(57)【要約】      （修正有）【課題】熱間圧延ラインの仕上げ圧延機から排出された鋼帯の進行方向後端部に生じた多重折れ変形によって巻取り機の入側に設置されるピンチロールに多重折れ疵が発生するのを防止し、ひいてはその多重折れ疵が鋼帯の上面に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するための上ロール疵防止装置及び上ロール疵防止方法を提供。【解決手段】熱間圧延ライン内の仕上げ圧延機２の最終スタンド２ｂに設置される上下１対のワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定して得られた測定値の差である差荷重を算出し、差荷重が予め設定された閾値を超えた場合に鋼帯の進行方向後端部に多重折れ変形５が発生したと判定し、引き続き、多重折れ変形を仕上げ圧延機の出側から熱間圧延ライン上でトラッキングして、多重折れ変形が上ロール３ａの中心までの距離２〜10ｍの範囲内に到達した時に上ロールを150〜250mm上昇させる上ロール疵防止装置及び方法。【選択図】図１
2017192944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯の熱間圧延ラインを構成する巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに発生した疵が前記鋼帯に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するピンチロールの上ロール疵防止装置であって、前記熱間圧延ライン内の仕上げ圧延機の最終スタンドに設置される上下１対のワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定する２個の測定装置と、該測定装置で得られた夫々の測定値の差である差荷重を算出して、該差荷重が予め設定された閾値を超えた場合に前記鋼帯の進行方向後端部に多重折れ変形が発生したと判定し、引き続き、該多重折れ変形を前記最終スタンドの出側から前記熱間圧延ライン上でトラッキングして、前記多重折れ変形が前記上ロールの中心までの距離２〜10ｍの範囲内に到達した時に前記上ロールを上昇させるための信号を発信する演算装置と、該演算装置から発信された信号に基づいて前記上ロールを150〜250mm上昇させる昇降装置と、を有することを特徴とする熱延鋼帯の上ロール疵防止装置。
【請求項２】
鋼帯の熱間圧延ラインを構成する巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに発生した疵が前記鋼帯に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するピンチロールの上ロール疵防止方法において、前記熱間圧延ライン内の仕上げ圧延機の最終スタンドに設置される上下１対のワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定して得られた測定値の差である差荷重を算出し、該差荷重が予め設定された閾値を超えた場合に前記鋼帯の進行方向後端部に多重折れ変形が発生したと判定し、引き続き、該多重折れ変形を前記最終スタンドの出側から前記熱間圧延ライン上でトラッキングして、前記多重折れ変形が前記上ロールの中心までの距離２〜10ｍの範囲内に到達した時に前記上ロールを150〜250mm上昇させることを特徴とする熱延鋼帯の上ロール疵防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延ラインの巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに疵が発生するのを防止し、ひいてはその疵が熱延鋼帯に転写されるのを防止するための上ロール疵防止装置および上ロール疵防止方法に関するものであり、詳しくは、巻取り機の上流に設置される仕上げ圧延機にて、鋼帯の進行方向の後端部がサイドガイドに接触して上側に反るように絞られ、さらにその後端部が仕上げ圧延機の最終スタンドで圧下されることによって鋼帯が多重に折り重なった変形（以下、多重折れ変形という）が発生した後、その多重折れ変形が巻取り機入側のピンチロールを通過する際に上ロールに疵（以下、多重折れ疵という）が発生し、その後の操業でピンチロールを通過する鋼帯にその多重折れ疵が転写されることによって、鋼帯の上面に疵（以下、上ロール疵という）が発生するのを防止する上ロール疵防止装置および上ロール疵防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の熱間圧延ラインは、加熱炉、粗圧延機、仕上げ圧延機、巻取り機等を一連に配列して構成されるものであり、そのうちの仕上げ圧延機と巻取り機の配置の例を模式的に側面図として図３に示す。なお図３では、巻取り機４の入側に設置される上下１対のピンチロール３（上ロールを3a、下ロールを3bとする）を併せて示す。また、仕上げ圧延機２は、上下１対のワークロールとその背後にバックアップロールとを備えたロールスタンドを鋼帯１の進行方向に７スタンド程度並べたものであるが、図３では簡略化して３スタンドを示す。図３中の矢印Ａは鋼帯１の進行方向を示す。
【０００３】
図３に示すように、熱間圧延ラインでは、加熱炉（図示せず）で加熱された鋼材が粗圧延機（図示せず）を経て仕上げ圧延機２で圧延されて所定の厚みの鋼帯１となり、その鋼帯１が巻取り機４でコイル状に巻取られる。巻取り機４の入側には、鋼帯１を巻取り機４に誘導するために、ピンチロール３が設置される。そして、鋼帯１が仕上げ圧延機２の第１スタンド2aから最終スタンド2bまで全てのロールスタンドで拘束される時は、鋼帯１は安定して矢印Ａの方向へ進行する。
【０００４】
ところが、鋼帯１の進行方向後端部が仕上げ圧延機２の第１スタンド2aを通過した後、鋼帯１の圧延に寄与するロールスタンドが減少するに連れて、ロールスタンドによる拘束が弱まるので、鋼帯１が左右いずれかに変位して進行する。その例として、鋼帯１の進行方向後端部が最終スタンド2bの入側に到達した状態を拡大して、図２に平面図として示す。なお図２では、鋼帯１を明示するために、各ロールスタンドの上下１対のワークロールとその背後のバックアップロールのうち、鋼帯１の下側に配設されるワークロールのみを示す。図２中の矢印Ａは鋼帯１の進行方向を示す。
【０００５】
図２に示すように、鋼帯１の進行方向後端部の上流側に位置するロールスタンドは、鋼帯１を拘束しないので、鋼帯１の進行方向後端部は進行方向の左右いずれかに変位しやすくなる。そこで、各ロールスタンド間にサイドガイド６を取付けて、鋼帯１の進行方向後端部の変位を抑制する。しかし鋼帯１の進行方向後端部が著しく変位するようになると、サイドガイド６と接触して上側に反るように絞られる。鋼帯１の反りが上側に生じる理由は、鋼帯１の下側に搬送ローラ（図示せず）が配置されているからである。
【０００６】
そして、上側に反るように絞られた部位が仕上げ圧延機２の最終スタンド2bを通過する時に圧下を受けて押し潰され、図１に示すように、鋼帯１の厚みが局部的に著しく増大した多重折れ変形５が発生する。その多重折れ変形５がピンチロール３を通過するときに、上ロール3aに多重折れ疵が発生する。
【０００７】
ピンチロール３の上ロール3aに多重折れ疵が発生すると、その後の熱間圧延ラインの操業にて鋼帯１を巻取る際に、その多重折れ疵が鋼帯１に転写されて、鋼帯１の上面に上ロール疵が発生するので、鋼帯１の歩留りの低下を招く。鋼帯１に上ロール疵が発生した後で、上ロール3aを新品に交換する、あるいは上ロール3aを手入れすることによって、その後の操業における鋼帯１の上ロール疵を防止できるが、その作業を行なう間は熱間圧延ラインの操業を停止せざるを得ないので、生産性の低下を招く。
そこで、鋼帯１の上ロール疵を防止する技術が検討されている。
【０００８】
たとえば特許文献１に、ピンチロールに起因して発生する鋼帯の表面疵を防止する技術が開示されている。この技術は、上ロールと下ロールのギャップを鋼帯の板厚に応じて適正な範囲に制御することによって、鋼帯の表面疵を防止するものである。しかし鋼帯の進行方向後端部の多重折れ変形に起因して上ロールに生じる多重折れ疵は極めて深いので、この技術では、その多重折れ疵が鋼帯の上面に転写されて上ロール疵が発生するのを十分に防止することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平11-47828号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、熱間圧延ラインの仕上げ圧延機から排出された鋼帯の進行方向後端部に生じた多重折れ変形によって巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに多重折れ疵が発生するのを防止し、ひいてはその多重折れ疵が鋼帯の上面に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するための上ロール疵防止装置および上ロール疵防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、鋼帯の多重折れ変形によってピンチロールの上ロールに多重折れ疵が発生するのを防止し、その結果、その多重折れ疵が鋼帯の上面に転写されて上ロール疵が発生するのを防止する技術を検討するにあたって、まず、多重折れ変形が鋼帯の進行方向後端部の幅方向片側のみに発生することに着目した。つまり多重折れ変形は、鋼帯の進行方向後端部が仕上げ圧延機にて左右いずれかに変位することによってサイドガイドと接触して上側に反るように絞られ、さらに最終スタンドで押し潰されたものであるから、サイドガイドと接触する幅方向片側のみに発生し、サイドガイドと接触しない他方の側には発生しない。
【００１２】
そして、多重折れ変形のこのような特性を活用して、多重折れ変形の発生を検出する技術について検討した。その結果、多重折れ変形が発生する前の鋼帯（すなわち幅方向片側のみに反りが生じた鋼帯）の進行方向後端部が仕上げ圧延機の最終スタンドを通過する時に、多重折れ変形が発生する片側のみでワークロールに作用する荷重が大幅に増加することを見出した。つまり、最終スタンドのワークロールの軸方向両端部に荷重を測定するための測定装置を夫々取付けて、その測定値の差（以下、差荷重という）が所定の閾値よりも大きくなった時に多重折れ変形が発生したと判定することによって、多重折れ変形を精度良く検出できることが判明した。
【００１３】
こうして検出された多重折れ変形をトラッキングして、多重折れ変形がピンチロールを通過する前に上ロールを上方へ退避させることによって、上ロールに多重折れ疵が発生するのを防止でき、ひいてはその多重折れ疵によって鋼帯の上面に上ロール疵が発生するのを防止できる。
【００１４】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、鋼帯の熱間圧延ラインを構成する巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに発生した疵が鋼帯に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するピンチロールの上ロール疵防止装置であって、熱間圧延ライン内の仕上げ圧延機の最終スタンドに設置される上下１対のワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定する２個の測定装置と、測定装置で得られた夫々の測定値の差である差荷重を算出して、差荷重が予め設定された閾値を超えた場合に鋼帯の進行方向後端部に多重折れ変形が発生したと判定し、引き続き、多重折れ変形を最終スタンドの出側から熱間圧延ライン上でトラッキングして、多重折れ変形が上ロールの中心までの距離２〜10ｍの範囲内に到達した時に上ロールを上昇させるための信号を発信する演算装置と、演算装置から発信された信号に基づいて上ロールを150〜250mm上昇させる昇降装置と、を有する熱延鋼帯の上ロール疵防止装置である。
【００１５】
また本発明は、鋼帯の熱間圧延ラインを構成する巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに発生した疵が鋼帯に転写されて上ロール疵が発生するのを防止するピンチロールの上ロール疵防止方法において、熱間圧延ライン内の仕上げ圧延機の最終スタンドに設置される上下１対のワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定して得られた測定値の差である差荷重を算出し、差荷重が予め設定された閾値を超えた場合に鋼帯の進行方向後端部に多重折れ変形が発生したと判定し、引き続き、多重折れ変形を最終スタンドの出側から熱間圧延ライン上でトラッキングして、多重折れ変形が上ロールの中心までの距離２〜10ｍの範囲内に到達した時に上ロールを150〜250mm上昇させる熱延鋼帯の上ロール疵防止方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱間圧延ラインの巻取り機の入側に設置されるピンチロールの上ロールに、鋼帯の多重折れ変形に起因する多重折れ疵が発生するのを防止でき、ひいてはその多重折れ疵によって鋼帯の上面に上ロール疵が発生するのを防止できるので、産業上格段の効果（鋼帯の歩留り向上、鋼帯の生産性向上等）を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】熱間圧延ラインの仕上げ圧延機を鋼帯の後端部が通り抜ける例を模式的に示す側面図である。
【図２】図３中の仕上げ圧延機を鋼帯の後端部が通過する例を拡大して模式的に示す平面図である。
【図３】熱間圧延ラインを構成する仕上げ圧延機、ピンチロール、巻取り機の配置の例を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、熱間圧延ラインの仕上げ圧延機を鋼帯の進行方向後端部が通り抜けた後の例を模式的に示す側面図であり、矢印Ａは鋼帯１の進行方向を示す。なお、図１では仕上げ圧延機２を簡略化して３スタンドとして示し、入側の最初のロールスタンドを第１スタンド2a、出側の最終のロールスタンドを最終スタンド2bとする。
図１中の最終スタンド2bが鋼帯１の進行方向後端部に圧下を加える直前の例を模式的に平面図として図２に示す。
【００１９】
鋼帯１の進行方向後端部が最終スタンド2bとその上流のロールスタンドとの間を進行する時は、最終スタンド2bのみが鋼帯１を拘束し、その他のロールスタンドは鋼帯１を拘束しない。したがって鋼帯１の進行方向後端部は、進行方向の左右いずれか片方に変位して進行しやすくなる。その変位が大きくなると幅方向片側がサイドガイド６に接触して、上側に反るように絞られる。この時、鋼帯１の進行方向後端部の他方の側はサイドガイト６に接触しないので、反りは発生しない。また、鋼帯１の下側には搬送ローラ（図示せず）が配置されているので、反りは鋼帯１の上側に発生する。
【００２０】
そして、上側に反るように絞られた部位が仕上げ圧延機２の最終スタンド2bを通過する時に圧下を受けて押し潰され、多重折れ変形５が鋼帯１の上面に発生する。その多重折れ変形５は、鋼帯１の幅方向片側のみに発生し、他方の側には発生しない。したがって、反りが生じた部位が仕上げ圧延機２の最終スタンド2bを通過する時に、最終スタンド2bのワークロールに作用する荷重は、鋼帯１の幅方向片側（すなわち反りが発生した側）のみで大幅に増加する。
そこで、最終スタンド2bのワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を測定するための測定装置（合計２個）を配設して、夫々の荷重を測定する。得られた測定値は演算装置へ伝送される。
演算装置は、測定装置で得られた測定値を用いて差荷重を算出する。差荷重は、２個の測定装置で得られた測定値の差である。そして、差荷重と予め設定された閾値とを比較して、差荷重が閾値を超えた場合に、多重折れ変形５が鋼帯１に発生したと判定する。
【００２１】
演算装置は、引き続き、多重折れ変形５を仕上げ圧延機２の最終スタンド2b出側からトラッキングして、ピンチロール３（具体的には上ロール3aの中心）と多重折れ変形５との距離を計測し、多重折れ変形５が上ロール3aの中心から２〜10ｍの範囲内に到達した時に上ロール3aを上昇させるための信号を発信する。ここで、多重折れ変形５が上ロール3aの中心から２ｍ未満に近づいてから上ロール3aを上昇させると、上ロール3aの上昇開始が遅れて、多重折れ変形５と上ロール3aが接触する惧れがある。また、多重折れ変形５が上ロール3aの中心から10ｍ超えの遠方にある時に上ロール3aを上昇させると、鋼帯１の巻取りが10ｍを超える長さにわたって不安定になり、鋼帯１を巻取ったコイルの搬送や次工程の操業に支障を来たす。
【００２２】
ピンチロール３の上ロール3aには昇降装置が配設されており、演算装置から信号を受けて上ロール3aを150〜250mm上昇させる。上ロール3aの上昇量が150mm未満では、多重折れ変形５と上ロール3aが接触する惧れがある。また、上ロール3aを250mm上昇させることによって、多重折れ変形５と上ロール3aの接触を十分に防止できるので、250mmを超える上昇量を設定する必要はない。
【００２３】
このようにして、鋼帯１の進行方向後端部の多重折れ変形５に起因して上ロール3aに多重折れ疵が発生するのを防止することができる。
そして多重折れ変形５が発生した鋼帯１の巻取りが終了した後、上ロール3aを下降させて、次の鋼帯１の巻取りを行なう。この時、ピンチロール３の上ロール3aに多重折れ疵は発生していないので、多重折れ疵が鋼帯１の上面に転写されて上ロール疵が発生するのを防止できる。
【実施例】
【００２４】
本発明を適用して、熱間圧延ラインの操業を行なった。その操業について説明する。
仕上げ圧延機の最終スタンドにて、ワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を夫々測定し、さらに差荷重を算出して閾値と比較した。なお、閾値は鋼帯の寸法に応じて、定常の操業における荷重の２倍の値とした。そして、差荷重が閾値を超えた時に多重折れ変形が発生したと判定した。引き続き、その多重折れ変形をトラッキングし、多重折れ変形がピンチロールの上ロールの中心から２ｍの位置に到達した時に上ロールの上昇を開始して、200mm上昇させた。なお、差荷重が閾値を超えなかった鋼帯については、鋼帯の全長にわたって上ロールを上昇させずに操業した。この操業を発明例とする。
【００２５】
これに対して従来は、ワークロールの軸方向両端部に作用する荷重を測定せず、したがって差荷重の算出およびピンチロールの上ロールの上昇も行なわずに操業していた。この操業を従来例とする。
従来例の操業では、鋼帯の上面に上ロール疵が発生すると、操業を停止して上ロールの手入れを行なっていた。その手入れに要した時間を求めるために操業実績を解析すると、１ケ月あたり平均29.6分であった。
一方で、発明例の操業を１ケ月間行なったところ、鋼帯の上面に上ロール疵は発生せず、したがってピンチロールの上ロールの手入れも発生しなかった。つまり、発明例の操業にて上ロールの手入れに要した時間は１ケ月あたり０分であった。
【符号の説明】
【００２６】
１  鋼帯
２  仕上げ圧延機
2a  第１スタンド
2b  最終スタンド
３  ピンチロール
3a  上ロール
3b  下ロール
４  巻取り機
５  多重折れ変形
６  サイドガイド
【図１】
2017192944.tif 000003
【図２】
2017192944.tif 000004
【図３】
2017192944.tif 000005