(57)【要約】【課題】熱間圧延したままの熱延コイルを巻戻す際に発生する熱延鋼板の腰折れを防止する方法を提供する。【解決手段】プレッシャーロールを備えたコイルの巻戻し装置で熱延コイルを巻戻すにあたって、プレッシャーロールの押し込みによって生じる鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上にできる径のプレッシャーロールを用い、巻戻される鋼板の離れ際又はその近傍で、前記プレッシャーロールで鋼板を押し込みながらコイルを巻戻すことを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。但し、εＰ＝｛１／（Ｄ／ｔ＋１）｝×１００（％）、Ｄ：プレッシャーロールの直径（ｍｍφ）、ｔ：鋼板板厚（ｍｍ）。【選択図】　　　　　　図１
2004001096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレッシャーロールを備えたコイルの巻戻し装置で熱延コイルを巻戻すにあたって、プレッシャーロールの押し込みによって生じる鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上にできる径のプレッシャーロールを用い、巻戻される鋼板の離れ際又はその近傍で、前記プレッシャーロールで鋼板を押し込みながらコイルを巻戻すことを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。
但し、
εＰ＝｛１／（Ｄ／ｔ＋１）｝×１００（％）
Ｄ：プレッシャーロールの直径（ｍｍφ）、ｔ：鋼板板厚（ｍｍ）
【請求項２】
鋼板板厚に応じてプレッシャーロールの押し込み量を調整することを特徴とする請求項１記載の熱延鋼板の腰折れ防止方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、巻戻し部で鋼板を冷却しながら、プレッシャーロールで鋼板を押し込むことを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレッシャーロールを備えたコイルの巻戻し装置で熱延コイルを巻戻す際に発生する熱延鋼板の腰折れを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、酸洗ライン入側のコイルの巻戻し装置の要部を示す図である。コイル巻戻し時の鋼板Ｓの蛇行を防止するために、ペイオフリール１にプレッシャーロール２が付設されており、プレッシャーロール２をコイルに押付けながらコイルを巻戻す。その際、熱間圧延したままのコイルを巻戻すと、鋼板Ｓに図５に示すような腰折れが発生する。この腰折れは、鋼板の外観を損なうため、例えば脱スケールしたままの鋼板を製品として販売する所謂酸洗外販コイル等の製品において、歩留低下の原因になる。
【０００３】
腰折れは、熱間圧延したままの鋼板が降伏点伸びを有することによるリューダース帯に起因するものであることが知られている。そのため、従来、酸洗外販コイルのように腰折れの発生が問題になる鋼板については、予めスキンパスラインで軽い冷間加工を施して、鋼板の降伏点伸びを消去した後、酸洗ラインに装入して脱スケールしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱延コイルを酸洗ラインとは別のスキンパスラインに装入することは製造コストアップにつながる。
【０００５】
本発明は、前記事情を考慮して、熱間圧延したままの熱延コイルを巻戻す際に発生する熱延鋼板の腰折れを防止する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の手段は次のとおりである。
【０００７】
（１）プレッシャーロールを備えたコイルの巻戻し装置で熱延コイルを巻戻すにあたって、プレッシャーロールの押し込みによって生じる鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上にできる径のプレッシャーロールを用い、巻戻される鋼板の離れ際又はその近傍で、前記プレッシャーロールで鋼板を押し込みながらコイルを巻戻すことを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。
【０００８】
但し、
εＰ＝｛１／（Ｄ／ｔ＋１）｝×１００（％）
Ｄ：プレッシャーロールの直径（ｍｍφ）、ｔ：鋼板板厚（ｍｍ）
（２）前記（１）において、鋼板板厚に応じてプレッシャーロールの押し込み量を調整することを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。
【０００９】
（３）前記（１）又は（２）において、巻戻し部で鋼板を冷却しながら、プレッシャーロールで鋼板を押し込むことを特徴とする熱延鋼板の腰折れ防止方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について発明に至った経緯とともに説明する。
【００１１】
熱間圧延したまの熱延鋼板は、図１に示すように、約２％程度の降伏点伸び（ＹＰＥＬ）を有する。酸洗ライン入側のコイル巻戻し装置でプレッシャーロールを押付けながらコイルを巻戻すと、板厚の薄い鋼板ほど格落ちの原因になる腰折れの発生が多い。本発明者らは、この理由は、プレッシャーロールで曲げ加工を受けて鋼板の降伏点伸びが減少するが、板厚の薄い鋼板は厚い鋼板に比べて、プレッシャーロールによる曲げ変形量が小さく、鋼板の降伏点伸びの減少が少ないため、腰折れの発生が多くなるためと考えた。
【００１２】
板厚の薄い鋼板に対して、プレッシャーロールによる曲げ変形量を大きくすれば、腰折れの発生を低減できる可能性がある。本発明者等は、鋼板に付与する曲げ変形量を大きくするには、プレッシャーロール径を小さくすることが安価で有効な手段であると考え、小径のプレッシャーロールを用いて、熱間圧延したままの種々の板厚の熱延コイルを酸洗ライン入側のコイル巻戻し装置で鋼板を押し込みながら巻戻し、塩酸酸洗によって脱スケールし、脱スケール後の鋼板の腰折れ程度を調査した。調査結果を図２に示す。なお、図２において、２１０ｍｍφのロールは従来ロール、１４０ｍｍφのロールは小径化したロールである。また、鋼板の曲げ変形量は、下式により定義される鋼板表層の曲げ歪みεＰにより評価した。
【００１３】
εＰ＝｛１／（Ｄ／ｔ＋１）｝×１００（％）
Ｄ：プレッシャーロールの直径（ｍｍφ）、ｔ：鋼板板厚（ｍｍ）
また、腰折れ程度は、鋼板表面を目視観察し、以下の基準に従って評価した。
【００１４】
◎：腰折れが発生しないもの
○：通常の酸洗外販コイルとして合格範囲内の腰折れが発生
×：通常の酸洗外販コイルとして不合格の腰折れが発生
２１０ｍｍφの従来ロールでは、板厚３．０ｍｍ未満で酸洗外販コイルとして不合格の腰折れが発生しているが、ロール径を１４０φｍｍにすると、酸洗外販コイルとして不合格の腰折れが発生していない。また、図２から、何れのロールにおいても、鋼板表層の曲げ歪みεＰが１．４％以上の場合、不合格の腰折れの発生がなく、鋼板表層の曲げ歪みεＰが２．２％以上の場合、腰折れが発生しなくなることが判った。
【００１５】
本発明では、前記知見に基いて、プレッシャーロールの押し込みによって生じる鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上にできる径のプレッシャーロールを用いることとした。曲げ歪みεＰを２．２％以上にできる径のロールを使用すると、腰折れの発生を確実に防止できるのでより好ましい。
【００１６】
プレッシャーロール径を小さくすると、鋼板の板厚が厚くなると、鋼板表層の曲げ歪みεＰが必要以上に大きくなり、鋼板の加工性が劣化、例えば全伸びが低下するようになる。従って、腰折れを防止しながら、良好な加工性を確保するには、鋼板板厚に応じて、プレッシャーロールの押付け力を調整し、押し込み量を調整することによって鋼板の曲率を調整し、必要な鋼板表層の曲げ歪みεＰを確保することが好ましい。鋼板の加工性の劣化を防ぎながら、腰折れを防止するには、鋼板表層の曲げ歪みεＰが１．４〜４．０％の範囲内になるように調整することが好ましい。
【００１７】
また、コイルの巻戻し部で鋼板を冷却しながら、プレッシャーロールで鋼板を押し込むことによって、腰折れを防止する効果を更に向上できる。通常の軟質熱延鋼板では、プレッシャーロールで曲げ加工を受ける鋼板温度を４０℃以下の温度にすることが好ましい。鋼板温度を低下すると、腰折れの発生を防止できるできること自体は既に知られていることであり、例えば酸洗ラインに装入前に、予め熱延コイルを冷却して温度を低下しておくことが簡便な方法である。本発明法によれば、予めコイルを冷却する場合に比べて、更に以下の効果がある。
【００１８】
▲１▼プレッシャーロールで曲げ加工を受ける際に板厚方向に温度勾配ができ、曲げ歪み量の大きい表層側の温度が低くなるので、リューダース帯を防止する効果がより優れる。
【００１９】
▲２▼巻戻し装置から払い出された鋼板は、酸液を用いて脱スケールされる。酸洗ラインの酸液温度は７０〜９０℃の高温なので、一旦冷却した鋼板を再び加熱することになる。本発明法では、板厚中央部の温度が表層より高温なので、巻戻し装置から払い出された鋼板は、中央部からの復熱があるので、鋼板を再加熱するためのコストを低減できる。
【００２０】
▲３▼冷却に要する時間を短縮できるので、熱間圧延ライン〜酸洗ライン間の仕掛期間を短縮し、あるいは仕掛コイル量を低減できる。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図３は、酸洗ライン入側のコイルの巻戻し装置の要部を示す図である。図３において、１はペイオフリール、２はプレッシャーロール、３はバックアップロール、６は鋼板Ｓを冷却するスプレー装置であり、ペイオフリール１から巻戻された直後の鋼板の両面に冷却水を噴射する。
【００２２】
プレッシャーロール２には、鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上、より好ましくは２．２％以上にできる径のロールを使用する。
【００２３】
押し込み量調整装置５は、コイル径に応じて、スプレー装置６及びバックアップロール３を介してプレッシャーロール２の位置を鋼板走行位置に移動する位置調整機構を備えるとともに、更に鋼板板厚に応じてプレッシャーロール２の位置を調整して鋼板Ｓの押し込み量の調整が可能になっている。
【００２４】
本装置を用いて、熱間圧延したままのコイルをペイオフリール１から巻戻し、必要に応じて巻戻し直後の鋼板Ｓの両面をスプレー装置６を用いて水冷し、プレッシャーロール２を鋼板Ｓに押し込んで鋼板表層の曲げ歪みεＰを１．４％以上にして、鋼板Ｓを移送してピンチロール４を経て酸洗装置（図示なし）で脱スケールし、出側巻取り装置（図示なし）で巻き取る。脱スケール後に酸洗外販コイルに適した表面外観の鋼板が得られる。水冷する場合、プレッシャーロールで曲げ加工を受ける鋼板温度を４０℃以下の温度にすることが好ましい。
【００２５】
予め、鋼板板厚、プレッシャーロール２の押し込み量と鋼板表層の曲げ歪みεＰの関係を求めておき、押し込み量調整装置５を用いて、鋼板板厚に応じてプレッシャーロール２の押付け力を調整して押し込み量を調整して、鋼板表層の曲げ歪みεＰが所定の範囲、例えば１．４〜４．０％の範囲内になるようにすると、腰折れを防止しながら、良好な加工性の鋼板を製造できる。
【００２６】
本発明は、腰折れが発生しやすい引張り強さが４０ｋｇ／ｍｍ２以下の軟質熱延鋼板の腰折れを防止する方法として特に好適である。
【００２７】
【実施例】
図３に示した装置で、直径２１０ｍｍφの通常のプレッシャーロール（従来例）及び直径１４０ｍｍφ、９０ｍｍφの小径プレッシャーロール（夫々発明例１、発明例２）を用いて、熱間圧延したままの軟質熱延鋼板のコイルを巻戻し、塩酸酸洗によって脱スケールし、脱スケール後の鋼板表面の腰折れ程度を調査した。発明例１では、巻戻し部での水冷条件（水冷有無）を変更した。また、発明例１及び発明例２では、鋼板表層の曲げ歪みεＰが４．０％を越えないようにプレッシャーロールの押し込み量を調整した。調査結果を表１に示す。
【００２８】
なお、腰折れ程度は、鋼板表面を目視観察し、以下の基準に従って評価した。◎：腰折れが発生しないもの
○：通常の酸洗外販コイルとして合格範囲内の腰折れが発生
×：通常の酸洗外販コイルとして不合格の腰折れが発生
【００２９】
【表１】
2004001096.tif 000003
【００３０】
従来例の場合、板厚ｔが３．０ｍｍを下回ると鋼板表層の曲げ歪みεＰが１．４％を下回るので酸洗外販コイルとして不合格になる腰折れが発生している。
【００３１】
一方、本発明例の場合、腰折れの評価レベルが、全ての板厚において通常の酸洗外販コルとして合格範囲内である。巻戻し部で水冷した場合、水冷しない場合に比べて腰折れを防止する効果が向上している（発明例１）。また、発明例２では、鋼板表層の曲げ歪みεＰが２．２％以上確保されているので、無水冷でも腰折れの発生が認められない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、熱間圧延したままの熱延コイルを酸洗ラインに装入しても腰折れが発生しない。そのため、酸洗外販コイルのように腰折れの発生が問題になる製品について、降伏点伸びを消去するために予めスキンパスラインに装入することが不要になり、製造コストを低減できる。また、鋼板板厚に応じてプレッシャーロールの押し込み量を調整することによって、加工性を損なわないで腰折れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱間圧延したままの熱延鋼板の応力−歪み線図。
【図２】熱間圧延したままの熱延鋼板の腰折れの発生状況を示す図。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための酸洗ライン入側のコイルの巻戻し装置の要部を示す図。
【図４】従来の酸洗ライン入側のコイルの巻戻し装置の要部を示す図。
【図５】熱間圧延したままの熱延コイルを酸洗ラインで巻戻した際に鋼板に発生する腰折れの状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１　ペイオフリール
２　プレッシャーロール
３　バックアップロール
４　ピンチロール
５　押し込み量調整装置
６　スプレー装置
Ｓ　鋼板（熱延鋼板）
【図１】
2004001096.tif 000004
【図２】
2004001096.tif 000005
【図３】
2004001096.tif 000006
【図４】
2004001096.tif 000007
【図５】
2004001096.tif 000008