように制御する。
【００５７】
被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８の最終スタンドをオフするタイミング以降、いよいよ本発明の熱間圧延における金属帯（被圧延材８）の巻取方法の適用となるが、それについて以下に説明する。
【００５８】
図６にピンチロールが一対の場合についての制御のブロック線図を示す。
コイラーに巻取速度指令値が送られる形で被圧延材の搬送速度が制御される。マンドレルにどんどん被圧延材８が巻き取られていくと、次第に巻き太って径大になるから、同じ回転数であっても巻取速度が大きくなる。詳説しないロジックにより、その分に見合うようにマンドレルの回転数を小さくするよう巻き太り分見合い調整した上で速度制御される。
【００５９】
Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂは、巻取速度指令値にラグ率を掛け算した、マンドレル２４ｃにより巻き取られつつある金属帯（被圧延材８）の搬送速度よりも遅い速度指令値に速度制御される。
【００６０】
このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂを回転させる電動機Ｍの電流の実績をとらえ、それを詳説しないロジックにより、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂから被圧延材８に付与されるトルクに一旦換算し、それをＮｏ．ｎピンチロール２４ｂの半径で除して、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂから被圧延材８に付与される張力に換算する。それを張力指令値TnPRrefと比較し、その差に適宜なゲインを掛け算し、差がプラスであれば上下ピンチロールのギャップを開く側に、差がマイナスであれば上下ピンチロールのギャップを閉じる側に、それぞれ比例制御（P）する。積分制御（I）を適宜併用してもよい。ギャップを制御することで、静止摩擦の状態になってしまう（スティッキング）のが抑制される。さらに、張力実績TnPRが張力指令値TnPRrefで一定になるのを目標に制御されるので、動摩擦の状態に確実に制御され、結果的に、被圧延材８をセンタリングする作用が維持される。このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂとマンドレル２４ｃの間に作用する張力TMDは、結果的に、張力実績TnPRに等しくなる。
【００６１】
なお、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂを回転させる電動機Ｍの電流の実績をとらえるに際しては、上下ピンチロールを回転させる電動機Ｍの電流の合計をとらえるようにする方法のほか、上下どちらかのピンチロールを回転させる電動機Ｍの電流を二倍にするなど、その他の方法によってもよい。
【００６２】
（実施形態２）
Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１の側にだけ本発明を適用した場合である。
【００６３】
まず、先端の巻取方法から説明する。被圧延材８の先端がコイラー２４に接近してくる際、図７に示すように、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１は開放した状態とし、そしてＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ２の上ロールは下降した状態とするとともに、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２の上ロールは被圧延材８の先端が通過する際の搬送速度かそれよりも５ないし３０％のリード率分速い周速で回転させつつ待機するようにする。
【００６４】
被圧延材８の先端がＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ２に噛み込むと、ほどなく同先端は、同じくリード率をもって回転させられていたマンドレル２４ｃとラッパーロール２４ｄとの間に噛み込み、挟持され、引っ張られつつ送り込まれ、マンドレル２４ｃに巻き付けられる。
【００６５】
Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２もマンドレル２４ｃもラッパーロール２４ｄも、被圧延材８の先端がマンドレル２４ｃに巻き付けられたと判定したタイミング（被圧延材８の先端がマンドレルに接触した時点から、数巻巻き付いたと判定された時点までのある時点に適宜調整しうる）にて、リード率分が解消され、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２もマンドレル２４ｃもラッパーロール２４ｄも、被圧延材８の先端の搬送速度と揃速するよう速度制御される。そして、ラッパーロール２４ｄが開放されて被圧延材８から離れ、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１が被圧延材８の先端の搬送速度と揃速するよう速度制御された状態で下降するよう制御される。
【００６６】
この状態以降、被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８の最終スタンドをオフするまでの間（但し、後述の負荷移行制御を行う場合は負荷移行スタンドをオフするまでの間）、図８に示すように、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２を空転させるのに最低限必要な図示しないＮｏ．ｎピンチロール用ベアリングなどの機械的な摩擦（いわゆるメカロス）に相当するトルク分を、補償的に、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２を回転させる電動機から出力するように制御する。
【００６７】
被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８の最終スタンドをオフするタイミング以降、いよいよ本発明の熱間圧延における金属帯（被圧延材８）の巻取方法の適用となるが、それについて以下に説明する。
【００６８】
図９にピンチロールが二対の場合であって、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１の側にだけ本発明を適用した場合の制御のブロック線図を示す。
【００６９】
コイラー２４に巻取速度指令値が送られる形で被圧延材８の搬送速度が制御される。マンドレル２４ｃにどんどん被圧延材８が巻き取られていくと、次第に巻き太って径大になるから、同じ回転数であっても巻取速度が大きくなるため、詳説しないロジックにより、その分に見合うようにマンドレル２４ｃの回転数を小さくするよう巻き太り分見合い調整した上で速度制御される点は、実施形態１と同様である。
【００７０】
Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２は、巻取速度指令値に等しい速度指令値に速度制御される。
Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１は、巻取速度指令値にラグ率を掛け算した、マンドレル２４ｃにより巻き取られつつある金属帯（被圧延材８）の搬送速度よりも遅い速度指令値に速度制御される。
【００７１】
このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１を回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の実績をそれぞれとらえ、それを詳説しないロジックにより、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１から被圧延材８に付与されるトルクに一旦換算し、それを各ピンチロールの半径で除して、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１から被圧延材８に付与される張力にそれぞれ換算する。それを張力指令値TnPRref、T0PRrefと比較し、その差に適宜なゲインを掛け算し、差がプラスであれば上下ピンチロールのギャップを開く側に、差がマイナスであれば上下ピンチロールのギャップを閉じる側に、それぞれ比例制御（P）する。積分制御（I）を適宜併用してもよい。ギャップを制御することで、静止摩擦の状態になってしまう（スティッキング）のが抑制される。さらに、張力実績TnPR、T0PR、が張力指令値TnPRref、T0PRrefで一定になるのを目標にそれぞれ制御されるので、動摩擦の状態に確実に制御され、結果的に、被圧延材８をセンタリングする作用が維持される。このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２とマンドレル２４ｃの間に作用する張力TMDは、結果的に、張力実績TnPRと張力実績T0PRの合計に等しくなる。
【００７２】
なお、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１を回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の実績をとらえるに際しては、上下ピンチロールを回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の各合計をとらえるようにする方法のほか、上下どちらかのピンチロールを回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流を各二倍にするなど、その他の方法によってもよい。
【００７３】
また、Ｎｏ．ｎピンチロールとＮｏ．０ピンチロールとで、張力TnPR、T0PRは必ずしも一対一で分担する必要はなく、適宜な負荷配分に調整してよい。発明者らの研究によれば、TnPR：T0PRで、９：１〜１：１程度の範囲に収めるようにするのが好ましい。
【００７４】
なお、本実施形態２では、マンドレル２４ｃを巻き太り分見合い調整した上で速度制御することに代えて、張力制御することによっても同様の効果を得られる。その場合は、巻取速度指令値に代えて、Ｎｏ．０とＮｏ．ｎ両ピンチロールの張力指令値を合計した値になることを目指して、巻取り分見合いの半径を掛け算したトルクを図示しないマンドレルを回転させる電動機から出力するよう電流を制御する。なお、一般的にその張力指令値は０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａの範囲の値をとる。
【００７５】
（実施形態３）
Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１とＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ２の両方に本発明を適用した場合である。
【００７６】
被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８の最終スタンドをオフするタイミングまでは実施形態２と同様である。そのタイミング以降、いよいよ本発明の熱間圧延における金属帯（被圧延材８）の巻取方法の適用となるが、それについて以下に説明する。
【００７７】
図１０にピンチロールが二対の場合であって、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ２とＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ１の両方に本発明を適用した場合の制御のブロック線図を示す。
【００７８】
コイラー２４に巻取速度指令値が送られる形で被圧延材８の搬送速度が制御される。マンドレル２４ｃにどんどん被圧延材８が巻き取られていくと、次第に巻き太って径大になるから、同じ回転数であっても巻取速度が大きくなるため、詳説しないロジックにより、その分に見合うようにマンドレル２４ｃの回転数を小さくするよう巻き太り分見合い調整した上で速度制御される点は、実施形態１と同様である。
【００７９】
Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２は、巻取速度指令値にラグ率ｎを掛け算した、マンドレル２４ｃにより巻き取られつつある金属帯（被圧延材８）の搬送速度よりも遅い速度指令値に速度制御される。
【００８０】
Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１も、巻取速度指令値にラグ率０（値がゼロという意味ではない）を掛け算した、マンドレル２４ｃにより巻き取られつつある金属帯（被圧延材８）の搬送速度よりも遅い速度指令値に速度制御される。
【００８１】
このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１を回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の実績をそれぞれとらえ、それを詳説しないロジックにより、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１から被圧延材８に付与されるトルクに一旦換算し、それを各ピンチロールの半径で除して、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１から被圧延材８に付与される張力にそれぞれ換算する。それを張力指令値TnPRref、T0PRrefと比較し、その差に適宜なゲインを掛け算し、差がプラスであれば上下ピンチロールのギャップを開く側に、差がマイナスであれば上下ピンチロールのギャップを閉じる側に、それぞれ比例制御（P）する。積分制御（I）を適宜併用してもよい。ギャップを制御することで、静止摩擦の状態になってしまう（スティッキング）のが抑制される。さらに、張力実績TnPR、T0PR、が張力指令値TnPRref、T0PRrefで一定になるのを目標にそれぞれ制御されるので、動摩擦の状態に確実に制御され、結果的に、被圧延材８をセンタリングする作用が維持される。このとき、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２とマンドレル２４ｃの間に作用する張力TMDは、結果的に、張力実績TnPRと張力実績T0PRの合計に等しくなる。
【００８２】
なお、Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１を回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の実績をとらえるに際しては、上下ピンチロールを回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流の各合計をとらえるようにする方法のほか、上下どちらかのピンチロールを回転させる電動機Ｍｎ、Ｍ０の電流を各二倍にするなど、その他の方法によってもよい。
【００８３】
また、Ｎｏ．ｎピンチロールとＮｏ．０ピンチロールとで、張力TnPR、T0PRは必ずしも一対一で分担する必要はなく、適宜な負荷配分に調整してよい。発明者らの研究によれば、TnPR：T0PRで、９：１〜１：１程度の範囲に収めるようにするのが好ましい。
【００８４】
実施形態３の場合の効果を図１１に示す。テレスコの発生が抑制されていることがわかる。
【００８５】
（好ましい本発明の実施の形態）
上記各実施形態について共通して言えることであるが、被圧延材８の尾端が仕上圧延機１８を抜ける前のある一定の期間、ピンチロール２４ｂ、あるいは、第１のピンチロール２４ｂ１と第２のピンチロール２４ｂ２の少なくとも一方で張力を被圧延材８に作用させるようにする、いわゆる負荷移行制御を行うようにするのも好ましい。
【００８６】
すなわち、図１２を用いて、上記実施形態３の場合で説明するが、本発明を適用するよりも時間的に前の、まだ被圧延材８の尾端が仕上圧延機内にある時期の、例えば、Ｆ４などの中間スタンドを同尾端がオフした時点で、それまで各ピンチロールを空転させるのに最低限必要な図示しないピンチロール用ベアリングなどの機械的な摩擦（いわゆるメカロス）に相当するトルク分を補償的にピンチロールを回転させる電動機から出力するようにしていた状態から、最終スタンドＦ７を同尾端がオフすると予測される時点にて、そのときに予定している各張力指令値TnPRref、T0PRrefにちょうどなることを目標に、いわばテーパ状にＮｏ．ｎピンチロール２４ｂ２とＮｏ．０ピンチロール２４ｂ１から被圧延材８に付与する張力を変化させるようにする。
【００８７】
さらに、Ｎｏ．０ピンチロール２４ｂ１については、図１３（ａ）に示すように、上下二つのロールのうち上側のロールを金属帯（被圧延材８）の搬送方向上流側にオフセットする、すなわち、中心をずらすようにすることで、被圧延材８の蛇行を抑制し、ピンチロールに二枚折れとなって噛み込むのを抑制できるほか、テレスコや絞りの発生を抑制することができる。Ｎｏ．ｎピンチロール２４ｂ２の場合、図１３（ｂ）に示すように、コイラーに向かわせるため、下流側にオフセットしているのと対照的である。
【００８８】
以上の通りであるが、上記した実施形態は一部にすぎず、本発明の実施形態はこれに限るものではない。すなわち、各種の変更を加えることができる。例えば、被圧延材は鋼に限らず、あらゆる種類の金属を対象とすることができるし、制御は上記に登場する各方式によるものでなくても、その他のものによっても良い。また最後に、本発明は、図１６に示すような熱間圧延ライン１００の他、図１４に示すような、連続鋳造ライン２６と直結した熱間圧延ライン２００や図１５に示すようなステッケルミル３００等の熱間圧延ラインに適用してももちろんよい。
【００８９】
なお、本発明の熱延金属帯の製造方法であるが、溶製した金属を連続鋳造法や造塊法によりスラブ状の金属塊としたのち、該金属塊を図１６に示すような熱間圧延ライン１００他の各種の熱間圧延ラインで加熱、圧延、巻取するに際し、以上述べた本発明の巻取方法により巻き取るようにすることでこれを実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来技術の問題の原因を説明するための図である。
【図２】従来技術の問題の原因を説明するための図である。
【図３】本発明の作用を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態１を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態１を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態１を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態２を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態２を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態２を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態３を説明するための図である。
【図１１】本発明の効果を説明するための図である。
【図１２】好ましい本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図１３】好ましい本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図１４】本発明を適用する別の熱間圧延ラインの一例を示す図である。
【図１５】本発明を適用するさらに別の熱間圧延ラインの一例を示す図である。
【図１６】従来からある熱間圧延ラインの一例を示す図である。
【図１７】従来技術の問題を説明するための図である。
【図１８】従来技術の問題を説明するための図である。
【図１９】従来技術を説明するための図である。
【図２０】従来技術を説明するための図である。
【図２１】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９１】
８  被圧延材
９  幅プレス
１０  加熱炉
１２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３  粗圧延機
１４  クロップシャー
１５  仕上入側温度計
１６  デスケーリング装置
１８、Ｆ１、Ｆ２・・・Ｆ７  仕上圧延機
１３、１９  ロール
２１  仕上出側温度計
２２  冷却ゾーン
２３  ランナウトテーブル
２４  コイラー
２４ａ、２４ａ１、２４ａ２  サイドガイド
２４ｂ、２４ｂ１、２４ｂ２  ピンチロール
２４ｃ  マンドレル
２４ｄ  ラッパーロール
２５  コイラー入側温度計
２６  連続鋳造ライン
５０  制御装置
７０  プロセスコンピュータ
９０  ビジネスコンピュータ
１００、２００、３００  熱間圧延ライン
【図１】
2006150403.tif 000003
【図２】
2006150403.tif 000004
【図３】
2006150403.tif 000005
【図４】
2006150403.tif 000006
【図５】
2006150403.tif 000007
【図６】
2006150403.tif 000008
【図７】
2006150403.tif 000009
【図８】
2006150403.tif 000010
【図９】
2006150403.tif 000011
【図１０】
2006150403.tif 000012
【図１１】
2006150403.tif 000013
【図１２】
2006150403.tif 000014
【図１３】
2006150403.tif 000015
【図１４】
2006150403.tif 000016
【図１５】
2006150403.tif 000017
【図１６】
2006150403.tif 000018
【図１７】
2006150403.tif 000019
【図１９】
2006150403.tif 000020
【図２０】
2006150403.tif 000021
【図２１】
2006150403.tif 000022
【図１８】
2006150403.tif 000023