(57)【要約】【課題】本発明の目的は、設備費低減及び生産性の優れた冷間鋼帯圧延設備及び圧延方法を提供することにある。【解決手段】圧延機の後流側に配置された押圧ロールによって、最終圧延後の圧延材表面に微小な凹凸を転写する。少なくとも２台の圧延機と、該圧延機の出側に配置した巻取り機とを備え、一方向圧延する冷間鋼帯圧延設備の圧延方法であって、少なくとも一方の表面に微小な凹凸を略全面に付与した上下押圧ロール表面の凹凸を、最終圧延後の圧延材表面に転写しながら該巻取り機で巻取る。【効果】設備費低減及び生産性向上。【選択図】　図１
2004058089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２台の圧延機と、該圧延機の出側に配置した巻取り機とを備え、一方向圧延する冷間鋼帯圧延設備であって、前記巻取り機と巻取り機に最も近い圧延機との間に、少なくとも上下２本のロールにより圧延材を押圧するロール押圧装置を設け、前記押圧ロールの少なくとも一方の表面に微小な凹凸を略全面に付与したことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項２】
少なくとも１台の圧延機と、該圧延機の入出側に巻取り機とを備え、可逆圧延する冷間鋼帯圧延設備であって、該巻取り機と巻取り機に最も近い圧延機との間の少なくとも一方に、少なくとも上下２本のロールにより圧延材を押圧するロール押圧装置を設け、前記押圧ロールの少なくとも一方の表面に微小な凹凸を略全面に付与したことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項３】
少なくとも１台の圧延機と、該圧延機の入出側に巻取り機とを備え、可逆圧延する冷間鋼帯圧延設備であって、
前記巻取り機の少なくとも一方に巻出し機を備え、
該巻出し機と前記巻取り機との間に、少なくとも上下２本のロールにより圧延材を押圧するロール押圧装置を設け、
前記押圧ロールの少なくとも一方の表面に微小な凹凸を略全面に付与したことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の冷間鋼帯圧延設備において、
該ロール押圧装置の押圧ロールを駆動する駆動装置と、押圧力を検出する検出手段と、押圧力を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項５】
請求項１〜３に記載の冷間鋼帯圧延設備において、
該ロール押圧装置の押圧ロールを押圧ロールの中心に対し略対称に、ロール端に行くほど先細りとなる凸クラウンを付与したことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項６】
請求項１〜３に記載の冷間鋼帯圧延設備において、
該ロール押圧装置に圧延材板幅方向を略均一に押圧する幅方向押圧制御手段を設けたことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項７】
請求項１〜３に記載の冷間鋼帯圧延設備において、
該ロール押圧装置に流体を供給する流体供給手段を設け、前記流体供給手段で供給される流体を、該圧延機に供給される圧延油とは異なる流体とすることを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項８】
請求項１〜３に記載の冷間鋼帯圧延設備において、
圧延されたコイルを焼鈍するバッチ焼鈍装置を設けたことを特徴とする冷間鋼帯圧延設備。
【請求項９】
少なくとも２台の圧延機と、該圧延機の出側に配置した巻取り機とを備え、一方向圧延する冷間鋼帯圧延設備の圧延方法であって、少なくとも一方の表面に微小な凹凸を略全面に付与した上下押圧ロール表面の凹凸を、最終圧延後の圧延材表面に転写しながら該巻取り機で巻取ることを特徴とする圧延方法。
【請求項１０】
請求項１０に記載の圧延方法において、
該上下押圧ロールに、圧延油とは異なる流体を供給しながら押圧することを特徴とした圧延方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧延方法において、
該押圧ロールを備えたロール押圧装置と該圧延機間の圧延機出側張力より、該ロール押圧装置と該巻取り機間の巻取り張力を小さくして圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項１２】
少なくとも１台の圧延機と、該圧延機の少なくとも一方に微小な凹凸を略全面に付与した押圧ロールを用いて圧延材を押圧するロール押圧装置を備えた圧延設備の圧延方法であって、該ロール押圧装置に圧延油と異なる流体を圧延材進行方向に対し該ロール押圧装置の入側に供給しながら、該押圧ロール表面の凹凸を圧延材表面に転写し、該圧延機の入側に該圧延油を供給しながら圧延することを特徴とする圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間鋼帯圧延設備及び圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
設備費低減と生産性に優れた技術として、ミルクリーン圧延及びバッチ焼鈍技術があげられる。例えば、特開２０００−８７２５９号及び特開平１０−２７７６１３号公報があげられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ストリップの表面清浄性を良好に保つミルクリーン圧延油を用い行うミルクリーン圧延では、そのミルクリーン圧延油は潤滑性が悪いという課題がある。
【０００４】
バッチ焼鈍技術では、ダル圧延すると高圧下圧延が困難となり設備低減が困難となる。
【０００５】
本発明の目的は、設備費低減及び生産性の優れた冷間鋼帯圧延設備及び圧延方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
圧延機の後流側に配置された押圧ロールによって、最終圧延後の圧延材表面に微小な凹凸を転写する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施例）
冷間圧延設備は、設備費の低減と生産性の向上が益々求められている。設備費低減のためは、ストリップ表面に付着した圧延油や金属磨耗紛を洗浄する電解洗浄（ＥＣＬ）プロセスを、ミルクリーン圧延により省略したり、連続焼鈍設備の代わりにバッチ焼鈍設備としたりすること等が行われる。次に、ミルクリーン圧延及びバッチ焼鈍技術につき説明する。
【０００８】
ミルクリーン圧延を行う場合、特に０．５〜０．８ｍｍ以下の薄板圧延では、ストリップの表面清浄性を良好に保つミルクリーン圧延油が用いられる。しかし、ミルクリーン圧延油は潤滑性が悪く、全ての圧延でこれを用いると薄板の圧延が困難になったり、可逆圧延設備では必要圧延パス回数が増加したりすることになる。従ってミルクリーン圧延油は、タンデム圧延設備では最終段に、繰り返し圧延される可逆圧延設備では最終圧延時に使用される。この場合、潤滑性の良好な通常の圧延油と前記ミルクリーン圧延油は、両者の混合を避けることが望ましい。これは混合が生じると、両者の圧延油濃度などの管理が難しくなり、圧延品質を損なう原因となるからである。しかし特に可逆圧延設備では、前記混合を避けることが実質難しく、同一圧延設備でミルクリーン材を殆ど生産しない。
【０００９】
また、コイル状に巻かれたストリップをそのまま加熱炉に投入して焼鈍する、所謂バッチ焼鈍とした場合は、ストリップ層間に焼き付けが生じ製品品質を損ねたり、歩留まりの低下をもたらしたりする危険が高くなる。これは０．５ｍｍ　以下の薄板の場合に発生し易い。これを避けるためは、少なくとも最終圧延時、表面に凹凸（ダル目）を与えたダルロールを用いたダル圧延が行われる。即ち、ダルロール表面の凹凸をストリップ表面に転写させ、コイル層間の密着度を減少させることで、焼き付きを防止するものである。このようなダル圧延では、平滑なロールを用いた所謂ブライト圧延と比較して、ロールバイトにおける摩擦係数が高く、圧延荷重が大きくなる。このためダル圧延では、高圧下することができない。タンデム圧延設備では最終圧延スタンドでダル圧延が行われる。この場合には最終スタンドで大きな圧下がとれず、前段での圧下が大きくなり、過酷な圧延が要求されるという問題がある。また薄板，硬質材等の圧延を含む場合には、ダル圧延の必要性から圧延スタンドを増やさざるを得ない場合も生じる。
【００１０】
また、可逆圧延設備においてダル圧延を行う場合には、必要繰り返し圧延回数が増加し、生産量が低下する要因となる。このようなダル圧延に、ミルクリーン油を用いた場合は、更に大きな圧下をすることが困難となる。また、同一圧延スタンドでブライト及びダル圧延を兼用する場合は、ブライトロールからダルロールへのロール組替えが頻繁に必要となり、生産性の低下は免れない。これに対しロール組替えを、高速化することも考えられる。しかしダルロール及びブライトロールへの組替えは、各コイルの圧延で少なくとも２回は必要となる。従って、頻繁なロール組替えが発生することには変わりなく、本質的な問題解決には到っていない。
【００１１】
更に、ダル圧延では、板及びロールの微小な磨耗紛（ダル粉）が発生し、圧延油に混入し易く、ミルクリーン圧延に対しても有害となる。これに対しては、磁石等を利用してダル粉を吸着除去する、所謂マグネテックセパレータを設置することが多い。
【００１２】
しかし、通常圧延油はロール冷却にも利用され、その流量は１スタンド当たり数千ｌ／ｍｉｎ　にもなり、前記マグネテックセパレータも大型化せざるを得ず、設備費が増加することになる。この時ダル粉に付着した油分も除去されるため、圧延油の消費量も多くなるという弊害もある。
【００１３】
このように、特に０．５〜０．８ｍｍ以下の薄板圧延でミルクリーン及びダル圧延を行う場合、生産性の低下や設備費の増加等、種々の課題がある。
【００１４】
本発明の実施の形態では、主にバッチ焼鈍前のダル目付け圧延のための簡単で安価なダル目付け装置を用い、ミルクリーン材の圧延及び後続のバッチ焼鈍プロセスに対しても品質を向上する。更には、ダル目付け装置を用いて、高圧下を可能とする。
【００１５】
本発明の実施の形態では、従来技術での課題は、ダル圧延又はミルクリーン圧延を、高圧下用圧延機で兼用して行うことに起因していることに着目している。つまり、圧延機とは別に、ダル目付けを専用に行う安価なダル目付け装置を用い、ミルクリーン性が良好で、且つバッチ焼鈍時のコイルの焼き付けを効果的に防止できる、新たな冷間圧延設備及び圧延方法の提供を主目的としている。
【００１６】
図２に本発明に用いた、ロール表面に微小な凹凸を設けてこれを板に押圧し転写するロール転写装置の１例を示す。本図に示すようにロール転写装置は、直接圧延材１に接しこれを押圧する上下ロール２を、各々のロール端に設置された軸受箱３を介して、フレーム４で支持する構造としてある。フレーム４の下部には油圧ジャッキ５が設置され、これにより下ロールの軸受け箱を上下動させることにより、圧延材１を適切な荷重で押圧する。押圧荷重は、上ロール２とフレーム４の間に設置されたロードセル６で計測される。上下ロール２は、図示されていないモータ，ピニオンスタンド及び上下ロール２の一方に設置されたスピンドル７を介し駆動される。ここで上下ロール２の少なくとも一方のロールは、ロール表面に微小な凹凸を設けた転写ロールとする。このような上下ロールを、油圧ジャッキにより圧延材１を押圧すれば、圧延材表面にロールの表面模様を転写することができる。
【００１７】
図１は、圧延機８，９を２台設置し繰り返し圧延する、所謂２スタンド可逆圧延設備に本発明を適用した実施例を示す。本実施例では、前記ロール転写装置
１０を、圧延機９とテンションリール１３の間に設置した。最初に圧延コイル
１２はペイオフリール１１に挿入され、その後巻出されピンチロール１４，１５及びロール転写装置１０を介して、２台の圧延機９及び８に搬送される。引き続き前記圧延機９及び８で圧延された被圧延材１を、ピンチロール１６を介してテンションリール１７で巻取りながら、１パス目の圧延が実施される。上記１パス目の圧延は、通常コイルの尾端がテンションリール１３のピンチロール１５近傍に達すると停止され、逆方向に２パス目の圧延が開始される。２パス目の圧延は、ピンチロール１５を介し先のコイル尾端から、圧延材１をテンションリール
１３で巻取りながら継続される。以下、必要に応じて更に圧延を繰り返す場合は、左右のテンションリール１３，１７間で圧延材１を巻取り，巻出しを行うことにより、圧延が行われる。
【００１８】
また前記圧延機８，９には、圧延ロール１８及び圧延材１の冷却，圧延ロールバイトにおける潤滑を目的として、所謂クーラント油が必要個所に供給される。本実施例では、ロールクーラントタンク１９内の圧延油２０を、クーラントポンプ２１を用いて配管２２，バルブ２３，２４及びノズルヘッダー２５を介して、圧延機８，９に供給するようにしてある。上記圧延油２０は、通常圧延の進行方向に対する入側に供給される。例えば本実施例の１パス目（奇数パス）では、バルブ２３を閉めバルブ２４を開けることにより、圧延油２０は入側のノズルヘッダー２５から圧延機８，９に供給される。２パス目（偶数パス）では、バルブ
２４を閉めバルブ２３を開けることにより、逆側のノズルヘッダー２５から圧延油２０を供給することになる。上記圧延機８，９に供給された圧延油２０は、圧延機の下に設けられたオイルパン２６に集められ、配管２７を通ってロールクーラントタンク１９に回収され、再度圧延機８，９に供給される。以上のようなロール圧延油２０は、圧延材１が一般炭素鋼である場合、水の中に油分（ベースオイル）を乳化させた所謂エマルジョン油が良く使用される。更に前記ベースオイルは、鉱物油，合成エステル油等が良く用いられている。
【００１９】
更にロール転写装置１０には、押圧部の潤滑，押圧ロール２及び圧延材１の洗浄を目的とした、洗浄油が供給される。タンク２８内の洗浄油２９は、ポンプ
３０を用いて、配管３１及びノズルヘッダー３２を介して、ロール転写装置１０に供給される。供給された洗浄油２９は、ロール転写装置１０の下部に設けられたオイルパン３３に集められ、配管３４を介してタンク２８内に戻される。洗浄油２９は、一般のミルクリーン圧延油，デタージェント圧延油，温水等でも良い。またロールクーラント油と同じ油を使用する場合は、油の濃度はロールクーラント油の濃度より小さくする。
【００２０】
この設備で圧延された圧延材の殆どは、後続の焼鈍工程を経て出荷される。焼鈍は、コイルを巻戻しながら焼鈍炉中を走行させ、連続的に焼鈍を行う所謂連続焼鈍と、巻かれたコイルのままで焼鈍炉に投入し焼鈍するバッチ焼鈍に大別される。通常連続焼鈍の場合は、焼鈍前に電解洗浄（ＥＣＬ）等により、板表面を清浄にする工程を経るのが普通であり、圧延直後の板表面清浄度は、あまり問題とならない。
【００２１】
しかしバッチ焼鈍の場合、巻かれたコイル状のままで取り扱われるため、板表面の洗浄は殆ど不可能になる。従って圧延後の板表面にベースオイル等の残留物が多く、表面清浄が悪い場合は、焼鈍時にベースオイルの焼鈍残渣物等が板表面に残り、製品品質を著しく損なうことになる。
【００２２】
またバッチ焼鈍の場合は、焼鈍時コイルのストリップ層間に焼き付けが生じ易く、特に０．５ｍｍ　以下の薄板の場合に発生し易くなる。
【００２３】
以上のような２スタンド可逆冷間圧延設備では、ステンレス鋼等の硬い圧延材を除き一般炭素鋼の場合、殆どの製品は２パス（合計４回）の圧延で生産される。ここで必要圧延パス数を偶数と仮定する。図１に示すように、圧延材１にダル目を転写するロール転写装置１０を、ペイオフリール１１が設置されている側のテンションリール１３と圧延機９の間に設置した。ロール転写装置１０は、最終パス以外のパスでは上下ロール２の間隔を開き、圧延材１を押圧せず通過させるか、単に軽く押圧する程度とする。これに対し最終パス（偶数パス）では、適当な荷重で圧延材１を押圧し、必要なダル目を圧延板に転写する。このようにすれば、圧延機８，９によるダル圧延は不要となり、圧延機８，９の圧下を大きく取ることができる。従ってダル目付けが必要な場合であっても、ダル圧延のために圧延パス回数を増加する必要性がなくなる。また、圧延機８又は９でブライト及びダル圧延を行う場合に必要となるロール組替えは、当然ながら不要となり、高い生産性が維持できる。
【００２４】
更に、焼鈍時の焼き付けを防止するために、最終パスでのテンションリール
１３の巻取り張力は弱くすることが望ましい。これは巻取り張力が大きい程、コイルの巻締め力も大きくなり、ストリップ層間の密着も高く焼き付け易くなるからである。これを防ぐため、最終パスでの圧延機９の出側張力を小さくして巻取ると、圧延機９の圧延荷重は大きくなり、大きな圧下が掛け難くなる。これに対し、圧延機９の入側張力を大きくしても、圧延機９の圧延荷重は小さくなるが、入側張力のみを過大に大きくすると、圧延が不安定になるという問題が発生する。これは、ロール周速と板の速度が等しくなる中立点が、ロールバイトの外に存在するようになるからである。ダル目付けを行う少なくとも最終パスの場合、ロール転写装置１０の駆動トルクを制御する等により、圧延機９とロール転写装置１０間の張力を高く設定することができる。ロール転写装置１０とテンションリール１３間の巻取り張力は、圧延機９の出側張力とは独立に、弱く制御することが可能になる。巻取り張力は、通常テンションリール１３のトルクを制御することで簡単に実施できる。従って、圧延機９の圧延荷重を小さく押え、且つテンションリール１３の巻取り張力を小さくすることができる。これにより、圧延機の圧下を大きく取ることができ、且つ焼鈍コイルの焼き付け防止にも好適であるといえる。
【００２５】
更に、本実施例はミルクリーン圧延に対しても好適である。即ち、圧延機８，９に供給する圧延油２０とは独立して、洗浄油２９をロール転写装置１０の入り側に供給することができるからである。これにより圧延機８，９には、ミルクリーン性は悪いが潤滑性に優れた圧延油２０を使用することができ、圧延機８，９での圧下量を大きく取れることなる。また洗浄油２９は圧延油２０とは無関係に、適宜最適なもの選択し使用することができるため、ミルクリーン性も良好な圧延材を生産することができる。
【００２６】
また圧延機９で最終パスをダル圧延をした場合、圧延材表面の凹凸に圧延油が入り込み、圧延材表面の残油量が多くなる。図３に、これの試験結果の１例を示す。図３の横軸は圧延荷重とし、縦軸は圧延材表面の残油量を表す。試験はダルロールを用いた圧延後、ロールワイパーにより圧延材表面の圧延油をワイピングした後での残油量を調べたものである。一般にダル圧延荷重が大きい程、ロール表面の凹凸は圧延材によく転写される。これに対し図３では、ダル圧延荷重が大きい程残油量も多くなっており、ミルクリーン性が悪くなることが分かる。しかし本実施例によれば、圧延機８，９でダル圧延をする必要が無く、ダル目を与えるロール転写装置１０の入側で圧延材１を洗浄するため、先の問題は生じない。以上より、本実施例はミルクリーン圧延に対しても、非常に好適であると言える。
【００２７】
また図１の実施例では、２台の圧延機を別々に設置した可逆冷間圧延設備を示した。各圧延機８，９間の距離は略３〜５ｍ程度必要となる。この距離を極力短くすれば、圧延設備はよりコンパクトになり、圧延材歩留まりの向上にも効果的となる。
【００２８】
更に、シングルスタンドでの実施例を、図４に示す。本実施例では、ロール転写装置１０を、ペイオフリール１１とテンションリール１３の間に設置した。これはシングルスタンドでの可逆圧延では、多くの場合必要なパス回数は４回程度となり、２スタンドに比べ約倍となる。このように繰り返し圧延回数が多い場合は、極力テンションリール１３，１７を圧延機３５の近くに配置することが好ましい。これにより、圧延状態の監視も容易となり、操業がやり易くなるからである。但し最終パスにおいては、圧延材１はテンションリール１３では巻取らず、ロール転写装置１０を介しペイオフリール１１で巻取る。この時ペイオフリール１１の巻取り張力を、ロール転写装置１０の効果により低く設定できることは、２スタンドの場合と同様である。従ってペイオフリール１１の機械的強度は、テンションリールほど強く設計する必要性がない。通常のペイオフリール並か、それより少し余裕を持たせる程度でよい。これによりペイオフリール１１の製作費は、従来と大差ない。ペイオフリール１１は、巻取り及び巻出しを行うため、逆転可能にして設置する。ロール転写装置１０を、ペイオフリール１１とテンションリール１３の間に設置する配置は、２スタンド可逆圧延設備にも適用できる。
【００２９】
上記では、ロール転写装置１０を常にペイオフリール側に配置していた。これは、必要な繰り返し圧延パス数が偶数である時に好適である。必要な繰り返し圧延パス数が奇数である場合、最終パスでは、必ずロール転写装置１０を介する必要があるため、余計なパスを１回追加することになり、生産性が低下してしまう。そのため、図５に示すように、例えばテンションリール１７の外に更にペイオフリール３６を追加すれば良い。必要パス回数が偶数パスの場合は、最初にコイル１２をペイオフリール１１に挿入し、圧延を開始する。必要パス回数が奇数パスの場合は、最初にコイル１２をペイオフリール３６に挿入し、圧延を開始する。この時の最終パスは、偶数パスの場合と同じ方向になる。従って余分なパスを増やすこと無く、ロール転写装置１０により圧延材１の表面に、必要な凹凸を与えられることになる。図４でロール転写装置１０を、ペイオフリール１１とテンションリール１３間でなく、圧延機３５と左右テンションリール１３，１７間の２ヶ所に設置することもできる。このようにしても、パス回数が偶数又は奇数の何れに対しても、余分なパスを増やすこと無く、圧延材表面に必要な凹凸を与えられる。但し、ダル圧延の必要の無い圧延材では、ロール転写装置１０は最終パスで使用しなくても良い。
【００３０】
更に最終パス以外のパスでも、例えば全パスに対しロール転写装置により圧延材を押圧しながら圧延することも可能である。特に本ロール転写装置を用いれば、ロール転写装置と圧延機間の張力をテンションリールと無関係に、高くできる。図１の２スタンドミルの場合、各パスで圧延機９の圧延を不安定にすることなく、圧延機８，９間の張力をより強く設定できることになる。これより圧延機９では、各パスでより強圧下できる。更に、テンションリール１３の巻取り張力を、低く押えられる。これは、テンションリール１３の強度を弱くした設計が可能になることを意味し、テンションリール１３の製作コストを下げることができる。以上の効果は、ロール転写装置１０のロールが平滑なブライトロールであっても成立する。従ってダル圧延材以外の圧延の場合であっても、押圧ロールにブライトロールを使用すれば、本ロール転写装置を有効に活用することが可能である。
【００３１】
次に冷間タンデム圧延設備に適用した場合を示す。図６は、入側から搬送された圧延材１を、４台の圧延機３８〜４１で連続的に圧延し、ピンチロール１４を介しテンションリール４２で巻取るタンデム圧延設備の例を示す。ロール転写装置１０は、最終圧延機４１とテンションリール４２間に設置される。各圧延機
３８〜４１には、潤滑性に優れた圧延油を使用することができ、圧下量を大きくとることが可能になる。またロール転写装置１０の入側で圧延材１を洗浄できるため、ミルクリーン性に優れた製品の生産が可能になる。このようなロール転写装置を用いたダル目の転写は、少なくとも最終圧延直後の、巻取り前で実施される。この時、圧延材に所定量の転写量を与えるためには、最低限必要な押圧力を圧延材に加える必要がある。必要押圧力は、圧延材の材質，圧延のトータル圧下率等により異なるが、実験又は経験等で簡単に求めることができる。通常の圧延に必要な圧延荷重（線圧で略０．８ｔ／ｍｍ　程度）よりかなり少なくて良く、線圧で略０．３ｔ／ｍｍ　以下で済むことが多い。しかし、押圧力に対し圧下量が大きくなる場合は、ロール転写装置で板形状が乱れることになる。これを極力防止するには、転写装置の上下ロールにロール中央からロール端に向かい、次第に先細りとなるロールクラウンを与えればよい。ロールクラウンは、通常ロール中央に関し対称な放物線形状で十分である。ロールクラウン量は、実際に必要な押圧力等で決定すればよい。板幅又は材質の幅広い変化に適切に対応するため、異なったクラウンを有する複数の控えロールを準備することが望ましい。更に、ロール転写装置に板形状を制御する形状制御手段を設けることが好ましい。制御手段は、極力簡単な構造であることが望ましい。
【００３２】
上記制御手段の例を、図７に示した。図７では、ロール軸４３に外筒４４を焼嵌めてあり、ロール軸４３と外筒４４の内側は、油室４５ができるように構成している油室４５には、ロール軸４３に加工された管路４６、及び軸端に設置された回転継手４７を通り、高圧の油が油圧発生装置４８より所定の圧力で封入される。外筒４４には、封入圧力に応じた変形が発生する。外筒４４の変形量（ロールクラウン量）を、封入圧力を変えることにより制御することができる。このような形状のロール使用し、封入圧力を制御することで、簡単に板形状を制御できる。上記ＶＣロールを本実施例に適用する場合、前記形状制御手段を提供する以外に、別のメリットもある。ＶＣロールは中実ロールと比較して、圧延材と接した荷重作用部でのＨｅｒｔｚ　扁平が大きくなる。これは、圧延材とロールとの接触長が長くなり、あたかもより大径ロールで押圧したことに相当する。同じ押圧力で圧延材を押圧した場合、大径ロールほど圧下量が小さくなる。ロール表面凹凸の転写に必要な押圧力で板を押圧した場合、ＶＣロールでは中実ロールと比較して圧下量が小さく、板形状の乱れも少なくなる。この特性は通常の圧延では圧下量が大きくとれず好ましくないが、本実施例でのロール押圧装置には有効な特性といえる。
【００３３】
また他の形状制御手段としては、４段のクロスミルがあげられる。上下ロールを逆方向にクロスすることにより、板幅方向ロール間のギャップを可変とし、板形状を制御するものである。このクロス機構をロール転写装置に適用すれば、板形状を簡単に制御できる。更に上下ロールを逆方向にシフトすることで、板形状を制御することもできる。例えば、上下ロール表面に略３次曲線形状のロールクラウンを与え、これらを逆方向にシフトすることで、板形状を制御できる。１００ｍｍ程度のシフト量でも、大きな制御能力を持たせることができるため、簡単なシフト構造で実現できる。以上の形状制御手段は、板中央部のボディクラウンの制御に好適である。
【００３４】
次に、板端付近での急激な板厚減少，エッジドロップの制御につき説明する。本ロール転写装置で板を押圧した場合、押圧荷重等にもよるが、エッジドロップは多少発生する。そのため、ロール端の一方に局所的な先細りクラウン（以下片クラウン）を与えてシフトする。この場合、片クラウン部を板端に押圧するため、圧延材の板幅範囲が広い場合には、大きなシフト量が必要となる。このような機構をロール転写装置に組込むと、シフト構造が複雑になる。従って、冷間圧延設備に適用する少なくとも１台の圧延機を、片クラウンを有するロールをシフトする片クラウンシフトミルとする。これによりロール転写装置で発生するエッジドロップを、片クラウンシフトミルで予測又はフィードバック制御できる。また特に形状を極力乱さないという観点から、ロール転写装置の押圧ロールは、大径の方が好ましい。しかし押圧ロールが大径の程、エッジドロップ量は大きくなる。この意味でも、圧延機にエッジドロップ制御手段を持たせることは、本発明を益々効果的なものにする効果があるといえる。
【００３５】
以上では２段ロール転写装置について述べたが上下押圧ロール２と接した補強ロール４９を有する４段ロール転写装置としても良い。この場合２段ロール転写装置よりも押圧ロールを小径にできるが、同じ押圧力で比較すると圧下量が大径ロールの場合より大きくなる。即ち、形状の乱れが大きくなる。上記の関係を、図８のグラフを用いて説明する。図８は、横軸を押圧ロール径とし、縦軸を押圧ロールで押圧した時の圧下率の計算例を示した。但し、板厚は０．７ｍｍ　、変形抵抗は７０ｋｇ／ｍｍ２　とし、押圧ロールと板との接触バイト内の平均面圧は一定
（１１３ｋｇ／ｍｍ２）としている。ここでは押圧力でなく、平均面圧をパラメータとした。これはロール模様の板への転写は、前記平均面圧に強く依存するからである。しかし平均面圧は押圧力に略比例し、実際の制御等では押圧力の方が簡単に測定でき便利である。このため今までの説明は、押圧力で行ってきた。図８の計算例では、ロール径を４００ｍｍ以下にすると、１０％以上圧下することになる。ロール径を６００ｍｍ以上とすれば、圧下率は約２．５％　以下と非常に小さくなる。これより５％以下の圧下率とする場合、ロール径は略５５０ｍｍ以上とすればよい。好ましくは、６００ｍｍ以上とするのが望ましい。この場合の圧下率は略３％以下となり、板形状に与える影響が非常に少なくなる。
【００３６】
大径押圧ロールを用いた場合、４段ロール転写装置ではロール転写装置が大型となり製作コストが増加する。しかし押圧ロールを、例えば４００ｍｍ以下の小径にすると、板形状に与える影響が大きくなり、あまり芳しいとはいえない。これに対し小径押圧ロールを用いた場合は、前記押圧ロールの接触ロール扁平を大きくすることが考えられる。これによりロールと板との接触長が大きくなり、実質大径の押圧ロールを用いた効果が得られる。中空ロールを用いた場合は、ロール同士の接触扁平バネ定数を近似的に計算することができ、ロール内径を外径の半分程度とすると、前記バネ定数は単位幅当たり約３．２ｔ／ｍｍ２となる。これは中実ロールの接触扁平バネ定数と略同じ値である。更に内径を外径の６０％とすると接触扁平バネ定数は約１．４ｔ／ｍｍ２となり、前記の約半分程度となる。従って中空ロールの内径を外径の略半分以上とすることにより、圧延材と押圧ロールとの接触長を大きくし、大径ロールを使用した効果を得ることができる。
【００３７】
図９に示す４段ロール転写装置の押圧ロール２を中空ロールとすれば、小径押圧ロールで且つ板形状に与える影響が少ない。図１０に示すように２本の補強ロール５１で１本の中空押圧ロール５０を支持する構造とし、中空押圧ロール５０の押圧力を分散して支持して、中空押圧ロール５０の疲労強度を高めることができる。中空ロールの内径側に油圧を作用させてもよい。但し押圧ロールを小径化し、必要な駆動トルクが伝達できない場合は、補強ロールを駆動することになる。
【００３８】
ダルロールといえば、通常ロール表面に数ミクロン程度の、ランダムな微小凹凸を付与したロールを指す。本実施例ではロール表面に微小な凹凸を規則的に付与し、板表面に転写しても良い。
【００３９】
形状検出器，テンションメータ，板速度計等の計測器を設置することが望ましい。形状検出器は、ロール転写装置の前又は後ろに設置することができる。図１のように、ロール転写装置１０をテンションリール１３と圧延機９の間に設置した場合、形状検出器はロール転写装置１０とテンションリール１３の間に設置する方が好ましい。ロール転写装置後の形状の乱れを、予測或いはフィードバック制御により、圧延機側で修正することができるよう、ＵＣミルのような、高度な形状制御能力を有する圧延機を採用することが望ましい。ロール転写装置の形状制御手段を極簡単にでき、ロール転写装置のコスト低減ができる。
【００４０】
圧延機の入り側でダル目付けを実施し、引き続き圧延することは別の効果がある。圧延前にダル目付けを実施し、その後圧延油をロールバイト部に掛けながらブライトロールで圧延すれば、より高圧下できる（以下高圧下圧延）。圧延材表面の凹凸に圧延油が入り込むことにより、圧延ロールバイト部における潤滑性が向上するからである。圧延機の圧延ロールをダルロールとした場合には、ダルロールの凹凸により圧延材の伸びが拘束されるため、大きな圧下量がとれない。以上の効果を利用し、より高圧下な可逆圧延設備の実施例を、図１１により説明する。図１１は１スタンドの可逆圧延設備の例であり、テンションリール１３と圧延機３５間に、ロール転写装置１０を設置した。前記ロール転写装置１０の両側には、洗浄油２９を供給するノズルヘッダー３２ａ，３２ｂを設け、バルブ５２，５３により切り替え可能としている。本実施例では、奇数パスの圧延で高圧下圧延が可能となる。例えば１パスで高圧下圧延を行う場合、ペイオフリール１１から巻出された圧延材１は、ロール転写装置１０により押圧されながら、圧延機３５に搬送される。このときバルブ５２は閉じてバルブ５３を開き、洗浄油２９はノズルヘッダー３２ｂよりロール転写装置１０の入り側に供給される。圧延機３５では、入側のノズルヘッダー２５から圧延油を供給しながら、圧延材１を圧延しテンションリール１７で巻取るものとする。引き続く２パス目の圧延は、圧延機３５の入側にロール転写装置が設置してないため、これを利用した高圧下圧延はできず、直接テンションリール１３で巻取りながら行われる。この時ロール転写装置１０は、圧延材１を押圧しないか、極軽く押圧する程度とする。軽く押圧する場合、洗浄油２９はノズルヘッダー３２ａより供給するようにする。更に３パス目は、圧延材１がテンションリール１３から巻出される他は、１パスと同様である。よって、圧延直前の圧延材１表面に微小な凹凸を転写でき、圧延ロールバイト部における潤滑性を向上させ、より高圧下できる。但し、圧延材表面に残留する洗浄液の残油量が多くなる可能性があるが、圧延油のタンク容量は通常１万リッタ以上であり、圧延油中に持ち込まれる洗浄液は僅かで特に実用上問題ない。また、洗浄液を圧延油と同一種類とし、その濃度を低くすること等で対応できる。更に、ロール転写装置をテンションリール１７と圧延機３５の間に設置しても良い。この構成により、全てのパスでより高圧下圧延できる。最終パスが奇数及び偶数パスに係らず、ミルクリーン圧延が可能になる。
【００４１】
以上のような圧延方法は、図４のテンションリール１３とペイオフリール１１の間に、ロール転写装置１０を設置しても有効となる。ノズルヘッダー３２はロール転写装置１０の両側に設置するものとし、より高圧下圧延は１パス目のみに実施する。図６に示すタンデム圧延設備に適用することも可能である。この時には、ロール転写装置を圧延機３８の入側に設ける。圧延は１方向のみで行われるため、この場合洗浄液のノズルヘッダーは入側のみに設置すればよい。
【００４２】
以上より本実施例では、ミルクリーン圧延及び焼鈍時の焼き付け防止に好適であるばかりか、より高圧下圧延も可能にする効果がある。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によると、設備費低減及び生産性の優れた冷間鋼帯圧延設備及び圧延方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例。
【図２】ロール転写装置構造図。
【図３】残油量説明図。
【図４】本発明の実施例。
【図５】本発明の実施例。
【図６】本発明の実施例。
【図７】形状制御装置の説明図。
【図８】押圧ロールと圧下率の説明図。
【図９】ロール転写装置の構造変形例。
【図１０】ロール転写装置の構造変形例。
【図１１】本発明の高圧下圧延の実施例。
【符号の説明】
１…圧延材、８，９，３５，３８〜４１…圧延機、１０…ロール転写装置、
１１，３６…ペイオフリール、１３，１７，４２…テンションリール、１４，
１５，１６…ピンチロール、１９…クーラントタンク、２０…圧延油、２１…クーラントポンプ、２５，３２…ノズルヘッダー、２６，３３…オイルパン、２８…タンク、２９…洗浄油、３０…ポンプ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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