(57)【要約】【課題】目標材質と実績材質を一致させ且つ実績材質のばらつきを少なくするべく圧延パススケジュールを決定し、圧延を行う。【解決手段】加熱工程５と、粗圧延工程６と、仕上げ圧延工程７とを有する鋼板１の圧延方法であって、目標値を制御要因としてパススケジュールを算出する基本計算工程１７を有し、粗圧延工程６直前に実績値を制御要因としてパススケジュールを修正計算する粗圧延前計算工程１８、及び／又は、最終パスのｎパス目前に実績値を制御要因としてパススケジュールを修正計算する中間計算工程２０を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを加熱炉で加熱する加熱工程と、前記加熱工程後のスラブを複数回圧延し圧延材とする粗圧延工程と、この圧延材を複数回圧延し鋼板とする仕上げ圧延工程とを有する鋼板の圧延方法であって、
目標値を制御要因として圧延パススケジュールを算出する基本計算工程を有し、前記粗圧延工程直前にスラブの実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する粗圧延前計算工程、及び／又は、仕上げ圧延工程中であって最終パスのｎパス目前に圧延材の実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する中間計算工程を有しており、前記鋼板の材質ばらつきを押さえるべく前記各計算工程で算出された圧延パススケジュールにしたがって圧延を行うことを特徴とする鋼板の圧延方法。
【請求項２】
前記仕上げ圧延工程直前に圧延材の実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する仕上げ圧延前計算工程を有することを特徴とする請求項１に記載の鋼板の圧延方法。
【請求項３】
前記基本計算工程は、制御要因としてスラブの化学成分値及び加熱温度と、仕上げ圧延工程に導入される圧延材の板厚である移送厚と、仕上げ圧延工程中であって最終パスのｎパス目前における圧延材の温度である中間温調温度及び最終パスのｎパス目前から最終パスまでの各パスでの圧下率である中間温調後圧下率と、仕上げ圧延工程終了直前における鋼板の温度である仕上げ温度とを有し、前記制御要因は全て目標値であり且つこれら制御要因を用いて各パスにおける板厚と温度とを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼板の圧延方法。
【請求項４】
前記粗圧延前計算工程は、前記加熱工程を経たスラブの実績化学成分値及び実績加熱温度を制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定することを特徴とする請求項３に記載の鋼板の圧延方法。
【請求項５】
前記仕上げ圧延前計算工程は、実績移送厚と仕上げ圧延工程における圧延ロールの実績クラウン形状とを制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の鋼板の圧延方法。
【請求項６】
前記中間計算工程は、実績中間温調温度を制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の鋼板の圧延方法。
【請求項７】
前記ｎパス目は２パス目であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の鋼板の圧延方法。
【請求項８】
前記各計算工程を、鋼板の圧延を行いつつオンライン処理で行うことを特徴とする請求項１〜７に記載の鋼板の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の圧延方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最適な圧延パススケジュールを決定し鋼板の圧延を行う方法としては、特許文献１に記載のものがある。この方法は、目標板厚や目標材質を得るために、各パスでの実績圧下率・実績パス間時間・実績材料温度を取得しながら圧延パススケジュールを決定し、スラブを複数回圧延することで鋼板を成形するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３４７３０８号公報  （第４〜９頁、図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に記載された技術、すなわち、実績圧下率、実績パス間時間、実績材料温度等を入力値として圧延パススケジュールを決定する方法では、目標とする材質（特に低温脆性）と実績材質とを一致させることが困難であり、加えて、実績材質にばらつきが発生していることが現場の作業実績から明らかになっている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、目標材質と実績材質を一致させ且つ実績材質のばらつきを少なくするべく圧延パススケジュールを決定して、それに従い各パスで圧延を行う鋼板の圧延方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明方法においては次の手段を講じた。
すなわち、本発明方法の特徴とするところは、スラブを加熱炉で加熱する加熱工程と、前記加熱工程後のスラブを複数回圧延し圧延材とする粗圧延工程と、この圧延材を複数回圧延し鋼板とする仕上げ圧延工程とを有する鋼板の圧延方法であって、目標値を制御要因として圧延パススケジュールを算出する基本計算工程を有し、前記粗圧延工程直前にスラブの実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する粗圧延前計算工程、及び／又は、仕上げ圧延工程中であって最終パスのｎパス目前に圧延材の実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する中間計算工程を有しており、前記鋼板の材質ばらつきを押さえるべく前記各計算工程で算出された圧延パススケジュールにしたがって圧延を行う点にある。
【０００６】
なお、好ましくは、前記ｎパス目は２パス目であるとよい。
これにより、基本計算工程でパススケジュールを決定して、さらに、粗圧延前計算工程で前記パススケジュールを修正、及び／又は、中間計算工程で前記パススケジュールを修正して、各パスで圧延を実行することで、鋼板の目標材質と実績材質を一致させ且つ実績材質のばらつきを押さえることができるようになる。また、本発明方法の特徴とするところは、前記仕上げ圧延工程直前に圧延材の実績値を制御要因として圧延パススケジュールを修正計算する仕上げ圧延前計算工程を有する点にある。
【０００７】
これにより、基本計算工程でパススケジュールを決定して圧延を行い、仕上げ圧延前計算工程で前記パススケジュールを修正した上で、仕上げ圧延工程を実行することで、鋼板の目標材質と実績材質を一致させることができるようになる。また、本発明方法の特徴とするところは、前記基本計算工程は、制御要因としてスラブの化学成分値及び加熱温度と、仕上げ圧延工程に導入される圧延材の板厚である移送厚と、仕上げ圧延工程中であって最終パスのｎパス目前における圧延材の温度である中間温調温度及び最終パスのｎパス目前から最終パスまでの各パスでの圧下率である中間温調後圧下率と、仕上げ圧延工程終了直前における鋼板の温度である仕上げ温度とを有し、前記制御要因は全て目標値であり且つこれら制御要因を用いて各パスにおける板厚と温度とを決定する点にある。
【０００８】
なお、好ましくは、前記ｎパス目は２パス目であるとよい。
これにより、基本計算工程で、各パスの圧下量配分を決定することができるようになる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記粗圧延前計算工程は、前記加熱工程を経たスラブの実績化学成分値及び実績加熱温度を制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定する点にある。
これにより、粗圧延前計算工程でスラブの実績値をもとに各パスにおける板厚と温度とを修正することができるようになる。
【０００９】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記仕上げ圧延前計算工程は、実績移送厚と仕上げ圧延工程における圧延ロールの実績クラウン形状とを制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定する点にある。
これにより、仕上げ圧延前計算工程で圧延材の実績値をもとに各パスにおける板厚と温度とを修正することができるようになる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記中間計算工程は、実績中間温調温度を制御要因とし、各パスにおける板厚と温度とを修正し且つ決定する点にある。
【００１０】
これにより、中間計算工程で、中間温調実績値すなわち最終パスのｎパス目前に圧延材の実績値をもとに各パスにおける板厚と温度とを修正することができるようになる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記各計算工程を、鋼板の圧延を行いつつオンライン処理で行う点にある。
これにより、圧延を行いつつ各計算工程をオンラインで行い、パススケジュール修正結果を製造ラインにリアルタイムに反映することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を鋼板の製造工程を例として説明する。
図１は鋼板の製造工程を示す概念図であり、図２は鋼板の圧延方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、鋼板１の製造ライン２は、スラブ３を鋳造する鋳造工程４と、スラブ３を加熱する加熱工程５と、スラブ３を粗圧延する粗圧延工程６と、仕上げ圧延工程７とを有している。
【００１２】
前記鋳造工程４では、連続鋳造装置８に溶鋼９が注入されており、スラブ３が連続的に鋳造される。さらに、鋳造されたスラブ３は全体を均一に加熱されるために、前記加熱工程５へ装入される。この加熱工程５は加熱炉１０から構成されており、スラブ３は例えば約６００度で装入され、装出時には例えば約１１００度まで加熱されることになる。
加熱されたスラブ３は、次に粗圧延工程６に搬入されることになる。当該粗圧延工程６は粗圧延ミル（圧延機）１１を有し、少なくとも一対の粗圧延ロール１２と一対のバックアップロール１３とを備えるものである。前記スラブ３がこの粗圧延ミル１１を複数回往復し圧延を施されることで、板状に変形され圧延材１４となってゆく。
【００１３】
前記圧延材１４は、次に仕上げ圧延工程７に導入される。仕上げ圧延工程７は仕上げ圧延ミル（圧延機）１５を有しており、この仕上げ圧延ミル１５は少なくとも一対の仕上げ圧延ロール１６と一対のバックアップロール１３を備えるものである。圧延材１４がこの仕上げ圧延ミル１５を複数回往復し圧延を施されることで、目標形状・材質等を備えた鋼板１が成形されることとなる。
前述の鋼板１の製造ライン２において適用される圧延パススケジュールの決定方法について、図２に基づいて説明する。
【００１４】
まず、鋳造工程４により成形されるスラブ３に対して、基本パススケジュール、すなわち各パスにおける出側板厚（板厚）と入側温度（温度）を算出する（基本計算工程１７）。
この基本計算工程１７では、入力値すなわち制御要因としては、スラブ３の化学成分値及び加熱工程５導出後の加熱温度と、仕上げ圧延工程７に導入される圧延材１４の板厚である移送厚とがある。また、仕上げ圧延工程７中であって最終パスの２パス目前における圧延材１４の温度である中間温調温度、及び最終パスの２パス目前から最終パスまでの各パスでの圧下率である中間温調後圧下率もある。加えて、仕上げ圧延工程７終了直前における鋼板１の温度である仕上げ温度も採用している。
【００１５】
さらに、鋼板１の寸法である圧延サイズ、鋼板１の板クラウン、仕上げミルのロールクラウン、材質ばらつき補正式を制御要因に加えている。これら制御要因は、全て目標値すなわち仕上げ圧延が終わった時点での鋼板１の製品サイズである。
これら制御要因をインプット値として、所定のパススケジュールモデルを用いて、各パスの出側板厚と入側温度とを算出する。パススケジュールの計算は、製造ライン２に直結しているコンピュータ等で行われる。表１に基本計算工程１７での制御要因と決定されたパススケジュールの一例を示す。２５パスでスラブ３を鋼板１に圧延し、１〜１１パスが粗圧延工程６で、１２〜２５パスが仕上げ圧延工程７となっている。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
前記基本パススケジュールが適用されるスラブ３は、前記加熱工程５を経て一定の温度に加熱されている。この時点で、再度パススケジュールを計算し、基本パススケジュールを修正するようにしている（粗圧延前計算工程１８）。
この粗圧延前計算工程１８では、入力値すなわち制御要因としては、スラブ３の実績化学成分値及び実績加熱温度を使用する。スラブ３の実績化学成分値は蛍光分析計等を用いて計測し、実績加熱温度は放射温度計等を用いて計測する。
これら制御要因をインプット値として、所定のパススケジュールモデルを用いて、各パスの出側板厚と入側温度とを算出する。表２に粗圧延前計算工程１８での制御要因と決定されたパススケジュールの一例を示す。２３パスでスラブ３を鋼板１に圧延するように修正されており、１〜１１パスが粗圧延工程６で、１２〜２３パスが仕上げ圧延工程７となっている。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
前記出側板厚を基に粗圧延ミル１１のロール間ギャップや圧下率を変更すると共に、各パス間の待ち時間を調整するなどして圧延材１４の入側温度をパススケジュール決定値に一致させるようにし、当該スラブ３を粗圧延工程６へ進め、粗圧延を行う。
粗圧延工程６を経た圧延材１４は、仕上げ圧延工程７に導入される前に、再度パススケジュールが計算され修正されるようになっている（仕上げ圧延前計算工程１９）。
【００２０】
仕上げ圧延前計算工程１９では、仕上げ圧延工程７に入る前の圧延材１４の板厚、換言すれば粗圧延工程６から排出された圧延材１４の板厚である移送厚と、仕上げ圧延ミル１５のロールクラウンとを制御要因とし、所定のパススケジュールモデルを利用し再度パススケジュールを計算して修正するものである。
なお、粗圧延ミル１１には板厚計が設置されていないため、前記移送厚は圧延理論等で理論的に算出される板厚を使用し、前記ロールクラウンは、ロールの摩耗状態等を考慮した理論式より求められるものである。
【００２１】
表３に仕上げ圧延前計算工程１９での制御要因と決定されたパススケジュールの一例を示す。２３パスでスラブ３を鋼板１に圧延し、１〜１１パスが粗圧延工程６で、１２〜２３パスが仕上げ圧延工程７となっている。圧延材１４は既に粗圧延が終了し仕上げ圧延工程７に導入されるわけであるため、前記１２〜２３パス目の出側板厚と入側温度とが製造ライン２に適用されることになる。
【００２２】
【表３】
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【００２３】
前記出側板厚を基に仕上げ圧延ミル１５のロール間ギャップや圧下率を変更すると共に、各パス間の待ち時間を調整するなどして圧延材１４の入側温度をパススケジュール決定値に一致させるようにし、仕上げ圧延を行うこととなる。
さらに、仕上げ圧延工程７で最終パスの２パス前においては、実績中間温調温度を制御要因とし、各パスにおける出側板厚と入側温度とを修正し再決定する（中間計算工程２０）。
詳しくは、圧延作業において、最終パスの２パス目前に圧延材１４の温度調整のため、一定時間圧延を猶予するようにしている。この際、圧延材１４の温度を放射温度計等を用いて測定し実績中間温調温度とする。この実績中間温調温度を制御要因とし、所定のパススケジュールモデルにもとづいて圧延パススケジュールを再度修正計算する。この修正されたパススケジュールに従い、仕上げ圧延工程７の最後３パスを行うようにする。
【００２４】
表４には中間計算工程２０での制御要因である実績中間温調温度と決定されたパススケジュールの一例を示す。２３パスでスラブ３を鋼板１に圧延し、１〜１１パスが粗圧延工程６で、１２〜２３パスが仕上げ圧延工程７となっている。圧延材１４は残り３パスで製品である鋼板１に圧延加工される状況であるため、表４の２１〜２３パス目の板厚（出側板厚）と温度が、各パスのロール間ギャップや圧下率ならびに入側温度に反映されることになる。
【００２５】
【表４】
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【００２６】
なお、前記各計算工程１７，１８，１９，２０は、製造ライン２に連結されているコンピュータ等でオンライン処理されている。したがって、表１〜４に示しているパススケジュールをリアルタイムで製造ライン２に反映させることが可能である。
本発明にかかる鋼板の圧延方法を採用した際に、例えば、目標材質として低温脆性を考えた場合、鋼板１の目標値をマイナス８５度としたものが、実績値としてマイナス８８度で成形できるようになった。従来は、目標値と実績値との差が約２０度と大きかったが、本発明にかかる圧延方法で目標値と実績値を略一致させることができるようになったと共に、材質のばらつきを押さえることが可能となった。
【００２７】
なお、本発明にかかる鋼板１の圧延方法は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、中間計算工程２０は、仕上げ圧延工程７の最終パスから２パス目に限定されるものではなく、仕上げ圧延工程７中であって温度調整を行うタイミングに実施するとよい。すなわち任意のｎパス目であってよい。
また、各計算工程１７，１８，１９，２０はオンライン処理で行っているが、当然オフライン処理でもよく、所定のパススケジュールモデルとしては任意のものが採用可能である。
【００２８】
また、各計算工程１７，１８，１９，２０の算出する板厚及び温度は、圧延ミル１１，１５の出側板厚及び入側温度であったが、それに限定されるものではなく、計算工程に使用するモデル（計算式）を適宜変更することで、入側板厚、出側温度とすることも可能である。
また、本実施例の場合は、最終パスの２パス目前に圧延材１４の温度調整のため、圧延を一定時間圧延を猶予するようにしている（中間温調操作）。この中間温調操作は、仕上げ圧延工程７中の任意のパス間で行ってもよく、複数回行っても何ら問題はない。その都度、中間計算工程２０を実施してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、目標材質と実績材質を一致させ且つ実績材質のばらつきを少なくするべく圧延パススケジュールを決定して、それに従い各パスで圧延を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼板の製造工程を示す概念図である。
【図２】鋼板の圧延方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      鋼板
５      加熱工程
６      粗圧延工程
７      仕上げ圧延工程
１７    基本計算工程
１８    粗圧延前計算工程
２０    中間計算工程
【図１】
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【図２】
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