(57)【要約】【課題】高強度極厚材であっても、巻き緩みが生じたりテレスコが生じたりするのを防止できる、熱間圧延ラインにおける巻取装置、熱間圧延における被圧延材の巻取方法、および、熱延金属帯の製造方法を提供する。【解決手段】一対のピンチロール１ａ，１ｂが被圧延材８を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させるガイドロール５ａ，５ｂを、一対のピンチロール１ａ，１ｂに付設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてくる被圧延材を間に挿通させる一対のピンチロールと、
前記被圧延材の先端を巻き付けた状態で回転させることで、前記一対のピンチロールとの間で前記被圧延材に張力を作用させながら、前記被圧延材を尾端まで巻き取るマンドレルと、
前記被圧延材の先端が接近してくるのに先立って、前記マンドレルとの間に前記被圧延材の厚さ分の隙間をつくって前記マンドレルの周速と実質的に同じ周速で回転させておき、前記被圧延材の先端が挿通した後、前記被圧延材と接触することのない位置に退避するラッパーロールと、
前記被圧延材を前記一対のピンチロールの間から前記マンドレルの周方向に向け誘導するスロートガイドと、
を備えた熱間圧延ラインにおける巻取装置において、
前記一対のピンチロールが被圧延材を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させるガイドロールを、前記一対のピンチロールに付設した
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける巻取装置。
【請求項２】
熱間圧延され、搬送されてくる被圧延材を、
一対のピンチロールの間に挿通させて被圧延材を曲げ、
前記被圧延材の先端を巻き付けたマンドレルを回転させることで巻き取る、熱間圧延における被圧延材の巻取方法において、
前記一対のピンチロールに付設したガイドロールを、前記被圧延材に当接させ、前記一対のピンチロールが被圧延材を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させながら、前記被圧延材を巻き取る
ことを特徴とする熱間圧延における被圧延材の巻取方法。
【請求項３】
請求項２の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、熱間圧延ラインにおける巻取装置、熱間圧延における被圧延材の巻取方法、および、熱延金属帯の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一例として、図４に示すような帯鋼の熱間圧延ライン１００の場合を例にとる。
【０００３】
熱間圧延とは、一般的に、連続鋳造または造塊、分塊によって製造されたスラブ状の金属材料を加熱炉にて数百〜千数百℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、一対または複数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、薄く延ばし、コイル状に巻き取る一連のプロセスである。
【０００４】
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（以下、被圧延材）８は、粗圧延機１２、仕上圧延機１８により厚み１．２〜２５ｍｍまで圧延されて金属板（金属帯）状に薄く延ばされ、冷却設備２６により冷却されたのち、コイラー（巻取装置）２４によりコイル状に巻き取られる。
【０００５】
仕上圧延機１８を構成する各圧延機同士の間を除いて、圧延機同士の間ではテーブルロール７が被圧延材８を搬送する。仕上圧延機１８とコイラー２４の間のテーブルロール７は、特に、ランナウトテーブル２３と呼ばれる。
【０００６】
１４はクロップシャー、１６はデスケーリング装置である。このほか、被圧延材８の温度、寸法（厚さ、幅）、形状などを測定する各種センサが、熱間圧延ライン１００中の随所に設置されている。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。
【０００７】
図５（ａ）にコイラー（巻取装置）２４の主要部を抜き出して模式的に示す。
【０００８】
コイラー（巻取装置）２４には、一対のピンチロール１があり、被圧延材８を巻き取り中、片側のピンチロール１ａの中心に対してもう片側のピンチロール１ｂの中心を被圧延材８の搬送方向にオフセットさせた状態で、一対のピンチロール１ａ，１ｂの間に、搬送されてくる被圧延材８を挿通させている。そのようにすることで、被圧延材８の搬送方向を図５中では下方に変更するようにしている。
【０００９】
そして、被圧延材８の先端を巻き付けた状態でマンドレル２を回転させることで、一対のピンチロール１ａ，１ｂとの間で被圧延材８に張力を作用させながら、被圧延材８を尾端まで巻き取る。
【００１０】
図５中、下側のピンチロール１ａの中心に対して上側のピンチロール１ｂの中心を被圧延材８の搬送方向にオフセットさせた状態で、上下のピンチロール１ａ，１ｂの間に、搬送されてくる被圧延材８を挿通させ、被圧延材８の搬送方向を下方に変更すると、その際、被圧延材８をマンドレル２を回転させて巻き取るときに被圧延材８に作用する曲げモーメントと同方向の曲げモーメントが作用するような予歪が、被圧延材８に付与される。
【００１１】
３はラッパーロールと呼ばれ、被圧延材８の先端が接近してくるのに先立って、図５（ｂ）に示すように、マンドレル２との間に被圧延材８の厚さ分の隙間をつくってマンドレル２の周速と実質的に同じ周速にて回転させておき、被圧延材８の先端が挿通した後、図５（ａ）に示すように、被圧延材８と接触することのない位置に退避する。
【００１２】
４はスロートガイドと呼ばれ、被圧延材８をピンチロール１ａ，１ｂの間からマンドレル２の周方向に向け誘導する。
【００１３】
被圧延材８を巻き取り中、ピンチロール１ａ，１ｂ、それに、マンドレル２の間に発生する張力を制御することにより、被圧延材８を巻き緩みが生じないようにタイトに巻いたり、被圧延材８の幅方向に凹凸が生じる、いわゆるテレスコが生じたりするのを抑制したりすることができる。
【００１４】
ところで、被圧延材８の強度が高くなったり厚さが厚くなったりするほど、被圧延材８の搬送方向を下方に変更するのは困難になる。被圧延材８の曲げ剛性が増大するからである。また、被圧延材８の強度が高くなったり厚さが厚くなったりするほど、ピンチロール１ａ，１ｂ、それに、マンドレル２の間に発生させることができる張力では十分でなくなる。このため、巻き緩みが生じたり、テレスコが生じたりする問題がある。
【００１５】
特に、被圧延材８の最尾端がピンチロール１ａ，１ｂを抜ける際には、尾端が跳ね上がることから、被圧延材８に作用する曲げモーメントや、付与される予歪は、いよいよ小さくなる。
【００１６】
特許文献１や特許文献２では、図６に示すように、一対のピンチロール１ａ，１ｂを複数対設置して張力発生を分担することで、結果的にピンチロールを一対しか設置しない場合よりも高い張力を確保しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平０７−２７５９３２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、被圧延材の強度が高くなったり厚さが厚くなったりするほど、被圧延材の曲げ剛性が増大することは先にも述べたが、例えば、常温での引張強さが400MPa以上で厚さが8mmを超えるような高強度極厚材ともなると、いよいよ曲げ剛性が大きくなり、図７に誇張して示すごとく、上下一対のピンチロールでは、もはや被圧延材を曲げきれず、張力も十分に確保できなくなって、巻き緩みが生じたりテレスコが生じたりする問題が顕在化してくる。
【００１９】
この点、特許文献１や特許文献２のように一対のピンチロールを複数対設置しても、顕著な改善は望めない。
【００２０】
本発明は、従来技術のかかる問題を解決するためになされたものであり、高強度極厚材であっても、巻き緩みが生じたりテレスコが生じたりするのを防止できる、熱間圧延ラインにおける巻取装置、熱間圧延における被圧延材の巻取方法、および、熱延金属帯の製造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】
【００２１】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
（１）搬送されてくる被圧延材を間に挿通させる一対のピンチロールと、
前記被圧延材の先端を巻き付けた状態で回転させることで、前記一対のピンチロールとの間で前記被圧延材に張力を作用させながら、前記被圧延材を尾端まで巻き取るマンドレルと、
前記被圧延材の先端が接近してくるのに先立って、前記マンドレルとの間に前記被圧延材の厚さ分の隙間をつくって前記マンドレルの周速と実質的に同じ周速で回転させておき、前記被圧延材の先端が挿通した後、前記被圧延材と接触することのない位置に退避するラッパーロールと、
前記被圧延材を前記一対のピンチロールの間から前記マンドレルの周方向に向け誘導するスロートガイドと、
を備えた熱間圧延ラインにおける巻取装置において、
前記一対のピンチロールが被圧延材を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させるガイドロールを、前記一対のピンチロールに付設した
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける巻取装置。
（２）熱間圧延され、搬送されてくる被圧延材を、一対のピンチロールの間に挿通させて被圧延材を曲げ、
前記被圧延材の先端を巻き付けたマンドレルを回転させることで巻き取る、熱間圧延における被圧延材の巻取方法において、
前記一対のピンチロールに付設したガイドロールを、前記被圧延材に当接させ、前記一対のピンチロールが被圧延材を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させながら、前記被圧延材を巻き取る
ことを特徴とする熱間圧延における被圧延材の巻取方法。
（３）（２）の方法を用いた熱延金属帯の製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高強度極厚材であっても、巻き緩みが生じたりテレスコが生じたりするのを防止できる、熱間圧延ラインにおける巻取装置、熱間圧延における被圧延材の巻取方法、および、熱延金属帯の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図２】本発明の別の実施の形態について説明するための線図
【図３】本発明の効果について説明するための線図
【図４】熱間圧延ラインの一例について説明するための線図
【図５】従来技術について説明するための線図
【図６】従来技術について説明するための線図
【図７】従来技術の問題について説明するための線図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一の本発明の実施の形態）図１に、第一の本発明の実施の形態の一例に係る熱間圧延ラインにおける巻取装置を示す。
【００２５】
図１に示す、第一の本発明の実施の形態の一例に係る熱間圧延ラインにおける巻取装置２４は、搬送されてくる被圧延材８を間に挿通させ、片側の中心に対してもう片側の中心が被圧延材８の搬送方向にオフセットした、一対のピンチロール１ａ，１ｂと、被圧延材８の先端を巻き付けた状態で回転させることで、一対のピンチロール１ａ，１ｂとの間で被圧延材８に張力を作用させながら、被圧延材８を尾端まで巻き取るマンドレル２と、被圧延材８の先端が接近してくるのに先立って、マンドレル２との間に被圧延材８の厚さ分の隙間をつくってマンドレル２の周速と実質的に同じ周速で回転させておき、被圧延材８の先端が挿通した後、被圧延材８と接触することのない位置に退避するラッパーロール３と、被圧延材８を一対のピンチロール１ａ，１ｂの間からマンドレル２の周方向に向け誘導するスロートガイド４と、を備えた、例えば、図４にて説明した、熱間圧延ライン１００などにおける巻取装置２４において、一対のピンチロール１ａ，１ｂが被圧延材８を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させるガイドロール５ａ，５ｂを、一対のピンチロール１ａ，１ｂに付設したことを特徴とする。
【００２６】
被圧延材８の最尾端がピンチロール１ａ，１ｂを抜ける際に、尾端が跳ね上がって、被圧延材８に作用する曲げモーメントや付与される予歪が小さくなるのを防止したい観点から、ガイドロール５ａ，５ｂとも、できるだけピンチロール１ａ，１ｂに接近させて設置するのが好ましく、ガイドロール５ａまたはガイドロール５ｂが被圧延材８と接触する位置から上側のピンチロール１ｂが被圧延材８と接触する位置までの距離ｄ１，ｄ２は1000mm以下とするのが望ましい。
【００２７】
（第二の本発明の実施の形態）以上説明した、第一の本発明の実施の形態の一例に係る熱間圧延ラインにおける巻取装置２４を用いれば、熱間圧延され、搬送されてくる被圧延材８を、一対のピンチロール１ａ，１ｂの間に挿通させて被圧延材８を、図１の例でいえば、下方に成分をもつような方向に曲げ、被圧延材８の先端を巻き付けたマンドレル２を回転させることで巻き取る、熱間圧延における被圧延材８の巻取方法において、一対のピンチロール１ａ、１ｂに付設したガイドロール５ａ，５ｂを、被圧延材８に当接させ、一対のピンチロール１ａ、１ｂが被圧延材８を曲げる曲げモーメントと同方向の、図１中に太線の矢印で示した方向の曲げモーメントを作用させながら、被圧延材８を巻き取るようにすることができる。
【００２８】
第二の本発明のような方法によれば、高強度極厚材であっても、巻き緩みが生じたりテレスコが生じたりするのを防止できる。
【００２９】
以上の通りであるが、本発明は、以上説明した実施の形態の一例に限られるものではない。例えば、図２（ａ）や図２（ｂ）に示したように、ガイドロール５ａ，５ｂのうちの片側だけを設置したような場合でも、本発明の目的を達することができる。
【００３０】
また、図１に示した本発明の実施の形態では、ピンチロール１ａ，１ｂは、片側の中心に対してもう片側の中心が被圧延材８の搬送方向にオフセットしているが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図６に示した複数対のピンチロールのうちの搬送方向Ａにみて上流側のピンチロールのように、片側の中心に対してもう片側の中心が被圧延材８の搬送方向にオフセットしていないピンチロールに本発明を適用したとしても、何らこれを妨げるべき事情はない。
【実施例】
【００３１】
下側のピンチロール１ａの直径が500mm、上側のピンチロール１ｂの直径が900mm、被圧延材８を巻き取る際のマンドレル２の直径が762mm、ラッパーロール３の直径が各370mmの場合であって、搬送されてくる、常温での引張強さが650MPaの厚さ10mmの鋼板を、500℃で、上下のピンチロール１ａ，１ｂの間に挿通させた際、被圧延材８の搬送方向を下方に成分を有する方向に変更することで、同鋼板の上面に付与される、被圧延材８の搬送方向Ａと同方向の予歪は、コイル状に巻き取られた被圧延材８の外径が2000mmに達した時点において、従来、図３（ａ）に示すごとく、0.33%（塑性歪はわずかに0.03%）しかない場合に、本発明の方法を適用してみる。
【００３２】
ガイドロール５ａまたはガイドロール５ｂが被圧延材８と接触する位置から上側のピンチロール１ｂが被圧延材８と接触する位置までの距離はともに800mmとして、幾何学的な理論上の被圧延材８の通過予定線（パスライン）まで被圧延材８を押し込み、上下一対のピンチロール１ａ，１ｂが被圧延材８を曲げる曲げモーメントと同方向の曲げモーメントを作用させると、図３（ｂ）に示すごとく、同予歪として1.96%（塑性歪は0.30%）を付与できるシミュレーション結果が得られる。
【００３３】
図３（ａ）、図３（ｂ）中、細い実線は全歪、太い実線は塑性歪を示す。図３（ａ）に示すごとく、従来の場合は、マンドレル２によって巻き取った後の弾性歪は、コイル状に巻き取られた被圧延材８の外径が2000mmに達した時点において、0.30%残っているが、図３（ｂ）に示すごとく、本発明を適用した場合は、0.20%しか残らず、その差の分だけ、巻き緩みとそれに伴うテレスコが生じにくくなる。
【符号の説明】
【００３４】
１ａ、１ｂ  ピンチロール
２  マンドレル
３  ラッパーロール
４  スロートガイド
５ａ，５ｂ  ガイドロール
７  テーブルロール
８  被圧延材
９  幅プレス
１０  加熱炉
１２  粗圧延機
１３  エッジャーロール
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  仕上圧延機
１９  ワークロール
１９Ａ  バックアップロール
２０  ルーパ
２１  仕上出側温度計
２２  仕上出側板厚計
２３  ランナウトテーブル
２４  コイラー
２５  コイラー入側温度計
２６  冷却設備
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  熱間圧延ライン
Ａ    搬送方向
【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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【図７】
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