(57)【要約】      （修正有）【課題】平面形状に優れた厚板圧延方法に関する。【解決手段】調整圧延、幅出圧延の最終パスで圧延長手方向の両端部に隆起部を形成する際、前記隆起部で調整圧延で形成されるものは圧延開始前に平面形状予測モデルにより求められ、一方、幅出圧延において形成されるものは圧延開始前に平面形状予測モデルにより求められたものを、最終パスの圧延前に被圧延材を静止させた状態で測定したサイドクロッププロフィールに基づき、再度、平面形状予測を行った際、被圧延材が所望の形状となるように適宜修正する。平面形状予測モデルとして平板圧延の形状を予測するものと板厚隆起部の形状を予測するものとを組合せて用い、平圧延幅異形生成モデル式、平圧延クロップ生成モデル式、ＤＢＲ圧延クロップ生成モデル式を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整圧延、幅出圧延、仕上圧延を有し、調整圧延、幅出圧延の最終パスにおいて圧延長手方向の両端部に隆起部を形成する厚板圧延方法であって、幅出圧延の最終パスの圧延前に被圧延材の平面形状プロフィールを測定し、該平面形状プロフィールの測定値に基づいて幅出し圧延最終パスで圧延長手方向両端部に形成すべき隆起量を決定することを特徴とする厚板圧延方法。
【請求項２】
幅出圧延の最終パスの圧延前に被圧延材の平面形状プロフィールを測定する際、被圧延材を静止させることを特徴とする請求項１記載の厚板圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面形状制御を適用してほぼ矩形の厚板とする厚板圧延法に関し、特に幅出圧延の最終パスの圧延前における平面形状プロフィールの実績値を用い平面形状制御の精度を向上させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
矩形の厚鋼板を１パス圧延すると、図３に示すように圧延長手方向にクロップが生成され、幅方向には幅異形が生成され矩形の鋼板は得られない。調整圧延、幅出圧延および仕上圧延を行う厚板圧延ではこのような変形が累積し、図４に示すようなフィッシュテール形状の鋼板やタング形状の鋼板となるため、平面形状を矩形化する方法が従来より種々提案されている。
【０００３】
特許文献１は、厚板の形状制御法に関し、調整圧延、幅出圧延および仕上圧延を有し、調整圧延、幅出圧延の最終パスにおいて圧延長手方向の両端部を隆起させ、９０°回転後の次の圧延工程でその両端部を圧延し平面形状をほぼ矩形とすることが記載されている。図５に圧延長手方向の両端部を隆起させ板厚分布を付加して平面形状を矯正する方法を示す。図６に特許文献１記載の発明に係る厚板圧延の概要を示す。
【０００４】
特許文献１記載の発明によれば厚板圧延における各圧延工程で生成されるクロップによる端部の歩留まり低下を防止することが可能である。
【０００５】
圧延長手方向の両端部で板厚を変更し隆起させた場合、圧延後の平面形状プロフィールは矩形の厚鋼板を圧延した場合に生じる変形に、両端部に付与した板厚変更量により生じる変形を重ね合わせたものとなる。
【０００６】
このような場合の形状を予測するための平面形状予測モデルには、矩形の厚鋼板を圧延した際に生じるエンドクロップを求める平圧延クロップ生成モデル、幅異形を求める平圧延幅異形生成モデル、更に板厚隆起部を圧延した際の平面形状を予測するＤＢＲ圧延クロップ生成モデルとＤＢＲ圧延幅異形生成モデル等があり、これらを適宜組み合わせて用いられている。
【０００７】
また、平圧延クロップ生成モデルと平圧延幅異形生成モデルを用いて１パス毎に平面形状プロフィールを予測する厳密モデル方式や各圧延工程の圧下比を用いて最終クロップ長を求める簡易モデル式などがある。
【０００８】
実操業において圧延長手方向の両端部に板厚隆起部を設ける際、上述したモデル式を用い、所望の平面形状プロフィールが得られるように適宜板厚変更量を選定するが実圧延における端部の変形は複雑で、モデルでは幅方向で左右対称のクロップ形状になることを前提にしても実際の圧延では左右非対称となることが多い。
【０００９】
また、モデル作成時に想定した圧延条件と乖離した圧延条件も用いられるためモデル式によって平面形状プロフィールを正確に予想することは困難なことも多く、補足的に圧延中の平面形状プロフィールを測定し、圧延条件を変更することが提案されている。
【００１０】
特許文献２は、圧延中の鋼板形状を測定する厚鋼板のサイドクロップ測定装置に関し、仕上圧延機出側における鋼板の板幅を一定の距離毎に繰り返しサンプリングし、サンプリングした板幅情報群から板幅変化の分布、鋼板の平面形状を識別し、所望の平面形状の厚鋼板が得られるように仕上圧延機入側における鋼板の厚みパターンを粗圧延機のパススケジュールの調整によって補償することが記載されている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭５２−５７０６１号公報
【００１２】
【特許文献２】特開平２−７５４０７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載の方法は搬送中の鋼板の板幅を測定するため、測定値の変動が、板幅の変化によるものか搬送時の鋼板の横ぶれによるものか判別できず、鋼板のプロフィールを正確に認識することができない。
【００１４】
また、仕上圧延機の出側での板幅情報を基に粗圧延機における圧延条件を調整するため、仕上圧延中の鋼材自体を矯正することは出来ず、圧延条件を変更するための板幅情報としては適切でない。
【００１５】
そこで、本発明は圧延工程中、幅出圧延における鋼板の平面形状を正確に測定することにより、平面形状予測の精度をより向上させ、矩形の厚鋼板を得る圧延方法を提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の手段により達成できる。
【００１７】
１．調整圧延、幅出圧延、仕上圧延を有し、調整圧延、幅出圧延の最終パスにおいて圧延長手方向の両端部に隆起部を形成する厚板圧延方法であって、幅出圧延の最終パスの圧延前に被圧延材の平面形状プロフィールを測定し、該平面形状プロフィールの測定値に基づいて幅出し圧延最終パスで圧延長手方向両端部に形成すべき隆起量を決定することを特徴とする厚板圧延方法。
【００１８】
２．幅出圧延の最終パスの圧延前に被圧延材の平面形状プロフィールを測定する際、被圧延材を静止させることを特徴とする１記載の厚板圧延方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る厚板圧延方法は、調整圧延、幅出圧延、仕上圧延を有し、被圧延材をほぼ矩形形状に仕上げるため、調整圧延、幅出圧延の最終パスで圧延長手方向の両端部に隆起部を形成する圧延方法であり、前記隆起部で調整圧延で形成されるものは圧延開始前に平面形状予測モデルにより求められ、一方、幅出圧延において形成されるものは圧延開始前に平面形状予測モデルにより求められたものを、最終パスの圧延前に被圧延材を静止させた状態で測定したサイドクロッププロフィールに基づき、再度、平面形状予測を行った際、被圧延材が所望の形状となるように適宜修正することを特徴とする。
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。まず、圧延に先だって、平面形状予測モデルを用いて、矩形の鋼板が得られるように調整圧延、幅出圧延で圧延長手方向の両端部に付与する隆起部の形状を求める。調整圧延の最終パスでは前記隆起部を付与する。
【００２１】
平面形状予測モデルは、平板圧延での形状を予測した平面形状プロフィールモデルと板厚隆起部を圧延したときの平面形状プロフィールモデルを組合わせて用いるが、平板圧延での形状を予測する平面形状プロフィールモデルには、１パス毎の形状を予測する厳密モデル式を用いることが好ましい。図１に厳密モデル式を用いた平面形状プロフィールの算出フローチャートを示す。
平板圧延での１パス毎の形状は平圧延幅異形生成モデルと平圧延クロップ生成モデルからなる平圧延モデルにより予測し、板厚隆起部を圧延するときの平面形状はＤＢＲ圧延クロップ生成モデルおよびＤＢＲ圧延幅異形生成モデルにより予測する。
【００２２】
次に、幅出圧延を行い、幅出圧延における最終パスの前で平面形状プロィールの測定を幅長さ計で行う。図２に幅長さ計による測定作業を模式的に示す。
【００２３】
従来の厚板圧延においても、幅長さ計は目標板幅を制御するため、最低幅（幅出圧延における圧延長さ方向の最小値）の測定に用いられていたが、本発明では同時に圧延長さ方向に直角となる方向の長さ、すなわち幅出圧延におけるドライブサイドとワークサイドのサイドクロッププロフィールも測定する。
【００２４】
尚、平面形状プロフィールを測定する際は、被圧延材を静止させて行うことが望ましい。
【００２５】
次に、測定されたサイドクロッププロフィールが幅出圧延の最終パスにより変形する量を平圧延幅異形生成モデルにより算出し、幅出圧延完了時の平面形状プロフィール、すなわち、仕上圧延開始時の平面形状プロフィールを求める。
【００２６】
仕上圧延では幅出圧延後の鋼板を９０°回転させるため、幅出圧延におけるドライブサイドは仕上圧延での長手方向先端、ワークサイドは長手方向尾端となり、幅長さ計で測定されたドライブサイドとワークサイドのサイドクロップが、仕上圧延開始時においてはエンドクロップとなる。
【００２７】
そして、圧延前に求めた前記隆起部の形状が付与された状態で仕上圧延を行うものとして、ＤＢＲ圧延クロップ生成モデルを用いてＤＢＲ圧延クロップ生成量を算出する。
【００２８】
この際、先に求めた仕上圧延開始時の平面形状プロフィールを初期値として平圧延クロップ生成モデルにより仕上圧延終了後におけるクロップ生成量も算出し、前記ＤＢＲ圧延クロップ生成量に加算して、仕上圧延終了後の予想クロップ生成量とする。
【００２９】
前記予想クロップ生成量が所望の形状、例えば、クロップ部の面積が最小となるように、隆起部の形状を適宜変更する。
【００３０】
以上の説明において、幅長さ計で測定する平面形状プロフィールをドライブサイド、ワークサイドのサイドクロッププロフィールとしたが、更に圧延長手方向のエンドクロッププロフィールも測定し、平面形状予測モデルにより隆起部の形状を求める際、仕上圧延後の平面形状プロフィールにサイドクロッププロフィールを加えることが可能である。
【００３１】
尚、本発明では平面形状予測モデルとして用いる平圧延幅異形生成モデル式、平圧延クロップ生成モデル式、ＤＢＲ圧延クロップ生成モデル式を特に規定しないが例えば以下のものが適用できる。
【００３２】
［平圧延幅異形生成モデル式］
ｄＷｉ＝ｂ・√（Ｒ）・Ｈｉ−１０．７５・ｒ                            （１）
ｄＷｉ：ｉパス目異形生成量、Ｒ：ロール半径、Ｈｉ−１：圧延前板厚、ｒ：圧下率、ｂ：係数
［平圧延クロップ生成モデル式］
ｄｌｉ＝ａ・√（Ｒ・Ｈｉ−１）・ｒ１．５                              （２）
ｄｌｉ：ｉパス目クロップ生成量、Ｒ：ロール半径、Ｈｉ−１：圧延前板厚、ｒ：圧下率、ａ：係数
［ＤＢＲ圧延クロップ生成モデル式］
Ｌ１＝ａ・√（ＬＤＢ・Ｈ２）・｛−ｌｎ（Ｈ３／Ｈ２）｝・（Ｈ３／Ｈｏｕｔ）・｛１−Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）｝＋ｂ                            （３）
Ｌ１：生成クロップ長、Ｈ３：入側板厚、Ｈ２：ＤＢ部平均板厚、Ｈｏｕｔ  ：出側板厚、Ｓ１：ＤＢ無部断面積、Ｓ２：ＤＢ部断面積
また、平面形状予測モデルには厳密モデル式のほかに簡易モデル式があり、いずれを適用してもかまわない。
【００３３】
［簡易モデル式］
簡易モデル式は各圧延工程の圧下比を用いて最終クロップ長（Δｌｍａｘ）を求める。
Δｌｍａｘ＝ａ・γｓ−ｂ・γＢ＋Ｃ・γＦ＋ｄ                        （４）
ａ，ｂ，ｃ≧０の係数  ｄ：係数  γｓ：成形圧下比  γＢ：幅出し圧下比
γＦ：仕上げ圧下比
［厳密モデル式］
上記（１）式の平圧延幅異形生成モデルと上記（２）式の平圧延クロップ生成モデルからなる平圧延モデルにより１パス毎に平面形状プロフィールを予測し、板厚隆起部を圧延するときの平面形状生成モデルであるＤＢＲ圧延クロップ生成モデルおよびＤＢＲ圧延幅異形生成モデルによる平面形状プロフィールを組合わせることによって、最終圧延後の平面形状プロフィールを予測する。
【００３４】
厳密モデル式の場合、鋼板を幅方向および長手方向にＮ分割し、上記（１）、（２）式中の係数ａ，ｂを分割点ｊにおけるｘｙ座標の関数とすることで、平面形状のプロフィールを表現する。例えば、成形圧延ｉパス後のｊ分割点でのクロップ長（ｌｉｊ）は以下の式で表せる。
ｌｉｊ＝Ｈｉ−１／Ｈｉ・ｌｉ−１，ｊ＋ａ・√（Ｒ・Ｈｉ−１）・ｒｉ１．５        （５）
ここでａ＝ｆ１（ｙ）とする。
【００３５】
ｌｉｊ：ｉパス後の分割点ｊのクロップ長、Ｈｉ：ｉパス目出側板厚、ｒ：圧下率、Ｒ：ロール半径
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、幅出圧延の最終パス前に平面形状プロフィールを正確に測定し、圧延状況に応じて板厚変更量を調整して付与するため、所望の平面形状プロフィールの鋼板が得られ産業上極めて有用である。また、従来の幅出圧延での幅長さ計による測定作業を利用することができるため、新た圧延中の鋼板を停止させる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】平面形状プロフィールを算出するフローチャートを示す図。
【図２】幅長さ計による測定方法の一例を示す図。
【図３】圧延によるクロップと幅異形を説明する図。
【図４】フィッシュテール形状、タング形状を説明する図。
【図５】板厚変更量を付与することにより平面形状を矯正する方法を説明する図。
【図６】調整圧延、幅出圧延、仕上圧延からなる厚板圧延の概要図。
【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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