(57)【要約】【課題】熱間圧延機により被圧延材を圧延する際に、被圧延材のキャンバーやウェッジによる通板トラブルを生じることなく、良好な形状を有する熱延鋼帯を安定して製造する。【解決手段】ワークロール１ａ，１ｂの入側及び出側にサイドガイド１０ｘ，１０ｙが設置された熱間圧延機において、上下ワークロール１ａ，１ｂの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーＡを設け、前記サイドガイド１０ｘ，１０ｙで被圧延材をガイドし、そのオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、前記ロールギャップセンサーＡにより測定された圧延時の上下ワークロール１ａ，１ｂの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロール１ａ，１ｂの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整して圧延を行う。【選択図】図１６
2013154396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークロールの入側及び出側にサイドガイドが設置された熱間圧延機において、上下ワークロールの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーを設け、前記サイドガイドにより被圧延材をガイドし、そのオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、前記ロールギャップセンサーにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整して圧延を行うことを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
【請求項２】
被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重の検出手段を設け、サイドガイドによる被圧延材のガイド中に、前記検出手段によりしきい値を超える荷重が検出された時に、サイドガイドを急速開放することを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼帯の製造方法。
【請求項３】
しきい値は、被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重がサイドガイドの設備強度を超えないように設定されることを特徴とする請求項２に記載の熱延鋼帯の製造方法。
【請求項４】
サイドガイドの開度調整用の駆動手段を、サイドガイドに作用する荷重をシリンダ圧力を介して検出する検出手段を備えた油圧サーボシリンダで構成し、前記検出手段により、被圧延材の接触によってサイドガイドに作用する荷重の検出を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の熱延鋼帯の製造方法。
【請求項５】
熱間圧延機のワークロールの入側及び出側にサイドガイドが設置された熱延鋼帯の製造設備において、
熱間圧延機の上下ワークロールの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーと、
該ロールギャップセンサーにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整する手段と、
サイドガイドの開度調整を行う駆動手段と、
被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重を検出する検出手段と、
前記駆動手段を制御することにより、サイドガイドにより被圧延材をガイドしてそのオフセンタ及びキャンバーを拘束するとともに、前記検出手段によりしきい値を超える荷重が検出された時にサイドガイドを急速開放する制御手段を備えることを特徴とする熱延鋼帯の製造設備。
【請求項６】
サイドガイドの開度調整用の駆動手段を、サイドガイドに作用する荷重をシリンダ圧力を介して検出する検出手段を備えた油圧サーボシリンダで構成し、前記検出手段により、被圧延材の接触によってサイドガイドに作用する荷重の検出を行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載の熱延鋼帯の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延機を用いた熱延鋼帯の製造方法及び製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の圧延において、被圧延材幅方向の左右板厚差（ウェッジ）や、それに伴う圧延材方向に対する板曲がり（キャンバー）が発生した場合、板幅方向及び圧延方向に均一な板厚形状を保つことが困難となり、板厚分布のばらつき等の品質低下を招くだけでなく、曲がった被圧延材の先端がガイド等の周辺設備に突っ掛けることにより設備故障が発生し、補修時間のために大幅な稼働率低下に繋がる。このため、ウェッジ及びキャンバーのない圧延をすることは非常に重要である。
【０００３】
被圧延材のウェッジとキャンバーは、ロールギャップの左右非対称性を直接原因として発生する。例えば、被圧延材の圧延前の形状が左右対称であり、且つ圧延機に左右ロールギャップ差がある場合の圧延においては、左右圧下量が不均一となるため、圧下量が大きい側が小さい側に対して、圧延方向に相対的に長く伸ばされるため、左右伸び差に応じた曲率が発生し、これが圧延距離とともに蓄積されてキャンバーとして顕在化する。また、ガイドによる拘束によってキャンバーが矯正され、顕在化していない場合においても、内包されたウェッジが操業阻害要因となるケースも多い。
【０００４】
図１８（ａ），（ｂ）は、圧延機入側及び出側のサイドガイドを退避させた状態で行う粗圧延において、左右対称圧延（図１８（ａ））と左右非対称圧延（図１８（ｂ））での板形状を模式的に示した図面である。例えば、左右対称圧延の場合、図１８（ａ）のようにウェッジ、キャンバー等の無い製品を製造できるが、被圧延材が蛇行した場合、図１８（ｂ）に示すように被圧延材が寄った一方の側の圧延荷重が他方の側よりも高くなるため、ロール開度が他方の側よりも広くなる。当然、ロールギャップの狭い他方の側は一方の側よりも薄く圧延されるため、圧延方向に長く伸ばされ、通板速度は一方の側よりも遅くなる上、圧延機出側では左右板厚差に応じたキャンバーが発生する。このため、被圧延材は圧延部を境に“くの字形”に折れ曲がることになる。一旦、被圧延材が曲がると、そこから後方の蛇行量は時間とともに増大する。このように、図１８（ａ）に示すように、被圧延材中心がロールセンタから外れると、被圧延材が曲がった方向（図１８（ｂ）では右方向）のミル伸びが増大してロールギャップが開き、さらにたわみが助長されることで、時間の２乗に比例した蛇行量、キャンバーが発生する。
【０００５】
上記のようなロールギャップの左右非対称性の要因は、素材要因、設備要因、操業要因に大別される。このうち設備要因としては、ハウジング−チョック間のクリアランス内におけるチョック位置ずれ等の幾何学的な要因、圧下系ライナ摩耗の進行に伴う当り変化による左右ミル定数差（圧下荷重／ロールギャップ変化量の左右差）等が挙げられる。また、素材要因としては、圧延機入側ウェッジ、左右温度差等があり、これは圧延前の段階で被圧延材が既に有している左右非対称性である。さらに、操業要因としては、オペレータによる左右圧下バランス設定不良等のヒューマンエラー、圧延ロールの非対称摩耗等が挙げられる。
【０００６】
左右ミル定数差に関しては、上下ワークロールを接触させた状態でロールギャップ設定手段をギャップ縮小方向に締め込む試験（キスロール試験）で求められるミル定数カーブ［＝ロールギャップ締め込み量−圧下荷重グラフ］から、ある程度評価可能であるが、上記ミル定数カーブは設備劣化に伴って非線形関係を示すことが多い上、設備保護の観点からキスロール試験は実際の圧延荷重域を下回る荷重域で実施されることが多く、圧延中のロールギャップを正確に評価するには至らないことが多い。
【０００７】
設備劣化に伴う左右ミル定数差の変化等、穏やかな経時変化に対する対応も必要であるが、特に機械要因または被圧延材要因の非連続な変化が発生した場合には、従来のロールギャップ制御手法では対応できず、ウェッジ及びキャンバーが突発的に発生し、操業を阻害するケースが多く発生する。例えば、バックアップロール、ワークロールは定期的に交換するのが一般的であるが、交換したロールのチョック幅寸法、圧延荷重を受けるライナ座面状態等が大きく変化した場合、ロール交換前は安定的に操業できていたにも関わらず、急激に圧延が不安定となる場合がある。通常、全ての左右非対称性を測定し、ロールギャップ制御にフィードバックする制御は困難であるため、上記左右非対称性のばらつきは回避困難と考えられていた。
【０００８】
これらの問題を解決するためには、圧延機出側の被圧延材のキャンバー形状やウェッジ量を直接測定し、これが左右対称となるように左右ロールギャップをダイナミック制御するのが、最も直接的で有効な手段であると考えられる。
特許文献１には、被圧延材ではなく、圧延機の左右ロールギャップを測定し、左右ロールギャップ差が零となるように制御する方法が示されている。圧延機の左右ロールギャップ差は、被圧延材の左右非対称性をほぼ反映するものと考えられるので、特許文献１の方法も有効な手段であると考えられる。ここで、左右非対称圧延における左右ロールギャップ差δdfを図１５に示す。
【０００９】
一方、特許文献２には粗圧延における圧延ロールの入側及び出側にサイドガイドを設置するとともに、圧延ロールの出側に被圧延材のウェッジ量を測定する計測器を配置し、圧延ロール入側及び出側のサイドガイドで被圧延材の曲がりを拘束しながら、前記計測器により測定されたウェッジ量に基づき、ロール左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整して圧延を行い、キャンバーとウェッジを同時に抑制する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２９７０１３号公報
【特許文献２】特許第３６９０２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述した従来技術には、以下のような問題がある。
まず、特許文献１の方法は、ロールギャップ差を零とすればキャンバーは解消することを前提としているが、この前提が成り立たないケースも存在する。
例えば、熱間圧延ラインでは、加熱炉と粗圧延機の中間にサイジングプレスと呼ばれる装置を配置することが一般的である。このサイジングプレスは、スラブの左右端面を両側からプレスし、スラブの幅方向寸法を減肉するための装置である。一度のプレスで矯正可能なスラブ幅寸法及び長さ寸法には設備制約上の制限があるため、プレス用の金型前後にピンチロールが配置され、スラブ全長が所望の幅寸法となるまで、ピンチロールによるスラブ搬送と金型によるプレスを交互に繰り返すのが一般的である。
【００１２】
しかし、加熱炉から抽出されたスラブが幅方向で不均一な温度分布を有する場合、温度に依存し、材料の変形し難さを表す物性値である変形抵抗も幅方向に不均一となるため、プレス時のスラブの変形挙動も左右非対称となり、サイジングプレス出側においてウェッジ及びキャンバーを生ずる。また、スラブ温度等の材料起因だけでなく、機械精度や受圧面磨耗の進行等に起因したプレス用金型の設置高さレベルの左右差等、設備起因の左右非対称性が生じた場合にも、スラブ変形は左右非対称となる。
【００１３】
サイジングプレスにおいてスラブ搬送と金型によるプレスが交互に繰り返される関係上、上述したスラブ変形挙動は、スラブ長手方向で均一とならないことが多い。例えば、スラブ長手方向のうち、プレス１回分に相当する箇所で局部的な曲りが生じた場合には、ウェッジは生じないが、キャンバーが生ずることになる。さらに、プレス下流側の粗圧延機において、竪ロール、圧延機入側及び出側サイドガイドによってキャンバーを矯正した場合、被圧延材の体積は矯正前後で保存されることからキャンバー矯正に伴う長手方向の左右伸び差が厚み方向のウェッジを発生させることになる。
このようなケースにおいては、特許文献１の方法のように、左右ロールギャップ差が零となるようにウェッジを矯正するだけでは、キャンバーは解消されない場合がある。
【００１４】
また、特許文献２の方法にも、以下のような問題がある。
通常の熱間圧延では、粗圧延の最終パス後のシートバー厚は２０〜４０ｍｍ程度となるのが一般的である。このため、被圧延材のウェッジ量を計測するためには、γ線等の透過性の高い線源を用いた計測器（センサー）が必要となる。通常、このような放射線源を用いた計測器は高価である上、法的に定められた厳密な管理が必要とされる。また、同計測器を設置するための寸法を確保する必要があるため、これを想定していない既設ライン全ての圧延機の出側に設置することは困難である。
【００１５】
また、仮に圧延機出側に計測器を設置できた場合でも、圧延ロールと計測器との距離及び圧延機出側の被圧延材の移動速度に応じたタイムラグが生ずる。特許文献２の実施例に示されているように、圧延中のウェッジ量の変動が１本のシートバー内で比較的安定している場合には、ウェッジ量をフィードバックする圧下量制御において、上記タイムラグは大きな問題にはならないが、シートバー内での不連続なウェッジ変化が存在する場合には対応できない。
【００１６】
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、熱間圧延機により被圧延材を圧延する際に、被圧延材のキャンバーやウェッジによる通板トラブルを生じることなく、良好な形状を有する熱延鋼帯を安定して製造することができる熱延鋼帯の製造方法及び製造設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［1］ワークロールの入側及び出側にサイドガイドが設置された熱間圧延機において、上下ワークロールの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーを設け、前記サイドガイドにより被圧延材をガイドし、そのオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、前記ロールギャップセンサーにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整して圧延を行うことを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
【００１８】
［2］上記［1］の製造方法において、被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重の検出手段を設け、サイドガイドによる被圧延材のガイド中に、前記検出手段によりしきい値を超える荷重が検出された時に、サイドガイドを急速開放することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
［3］上記［2］の製造方法において、しきい値は、被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重がサイドガイドの設備強度を超えないように設定されることを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
［4］上記［2］又は［3］の製造方法において、サイドガイドの開度調整用の駆動手段を、サイドガイドに作用する荷重をシリンダ圧力を介して検出する検出手段を備えた油圧サーボシリンダで構成し、前記検出手段により、被圧延材の接触によってサイドガイドに作用する荷重の検出を行うことを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。
【００１９】
［5］熱間圧延機のワークロールの入側及び出側にサイドガイドが設置された熱延鋼帯の製造設備において、
熱間圧延機の上下ワークロールの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーと、
該ロールギャップセンサーにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整する手段と、
サイドガイドの開度調整を行う駆動手段と、
被圧延材の接触によりサイドガイドに作用する荷重を検出する検出手段と、
前記駆動手段を制御することにより、サイドガイドにより被圧延材をガイドしてそのオフセンタ及びキャンバーを拘束するとともに、前記検出手段によりしきい値を超える荷重が検出された時にサイドガイドを急速開放する制御手段を備えることを特徴とする熱延鋼帯の製造設備。
［6］上記［5］の製造設備において、サイドガイドの開度調整用の駆動手段を、サイドガイドに作用する荷重をシリンダ圧力を介して検出する検出手段を備えた油圧サーボシリンダで構成し、前記検出手段により、被圧延材の接触によってサイドガイドに作用する荷重の検出を行うようにしたことを特徴とする熱延鋼帯の製造設備。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による熱延鋼帯の製造方法及び製造設備によれば、被圧延材のキャンバーやウェッジによる通板トラブルを生じることなく、良好な形状を有する熱延鋼帯を安定して製造することができる。また、このため、薄物の熱延鋼帯の製造においても、良好な鋼帯形状の確保と安定通板を実現することができ、絞りトラブル抑制によるライン稼働率向上及びロール原単位向上を達成しつつ、優れた品質の熱延鋼帯を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施に供される熱間粗圧延機の一実施形態を示すもので、ロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図
【図２】図１の実施形態において、ロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）
【図３】図１の実施形態において、ロールギャップがある場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図
【図４】図１の実施形態において、ロールギャップがある場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）
【図５】サイドガイドによる被圧延材のオフセンタ及びキャンバー拘束方法を説明するための説明図
【図６】本発明において、サイドガイドを制御するための装置構成を示す説明図
【図７】本発明の実施例で使用した圧延機において、ロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールを示す正面図
【図８】図７の圧延機において、ロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールを示す側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）
【図９】図７の圧延機において、ロールギャップδがある場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールを示す正面図
【図１０】図７の圧延機において、ロールギャップδがある場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールを示す側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）
【図１１】図７の圧延機において、ロールギャップセンサーの巻取リール機構等を部分的に示す側面図
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図
【図１３】実施例におけるロールギャップセンサー及び測定機器の配置を示す説明図
【図１４】実施例における電源及びデータ信号の流れを示す説明図
【図１５】左右非対称圧延における左右ロールギャップ差δdfを説明するための説明図
【図１６】実施例において、本発明例及び従来例によるキャンバー及びウェッジの発生状況を示すチャート図
【図１７】実施例における通板トラブル発生頻度の推移を示すグラフ
【図１８】熱間粗圧延工程において、左右対称圧延と左右非対称圧延での板形状を模式的に示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図４は、本発明の実施に供される熱間粗圧延機の一実施形態を示すもので、図１はロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図、図２は同じく側面図（本図では、ロールギャプセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）、図３はロールギャップがある場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図、図４は同じく側面図である。
図において、１ａは上ワークロール、３ａはそのロールチョック、１ｂは下ワークロール、３ｂはそのロールチョック、２ａは上バックアップロール、４ａはそのロールチョック、２ｂは下バックアップロール、４ｂはそのロールチョックである。また、Ｓは被圧延材である。
【００２３】
上下ワークロール１ａ，１ｂの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーＡが、上下ワークロール１ａ，１ｂの左右ロール端近傍にそれぞれ設けられている。図１及び図２に示すようにロールギャップが無い状態においてロールギャップセンサーＡの零点調整をしておくことで、図３及び図４に示すようにロールギャップを生じたときのロールギャップ測定値δを得ることができる。また、上下ワークロール１ａ，１ｂの左右に配置したロールギャップセンサーＡによるロールギャップ測定値δの演算差により、左右ロールギャップ差δdfを得ることができる。
【００２４】
また、熱間圧延機の上下ワークロール１ａ，１ｂの入側及び出側には、サイドガイドが設けられる。このサイドガイドは、被圧延材Ｓの両側を拘束してセンタリングするための手段であり、後述する図５に示すようにガイド開閉用（ガイド幅拡縮用）の駆動手段によって開度（ガイド幅）が調整可能となっている。
本発明では、前記ロールギャップセンサーＡを用い、圧延時における上下ワークロール１ａ，１ｂの左右ロールギャップ差δdfを計測する。そして、入側及び出側サイドガイドで被圧延材Ｓをガイドし、そのオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、前記ロールギャップセンサーＡにより測定された圧延時の上下ワークロール１ａ，１ｂの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロール左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整するロールギャップ制御を行う。例えば、当該圧延時において、ロールギャップ差δdfが＋２００μｍ（右側が広い側）であった場合、ロールギャップ差δdfが零となる位置を目標とし、圧下油圧シリンダ等のロールギャップ調整手段によりロールギャップ制御を行う。
【００２５】
ここで、ロールギャップ調整手段としては、圧下スクリュー（電動スクリュー）や圧下油圧シリンダが一般的であるが、圧下スクリューの場合、圧延荷重等の大きな負荷が作用している状態で駆動した場合、スクリュー受圧面が焼き付き、最悪の場合にはストローク不能となる恐れがある。このため、被圧延材の先端が圧延機に噛み込んだ直後から被圧延材の尾端が圧延機を抜けるまでの間、ロールギャップ差δdfをフィードバックしたダイナミックなロールギャップ制御を行う本発明においては、ロールギャップ調整手段は圧下油圧シリンダで構成することが望ましい。
【００２６】
図５は、サイドガイドによる被圧延材のオフセンタ及びキャンバーの拘束方法を説明するための説明図である。
図において、１０ｘは圧延機（ワークロール１ａ，１ｂ）入側に設置されたサイドガイド、１０ｙは圧延機（ワークロール１ａ，１ｂ）出側に設置されたサイドガイド、１１は各サイドガイドの開度（ガイド幅）を調整する駆動手段（アクチュエータ）である。
サイドガイド１０ｘ，１０ｙは被圧延材Ｓの板幅や圧延方向位置に応じて位置設定を迅速に変更するとともに、オフセンタ及びキャンバーを拘束するに耐え得る剛性を有していることが必要である。サイドガイド１０ｘ，１０ｙの開度を調整する駆動手段１１は、従来では電動スクリューが一般的であるが、オフセンタ及びキャンバー矯正時にサイドガイドに作用する負荷によってサイドガイド位置が変動する現象を軽減するため、油圧サーボシリンダ等のような高応答の駆動手段を用い、サイドガイドの位置設定（開度調整）を行うことが好ましい。このため本実施形態の駆動手段１１も油圧サーボシリンダで構成されている。
【００２７】
ここで、被圧延材Ｓのオフセンタとは、被圧延材中心（幅方向中心）が圧延機のロールセンタから外れることであり、被圧延材Ｓの蛇行により発生する。また、被圧延材Ｓのキャンバーとは、さきに図１８に基づいて説明したように、ロールギャップの左右差に起因して被圧延材が圧延部を境に“くの字形”に折れ曲がる現象のことである。本発明では、このような被圧延材Ｓのオフセンタとキャンバーをサイドガイド１０ｘ，１０ｙを用いて図５に示すように拘束する。
図５（ａ）は被圧延材Ｓの先端が圧延機入側のサイドガイド１０ｘ内に進入した段階、図５（ｂ）は被圧延材Ｓの先端が圧延ロール（上下ワークロール１ａ，１ｂ）に噛み込む前に圧延機入側のサイドガイド１０ｘの開度を狭め、センタリング（オフセンタの拘束）を実施した段階、図５（ｃ）は被圧延材Ｓの先端が圧延機出側のサイドガイド１０ｙ内に進入した段階、図５（ｄ）は圧延機出側のサイドガイド１０ｙの開度を狭め、キャンバー拘束を実施した段階をそれぞれに示している。
【００２８】
すなわち、本発明では、被圧延材Ｓの先端が圧延機入側のサイドガイド１０ｘ内に進入し、圧延ロールに噛み込む前に、サイドガイド１０ｘの開度（ガイド幅）を狭めて被圧延材Ｓの両側をガイド（拘束）することで被圧延材Ｓをセンタリング（オフセンタの拘束）し、さらに、被圧延材Ｓの先端が圧延材出側のサイドガイド１０ｙ内に進入した段階で、サイドガイド１０ｙの開度（ガイド幅）を狭めて被圧延材Ｓの両側をガイド（拘束）することで、被圧延材Ｓのキャンバーを拘束するものである。
ここで、サイドガイド１０ｘ，１０ｙは、被圧延材長手方向の途中で被圧延材Ｓの拘束を解除することも可能であるが、被圧延材Ｓのオフセンタとキャンバーを適切に抑えるには、上述したタイミングで各サイドガイド１０ｘ，１０ｙの開度（ガイド幅）を狭め、被圧延材Ｓの尾端が通過するまでその状態（開度を狭めた状態）を維持し、被圧延材Ｓの両側をその全長にわたりガイド（拘束）することが好ましい。
【００２９】
なお、被圧延材Ｓの先端が圧延機を出てから圧延機出側のサイドガイド１０ｙに到達するまでの間と、被圧延材Ｓの尾端が圧延機入側のサイドガイド１０ｘを抜けてから圧延機を抜けるまでの間は、被圧延材Ｓはサイドガイド１０ｘ，１０ｙに拘束されていない状態となる。この場合、拘束されていない範囲に相当する被圧延材Ｓの先尾端部に存在する局所的なキャンバーは矯正できない状況となる。このような無矯正範囲をなるべく少なくするため、サイドガイド１０ｘ，１０ｙは圧延機のワークロールと干渉しない限度でなるべく圧延機に近づけて設置するのが望ましい。
【００３０】
また、サイドガイド開度を閉め込んだキャンバー矯正においては、被圧延材Ｓの先端部の局所的なキャンバーや、長手方向における幅寸法の変動等のような被圧延材Ｓの形状不良に起因した、サイドガイド詰まりトラブルが懸念される。被圧延材Ｓの詰まりトラブルは、サイドガイド１０ｘ，１０ｙ及び圧延機ワークロール駆動系への過負荷を伴うため、最悪の場合、これら主要設備の故障を誘発する。したがって、そのようなサイドガイド詰まりトラブルを回避するために、被圧延材Ｓの接触によりサイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重を検出する検出手段を設け、サイドガイド１０ｘ，１０ｙによる被圧延材Ｓのガイド中に、前記検出手段によりしきい値を超える荷重が検出された時に、サイドガイド１０ｘ，１０ｙを急速開放することが好ましく、これを可能とする手段（設備保護手段）を設けておくことが望ましい。なお、前記しきい値は、被圧延材Ｓの接触によりサイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重がサイドガイド１０ｘ，１０ｙの設備強度を超えないように設定される。
【００３１】
ここで、サイドガイド１０ｘ，１０ｙの駆動手段１１として、本実施形態のように油圧サーボシリンダを用いる場合、この油圧サーボシリンダには、負荷（サイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重による負荷）をシリンダ圧力を介して検出する検出手段を付設することができるので、そのような検出手段を設けておけば、新たに独立した荷重検出手段を設けることなく、サイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重の検出が可能である。
図６は、上記のようなサイドガイド１０（サイドガイド１０ｘ及びサイドガイド１０ｙ、以下同様）の制御を行うための装置構成を示すものであり、１２は被圧延材Ｓの接触によりサイドガイド１０に作用する荷重を検出する検出手段、１３は検出手段１２による検出値をしきい値と比較するための演算手段１３（比較器）、１４は駆動手段１１を制御してサイドガイド１０を動作させる制御手段（制御装置）である。
【００３２】
図６の実施形態では、サイドガイド１０の駆動手段１１を油圧サーボシリンダ１１０で構成し、この油圧サーボシリンダ１１０に、負荷（サイドガイド１０に作用する荷重による負荷）をシリンダ圧力を介して検出する検出手段１２を付設している。
サイドガイド１０の開度調整は、制御手段１４で駆動手段１１（油圧サーボシリンダ）を制御することにより行われる。サイドガイド１０による被圧延材Ｓのガイド中に、検出手段１２によって、被圧延材Ｓの接触によりサイドガイド１０に作用する荷重の検出が行われる。この検出手段１２による検出値は演算手段１３に送られて、予め設定されたしきい値と比較され、その結果が制御手段１４に送られる。そして、検出値がしきい値を超える時には、制御手段１４により駆動手段１１（油圧サーボシリンダ１１０）が制御され、サイドガイド１０が急速開放される。
【００３３】
さきに説明したように、ウェッジ無し・キャンバー有り材、ウェッジ有り・キャンバー無し材の圧延において、被圧延材の体積は矯正前後で保存されることから、前者をサイドガイドによりキャンバー矯正した場合にはウェッジを発生させ、逆に後者をロールギャップ調整にてウェッジ矯正した場合にはキャンバーを発生させることになる。つまり、キャンバー矯正とウェッジ矯正は同時に独立して行う必要がある。本発明のようにサイドガイド１０ｘ，１０ｙにより被圧延材Ｓをガイドし、その全長にわたりオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、左右ロールギャップ差δdfを解消するようなダイナミックなロールギャップ制御を行うことにより、圧延機上流側での被圧延材Ｓのキャンバーやウェッジの状態に関りなく、キャンバーとウェッジを独立に抑制可能となる上、圧延長手方向の不連続なウェッジ変動に対しても安定したウェッジ矯正が可能となる。これにより、板幅方向及び圧延方向に均一な形状品質を確保するとともに、曲がった被圧延材の先端がガイド等の周辺設備に突っ掛けることにより設備故障が発生し、補修時間のために大幅な稼働率低下を誘発することもなくなる。つまり、ウェッジやキャンバーによる通板トラブルを生じることなく、良好な形状を有する熱延鋼帯を安定して製造することが可能となる。
【００３４】
本発明の熱延鋼帯の製造設備は、図１〜図６に示されるように、熱間圧延機のワークロールの入側及び出側にサイドガイド１０ｘ，１０ｙが設置された製造設備であって、熱間圧延機の上下ワークロールの左右のロールギャップを各々測定するロールギャップセンサーＡと、このロールギャップセンサーＡによる測定値に基づきワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整する手段Ｂ（図示せず）と、サイドガイド１０ｘ，１０ｙの開度調整を行う駆動手段１１と、被圧延材の接触によりサイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重を検出する検出手段１２と、前記駆動手段１１を制御する制御手段１４（制御装置）を備える。
【００３５】
前記手段Ｂは、ロールギャップセンサーＡにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdfに基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整（ロールギャップ制御）する機能を有する。この手段Ｂは、通常、圧下油圧シリンダ等のロールギャップ調整手段と、これを制御する制御手段（制御装置）からなり、さきに述べたように、当該圧延時において、例えばロールギャップ差δdfが＋２００μｍ（右側が広い側）であった場合、ロールギャップ差δdfが零となる位置を目標とし、ロールギャップ制御を行う。
【００３６】
また、前記制御手段１４は、前記駆動手段１１を制御することにより、サイドガイド１０ｘ，１０ｙにより被圧延材をガイドしてそのオフセンタ及びキャンバーを拘束するとともに、前記検出手段１２によりしきい値を超える荷重が検出された時にサイドガイドを急速開放する機能を有する。
また、本発明の製造設備では、図６に示すように、サイドガイドの開度調整用の駆動手段１１を、サイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重をシリンダ圧力を介して検出する検出手段１２を備えた油圧サーボシリンダ１１０で構成し、前記検出手段１２により、被圧延材の接触によってサイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重の検出を行うようにすることが好ましい。これにより、サイドガイド詰まりなどのトラブルをより適切に回避しつつ、本発明を実施することができる。
【実施例】
【００３７】
熱間粗圧延機の最終スタンドの上下ワークロール１ａ，１ｂの入側及び出側に、図５に示すようなサイドガイド１０ｘ，１０ｙを設置した。サイドガイド１０ｘ，１０ｙにより拘束されない無矯正範囲を少なくするため、サイドガイド１０ｘ，１０ｙは圧延機のワークロールと干渉しない範囲で圧延機になるべく近接して設置した。また、図５及び図６に示すように、サイドガイド１０ｘ，１０ｙの駆動手段１１を、高応答の油圧サーボシリンダ１１０で構成するとともに、シリンダ圧力を介してサイドガイド１０ｘ，１０ｙに作用する荷重（負荷）を検出することができる検出手段１２を設けた。サイドガイド１０ｘ，１０ｙへの負荷が設備強度を上回らないレベルにしきい値を設け、同しきい値を超える負荷が検出された時に、制御手段１４によりサイドガイド１０ｘ，１０ｙを急速開放するようにした。
【００３８】
図７〜図１２に示すように、熱間粗圧延機の最終スタンドの上下ワークロール１ａ，１ｂの左右ロール端にそれぞれロールギャップセンサーＡを設けた。図７はロールギャップ零の場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図、図８は同じく側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）、図９はロールギャップδの場合の圧延機ワークロールおよびバックアップロールの正面図、図１０は同じく側面図（本図では、ロールギャップセンサーＡは本来破線で表すべきところ、説明の便宜上実線で表している）、図１１はロールギャップセンサーの巻取リール機構等を部分的に示す側面図、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【００３９】
各ロールギャップセンサーＡは、一端側が係止用部材８を介して下ワークロール１ｂのロールチョック３ｂに固定されたロープ部材５と、上ワークロール１ａのロールチョック３ａに設けられ、前記ロープ部材５の他端側を巻き取り可能に保持する巻取リール機構６と、この巻取リール機構６のリール回転位置を検出するために、各巻取リール機構６に付設されたロータリーエンコーダ７を有している。このロールギャップセンサーＡは、前記巻取リール機構６によりロープ部材５に張力が付与され、巻取リール機構６のリール回転位置は、ロールギャップの大きさに応じたロープ部材５の巻取り長さと対応しているため、リール回転位置のエンコーダ出力からロールギャップ量が得られる。
【００４０】
上記ロールギャップセンサーＡにより、圧延中のロールギャップを測定した。図１３にデータ測定時の圧延機周辺の機器配置図を示す。実操業においては、ワークロールは２４〜３６時間おきに使用済みのロールと研磨済みの新品ロールとの組み替えを実施する必要があるため、ロール組み替えの度にロールギャップセンサーＡの取り付け作業によって操業ラインを停止させることのないように配置する必要がある。そこで、ロールギャップセンサーＡは、ロール組み替え待ち状態の研磨済み新品ロールに事前に取り付けておき、ロール組み替えの際に共に圧延機内に組み込む方式とした。
【００４１】
また、ロールギャップセンサーのデータ信号及び電源の配線が必要となるが、図１３に示すようにドライブ側のワークロール周辺には主機モータからの動力元をワークロールに伝達するためのスピンドルが配置されており、配線作業のためのアクセスが難しく、上記配線作業をする場合には足場の設置が必要となり、大きなライン停止時間が発生することが予想される。これらの問題を解決するため、ロールギャップセンサーの電源は小型バッテリーとし、データ信号は無線ユニットを活用したデータ送信を行うことで、通常必要となるロールギャップセンサーのデータ信号及び電源の配線作業を無くすことができた。
【００４２】
図１４に電源及びデータ信号の流れを示す概略図を示す。圧延機側に設置するロールギャップセンサー、バッテリー、送信側無線ユニットからなる機器一式を蒸気、冷却水、周辺温度から保護するため、樹脂製のセンサボックスに収納した。送信側無線ユニットからの信号はライン外の安全通路上に設置した受信側無線ユニットへ伝達され、Ａ，Ｂ相エンコーダ信号をカウンタにてロールギャップ測定値δに換算するとともに、データロガーに記録した。
続いてロールギャップセンサーＡからの出力信号を確認した後、通常ロール組み替え後に実施されているレベリング零調を実施した。これは、図７および図８に示すように上下ワークロールを接触させた状態で左右圧下位置バランスを調整するレベリング零調を実施した。このレベリング零調時に上下ワークロールの左右ロールギャップ差が０になったと考え、左右ロールギャップ測定センサーの零調を行った。
【００４３】
本発明法に従い、圧延機入側及び出側のサイドガイドにより被圧延材をガイドし、そのオフセンタ及びキャンバーを拘束しながら、ロールギャップセンサーＡにより測定された圧延時の上下ワークロールの左右ロールギャップ差δdf（図１５参照）に基づき、左右ロールギャップ差δdfが許容値（但し、許容値が零の場合を含む。）以下となるように、ワークロールの左右の支持部の圧下量をそれぞれ調整して圧延を行った。なお、被圧延材の先端が圧延機に噛み込んだ直後から被圧延材の尾端が圧延機を抜けるまでの間、ロールギャップ差δdfをフィードバックしたダイナミックなロールギャップ制御を行うため、本実施例においては、ロールギャップ調整手段は圧下油圧シリンダを採用した。
【００４４】
本実施例では、入側板厚ｈ１＝４５ｍｍ、出側板厚ｈ０＝３２ｍｍ、板幅ｂ＝１３００ｍｍの被圧延材について、本発明を適用したことによるキャンバー及びウェッジの抑制効果を調査した。なお、キャンバー量に関しては、ピアノ線による芯だし手法により先尾端部での板幅中央を通る仮想センター線を求め、同仮想センターに対する板幅センターの変位を０．５ｍピッチで測定した。左右ロールギャップ差はロールギャップセンサーＡの左右差により求めた。
【００４５】
図１６（ａ）は本発明法及び従来法でのキャンバーの発生状況を、図１６（b）は同じく左右ロールギャップ差、つまりウェッジの発生状況を、それぞれ示している。ここで、従来法では、ロールギャップ調整手段は圧下スクリューであり、左右ロールギャップのバランス調整は、圧延前キスロール試験において圧延機に設置された左右ロードセル荷重がバランスするように調整するとともに、圧延中の被圧延材の蛇行挙動をモニターし、当該圧延から次材の圧延までの間に、オペレータが感と経験に基づき圧下スクリュー締め込み量のバランス調整を実施するものである。また、サイドガイドはキャンバーを積極的に矯正するものでなく、センタリング用途として、被圧延材の全長手方向にわたり、被圧延材の板幅＋５０ｍｍのサイドガイド開度設定とした条件である。図１６によれば、本発明法を適用することにより、キャンバー量は±５ｍｍ以内、ウェッジは±１００μｍ以内を安定して達成できることが判る。
図１７に、熱間粗圧延機の最終スタンドに本発明法を適用した前後における、粗圧延機及びその下流側の圧延機群である仕上圧延機での通板トラブル発生頻度の推移を示す。本発明適用前の平均を１．０とした場合、本発明適用後には通板トラブルが１／３以下に低減し、蛇行制御に効果的であることが確認できた。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ，１ｂ  ワークロール
２ａ，２ｂ  バックアップロール
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ  ロールチョック
５  ロープ部材
６  巻取リール機構
７  ロータリーエンコーダ
８  係止用部材
１０，１０ｘ，１０ｙ  サイドガイド
１１  駆動手段
１２  検出手段
１３  演算手段
１４  制御手段
１１０  油圧サーボシリンダ
Ａ  ロールギャップセンサー
Ｓ  被圧延材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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