(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエマルションをワークロールおよびロールバイトに向けて供給するための循環式の第１の圧延油供給手段と、前記第１のエマルションの平均粒径より大きい平均粒径を有する第２のエマルションを、ロールバイトから上流スタンド側に所定距離離れた位置で鋼帯の表裏面に向けて供給するための第２の圧延油供給手段とを有する冷間圧延装置を用い、圧延開始時から第１の圧延油供給手段により所定の供給量で第１のエマルションを供給する第１の供給工程と、圧延開始時から第２の圧延油供給手段により第２のエマルションを供給する第２の供給工程とを備えた鋼帯の冷間圧延方法において、
前記第２の供給工程では、ワークロールの積算圧延質量に応じて次の不等式を満たすように第２のエマルションの供給量を制御することを特徴とする鋼帯の冷間圧延方法。
１６００＜４Ｗ＋１５Ｑ＜２３００
ただし、Ｗはワークロールの積算圧延質量（ｔ），Ｑは第２のエマルションの供給量（リットル／分）を表わす。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯を高速圧延する冷間圧延方法に係り、特に循環圧延油供給系統と別圧延油供給系統とを備えた冷間圧延装置を用いた冷間圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間圧延では、圧延中にストリップとワークロールとの間の摩擦を減少させるために潤滑油が必要となる。また、摩擦発熱および加工発熱を除去するためにワークロール、バックアップロールおよびストリップの冷却が必要となる。
【０００３】
循環式圧延油供給方式（リサーキュレーション方式）は、上述した潤滑および冷却のために、圧延油と冷却水とを混合乳化してなるエマルションをノズルからワークロールおよびロールバイト近傍のワークロール表面に向けてスプレーした後、回収し、再びノズルへ供給する一連の供給・回収を循環して行なう方式である（例えば日本鉄鋼協会編「板圧延の理論と実際」の２０８頁を参照）。ワークロール表面に衝突した一部のエマルション粒子（油粒）が油膜としてワークロール表面に付着し、さらに鋼帯上面側においてはワークロール表面に付着しなかったエマルションが滞留して付着する。そして、付着しなかったエマルションは板端から落下する。
【０００４】
上述したエマルションが鋼帯およびワークロール表面に付着する現象は、プレートアウトと呼ばれており、このプレートアウト現象により形成されたプレートアウト層がロールバイトに導入され、潤滑油として機能する。
【０００５】
冷間圧延においては、ワークロール組み替え後から圧延が進み、積算圧延長を重ねるにつれてワークロールの表面粗度が低下し、これに伴って摩擦係数も低下するため、タイミングを図ってワークロールを組み替える必要がある。このワークロールの組み替えのタイミングは、積算圧延質量または積算圧延長により管理される。
【０００６】
ところで、薄鋼板を圧延するにあたり、安定圧延を阻害する現象の一つにチャタリングと呼ばれる騒音を伴う異常振動現象がある。このチャタリングが発生すると、板厚変動や圧延スタンド間の張力変動を生じ、これらの変動が著しい場合には鋼板の破断に至ることもある。そのため、板厚変動による品質や歩留りの低下、板破断によるロール原単位の悪化、稼働率の低下などが発生する。このチャタリングは、次に説明する圧延不安定化によって発生すると言われてきた。すなわち、圧延が進むにつれてワークロール粗度が低下し、ワークロールおよび圧延材間の摩擦係数が低くなり、ロールバイト内の潤滑が過多となる状態が発生する。これに伴って、先進率が負（中立点がロールバイトの外へ飛び出した状態）となり圧延が不安定化する（例えば、鉄と鋼，第７３（１９８７）第１０号，１３５８頁を参照）。
【０００７】
一方、最近のブリキ材の製品動向である硬質・薄ゲージ化に伴い、生産性向上のために圧延速度のさらなる高速化が進められており、２０００ｍｐｍを超える高速圧延速度での圧延技術が必要とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、循環式圧延油供給方式を備えたタンデム冷間圧延機を用いて上記した高速圧延を行なった場合、特に０．２ｍｍ以下の仕上板厚に高速圧延しようとしても、潤滑不足に起因したチャタリングが発生し、安定した冷間圧延を阻害するという問題がある。
【０００９】
本発明は、循環式圧延油供給系統を用いる冷間圧延方法において、高速圧延時の潤滑不足を解消し、潤滑不足に起因するチャタリング発生を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、先に循環式圧延油供給方式の高速圧延域における潤滑性改善を意図した冷間圧延方法を特許出願しており、この冷間圧延方法は特開２０００−９４０１３号公報に開示されている。この冷間圧延方法は、循環式圧延油供給系統（第１の圧延油供給系統）とは別の第２の圧延油供給系統を設け、この第２圧延油供給系統により、第１圧延油供給系統のエマルションよりも平均粒径が大きく、プレートアウト性の高いエマルション圧延油をロールバイトから上流スタンド側へ所定距離（エマルションがプレートアウトするための時間（転相時間）を確保できる距離）離れた位置で鋼板表裏面に向けて供給するものである。上記の別圧延油供給系統は、好ましくは後段スタンドに適用される。これは、後段スタンドほど圧延速度が速くかつ板厚が薄くなるので圧延荷重が高くなり、潤滑条件が厳しくなるからである。先願の冷間圧延方法によれば、高速圧延域でも鋼板に披着する油量を増加させることができるため、高速圧延時に発生する潤滑不足を解消でき、潤滑不足に起因するチャタリングを防止することができる。
【００１１】
本発明者らは、上記した先願の冷間圧延方法につき、さらに検討を重ねた結果、次に説明する潤滑過多に起因したチャタリングが発生する場合があることが判明した。
【００１２】
本発明者らは、図１０に示す、循環式圧延油供給系統と別圧延油供給系統とを有する冷間圧延機を用い、硬質ブリキ原板を仕上げ厚０．２ｍｍに冷間圧延した。また、図９に示す、循環式圧延油供給系統のみを有する冷間圧延機を用いて上記被圧延材の冷間圧延も行なった。ここで、圧延油としての基油は循環式圧延油供給系統および別圧延油供給系統ともに牛脂（４０℃での粘度；４５ｃＳｔ）を用いた。循環式圧延油供給系統のエマルション条件は６０℃の温水中の基油濃度３．５体積％、エマルションの平均粒径１０μｍとし、第５スタンドにおけるエマルション供給量を４０００リットル／分に制御した。また、別圧延油供給系統のエマルション条件は、６０℃の温水中の基油濃度１０体積％、エマルションの平均粒径を循環式圧延油供給系統の平均粒径よりも大きい２０μｍとし、エマルションの供給量を１３０リットル／分に固定した。
【００１３】
図２は、横軸に圧延速度（ｍｐｍ）をとり、縦軸に第５スタンドにおけるワークロールおよび鋼板間の摩擦係数をとって、上述した冷間圧延を行なったときの圧延速度と摩擦係数との関係について調べた結果を示す特性線図であって、図２の（ａ）は積算圧延質量，積算圧延長がそれぞれ０ｔ，０ｋｍ（ワークロール組み替え直後）のとき、図２の（ｂ）は積算圧延質量，積算圧延長がそれぞれ２００ｔ，１００ｋｍのとき、図２の（ｃ）は積算圧延質量，積算圧延長がそれぞれ４００ｔ，２００ｋｍ（ワークロール組み替え直前）のときと、それぞれ積算圧延質量および積算圧延長が異なる、すなわちワークロールの表面粗度が異なる条件下での結果をそれぞれ示している。図２において、白丸を結んだ曲線Ａ１，Ａ２，Ａ３は、図９に示す冷間圧延機において循環式圧延油供給系統のみを用いた場合の結果を示す特性線であり、黒丸を結んだ曲線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、図１０に示す冷間圧延機において別圧延油供給系統を圧延開始時から併用した場合の結果を示す特性線である。なお、図中における×印は、チャタリングの発生を表わす。
【００１４】
図２（ａ）においてワークロールの表面粗度が高い条件下で循環式圧延油供給系統のみを用いた場合には、特性線Ａ１から明らかなように、圧延開始時から８００ｍｐｍ程度までの低速領域では、チャタリングの発生しない適正な潤滑状態が得られていることを示しており、この領域では圧延速度の上昇とともに摩擦係数は低下傾向にあることがわかる。しかし、上記の低速域を超えると摩擦係数はそれまでの低下傾向から一転して急激に上昇し、圧延速度１０００ｍｐｍで潤滑不足に起因したチャタリングが発生することがわかる。一方、図２（ｂ），（ｃ）の特性線Ａ２，Ａ３に着目すると、積算圧延質量が２００ｔから４００ｔへと増加するのに伴い、ワークロールの表面粗度が低くなるため、摩擦係数が低下することがわかる。このため、潤滑不足に起因したチャタリングの発生時期は特性線Ａ１に示すチャタリング発生時期よりも遅延されるが、いずれも圧延速度約１４００ｍｐｍ（特性線Ａ２参照）、約１５００ｍｐｍ（特性線Ａ３参照）でそれぞれチャタリングが発生し、２０００ｍｐｍ以上の圧延速度に到達できないことがわかる。
【００１５】
一方、図２（ａ）の特性線Ｂ１に着目すると、ワークロールの表面粗度が高い条件下で循環式圧延油供給系統と別圧延油供給系統とを圧延開始時から併用した場合には、摩擦係数を低減できるとともに、８００ｍｐｍ以上の高速域であっても摩擦係数の急激な上昇を抑制でき、潤滑不足に起因したチャタリングが発生することなく安定的に２０００ｍｐｍ以上にまで加速できることがわかる。これに対して、図２（ｂ），（ｃ）の特性線Ｂ２，Ｂ３に着目すると、積算圧延質量が２００ｔから４００ｔへと増加するのに伴って、特性線Ｂ１の場合と比べてワークロールの表面粗度が低下するため、摩擦係数が低下することがわかる。このため、ワークロールの表面粗度が低い条件下では、別圧延油供給系統を圧延開始時から併用した場合には、図２の（ｂ），（ｃ）の特性線Ｂ２，Ｂ３に示すように、約６００〜７００ｍｐｍの低速域において潤滑過多に起因したチャタリング発生することが判明した。
【００１６】
図２において、従来方式である循環圧延油供給系統のみを用いた場合、低速圧延域では、圧延速度の上昇とともに摩擦係数は低下するが、ある圧延速度を超えると摩擦係数が上昇に転ずる現象が認められる。このような現象が認められるのは、プレートアウト層の形成具合がエマルション圧延油の鋼板単位面積当たりの供給量の増減およびエマルション圧延油が鋼板表面に到達した直後からロールバイトに導入されるまでの経過時間の長短に強く依存することに関係するものと考えられる。すなわち、低速圧延域で圧延速度の上昇とともに摩擦係数が低下する過程においては、鋼板表面に十分なプレートアウト層が形成されるので、ロールバイトへの導入油量は流体力学的に導入される量となる状態が支配的となるためであると推測される。しかし、さらに圧延速度が上昇すると、エマルション圧延油の鋼板単位面積当たりの供給量が低下し、またエマルション圧延油が鋼板表面でプレートアウト層を形成するための転相時間も短くなる。このような状態になると、鋼板表面に十分なプレートアウト層が形成され難くなり、ロールバイトへの導入油量は、流体力学的に導入される量が支配的となる状態からプレートアウト量が支配的である状態へと遷移するものと推測される。これにより鋼板表面でのプレートアウト量が減少する傾向を強め、これに伴いロールバイトへの導入油量が減少してワークロールおよび鋼帯間の摩擦係数が上昇に転じ、やがては潤滑不足に起因したチャタリング発生に至るものと考えられる。
【００１７】
一方、循環式圧延油供給系統のエマルションよりも高いプレートアウト性を有するエマルションを供給する別圧延油供給系統をも併用すると、圧延速度５００〜８００ｍｐｍの領域においては、鋼板表面に十分なプレートアウト層が形成され、ロールバイトへの導入油量は流体力学的に導入される量となる状態が支配的となるため、圧延速度の上昇とともに摩擦係数は低下しつづける。このため、積算圧延質量（積算圧延長）の増加、すなわちワークロールの表面粗度の低下に伴って、特性線Ｂ２，Ｂ３に示すように高速圧延域に至る前の低速圧延域で潤滑過多の状態となり、チャタリング発生に至る場合が生じることとなる。
【００１８】
図３は、横軸にワークロールの積算圧延質量（ｔ）をとり、縦軸に到達速度（ｍｐｍ）をとって、ワークロール組み替え直後からワークロール組み替え直前にわたってワークロールの積算圧延質量と鋼板の到達速度との関係につき調べた結果を示す特性線図である。ここで、用いた被圧延材およびエマルション条件等は前述した図２で説明したのと同様である。
【００１９】
図３において、白丸を結んだ曲線Ａ４は図９に示す冷間圧延機において循環式圧延油供給系統のみを用いた場合の結果を示す特性線であり、黒丸を結んだ曲線Ｂ４は、図１０に示す冷間圧延機において別圧延油供給系統を圧延開始時から併用した場合の結果を示す特性線である。
【００２０】
図３から、特性線Ａ４に示すように、潤滑不足に起因するチャタリングが発生するため、ワークロール組み替え直後から組み替え直前にわたって到達可能な速度は１０００〜１５００ｍｐｍと低いことがわかる。一方、特性線Ｂ４に示すように、積算圧延質量が１５０ｔまでは潤滑不足に起因するチャタリング発生を防止でき、２０００ｍｐｍを超える圧延速度に到達できることがわかる。しかし、積算圧延質量が１５０ｔを超える領域では加速過程において潤滑過多に起因するチャタリングが発生するため、到達可能な最高圧延速度は８００ｍｐｍ以下にまで低下する。
【００２１】
このように、潤滑不足に起因するチャタリングの発生防止を意図して別圧延油供給系統を併用しても、潤滑過多に起因するチャタリングが発生し、２０００ｍｐｍ以上の安定した高速圧延を達成できない場合があることが判明した。
【００２２】
本発明者らは、鋼帯を冷間圧延するにあたり、ワークロールの積算圧延質量や積算圧延長にかかわらずワークロール組み替え直後からワークロール組み替え直前にわたって安定的に高速圧延を実現するために鋭意検討を積み重ねた結果、以下に述べる本発明を完成させるに至った。
【００２３】
本発明に係る鋼帯の冷間圧延方法は、第１のエマルションをワークロールおよびロールバイトに向けて供給するための循環式の第１の圧延油供給手段と、前記第１のエマルションの平均粒径より大きい平均粒径を有する第２のエマルションを、ロールバイトから上流スタンド側に所定距離離れた位置で鋼帯の表裏面に向けて供給するための第２の圧延油供給手段とを有する冷間圧延装置を用い、圧延開始時から第１の圧延油供給手段により所定の供給量で第１のエマルションを供給する第１の供給工程と、圧延開始時から第２の圧延油供給手段により第２のエマルションを供給する第２の供給工程とを備えた鋼帯の冷間圧延方法において、
前記第２の供給工程では、ワークロールの積算圧延質量に応じて次の不等式（１）を満たすように第２のエマルションの供給量を制御することを特徴とする。
１６００＜４Ｗ＋１５Ｑ＜２３００  …（１）
ただし、Ｗはワークロールの積算圧延質量（ｔ），Ｑは第２のエマルションの供給量（リットル／分）を表わす。
【００２５】
図４は、前述した図２で説明したのと同様に、横軸に圧延速度（ｍｐｍ）をとり、縦軸に第５スタンドにおける摩擦係数をとって、併用した別圧延油供給系統からのエマルションの供給流量を種々変更したときの圧延速度と摩擦係数との関係につき調べた結果を示す特性線図である。図４の（ａ）は積算圧延質量が０ｔ（ワークロール組み替え直後）のとき、図４の（ｂ）は積算圧延質量が２００ｔのとき、図４の（ｃ）は積算圧延質量が４００ｔ（ワークロール組み替え直前）のときと、それぞれ積算圧延長が異なる、すなわちワークロールの表面粗度がそれぞれ異なる条件下での結果を示している。図中の×印はチャタリングの発生を表わす。なお、図中には、参考として別圧延油供給系統を併用せずに循環式圧延油供給系統のみを用いた場合の結果も示す。
【００２６】
ワークロールの表面粗度が高い条件下である場合には図４の（ａ）から明らかなように、別圧延油供給系統のエマルション供給流量は２０リットル／分以上とすることが好ましく、１４０リットル／分では圧延速度を２０００ｍｐｍ以上に加速してもチャタリングを生じなくなることが判明した。また、ワークロールの表面粗度が中程度の条件下である場合には図４の（ｂ）から明らかなように、別圧延油供給系統のエマルション供給流量は２０〜１００リットル／分の範囲とすることが好ましく、６０リットル／分では圧延速度を２０００ｍｐｍ以上に加速してもチャタリングを生じなくなることが判明した。この場合に、エマルション供給流量を１４０リットル／分と高くすると、圧延速度約７００ｍｐｍでチャタリングが発生し、逆効果であった。さらに、ワークロールの表面粗度が低下した条件下である場合には図４の（ｃ）から、別圧延油供給系統からのエマルション供給量は１０〜４０リットル／分の範囲とすることが好ましく、２０リットル／分では圧延速度を２０００ｍｐｍ以上に加速してもチャタリングを生じなくなることが判明した。この場合に、供給流量を６０リットル／分と高くすると、圧延速度約６００ｍｐｍでチャタリングが発生し、逆効果であった。このように、チャタリングを発生させることなく高速圧延するためには、積算圧延質量または積算圧延長に応じて別圧延油供給系統の供給流量を制御する必要があることが判明した。
【００２７】
図５は、ワークロールの積算圧延質量Ｗ（ｔ）および別圧延油供給系統からの供給流量Ｑ（リットル／分）がチャタリング発生に及ぼす影響について調べた結果を示すグラフ図である。図５において、黒三角は潤滑不足に起因したチャタリングが発生した実測点、×印は潤滑過多に起因したチャタリングが発生した実測点、白丸はチャタリング発生なく２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を達成できた実測点をそれぞれ表わす。図５から、チャタリングを発生することなく２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を達成できる供給流量の条件は、図中の特性線Ａ（４Ｗ＋１５Ｑ＝１６００）よりも上方の領域と特性線Ｂ（４Ｗ＋１５Ｑ＝２３００）よりも下方の領域とが重なり合う領域、すなわち上記の式（１）の関係を満たすように制御することであることが判明した。このように別圧延油供給系統からのエマルション供給量を制御することにより、ワークロール組み替え直後から組み替え直前にわたりチャタリングを発生することなく２０００ｍｐｍ以上の圧延速度で安定した高速圧延を実現できる。
【００２８】
図５に示した結果に基づいて、積算圧延質量Ｗ（ｔ）と、２０００ｍｐｍ以上の圧延速度に到達できた別圧延油供給系統の好ましい供給流量Ｑ（リットル／分）との関係について調べた結果を図６に示す。図６から明らかなように、供給流量Ｑと積算圧延質量Ｗとは、積算圧延質量Ｗの増加に伴って供給流量Ｑがほぼ比例的に減少する関係にあり、積算圧延質量Ｗの値が小さい場合には別圧延油供給系統の供給流量Ｑを増加させることが好ましく、積算圧延質量Ｗの値が大きい場合には逆に別圧延油供給系統の供給流量Ｑを絞ることが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明を実施する設備の一例であり、別圧延油供給系統を最終スタンドに適用した場合である。図１は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５（＃１ＳＴＤ〜＃５ＳＴＤ）のスタンドを有するタンデム冷間圧延機の配置例を示し、１はワークロール、２はバックアップロール、３はストリップである。この冷間圧延機において、隣り合うスタンド間には図示しないテンションロールおよびデフロールが設置されている。
【００３１】
図１の冷間圧延機の循環式圧延油供給系統は、潤滑用スプレーヘッダ４ａ、冷却用スプレーヘッダ４ｂ、タンク６を備えている。
【００３２】
タンク６は第１のエマルションを貯蔵するタンクであり、分室６ａと分室６ｂとに区分されている。両分室６ａ，６ｂにはアジテータ１３ａ，１３ｂがそれぞれ設けられている。
【００３３】
タンク６はライン８を通してＮｏ．１〜５の各スタンドのスプレーヘッダ４ａ，４ｂと連通し、このライン８にはポンプ７が介在されている。スプレーヘッダ４ａは各スタンドの入側に一対ずつ設けられ、ストリップ３の上方および下方に位置するように分岐して配置されている。スプレーヘッダ４ｂは各スタンドの出側に一対ずつ設けられ、ストリップ３の上方および下方に位置するように分岐して配置されている。ライン８において、Ｎｏ．５スタンドの入側および出側に分岐する部分とスプレーヘッダ４ａとの間のライン８部分には流量制御弁２７が介在されている。
【００３４】
タンク６の分室６ａ内には温水、圧延油原油および界面活性剤が収容され、混合される。収容にあたっては、温水中の圧延油原油が所定の油分濃度、界面活性剤が所定の対油濃度となるように配合される。収容された内容物は、アジテータ１３ａ、１３ｂの攪拌羽の回転数を調整することにより所望の平均粒径を有する第１エマルションとされる。この第１エマルションは平均粒径１５μｍ以下に調整されていることが好ましい。また、温水中の油分濃度は５体積％以下とすることが好ましい。
【００３５】
例えば、基油を牛脂として温水中に混合し、これに乳化分散剤としてカチオン系分散型の界面活性剤を対油濃度で０．６質量％添加したものとする場合には、上記回転数を調整することによりその平均粒径を約９〜１０μｍとすることができる。その代わりに、合成エステル油と乳化型界面活性剤とを組み合わせた場合には、平均粒径が９μｍ以下となる場合もある。
【００３６】
第１エマルションはポンプ７によりポンプ圧送され、ライン８を経由してＮｏ．１〜Ｎｏ．５の各スタンドに供給され、各スタンド入側のスプレーヘッダ４ａおよび各スタンド出側のスプレーヘッダ４ｂからそれぞれロールバイトおよびワークロールに向けてスプレー供給される。供給された第１エマルションのうち、ストリップ３から落下した分の第１エマルションは、回収オイルパン１１で回収され、ライン１２を経由して分室６ｂ内に流入される。この第１エマルションのスプレー供給は、圧延開始時から行なわれる。
【００３７】
図１の冷間圧延機の別圧延油供給系統は、潤滑用スプレーヘッダ５、流量制御弁９、タンク１４を備えている。
【００３８】
タンク１４内にはアジテータ２０が設けられている。このタンク１４は第１のエマルションよりも大きな平均粒径を有する第２のエマルションを貯蔵するタンクである。タンク１５，１６，１７内にそれぞれ貯蔵された温水，圧延油原油，界面活性剤は、ポンプ１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより流量調整弁１９ａ，１９ｂ，１９ｃによりそれぞれタンク１４内へ送給され、混合される。タンク１４内の温水中の圧延油濃度、界面活性剤の対油濃度およびタンク１４の内容物の温度の各条件は、タンク６内の第１エマルションの条件とそれぞれ同一とすることが好ましい。タンク１４内の第２エマルションは、アジテータ２０の攪拌羽の回転数を調整することにより平均粒径２０μｍ以上に調整される。
【００３９】
タンク１４はライン２２を通して一対のスプレーヘッダ５と連通している。スプレーヘッダ５は、ストリップ３の上方および下方の両方に位置するように分岐して配置されている。スプレーヘッダ５は、Ｎｏ．４，５スタンド間に設けられた前述の図示しないテンションロールおよびデフロールの直後に位置するように配置されている。上記位置は、Ｎｏ．５スタンドのロールバイトから上流側に所定距離Ｌ離れている。この距離Ｌは、例えば特開２０００−９４０１３号公報に記載された以下の式を満たす距離にされる。
【００４０】
Ｌ≧Ｖｉｎ・ｔｍｉｎ
ただし、Ｖｉｎは入側ストリップ速度（ｍ／秒）、ｔｍｉｎは必要な最小転相時間（秒）を表わす。
【００４１】
スプレーヘッダ５は上記した位置に設けられているため、供給した油量がテンションロールやデフロールで絞られるのを回避でき、十分なプレートアウト量を得ることができる。また、Ｏ／Ｗ型エマルション（水に油滴が分散した状態のエマルション）からＷ／Ｏ型エマルション（油中に水滴が分散した状態のエマルション）への転相か、或いはＯ／Ｗ型エマルションから油単相への転相か、いずれか一方の転相時間を確保することができる。
【００４２】
タンク１４内の第２エマルションは、ポンプ２１によりポンプ圧送され、ライン２２を通過し、流量制御弁９を介してスプレーヘッダ５からストリップ３の表裏面に向けてスプレー供給される。この供給時にストリップ３にプレートアウトせずに落下した第２エマルションは、前述した第１エマルションと同様に回収オイルパン１１で回収され、ライン１２を経由して分室６ｂ内に流入する。流入後、分室６ｂ内のアジテータ１３ｂの攪拌羽により攪拌され、第１エマルションとほぼ同じ粒径まで細分化され、タイトなエマルションとなる。
【００４３】
流量制御弁９は制御装置１０と電気的に接続されている。この流量制御弁９は制御装置１０から制御信号が送信され、弁開度が制御されるようになっている。すなわち、上述した第２エマルションのストリップ３へのスプレー供給量は、この流量制御弁９の弁開度により制御される。なお、この場合、Ｎｏ．５スタンドのスプレーヘッダ４ａに供給される第１エマルションの流量を調整する流量制御弁２７は、その弁開度を圧延開始時からの状態のまま保持してもよいが、弁開度を小さくして第１エマルションの流量を絞ってもよく、全閉にしてＮｏ．５スタンド入側のスプレーヘッダ４ａからの第１エマルションの供給を停止させておくようにしてもよい。上述した流量制御弁２７の弁開度を小さくしたり、全閉したりしてもよい理由は、スプレーヘッダ５から供給される第２エマルションの方がストリップ３におけるプレートアウトにおいて支配的であり、スプレーヘッダ４ａから供給される第１エマルションのプレートアウトの影響は少ないことが判明しているからである。
【００４４】
制御装置１０はロール速度計２３と電気的に接続されている。ロール速度計２３はＮｏ．５スタンドに設けられ、ワークロール１の回転速度を一定のサンプリング周期で計測するようになっている。
【００４５】
制御装置１０では、以下の不等式（１）を満たす供給流量Ｑ（リットル／分）となるように弁開度を決定し、決定された弁開度信号を流量制御弁９の制御部の入力部に送信するようになっている。
１６００＜４Ｗ＋１５Ｑ＜２３００  …（１）
供給流量弁開度の決定は次のようになされる。すなわち、制御装置１０はメモリ部を内蔵しており、このメモリ部に積算圧延質量Ｗの値とこの積算圧延質量Ｗの値に応じた供給流量値Ｑとの相関を示すデータがテーブル値としてあらかじめ格納されている。このテーブル値は、例えば前述の図６で説明したのと同様な積算圧延質量Ｗと別圧延油供給系統の好ましい供給流量Ｑとの関係を調べた結果から得ることができる。そして、この格納されたテーブル値を呼び出し、これに基づき第２エマルションの供給流量Ｑを決定する。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、Ｎｏ．４スタンドと最終のＮｏ．５スタンドとの間に別圧延油供給系統のスプレーヘッダ５を配置するものとして説明したが、本発明はこれのみに限られるものではなく、これとは別のスタンド間に配置するようにしてもよい。
【００４７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４８】
前述した構成の図１に示す全５スタンドのタンデム冷間圧延機により、以下に説明する第１エマルションおよび第２エマルションを用いて母材厚２．３ｍｍ，板幅９００ｍｍの硬質ブリキ原板を、ワークロール１の組み替え直後から組み替え直前まで目標圧延速度２４００ｍｐｍとして仕上げ厚０．２００ｍｍとする冷間圧延を行なった。
【００４９】
圧延油として合成エステル油（４０℃における動粘度；４３ｃＳｔ）を用い、温水中の油分濃度を３体積％、乳化型の界面活性剤を対油分濃度で０．６質量％となるように、温水、圧延油および界面活性剤をタンク６の分室６ａ内にそれぞれ収容した。また、分室６ａ内に収容された内容物をアジテータ１３ａの攪拌羽の回転数を調整して十分に攪拌することにより、平均粒径９μｍの第１エマルション（温度６０℃）とした。
【００５０】
一方、上記したのと同様の圧延油および界面活性剤と、温水とをタンク１５，１６，１７からタンク１４内に移送した。このとき、温水中の圧延油濃度、界面活性剤の対油分濃度が上述したのと同様となるようにそれぞれの供給量を調整した。次いで、タンク１４内に収容された内容物をアジテータ２０の攪拌羽の回転を調整して攪拌し、平均粒径２０μｍの第２エマルション（温度６０℃）とした。
【００５１】
本実施例１では、ワークロール１の組み替え直後から組み替え直前にわたり第１エマルションの供給流量を３０００リットル／分に固定した。また、制御装置１０により上記の式（１）の関係を満たす供給流量Ｑとなるように流量制御弁９を制御可能な状態とし、ワークロール１の組み替え直後からワークロール組み替え直前にわたり第２エマルションの供給流量を制御した。
【００５２】
（比較例１）
ワークロール１の組み替え直後から組み替え直前にわたり流量制御弁９を全閉状態に保持して第１エマルションのみを４０００リットル／分の供給量で供給するようにした以外は、実施例１と同様にして冷間圧延を行なった。
【００５３】
（参考例１）
ワークロール１の組み替え直後から組み替え直前にわたり第２エマルションの供給流量が７５リットル／分となるように流量制御弁９の弁開度を調整保持して第２エマルションを供給するようにした以外は、実施例１と同様にして冷間圧延を行なった。
【００５４】
図７は、横軸に圧延速度（ｍｐｍ）をとり、縦軸に第５スタンドにおけるワークロール１および鋼帯３間の摩擦係数をとって、実施例１、比較例１および参考例１において冷間圧延を行なったときの圧延速度と摩擦係数との関係について調べた結果を示す特性線図であって、図７の（ａ）はワークロール１の組み替え直後の積算圧延質量が０ｔ（積算圧延長０ｋｍ）のとき、図７の（ｂ）は積算圧延質量が２００ｔ（積算圧延長１３０ｋｍ）のとき、図７の（ｃ）はワークロール１の組み替え直前の積算圧延質量が４００ｔ（積算圧延長２６０ｋｍ）のときと、それぞれ積算圧延質量（積算圧延長）が異なる、すなわちワークロール１の表面粗度が異なる条件下での結果をそれぞれ示している。
【００５５】
図７において、白三角を結んだ曲線Ａ５，Ａ６，Ａ７は実施例１の結果を示す特性線であり、白丸を結んだ曲線Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７は比較例１の結果を示す特性線であり、黒丸を結んだ曲線Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７は参考例１の結果を示す特性線である。なお、図中における×印は、チャタリングの発生を表わす。
【００５６】
図７において、実施例１では特性線Ａ５，Ａ６，Ａ７から明らかなように、（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれの積算圧延質量のときであっても、チャタリング発生することなく２０００ｍｐｍを超える圧延速度に到達し、高速圧延を達成できることが判明した。
【００５７】
これに対して、比較例１では特性線Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７に示すように、（ａ）の積算圧延質量のときには圧延速度１４００ｍｐｍで、（ｂ）の積算圧延質量のときには圧延速度１７００ｍｐｍで、（ｃ）の積算圧延質量のときには圧延速度１９００ｍｐｍで、それぞれ潤滑不足に起因したチャタリングが発生し、２０００ｍｐｍ以上の圧延速度に到達できなかった。
【００５８】
なお、参考例１では特性線Ｃ５に示すように、（ａ）の積算圧延質量のときにはチャタリング発生することなく２０００ｍｐｍを超える圧延速度に到達できた。しかし、（ｂ）の積算圧延質量のときには圧延速度８００ｍｐｍで、（ｃ）の積算圧延質量のときには圧延速度６５０ｍｐｍで、それぞれ潤滑過多に起因したチャタリングが発生し、２０００ｍｐｍ以上の圧延速度に到達できなかった。
【００５９】
図８は、横軸に積算圧延質量（ｔ）をとり、縦軸に圧延速度（ｍｐｍ）をとって、実施例１，比較例１，参考例１における冷間圧延を行なったときの積算圧延質量と到達可能な最高圧延速度との関係について調べた結果を示す特性線図である。図８において、三角印を結んだ曲線は実施例１の結果を示す特性線、白丸を結んだ曲線は比較例１の結果を示す特性線、黒丸を結んだ曲線は参考例１の結果を示す特性線である。この図から明らかなように、実施例１の場合では潤滑過多および潤滑不足に起因したチャタリングがいずれも発生することなく、積算圧延質量０ｔ〜４００ｔにわたり、すなわちワークロールの組み替え直後から組み替え直前にわたり積算圧延質量にかかわらず安定して２０００ｍｐｍを超える圧延速度２４００ｍｐｍに到達でき、２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を達成できることが判明した。これに対して、比較例１の場合では、積算圧延質量約２００〜４００ｔでは積算圧延質量０〜２００ｔの間で圧延速度２０００ｍｐｍに満たず、ワークロール組み替え直後から組み替え直前にわたり安定して２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を達成できないことが判明した。他方、参考例１の場合では、積算圧延質量が０〜１００ｔの間は、安定して２０００ｍｐｍを超える圧延速度２４００ｍｐｍに到達できたものの、積算圧質量が１００ｔを超えると急激に最高到達速度が低下し、ワークロール組み替え直後から組み替え直前にわたって２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を達成できないことが判明した。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷間圧延方法によれば、ワークロール組み替え直後から組み替え直前にわたり、ワークロールの表面粗度の変化にかかわらず潤滑過多に起因したチャタリングおよび潤滑不足に起因したチャタリングのいずれも防止できる。このため、２０００ｍｐｍ以上の高速圧延を安定して行なうことができ、板破断による歩留り低下や板厚変動に伴う鋼帯の品質劣化を大幅に低減させることができるとともに生産効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するためのタンデム冷間圧延機を一例として概略的に示す構成図。
【図２】循環式圧延油供給系統のみを用いた場合および別圧延油供給系統を併用した場合に冷間圧延を行なったときの圧延速度と摩擦係数との関係につき調べた結果を示す特性線図であって、（ａ）は積算圧延質量０ｔ（ワークロール組み替え直後）のときの特性線図、（ｂ）は積算圧延質量２００ｔのときの特性線図、（ｃ）は積算圧延質量４００ｔ（ワークロール組み替え直前）のときの特性線図。
【図３】循環式圧延油供給系統のみを用いた場合および別圧延油供給系統を併用した場合に冷間圧延を行なったときのワークロールの積算圧延質量と到達速度との関係につき調べた結果を示す特性線図。
【図４】別圧延油供給系統を併用した場合にエマルションの供給流量を種々変更して冷間圧延を行なったときの圧延速度と摩擦係数との関係につき調べた結果を示す特性線図であって、（ａ）は積算圧延質量０ｔ（ワークロール組み替え直後）のときの特性線図、（ｂ）は積算圧延質量２００ｔのときの特性線図、（ｃ）は積算圧延質量４００ｔ（ワークロール組み替え直前）のときの特性線図。
【図５】積算圧延質量Ｗおよび別圧延油供給系統からの供給流量Ｑがチャタリング発生に及ぼす影響について調べた結果を示すグラフ図。
【図６】積算圧延質量Ｗ（ｔ）と、２０００ｍｐｍ以上の圧延速度に到達できた好ましい別圧延油供給系統の供給流量Ｑ（リットル／分）との関係について調べた結果を示す特性線図。
【図７】実施例１、比較例１および参考例１において冷間圧延を行なったときの圧延速度と摩擦係数との関係について調べた結果を示す特性線図であって、（ａ）は積算圧延質量が０ｔ（積算圧延長０ｋｍ）（ワークロールの組み替え直後）のとき、（ｂ）は積算圧延質量が２００ｔ（積算圧延長１３０ｋｍ）のとき、（ｃ）は積算圧延質量が４００ｔ（ワークロールの組み替え直前）のときの結果をそれぞれ示す特性線図。
【図８】実施例において積算圧延質量と到達圧延速度との関係につき調べた結果を示す特性線図。
【図９】循環式圧延油供給系統のみを有するタンデム冷間圧延機を概略的に示す構成図。
【図１０】循環式圧延油供給系統と別圧延油供給系統とを有する冷間圧延機の一例を概略的に示す構成図。
【符号の説明】
１…ワークロール、
２…バックアップロール、
３…ストリップ、
４ａ…循環式圧延油供給系統の潤滑用スプレーヘッダ、
４ｂ…循環式圧延油供給系統の冷却用スプレーヘッダ、
５…別圧延油供給系統の潤滑用スプレーヘッダ、
６，１４…タンク、
７，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２１…ポンプ、
８，１２，２２…ライン、
９，２７…流量制御弁、
１０…制御装置、
１１…回収オイルパン、
１３ａ，１３ｂ，２０…アジテータ、
１５…温水貯蔵タンク、
１６…圧延油原油貯蔵タンク、
１７…界面活性剤貯蔵タンク、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ…流量調整弁、
２３…ロール速度計。
【図１】
0004483077.tif 000002
【図２】
0004483077.tif 000003
【図３】
0004483077.tif 000004
【図４】
0004483077.tif 000005
【図５】
0004483077.tif 000006
【図６】
0004483077.tif 000007
【図７】
0004483077.tif 000008
【図８】
0004483077.tif 000009
【図９】
0004483077.tif 000010
【図１０】
0004483077.tif 000011