(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機のロール開度を第１開度と第２開度の２段階とし、該第１開度を第２開度超で材料初期厚未満に設定後、材料をロール間に送り込み、材料先端がロールに接触した第１時点からロール直下位置に到達する第２時点にかけて、第２時点でのロール開度が所定の第２開度に等しくなるように圧下を行う際に、第１時点以前に材料の移動速度を測定し、その結果に基づいて第１開度から第２開度までの圧下速度を、摩擦係数μがμ≧0.15のとき一定に設定し、μ＜0.15のとき圧下の後半が前半と比べて高速圧下となるように設定することを特徴とする強圧下圧延方法。
【請求項２】
摩擦係数μが、μ≧0.15のとき前記一定の圧下速度Vを下記式(c1)で算出し、μ＜0.15のとき前記圧下の前半、後半の圧下速度V１，V２を下記式(c2),(c3)で算出することを特徴とする請求項１に記載の強圧下圧延方法。
V  ＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・ v/( Rsinθ)        ‥‥(c1)
V１＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・ v/(2Rsinθ)        ‥‥(c2)
V２＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・3v/(2Rsinθ)        ‥‥(c3)
R：ロール半径，θ：噛込角，H：入側板厚，P：圧延荷重，K：ミル定数，v：材料の移動速度
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強圧下圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の熱間板圧延における圧下限界は、圧延ロールの強度等の圧延機の強度制約による圧延荷重・圧延トルク上限およびモータパワー上限により決定される。この圧下限界は、材料（＝被圧延材）の幅が広いほど、また、材料の変形抵抗が高いほど低下する。近年、広幅、高変形抵抗の薄物熱延鋼帯の要求が増すにつれ、熱延ミルの強圧下能力の必要性が高まっている。
【０００３】
熱延ミルの強圧下能力を高める方法としては、ワークロールを小径化して圧延荷重・圧延トルクの低減を図り、かつ小径ワークロールを間接駆動して圧延トルクを確保する方法や、あるいは、ロールを含めた圧延機の強度を高くして圧延荷重上限を上げ、また、駆動系の強度およびモータパワーを増大させて圧延トルク上限を上げる方法がある。しかし、いずれの方法も大規模な設備改造を伴うので非現実的である。
【０００４】
一方、上記以外の強圧下能力向上策として、熱間潤滑剤を使用して圧延荷重・圧延トルクを減少させ、圧下限界をより高圧下率側に移す方法がある。しかし、通常の鉱油系潤滑剤を適用した熱間圧延では、圧延荷重・トルクの低減率が高々20％程度であり、十分な高圧下率での圧延は望みえない。また、通常の熱間潤滑圧延においてもロール・材料間の摩擦係数の低下により、噛込み不良やスリップ等が発生する問題があった。
【０００５】
強圧下圧延での噛込み不良やスリップの発生を防止する技術として、特開昭61-99501号公報では、圧延機入側に設置した座屈防止用ロール、フィードロールにより材料を圧延機に押し込む方法が開示されている。
しかし、この方法では、通常、入側ガイド、ロールクーラントヘッダ、水切りワイパ等の設備が既に配置されている熱延ミル入側に新たに座屈防止用ロール、フィードロールの設置スペースを確保することが難しく、また、仮に設置できたとしても、熱や水、スケールの飛散に曝される劣悪な環境におかれるためメンテナンスを常に行う必要があり、そのためのスペースを確保しにくいし、メンテナンスの負荷も大きいばかりか、設備投資額も多大なものとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、既存設備の範囲内で噛込み不良やスリップを発生させずに強圧下を行いうる強圧下圧延方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、（１）圧延機のロール開度を第１開度と第２開度の２段階とし、該第１開度を第２開度超で材料初期厚未満に設定後、材料をロール間に送り込み、材料先端がロールに接触した第１時点からロール直下位置に到達する第２時点にかけて、第２時点でのロール開度が所定の第２開度に等しくなるように圧下を行う際に、第１時点以前に材料の移動速度を測定し、その結果に基づいて第１開度から第２開度までの圧下速度を、摩擦係数μがμ≧0.15のとき一定に設定し、μ＜0.15のとき圧下の後半が前半と比べて高速圧下となるように設定することを特徴とする強圧下圧延方法であり、
また、（２）摩擦係数μが、μ≧0.15のとき前記一定の圧下速度Vを下記式(c1)で算出し、μ＜0.15のとき前記圧下の前半、後半の圧下速度V１，V２を下記式(c2),(c3)で算出することを特徴とする前項（１）に記載の強圧下圧延方法である。
V  ＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・ v/( Rsinθ)        ‥‥(c1)
V１＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・ v/(2Rsinθ)        ‥‥(c2)
V２＝｛H/2−2R(1-cosθ)+P/K｝・3v/(2Rsinθ)        ‥‥(c3)
R：ロール半径，θ：噛込角，H：入側板厚，P：圧延荷重，K：ミル定数，v：材料の移動速度
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明方法の１実施形態を示す模式図である。図１（ｂ）では、上下のロール（ワークロール）１の開度（ロール開度）を第２開度S2超で材料初期厚（入側板厚）H 未満の第１開度S1に設定後、材料（板）３をテーブルローラ２によりロール間に送り込み、板３の先端がロール１に接触した第１時点t1での様子を示している。第１開度S1は、噛込不良防止のために板３の噛込角θが摩擦角θg 以下となるように設定されている。なお、摩擦角θg （＝ tan-1μ；μ＝板とロール間の摩擦係数）は、スリップしないで噛込可能な限界角度をいう。この第１時点t1から圧下（ロール開度の縮減）が開始される。この圧下は、ロール１を所定のロール回転数で回転させながら図示しない油圧ＡＧＣのサーボモータを用いて上下方向に変位させることにより行われる。
【０００９】
図１（ｃ）では、板３の先端がロール直下位置に到達した所定の第２時点t2での様子を示している。圧下はこの第２時点t2でロール開度が第２開度S2に等しくなるように行われる。この第２開度S2には出側目標板厚h に対応する値がセットされる。強圧下圧延では、圧下率（=(1-h/H)×100(%)）40％以上が指向される。
このような強圧下圧延においては、第１時点から第２時点までの圧下速度を精度よく設定することが肝要である。この圧下速度が速すぎると材料がスリップして圧延に支障をきたし、一方、遅すぎると材料先端部が出側目標板厚よりも厚くなり、次スタンドの圧延荷重が大きくなる等、下流側の圧延機に悪影響を及ぼす。
【００１０】
この圧下速度は、テーブルローラ２の回転速度から算出した搬送速度に基づいて設定してもよい。しかし、板３とテーブルローラ２との間ですべりが発生すること等により、板３の実際の移動速度が搬送速度よりも小さくなり、その結果、圧下速度が適正値域を超過してしまう場合があって、スリップの発生本数を十分に低減することができないことがある。
【００１１】
したがって、図１（ａ）に示すように、第１時点以前に板３の移動速度（板速）ｖを例えばレーザ式の速度計４を用いて実測し、その結果に基づいて第１開度から第２開度までの圧下速度を設定することが好ましい。これにより、圧下速度の設定精度が向上し、スリップの発生本数を大幅に低減することができ、強圧下圧延の操業安定化が達成できる。すなわち、本発明によれば、熱延ミル入側に座屈防止用ロール、フィードロールなどの大がかりな付帯設備を追加せずとも、ミルの強圧下能力を高めることができる。
【００１２】
つぎに、測定した板速ｖに基づいて圧下速度を設定する方法について説明する。
第１時点から第２時点までの板の移動距離L は、
L= R sinθ        (1)
R ：ロール半径
θ：噛込角
で表される（図１（ｂ）参照）。
【００１３】
式(1) は、初期圧下設定を噛込限界の摩擦角以下としたもので、板はスリップすることなく噛込み始める。
第１時点t1から第２時点t2までの時間t(= t2-t1)は、
t= L/v              (2)
で表される。
【００１４】
また、例えば圧下率50％の場合、圧下量S(= S1-S2)は、
S = H/2-2R(1-cosθ)+P/K        (3)
H ：入側板厚
P ：圧延荷重
K ：ミル定数
で表される。
【００１５】
本発明者らが別途検討したところによれば、強圧下圧延において、一定速度で圧下すると、摩擦係数μが0.15程度以上の場合はスリップが起こらないが、0.15程度未満の場合はスリップが起こる。摩擦係数μが0.15程度未満の場合にスリップが起こらないようにするには、圧下の前半(0〜t/2)を比較的低速、後半(t/2〜t)を比較的高速で圧下するのが有効である。その場合、前半と後半の圧下速度の比は１：３程度がよい。
【００１６】
したがって、μ≧0.15のとき、圧下速度V は、
V = S/t
= ｛H/2-2R(1-cosθ)+P/K ｝・ v/(R sin θ)       (4)
で表され、一方、μ＜0.15のとき、前半と後半の圧下速度V1，V2は、V2=3V1の場合、S= V1t/2+V2t/2 = 2V1/t = 2V1v/L より、
V1 =｛H/2-2R(1-cosθ)+P/K ｝・ v/(2R sinθ)       (5)
V2 =｛H/2-2R(1-cosθ)+P/K ｝・3v/(2R sinθ)       (6)
で表される。
【００１７】
このように、圧下速度は、一定速、多段変速の如何に拘わらず、板速v がわかれば式(4) あるいは式(5),(6) により求めることができる。
なお、ここでは材料の圧延伸びによる長手方向への移動を考慮していないが、当然、これを考慮して圧下速度を設定することもできる。ただしその場合は、圧下速度をより速くする必要が生じ、その分、圧下系の設備構成は大規模になる。
【００１８】
ここで説明した実施の形態は、材料の圧延伸びがないものとして必要圧下速度を求め、通常の圧下設備で対応しようとするものであり、そのため、実際には、板最先端近辺では幾分厚みが増加しているものと考えられる。とはいうものの、この厚み増加分は強圧下を行う圧延機第１スタンドより下流側のスタンドにて十分対応できる程度に過ぎないものであって、何ら問題とはならない。
【００１９】
【実施例】
熱間圧延ラインの仕上圧延機第１スタンドに本発明を適用した。当該第１スタンドでは、圧下率40〜50％の強圧下圧延が行われ、摩擦係数μが0.13以下になる潤滑圧延が適用されている。第１・第２時点間の圧下速度は、前半１に対し後半３の２段変速型で制御され、その設定にあたっては、本発明では、第１スタンド入側に設置したレーザ式の速度計で実測した板速を用いるようにした。
【００２０】
その結果、図２に示すように、従来では毎月４本前後であったスリップ発生本数が、本発明適用以降では毎月１本前後に低減し、本発明の効果が顕現した。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、大規模な付帯設備の追加を伴わずにミルの強圧下能力を高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の１実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明適用前後の月々のスリップ発生本数を示す推移図である。
【符号の説明】
１  ロール
２  テーブルローラ
３  材料（板）
４  速度計
【図１】
0004396012.tif 000002
【図２】
0004396012.tif 000003