(57)【要約】【課題】条鋼圧延材の非定常部に特に形成され易い表面疵の発生を抑制することを課題とする。【解決手段】所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンド２の対になったロール３に設けた種々の孔型４によって、条鋼圧延材１を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材１の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げる条鋼圧延材の圧延方法において、対象の圧延スタンド２ａの出側に配置した幅寸法計測装置５で条鋼圧延材１の幅寸法を計測し、その幅寸法を、対象の圧延スタンド２ａでの圧延で、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみが−０．５以上になるように予め求めた幅寸法許容値の範囲内にする。【選択図】図１
2008068281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンドの対になったロールに設けた種々の孔型によって、条鋼圧延材を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げる条鋼圧延材の圧延方法において、
対象の圧延スタンドの出側に配置した幅寸法計測装置で前記条鋼圧延材の幅寸法を計測し、その幅寸法を、対象の圧延スタンドの一つ下流の圧延スタンドでの圧延で前記条鋼圧延材の周方向の圧縮ひずみが−０．５以上になるように予め求めた幅寸法許容値の範囲内にすることを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項２】
前記幅寸法計測装置で計測した条鋼圧延材の幅寸法が予め求めた幅寸法の許容値を超えた場合、対象の圧延スタンドのロールの間隙、及び／またはその対象の圧延スタンドの一つ上流の圧延スタンドのロールの間隙を調整することを特徴とする請求項１記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項３】
複数配置した前記圧延スタンドのうち少なくとも上流側の複数の圧延スタンドの出側に幅寸法計測装置が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項４】
全ての圧延スタンドの出側に幅寸法計測装置が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項５】
多ストランド圧延の場合、各ストランドにそれぞれ幅寸法計測装置が配置されており、全てのストランドで予め求めた幅寸法許容値の範囲内とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項６】
圧延前の条鋼圧延材の搬送方向前端部と後端部の全周寸法を、それ以外の中間部の全周寸法より小さくし、且つ前記条鋼圧延材の周方向の圧縮ひずみを前記の全ての部位で−０．５以上とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項７】
前記条鋼圧延材の表面と、前記圧延スタンドのロールに設けた孔型の表面の間に、ロール潤滑剤を供給して前記条鋼圧延材を圧延することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンドの対になったロールに設けた種々の孔型によって、条鋼圧延材を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げる条鋼圧延材の圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンドの対になったロールに設けた種々の孔型によって、条鋼圧延材を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げる方法によって、条鋼圧延材を圧延することは従来から行われていた。
【０００３】
しかしながら、このような圧延方法では、圧延時にその搬送方向の前後両側が、図１１に示すように、圧延スタンド２，２間にそれぞれ支持されることで張力が発生する条鋼圧延材１の中間部（以下、定常部という。）と、図１２に示すように、一端側がどの圧延スタンド２でも支持されない条鋼圧延材１の搬送方向の前端部や後端部（前端部と後端部を合わせて、以下、非定常部という。）では、図１３に示すように圧延を終了した際の幅寸法に違いが生じていた。その幅寸法の誤差の発生は特に後端部において顕著であった。これは、圧延時に条鋼圧延材１の全ての部位が上流の圧延スタンド２ｂを抜けた際に、条鋼圧延材１の後端部は無張力状態となるために、対象の圧延スタンド２ａで圧延した際に特に幅が余計に広がってしまうことになり、幅寸法が大きくなるためである。なお、前端部についても同様のことがいえる。
【０００４】
その後端部の幅寸法が大きくなってしまうという誤差の発生を防止するための従来技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１には、上流の圧延スタンドより順次各圧延スタンドにおける条鋼圧延材の後端部の通過を検出し、条鋼圧延材の後端部が通過した圧延スタンドと直後の圧延スタンドの間に存在する間に、最終スタンドの出側で幅寸法計により条鋼圧延材の幅寸法を計測し、この計測値から得られる幅寸法変動値と、圧延スタンド間の張力に対する条鋼圧延材の幅の影響係数から最終の圧延スタンド間の張力を演算して求め、引き続き相異なる圧延スタンド間相互の張力の影響係数に基づいて最終スタンド間以外の各圧延スタンド間の張力を演算して求め、この演算して求めた圧延スタンド間の張力と前記の目標張力の偏差に応じて、各圧延スタンドの回転数やロールの間隙を調整するようにしたいわゆる残差張力推定法が記載されている。
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に記載された方法にあっては、影響係数を算出するために張力を測定する必要があるが、直接法、間接法、シミュレーションのいずれにおいても測定精度に課題が残るという問題、また、たとえ残差張力が正確に求められたとしても、目標値への修正量（各圧延スタンドの回転数やロールの間隙）には計算値が使用されるため測定精度が落ちるという問題があった。
【０００６】
また、この従来技術は、あくまでも圧延スタンド間の張力制御による条鋼圧延材の後端部の寸法変動の制御を主目的とするものであり、表面疵の原因となる圧縮ひずみを考慮したものではなく、必ずしも表面疵の発生を抑制できる技術とは言い得なかった。
【特許文献１】特開昭６１−３０２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の問題を解決せんとして発明したものであって、条鋼圧延材の圧延時にその条鋼圧延材の周方向に生じる圧縮ひずみを一定の数値以内におさめることで、条鋼圧延材に形成される表面疵の発生を確実に抑制することができるばかりか、圧延時に条鋼圧延材の前端部や後端部という非定常部の幅寸法に違いが生じることでその条鋼圧延材の非定常部の周方向に生じる圧縮ひずみも、幅寸法の誤差の発生を抑えるだけで簡単且つ確実に一定の数値以内におさめることができ、条鋼圧延材の非定常部に特に形成され易い表面疵の発生も抑制することができる条鋼圧延材の圧延方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンドの対になったロールに設けた種々の孔型によって、条鋼圧延材を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げる条鋼圧延材の圧延方法において、対象の圧延スタンドの出側に配置した幅寸法計測装置で前記条鋼圧延材の幅寸法を計測し、その幅寸法を、対象の圧延スタンドの一つ下流の圧延スタンドでの圧延で前記条鋼圧延材の周方向の圧縮ひずみが−０．５以上になるように予め求めた幅寸法許容値の範囲内にすることを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記幅寸法計測装置で計測した条鋼圧延材の幅寸法が予め求めた幅寸法の許容値を超えた場合、対象の圧延スタンドのロールの間隙、及び／またはその対象の圧延スタンドの一つ上流の圧延スタンドのロールの間隙を調整することを特徴とする請求項１記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、複数配置した前記圧延スタンドのうち少なくとも上流側の複数の圧延スタンドの出側に幅寸法計測装置が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、全ての圧延スタンドの出側に幅寸法計測装置が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、多ストランド圧延の場合、各ストランドにそれぞれ幅寸法計測装置が配置されており、全てのストランドで予め求めた幅寸法許容値の範囲内とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、圧延前の条鋼圧延材の搬送方向前端部と後端部の全周寸法を、それ以外の中間部の全周寸法より小さくし、且つ前記条鋼圧延材の周方向の圧縮ひずみを前記の全ての部位で−０．５以上とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記条鋼圧延材の表面と、前記圧延スタンドのロールに設けた孔型の表面の間に、ロール潤滑剤を供給して前記条鋼圧延材を圧延することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の条鋼圧延材の圧延方法によると、条鋼圧延材の圧延時にその条鋼圧延材の周方向に生じる圧縮ひずみを一定の数値以内におさめることで、条鋼圧延材に形成される表面疵の発生を確実に抑制することができるばかりか、圧延時に条鋼圧延材の前端部や後端部という非定常部の幅寸法に違いが生じることでその条鋼圧延材の非定常部の周方向に生じる圧縮ひずみも、幅寸法の誤差の発生を抑えるだけで簡単且つ確実に一定の数値以内におさめることができ、条鋼圧延材の非定常部に特に形成され易い表面疵の発生も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】
【００１６】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、条鋼圧延材１は、所定の間隔をおいて複数配置した圧延スタンド２の対になったロール３，３に設けた種々の孔型４（図４に示す）によって、条鋼圧延材１を複数のパスに分けて順次圧延することで、その条鋼圧延材１の断面積を順次減少させて所定の製品形状に仕上げられる。なお、図２に示す７は加熱炉であり、条鋼圧延材１は加熱炉７で事前に所定の温度まで加熱された後、熱間圧延される。８はレイング式巻取機であり、製品形状にまで仕上げられた条鋼圧延材１が巻き取られる。９はブロックミル、１０はサイジングミルであってその上流側の圧延機Ａと略同様の構成であるので詳細説明については省略する。
【００１８】
次に、圧延機Ａでの条鋼圧延材１の圧延について更に詳細に説明する。複数配置された圧延スタンド２のロール３，３には種々の孔型４が設けられている。孔型４には、ボックス、ダイヤ（菱）、スクエア（角）、オーバル（楕円）、ラウンド（丸）等があり、例えば、ボックス→楕円→丸→楕円→角、楕円→角→楕円→角、楕円→丸→楕円→丸というようなパススケジュールが組まれ、ロール３毎の様々な孔型４で圧延されることにより条鋼圧延材１の断面積は、順を追って減少され、最後のパスで所定の製品形状にまで仕上げられる
【００１９】
例えば、「角→楕円」というパススケジュールで、条鋼圧延材１を圧延する場合は、まず、図４（ａ）に示すように、初期の条鋼圧延材１をスクエア（角）孔型で圧延することにより条鋼圧延材１の断面形状は、略正方形に変形する。次に、図４（ｂ）に示すように、前記条鋼圧延材１を４５°転回させた状態（断面を破線で示す。）で、オーバル（楕円）孔型で条鋼圧延材１を圧延する。この圧延で、条鋼圧延材１の断面形状は、破線で示す略正方形から断面楕円形に変形し当初の断面形状より小さくなる。このような圧延を順次繰り返すことにより条鋼圧延材１の断面積は順を追って減少されるのである。
【００２０】
次に、図５に基づいて、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみεについて説明する。この圧縮ひずみεは、圧延変形前後の条鋼圧延材１の表面形状（長さ）の変化から求めることができる。図面左の圧延前の条鋼圧延材１ｂ断面の表面（曲線）の長さＳ０は、圧延変形によって図面右に示す長さＳ１に変化する。この長さの変化から求めた次式により圧縮ひずみεを算出することができる。
圧縮ひずみε＝（Ｓ１−Ｓ０）／Ｓ０
【００２１】
なお、この圧縮ひずみεは、通常、圧延変形後の長さＳ１の方が圧延変形前の長さＳ０より小さいため負の数値になるが、Ｓ０からＳ１に変化する変化量自体が大きくなるほど小さな数値となる。従って、圧縮ひずみεとして得られる値は通常負の値で表されるため、本明細書及び図面では、例えば、前記変化量自体の最大の値を「圧縮ひずみの最小値」というように表現している。
【００２２】
近年は製品の表面疵の深さが０．０２ｍｍ以下という非常に厳しい表面疵保証が求められている。この表面疵深さが０．０２ｍｍ以下という基準を達成するためには、圧縮ひずみεがどのような数値の範囲であれば良いのかを、モデル実験と変形解析により求めた。その結果を図６に示す。
【００２３】
図６に示す○は条鋼圧延材１（鋼種：SCM435）の表面に１ｍｍ間隔のケガキ線を入れてモデル実験で圧延変形を行い求めたデータ、▲は冷間での鉛に１ｍｍ間隔のケガキ線を入れてモデル実験で圧延変形を行い求めたデータ、●は条鋼圧延材１の周方向の分割数を１ｍｍ単位とし（図５より更に細かく分割した。）変形解析により求めたデータである。各データとも略一致しており、製品の表面疵深さが０．０２ｍｍ以下という基準を達成するためには、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみεの最小値を−０．５以上にしなければならないことがわかった。また、表面疵を全くなくしようとすると、その圧縮ひずみεの最小値を−０．３５以上にすれば良いことがわかった。
【００２４】
以上の実験及び解析結果より、圧延変形による条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみεは、−０．５以上、望ましくは−０．３５以上にすれば良いことがわかったが、本発明の条鋼圧延材の圧延方法では、条鋼圧延材１を複数パスに分けて順次圧延する必要がある。これらの複数のパスの全てで、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみεを前記数値の範囲内とする必要がある。なお、当然のことではあるが、その圧縮ひずみεは、条鋼圧延材１の表面の一部ではなく全ての部位で上記数値の範囲内としなければならない。
【００２５】
図１は、圧延機Ａのうち上流側の８体の圧延スタンド２と圧延される条鋼圧延材１を示している。前記説明の通り条鋼圧延材１は、圧延スタンド２の対になったロール３，３に設けた種々の孔型４によって順次圧延することで断面積が順次減少されて所定の製品形状に仕上げられるのであるが、各圧延スタンド２のロール３，３は様々な方向から条鋼圧延材１を挟み圧延する。図１及び図２は、各圧延スタンド２に設けられるロール３，３が、条鋼圧延材１が搬送されるに従い９０°毎に違う方向から圧延する圧延機Ａを示している。（９０°違う方向から圧延する場合は、４５°の場合のように条鋼圧延材１自体を捻るように転回させるのではなくロール３，３での圧延方向を変える。）また、図１及び図３に示すように、各圧延スタンド２の出側には条鋼圧延材１の幅寸法を計測する幅寸法計測装置５が配置されている。
【００２６】
幅寸法計測装置５は、前記したように圧延スタンド２の出側の条鋼圧延材１の幅寸法を計測するために設けられるが、その計測により求めた計測値が、対象の圧延スタンド２ａの一つ下流の圧延スタンド２ｃでの圧延で、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみが、−０．５以上、望ましくは−０．３５以上になるように予め求めた幅寸法許容値（詳細については下記する。）の範囲内であるか否かを監視するためのものである。
【００２７】
幅寸法計測装置５で計測した条鋼圧延材１の幅寸法が、予め求めた幅寸法の許容値を外れた場合、図１及び図３の図面下部の曲線状の矢印で示すように、その対象の圧延スタンド２ａの一つ上流の圧延スタンド２ｂのロール３，３の間隔（間隙）を調整するか、図１及び図３の図面上部の曲線状の矢印で示すように、対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隔（間隙）を調整する。或いはその両方の間隔を調整しても良い。この調整を行うだけで、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法は、精度良く予め求めた幅寸法許容値の範囲内におさまることとなり、その結果、一つ下流の圧延スタンド２ｃで圧延した際の条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみは全て適正な数値の範囲内となり、表面疵の発生を確実に抑制することが可能となる。
【００２８】
なお、幅寸法計測装置５は、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみは全て適正な数値の範囲内とするという意味で、全ての圧延スタンド２の出側に配置することが望ましいが、少なくとも条鋼圧延材１の搬送方向上流側の複数の圧延スタンド２の出側に配置されておれば、以下の実施例に示すように、表面疵の発生の抑制に対応することは可能である。
【００２９】
また、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみが−０．３５以上であれば表面疵が全く発生しないことは前記した説明の通りであるが、−０．５以上であれば表面疵の深さを０．０２ｍｍ以下に抑えることができるため、以下、圧縮ひずみを−０．５以上にすることを基準として説明するが、−０．３５以上を基準とすれば表面疵を全てなくすることができるのでこれを基準にしても良いことは勿論である。
【００３０】
次に、前記した幅寸法許容値について、実際の条鋼圧延材１の圧延の事例に基づき説明する。
【００３１】
先に説明したように、図４は、「角→楕円」というパススケジュールで条鋼圧延材１を圧延した場合の条鋼圧延材１の断面形状が変形する状態を示しており、図４（ａ）には、上流の圧延スタンド２ｂでの圧延後（出側）の条鋼圧延材１の断面形状と、孔型４の形状を、図４（ｂ）には、対象の圧延スタンド２ａでの圧延前（入側）の条鋼圧延材１（１ａ）の断面形状（破線で示す）と、圧延後（出側）の条鋼圧延材１の断面形状、更には孔型４の形状をそれぞれ示している。なお、「角→楕円」というパススケジュールのため、図４（ｂ）の圧延前（入側）の条鋼圧延材１（１ａ）は図４（ａ）の圧延後（出側）の圧延条鋼圧延材１より４５°転回した状態で図示している。
【００３２】
図７には、図４に示す対象の圧延スタンド２ａの入側の条鋼圧延材１の幅寸法と、一つ下流の圧延スタンド２ｃでの圧延による条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみの最小値の関係を示している。この事例の場合、幅寸法が５８ｍｍを超えれば前記圧縮ひずみの最小値が−０．５未満になってしまう。従って、幅寸法の許容値の上限は５８ｍｍとなる。この数値が、この事例での予め求めた幅寸法許容値である。
【００３３】
次に、上流の圧延スタンド２ｂと対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隙の調整量について、実際の条鋼圧延材１の圧延の事例に基づき説明する。
【００３４】
図８は、φ４０ｍｍの丸鋼を、「楕円→丸」というパススケジュールで、φ３４ｍｍの丸鋼にまで圧延した場合の対象の圧延スタンド２ａより一つ上流の圧延スタンド２ｂのロール３，３の間隙、または対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隙の調整量を示す表である。図８（ａ）は、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法の変動量と、上流の圧延スタンド２ｂのロール３，３の間隙の調整量の関係を、図８（ｂ）は、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法の変動量と、対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隙の調整量の関係をそれぞれ示す。
【００３５】
図８（ａ）について説明すると、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法が前記した予め求めた幅寸法の許容値より０．５ｍｍ大きいとした場合、その幅寸法を０．５ｍｍ以上小さくする必要がある。幅寸法を丁度０．５ｍｍ小さくする場合は、縦軸の−０．５ｍｍの水平線に表中の●を結ぶ仮想線が交差する点の横軸の値、すなわち−０．４ｍｍが上流の圧延スタンド２ｂのロール３，３の間隙の調整量になるので、ロール３，３の間隔（間隙）を０．４ｍｍ狭くすれば調整ができる。
【００３６】
また、図８（ｂ）によれば、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法が前記した予め求めた幅寸法の許容値より０．５ｍｍ大きいとした場合、その幅寸法を０．５ｍｍ以上小さくする必要がある。幅寸法を丁度０．５ｍｍ小さくする場合は、縦軸の−０．５ｍｍの水平線に表中の黒丸を結ぶ仮想線が交差する点の横軸の値、すなわち０．７ｍｍが対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隙の調整量になるので、ロール３，３の間隔（間隙）を０．７ｍｍ広くすれば調整ができる
【００３７】
すなわち、上流の圧延スタンド２ｂのロール３，３の間隔（間隙）を０．４ｍｍ以上狭くするか、対象の圧延スタンド２ａのロール３，３の間隔（間隙）を０．７ｍｍ以上広くすることで、対象の圧延スタンド２ａの出側の条鋼圧延材１の幅寸法を予め求めた幅寸法の許容値の範囲内とすることができる。なお、ロール３，３の間隔の調整幅は、圧延される条鋼圧延材１の厚み、ロール３，３の可動範囲等により制限があるためそれらの条件により上下限が決まる。また、図８（ａ），（ｂ）の関係については、予め解析或いは実験することによりテーブル値を作成し、線形補間すること等で容易に対処することが可能である。
【００３８】
以上の説明の通り、圧縮ひずみの最小値がどの圧延スタンド２での圧延でも−０．５以上になるようにパススケジュールを設計し、更に、圧延スタンドの出側に配置した幅寸法計測装置５で条鋼圧延材１の幅寸法を計測制御することで、表面疵の発生を抑制することが可能となる。特に、従来、圧延により幅寸法が他の定常部より広くなってしまい表面疵が発生し易かった条鋼圧延材１の前端部や後端部といった非定常部でも、精度良く幅寸法を許容値の範囲内とすることができ、表面疵の発生を抑制することができる。
【００３９】
なお、条鋼圧延材１の非定常部とは、隣り合う圧延スタンド２，２の間隔の寸法と同じ寸法（長さ）分の前後端部のことを言い、例えば、図１２に示すように、圧延スタンド２で圧延する際に一端側がどの圧延スタンド２でも支持されない部分のことを示す。
【００４０】
図９は多ストランド圧延に本発明を適用した場合の実施形態を示す。この実施形態の場合、各ストランドに幅寸法計測装置５が配置されている。多ストランド圧延では異鋼種の条鋼圧延材１を圧延したり、ストランド毎のロール３の摩耗が異なったりするので、各条鋼圧延材１の幅寸法は必ずしも一致しない。そのため、全ストランドでの幅寸法が全て許容値の範囲内になるように調整する。例えば、各ストランドでの幅寸法をそれぞれＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４とし、その幅寸法の大きさの順序をＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ４と仮定した場合、ロール３，３の間隔（間隙）を調整しても幅寸法の大きさの順序は変わらないため、最も大きい幅寸法のＷ１が幅寸法の許容値の範囲内となるようにロール３，３の間隔（間隙）を調整することで対処できる。
【００４１】
次に、圧延スタンド２での圧延で、条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみが−０．５以上になるように制御するための前記の方法と異なる方法を２例説明する。なお、以下に説明する方法は条鋼圧延材の圧延方法において、独立して採用することも可能であるが、前欄までに説明した方法と併用することでより大きな効果を達成することが期待できる。
【００４２】
第１の方法は、条鋼圧延材１の非定常部の全周寸法を、それ以外の定常部の全周寸法より小さくした前後両端部（非定常部）を絞ったような形状にすることにより、圧延による条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみを、非定常部を含む全ての部位で−０．５以上とすることを目的とする方法である。圧延後の前記非定常部の寸法変動を打ち消すように、圧延前の条鋼圧延材１の非定常部の全周寸法を、予めそれ以外の定常部の全周寸法と変えておくことで圧縮ひずみを調整することができる。なお、条鋼圧延材１の全周寸法を小さくすることで、条鋼圧延材１の断面形状が正方形や長方形の場合、縦横の寸法が、断面形状が円形の場合、径がそれぞれ小さくなる。
【００４３】
第２の方法は、条鋼圧延材１の表面と、圧延スタンド２のロール３に設けた孔型４の表面の間に、ロール潤滑剤６を供給し、摩擦係数を低下させることで圧延後の条鋼圧延材１の幅寸法を減少させる方法である。ロール潤滑剤６を供給するためには、例えば、図１４に示すように、ロール潤滑剤６を条鋼圧延材１と孔型４の間に噴射すれば形成できる。なお、ロール潤滑剤６としては、前記したような液体潤滑剤のほか、グリースのようなロール３表面に塗布するタイプの固形潤滑剤を使用することができるが、いずれにしても高温下で使用するため、圧延後には、前者の場合揮発してしまい、後者の場合燃え尽きてしまうこととなり、圧延スタンド２毎に常時供給することが必要になる。
【００４４】
図１０（ａ）に、連続圧延前の初期の条鋼圧延材１の非定常部と定常部の幅寸法の寸法比（非定常部／定常部）と、連続圧延後の製品形状の条鋼圧延材１の非定常部と定常部の幅寸法の寸法比（非定常部／定常部）の関係を示す。また、図１０（ｂ）に、連続圧延前の初期の条鋼圧延材１の非定常部と定常部の幅寸法の寸法比（非定常部／定常部）と、連続圧延中に最も圧縮ひずみが小さくなる圧縮スタンド２での条鋼圧延材１の周方向の圧縮ひずみの関係を示す。また、●はロール潤滑剤６を使用しない場合を、○はロール潤滑剤６を使用した場合を示す。
【００４５】
図１０（ａ）及び（ｂ）によると、連続圧延前の前記寸法比を１より小さくする（非定常部の幅寸法を定常部の幅寸法より小さくする）ことで、連続圧延後の前記寸法比を１に近付けることができ、圧縮ひずみもより０に近い数値とすることができる。また、連続圧延前の前記寸法比を小さな値とするほど、連続圧延後の前記寸法比の増加を抑制でき、圧縮ひずみを適正値の−０．５以上とすることが可能となる。図１０（ｂ）によると、ロール潤滑剤６を使用しない場合は、連続圧延前の前記寸法比を０．９７８以下とすれば、圧縮ひずみを適正値の−０．５以上とすることができる。
【００４６】
図１０（ａ）によると、ロール潤滑剤６を使用した場合は、更に連続圧延後の前記寸法比が増加するのを抑制することができ、図１０（ｂ）によると、圧縮ひずみも連続圧延前の前記寸法比を考慮することなく適正値の−０．５以上とすることが可能となる。
【００４７】
なお、多ストランド圧延では、図１５に示すように、１本のロール３にストランド毎にそれぞれ孔型４が設けられているので、ストランド毎にロール潤滑剤６の供給量を調整すれば、多ストランド圧延で不可避となる各ストランドにおける圧延条件の違いによる圧縮ひずみのバラツキを制御することが可能となる。
【００４８】
また、図１６には圧縮ひずみを、コンピュータを用いた制御システムで制御する方法の基本構成の一例を示している。この制御システムでは、条鋼圧延材１の寸法、温度、ループ量、並びに、圧延機モーター電流値、圧延機間張力等の各種情報をプロセスコンピュータ等で集約し、それらの情報及び各種変換テーブルに基づいて編集された調整ガイダンス等の情報を、圧延機回転用ＰＣ、潤滑剤調整用ＰＣ、並びに監視・調整用ＰＤＡに伝送し、圧縮ひずみを適正値内に制御する。
【００４９】
このような制御システムを採用することで、従来、作業者が任意の場所でしか確認できなかった監視や調整が、実際圧延作業を行っている場所から離れた場所等でも行うことが可能となり、迅速且つ正確に圧縮ひずみを制御することが可能となる。
【実施例】
【００５０】
〔実施例１〕
１５５ｍｍ角の正方形断面の素材ビレット（鋼種：SCM435）を、２０パスの圧延でφ１７ｍｍの条材に仕上げた。パススケジュールは、１〜８スタンドが、菱→角→菱→角→菱→角→菱→角であり、９〜２０スタンドが、楕円→丸→楕円→丸→楕円→丸→楕円→丸→楕円→丸→楕円→丸である。条件１は、幅寸法計測装置を配置しない従来の条件の場合（比較例１）、条件２は、１〜８スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置し幅寸法を制御した場合（発明例１）、条件３は、１〜２０スタンドの全スタンドの出側に幅寸法計測装置を配置し幅寸法を制御した場合（発明例２）である。その結果を表１に示す。なお、◎は０．０１ｍｍ以上の表面疵が認められなかった場合、○は０．０２ｍｍ以上の表面疵が認められなかった場合、△は０．０３ｍｍ以上の表面疵が認められなかった場合、×は０．０３ｍｍ以上の表面疵が認められた場合を示す。
【００５１】
【表１】
2008068281.tif 000003
【００５２】
条件１では、前端部や後端部に、近年の表面疵の保証基準を達成できない０．０２ｍｍ以上の表面疵が認められるが、幅寸法を制御した条件２や条件３では、そのような表面疵は全く認められず、幅寸法の制御による表面疵発生の抑制効果が確認できた。条件２では、全長にわたって０．０２ｍｍ以上の表面疵がなくなり、更に条件３では、全長にわたって０．０１ｍｍ以上の表面疵がなくなっている。
【００５３】
なお、上記の発明例としては、１〜８スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御した条件２と、１〜２０スタンドの全スタンドの出側に幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御した条件３について、表面疵発生の抑制効果を調べたが、予め解析或いは実験を行うことにより表面疵を発生しやすいスタンドを確認し、そのスタンドの上流のスタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御することでも十分な表面疵発生の抑制効果が得られることが期待できる。
【００５４】
〔実施例２〕
この実施例では４系列の多ストランド圧延での表面疵発生の抑制効果を確認した。この実施例では１５５ｍｍ角の正方形断面の素材ビレット（鋼種：SCM435）を、１５パスの圧延でφ１７ｍｍの条材に仕上げた。パススケジュールは、１〜７スタンドが、ボックス→楕円→丸→楕円→角→楕円→角であり、８〜１１スタンドが、楕円→角→楕円→角（２３ｍｍ角）、１２〜１５スタンドが、楕円→丸→楕円→丸である。条件４は、幅寸法計測装置を配置しない従来の条件の場合（比較例２）、条件５は、１〜７スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置し幅寸法を制御した場合（発明例３）、条件６は、１〜１１スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置し幅寸法を制御した場合（発明例４）である。その結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
2008068281.tif 000004
【００５６】
条件４では、前端部や後端部に、近年の表面疵の保証基準を達成できない０．０２ｍｍ以上、或いは０．０３ｍｍ以上の表面疵が認められ、各系列毎のバラツキも大きい。これに対し、幅寸法を制御した条件５や条件６では、全長にわたって表面疵が低減されており、幅寸法の制御による表面疵発生の抑制効果が多ストランド圧延でも確認できた。条件５では、全長にわたって０．０２ｍｍ以上の表面疵がなくなり、更に条件６では、１系列の後端部以外、全長にわたって０．０１ｍｍ以上の表面疵がなくなっている。
【００５７】
なお、上記の発明例としては、１〜７スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御した条件５と、１〜１１スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御した条件６について、表面疵発生の抑制効果を調べたが、多ストランド圧延でも、予め解析或いは実験を行うことにより表面疵を発生しやすいスタンドを確認し、そのスタンドの上流のスタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御することでも十分な表面疵発生の抑制効果が得られることが期待できる。
【００５８】
〔実施例３〕
この実施例では、非定常部（前端部と後端部）と定常部（中間部）の寸法差の制御（寸法差制御という。）を行った場合と、更にロール潤滑剤による制御（潤滑剤制御という。）を行った場合について、４系列の多ストランド圧延で表面疵発生の抑制効果を確認した。この実施例でも１５５ｍｍ角の正方形断面の素材ビレット（鋼種：SCM435）を、１５パスの圧延でφ１７ｍｍの条材に仕上げた。パススケジュールは、１〜７スタンドが、ボックス→楕円→丸→楕円→角→楕円→角であり、８〜１１スタンドが、楕円→角→楕円→角（２３ｍｍ角）、１２〜１５スタンドが、楕円→丸→楕円→丸である。条件７は、幅寸法計測装置を配置せず、寸法差制御も潤滑剤制御も行わない従来の条件の場合（比較例３）、条件８は、１〜１１スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置して幅寸法を制御すると共に、前記の寸法差制御も行った場合（発明例５）、条件９は、１〜７スタンドの出側にのみ幅寸法計測装置を配置し幅寸法を制御して幅寸法を制御すると共に、前記の寸法差制御と潤滑剤制御を併せて行った場合（発明例６）である。その結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2008068281.tif 000005
【００６０】
条件７では、前端部や後端部に、近年の表面疵の保証基準を達成できない０．０２ｍｍ以上、或いは０．０３ｍｍ以上の表面疵が認められ、各系列毎のバラツキも大きい。これに対し、幅寸法制御に加えて、寸法差制御や潤滑剤制御を行った条件８〜条件１０では、全長にわたって０．０１ｍｍ以上の表面疵が全くなくなっており、２種、或いは３種の制御を併せて行うことにより、より表面疵発生の抑制ができることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、圧延機のうち上流側８体の圧延スタンドと圧延される条鋼圧延材を示す正面図である。
【図２】同実施形態を示すもので、圧延工程の全体を示す正面図である。
【図３】同実施形態を示すもので、対象の圧延スタンドとその上流の圧延スタンドと幅寸法計測装置の関係を示す正面図である。
【図４】「角→楕円」というパススケジュールで条鋼圧延材を圧延した際の条鋼圧延材の断面形状の変形状態を示す縦断面図であって、（ａ）は上流の圧延スタンドでの圧延時の状態を、（ｂ）は対象の圧延スタンドでの圧延時の状態をそれぞれ示す。
【図５】条鋼圧延材を圧延した際に発生する圧縮ひずみを説明するための縦断面図である。
【図６】圧縮ひずみと表面疵の深さの関係を示す説明図である。
【図７】圧延スタンドの入側の条鋼圧延材の幅寸法と、圧延後の条鋼圧延材の圧縮ひずみの関係を示す説明図である。
【図８】「楕円→丸」というパススケジュールで条鋼圧延材を圧延した際の圧延スタンドの調整量を示すもので、（ａ）は対象スタンドの出側の条鋼圧延材の幅寸法と、上流スタンドのロール間隙の調整量の関係を示す説明図、（ｂ）は対象スタンドの出側の条鋼圧延材の幅寸法と、対象スタンドのロール間隙の調整量の関係を示す説明図である。
【図９】本発明の異なる実施形態を示すもので、本発明を多ストランド圧延に適用した状態の平面図である。
【図１０】連続圧延前の初期の条鋼圧延材と、連続圧延後の条鋼圧延材の関係を示すものであって、（ａ）は連続圧延前の定常部と非定常部の幅寸法比と、連続圧延後の定常部と非定常部の幅寸法比の関係を示す説明図、（ｂ）は連続圧延前の定常部と非定常部の幅寸法比と、連続圧延後の圧縮ひずみの関係を示す説明図である。
【図１１】条鋼圧延材の定常部の圧延状態を示す正面図である。
【図１２】条鋼圧延材の非定常部の圧延状態を示す正面図である。
【図１３】従来の圧延方法で、条鋼圧延材を圧延した際の幅寸法のバラツキを示す説明図である。
【図１４】ロール潤滑剤を供給する方法を示す要部拡大縦断面図である。
【図１５】多ストランド圧延での孔型と条鋼圧延材の関係を示す縦断面図である。
【図１６】圧縮ひずみを、コンピュータを用いた制御システムで制御する方法の基本構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…条鋼圧延材
２…圧延スタンド
２ａ…対象の圧延スタンド
２ｂ…上流の圧延スタンド
２ｃ…下流の圧延スタンド
３…ロール
４…孔型
５…幅寸法計測装置
６…ロール潤滑剤
【図１】
2008068281.tif 000006
【図２】
2008068281.tif 000007
【図３】
2008068281.tif 000008
【図４】
2008068281.tif 000009
【図５】
2008068281.tif 000010
【図６】
2008068281.tif 000011
【図７】
2008068281.tif 000012
【図８】
2008068281.tif 000013
【図９】
2008068281.tif 000014
【図１０】
2008068281.tif 000015
【図１１】
2008068281.tif 000016
【図１２】
2008068281.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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