(57)【要約】【課題】幅圧下過程においてキャンバー変形の抑制と共にスラブ幅内でのスラブ厚偏差の抑制を同時に達成し、製品断面寸法を矩形に成形し且つキャンバー変形を抑制する方法及び抑制装置並びにガイド装置を提供する。【解決手段】熱延工程において幅圧下装置でスラブの幅圧下を行う際、幅圧延に対する非対称因子及び幅圧下条件因子に応じて、幅圧下装置の入側に設置した幅方向の位置制御装置にてスラブの入射角をプレスの進行に伴い連続的に制御し、幅圧下過程で発生するドックボーンの幅方向偏差を低減すると共に、幅圧下装置の出側で発生するキャンバー変形を低減することを特徴とした、スラブのキャンバー抑制方法。【選択図】図３
2016078057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅圧下装置によるスラブの幅方向圧下において、幅圧下の直前までに検出された幅圧下に対する非対称因子、及び／又は、幅圧下までに既知とされた幅圧下条件因子に応じて、該幅圧下装置の入り側に設置したスラブの幅方向ガイド装置により、幅圧下時のスラブの幅方向位置、及び／又は、幅圧下装置に対するスラブの入射角を、設定することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項２】
幅圧下に対する非対称因子が、スラブ幅方向温度偏差である場合において、
同温度偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブの幅方向温度の低温側（図5-(b)参照）へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブ幅方向温度の低温側から高温側に向かう方向に入射角を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項３】
加熱炉から抽出されるスラブの幅方向温度偏差を求める際に、スラブ幅端部から、スラブの幅方向に所定の範囲内での推定平均温度を用いて温度偏差を求めることを特徴とする請求項２に記載されたスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項４】
前記推定温度は、加熱炉から抽出されるスラブの幅方向とスラブの厚さ方向の表面温度分布から計算により求めることを特徴とする請求項３に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項５】
幅圧下に対する非対称因子が、スラブと金型との摩擦係数の左右偏差である場合において、
同摩擦係数の偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブと金型との摩擦係数の大きい側へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブと金型との摩擦係数の大きい側に入射角を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項６】
幅圧下に対する非対称因子が、スラブの幅方向における板厚偏差である場合において、
同板厚偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブの幅方向における板厚の大きい側へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブの幅方向における板厚の大きい側に入射角を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項７】
幅圧下条件因子が、幅圧下方法、スラブ寸法、幅圧下量、鋼種の何れか１つ以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載したスラブのキャンバー抑制方法において、
スラブの幅方向ガイド装置により、スラブの幅圧下の進行に伴い、幅圧下装置入り側のスラブの幅方向拘束位置及び／又はスラブの入射角を制御することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載したスラブのキャンバー抑制方法において、
スラブの幅方向ガイド装置により、スラブの幅圧下の進行に伴い、スラブの幅方向拘束位置及び／又はスラブの入射角を制御する際、
スラブの先端が幅圧下されるタイミングではスラブの幅方向拘束位置をラインセンターとするか及び／又はスラブの入射角をゼロとするかし、
幅圧下の進行に伴い、幅圧下装置の入り側のスラブの幅方向拘束位置及び／又は入射角を制御してキャンバーが抑制されるように変化させ、
スラブの尾端付近が幅圧延されるまでに再びスラブの幅方向拘束位置をラインセンターとするか及び／又はスラブの入射角をゼロに戻すか、することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項１０】
スラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、ガイドをラインの幅方向に移動させることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項１１】
スラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、該幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項１２】
スラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
スラブの幅方向のそれぞれのガイドの幅方向の位置が独立に設定可能であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法において、
該幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段と、幅圧下部でスラブのドッグボーン増厚分布を測定する手段と、スラブのキャンバー量とドッグボーン増厚分布に応じて、該幅圧下装置の入り側ガイドの幅方向移動量、及び／又は入射角の変化量を求める計算装置とを備え、
前記幅圧下の直前までに検出された非対称因子のスラブ幅方向の偏差及び／又は幅圧下条件因子と、幅圧下後のスラブのキャンバー変形量と、ドッグボーン増厚偏差量と、に基づいて、スラブの圧下後のキャンバーとドッグボーン増厚偏差が減少するように、スラブの幅方向の入り側ガイドを幅方向に変位させるか、或いは、スラブの入射角を、前記計算装置の算出値に基づいて変更することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【請求項１４】
スラブの幅圧下装置のスラブのキャンバー抑制装置において、
スラブの非対称因子検出装置と、
幅圧下装置と、
該幅圧下装置に対するスラブの長手方向の入り側に設置され、スラブ中心線に対して、スラブ幅方向の位置を変更するか、或いは、スラブ中心線に対してスラブの入射角を変更するガイド装置と、
スラブの非対称因子と、幅圧下条件因子に応じて、該幅圧下装置の入り側ガイドの幅方向移動量、及び／又は、入射角の変化量を求める計算装置と、
前記計算装置の算出値に基づいて、スラブの入り側ガイドの位置を設定するガイド駆動装置と、
を有することを特徴とするスラブのキャンバー抑制装置。
【請求項１５】
該幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段と、
幅圧下部でスラブのドッグボーン増厚分布を測定する手段と、を有し、
スラブのキャンバー量と、ドッグボーン増厚分布を含む前記幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段の出力値を、前記計算装置の入力値としたことを特徴とする請求項１４に記載のスラブのキャンバー抑制装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、ガイドをラインの幅方向に移動可能であることを特徴とするスラブのガイド装置。
【請求項１７】
請求項１４又は１５に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、該幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させることを特徴とするスラブのガイド装置。
【請求項１８】
請求項１４又は１５に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
スラブの幅方向のそれぞれのガイドの幅方向の位置が独立に設定可能であることを特徴とするスラブのガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延プロセスにおける粗圧延工程の幅圧下過程で発生する鋼板のドックボーンの幅方向偏差を低減すると共に、幅圧下装置の出側で発生するキャンバー変形を低減することを特徴とした、スラブのキャンバー抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱延プロセスの粗圧延工程において発生する鋼板のキャンバー変形現象に関して説明する。
図１に示す通り、熱延の粗圧延工程では、加熱炉で所定温度に加熱したスラブを最初に幅圧下装置により幅方向に圧延し、その後、水平ロール圧延機により板厚方向の圧下（以下、「厚圧延」ともいう）を行う。
幅圧下装置は、一対のプレス金型を具備したサイジングプレス、或いは、竪ロール圧延機で構成される。
【０００３】
以降、竪ロールによる微小幅調整と水平ロールによる厚圧延を繰り返すことにより、粗バーと呼ばれる板厚４０ｍｍ程度の半製品まで成形する。
【０００４】
この粗圧延において、キャンバー変形と呼ばれる鋼板面内での曲がり変形が発生する場合があり、この曲がり変形が著しい場合には、仕上げ圧延工程において突っ掛け等のトラブルを招く。
【０００５】
粗圧延工程で鋼板にキャンバー変形が生じる原因の一つとして、加熱炉内で発生するスラブの幅方向の温度偏差が挙げられる。
【０００６】
スラブの幅方向に温度偏差がない場合、幅圧下装置により幅圧下を行っても、図２（ａ）に示す様に、幅圧下後のスラブの断面形状であるドックボーン形状は幅方向で対称となり、且つ幅圧下装置出側でのスラブのキャンバー変形は発生しない。
また、スラブの幅方向での変形偏差がないため、幅圧下工程の後工程である水平圧延を行っても，キャンバー変形は発生しない。
【０００７】
これに対して、スラブの幅方向に温度偏差がある場合に幅圧下装置により幅圧下を行うと、図２（ｂ）の左側に図示するように、スラブの幅方向での温度偏差に伴う変形抵抗の偏差により、スラブ両幅での幅圧下による幅方向変形量が異なり、温度の高い側（以下、「高温側」と呼ぶ）で圧下量が大きく、逆に温度の低い側（以下、「低温側」と呼ぶ）で圧下量が少なくなる。
【０００８】
この結果、幅圧下装置による幅圧下量が大きい高温側でスラブ厚の増加が大きく、逆に幅圧下装置による幅圧下量の小さい低温側でスラブ厚の増加が小さくなり、幅圧下後のスラブのドックボーン形状は幅方向で偏差が発生する。
また、幅圧下装置による幅圧下量の偏差はスラブの長手方向への伸びの偏差としても現れ、幅圧下量の大きい高温側の長手方向伸びが大きく、逆に低温側の長手方向伸びが小さくなり、この長手方向伸び偏差により、幅圧下装置出側および入側でスラブは低温側へ曲がるようにキャンバー変形する。
【０００９】
さらに、次の水平ロール圧延により、この幅方向における板厚の偏差が長手方向の延伸の偏差となり、図２（ｂ）の右上に図示するように、幅圧下装置で発生したキャンバー変形は更に増加する。
【００１０】
一方、次の水平ロール圧延においてキャンバー変形の増加を低減するために水平ロール圧延の左右の圧下量を調整（レベリング）し、長手方向の延伸をバランスさせた場合には、図２（ｂ）の右下に図示するように、キャンバー変形の増加が抑制されるもののウェッジと呼ばれる板厚の幅方向分布は解消されず、製品寸法精度不良の原因となるため熱延の工程内で矩形断面への成形が必要となる。
【００１１】
よって、熱延の粗工程において製品断面寸法を矩形に成形し、且つキャンバー変形を抑制するには、幅圧下工程においてキャンバー変形の抑制と共にドックボーン形状の幅方向偏差の抑制を同時に達成しなければならない。
【００１２】
従来、幅圧下工程において、一対の金型をライン方向に相対移動させ、且つ入側のサイドガイドの幅方向位置を幅圧下装置の幅センタ位置に合わせて移動することで、サイジングプレスによるキャンバー変形を抑制する技術が、特許文献１で示されている。
【００１３】
この特許文献１の技術は、例えばスラブの幅方向で温度偏差がある場合、サイジングプレス圧延時の両幅端での幅圧下量偏差に起因する圧延出側でのキャンバー変形を、プレス金型の相対位置の移動による曲げモーメントにより補正し、キャンバーを低減・抑制するものである。
また、サイジングプレス入側のサイドガイドを幅方向に移動するのは、サイジングプレス圧延時の両幅端での圧下量偏差に起因するサイドガイドへの片当たりを低減する目的で実施している。
【００１４】
この特許文献１の技術では、確かにサイジングプレスの出側でのキャンバー変形は抑制されるものの、スラブ断面内で発生するドックボーン形状の幅方向偏差が解消されないため、前述の通り、サイジングプレスの次の工程である水平ロール圧延時にドックボーン形状の偏差の解消に伴いキャンバー変形が発生する。
【００１５】
よって本来、熱延工程での課題であるキャンバー変形の抑制と製品断面形状の矩形化成形の両立が不可能である。
【００１６】
また別の先行技術方法として、サイジングプレスの入側もしくは出側にガイドロール付きのガイド装置を設けて、スラブの幅中心位置とプレス設備の幅中心位置を一致させるようにスラブを拘束することでキャンバー変形を抑制する方法が特許文献２で提示されている。
【００１７】
しかしこの特許文献２の方法では、後述するが、スラブ幅方向で温度偏差が発生している場合において、プレス出側でのキャンバー変形は抑制されず、更に、スラブ幅方向位置でのスラブ厚偏差も解消されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平３−２５４３０１号公報
【特許文献２】実開昭６２−９６９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の解決すべき課題は、幅圧下過程においてキャンバー変形の抑制と共にドックボーン形状の偏差の抑制を同時に達成し、製品断面寸法を矩形に成形し且つキャンバー変形を抑制する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、その手段は次の通りである。
（１）幅圧下装置によるスラブの幅方向圧下において、幅圧下の直前までに検出された幅圧下に対する非対称因子、及び／又は、幅圧下までに既知とされた幅圧下条件因子に応じて、該幅圧下装置の入り側に設置したスラブの幅方向ガイド装置により、幅圧下時のスラブの幅方向位置、及び／又は、幅圧下装置に対するスラブの入射角を、設定することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【００２１】
（２）幅圧下に対する非対称因子が、スラブ幅方向温度偏差である場合において、
同温度偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブの幅方向温度の低温側（図5-(b)参照）へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブ幅方向温度の低温側から高温側に向かう方向に入射角を変化させることを特徴とする前記（１）に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００２２】
（３）加熱炉から抽出されるスラブの幅方向温度偏差を求める際に、スラブ幅端部から、スラブの幅方向に所定の範囲内での推定平均温度を用いて温度偏差を求めることを特徴とする前記（２）に記載されたスラブのキャンバー抑制方法。
【００２３】
（４）前記推定温度は、加熱炉から抽出されるスラブの幅方向とスラブの厚さ方向の表面温度分布から計算により求めることを特徴とする前記（３）に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００２４】
（５）幅圧下に対する非対称因子が、スラブと金型との摩擦係数の左右偏差である場合において、
同摩擦係数の偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブと金型との摩擦係数の大きい側へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブと金型との摩擦係数の大きい側に入射角を変化させることを特徴とする前記（１）に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００２５】
（６）幅圧下に対する非対称因子が、スラブの幅方向における板厚偏差である場合において、
同板厚偏差の大きさに対応して、スラブの噛み込み直後から幅圧下装置入側でスラブの幅方向における板厚の大きい側へ拘束位置を変化させ、及び／又はスラブの幅方向における板厚の大きい側に入射角を変化させることを特徴とする前記（１）に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００２６】
（７）幅圧下条件因子が、幅圧下方法、スラブ寸法、幅圧下量、鋼種の何れか１つ以上であることを特徴とする前記（１）〜（５）の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００２７】
（８）前記（１）〜（７）の何れか１項に記載したスラブのキャンバー抑制方法において、
スラブの幅方向ガイド装置により、スラブの幅圧下の進行に伴い、幅圧下装置入り側のスラブの幅方向拘束位置及び／又はスラブの入射角を制御することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【００２８】
（９）前記（１）〜（８）の何れか１項に記載したスラブのキャンバー抑制方法において、
スラブの幅方向ガイド装置により、スラブの幅圧下の進行に伴い、スラブの幅方向拘束位置及び／又はスラブの入射角を制御する際、
スラブの先端が幅圧下されるタイミングではスラブの幅方向拘束位置をラインセンターとするか及び／又はスラブの入射角をゼロとするかし、
幅圧下の進行に伴い、幅圧下装置の入り側のスラブの幅方向拘束位置及び／又は入射角を制御してキャンバーが抑制されるように変化させ、
スラブの尾端付近が幅圧延されるまでに再びスラブの幅方向拘束位置をラインセンターとするか、及び／又はスラブの入射角をゼロに戻すか、することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【００２９】
（１０）ラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、ガイドをラインの幅方向に移動させることを特徴とする前記（１）〜（９）の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００３０】
（１１）スラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、該幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させることを特徴とする前記（１）〜（９）の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００３１】
（１２）スラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置が、
スラブの幅方向のそれぞれのガイドの幅方向の位置が独立に設定可能であることを特徴とする前記（１）〜（９）の何れか１項に記載のスラブのキャンバー抑制方法。
【００３２】
（１３）前記（１）〜（１２）の何れかに記載のスラブのキャンバー抑制方法において、
該幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段と、幅圧下部でスラブのドッグボーン増厚分布を測定する手段と、スラブのキャンバー量とドッグボーン増厚分布に応じて、該幅圧下装置の入り側ガイドの幅方向移動量、及び／又は入射角の変化量を求める計算装置とを備え、
前記幅圧下の直前までに検出された非対称因子のスラブ幅方向の偏差及び／又は幅圧下条件因子と、幅圧下後のスラブのキャンバー変形量と、ドッグボーン増厚偏差量と、に基づいて、スラブの圧下後のキャンバーとドッグボーン増厚偏差が減少するように、スラブの幅方向の入り側ガイドを幅方向に変位させるか、或いは、スラブの入射角を、前記計算装置の算出値に基づいて変更することを特徴とするスラブのキャンバー抑制方法。
【００３３】
（１４）スラブの幅圧下装置のスラブのキャンバー抑制装置において、
スラブの非対称因子検出装置と、
幅圧下装置と、
該幅圧下装置に対するスラブの長手方向の入り側に設置され、スラブ中心線に対して、スラブ幅方向の位置を変更するか、或いは、スラブ中心線に対してスラブの入射角を変更するガイド装置と、
スラブの非対称因子と、幅圧下条件因子に応じて、該幅圧下装置の入り側ガイドの幅方向移動量、及び／又は、入射角の変化量を求める計算装置と、
前記計算装置の算出値に基づいて、スラブの入り側ガイドの位置を設定するガイド駆動装置と、
を有することを特徴とするスラブのキャンバー抑制装置。
【００３４】
（１５）該幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段と、
幅圧下部でスラブのドッグボーン増厚分布を測定する手段と、を有し、
スラブのキャンバー量と、ドッグボーン増厚分布を含む前記幅圧下装置出側でスラブのキャンバー変形量を測定する手段の出力値を、前記計算装置の入力値としたことを特徴とする前記（１４）に記載のスラブのキャンバー抑制装置。
【００３５】
（１６）前記（１４）又は（１５）に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、ガイドをラインの幅方向に移動可能であることを特徴とするスラブのガイド装置。
【００３６】
（１７）前記（１４）又は（１５）に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
ラインセンターを中心に幅方向対称にガイドの開度を調整し、且つガイドの開度を保ったまま、該幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させることを特徴とするスラブのガイド装置。
【００３７】
（１８）前記（１４）又は（１５）に記載のスラブのキャンバー抑制装置におけるスラブの幅圧下装置の入り側に設置するスラブの幅方向のガイド装置であって、
スラブの幅方向のそれぞれのガイドの幅方向の位置が独立に設定可能であることを特徴とするスラブのガイド装置。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、幅圧下過程においてキャンバー変形の抑制と共にスラブのドックボーン形状の偏差の抑制を同時に達成し、製品断面寸法を矩形に成形し、且つ、キャンバー変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】熱延工程の概略図と、本発明における幅圧下装置及びこれに続く水平圧延部の平面図を示す。
【図２】スラブ幅方向の温度偏差の有無によりスラブに生じるキャンバーの状況を示す平面図である。
【図３】本発明方法に係る幅圧下装置による幅圧下状況を示す平面図である。
【図４】本発明に係るプレス入側でのスラブの幅方向の位置制御設定方法を示す図である。
【図５】スラブ寸法及び温度偏差の条件、並びに、従来技術、先行技術及び本発明方法による幅圧下を行った場合の、幅圧下過程におけるスラブ先尾端の幅方向変位の推移、幅圧下後のキャンバー変形形状、幅圧下後のドックボーン形状の幅方向での偏差量を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
キャンバーの原因となるスラブの幅圧下に対する非対称因子には、加熱炉内の不均一加熱等によるスラブの幅方向における温度偏差の他、スラブと圧下装置との間の摩擦係数の偏差や、スラブの左右の板厚偏差がある。
即ち、前記摩擦係数に左右偏差がある場合、摩擦係数の大きい側で、スラブに対する拘束力が大きくなるため、長手方向の伸びが抑制され、幅圧下後にスラブが摩擦係数の小さい側に凸となるキャンバーが発生する。
また、スラブに左右板厚偏差がある場合、板厚の大きい側で、スラブの長手方向の伸びが大きくなり、板厚の大きい側に凸となるキャンバーが発生する。
【００４１】
このように、スラブの幅圧下に対する非対称因子は異なっていても、キャンバー現象自体は、幅圧下後において、スラブに左右の曲りを生ずるという同一の現象として現れるので、同様の対処が可能である。
【００４２】
以下、圧下の非対称因子がスラブ左右の温度差であって、幅圧下装置としてサイジングプレスを採用した場合を例に説明するが、非対称因子が左右の摩擦係数差や、板厚差であっても、同様の対策が可能である。さらに、竪型ロール圧延機による幅圧下を採用した場合においても、同様の対策が可能である。
【００４３】
図３は本発明の方法を説明する図である。
熱延工程の加熱炉でスラブを加熱し抽出する際、スラブの幅方向で温度偏差が発生する場合があり、その一例をあげると、図３（ａ）の右に図示するようなスラブ幅方向での温度分布情報が得られる。
【００４４】
スラブ左右の温度偏差を算出するに際しては、スラブ側面表面温度はばらつきが大きく、必ずしもスラブ変形抵抗などの性状を反映しないため、スラブ側面から一定距離のスラブ内部温度を推定する必要がある。
例えば、スラブ幅端部からスラブ幅方向への所定の範囲での推定平均温度若しくはスラブの幅方向と厚さ方向の表面温度から、伝熱理論に基づき、スラブ幅圧下量△Ｗの１／２△Ｗ±ｄ（ｄは板幅や△Ｗ等に基づいて設定される定数）の板厚中央部の温度を推定して、左右の温度偏差を算出することができる。
【００４５】
この様な温度分布が生じている状態で、幅圧下装置としてサイジングプレスを採用して、幅圧延を行うと、変形抵抗の差異により、図２で示した通り、サイジングプレス出側でのキャンバー変形と共に、スラブ断面内においてドックボーン形状の幅方向偏差が発生し、次の工程である水平ロール圧延によりキャンバー変形の拡大を生じるため、サイジングプレス圧延時においてキャンバー変形の抑制とドックボーン形状偏差の抑制を同時に達成しなければならない。
【００４６】
本発明者は、多くの実験的評価や解析的評価から、図３（ｂ）に示す通り、スラブの幅方向温度偏差に応じて、幅圧下（ここではサイジングプレス圧延で代表する）の過程でプレス入側のスラブの幅方向位置を移動させ、スラブの入射角を連続的に変化させることにより、キャンバー変形の低減とドックボーン形状偏差の低減が同時に達成されることを発見した。
【００４７】
具体的なスラブ尾端の幅方向位置の変化方法を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。
まず、図４（ａ）に示す通り、サイジングプレス圧延前の情報であるスラブの幅方向温度分布（Ｓ１）とサイジングプレス幅圧下量およびスラブ寸法等からなる幅圧下条件因子（Ｓ２）を基に、サイジングプレスの入側におけるスラブ長手方向でのサイジングプレス幅圧延位置とスラブ入射角の関係（スラブ入射角のパターン）を作成する（Ｓ３）。 
ここで、サイジングプレス入側のスラブ入射角パターンを作成（Ｓ３）するに際しては、スラブ幅方向温度分布とプレス圧延条件からスラブ圧延後のキャンバー変形量及びドッグボーン偏差量（スラブ幅方向での増厚偏差）を逐次求めている。
【００４８】
このスラブ入射角のパターン（Ｓ３）には、図４（ｂ）に示す通り、次の工程を有する。まず、スラブの先端がサイジングプレスで幅圧下されるタイミングではスラブの入射角を０とし（Ｒ１）、次に、サイジングプレスによるスラブ長手方向への進行に伴い、サイジングプレスの入側において、スラブ幅方向の低温側から高温側に向けて入射角を与えていき（Ｒ２）、スラブ尾端付近がサイジングプレスで幅圧下されるタイミングまでに再びスラブ入射角を０に戻す様に連続的に変化させる（Ｒ３、Ｒ４）ものである。
この入射角パターンと、サイジングプレス圧延機（Ｓ６）におけるスラブの長手方向への進行（プレス圧延進行）等を検知し（Ｓ４）、取得したデータに基づき、スラブ尾端の幅方向位置の制御量を演算し（Ｓ５）、この制御量に基づきサイジングプレス圧延機（Ｓ６）の入射角（幅方向オフセンター量）を制御する。 サイジングプレス圧延機（６）から取得するデータとしてはプレス圧延進行（Ｓ４）のほかに、入側幅方向温度分布、キャンバー変形量、ドッグボーン偏差量等を適宜用いてもよい。
なお、Ｓ１のスラブ幅方向温度分布は、スラブと金型との摩擦係数、又は、スラブの幅方向における板厚偏差に置き換えてもよい。
【００４９】
図５に示した実施例を用いて本発明を以下に説明する。
本実施例では、図５（ａ）に示す通り、スラブ厚が２５０ｍｍ、スラブ幅が１２２０ｍｍ、サイジングプレス前のスラブ幅方向温度偏差が２０℃、サイジングプレスの幅圧下量が３００ｍｍの条件を対象としている。ここで、比較例として、サイジングプレス圧延時においてプレス入側における幅方向の位置拘束を行わない従来の方法（以下、従来方法ともいう）と、特許文献２で示されているプレス入側においてスラブの幅中心位置とプレス設備の幅中心位置が一致するようにスラブの幅方向位置を拘束する方法（以下、先行技術方法ともいう）を示し、これに対し、本発明としてスラブ幅方向の温度偏差およびスラブ寸法、プレス幅圧下量に応じてプレス入側でスラブの幅方向位置を変化させる方法（以下、本発明の方法ともいう）を示す。図５（ｂ）〜図５（ｄ）では、それぞれの方法によって発生する、プレス圧延過程におけるプレス入側でのスラブ幅方向変位（以下、スラブ先尾端の幅方向オフセンタ量ともいう）の推移（図５（ｂ））、サイジングプレス圧延後のスラブのキャンバー変形量（図５（ｃ））、スラブ幅方向でのスラブ厚の偏差（以下、スラブ幅方向での板厚偏差ともいう）（図５（ｄ））の違いを評価した。
【００５０】
なお、図５（ｂ）および（ｃ）の縦軸において、上方向（プラス方向）が低温側、下方向（マイナス方向）が高温側である。
また図５（ｄ）の縦軸は高温側でのドックボーンピーク板厚から低温側でのドックボーンピーク板厚を引いた値である。
【００５１】
まず、従来方法に関して説明する。
スラブ幅方向に温度偏差がある場合、サイジングプレスによりスラブ幅方向で圧下が加わる過程で、スラブの幅方向温度偏差に伴う変形抵抗の差によりプレスの幅圧下量が高温側と低温側で差が生じ、低温側に対して高温側のプレス量が増加する。
【００５２】
この高温側と低温側の幅圧下量の差は、プレス時のスラブ断面形状であるドックボーン増厚量の偏差として現れ、ドックボーン増厚量は高温側が厚く、低温側が薄くなる。
また同時に、高温側と低温側の幅圧下量の差はスラブの長手方向への伸び偏差として現れ、高温側で伸びが大きく、低温側で伸びが小さくなるため、サイジングプレスの出側および入側においてスラブは低温側に曲がる変形を生じる（図５（ｂ）の従来方法）。
上記のドックボーン増厚量の幅方向での偏差、およびサイジングプレスの入出側でのスラブの曲がりが、スラブ長手方向で継続的に発生する事により、サイジングプレス圧延後のスラブは高温側に凸となるキャンバー変形を生じ（図５（ｃ）従来方法）、同時に高温側が厚くなる板厚偏差を生じる（図５（ｄ）従来方法）。
【００５３】
次に特許文献２に示された先行技術方法を採用した場合に関して説明する。
特許文献２に開示された技術では、スラブの幅方向中心位置を拘束しているので、図５（ｂ）の尾端のオフセンタ量は入側ガイドの設定値そのものではないが、これを示唆する近い値となっている。
【００５４】
プレスの入側でスラブの幅方向変位をプレス設備の幅中心位置で拘束すると、サイジングプレスによる幅圧下位置では、入側のスラブ幅方向位置拘束に伴うモーメントにより、スラブの高温側では長手方向に圧縮の、スラブの低温側では長手方向に引っ張りの力が作用する。
この圧縮および引っ張りの力によりプレス幅圧下部での高温側および低温側の幅圧下量が変化し、高温側では圧縮の力が作用する事でプレス幅圧下に対する変形抵抗が増加傾向に、逆に低温側では引っ張りの力が作用する事でプレス幅圧下に対する変形抵抗が減少傾向となる。
【００５５】
この結果、プレスに伴うスラブのドックボーン増厚量は低温側が厚く、高温側が薄くなる（図５（ｄ）先行技術方法）。
一方、プレスによるスラブ長手方向の伸びの偏差は、高温側においては、プレス入側からの圧縮力により、プレス出側において長手方向で伸びが増加する傾向に、低温側においては、プレス入側からの引っ張り力により、プレス出側において長手方向の伸びが抑制される傾向となり、プレス出側におけるスラブは低温側に曲がる変形を生じる（図５（ｂ）先行技術方法）。
この結果、サイジングプレス圧延後のスラブは、高温側に凸となるキャンバー変形を生じる（図５（ｃ）先行技術方法）。
【００５６】
従来方法および先行技術方法と比較しながら、本発明方法の説明をする。
本発明の技術では、先行技術方法の場合と同様に、図５（ｂ）の尾端のオフセンタ量は入側ガイドの設定値そのものではないが、これを示唆する近い値となっている。
スラブ幅方向に温度偏差がある場合において、サイジングプレスでのキャンバー変形とドックボーン増厚量の幅方向偏差を同時に低減するために、サイジングプレス圧延過程においてプレス入側でのスラブの幅方向位置を変化させ、プレス位置で発生するスラブの長手方向に作用する引っ張り力および圧縮力を適正に調整する。
【００５７】
具体的には、図５（ｂ）の本発明の方法に示す様に、スラブ先端部のプレス時においては、スラブの幅方向の温度偏差によるドックボーン増厚の偏差とプレス出側でのキャンバー変形の影響が小さいため、プレス入側でのスラブ幅方向位置をプレス設備幅中心位置に合わせる。
次いで、サイジングプレスによるスラブ長手方向への進行に伴い、サイジングプレスの入側において、スラブ幅方向の低温側から高温側に向けて入射角を与えるように、スラブ幅方向位置を連続的に変化させる。
【００５８】
更に、スラブ尾端付近がサイジングプレスで幅圧下されるタイミングまでに再びスラブ入射角を０に戻す様に、連続的にスラブ幅方向位置をプレス設備幅中心位置に合わせる。
以上のプレス入側でのスラブ幅方向の位置をスラブ長手方向の進行に伴い連続的に変化させることにより、図５（ｃ）に示す通り従来方法および先行技術方法に比べてサイジングプレス後のスラブキャンバー変形が低減し、且つ、図５（ｄ）に示す通り従来方法および先行技術方法に比べてサイジングプレス後のスラブのドックボーン増厚量の偏差が低減する。
【００５９】
なお、サイジングプレスの入り側にあるスラブの幅方向位置やスラブの入射角を変化させるためのガイド装置は、
スラブを幅方向から拘束する左右のガイドの開度が、幅圧下装置のラインセンターを中心に幅方向対称に調整可能なガイド装置に対して、このガイド装置全体を幅方向に移動可能な構造体に固定し、このガイド装置全体を含む構造体を幅方向に移動調整する事により、スラブの幅方向位置を変化させる装置や、
【００６０】
前述のガイド装置全体を含む構造体を、ガイドの長手方向に間隔を開けて2機設け、この2機の幅方向移動量をそれぞれ調整する事により、幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させる装置である。
【００６１】
また、スラブを幅方向から拘束する左右のガイドを、それぞれ独立に幅方向に移動調整する構造とし、左右のガイドの位置関係を計測し演算する事により、幅圧下装置に対するスラブの幅方向位置を変化させる装置や、この装置をガイドの長手方向に間隔を開けて2機設け、この2機の幅方向移動量をそれぞれ調整する事により、幅圧下装置に対するスラブの入射角を変化させる装置である。
【００６２】
以上で説明した幅圧下装置の入り側に配置されるスラブ幅方向のガイド装置により、左右のガイドの開度を一定に保ったままの状態で、幅圧下装置に対するスラブの幅方向位置やスラブの入射角を自在に変化させる事が可能となり、スラブの幅圧下進行に伴い発生するスラブ尾端の幅方向への振れ挙動を左右のガイドの開度設定により拘束し、且つ幅圧下後に発生するスラブのキャンバー変形やドッグボーン偏差を抑制する事が可能となる。
【００６３】
入射角の設定は、スラブの幅方向における温度偏差、スラブの幅、厚さ、長さ寸法、サイジングプレスの幅圧下量、サイジングプレス入側でのスラブ未圧下長さを変数とし、またサイジングプレスとスラブ尾端の幅方向位置制御との距離を定数とする関数により決定する。
また、鋼種による入射角制御量の変化を補正するための補正係数を併せて持つこともできる。
更に、実機操業において本関数の誤差の学習を行い、適宣、鋼種による差異も含めて学習係数として関数を補正する。
【００６４】
以上の説明の通り、本発明方法により、前述の従来方法および先行技術方法によるサイジングプレス圧延に比べて、プレス完了後の鋼板のキャンバー変形が減少すると共に、鋼板断面の板厚偏差も減少し、次の工程である水平ロール圧延を行っても、キャンバー変形の拡大や板断面内でのウェッジ変形が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明によれば、幅圧下過程においてキャンバー変形の抑制と共にスラブ幅内でのドックボーン形状偏差の抑制を同時に達成し、製品断面寸法を矩形に成形し且つキャンバー変形を抑制することができ、製造歩留まりが向上するので、圧延工場の生産性を高めることができる。
なお、幅圧下過程としてサイジングプレスで代表して説明してきたが、幅圧下過程は竪ロール圧延が含まれるのが当然であり、さらに、本発明の要旨から逸脱しない範囲で、構成の付加、省略または置換されたものも含まれる。
【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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