(57)【要約】【課題】設備投資することなく、安定的に耳割れによる板破断を防止するための冷間タンデム圧延機による圧延方法を提供することを目的とする。【解決手段】圧延材を目標とする仕上板厚に圧延する冷間圧延工程における冷間タンデム圧延機による圧延方法において、前記冷間圧延工程の前工程にて検出された、圧延材の耳割れ情報に基づいて、前記圧延材の耳割れ部よりも所定長さ１前方にて、前記仕上板厚よりも大きい中間仕上板厚に目標板厚を変更する走間板厚変更を行い、しかるのち前記耳割れ部の所定長さ２後方の位置Aにて、前記中間仕上板厚から前記の位置A以降の目標とする仕上板厚に目標板厚を変更する走間板厚変更を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標とする仕上板厚に、被圧延材を圧延する冷間タンデム圧延機による圧延方法において、
冷間タンデム圧延機によって被圧延材の圧延を行うより以前に得られた、被圧延材に存在する耳割れ部の耳割れ情報に基づき、前記耳割れ部を含む前記被圧延材の所定区間の目標板厚設定を、前記仕上板厚よりも大きい中間仕上板厚に変更する走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法。
【請求項２】
目標とする仕上板厚に、被圧延材を圧延する冷間タンデム圧延機による圧延方法において、
冷間タンデム圧延機によって圧延される被圧延材の先行材と後行材を接合する溶接部を含む所定区間の目標板厚設定を、前記仕上板厚よりも大きい中間仕上板厚に変更する走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法において、
前記中間仕上板厚は、前記被圧延材の前記仕上板厚および材質に基づき決定されることを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法において、
前記走間板厚変更実施または不実施の決定は、前記被圧延材の前記仕上板厚および材質に基づき行われることを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法を用いて、冷間圧延することにより金属帯を製造することを特徴とする金属帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続式冷間タンデム圧延機による金属材の圧延方法に関するものであり、より詳細には、連続式冷間圧延する際の板破断を防止することができる圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続式冷間タンデム圧延機により鋼板を連続的に冷間圧延する際には、圧延機の入側で先行熱延コイルの尾端と後行熱延コイルの先端とを溶接により接続して１本の圧延材として連続的に圧延機に供給するとともに、仕上目標板厚に圧延された圧延材を圧延機出側で切断機により所定長さに走間で切断し、通常２つの巻取機により交互に連続的に巻き取る。
【０００３】
ところが、圧延材の仕上板厚や材質によっては、冷間圧延中、または、冷間圧延前に板端部に耳割れと呼ばれる欠陥が発生し、圧延時にその部分を基点として鋼板が裂け板破断となることがある。このような板破断を防止する方法として、例えば特許文献１では、冷間圧延前工程にて耳割れ欠陥を検出し、耳割れ部を除去することで板破断を防止する方法が開示されている。また、特許文献２では、冷間圧延にて耳割れ欠陥部を圧延する際、板形状を耳波形状に変化させ板端部への張力を低下させる方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭６１−１６５２０４号公報
【特許文献２】特開平０４−２００９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の耳割れ部を除去する方法では、前工程に耳割れ部の除去装置が必要となり、このための設備投資が大きくなるといった問題がある。また、上記特許文献２の圧延時に形状を変化させる方法では、耳波形状を耳伸び形状急峻度限界値以上に設定すればよいとしているものの、この限界値が鋼帯の鋼種により０．１〜１．０％の範囲というものであり、安定的に板破断の防止を行うのは難しいといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特別な設備を設備投資することなく、耳割れによる板破断を安定的に防止することができる冷間タンデム圧延機による圧延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】
【０００６】
本発明者等は、連続式冷間タンデム圧延機により圧延される材料において、同じ材質で同様な耳割れが発生していた材料を調べた結果、板厚が厚いときには、板破断の発生頻度が少ないという知見を得た。そして、耳割れ欠陥が板破断に至るのは、鋼板の強度よりも張力が勝ったときに発生することから、鋼板の強度を増すための方法として仕上板厚を大きくすることで、板破断を防止できると考えた。また、耳割れが前工程で確実に検出できればよいが、耳荒れが圧延にて耳割れに進展し板破断に至る場合もある。このような場合のほとんどは、溶接部前後で発生していること、また、材質によるところが大きいという知見も得た。
【０００７】
以上の発明者等の知見をベースに、本発明は以下に示す構成をとっている。
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、目標とする仕上板厚に、被圧延材を圧延する冷間タンデム圧延機による圧延方法において、冷間タンデム圧延機によって被圧延材の圧延を行うより以前に得られた、被圧延材に存在する耳割れ部の耳割れ情報に基づき、前記耳割れ部を含む前記被圧延材の所定区間の目標板厚設定を、前記仕上板厚よりも大きい中間仕上板厚に変更する走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法である。
【０００９】
また本発明の請求項２に係る発明は、目標とする仕上板厚に、被圧延材を圧延する冷間タンデム圧延機による圧延方法において、冷間タンデム圧延機によって圧延される被圧延材の先行材と後行材を接合する溶接部を含む所定区間の目標板厚設定を、前記仕上板厚よりも大きい中間仕上板厚に変更する走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法である。
【００１０】
また本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法において、前記中間仕上板厚は、前記被圧延材の前記仕上板厚および材質に基づき決定されることを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法である。
また本発明の請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法において、前記走間板厚変更実施または不実施の決定は、前記被圧延材の前記仕上板厚および材質に基づき行われることを特徴とする冷間タンデム圧延機による圧延方法である。
さらに本発明の請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機による圧延方法を用いて、冷間圧延することにより金属帯を製造することを特徴とする金属帯の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、必ず通過しなければならない冷間圧延工程において耳割れ欠陥による板破断を防止することができ、板破断後の後処理による稼働時間ロスおよび歩留ロスを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施に供する冷間圧延設備の一例を示す全体構成図であり、１〜５スタンドからなる連続式冷間タンデム圧延機を備えている。この連続式冷間タンデム圧延機１の入側には巻戻機２、溶接機３、ルーパ４を備え、出側には切断機５、巻取機６を備えている。巻戻機２から払い出された鋼板１０は、溶接機３により先行材の後端と後行材の先端が溶接され、ルーパ４を通った後、連続式冷間タンデム圧延機１へ連続的に供給されて、圧延機出側で仕上目標板厚となるように各スタンドで所定の板厚に圧延される。そして、圧延機を出た鋼板１０は、所定長さに切断機５で走間にて切断された後、２つの巻取機６により交互に連続的に巻き取られる。
【００１３】
図２は、本発明の実施に供する制御装置の構成例を示す図であり、タンデム圧延機のそれぞれのスタンドには、ロールギャップを変更する圧下装置（PUC）１４およびその制御装置（圧下制御装置２２）が設置され、また、ワークロール１１のロール速度を変更する電動機１３およびその制御装置（電動機制御装置２１）が設置されている。圧延中に仕上板厚を変更する場合には、走間板厚変更が行われる。走間板厚変更に際しては、先行の圧下スケジュールから後行の圧下スケジュールへの変更に関する、各スタンド通過ごとのロールギャップ変更量およびロール速度変更量を予め圧延機計算機２４にて計算（以降、スケジュール計算と呼ぶ）し、圧延機制御装置２３に伝送される。また、走間板厚変更点を圧延機制御装置２３が鋼板の動きに伴なってミクロトラッキングし、対象点が、各スタンド通過ごとに上記変更量への変更指令を圧下制御装置２２および電動機制御装置２１に指令を出し、それに従った制御が行われる。
【００１４】
本発明では、前工程（例えば、酸洗工程）で検出した耳割れ欠陥検出部より所定長さ前方および所定長さ後方、または、溶接点の所定長さ前方および所定長さ後方に走間板厚変更点が生成され、圧延機制御装置がミクロトラッキングする。耳割れ欠陥検出部または溶接点の前後に設定される走間板厚変更点は、圧延材の材質、変更する板厚量、および圧延機の制御性などを考慮して決定および適宜変更されるものであり、したがって耳割れ欠陥検出部または溶接点の前後に設けられる所定の長さは、それぞれ異なることもある。
【００１５】
ここで、耳割れ欠陥検出方法としては、例えば、光学式や磁気式などの耳割れ欠陥検出装置がある。光学式は、鋼板の上面または下面から投光器にて光を当て、耳割れ部を通過した光を反対の面に設置したカメラなどの受光器にて検出する方法である。また、磁気式は、渦流式センサなどを設置し、耳割れ部が通過したときの磁界の乱れを検出する方法である。圧延機計算機は、前工程耳割れ情報を上位計算機よりデータとして受信する。
【００１６】
具体的には、図６に示すように、前工程にて耳割れ欠陥検出をすると前工程のライン制御装置にその情報が伝達される。ライン制御装置は、コイルの先端からの距離を演算しているので、耳割れ欠陥検出したコイル内の位置を情報として保存することが出来る。その情報は、前工程のライン計算機に伝送、さらに上位計算機に伝送される。当コイルが圧延ラインに装入される場合に、上記データが上位計算機より圧延機計算機に送信される。ただし、コイルの先端・尾端は前工程とは逆になるので、上位計算機にてコイル全長から前工程での耳割れ欠陥位置情報を引いた値を、圧延ラインでの耳割れ欠陥情報として修正計算（位置の逆転処理）をする。
【００１７】
つぎに、耳割れ欠陥検出部の前後に設定される所定長さを決定するために、圧下率に応じたテーブルを持っている。ただし、中間仕上板厚で圧延されている部分はオフゲージであるから、極力短いことが望ましい。中間仕上板厚については、仕上板厚、材質に応じたテーブル値で持たせておく。また、耳割れ情報に基づく耳割れ部前後または溶接部前後での厚目付け圧延の実施可否についても、仕上板厚、材質を考慮したテーブルにて決定される。中間仕上板厚については、仕上板厚の５０％以内の厚目つけで、材質が硬いほうが厚目付け量は少ない。また、実施可否については、仕上板厚が薄く、硬い材料（例えば、カーボン量が多い）や特殊材（例えば、シリコン量が多い）で実施率が高くなる。
【００１８】
走間板厚変更の方法について、図３に示すフローチャートに従って、詳細に説明する。圧延機計算機２４は、前述した中間板厚設定テーブル、厚目付け圧延実施可否テーブル、および圧延材料に応じた目標とする仕上板厚ｔ１を持っている。圧延材料が決まると、先ず厚目付け圧延実施フラグを参照する(S100)。ここで厚目付け圧延実施が決定されると、先の中間板厚設定テーブルから圧延材料に応じた中間仕上板厚αおよび中間仕上板厚部長さβが参照され、中間仕上板厚ｔ１ａおよび中間仕上板厚部長さＬとして設定される(S101)。
【００１９】
次に、１回目の走間板厚変更として、仕上板厚ｔ１から中間仕上板厚ｔ１ａへのスケジュール計算を実施するとともに、２回目の走間板厚変更として、中間仕上板厚ｔ１ａから２回目の走間板厚変更点以降の目標とする仕上板厚ｔ２へのスケジュール計算も実施する(S102)。これら計算結果のデータを圧延機制御装置に伝送しておく(S103)。
【００２０】
圧延機制御装置は、１回目の開始点および２回目の開始点をミクロトラッキングしている。まず、１回目の走間板厚変更点が第１スタンドを通過したかどうか監視(S104)しており、通過したならば１回目の走間板厚変更(S105)すなわち前記データをもとにロールギャップおよびロール速度の変更を行う。その後、２回目の走間板厚変更点が第１スタンドを通過したかどうか監視(S106)し、通過したならば２回目の走間板厚変更(S107)を行う。２スタンド以降も同様に、各スタンド通過ごとに２回の走間板厚変更を繰返す。なお、S100で厚目付け圧延未実施が決定されると、仕上板厚ｔ１から切断点以降の目標とする仕上板厚ｔ２へのスケジュール計算を実施(S110)し、これら結果を圧延機制御装置にデータ伝送(S103)を行う。圧延機制御装置は、切断点以降は目標とする仕上板厚ｔ２となるように各スタンド通過ごとに前記データをもとにロールギャップおよびロール速度の変更を行う。
【００２１】
以上説明したような圧延手順をとることにより、耳割れ欠陥部、または溶接部の前後所定長さが厚目に圧延され、板破断の発生しない安定した操業が可能となる。
【実施例】
【００２２】
図１、図２に示した冷間圧延設備を用いて、仕上板厚０．４ｍｍ、板幅９００〜１２００ｍｍのＳＣ材（カーボン量が多い）に対して、本発明を適用した実施例を紹介する。対象材の溶接部前後の中間仕上板厚を０．５ｍｍに設定し、また、溶接部前後の所定長さを３０ｍずつと同じ長さに設定した。図５に、この時の対象材の仕上板厚変動の一例を実測したチャートを示す。溶接部前後６０ｍの間、１００μｍ仕上板厚が厚めに圧延されている様子を示している。この条件のもと圧延した場合、板破断の発生無く圧延することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る冷間圧延設備の全体構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る制御装置の構成例を示す図である。
【図３】処理フローを示すフローチャートである。
【図４】走間板厚変更の一例を示す概略図である。
【図５】実施例における仕上板厚変動を示すチャートである。
【図６】耳割れ位置情報の伝達フローを説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      冷間タンデム圧延機
２      巻戻機
３      溶接機
４      ルーパ
５      切断機
６      巻取機
１０    鋼板
１１    ワークロール
１２    バックアップロール
１３    電動機
１４    圧下装置（PUC）
２１    電動機制御装置
２２    圧下制御装置
２３    圧延機制御装置
２４    圧延機計算機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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