(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークロールとバックアップロールとの間に中間ロールが配置された多段圧延機を用いて板状材を圧延する方法において、
板幅、板厚及び材質毎の板状材の腹伸び発生領域及びクウォーター伸び発生領域を圧延荷重と圧延距離との関係から経験的に把握し、
前記腹伸び発生領域は、前記圧延距離が大きいほどより小さい圧延荷重でしか腹伸びが発生しなくなる領域であり、
前記クウォーター伸び発生領域は、腹伸びが発生している圧延距離よりも長い圧延距離においてクウォーター伸びが発生し、前記圧延距離が大きいほどより小さい圧延荷重で該クウォーター伸びが発生するようになる領域であり、
前記把握した情報を用いて腹伸び及びクウォーター伸びが発生しない領域内で圧延距離に応じた圧延荷重を板状材の板幅、板厚及び材質毎に設定して、該設定圧延荷重に基づいて圧下装置を制御しており、
前記圧延距離が前記腹伸びが発生する領域を過ぎると、前記圧延距離が前記腹伸びが発生する領域にあるときよりも前記圧延荷重を前記腹伸び発生領域及びクウォーター伸び発生領域に突入しないように低く設定してい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、ワークロールとバックアップロールとの間に中間ロールが配置された多段圧延機を用いて板状材を圧延する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は圧延ラインの最終スタンドに設置された６段の多段圧延機であり、この多段圧延機はワークロールａとバックアップロールｂとの間に中間ロールｃが配置されている。中間ロールｃは板状材ｄの平坦度制御に用いられ、製品の形状要求に応じてロールシフト装置やロールベンダ等の形状制御用アクチュエータによって軸方向にシフトされたり曲げ力が付与されるようになっている。なお、その他の形状制御用アクチュエータとしては、ワークロールａのベンダ、圧延荷重を調整する圧下装置（圧下スクリュー、レベリング装置等）が挙げられる。
【０００３】
ところで、中間ロールｃをシフトして圧延を行うと、反シフト側に作用する荷重が高くなることから、中間ロールｃの反シフト側での摩耗が進行する。従って、摩耗が進むと、図６に示すように、圧延荷重がワークロールａのバレル方向に等分布とならず、中間ロールシフト側でエッジ部での圧延荷重が大きくなり、その分ロール撓みも大きくなる。これはエッジドロップの発生につながることから、エッジ部の撓みをなくすようにワークロールａのベンダ圧が調整されるが（図７参照）、このときの調整で板状材ｄにクウォーター伸びが発生してしまう。また、クウォーター伸びの低減策として圧延荷重を低くすることが有効であることは知られているが、中間ロールｃの摩耗が進行していない状態では圧延荷重を低くすると板状材ｄに腹伸びが発生してしまう。
【０００４】
このような事情から、従来においては、ある程度高い一定の圧延荷重で板状材を圧延する必要が生じ、この結果、中間ロールを交換し、次に交換するまでの期間において、腹伸びやクウォーター伸びの形状不良部分が多くなって、歩留りが低下する問題があった。さらに、この状態で、中間ロールを交換すると、その後の圧延は以前の形状制御状態で圧延を開始するため、新しい中間ロールに見合った形状制御状態になるまでは、形状不良が発生するという問題もあった。
【０００５】
そこで、このような問題を解消すべく、特開平９−１５５４２４号公報や特開平６−３４４０１６号公報に記載のように、中間ロールの摩耗量をモデル化或いは予測して該摩耗量に応じて中間ロールのシフト位置を変更するようにしたものが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の圧延方法においては、モデル化或いは予測する中間ロールの摩耗量の計算過程が複雑で、しかも、中間ロールの摩耗量削減については考慮していないため、高い圧延荷重による圧延によって中間ロールの摩耗の進行が速くなり、中間ロールの寿命が短くなるという問題が生じてくる。
【０００７】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、簡単なモデルを用いて板の腹伸びやクウォーター伸びの形状不良が発生するのを防止して歩留りの向上を図ることができると共に、圧延荷重の低減を可能にして中間ロールの寿命延長を図ることができる圧延方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る圧延方法は、ワークロールとバックアップロールとの間に中間ロールが配置された多段圧延機を用いて板状材を圧延する方法において、
板幅、板厚及び材質毎の板状材の腹伸び発生領域及びクウォーター伸び発生領域を圧延荷重と圧延距離との関係から経験的に把握し、
前記腹伸び発生領域は、前記圧延距離が大きいほどより小さい圧延荷重でしか腹伸びが発生しなくなる領域であり、
前記クウォーター伸び発生領域は、腹伸びが発生している圧延距離よりも長い圧延距離においてクウォーター伸びが発生し、前記圧延距離が大きいほどより小さい圧延荷重で該クウォーター伸びが発生するようになる領域であり、
前記把握した情報を用いて腹伸び及びクウォーター伸びが発生しない領域内で圧延距離に応じた圧延荷重を板状材の板幅、板厚及び材質毎に設定して、該設定圧延荷重に基づいて圧下装置を制御しており、
前記圧延距離が前記腹伸びが発生する領域を過ぎると、前記圧延距離が前記腹伸びが発生する領域にあるときよりも前記圧延荷重を前記腹伸び発生領域及びクウォーター伸び発生領域に突入しないように低く設定していることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である圧延方法を説明するための説明図、図２は圧延距離と設定圧延荷重との関係を示すグラフ図、図３は従来における中間ロール圧延距離と形状不良発生率との関係を示すグラフ図、図４は本発明における中間ロール圧延距離と形状不良発生率との関係を示すグラフ図、図５は中間ロールの摩耗が進行していない状態を説明するための説明図、図６は中間ロールの摩耗が進行した状態を説明するための説明図、図７はワークロールのベンダ圧を調整した状態を説明するための説明図である。
【００１０】
図１は圧延ラインの最終スタンドに設置された６段の多段圧延機であり、この多段圧延機はワークロール１とバックアップロール２との間に中間ロール３が配置されている。多段圧延機の下方には圧下装置としての圧下スクリュー４が配置されており、圧下スクリュー４の駆動モータ４ａは制御装置５によって制御されるようになっている。
【００１１】
ここで、この実施の形態では、圧延スケジュールに対応して板幅、板厚及び材質毎に板状材６に対する圧延荷重を圧延距離との関係で設定してこれを制御装置５の記憶領域に格納し、該記憶領域に格納された設定圧延荷重に基づいて圧下スクリュー４の駆動モータ４ａを制御するようにしている。
圧延荷重の設定に際しては、予め板幅、板厚及び材質毎に板状材６の腹伸び発生領域及びクウォーター伸び発生領域を圧延荷重と圧延距離との関係から経験的に把握しておき、該把握情報を用いて板状材６の腹伸び及びクウォーター伸びが発生しない領域内で圧延距離に応じた圧延荷重を板状材の板幅、板厚及び材質毎に設定する。なお、圧延荷重の設定可能範囲は、上限値が圧下スクリュー４の駆動モータ４ａのモータ能力限界、下限値がダル転写限界とする。
【００１２】
図２に板状材６の板幅１６００ｍｍ、入側板厚２０ｍｍ、鋼種ＳＰＣＣの場合の圧延荷重の設定例を示す。
この例では、圧延荷重の設定可能範囲は０．４０（ダル転写限界）〜０．６５（モータ能力限界）×９．８Ｎ／ｍ（ｔｏｎｆ／ｍｍ）となっており、この範囲内での圧延荷重（一定）毎の経験的な板状材６の形状不良発生データを収集して、腹伸び発生領域Ａ及びクウォーター伸び発生領域Ｂを求め、各領域Ａ，Ｂを除いた圧延荷重設定可能領域Ｃ内で圧延距離に応じた設定圧延荷重モデルを作成してこれを制御装置５の記憶領域に格納する。そして、上位の計算機から制御装置５に出力された圧延距離（ここでは中間ロールの回転数から得られた圧延距離）に対応する設定圧延荷重となるように圧下スクリュー４の駆動モータを制御する。
【００１３】
このようにこの実施の形態では、板幅、板厚及び材質毎の板状材６の腹伸び発生領域Ａ及びクウォーター伸び発生領域Ｂを圧延荷重と圧延距離との関係から経験的に把握し、該把握情報を用いて腹伸び及びクウォーター伸びが発生しない領域Ｃ内で圧延距離に応じた圧延荷重を板状材６の板幅、板厚及び材質毎に設定するようにしているので、板の先端及び後端部分で腹伸びやクウォーター伸びの形状不良が発生するのを防止して歩留りの向上を図ることができるのは勿論のこと、簡単なモデルを用いて中間ロール３の摩耗を考慮した板状材６の形状制御を行うことができる。
【００１４】
また、中間ロール６の摩耗が進行していない状態で発生する腹伸び領域Ａを外して圧延荷重の設定を行うため、腹伸び発生領域Ａを過ぎれば圧延荷重を低く設定することが可能となって圧延時における中間ロール３の摩耗の進行を遅くすることができ、この結果、中間ロール３の寿命延長を図ることができる。
図３は図２の従来の設定圧延荷重ｘ（一定）で圧延を行った場合（従来例）の中間ロールの圧延距離と形状不良発生率（％）との関係を示すグラフ図、図４は図２の本発明の設定圧延荷重ｙで圧延を行った場合（本発明例）の中間ロールの圧延距離と形状不良発生率（％）との関係を示すグラフ図である。なお、形状不良発生率とは、全圧延材の重量に対する形状不良発生部分の重量の割合（×１００）をいい、また、設定圧延荷重以外の条件は従来例及び本発明例共に同一とする。
【００１５】
図３及び図４から明らかなように、従来例では中間ロールの圧延距離が約２０００ｋｍ（圧延材重量約１００００Ｔ）付近で形状不良（クウォーター伸び）発生率が急に大きくなり、中間ロールの交換が必要となるのに対し、本発明例では中間ロールの圧延距離が約３０００ｋｍを過ぎるまで形状不良（クウォーター伸び）は発生せず、しかも、約３０００ｋｍを過ぎても形状不良の発生率が緩やかに増大する程度で中間ロールの寿命を大幅（約１．５倍以上）に延長されるのが判る。
【００１６】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、簡単なモデルを用いて板の腹伸びやクウォーター伸びの形状不良が発生するのを防止して歩留りの向上を図ることができると共に、圧延荷重の低減を可能にして中間ロールの寿命延長を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である圧延方法を説明するための説明図である。
【図２】圧延距離と設定圧延荷重との関係を示すグラフ図である
【図３】従来における中間ロール圧延距離と形状不良発生率との関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明における中間ロール圧延距離と形状不良発生率との関係を示すグラフ図である。
【図５】多段圧延機の中間ロールの摩耗が進行していない状態を説明するための説明図である。
【図６】多段圧延機の中間ロールの摩耗が進行した状態を説明するための説明図である。
【図７】ワークロールのベンダ圧を調整した状態を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…ワークロール
２…バックアップロール
３…中間ロール
４…圧下装置
５…制御装置
６…板状材
Ａ…腹伸び発生領域
Ｂ…クウォーター伸び発生領域
Ｃ…腹伸び及びクウォーター伸びが発生しない領域
【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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