(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に装脱することで交換自在なロールを用いて、搬送される鋼板を圧下する、鋼板の調質圧延方法であって、
前記鋼板の搬送を停止させつつ、前記鋼板に対する圧下を解放した後に、前記ロールの交換を行ない、
前記ロールの交換後、前記鋼板に対する圧下を解放したまま、搬送が停止されている前記鋼板を搬送方向に送り出し、
前記鋼板を搬送方向に送り出した後、前記鋼板の搬送停止を解除しつつ、前記鋼板に対する圧下を再開し、
前記鋼板を搬送方向に送り出す距離が、前記鋼板に対する圧下を再開する際に、前記ロール交換の際に前記鋼板の表面上に付着した異物を圧延しない距離である、鋼板の調質圧延方法。
【請求項２】
前記鋼板を搬送方向に送り出す距離が、前記ロールの直径の１９０％以上の距離である、請求項１に記載の鋼板の調質圧延方法。
【請求項３】
前記鋼板を搬送方向に送り出す距離が、前記ロールの直径の５００％以下の距離である、請求項２に記載の鋼板の調質圧延方法。
【請求項４】
前記鋼板を搬送方向に送り出した後、前記鋼板の搬送停止を解除しつつ、前記鋼板に対する圧下を再開する際に、前記鋼板の搬送速度と前記ロールの回転速度との間の速度差を１０ｍｐｍ以下とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼板の調質圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の調質圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
調質圧延は、調質圧延機によって例えば圧下率数％以下程度の軽圧下を鋼板に施すことにより行われる。この調質圧延を施すことによって鋼板は一様に伸ばされ、その形状を矯正し、所定の平坦度が得られるとともに、降伏点伸び、引張り強さ、伸び等の機械的性質および鋼板の表面粗度などの性状も改善される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７３６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
調質圧延機では、例えば鋼板の溶接部分が搬送されてきたタイミング等で、ワークロール等のロールの交換（旧ロールから新ロールへの交換）が行なわれる場合がある。
ロール交換は、一例として、まず、ルーパー等によって鋼板の搬送を停止させつつ鋼板に対する圧下を解放することで、調質圧延を一時的に停止させる。次いで、旧ロールを軸方向に引き抜いて鋼板の搬送経路から撤去した後、新ロールを装入する。その後、鋼板の搬送停止を解除しつつ圧下を再開することで、調質圧延が再開される。
ところで、旧ロールを引き抜いたり新ロールを装入したりする際、摩耗粉やグリス等の異物が、搬送停止中の鋼板上に落下して付着する場合がある。異物が付着した鋼板を圧延すると、異物がワークロールに押し疵（凹み疵）を形成する場合がある。押し疵が形成された部分では、鋼板の圧延が不十分となり、鋼板の表面に凸状疵が形成されて、問題となる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ロール交換時に鋼板上に付着した異物によってロールに押し疵が形成されることを防止できる鋼板の調質圧延方法を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、以下の構成により、上記目的が達成されることを見出した。すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供する。
［１］軸方向に装脱することで交換自在なロールを用いて、搬送される鋼板を圧下する、鋼板の調質圧延方法であって、上記鋼板の搬送を停止させつつ、上記鋼板に対する圧下を解放した後に、上記ロールの交換を行ない、上記ロールの交換後、上記鋼板に対する圧下を解放したまま、搬送が停止されている上記鋼板を搬送方向に送り出し、上記鋼板を搬送方向に送り出した後、上記鋼板の搬送停止を解除しつつ、上記鋼板に対する圧下を再開する、鋼板の調質圧延方法。
［２］上記鋼板を搬送方向に送り出す距離が、上記ロールの直径の１９０％以上の距離である、上記［１］に記載の鋼板の調質圧延方法。
［３］上記鋼板を搬送方向に送り出す距離が、上記ロールの直径の５００％以下の距離である、上記［２］に記載の鋼板の調質圧延方法。
［４］上記鋼板を搬送方向に送り出した後、上記鋼板の搬送停止を解除しつつ、上記鋼板に対する圧下を再開する際、上記鋼板の搬送速度と上記ロールの回転速度との間の速度差を１０ｍｐｍ以下とする、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の鋼板の調質圧延方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロール交換時に鋼板上に付着した異物によってロールに押し疵が形成されることを防止できる鋼板の調質圧延方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、連続焼鈍ラインの一例を示す概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は、調質圧延機で鋼板が圧下されていない状態を示す模式図であり、図２（ｂ）は、調質圧延機で鋼板が圧下されている状態を示す模式図である。
【図３】図３は、ワークロールの構成の一例を模式的に示す側面図であり、図３（ａ）は、レールと車輪とが離間した状態を示し、図３（ｂ）は、レールと車輪とが接触した状態を示す。
【図４】図４（ａ）は、図３（ａ）の平面図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）の正面図である。
【図５】図５（ａ）は、搬送停止中の鋼板に異物が付着した状態を示す模式図であり、図５（ｂ）は、鋼板に付着した異物によってワークロールに押し疵が形成された状態を示す模式図であり、図５（ｃ）は、押し疵が形成されたワークロールによる圧延で鋼板に凸状疵が形成された状態を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）は、搬送停止中の鋼板に異物が付着した状態を示す模式図であり、図６（ｂ）は、異物が付着した鋼板を送り出した状態を示す模式図であり、図６（ｃ）は、異物が付着した鋼板を送り出した後に調質圧延を再開した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の調質圧延方法は、軸方向に装脱することで交換自在なロールを用いて、搬送される鋼板を圧下する、鋼板の調質圧延方法であって、上記鋼板の搬送を停止させつつ、上記鋼板に対する圧下を解放した後に、上記ロールの交換を行ない、上記ロールの交換後、上記鋼板に対する圧下を解放したまま、搬送が停止されている上記鋼板を搬送方向に送り出し、上記鋼板を搬送方向に送り出した後、上記鋼板の搬送停止を解除しつつ、上記鋼板に対する圧下を再開する、鋼板の調質圧延方法である。
【００１０】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。以下の実施形態は、冷間圧延後の鋼板（冷延鋼板）を連続焼鈍する連続焼鈍ラインへの適用例である。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１１】
図１は、連続焼鈍ラインの一例を示す概略構成図である。図１中、鋼板Ｓが搬送される方向（搬送方向）を白抜き矢印で示している。図１に示す連続焼鈍ラインは、搬送方向に沿って、冷間圧延後の鋼板Ｓを巻き取ったコイルを払い出すペイオフリール２、鋼板Ｓを溶接して接合する溶接機３、鋼板Ｓを洗浄する洗浄設備４、鋼板Ｓを焼鈍する焼鈍炉１、後述する調質圧延機７、鋼板Ｓを検査する検査室９、鋼板Ｓを切断するシャー１０、および、鋼板Ｓを巻き取るテンションリール１１を有する。なお、焼鈍炉１の入側および出側には、それぞれ、ルーパー５およびルーパー６が配置され、検査室９の入側にもルーパー８が配置されている。
【００１２】
図２（ａ）は、調質圧延機で鋼板が圧下されていない状態を示す模式図であり、図２（ｂ）は、調質圧延機で鋼板が圧下されている状態を示す模式図である。
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、調質圧延機７は、少なくとも、鋼板Ｓの搬送経路を挟む位置に、回動自在に配置された一対のロールであるワークロール１２（１２ａ，１２ｂ）を有する。
より詳細には、調質圧延機７は、一対のワークロール１２と、ワークロール１２を支持する一対のロールであるバックアップロール１４（１４ａ，１４ｂ）と、ワークロール１２とバックアップロール１４との間に配置された一対のロールである中間ロール１３（１３ａ，１３ｂ）との計６本で構成された６重圧延機である。もっとも、調質圧延機７の型式としては、６重圧延機に限定されず、中間ロール１３を除いた計４本の４重圧延機、さらにロールの本数が多い圧延機であってもよい。
【００１３】
なお、本実施形態において、ワークロール１２ａとワークロール１２ｂとは同形であり、これは、中間ロール１３およびバックアップロール１４も同様である。
【００１４】
調質圧延機７では、バックアップロール１４が、図示しない機構等によって昇降自在に配置されている。図２（ａ）に示すように、バックアップロール１４ａが上昇、および／または、バックアップロール１４ｂが下降した状態では、鋼板Ｓに対する圧下は解放されている。
一方、図２（ｂ）に示すように、バックアップロール１４ａが下降、および／または、バックアップロール１４ｂが上昇することで、各ロールが押しつけられて、鋼板Ｓが圧下される。そして、この状態で、鋼板Ｓが搬送されることで、鋼板Ｓに対する調質圧延が実行される。
【００１５】
なお、調質圧延機７には、ワークロール１２等の入側に位置させて、調質液噴射ノズル１５が配置されている。調質液噴射ノズル１５は、主に鋼板Ｓとワークロール１２との噛み込み部に調質液（潤滑や洗浄等の目的で多用される鉱物油）を噴射し、出側では用済みの調質液がエアワイピングされる。こうして、圧延時に発生する摩耗粉等が除去される。
【００１６】
図３は、ワークロールの構成の一例を模式的に示す側面図であり、図３（ａ）は、レールと車輪とが離間した状態を示し、図３（ｂ）は、レールと車輪とが接触した状態を示す。また、図４（ａ）は、図３（ａ）の平面図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）の正面図である。
図３（ａ）〜図４（ｂ）に示すように、ワークロール１２ａの両端側には、箱状のロールチョック１６が装着されている。ワークロール１２ａの軸とロールチョック１６とはベアリングを介して装着されているため、ワークロール１２ａに対してロールチョック１６は自在に回転できる構造になっている。
なお、ワークロール１２ａは、ロール交換自在な構成を有している。ロール交換の方法は特に限定されないが、図３（ａ）〜図４（ｂ）には、交換のための構造の一例として、レールを利用する方法を図示している。
各々のロールチョック１６には、一対の車輪１７が回転自在に取り付けられている。車輪１７の回転軸（図示せず）は、ワークロール１２ａの軸と直交する方向である。
車輪１７は、一対のレール１８の上側に配置されている。一対のレール１８は、ワークロール１２ａの長手方向に沿って、ワークロール１２ａを挟むように配置されている。
レール１８は、鋼板Ｓに対して接離する方向（図３（ａ）中の上下方向）に移動自在に配置されている。このため、レール１８が昇降することで、車輪１７とレール１８とは互いに接離自在となっている。
そして、車輪１７とレール１８とが接触した状態で、車輪１７がレール１８上を走行することで、ワークロール１２ａは、ロールチョック１６と共に、軸方向に、装脱（引き抜かれたり、装入されたり）する。
【００１７】
なお、図３（ａ）〜図４（ｂ）では、ワークロール１２ａを代表的に説明したが、他方のワークロール１２ｂ、ならびに、中間ロール１３（１３ａ，１３ｂ）およびバックアップロール１４（１４ａ，１４ｂ）についても、各ロールの両端側にはロールチョックが装着されている。また、ロール交換自在な構成を有している。ロール交換の方法は特に限定されず、上述したように、ロールチョックに車輪を装着してレールを利用する方法も利用できるし、クレーン等で吊り上げることもできる。また、レールを利用する方法では、レールを移動自在にしておけば、複数のロール交換にレールを共用できるし、必要なときにレールを設置してもよく、ロールチョックに車輪を取り付けずに片側を治具等でつかんで引き出すこともできる。
【００１８】
このような構成において、図１に示す連続焼鈍ラインでは、鋼板Ｓが搬送されて、連続焼鈍が行われる。具体的には、まず、ペイオフリール２に設置されたコイル状の鋼板から鋼板Ｓが払い出され、先行する鋼板Ｓの後端部と、後行の鋼板Ｓの先端部とが、溶接機３で溶接される。溶接された鋼板Ｓは、洗浄設備４で洗浄された後、焼鈍炉１で焼鈍される。焼鈍された鋼板Ｓは、調質圧延機７で調質圧延された後、検査室９での検査を経て、シャー１０で切断され、テンションリール１１で鋼板Ｓがコイル状に巻き取られる。
【００１９】
このような連続焼鈍中、調質圧延機７では、例えば鋼板Ｓの溶接部分が搬送されてきたタイミング等で、ワークロール１２等のロールの交換（旧ロールから新ロールへの交換）を行なう場合がある。
ロール交換は、一例として、まず、調質圧延機７の前後に位置するルーパー６およびルーパー８等によって、調質圧延機７での鋼板Ｓの搬送を（見かけ上）停止させつつ、バックアップロール１４を離間させて、鋼板Ｓに対する圧下を解放する。こうして、調質圧延を一時的に停止させる。次いで、車輪（車輪１７等）とレール（レール１８等）とを接触させ、車輪をレールに沿って走行させることで、旧ロールを軸方向に引き抜いて鋼板Ｓの搬送経路から撤去する。そして、新ロールについて、車輪をレール上に載せて走行させることで、鋼板Ｓの搬送経路に装入し、次いで、レールを車輪から離間させる。その後、鋼板Ｓの搬送停止を解除しつつ、バックアップロール１４を接近させて、鋼板Ｓに対する圧下を再開する。こうして、鋼板Ｓは、搬送されながらワークロール１２によって軽圧下されて、調質圧延される。
【００２０】
ところで、このようなロール交換においては、以下、図５（ａ）〜図５（ｃ）に基づいて説明するような問題が生じ得る。
【００２１】
図５（ａ）は、搬送停止中の鋼板に異物が付着した状態を示す模式図であり、図５（ｂ）は、鋼板に付着した異物によってワークロールに押し疵が形成された状態を示す模式図であり、図５（ｃ）は、押し疵が形成されたワークロールによる圧延で鋼板に凸状疵が形成された状態を示す模式図である。
上述したように、ロール交換を行なう際には、鋼板Ｓの搬送を停止させつつ圧下を解放した後、旧ロールを引き抜いたり新ロールを装入したりする。このとき、図５（ａ）に示すように、レール上に溜まっている摩耗粉や、ロールチョック等に使用されているグリス等の異物２１が、鋼板Ｓの表面上に落下（滴下）して付着する場合がある。
図５（ｂ）に示すように、異物２１が付着した鋼板Ｓに対して調質圧延を再開すると、異物２１がワークロール１２ａに、凹み疵である押し疵１９を形成する場合がある。
そして、図５（ｃ）に示すように、ワークロール１２ａにおける押し疵１９が形成された部分では、鋼板Ｓの圧延が不十分となり、鋼板Ｓの表面に、凸状疵２０が形成される。このような凸状疵２０は、鋼板Ｓの表面にワークロール１２ａの径ピッチで形成されるため、他の疵と区別して、検査室９で確認される。
【００２２】
そこで、本実施形態においては、以下、図６（ａ）〜図６（ｃ）に基づいて説明するようにして、上記問題を解消する。
図６（ａ）は、搬送停止中の鋼板に異物が付着した状態を示す模式図であり、図６（ｂ）は、異物が付着した鋼板を送り出した状態を示す模式図であり、図６（ｃ）は、異物が付着した鋼板を送り出した後に調質圧延を再開した状態を示す模式図である。
本実施形態においても、ロール交換の際には、鋼板Ｓの搬送を停止させつつ圧下を解放した後、旧ロールを引き抜き、次いで新ロールを装入する。このため、図６（ａ）に示すように、摩耗粉などの異物２１が、鋼板Ｓの表面上に付着する場合がある。
【００２３】
しかし、本実施形態においては、この後、調質圧延を再開する前に、まず、調質圧延機７の前後に位置するルーパー６およびルーパー８等によって、図６（ｂ）に示すように、搬送停止中の鋼板Ｓを、所定の距離だけ、搬送方向に送り出す。
【００２４】
なお、図６（ｂ）では、バックアップロール１４は離間しており、また、レール１８と車輪１７とを接触させた状態（図３（ｂ）参照）となっており、ワークロール１２ａと鋼板Ｓとは接触しておらず、鋼板Ｓを送り出す際に、鋼板Ｓの表面上にある異物２１はワークロール１２ａに接触しない。
【００２５】
搬送停止中の鋼板Ｓを送り出した後、鋼板Ｓの搬送停止を解除しつつ、バックアップロール１４を接近させて、図６（ｃ）に示すように、再び鋼板Ｓを圧下した状態にする。こうして、鋼板Ｓは、搬送されながらワークロール１２によって軽圧下されて、調質圧延が再開される。
【００２６】
なお、鋼板Ｓを搬送方向に送り出す距離としては、調質圧延を再開した際に、異物２１を圧延しない距離であれば特に限定されないが、例えば、ロールの直径の１９０％以上の距離であることが好ましい。
ここで、「ロール」とは、本実施形態においては、交換するロールを指すものとする（以下、同様）。複数のロールを交換する場合は、交換するロールのうち最大径のロールを指すものとする。また、ロール交換の前後で、その径が異なる場合は、径が大きい方のロールを指すものとする（以下、同様）。
また、この距離の上限は特に限定されないが、長すぎると歩留りを不必要に悪化させる場合があり得ることから、ロールの直径の５００％以下の距離が好ましい。
【００２７】
また、鋼板Ｓを搬送方向に送り出した後において、鋼板Ｓの搬送停止を解除しつつ鋼板Ｓに対する圧下を再開する際、鋼板Ｓの搬送速度とロールの回転速度との間に速度差があってもよいが、鋼板Ｓの伸率や形状等に対する影響の観点からは、速度差が小さい方が好ましく、具体的には、１０ｍｐｍ以下が好ましく、２ｍｐｍ以下がより好ましく、速度差がないようにする（速度差を０ｍｐｍにする）ことがさらに好ましい。
【００２８】
以上説明したように、ロール交換時に鋼板Ｓの表面上に異物２１が付着した場合であっても、本実施形態によれば、鋼板Ｓにおける異物２１が付着した領域を、下流側に送り出し、この領域を避けて、調質圧延を再開するため、異物２１が付着した鋼板Ｓを圧延してワークロール１２ａ等に押し疵１９が形成されることを防止できる。
このため、押し疵１９が形成されたことを原因とするロール交換費またはロール加工費を削減できるため、コスト減を実現できる。
【００２９】
なお、鋼板Ｓにおける異物２１が付着した領域は、上述したように、送り出されるため、調質圧延機７で圧延されない部分となるが、もともと、シャー１０で切断される不使用部分であるため、問題とならない。
【実施例】
【００３０】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
図１〜図６に基づいて説明した連続焼鈍ラインで、鋼板Ｓの連続焼鈍を行なった。そして、適宜、ワークロール１２等のロールの交換（旧ロールから新ロールへの交換）を行なった。ワークロール１２は、表面粗度が所定範囲に入る間は交換せずに使用できるはずであるが、本発明の適用前は、ロール交換した頻度の１０％でロール交換時にロールに押し疵１９が形成され、ロールの再交換が必要となっていた。これに対し、本発明の適用後は、押し疵による早期のロール交換の頻度が０％に改善した。
【符号の説明】
【００３２】
１：焼鈍炉
２：ペイオフリール
３：溶接機
４：洗浄設備
５：ルーパー
６：ルーパー
７：調質圧延機
８：ルーパー
９：検査室
１０：シャー
１１：テンションリール
１２（１２ａ，１２ｂ）：ワークロール（ロール）
１３（１３ａ，１３ｂ）：中間ロール（ロール）
１４（１４ａ，１４ｂ）：バックアップロール（ロール）
１５：調質液噴射ノズル
１６：ロールチョック
１７：車輪
１８：レール
１９：押し疵
２０：凸状疵
２１：異物
Ｓ：鋼板
【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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