(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係数の異なる複数の圧延液を予め用意する第１工程と、
被処理鋼板の圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに応じて、前記複数の圧延液のうち１つを選択する第２工程と、
前記第２工程で選択された前記圧延液を用いて前記被処理鋼板の調質圧延を行う第３工程と
を有し、
前記第１工程では、前記圧延液に含まれる１種の圧延油、水及び添加剤のうち、少なくとも前記添加剤の濃度が他の前記圧延液と異なるように、前記圧延液のそれぞれの前記添加剤の濃度を調整することにより、前記摩擦係数の異なる前記複数の圧延液を用意し、
前記圧延油は、天然油脂を除く成分を含有し、前記成分として、
炭素数が１６〜２０の脂肪酸及び２価ネオペンチル型アルコールからなり、且つ水酸基価が４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇであるエステルと、
動粘度が５〜１５ｍｍ２／ｓである精製炭化水素と、
ノニオン界面活性剤と
を含有し、
前記添加剤は、
炭素数が２〜６であるアルカノールアミンと、
脂肪族二塩基酸と
を含有することを特徴とする調質圧延方法。
【請求項２】
前記圧延液における前記圧延油の濃度は、前記水に対して０．００５〜１．０体積％であり、
前記圧延液における前記添加剤の濃度は、前記水に対して０．８体積％以下であり、
前記２価ネオペンチル型エステル、前記精製炭化水素及び前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記２価ネオペンチル型エステルの含有量は１３〜１８体積％、前記精製炭化水素の含有量は６８〜８１体積％、前記ノニオン系界面活性剤の含有量は６〜１４体積％であり、
前記アルカノールアミン及び前記脂肪族二塩基酸の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記アルカノールアミンの含有量は５８〜６３体積％、前記脂肪族二塩基酸の含有量は３７〜４２体積％である
ことを特徴とする請求項１に記載の調質圧延方法。
【請求項３】
前記被処理鋼板の調質圧延に使用された前記圧延液を回収して再利用する第４工程をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の調質圧延方法。
【請求項４】
前記被処理鋼板の圧下率は３〜１５％であり、前記被処理鋼板の板厚は０．１０〜０．４０ｍｍであり、前記被処理鋼板の調質圧延後の硬さとして、ＨＲ３０Ｔ硬さが４７〜７３であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の調質圧延方法。
【請求項５】
前記被処理鋼板の調質圧延後のＡ破断率が９０％以上であることを特徴とする請求項４に記載の調質圧延方法。
【請求項６】
被処理鋼板の調質圧延を行う圧延機に圧延液を供給する圧延液供給装置であって、
前記圧延液を貯留する複数の圧延液タンクと、
前記圧延液の原料である１種の圧延油、水及び添加剤を、前記複数の圧延液タンクのそれぞれに投入する原料投入装置と、
前記被処理鋼板の圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに応じて前記複数の圧延液タンクのうち１つを送液元タンクとして選択し、前記送液元タンクに貯留されている前記圧延液を前記圧延機へ送液する送液装置と
を備え、
前記圧延油は、天然油脂を除く成分を含有し、前記成分として、
炭素数が１６〜２０の脂肪酸及び２価ネオペンチル型アルコールからなり、且つ水酸基価が４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇであるエステルと、
動粘度が５〜１５ｍｍ２／ｓである精製炭化水素と、
ノニオン界面活性剤と
を含有し、
前記添加剤は、
炭素数が２〜６であるアルカノールアミンと、
脂肪族二塩基酸と
を含有し、
前記原料投入装置は、前記圧延液に含まれる前記原料のうち、少なくとも前記添加剤の濃度が他の前記圧延液と異なるように、前記圧延液タンクのそれぞれに対する前記各原料の投入量を制御することにより、摩擦係数の異なる前記圧延液を前記圧延液タンクのそれぞれに貯留させることを特徴とする圧延液供給装置。
【請求項７】
前記圧延液における前記圧延油の濃度は、前記水に対して０．００５〜１．０体積％であり、
前記圧延液における前記添加剤の濃度は、前記水に対して０．８体積％以下であり、
前記２価ネオペンチル型エステル、前記精製炭化水素及び前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記２価ネオペンチル型エステルの含有量は１３〜１８体積％、前記精製炭化水素の含有量は６８〜８１体積％、前記ノニオン系界面活性剤の含有量は６〜１４体積％であり、
前記アルカノールアミン及び前記脂肪族二塩基酸の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記アルカノールアミンの含有量は５８〜６３体積％、前記脂肪族二塩基酸の含有量は３７〜４２体積％である
ことを特徴とする請求項６に記載の圧延液供給装置。
【請求項８】
前記圧延機から前記被処理鋼板の調質圧延に使用された前記圧延液を回収し、回収した前記圧延液を前記送液元タンクに戻す回収装置をさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載の圧延液供給装置。
【請求項９】
被処理鋼板の調質圧延を行う圧延機と、
前記圧延機に圧延液を供給する請求項６〜８のいずれか一項に記載の圧延液供給装置と
を備えることを特徴とする調質圧延設備。
【請求項１０】
前記圧延機は、前記被処理鋼板と接触する圧延ロールを備え、
前記圧延ロールの直径が３００〜６５０ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の調質圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調質圧延方法、圧延液供給装置及び調質圧延設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水と圧延油との混合液であるエマルジョン型圧延液を用いて被処理鋼板の調質圧延を行う湿式調質圧延方法が知られている。この湿式調質圧延方法によれば、約４％以上の圧下率で被処理鋼板の調質圧延（いわゆるＨＲＴ：Heavy Reduction Temper）を行うことが可能である。そのため、例えば缶用のブリキ原板を製造する場合、調質圧延時の圧下率を制御することにより、同一成分系を有する一枚の被処理鋼板（例えば焼鈍済みの冷延鋼板）から、テンパー度（硬さ）の異なる複数種のブリキ原板を製造することが可能となる。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、水、圧延油及び防錆剤を含有するエマルジョン型圧延液を用いて被処理鋼板（焼鈍済みの冷延鋼板）の調質圧延を行うことにより、優れた防錆性を有するブリキ原板を製造する技術が開示されている。また、下記特許文献１に開示された技術では、エマルジョン型圧延液に含まれる圧延油の濃度を調整することにより、ＨＲＴ圧延時の圧下率に適したエマルジョン型圧延液と、２ＣＲ圧延時の圧下率に適したエマルジョン型圧延液とを得ている。
【０００４】
上記のように、従来では、エマルジョン型圧延液に含まれる圧延油の濃度を調整することにより、調質圧延時の圧下率に適したエマルジョン型圧延液を得ていた。言い換えれば、従来では、エマルジョン型圧延液の摩擦係数が調質圧延時の圧下率に適した値となるように、エマルジョン型圧延液に含まれる圧延油の濃度を調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、単一のブリキ原板製造ラインにおいて、単一成分を有する一枚の被処理鋼板（例えば焼鈍済みの冷延鋼板）から、テンパー度の異なる複数種のブリキ原板を製造することが要求されている。そのため、ブリキ原板の種類の数が増えるほど、調質圧延時の圧下率の制御範囲（つまり、エマルジョン型圧延液の摩擦係数の調整範囲）が拡大する。このような圧下率の制御範囲の拡大に対して、単一種の圧延油の濃度調整だけで対応することは困難である。
【０００７】
エマルジョン型圧延液の摩擦係数を調整する他の方法として、圧延油の種類を変更することが挙げられる。しかしながら、この方法を採用する場合、種類の異なる圧延油同士の混合に起因するコンタミネーションの発生を防止するために、製造ラインを一旦停止させた後、圧延油を交換する前に、圧延機と圧延油の輸送配管などを洗浄する必要がある。その結果、能率の低下を招くという問題が生じる。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、製造ラインを停止させることなく、被処理鋼板の圧下率の変化に応じて最適な調質圧延を連続的に行うことが可能な調質圧延方法、圧延液供給装置及び調質圧延設備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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために、以下の手段を採用する
（１）本発明の一態様に係る調質圧延方法は、摩擦係数の異なる複数の圧延液を予め用意する第１工程と、被処理鋼板の圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに応じて、前記複数の圧延液のうち１つを選択する第２工程と、前記第２工程で選択された前記圧延液を用いて前記被処理鋼板の調質圧延を行う第３工程とを有し、前記第１工程では、前記圧延液に含まれる１種の圧延油、水及び添加剤のうち、少なくとも前記添加剤の濃度が他の前記圧延液と異なるように、前記圧延液のそれぞれの前記添加剤の濃度を調整することにより、前記摩擦係数の異なる前記複数の圧延液を用意する。前記圧延油は、天然油脂を除く成分を含有し、前記成分として、炭素数が１６〜２０の脂肪酸及び２価ネオペンチル型アルコールからなり、且つ水酸基価が４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇであるエステルと、動粘度が５〜１５ｍｍ２／ｓである精製炭化水素と、ノニオン界面活性剤とを含有する。前記添加剤は、炭素数が２〜６であるアルカノールアミンと、脂肪族二塩基酸とを含有する。上記の被処理鋼板の調質圧延を行う第３工程において、被処理鋼板と接触する圧延ロールのロール径は、例えば直径３００〜６５０ｍｍとする。
【００１０】
（２）上記（１）に記載の調質圧延方法において、前記圧延液における前記圧延油の濃度が、前記水に対して０．００５〜１．０体積％であり、前記圧延液における前記添加剤の濃度が、前記水に対して０．８体積％以下であり、前記２価ネオペンチル型エステル、前記精製炭化水素及び前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記２価ネオペンチル型エステルの含有量が１３〜１８体積％、前記精製炭化水素の含有量が６８〜８１体積％、前記ノニオン系界面活性剤の含有量が６〜１４体積％であり、前記アルカノールアミン及び前記脂肪族二塩基酸の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記アルカノールアミンの含有量が５８〜６３体積％、前記脂肪族二塩基酸の含有量が３７〜４２体積％であってもよい。
【００１１】
（３）上記（１）または（２）のいずれか一項に記載の調質圧延方法が、前記被処理鋼板の調質圧延に使用された前記圧延液を回収して再利用する第４工程をさらに有していてもよい。
【００１２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の調質圧延方法において、前記被処理鋼板の圧下率が３〜１５％であり、前記被処理鋼板の板厚が０．１０〜０．４０ｍｍであり、前記被処理鋼板の調質圧延後の硬さとして、ＨＲ３０Ｔ硬さが４７〜７３であってもよい。
【００１３】
（５）上記（４）に記載の調質圧延方法において、前記被処理鋼板の調質圧延後のＡ破断率が９０％以上であってもよい。
【００１４】
（６）本発明の一態様に係る圧延液供給装置は、被処理鋼板の調質圧延を行う圧延機に圧延液を供給する圧延液供給装置であって、前記圧延液を貯留する複数の圧延液タンクと、前記圧延液の原料である１種の圧延油、水及び添加剤を、前記複数の圧延液タンクのそれぞれに投入する原料投入装置と、前記被処理鋼板の圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに応じて前記複数の圧延液タンクのうち１つを送液元タンクとして選択し、前記送液元タンクに貯留されている前記圧延液を前記圧延機へ送液する送液装置とを備える。前記圧延油は、天然油脂を除く成分を含有し、前記成分として、炭素数が１６〜２０の脂肪酸及び２価ネオペンチル型アルコールからなり、且つ水酸基価が４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇであるエステルと、動粘度が５〜１５ｍｍ２／ｓである精製炭化水素と、ノニオン界面活性剤とを含有する。前記添加剤は、炭素数が２〜６であるアルカノールアミンと、脂肪族二塩基酸とを含有する。前記原料投入装置は、前記圧延液に含まれる前記原料のうち、少なくとも前記添加剤の濃度が他の前記圧延液と異なるように、前記圧延液タンクのそれぞれに対する前記各原料の投入量を制御することにより、摩擦係数の異なる前記圧延液を前記圧延液タンクのそれぞれに貯留させる。
【００１５】
（７）上記（６）に記載の圧延液供給装置において、前記圧延液における前記圧延油の濃度が、前記水に対して０．００５〜１．０体積％であり、前記圧延液における前記添加剤の濃度が、前記水に対して０．８体積％以下であり、前記２価ネオペンチル型エステル、前記精製炭化水素及び前記ノニオン系界面活性剤の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記２価ネオペンチル型エステルの含有量が１３〜１８体積％、前記精製炭化水素の含有量が６８〜８１体積％、前記ノニオン系界面活性剤の含有量が６〜１４体積％であり、前記アルカノールアミン及び前記脂肪族二塩基酸の合計含有量を１００体積％と定義したとき、前記アルカノールアミンの含有量が５８〜６３体積％、前記脂肪族二塩基酸の含有量が３７〜４２体積％であってもよい。
【００１６】
（８）上記（６）または（７）のいずれか一項に記載の圧延液供給装置が、前記圧延機から前記被処理鋼板の調質圧延に使用された前記圧延液を回収し、回収した前記圧延液を前記送液元タンクに戻す回収装置をさらに備えていてもよい。
【００１７】
（９）本発明の一態様に係る調質圧延設備は、被処理鋼板の調質圧延を行う圧延機と、前記圧延機に圧延液を供給する上記（６）〜（８）のいずれか一項に記載の圧延液供給装置とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製造ラインを停止させることなく、被処理鋼板の圧下率の変化に応じて最適な調質圧延を連続的に行うことが可能である。その結果、製造効率の低下を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る循環式調質圧延設備１の構成を示す図である。
【図２】添加剤を含有しない圧延液について、圧延油の濃度と圧延液の摩擦係数との関係を検証した結果を示す図である。
【図３】添加剤を含有する圧延液について、圧延油の濃度を０．０２％一定とした条件下で、添加剤の濃度と圧延液の摩擦係数との関係を検証した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態における循環式の調質圧延設備１の概略構成図である。この調質圧延設備１は、例えば、焼鈍済みの冷延鋼板（錫めっき用鋼板や亜鉛めっき用鋼板）等の、０．１０ｍｍ〜０．４ｍｍの板厚を有する被処理鋼板Ｗを、３．０〜１５．０％の圧下率で調質圧延（ＨＲＴ圧延）することにより、同一成分系を有する一枚の被処理鋼板Ｗからテンパー度の異なる複数種のブリキ原板を製造する。
【００２１】
以下では、調質圧延設備１の構成を説明する前に、被処理鋼板Ｗの詳細について説明する。
製鋼工場の転炉、電気炉など通常の溶解炉で溶製された溶鋼を連続鋳造することでスラブが得られる。連続鋳造後、すぐにスラブの熱間圧延を行うＤＲ圧延を採用してもよい。あるいは、スラブを一旦冷却して熱延加熱炉で再加熱した後にスラブの熱間圧延を行うＣＣＲ圧延を採用してもよい。ＣＣＲ圧延を採用する場合、スラブの再加熱温度は１１００℃以上が必要である。この温度ならばスラブ中の固溶Ｎ量が３０ｐｐｍ以上となるので、炭化物の析出が抑えられる。
【００２２】
スラブの成分は、質量％で、Ｃ：０．０００５〜０．０６％、Ｓｉ：０．００１〜０．０３％、Ｍｎ：０．０５〜０．６％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ｓ：０．００３〜０．０２％、トータルＡｌ：０．０１〜０．０５％、Ｎ：０．００２〜０．０１３％を含有し、残部として鉄及び不純物を含有する。
【００２３】
特に、Ｎの添加によって炭化物の析出が抑えられる。また、Ｎは固溶Ｎを増やすために重要な成分要素である。また、スラブの成分が、質量％で、Ｔｉ：０．０１〜０．０４％と、Ｂ：０．００１〜０．００５％との少なくとも１種をさらに含有していてもよい。Ｔｉ及びＢの少なくとも１種をスラブに加えることにより、安定的なＨＲＴ圧延に有用な、固溶Ｃおよび固溶Ｎを含まない極低炭素アルミキルド鋼板（以下、ＩＦ鋼板）を得ることができる。以下にスラブ成分を限定した理由を述べる。
【００２４】
＜Ｃ：０．０００５〜０．０６％＞
Ｃ含有量の下限は、固溶Ｃがほとんど存在しない０．０００５％とする。固溶Ｃが微量で炭化物がなくとも安定的なＨＲＴ圧延を実施できる好ましいＣ含有量の下限は０．０００５％であり、より好ましいＣ含有量の下限は０．００５％である。一方、Ｃ含有量が多いほど、熱延処理、連続焼鈍処理及び過時効処理を実施した場合に、炭化物の析出量が多くなる。その結果、ＨＲＴ圧延が不安定となるので、Ｃ含有量の上限は０．０６％とする。好ましいＣ含有量の上限は０．０４％であり、より好ましいＣ含有量の上限は０．０２％である。
【００２５】
＜Ｓｉ：０．００１〜０．０３％＞
Ｓｉは鋼板製造工程の熱処理によって鋼板表面に濃化して圧延性とメッキ性を低下させるので、Ｓｉ含有量は少ないほど好ましいが、溶製コスト上昇を抑えるために、Ｓｉ含有量の下限を０．００１％とする。Ｓｉ含有量の上限は０．０３％としたが、Ｓｉ含有量の増加による悪影響を考慮すれば、Ｓｉ含有量の上限は０．０２％が好ましく、０．０１％がより好ましい。
【００２６】
＜Ｍｎ：０．０５〜０．６％＞
Ｍｎは不可避的に混入するＳが誘発する熱延時の割れを防止するために添加する。鋼板に割れが生じれば圧延ロール疵や板破断などＨＲＴを含む圧延作業に悪影響を与える。ＭｎとＳとの化合物であるＭｎＳを析出させれば熱延割れが生じない。以下で説明するように、Ｓ含有量の上限は０．０２％であるので、ＭｎＳを析出させることでＳを無害化するために必要なＭｎ含有量が下限となる。Ｓの無害化に必要なＭｎ含有量の下限は０．０５％であるが、好ましくは０．１５％であり、より好ましくは０．３％である。割れ疵対策の観点から、Ｍｎ含有量の上限は０．６％である。この数値は、ＡＳＴＭ規格で規定されたブリキのＭｎ含有量の上限に一致する。
【００２７】
＜Ｐ：０．００５〜０．０２５％＞
Ｐは結晶組織を強化し、かつ結晶粒界に偏析して鋼板強度を上げ、延性を劣化させる。ＰはＨＲＴを含む圧延作業においては板破断の一因になる強化元素であるので、Ｐ含有量は少ないことが好ましい。溶製コスト上昇を伴わない好ましいＰ含有量の下限は０．００５％である。一方、Ｐ含有量が多いほど、圧延作業が困難になると共に鋼板耐食性を劣化させるので、Ｐ含有量の上限を０．０２５％とする。これらＰの悪影響を減じるためには、Ｐ含有量の上限を０．０２％とすることが好ましく、０．０１５％とすることがより好ましい。この０．０１５％という数値は、ＡＳＴＭ規格で規定された高耐食性ブリキ（Ｔｙｐｅ−Ｌ）のＰ含有量の上限に一致する。
【００２８】
＜Ｓ：０．００３〜０．０２％＞
上記のように、Ｓは熱延時に発生する割れの原因となるので、Ｓ含有量の上限をＭｎ含有量の下限（０．０５％）より低い０．０２％とする。Ｓの悪影響を減じるためには、Ｓ含有量の上限は０．０２％が好ましく、０．０１％がより好ましい。Ｓ含有量を０．００３％未満にすると、特殊な溶製を必要とし溶製コスト上昇を招くので、Ｓ含有量の下限は０．００３％である。
【００２９】
＜トータルＡｌ：０．０１〜０．０５％＞
Ａｌ含有量は、後述するＮ含有量に関連して少ないほどよい。すなわち、製鋼において脱酸剤として溶鋼に添加されスラグとして除かれる量に初期添加量を制限することが極めて望ましい。そのため、Ａｌ含有量の下限は０．０１％とする。一方、Ａｌ含有量が０．０５％を超えると、熱延コイル中にｓｏｌ．Ａｌが偏在することに起因して窒化物析出に偏りが生じる。その結果、炭化物析出抑制に働く固溶Ｎ量がばらつき、ＨＲＴ圧延が不安定になるので、Ａｌ含有量の上限を０．０５％とする。未脱酸の回避とＨＲＴ圧延の安定化を両立するためには、Ａｌ含有量の上限は０．０３％が好ましく、固溶Ｎ量のばらつきを抑制するためには、Ａｌ含有量の上限は０．０２％が好ましい。
【００３０】
＜Ｎ：０．００２〜０．０１３％＞
Ｎは炭化物析出を抑え、ＨＲＴ圧延の安定化を実現する成分要素である。鋼中での存在形態は窒化物より固溶Ｎであることが好ましく、固溶Ｎ量が多いほど炭化物の析出が抑制される。炭化物析出の抑制効果を得るために、Ｎ含有量の下限は０．００２％である。一方、Ｎを過剰に添加すると、固溶Ｎの形態でＮ時効を介して材質ばらつきが発生するので、Ｎ含有量の上限を０．０１３％とする。Ｎ含有量の好ましい上限は０．０１％であり、より好ましい上限は０．００７％である。
【００３１】
＜Ｔｉ：０．０１〜０．０４％およびＢ：０．００１〜０．００５％＞
ＴｉおよびＢは炭化物及び窒化物の生成を促進する元素である。Ｔｉ及びＢを添加すると、ＴｉＮ、ＴｉＣ及びＢＮなどが析出されるので、固溶Ｃ及び固溶Ｎの量が大幅に削減される。Ｔｉ含有量が０．０１％以上の場合に、炭化物及び窒化物の生成が強く促進される。そのため、固溶Ｃ及び固溶Ｎの量をゼロにするためには、Ｔｉ含有量の下限を０．０１％とする。Ｔｉ含有量の下限は０．０１５％が好ましく、０．０３％がより好ましい。一方、Ｂ含有量が０．００１％以上の場合に、炭化物及び窒化物の生成が強く促進される。そのため、固溶Ｃ及び固溶Ｎの量をゼロにするためには、Ｂ含有量の下限を０．００１％とする。Ｂ含有量の下限は０．００１５％が好ましく、０．００３％がより好ましい。Ｔｉ及びＢを過剰に添加しても、炭化物及び窒化物の生成量が飽和するだけで特別な問題は発生しないが、材料コストの上昇を回避するために、Ｔｉ含有量の上限を０．０４％、Ｂ含有量の上限を０．００５％とする。
【００３２】
＜上記以外の元素＞
スラブが、上記の主要元素以外に、公知の表面処理用鋼板及びブリキ原板に一般的に含まれる成分元素を含有していても良い。例えば、スラブが、質量％で、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．２０％以下、Ｎｉ：０．１５％以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｃａ：０．０１％以下、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖなどの１種または２種以上を０．３％以下、をさらに含有していてもよい。
【００３３】
上記のような成分を有するスラブが熱間圧延される。熱間圧延工程における仕上げ圧延出口温度はＡｒ３変態点以上（例えば８３０〜９３０℃）である。仕上げ圧延出口温度がＡｒ３点未満の場合、スラブが熱間圧延されることで得られる熱延鋼板の組織の一部が、熱延鋼板の長手方向及び幅方向の両方において不均一化する。特に、熱延鋼板の表層又は端部の結晶粒が粗大化すると、冷間圧延工程及びＨＲＴ圧延工程（調質圧延工程）で圧延安定性が低下するので、仕上げ圧延出口温度の下限を８３０℃とする。仕上げ圧延出口温度の好ましい下限は８４５℃であり、より好ましい下限は８６０℃である。仕上げ圧延出口温度の上限９３０℃はスケール疵の抑制によって決まる。仕上げ圧延出口温度が高温になるほど、スケール疵がブリキ原板に残りやすいので、仕上げ圧延出口温度の好ましい上限は８９０℃であり、より好ましい上限は８７０℃である。
【００３４】
上記のように、スラブが熱間圧延されることで得られる熱延鋼板は、コイル状に巻き取られる。巻取り温度は５００〜７００℃である。巻取り温度に依存して、熱延鋼板における炭化物の析出量が増減する。巻取り温度が５００℃未満の場合、熱延鋼板に微細な炭化物が多く析出する。その結果、過時効処理のない連続焼鈍が実施されても固溶Ｃ量が減少して、ＨＲＴ圧延が不安定となるので、巻取り温度の下限を５００℃とする。巻取り温度の好ましい下限は５５０℃であり、より好ましい下限は６００℃である。一方、巻取り温度が７００℃超の場合、熱延鋼板における炭化物の析出量は少ない。しかしながら、粗大な炭化物が圧延の破断起点となって冷間圧延作業を阻害する懸念があるので、巻取り温度の上限を７００℃とする。巻取り温度の好ましい上限は６７０℃であり、より好ましい上限は６５０℃である。
【００３５】
上記のような巻取り温度下でコイル状に巻き取られた熱延鋼板は、酸洗された後、一次圧延率８５〜９５％で冷間圧延される。熱延鋼板が冷間圧延されることで得られる冷延鋼板は、再結晶温度以上の６００〜７４０℃で１５〜６０秒間、連続的に焼鈍される。焼鈍温度が６００℃未満の場合、冷延鋼板に再結晶不足となる部分が多数発生する。その結果、冷延鋼板の強度にばらつきが生じて、ＨＲＴ圧延が不安定となるので、焼鈍温度の下限は６００℃とする。焼鈍温度の好ましい下限は６３０℃であり、より好ましい下限は６６０℃である。一方、焼鈍温度が７４０℃超の場合、炉内において冷延鋼板の軟化が著しくなり、炉内絞りや板破断が頻発するので、焼鈍温度の上限を７４０℃とする。焼鈍温度の好ましい上限は７２０℃であり、より好ましい上限は６９０℃である。再結晶不足を回避するために、均熱時間を１５〜６０秒とした。均熱時間の上限が６０秒超の場合、生産性が低下する。均熱時間の好ましい上限は４５秒であり、より好ましい上限は２５秒である。
【００３６】
焼鈍済みの冷延鋼板は、その表面温度が焼鈍温度（６００〜７４０℃）から室温になるまで冷却される。この冷却過程において、冷延鋼板の表面温度が過時効処理温度に相当する５００℃から３００℃になるまでの冷却時間は短いことが望ましい。この冷却時間が３０秒以下であれば、結晶粒内への固溶Ｃ析出が抑えられる。この冷却時間は２０秒以下が好ましく、１０秒以下がより好ましい。
【００３７】
本実施形態では、上記のようなプロセスで得られた冷延鋼板が被処理鋼板Ｗとして用いられる。本実施形態に係る調質圧延設備１は、板厚０．１０〜０．４０ｍｍの被処理鋼板Ｗを、３．０〜１５．０％の圧下率で調質圧延（ＨＲＴ圧延）することにより、上記成分を有する一枚の被処理鋼板Ｗからテンパー度の異なる複数種のブリキ原板（例えばＨＲ３０Ｔ硬さが４７〜７３であり、Ａ破断率が９０％以上であるブリキ原板）を製造する。
【００３８】
既に述べたように、圧下率の制御範囲（つまり、エマルジョン型圧延液の摩擦係数の調整範囲）の拡大に対して、単一種の圧延油の濃度調整だけで対応することは困難である。また、圧延油の種類を変更する方法を採用する場合、種類の異なる圧延油同士の混合に起因するコンタミネーションの発生を防止するために、製造ラインを一旦停止させた後、圧延油を交換する前に、圧延機と圧延油の輸送配管などを洗浄する必要がある。その結果、能率の低下を招くという問題が生じる。
【００３９】
本実施形態に係る調質圧延設備１では、エマルジョン型圧延液に含まれる圧延油の種類を替えることなく、エマルジョン型圧延液に含まれる添加剤の濃度調整によって、エマルジョン型圧延液の摩擦係数を圧下率に適した値に調整する。このような調質圧延設備１は、単一種の圧延油の濃度調整と比較して、特定の成分を有する添加剤の濃度調整の方が、エマルジョン型圧延液の摩擦係数を広範囲に調整できる（すなわち、広範囲な圧下率に対応できる）という知見に基づくものである。
【００４０】
以下、本実施形態に係る調質圧延設備１の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る調質圧延設備１は、エマルジョン型圧延液（以下、圧延液と略す）を用いて湿式調質圧延を行う圧延機１０と、この圧延機１０に圧延液を供給する圧延液供給装置２０とを備えている。
【００４１】
圧延機１０は、例えば４段式圧延機であり、被処理鋼板Ｗを挟んで対向配置された一対のワークロール１１及び１２と、これらワークロール１１及び１２を挟んで対向配置された一対のバックアップロール１３及び１４とを備えている。また、この圧延機１０は、圧延液供給装置２０から供給される圧延液を、被処理鋼板Ｗに向けて噴射する圧延液噴射装置１５を備えている。圧延液噴射装置１５から圧延液が噴射されながら、ワークロール１１と１２との間隙に被処理鋼板Ｗが送り込まれることにより、被処理鋼板Ｗの調質圧延が行われる。なお、圧延機１０は、図示略の圧延制御装置によって制御されている。ワークロール１１及び１２は、被処理鋼板Ｗと接触する圧延ロールである。これらワークロール１１及び１２の直径は、例えば３００〜６５０ｍｍである。
【００４２】
圧延液供給装置２０は、圧延液を圧延機１０（詳細には圧延液噴射装置１５）に供給する装置であり、圧延液を貯留する３つのタンク（第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０）と、原料投入装置６０と、送液装置７０と、回収装置８０とを備えている。
【００４３】
第１圧延液タンク３０は、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０に貯留される圧延液とは異なる摩擦係数を有する圧延液（以下、圧延液Ｘ）を貯留するタンクである。第２圧延液タンク４０は、第１圧延液タンク３０及び第３圧延液タンク５０に貯留される圧延液とは異なる摩擦係数を有する圧延液（以下、圧延液Ｙ）を貯留するタンクである。第３圧延液タンク５０は、第１圧延液タンク３０及び第２圧延液タンク４０に貯留される圧延液とは異なる摩擦係数を有する圧延液（以下、圧延液Ｚ）を貯留するタンクである。
なお、以下の説明において、圧延液を圧延液Ｘ、圧延液Ｙ及び圧延液Ｚと区別する必要がない場合には、圧延液という用語に符号を付記しない。
【００４４】
原料投入装置６０は、圧延液の原料である、１種の圧延油、水及び２種の添加剤を、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のそれぞれに投入する。この原料投入装置６０は、圧延液に含まれる原料のうち、少なくとも添加剤の濃度が他の圧延液と異なるように、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のそれぞれに対する各原料の投入量を制御することにより、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺを第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のそれぞれに貯留させる。
なお、本実施形態において、添加剤の濃度調整には、添加剤の濃度をゼロにする（すなわち、添加剤の投入量をゼロにする）ことも含まれる。
【００４５】
圧延油は、天然油脂を除く成分を含有する。すなわち、本実施形態における圧延油は、天然油脂を含有しない。圧延油は、天然油脂を除く成分として、２価ネオペンチル型アルコールから選ばれる１種と、炭素数１６〜２０の脂肪酸から選ばれる１種とからなり、且つ４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有するエステル（２価ネオペンチル型エステル）を含有する。また、圧延油は、天然油脂を除く成分として、２価ネオペンチル型エステルに加えて、動粘度が５〜１５ｍｍ２／ｓである精製炭化水素と、ノニオン界面活性剤とをさらに含有する。
【００４６】
２価ネオペンチル型エステルは、天然油脂と異なり、アルコール部分が２価ネオペンチル型アルコールとなっている。そのため、２価ネオペンチル型エステルは、立体的に嵩高く酸化劣化による重合や加水分解を受けにくいので、表面品質が重要な湿式調質圧延には最適である。
一方、天然油脂は、一般にトリグリセライドの構造を有しているため、その構造に起因して、圧延中の加工熱や発生鉄粉等により酸化劣化による重合や加水分解を受けやすく、高分子生成物、脂肪酸及び脂肪酸セッケンなどの粘着性汚れを形成しやすい。従って、天然油脂は、表面品質が重要な湿式調質圧延には不適当であるため、本実施形態では、圧延油の組成成分として天然油脂を使用しない。なお、天然油脂とは、天然に存在する動植物から得られる油脂またはそれらを精製することで得られる油脂を指す。例えば、天然油脂として、牛脂、豚脂、鯨油、鮫油、パーム油、精製パーム油、ナタネ油、ひまし油、米油などが挙げられる。
【００４７】
２価ネオペンチル型アルコールとしては、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,2-エチルメチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジプロピル-1,3-プロパンジオール、2,2-メチルプロピル-1,3-プロパンジオール、2,2-エチルプロピル-1,3-プロパンジオールから選ばれる１種が挙げられる。表面欠陥防止および圧延性向上の観点から、２価ネオペンチル型アルコールとして、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールを選択することが好ましい。
【００４８】
脂肪酸としては、炭素数が１６〜２０の飽和脂肪酸、またはモノエン系不飽和脂肪酸が挙げられる。より具体的には、脂肪酸として、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リシノール酸、アラキジン酸から選ばれる１種が挙げられる。表面欠陥防止および圧延性向上の観点から、脂肪酸としてステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸から１種を選択することが好ましい。
【００４９】
２価ネオペンチル型エステルは、表面欠陥防止の観点から、４５〜５５ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有することが好ましい。水酸基価が４５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合、未反応水酸基が多くなるので、圧延油の潤滑性が不足する。水酸基価が５５ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合、エステル反応が過剰に進んでしまうので、圧延油の潤滑性が過剰となり、適切な摩擦係数が得られない。なお、ケン化価および水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０の規定に従って、中和滴定法で測定された値である。
【００５０】
湿式調質圧延において、表面欠陥防止および圧延性向上の観点から、２価ネオペンチル型エステルが圧延油の成分として適切である。しかしながら、圧延油の成分が２価ネオペンチル型エステルだけの場合、圧延油の潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。そこで、精製炭化水素を２価ネオペンチル型エステルと共に圧延油に配合することにより、圧延油の摩擦係数を最適範囲に導くことができる。
【００５１】
精製炭化水素としては、ナフテン系炭化水素およびパラフィン系炭化水素から選ばれる１種が挙げられるが、潤滑性向上の観点から、精製炭化水素としてパラフィン系炭化水素を選択することが好ましい。精製炭化水素の動粘度は、５〜１５ｍｍ２／ｓであることが好ましい。精製炭化水素の動粘度が５ｍｍ２／ｓ未満の場合、圧延油の摩擦係数が高くなりすぎて潤滑性が不足する。精製炭化水素の動粘度が１５ｍｍ２／ｓを超える場合、潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。なお、精製炭化水素の動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３の規定に従って測定された値である。
【００５２】
ノニオン系界面活性剤としては、圧延液の安定性向上の観点から、エーテル系非イオン界面活性剤、及びエステル系非イオン界面活性剤から選ばれる１種以上が挙げられる。より具体的には、ノニオン系界面活性剤として、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリエチレングリコールラウリン酸エステル、ポリエチレングリコールオレイン酸エステル、及びポリエチレングリコールステアリン酸エステルから選ばれる1種以上が挙げられる。
【００５３】
水としては、防錆性向上および表面処理性向上の観点から、導電率が５μＳ／ｃｍ未満のイオン交換水が好適である。水の導電率が５μＳ／ｃｍ以上の場合、圧延液に含まれる無機物が局所電極を形成することに起因して、被処理鋼板Ｗの調質圧延によって得られるブリキ原板に腐食等の表面処理不良が生じる。なお、水の導電率は、堀場製作所製ＥＳ−５１を用いて測定された値である。
【００５４】
調質圧延の安定性及びブリキ原板の洗浄性を考慮すると、水に対する圧延油の濃度は、０．００５〜１．０体積％（以下、％）であることが好ましい。圧延油の濃度が０．００５％未満の場合、圧延液の摩擦係数の変化が大きくなるので、調質圧延が不安定となる。圧延油の濃度が１．０％超の場合、圧延グリップ力が弱まるので、スリップが発生する。また、圧延油の濃度が高くなるほど、ブリキ原板の洗浄性が劣化する。従って、圧延油の濃度は、０．００５〜０．１％であることが好ましく、０．００５〜０．０３％であることがより好ましい。なお、圧延油の濃度（体積パーセント濃度）は、圧延液に含まれる２価ネオペンチル型エステル、精製炭化水素及びノニオン系界面活性剤の合計体積（単位はリットル）を、圧延液の総体積（単位はリットル）で除算して得られる値である。
【００５５】
添加剤は、炭素数２〜６のアルカノールアミン及び脂肪族二塩基酸を含有する。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びトリエタノールアミンから選ばれる１種以上が挙げられる。脂肪族二塩基酸としては、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、及びトリデカン二酸から選ばれる１種以上が挙げられる。脂肪族二塩基酸の炭素数は、８〜１６であることが好ましい。
【００５６】
アルカノールアミン及び脂肪族二塩基酸を添加剤の成分とすることにより、被処理鋼板Ｗの調質圧延によって得られるブリキ原板の表面の防錆性を向上させることができる。また、圧延機１０におけるワークロール１１及び１２と被処理鋼板Ｗのバイトとの間における冷間圧延油を適度に剥離させることができる。そして、アルカノールアミン及び脂肪族二塩基酸を含有する添加剤の濃度調整によって、圧延液の摩擦係数を最適範囲に導くことができる。
【００５７】
水に対する添加剤の濃度は、０．８体積％（以下、％）以下であることが好ましい。添加剤の濃度が０．８％を超える場合、圧延液の摩擦係数の変化量が飽和してしまうので、経済的ではない。また、添加剤の濃度が高くなるほど、圧延液の摩擦係数の変化量は小さくなる。従って、添加剤の濃度は、０．０１〜０．８％であることが好ましく、０．２〜０．７％であることがより好ましい。なお、添加剤の濃度（体積パーセント濃度）は、圧延液に含まれるアルカノールアミン及び脂肪族二塩基酸の合計体積（単位はリットル）を、圧延液の総体積（単位はリットル）で除算して得られる値である。
【００５８】
圧延液中における圧延油としては、２価ネオペンチル型エステル、精製炭化水素及びノニオン系界面活性剤の合計含有量を１００体積％と定義したとき、２価ネオペンチル型エステルの含有量は１３〜１８体積％、精製炭化水素の含有量は６８〜８１体積％、ノニオン系界面活性剤の含有量は６〜１４体積％であることが好ましい。圧延液中の添加剤としては、アルカノールアミン及び脂肪族二塩基酸の合計含有量を１００体積％と定義したとき、アルカノールアミンの含有量は５８〜６３体積％、脂肪族二塩基酸の含有量は３７〜４２体積％であることが好ましい。
【００５９】
２価ネオペンチル型エステルの含有量が１３体積％未満の場合、圧延液の摩擦係数が高くなりすぎて潤滑性が不足する。２価ネオペンチル型エステルの含有量が１８体積％を超える場合、潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。
精製炭化水素の含有量が６８体積％未満の場合、潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。精製炭化水素の含有量が８１体積％を超える場合、圧延液の摩擦係数が高くなりすぎて潤滑性が不足する。
ノニオン系界面活性剤の含有量が６体積％未満の場合、安定した圧延液が得られない。ノニオン系界面活性剤の含有量が１４体積％を超える場合、圧延液が激しく泡立つので、操作性が悪くなる。
アルカノールアミンの含有量が５８体積％未満の場合、潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。アルカノールアミンの含有量が６３体積％を超える場合、圧延液の油分剥離が過剰になることに起因して、ブリキ原板に錆が発生する。
脂肪族二塩基酸の含有量が３７体積％未満の場合、圧延液の油分剥離が過剰になることに起因して、ブリキ原板に錆が発生する。脂肪族二塩基酸の含有量が４２体積％を超える場合、潤滑性が過剰となるので、適切な摩擦係数が得られない。
【００６０】
図２は、添加剤を含有しない圧延液について、圧延油の濃度と圧延液の摩擦係数との関係を検証した結果を示す図である。図３は、添加剤を含有する圧延液について、圧延油の濃度を０．０２％一定とした条件下で、添加剤の濃度と圧延液の摩擦係数との関係を検証した結果を示す図である。なお、圧延液の摩擦係数は、「曽田式振り子型摩擦試験機」で測定した。測定条件として、測定温度を室温、初期振れ角度を０．５ｒａｄ、振れ周期を１Ｈｚにそれぞれ設定した。
【００６１】
図２に示すように、圧延液が添加剤を含有しない場合、単一種の圧延油の濃度を調整しても、圧延液の摩擦係数を広範囲に制御することは困難である。一方、図３に示すように、圧延液が添加剤を含有する場合、圧延油の濃度を一定にした条件下で添加剤の濃度を調整すると、圧延液の摩擦係数を広範囲に制御することが可能である。
【００６２】
本実施形態では、図３に示される検証結果に基づき、圧延液に含まれる圧延油の濃度が他の圧延液と同一となり、且つ添加剤の濃度が他の圧延液と異なるように、圧延液Ｘ、Ｙ及びＺのそれぞれの圧延油濃度を０．０２％に固定し、添加剤濃度を０〜０．７％の範囲で調整することにより、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺを用意する。
【００６３】
具体的には、製品の板厚および硬度は決まっており、材料となる被処理鋼板Ｗの成分と焼鈍処理方法とを考慮して調質圧延時の目標圧下率を決定する。調質圧延設備１において、目標圧下率を実現するために、圧延液の摩擦係数を決定する。そして、表１に示すように、第１圧延液タンク３０に貯留される圧延液Ｘの摩擦係数が、目標圧下率１５％、板厚０．２０ｍｍ及びＨＲ３０Ｔ硬さ６２での調質圧延に適した値０．１７となるように、圧延液Ｘの圧延油濃度（０．０２％）と添加剤濃度（０％）とが予め決定されている。
【００６４】
同様に、表１に示すように、第２圧延液タンク４０に貯留される圧延液Ｙの摩擦係数が、目標圧下率９％、板厚０．２０ｍｍ及びＨＲ３０Ｔ硬さ５５での調質圧延に適した値０．２５となるように、圧延液Ｙの圧延油濃度（０．０２％）と添加剤濃度（０．３％）とが予め決定されている。また、表１に示すように、第３圧延液タンク５０に貯留される圧延液Ｚの摩擦係数が、目標圧下率３％、板厚０．２０ｍｍ及びＨＲ３０Ｔ硬さ４７での調質圧延に適した値０．３となるように、圧延液Ｚの圧延油濃度（０．０２％）と添加剤濃度（０．７％）とが予め決定されている。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
原料投入装置６０は、表１に示すような情報に基づいて、圧延液Ｘ、Ｙ及びＺの圧延油濃度がそれぞれ０．０２％となり、圧延液Ｘの添加剤濃度が０％に、圧延液Ｙの添加剤濃度が０．３％に、圧延液Ｚの添加剤濃度が０．７％になるように、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のそれぞれに対する各原料の投入量を制御することにより、圧延液Ｘの摩擦係数を０．１７に、圧延液Ｙの摩擦係数を０．２５に、圧延液Ｚの摩擦係数を０．３に、それぞれ調整する。以下、原料投入装置６０の構成について詳細に説明する。
【００６７】
図１に示すように、原料投入装置６０は、水を貯留する水タンク６１、圧延油を貯留する圧延油タンク６２、添加剤を貯留する第１添加剤タンク６３及び第２添加剤タンク６４を備えている。なお、本実施形態では、成分の異なる２種類の添加剤を貯留するために、２つの第１添加剤タンク６３及び第２添加剤タンク６４が設置される場合を例示したが、１種の添加剤で足りる場合には、１つの添加剤タンクが設置されていればよい。
【００６８】
また、原料投入装置６０は、４本のＸ系統原料投入管６５ａ、６５ｂ、６５ｃ及び６５ｄと、４本のＹ系統原料投入管６５ｅ、６５ｆ、６５ｇ及び６５ｈと、４本のＺ系統原料投入管６５ｉ、６５ｊ、６５ｋ及び６５ｍとを備えている。
また、原料投入装置６０は、４つのＸ系統流量調整弁６６ａ、６６ｂ、６６ｃ及び６６ｄと、４つのＹ系統流量調整弁６６ｅ、６６ｆ、６６ｇ及び６６ｈと、及び４つのＺ系統流量調整弁６６ｉ、６６ｊ、６６ｋ及び６６ｍとを備えている。
また、原料投入装置６０は、４つのＸ系統流量計６７ａ、６７ｂ、６７ｃ及び６７ｄと、４つのＹ系統流量計６７ｅ、６７ｆ、６７ｇ及び６７ｈと、４つのＺ系統流量計６７ｉ、６７ｊ、６７ｋ及び６７ｍとを備えている。
さらに、原料投入装置６０は、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のそれぞれに対する各原料の投入量を制御する制御装置６８を備えている。
なお、上記のような原料投入装置６０の各構成要素において、Ｘ系統の構成要素は、第１圧延液タンク３０（圧延液Ｘ）に関連する構成要素であり、Ｙ系統の構成要素は、第２圧延液タンク４０（圧延液Ｙ）に関連する構成要素であり、また、Ｚ系統の構成要素は、第３圧延液タンク５０（圧延液Ｚ）に関連する構成要素である。
【００６９】
Ｘ系統原料投入管６５ａは、水タンク６１と第１圧延液タンク３０とを接続する配管である。Ｘ系統原料投入管６５ｂは、圧延油タンク６２と第１圧延液タンク３０とを接続する配管である。Ｘ系統原料投入管６５ｃは、第１添加剤タンク６３と第１圧延液タンク３０とを接続する配管である。Ｘ系統原料投入管６５ｄは、第２添加剤タンク６４と第１圧延液タンク３０とを接続する配管である。
【００７０】
Ｙ系統原料投入管６５ｅは、水タンク６１と第２圧延液タンク４０とを接続する配管である。Ｙ系統原料投入管６５ｆは、圧延油タンク６２と第２圧延液タンク４０とを接続する配管である。Ｙ系統原料投入管６５ｇは、第１添加剤タンク６３と第２圧延液タンク４０とを接続する配管である。Ｙ系統原料投入管６５ｈは、第２添加剤タンク６４と第２圧延液タンク４０とを接続する配管である。
【００７１】
Ｚ系統原料投入管６５ｉは、水タンク６１と第３圧延液タンク５０とを接続する配管である。Ｚ系統原料投入管６５ｊは、圧延油タンク６２と第３圧延液タンク５０とを接続する配管である。Ｚ系統原料投入管６５ｋは、第１添加剤タンク６３と第３圧延液タンク５０とを接続する配管である。Ｚ系統原料投入管６５ｍは、第２添加剤タンク６４と第３圧延液タンク５０とを接続する配管である。
【００７２】
Ｘ系統流量調整弁６６ａは、Ｘ系統原料投入管６５ａに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｘ系統流量調整弁６６ｂは、Ｘ系統原料投入管６５ｂに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｘ系統流量調整弁６６ｃは、Ｘ系統原料投入管６５ｃに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｘ系統流量調整弁６６ｄは、Ｘ系統原料投入管６５ｄに介挿された例えば二方電磁弁である。これらＸ系統流量調整弁６６ａ〜６６ｄは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、制御装置６８によって個別に開閉状態が制御される。
【００７３】
Ｙ系流量調整弁６６ｅは、Ｙ系統原料投入管６５ｅに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｙ系統流量調整弁６６ｆは、Ｙ系統原料投入管６５ｆに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｙ系統流量調整弁６６ｇは、Ｙ系統原料投入管６５ｇに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｙ系統流量調整弁６６ｈは、Ｙ系統原料投入管６５ｈに介挿された例えば二方電磁弁である。これらＹ系統流量調整弁６６ｅ〜６６ｈは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、制御装置６８によって個別に開閉状態が制御される。
【００７４】
Ｚ系統流量調整弁６６ｉは、Ｚ系統原料投入管６５ｉに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｚ系統流量調整弁６６ｊは、Ｚ系統原料投入管６５ｊに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｚ系統流量調整弁６６ｋは、Ｚ系統原料投入管６５ｋに介挿された例えば二方電磁弁である。Ｚ系統流量調整弁６６ｍは、Ｚ系統原料投入管６５ｍに介挿された例えば二方電磁弁である。これらＺ系統流量調整弁６６ｉ〜６６ｍは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、制御装置６８によって個別に開閉状態が制御される。
【００７５】
Ｘ系統流量計６７ａは、Ｘ系統原料投入管６５ａ内を流れる水の流量を計測する。Ｘ系統流量計６７ｂは、Ｘ系統原料投入管６５ｂ内を流れる圧延油の流量を計測する。Ｘ系統流量計６７ｃは、Ｘ系統原料投入管６５ｃ内を流れる添加剤Ａの流量を計測する。Ｘ系統流量計６７ｄは、Ｘ系統原料投入管６５ｄ内を流れる添加剤Ｂの流量を計測する。これらＸ系統流量計６７ａ〜６７ｄは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、それぞれ流量計測結果を示す電気信号を制御装置６８に出力する。
【００７６】
Ｙ系統流量計６７ｅは、Ｙ系統原料投入管６５ｅ内を流れる水の流量を計測する。Ｙ系統流量計６７ｆは、Ｙ系統原料投入管６５ｆを流れる圧延油の流量を計測する。Ｙ系統流量計６７ｇは、Ｙ系統原料投入管６５ｇ内を流れる添加剤Ａの流量を計測する。Ｙ系統流量計６７ｈは、Ｙ系統原料投入管６５ｈ内を流れる添加剤Ｂの流量を計測する。これらＹ系統流量計６７ｅ〜６７ｈは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、それぞれ流量計測結果を示す電気信号を制御装置６８に出力する。
【００７７】
Ｚ系統流量計６７ｉは、Ｚ系統原料投入管６５ｉ内を流れる水の流量を計測する。Ｚ系統流量計６７ｊは、Ｚ系統原料投入管６５ｊ内を流れる圧延油の流量を計測する。Ｚ系統流量計６７ｋは、Ｚ系統原料投入管６５ｋ内を流れる添加剤Ａの流量を計測する。Ｚ系統流量計６７ｍは、Ｚ系統原料投入管６５ｍ内を流れる添加剤Ｂの流量を計測する。これらＺ系統流量計６７ｉ〜６７ｍは、制御装置６８と不図示の信号ケーブルを介して接続されており、それぞれ流量計測結果を示す電気信号を制御装置６８に出力する。
【００７８】
制御装置６８は、表１に示すような情報を参照データとして記憶している。制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｘの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０％）と、各Ｘ系統流量計６７ａ〜６７ｄから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｘ系統流量調整弁６６ａ〜６６ｄの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｘの摩擦係数が０．１７となるように、第１圧延液タンク３０に対する各原料の投入量を調整する。
【００７９】
また、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｙの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．３％）と、各Ｙ系統流量計６７ｅ〜６７ｈから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｙ系統流量調整弁６６ｅ〜６６ｈの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｙの摩擦係数が０．２５となるように、第２圧延液タンク４０に対する各原料の投入量を調整する。
【００８０】
また、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｚの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．７％）と、各Ｚ系統流量計６７ｉ〜６７ｍから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｚ系統流量調整弁６６ｉ〜６６ｍの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｚの摩擦係数が０．３となるように、第３圧延液タンク５０に対する各原料の投入量を調整する。
【００８１】
送液装置７０は、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のうち、被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数を有する圧延液が貯留された圧延液タンク（送液元タンク）から圧延機１０へ圧延液を送液する。この送液装置７０は、主送液管７１、Ｘ系統送液管７２ａ、Ｙ系統送液管７２ｂ、Ｚ系統送液管７２ｃ、Ｘ系統ポンプ７３ａ、Ｙ系統ポンプ７３ｂ、Ｚ系統ポンプ７３ｃ、Ｘ系統逆止弁７４ａ、Ｙ系統逆止弁７４ｂ、Ｚ系統逆止弁７４ｃ、及びフィルター７５を備えている。
【００８２】
主送液管７１は、一端が圧延機１０の圧延液噴射装置１５に接続され、他端がＸ系統送液管７２ａ、Ｙ系統送液管７２ｂ及びＺ系統送液管７２ｃに接続された配管である。Ｘ系統送液管７２ａは、第１圧延液タンク３０と主送液管７１とを接続する配管である。Ｙ系統送液管７２ｂは、第２圧延液タンク４０と主送液管７１とを接続する配管である。Ｚ系統送液管７２ｃは、第３圧延液タンク５０と主送液管７１とを接続する配管である。
【００８３】
Ｘ系統ポンプ７３ａは、Ｘ系統送液管７２ａの上流側に設けられており、第１圧延液タンク３０から圧延液Ｘを吸い出してＸ系統送液管７２ａの下流側に送り出す。なお、このＸ系統ポンプ７３ａは、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、Ｘ系統ポンプ７３ａの動作は制御装置６８によって制御される。Ｘ系統逆止弁７４ａは、Ｘ系統送液管７２ａにおけるＸ系統ポンプ７３ａの下流側に設けられており、圧延液Ｘが第１圧延液タンク３０に逆流することを防止する。
【００８４】
Ｙ系統ポンプ７３ｂは、Ｙ系統送液管７２ｂの上流側に設けられており、第２圧延液タンク４０から圧延液Ｙを吸い出してＹ系統送液管７２ｂの下流側に送り出す。なお、このＹ系統ポンプ７３ｂは、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、Ｙ系統ポンプ７３ｂの動作は制御装置６８によって制御される。Ｙ系統逆止弁７４ｂは、Ｙ系統送液管７２ｂにおけるＹ系統ポンプ７３ｂの下流側に設けられており、圧延液Ｙが第２圧延液タンク４０に逆流することを防止する。
【００８５】
Ｚ系統ポンプ７３ｃは、Ｚ系統送液管７２ｃの上流側に設けられており、第３圧延液タンク５０から圧延液Ｚを吸い出してＺ系統送液管７２ｃの下流側に送り出す。なお、このＺ系統ポンプ７３ｃは、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、Ｚ系統ポンプ７３ｃの動作は制御装置６８によって制御される。Ｚ系統逆止弁７４ｃは、Ｚ系統送液管７２ｃにおけるＺ系統ポンプ７３ｃの下流側に設けられており、圧延液Ｚが第３圧延液タンク５０に逆流することを防止する。
【００８６】
フィルター７５は、主送液管７１の途中に介挿されており、主送液管７１内を流れる圧延液から不純物を取り除く。
【００８７】
回収装置８０は、圧延機１０から使用済み圧延液を回収し、その使用済み圧延液を送液元タンクに戻す機能と、回収した使用済み圧延液を外部に排出する機能とを有している。具体的には、この回収装置８０は、オイルパン８１、第１回収管８２、第２回収管８３、排液管８４、第１切替弁８５、Ｘ系統回収管８６ａ、Ｙ系統回収管８６ｂ、Ｚ系統回収管８６ｃ、第３回収管８７、第２切替弁８８及び第３切替弁８９を備えている。
【００８８】
オイルパン８１は、圧延機１０から垂れ落ちる圧延液（つまり使用済みの圧延液）を溜め置くための容器である。第１回収管８２は、一端がオイルパン８１に接続され、他端が第１切替弁８５の第１接続ポート８５ａに接続された配管である。第２回収管８３は、一端が第１切替弁８５の第２接続ポート８５ｂに接続され、他端が第２切替弁８８の第１接続ポート８８ａに接続された配管である。排液管８４は、一端が第１切替弁８５の第３接続ポート８５ｃに接続され、他端が不図示の外部装置（例えば排液タンク等）に接続された配管である。
【００８９】
第１切替弁８５は、例えば三方電磁弁であり、第１接続ポート８５ａと第２接続ポート８５ｂとが連通する状態（回収モード）と、第１接続ポート８５ａと第３接続ポート８５ｃとが連通する状態（排液モード）との２つの状態（モード）を切替え可能である。なお、第１切替弁８５は、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、第１切替弁８５のモード切替動作は、制御装置６８によって制御される。
【００９０】
Ｘ系統回収管８６ａは、一端が第１圧延液タンク３０に接続され、他端が第２切替弁８８の第２接続ポート８８ｂに接続された配管である。Ｙ系統回収管８６ｂは、一端が第２圧延液タンク４０に接続され、他端が第３切替弁８９の第２接続ポート８９ｂに接続された配管である。Ｚ系統回収管８６ｃは、一端が第３圧延液タンク５０に接続され、他端が第３切替弁８９の第３接続ポート８９ｃに接続された配管である。第３回収管８７は、一端が第２切替弁８８の第３接続ポート８８ｃに接続され、他端が第３切替弁８９の第１接続ポート８９ａに接続された配管である。
【００９１】
第２切替弁８８は、例えば三方電磁弁であり、第１接続ポート８８ａと第２接続ポート８８ｂとが連通する状態（Ｘ系統回収モード）と、第１接続ポート８８ａと第３接続ポート８８ｃとが連通する状態（ＹＺ系等回収モード）との２つの状態（モード）を切替え可能である。なお、第２切替弁８８は、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、第２切替弁８８のモード切替動作は、制御装置６８によって制御される。
【００９２】
第３切替弁８９は、例えば三方電磁弁であり、第１接続ポート８９ａと第２接続ポート８９ｂとが連通する状態（Ｙ系統回収モード）と、第１接続ポート８９ａと第３接続ポート８９ｃとが連通する状態（Ｚ系等回収モード）との２つの状態（モード）を切替え可能である。なお、第３切替弁８９は、不図示の信号ケーブルを介して制御装置６８と接続されており、第３切替弁８９のモード切替動作は、制御装置６８によって制御される。
【００９３】
この回収装置８０において、第１切替弁８５が回収モードにあり、且つ第２切替弁８８がＸ系統回収モードにある場合、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、第１圧延液タンク３０に送られ、圧延液Ｘとして再利用される。
また、この回収装置８０において、第１切替弁８５が回収モードにあり、第２切替弁８８がＹＺ系統回収モードにあり、且つ第３切替弁８９がＹ系統回収モードにある場合、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、第２圧延液タンク４０に送られ、圧延液Ｙとして再利用される。
また、この回収装置８０において、第１切替弁８５が回収モードにあり、第２切替弁８８がＹＺ系統回収モードにあり、且つ第３切替弁８９がＺ系統回収モードにある場合、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、第３圧延液タンク５０に送られ、圧延液Ｚとして再利用される。
さらに、この回収装置８０において、第１切替弁８５が排液モードにある場合、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、排液管８４を介して外部に排出される。
【００９４】
次に、上記のように構成された調質圧延設備１の動作について説明する。調質圧延設備１が以下のように動作することにより、本発明の調質圧延方法が実現される。
【００９５】
初期状態として、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０の全てが完全に空の状態にあると想定する。また、この初期状態において、Ｘ系統ポンプ７３ａ、Ｙ系統ポンプ７３ｂ及びＸ系統ポンプ７３ｃが動作停止状態にあると想定する。さらに、この初期状態において、Ｘ系統流量調整弁６６ａ〜６６ｄと、Ｙ系統流量調整弁６６ｅ〜６６ｈと、Ｚ系統流量調整弁６６ｉ〜６６ｍとが全て閉状態にあると想定する。
【００９６】
このような初期状態において、原料投入装置６０の制御装置６８は、圧延機１０による被処理鋼板Ｗの調質圧延が開始される前に、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺの準備動作を開始する。
【００９７】
まず、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｘの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０％）と、各Ｘ系統流量計６７ａ〜６７ｄから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｘ系統流量調整弁６６ａ〜６６ｄの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｘの摩擦係数が０．１７となるように、第１圧延液タンク３０に対する各原料の投入量を調整する。
【００９８】
具体的には、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｘの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０％）に基づいて、第１圧延液タンク３０に対する水、圧延油及び添加剤の目標投入量を決定する。圧延液Ｘの場合、添加剤の目標投入量はゼロになる。そして、制御装置６８は、Ｘ系統流量調整弁６６ａ及び６６ｂのみを開状態に切替えて、第１圧延液タンク３０に対する水及び圧延油の投入を開始する。制御装置６８は、水及び圧延油の投入開始後、Ｘ系統流量計６７ａ及び６７ｂから得られる水及び圧延油の流量計測結果に基づいて、水及び圧延油の投入量の現在値を監視する。
【００９９】
制御装置６８は、水の投入量の現在値が水の目標投入量と等しくなった時に、Ｘ系統流量調整弁６６ａを閉状態に切替える。また、制御装置６８は、圧延油の投入量の現在値が圧延油の目標投入量と等しくなった時に、Ｘ系統流量調整弁６６ｂを閉状態に切替える。これにより、第１圧延液タンク３０には、摩擦係数０．１７の圧延液Ｘが貯留される。
【０１００】
続いて、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｙの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．３％）と、各Ｙ系統流量計６７ｅ〜６７ｈから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｙ系統流量調整弁６６ｅ〜６６ｈの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｙの摩擦係数が０．２５となるように、第２圧延液タンク４０に対する各原料の投入量を調整する。
【０１０１】
具体的には、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｙの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．３％）に基づいて、第２圧延液タンク４０に対する水、圧延油及び添加剤の目標投入量を決定する。そして、制御装置６８は、Ｙ系統流量調整弁６６ｅ〜６６ｇを開状態に切替えて、第２圧延液タンク４０に対する水、圧延油及び添加剤の投入を開始する。制御装置６８は、水、圧延油及び添加剤の投入開始後、Ｙ系統流量計６７ｅ〜６７ｇから得られる水、圧延油及び添加剤の流量計測結果に基づいて、水、圧延油及び添加剤の投入量の現在値を監視する。
【０１０２】
制御装置６８は、水の投入量の現在値が水の目標投入量と等しくなった時に、Ｙ系統流量調整弁６６ｅを閉状態に切替える。また、制御装置６８は、圧延油の投入量の現在値が圧延油の目標投入量と等しくなった時に、Ｙ系統流量調整弁６６ｆを閉状態に切替える。また、制御装置６８は、添加剤の投入量の現在値が添加剤の目標投入量と等しくなった時に、Ｙ系統流量調整弁６６ｇを閉状態に切替える。これにより、第２圧延液タンク４０には、摩擦係数０．２５の圧延液Ｙが貯留される。
【０１０３】
続いて、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｚの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．７％）と、各Ｚ系統流量計６７ｉ〜６７ｍから得られる各原料の流量計測結果とに基づいて、各Ｚ系統流量調整弁６６ｉ〜６６ｍの開閉状態を制御することにより、圧延液Ｚの摩擦係数が０．３となるように、第３圧延液タンク５０に対する各原料の投入量を調整する。
【０１０４】
具体的には、制御装置６８は、参照データから得られる圧延液Ｚの圧延油濃度（０．０２％）及び添加剤濃度（０．７％）に基づいて、第３圧延液タンク５０に対する水、圧延油及び添加剤の目標投入量を決定する。そして、制御装置６８は、Ｚ系統流量調整弁６６ｉ〜６６ｋを開状態に切替えて、第３圧延液タンク５０に対する水、圧延油及び添加剤の投入を開始する。制御装置６８は、水、圧延油及び添加剤の投入開始後、Ｚ系統流量計６７ｉ〜６７ｋから得られる水、圧延油及び添加剤の流量計測結果に基づいて、水、圧延油及び添加剤の投入量の現在値を監視する。
【０１０５】
制御装置６８は、水の投入量の現在値が水の目標投入量と等しくなった時に、Ｚ系統流量調整弁６６ｉを閉状態に切替える。また、制御装置６８は、圧延油の投入量の現在値が圧延油の目標投入量と等しくなった時に、Ｚ系統流量調整弁６６ｊを閉状態に切替える。また、制御装置６８は、添加剤の投入量の現在値が添加剤の目標投入量と等しくなった時に、Ｚ系統流量調整弁６６ｋを閉状態に切替える。これにより、第３圧延液タンク５０には、摩擦係数０．３の圧延液Ｚが貯留される。
以上のような原料投入装置６０の動作によって、摩擦係数の異なる３つの圧延液Ｘ、Ｙ及びＺが予め用意される（第１工程）。
【０１０６】
上記のように、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺの準備が完了すると、制御装置６８は、圧延機１０の圧延制御装置との通信によって、圧延液の準備が完了したことを圧延機１０の圧延制御装置に通知すると共に、被処理鋼板Ｗの目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さ（ＨＲ３０Ｔ硬さ）を圧延機１０の圧延制御装置から取得し、参照データを基にそれらの数値に適した摩擦係数の値を認識する。
【０１０７】
そして、制御装置６８は、第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０のうち、被処理鋼板Ｗの目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに適した摩擦係数を有する圧延液が貯留されている圧延液タンク（送液元タンク）に付設されたポンプを起動させる。
このような原料投入装置６０の動作によって、被処理鋼板Ｗの目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さ（ＨＲ３０Ｔ硬さ）に応じて、摩擦係数の異なる３つの圧延液Ｘ、Ｙ及びＺのうち、１つの圧延液が選択される（第２工程）。以下では、被処理鋼板Ｗの目標圧下率が１５％、板厚が０．２０ｍｍ、調質圧延後の目標硬さ、すなわちＨＲ３０Ｔ硬さが６２であり、圧延液Ｘを貯留する第１圧延液タンク３０が送液元タンクとして選択された場合を想定する。
【０１０８】
この場合、制御装置６８は、Ｘ系統ポンプ７３ａを起動させて、第１圧延液タンク３０から圧延機１０への圧延液Ｘの送液を開始すると共に、回収装置８０の第１切替弁８５を回収モードに切替え、第２切替弁８８をＸ系統回収モードに切替える。
【０１０９】
一方、圧延機１０の圧延制御装置は、制御装置６８との通信によって、圧延液の準備が完了したことを認識すると、目標圧下率１５％で被処理鋼板Ｗの調質圧延動作を行うように圧延機１０を制御する。これにより、圧延液噴射装置１５から被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数（０．１７）を有する圧延液Ｘが噴射されながら、ワークロール１１と１２の間隙に被処理鋼板Ｗが送り込まれるので、被処理鋼板Ｗの調質圧延が良好に行われる。このように、上記第２工程で選択された圧延液Ｘを用いて被処理鋼板Ｗの調質圧延が行われる（第３工程）。なお、圧下率１５％で被処理鋼板Ｗの調質圧延が行われることにより、ＨＲ３０Ｔ硬度が６２のブリキ原板が製造される（表１参照）。
【０１１０】
この時、回収装置８０の第１切替弁８５は回収モードにあり、第２切替弁８８はＸ系統回収モードにあるので、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、送液元タンクである第１圧延液タンク３０に送られ、調質圧延用の圧延液Ｘとして再利用される（第４工程）。なお、被処理鋼板Ｗの調質圧延中に、第１切替弁８５を排液モードに切替えて、圧延機１０から回収された使用済み圧延液を外部に排出してもよい。
【０１１１】
圧延機１０の圧延制御装置は、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了すると、制御装置６８との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了したことを制御装置６８に通知する。一方、制御装置６８は、圧延機１０の圧延制御装置との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了したことを認識すると、Ｘ系統ポンプ７３ａを停止させて、圧延機１０への圧延液Ｘの供給を停止する。
【０１１２】
続いて、制御装置６８は、圧延機１０の圧延制御装置との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が新たに開始されることを圧延機１０の圧延制御装置から通知されると、被処理鋼板Ｗの新たな目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さ（ＨＲ３０Ｔ硬さ）を圧延機１０の圧延制御装置から取得し、参照データを基にそれらの数値に適した摩擦係数の値を新たに認識する。
【０１１３】
そして、制御装置６８は、新たに認識した摩擦係数を有する圧延液が貯留されている圧延液タンク（送液元タンク）に付設されたポンプを起動させる。以下では、被処理鋼板Ｗの目標圧下率が９％、板厚が０．２０ｍｍ、調質圧延後の目標硬さ、すなわちＨＲ３０Ｔ硬さが５５であり、圧延液Ｙを貯留する第２圧延液タンク４０が新たな送液元タンクとして選択された場合を想定して説明する。
【０１１４】
この場合、制御装置６８は、Ｙ系統ポンプ７３ｂを起動させて、第２圧延液タンク４０から圧延機１０への圧延液Ｙの送液を開始すると共に、回収装置８０の第２切替弁８８をＹＺ系統回収モードに切替え、第３切替弁８９をＹ系統回収モードに切替える。
【０１１５】
一方、圧延機１０の圧延制御装置は、制御装置６８との通信によって、圧延液Ｙの送液が開始されたことを認識すると、新たな目標圧下率９％で被処理鋼板Ｗの調質圧延動作を行うように圧延機１０を制御する。これにより、圧延液噴射装置１５から被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数（０．２５）を有する圧延液Ｙが噴射されながら、ワークロール１１と１２との間隙に被処理鋼板Ｗが送り込まれるので、被処理鋼板Ｗの調質圧延が良好に行われる。なお、圧下率９％で被処理鋼板Ｗの調質圧延が行われることにより、ＨＲ３０Ｔ硬度が５５のブリキ原板が製造される（表１参照）。
【０１１６】
この時、回収装置８０の第１切替弁８５は回収モードにあり、第２切替弁８８はＹＺ系統回収モードにあり、且つ第３切替弁８９はＹ系統回収モードにあるので、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、送液元タンクである第２圧延液タンク４０に送られて、調質圧延用の圧延液Ｙとして再利用される。なお、被処理鋼板Ｗの調質圧延中に、第１切替弁８５を排液モードに切替えて、圧延機１０から回収された使用済み圧延液を外部に排出してもよい。
【０１１７】
圧延機１０の圧延制御装置は、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了すると、制御装置６８との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了したことを制御装置６８に通知する。一方、制御装置６８は、圧延機１０の圧延制御装置との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が終了したことを認識すると、Ｙ系統ポンプ７３ｂを停止させて、圧延機１０への圧延液Ｙの供給を停止する。
【０１１８】
続いて、制御装置６８は、圧延機１０の圧延制御装置との通信によって、被処理鋼板Ｗの調質圧延が新たに開始されることを圧延機１０の圧延制御装置から通知されると、被処理鋼板Ｗの新たな目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さ（ＨＲ３０Ｔ硬さ）を圧延機１０の圧延制御装置から取得し、参照データを基にそれらの数値に適した摩擦係数の値を新たに認識する。
【０１１９】
そして、制御装置６８は、新たに認識した摩擦係数を有する圧延液が貯留されている圧延液タンク（送液元タンク）に付設されたポンプを起動させる。以下では、被処理鋼板Ｗの目標圧下率が３％、板厚が０．２０ｍｍ、調質圧延後の目標硬さ、すなわちＨＲ３０Ｔ硬さが４７であり、圧延液Ｚを貯留する第３圧延液タンク５０が新たな送液元タンクとして選択された場合を想定して説明する。
【０１２０】
この場合、制御装置６８は、Ｚ系統ポンプ７３ｃを起動させて、第３圧延液タンク５０から圧延機１０への圧延液Ｚの送液を開始すると共に、回収装置８０の第２切替弁８８をＹＺ系統回収モードに切替え、回収装置８０の第３切替弁８９をＺ系統回収モードに切替える。
【０１２１】
一方、圧延機１０の圧延制御装置は、制御装置６８との通信によって、圧延液Ｚの送液が開始されたことを認識すると、新たな目標圧下率３％で被処理鋼板Ｗの調質圧延動作を行うように圧延機１０を制御する。これにより、圧延液噴射装置１５から被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数（０．３）を有する圧延液Ｚが噴射されながら、ワークロール１１と１２との間隙に被処理鋼板Ｗが送り込まれるので、被処理鋼板Ｗの調質圧延が良好に行われる。なお、圧下率３％で被処理鋼板Ｗの調質圧延が行われることにより、ＨＲ３０Ｔ硬度が４７のブリキ原板が製造される（表１参照）。
【０１２２】
この時、回収装置８０の第１切替弁８５は回収モードにあり、第２切替弁８８はＹＺ系統回収モードにあり、且つ第３切替弁８９はＺ系統回収モードにあるので、圧延機１０から回収された使用済み圧延液は、送液元タンクである第３圧延液タンク５０に送られて、調質圧延用の圧延液Ｚとして再利用される。なお、被処理鋼板Ｗの調質圧延中に、第１切替弁８５を排液モードに切替えて、圧延機１０から回収された使用済み圧延液を外部に排出してもよい。
【０１２３】
以上のように、本実施形態に係る調質圧延設備１では、３つの圧延液タンク（第１圧延液タンク３０、第２圧延液タンク４０及び第３圧延液タンク５０）に、それぞれ摩擦係数の異なる圧延液（圧延液Ｘ、Ｙ及びＺ）を予め貯留しておき、被処理鋼板Ｗの目標圧下率、板厚及び調質圧延後の目標硬さに応じて送液元の圧延液タンク（送液元タンク）、つまり圧延機１０に供給すべき圧延液を適切に切替えることができる。
【０１２４】
既に述べたように、圧延油の種類を変更することで圧延液の摩擦係数を調整する方法を採用する場合、種類の異なる圧延油同士の混合に起因するコンタミネーションの発生を防止するために、製造ラインを一旦停止させた後、圧延油を交換する前に、圧延機と圧延油の輸送配管などを洗浄する必要がある。
【０１２５】
しかしながら、本実施形態に係る調質圧延設備１では、圧延液に含まれる圧延油の種類を替えることなく、圧延液に含まれる添加剤の濃度調整によって、被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数を有する圧延液を複数（本実施形態では３つ）用意することができる。
【０１２６】
従って、本実施形態によれば、被処理鋼板Ｗの目標圧下率が変化しても、圧延油の入れ替えを行うことなく（つまり圧延機１０等の洗浄のために製造ラインを停止させることなく）、被処理鋼板Ｗの目標圧下率に適した摩擦係数を有する圧延液を選択的に使用して、被処理鋼板Ｗの調質圧延を連続的に行うことが可能である。その結果、能率の低下を防止できる。
また、本実施形態によれば、圧延機１０から回収した使用済み圧延液を再利用可能な循環式の構成を採用しているので、圧延液の原料コストを抑えることができる。
【０１２７】
なお、上記実施形態では、３つの圧延液タンク３０、４０及び５０が設置されている場合を例示したが、摩擦係数の異なる圧延液の準備数に応じて圧延液タンクの設置数を適宜変更しても良い。
また、上記実施形態では、圧延液に含まれる圧延油の濃度が他の圧延液と同一となり、且つ添加剤の濃度が他の圧延液と異なるように、圧延液Ｘ、Ｙ及びＺのそれぞれの圧延油濃度及び添加剤濃度を調整することにより、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺを用意する場合を例示した。この他、圧延液に含まれる圧延油の濃度と添加剤の濃度の両方が他の圧延液と異なるように、圧延液Ｘ、Ｙ及びＺのそれぞれの圧延油濃度及び添加剤濃度を調整してもよい。これによっても、摩擦係数の異なる圧延液Ｘ、Ｙ及びＺを用意することができる。
【実施例】
【０１２８】
（圧延安定性の検証）
まず、本発明を実施して被処理鋼板の調質圧延を行った場合の圧延安定性について検証した。表２に示すように、試験例１〜８として、上記実施形態で説明した成分を有するスラブを用意した。
【０１２９】
【表２】
0006461697.tif 000003
【０１３０】
試験例１〜８のそれぞれに対応するスラブに対して、上記実施形態で説明した製造条件下で、熱間圧延、冷間圧延及び焼鈍を実施することにより、試験例１〜８のそれぞれに対応する被処理鋼板（焼鈍済みの冷延鋼板）を得た。また、上記実施形態で説明したように、圧延液に含まれる添加剤濃度を調整することにより、摩擦係数０．１２の圧延液と、摩擦係数０．２５の圧延液と、摩擦係数０．３８の圧延液とを用意した。
【０１３１】
試験例１〜８のそれぞれに対応する被処理鋼板について、目標圧下率を３〜１５％の範囲で制御しながら各圧延液を用いて調質圧延を実施し、圧延液の摩擦係数と目標圧下率との組合せに対する圧延安定性を検証した。圧延安定性の検証結果を表３に示す。表３において、圧下率の実測値が目標圧下率の±３％以内に収まった場合に、圧延安定性が良好（○）だと判定した。また、圧下率の実測値が目標圧下率の±３％以内に収まらなかった場合に、圧延安定性が悪い（×）と判定した。
【０１３２】
【表３】
0006461697.tif 000004
【０１３３】
表３に示すように、試験例１〜８のそれぞれに対応する被処理鋼板について圧延安定性を検証した結果、摩擦係数の異なる３つの圧延液を使い分けることにより、３〜１５％という広範囲な目標圧下率の全てに対して良好な圧延安定性が得られることが確認された。
【０１３４】
（ブリキ原板の硬さ測定）
続いて、試験例１〜８のそれぞれに対応する被処理鋼板について、目標圧下率を３〜１５％の範囲で制御しながら各圧延液を用いて調質圧延を実施することで得られるブリキ原板の硬さ（ＨＲ３０Ｔ硬さ）を測定した。ブリキ原板の硬さは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４５の規定に従って測定した。硬さ測定位置としては、ＪＩＳ  Ｇ  ３３０３の規定に従って、ブリキ原板の板幅方向における端部と中心部を選択した。硬さ測定前に、電気炉内でブリキ原板を２００℃×２０分間という条件下で時効処理した。
【０１３５】
試験例１〜８のそれぞれに対応するブリキ原板の硬さ測定結果を表３に示す。硬さの代表値（表３の記載値）は、ブリキ原板の板幅方向における端部の硬さと中心部の硬さとの平均値である。表３に示すように、試験例１〜８に対応するブリキ原板の硬さは、４７〜７３の範囲内に含まれており、硬さのばらつきが少ないことが確認された。
【０１３６】
（引張り試験片の破断位置の観察）
続いて、試験例１〜８のそれぞれに対応するブリキ原板（圧下率５％で製造されたブリキ原板）から引張り試験片を採取し、それらの引張り試験片を用いて引張り試験を実施した後、各引張り試験片の破断位置を観察した。なお、各ブリキ原板から、圧延方向に平行な引張り試験片を各１０個ずつ採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１の規定に従って引張り試験を行った。
【０１３７】
試験例１〜８のそれぞれに対応するブリキ原板から採取した引張り試験片の引張り試験を実施した結果、全ての引張り試験片についてＡ破断率が９０％以上となる（つまり、圧延安定性が良好である）ことが確認された。なお、Ａ破断率とは、引張り試験片における評点間の中心位置から評点間距離の１／４以内の位置で破断が発生した率を意味する。
【０１３８】
（防錆効果の検証）
続いて、添加剤の防錆効果をＪＩＳ  Ｋ  ２２４６の規定に従って検証した。被処理鋼板を添加剤配合のエマルジョン型圧延液に浸漬し、脱脂し、乾燥後、恒温高湿槽内に吊り下げたときの錆発生度が１０日間で１０％以内ならば防錆効果ありと判定する。本実施例で使用した圧延液の防錆効果を上記手法により検証した結果、錆発生度が８％以下となり、防錆効果があることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明によれば、被処理鋼板の目標圧下率が変化しても、圧延液の入れ替えを行うことなく（つまり圧延機等の清掃のために製造ラインを止めることなく）、被処理鋼板の目標圧下率に適した摩擦係数を有する圧延液を選択的に使用して、被処理鋼板の調質圧延を連続的に行うことが可能である。従って、本発明を実施することにより、大きな産業上の効果を期待できる。
【符号の説明】
【０１４０】
１…調質圧延設備、１０…圧延機、２０…圧延液供給装置、３０…第１圧延液タンク、４０…第２圧延液タンク、５０…第３圧延液タンク、６０…原料投入装置、７０…送液装置、８０…回収装置、Ｗ…被処理鋼板、Ｘ、Ｙ、Ｚ…圧延液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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