(57)【要約】【課題】本発明は、鋼材熱間圧延工程の粗圧延機で被圧延材に先端反りが起きる前に、該先端反りの発生を抑制する被圧延材の先端反り抑制方法を提供することを目的としている。【解決手段】可逆式粗圧延機で、被圧延材の先端反りを抑制するために、上下ワークロールの回転速度を制御しながら、該被圧延材を熱間圧延する技術を改良した。具体的には、前記被圧延材が前記上下ワークロールへ噛み込む前に、該被圧延材の上下面の粗度と、該可逆式粗圧延機の上下ワークロールの表面粗度とをそれぞれ測定し、それら測定値に基づき、該被圧延材の上面と上ワークロールとの間の摩擦係数及び／又は該被圧延材の下面と下ワークロールとの間の摩擦係数の差を解消する量の潤滑油を供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可逆式粗圧延機で、被圧延材の先端反りを抑制するために、上下ワークロールの回転速度を制御しながら、該被圧延材を熱間圧延するに際して、
前記被圧延材が前記上下ワークロールへ噛み込む前に、該被圧延材の上下面の粗度と、該可逆式粗圧延機の上下ワークロールの表面粗度とをそれぞれ測定し、それら測定値に基づき、該被圧延材の上面と上ワークロールとの間の摩擦係数及び／又は該被圧延材の下面と下ワークロールとの間の摩擦係数の差を解消する量の潤滑油を供給することを特徴とする被圧延材の先端反り抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材の先端反り抑制方法に係わり、特に、熱間圧延工程の可逆式粗圧延機で鋼鋳片を粗圧延する際に、被圧延材である該鋼鋳片の先端部に生じる変形、所謂「先端反り」を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造等で得た鋼鋳片（例えば、スラブ）を熱間圧延して熱延鋼板を製造するには、予め該鋼鋳片を可逆式粗圧延機（以下、粗圧延機という）で一定寸法の中間素材に粗圧延してから、中間圧延機、仕上げ圧延機に供給して所望肉厚の熱延鋼板に圧延する。その際、前記粗圧延機での圧延では、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、圧延中に水平な鋼鋳片若しくは中間素材（以下、被圧延材１という）の先（又は後）端が上方又は下方に向かって反ることが多い。この所謂「先端反り」が生じると、ワークロール２ａ，２ｂでの円滑な圧延ができなくなるばかりでなく、圧延設備の破損を引き起こすこともある。
【０００３】
かかる先端反りを防止するため、従来より先端反りの原因追求が行われ、被圧延材１の上下面の温度差、摩擦状態の差、上下ロールの径差、板厚、圧下率等、多くの要因が影響していることが明らかになっている。
【０００４】
ところが、それらの要因と先端反りとの定量的な関係を把握することは難しく、従来からある先端反りの制御（抑制）技術には、十分に満足できるものがなかった。そこで、本出願人は、先に、粗圧延機４の入側と出側の少なくとも一方の側に反りを検出するセンサを設置して、被圧延材１の上下反り量を検出し、予め求めておいた該上下反り量と上下ワークロールの回転速度差との関係を利用して先端の反りを解消する圧延を行う技術を提案した（特許文献１参照）。
【０００５】
この技術は、反り量を検出後、その反り量を直接解消するものであるから、反り原因の如何にかかわらず有効であった。しかしながら、このような被圧延材の先端反りは、前記したように、圧延中に発生すること自体が間題であり、上記先行技術でもまだ十分な対策となっていないのが現状である。
【特許文献１】特開昭６３−６００１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、鋼材熱間圧延工程の粗圧延機で被圧延材に先端反りが起きる前に、該先端反りの発生を抑制する被圧延材の先端反り抑制方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。すなわち、本発明は、可逆式粗圧延機で、被圧延材の先端反りを抑制するために、上下ワークロールの回転速度を制御しながら、該被圧延材を熱間圧延するに際して、前記被圧延材が前記上下ワークロールへ噛み込む前に、該被圧延材の上下面の粗度と、該可逆式粗圧延機の上下ワークロールの表面粗度とをそれぞれ測定し、それら測定値に基づき、該被圧延材の上面と上ワークロールとの間の摩擦係数及び／又は該被圧延材の下面と下ワークロールとの間の摩擦係数の差を解消する量の潤滑油を供給することを特徴とする被圧延材の先端反り抑制方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、粗圧延前に、被圧延材の先端反りが発生しないように、上下ロールへの潤滑油の供給を行うようにしたので、発生させること自体が問題となっていた圧延中における熱延鋼板の先端反りが確実に抑制されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、発明に至る経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【００１０】
発明者は、被圧延材に先端反りが生じる一つの重要な要因である摩擦抵抗に着眼した。一般に、被圧延材１の上面と接触する上ワークロール２ａの表面との摩擦抵抗が、被圧延材１の下面と接触する下ワークロール２ｂの表面との摩擦抵抗に比べて大き過ぎると、図２（ａ）で示したように、被圧延材１の先端は上方に向けて反り、逆に小さ過ぎると、図２（ｂ）で示したように、下方に向けて反る傾向があるからである。そこで、発明者は、上下ワークロールの表面と接触する被圧延材１の上面側の摩擦係数と下面側の摩擦係数との差を、該被圧延材１が上下ワークロール間に導入する（噛み込む）前に解消すれば、先端反りの発生を抑制するのに役立つと考え、その対策を以下のように具体化した。
【００１１】
まず、被圧延材１の上下面の粗度及び上下ワークロール２ａ，２ｂの表面粗度をそれぞれ測定する非接触表面粗度計５をセンサとして配設する。この非接触表面粗度計５には、例えば、レーザー距離計が利用できる。それらの測定値は、演算器６に入力され、予め該演算器６に記憶させてある関係式（後述の図３参照）を用いて前記摩擦係数に変換され、被圧延材１の上下面での摩擦係数の差として出力（算出）する。この演算器６には、例えばプロセス・コンピュータを利用すれば良い。なお、粗圧延機４は、通常、その上下ワークロール２ａ，２ｂの間で被圧延材１を可逆的に複数回にわたって往復移動し、該被圧延材１を圧延するので、上記摩擦係数は、図１に示すように、粗圧延機４の上下流の両側で求めると良い。
【００１２】
ところで、本発明では、先端反りを抑制するように、従来から存在する上下ワークロールの回転速度差を制御する方法を併用することを前提とする。本実施形態では、被圧延材の上面及び下面の温度差を考慮しながら回転速度差を制御する事例を説明する。そのためには、この温度差の検出が必要であるので、粗圧延機４の入側と出側の両側に被圧延材１の上下面の温度をそれぞれ測定する非接触温度計１１を設ける。この非接触温度計１１には、周知の光放射温度計が利用できる。そして、それぞれの温度測定値を前記演算器６に入力して、上下面の温度差を算出すると同時に、該温度差の先端反りに対する影響を解消するため、演算器６に予め記憶させてある上下面間の温度差と先端反りを解消させる上下ワークロール２ａ，２ｂの回転速度との関係に照らして、上下ワークロールの周速を変更するようにした。その上下面間の温度差と先端反りを抑制する上下ワークロールの回転速度差との関係については、予め圧延対象の鋼種、板厚及び板幅が同一の被圧延材で事前に試験操業を行ったり、過去の操業データ解析で求めておけば良い（後述の図３参照）。つまり、所謂「学習制御」を行うのである。また、上下ワークロール２ａ，２ｂ間の回転速度差を検知するには、上下ワークロールの回転数をそれぞれ測定する回転速度計（図示せず）と、演算器６の指示で前記上下ワークロール２ａ，２ｂの回転数をそれぞれに変更する回転速度変更手段１２とを備えるようにした。
【００１３】
本発明の重要ポイントは、上記した摩擦係数の差を解消する手段として、潤滑油を利用することである。具体的には、潤滑油を噴射する潤滑油供給手段７を、被圧延材１の上面及び下面の両側にそれぞれ設け、前記摩擦係数の差が解消するように、潤滑油８を供給する。そのためには、摩擦係数の差と供給する潤滑油８の量との関係が必要になるが、その関係は、予め圧延対象の鋼種、板厚及び板幅が同一の被圧延材１で事前に試験操業を行ったり、過去の操業データ解析で求めておけば良い。この場合、前記潤滑油供給手段７には、潤滑油８を噴射するノズル９と、回転ポンプ１０とを備えているのが好ましい。該回転ポンプ１０を利用すれば、潤滑油８の供給をそのインペラ等の回転数を変更することで容易に行えるからである。
【００１４】
具体的な本発明の実施フローを図３に例示する。なお、図３に記載された各種の記号は、以下の通りである。なお、ワークロールは、単にロールと略記している。
【００１５】
ＶU（Ｘ）：上ロールの回転速度、ＶUSET（Ｘ）：上ロールの回転数設定値、ＴU（Ｘ）：被圧延材の上面の温度測定値，ｒU（Ｘ）：被圧延材の上面の粗度測定値，ｒD（Ｘ）：被圧延材の下面の粗度測定値，ＲU（Ｘ）：上ロール表面の粗度測定値，ＲD（Ｘ）：下ロール表面の粗度測定値、ＰU（Ｘ）：上ロール用回転ポンプの回転数，ＰUSET（Ｘ）：上ロール用回転ポンプの回転数設定値、ＴD（Ｘ）：被圧延材の下面の温度測定値，Ｘ：被圧延材の長手方向位置（粗圧延機の直下）、ΔＰU（Ｘ）：上側回転ポンプの補正回転数、ΔＶU（Ｘ）：上側ロールの補正回転速度、ｆ1：上側回転ポンプの補正回転数を算出する関数、ｆ2：上側ロールの補正回転速度を算出する関数、λ1：関数ｆ1の学習項、λ2：関数ｆ2の学習項、
この図３によれば、まず、被圧延材を入側から粗圧延機へ接近させ（例えば、図１の左側から右側へ）、非接触表面粗度計５（入側のもので被圧延材の温度測定用）、非接触温度計１１でそれぞれのデータを計測する。そして、被圧延材の上下面温度差から、反りを解消する上ロールの補正回転速度ΔＶU（Ｘ）を算出すると同時に、ロール上下の摩擦係数を同一にする上側回転ポンプの補正回転数ΔＰU（Ｘ）を算出する。
そして、それら補正回転速度ΔＶU（Ｘ）及び補正回転数ΔＰU（Ｘ）に基づき、被圧延材の長手方向測定位置に応じたロール回転速度のＶU（Ｘ）及びポンプ回転数ＰU（Ｘ）をそれぞれ算出し、粗圧延機による熱間圧延を行う。該熱間圧延が終了したら、必要に応じて、同一の粗圧延機への被圧延材の向きを変えて（例えば上記の方向とは逆に）、上記と同様にして熱間圧延を繰り返す。
【００１６】
なお、本実施形態では、被圧延材の上側の潤滑油の供給及びロール回転速度を補正する制御を行っているが、本発明は、上下両方の側、あるいは下側のみの制御でも良いことは言うまでもない。また、潤滑油の供給を上側又は下側の一方のみとしても良い。
【実施例】
【００１７】
被圧延材として、連続鋳造で得た幅１０００ｍｍ×長さ８ｍ×厚さ２６０ｍｍのスラブを、図１に示すように、熱間圧延工程の可逆式粗圧延機で粗圧延し、幅１０００ｍｍ×長さ８００ｍｍ×厚さ２１９ｍｍのサイズの中間素材とした。その際、本発明に係る被圧延材の先端反り抑制方法を適用した。その結果、圧延中に先端反りが生じることなく円滑に操業が実施できた。つまり、本発明によれば、操業を一次停止したり、圧延設備のどこかに損傷を与えることなく、安定操業が実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る被圧延材の先端反り制御装置を説明する図である。
【図２】粗圧延機による熱間圧延で被圧延材に生じる反りを示す横断面図であり、（ａ）は上反り、（ｂ）は下反りである。
【図３】本発明に係る被圧延材の先端反り制御方法を実施する具体的な内容を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    被圧延材
２    ワークロール（２ａ  上ワークロール、２ｂ  下ワークロール）
３    バックアップロール（３ａ  上バックアップロール、３ｂ  下バックアップロール
４    可逆粗圧延機（粗圧延機）
５    非接触表面粗度計
６    演算機
７    潤滑油供給手段
８    潤滑油
９    ノズル
１０  回転ポンプ
１１  非接触温度計
１２  ロールの回転速度変更手段
１３  ロールの回転（駆動）装置
１４  潤滑油の流量計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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