(57)【要約】【課題】圧延スタンドを増設することなく、圧延油の潤滑性を損なわずにモトリングが発生することを抑制可能な冷間圧延装置及び鋼板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態である冷間圧延装置は、鋼板Ｓの表面側から鋼板Ｓの表面側に位置するワークロール１ａの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する上ロール冷却用スプレー４ａと、鋼板Ｓの裏面側から鋼板Ｓの裏面側に位置するワークロール１ｂの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する下ロール冷却用スプレー４ｂと、ワークロール１ａの周面から鋼板Ｓの表面に垂れる冷却用クーラントに対してエアを吹き付けることによって冷却用クーラントが鋼板Ｓの表面に滞留することを抑制する液垂れ防止装置１０と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を冷間圧延する一対のワークロールを有する複数の圧延スタンドを備え、
前記複数の圧延スタンドのうち、少なくとも最下流側の圧延スタンドには、
前記鋼板の表面側から前記鋼板の表面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する上ロール冷却用スプレーと、
前記鋼板の裏面側から前記鋼板の裏面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する下ロール冷却用スプレーと、
前記ワークロールの周面から前記鋼板の表面に垂れる前記冷却用クーラントに対してエアを吹き付けることによって前記冷却用クーラントが前記鋼板の表面に滞留することを抑制する液垂れ防止装置と、
が設けられていることを特徴とする冷間圧延装置。
【請求項２】
前記上ロール冷却用スプレーから噴射される冷却用クーラントの流量は、前記下ロール冷却用スプレーから噴射される冷却用クーラントの流量より少なくなるように調整されていることを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延装置。
【請求項３】
一対のワークロールを有する複数の圧延スタンドで鋼板を冷間圧延することによって鋼板を製造する鋼板の製造方法であって、
複数の圧延スタンドのうち、少なくとも最下流側の圧延スタンドにおいて、鋼板の表面側から鋼板の表面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射し、鋼板の裏面側から鋼板の裏面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射し、前記ワークロールの周面から前記鋼板の表面に垂れる前記冷却用クーラントに対してエアを吹き付けて除去するステップを含むことを特徴とする鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面外観の優れた缶用鋼板を製造するための冷間圧延装置及び鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品や飲料用途の缶用鋼板においては、薄肉化や高強度化のみならず、優れた表面外観に対するユーザの要求が厳しくなっている。優れた表面外観を有する缶用鋼板を製造するためには、缶用鋼板の製造プロセスにおいて、冷間圧延時に生じたモトリング等の表面外観不良を最終製品になるまでの間に解消する必要がある。ここで、モトリングとは、冷間圧延後の鋼板表面に生じる白や黒の斑点状の表面外観不良のことを意味し、主として視覚化され得る大きさのオイルピットがまだらに分布するために生じるものである。
【０００３】
調質圧延には、調質圧延油を使用する湿式調質圧延と乾式調質圧延とがあるが、調質圧延油を用いた湿式調質圧延時は、調質圧延油を介した状態でワークロールの表面粗さが鋼板表面に転写されるために、調質圧延油を用いない乾式調質圧延時と比較して、鋼板表面へのワークロールの粗度転写度が低くなる。このため、湿式調質圧延時には、冷間圧延時に生じたモトリングが、乾式調質圧延時よりも残りやすく、表面外観に悪影響を及ぼす。一方、モトリングの改善等の表面外観改善以外に、硬度調整等の目的で高圧下の調質圧延が要求される場合も増えており、湿式調質圧延時においても優れた表面外観を有する鋼板を製造する方法の開発が望まれている。
【０００４】
これに関し、例えば特許文献１には、冷間圧延工程と調質圧延工程とを含む高光沢冷延鋼板の製造方法、すなわち、モトリング等の表面外観不良のない良好な外観の鋼板を製造する方法が開示されている。特許文献１記載の方法では、調質圧延工程の圧延スタンド数を３スタンド以上とし、最初の圧延スタンドで用いるワークロールをダルロールとし、且つ、少なくとも鋼板が最後に圧延される圧延スタンドを含む隣り合う２以上の圧延スタンドに用いるワークロールをブライトロールとしている。すなわち、特許文献１記載の方法では、ダルロールのダル目によって鋼板表面のオイルピットを潰し、オイルピット部分の表面粗さを周囲とほぼ同等とすることによって、調質圧延工程でモトリング解消を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の方法によれば、確かにモトリングが改善する方向になるものの、所望の製品粗さを確保するための第２スタンド以降の圧延スタンドのブライトロールによる調質圧延が、圧延スタンドが１つだけでは、第１スタンドで鋼板表面に付与されたダル目を十分に平滑化することができない。このため、特許文献１記載の技術によれば、ブライトロールによる調質圧延を行う圧延スタンドを第２スタンド以降に２つ以上設けなければならなくなり、通常よりも余計にワークロールを用意する必要がある。結果、ロール研削費の増加や通過スタンドの増加に伴うロール疵の発生等の多くのデメリットが発生する。
【０００７】
なお、圧延油のエマルション粒径が大きくなるほどオイルピットの大きさも大きくなるという傾向があるので、モトリングの抑制には、冷間圧延時の圧延油のエマルション粒径を可能な範囲で小さくする方法を用いることが考えられる。具体的には、乳化剤を増量することによって圧延油のエマルション粒径を小さくする化学的方法や、圧延油を貯留するタンク内で圧延油を攪拌したり、圧延油を供給するポンプやノズルによって圧延油を剪断したりすることにより圧延油のエマルション粒径を小さくする機械的方法を用いることが考えられる。しかしながら、一般に、圧延油のエマルション粒径を小さくすると潤滑性が低下するために、この方法ではモトリングの抑制と潤滑性の向上とを両立させることが困難である。また、同じエマルション粒径の圧延油でもモトリングの発生にはばらつきがあることもわかっており、圧延油のエマルション粒径の調整でのモトリング解消には限界がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧延スタンドを増設することなく、圧延油の潤滑性を損なわずにモトリングが発生することを抑制可能な冷間圧延装置及び鋼板の製造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】
【０００９】
本発明に係る冷間圧延装置は、鋼板を冷間圧延する一対のワークロールを有する複数の圧延スタンドを備え、前記複数の圧延スタンドのうち、少なくとも最下流側の圧延スタンドには、前記鋼板の表面側から前記鋼板の表面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する上ロール冷却用スプレーと、前記鋼板の裏面側から前記鋼板の裏面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射する下ロール冷却用スプレーと、前記ワークロールの周面から前記鋼板の表面に垂れる前記冷却用クーラントに対してエアを吹き付けることによって前記冷却用クーラントが前記鋼板の表面に滞留することを抑制する液垂れ防止装置と、が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
なお、上ロール冷却用スプレーから噴射される冷却用クーラントの流量は、下ロール冷却用スプレーから噴射される冷却用クーラントの流量より少なくなるように調整されていることが望ましい。
【００１１】
本発明に係る鋼板の製造方法は、一対のワークロールを有する複数の圧延スタンドで鋼板を冷間圧延することによって鋼板を製造する鋼板の製造方法であって、複数の圧延スタンドのうち、少なくとも最下流側の圧延スタンドにおいて、鋼板の表面側から鋼板の表面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射し、鋼板の裏面側から鋼板の裏面側に位置するワークロールの周面に向けて冷却用クーラントを噴射し、前記ワークロールの周面から前記鋼板の表面に垂れる前記冷却用クーラントに対してエアを吹き付けて除去するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る冷間圧延装置及び鋼板の製造方法によれば、圧延スタンドを増設することなく、圧延油の潤滑性を損なわずにモトリングが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、冷間圧延後の缶用鋼板の表面側及び裏面側のモトリング指数を示す図である。
【図２】図２は、冷間圧延後の缶用鋼板の表面側及び裏面側の顕微鏡写真を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である冷間圧延装置の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、図３に示す液垂れ防止装置の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、従来の冷間圧延装置及び本発明の一実施形態である冷間圧延装置による効果を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の発明者らは、冷間圧延後の缶用鋼板について表面側及び裏面側におけるモトリングの発生程度（モトリング指数）を調査した所、図１に示すように、裏面側よりも表面側の方がモトリングの発生程度が悪い、すなわちモトリングが多く発生していることを確認した。ここで、表面側とは、地面に水平方向に圧延した際の上面側のことを示し、裏面側とは、地面に水平方向に圧延した際の下面側のことを示す。冷間圧延には、エマルション粒径１２μｍ（コールターカウンターによる平均粒径実測値）、濃度２〜３％のエマルション圧延油を用いた。なお、モトリング指数は、モトリングがほとんどないものを０、モトリングが極めて劣るものを５とする目視判定であり、モトリング指数２は、問題にならない良好なレベルである。また、本発明の発明者らは、冷間圧延後の缶用鋼板の表面側及び裏面側を顕微鏡観察した所、図２（ａ），（ｂ）に示すように、裏面側よりも表面側の方がオイルピットの大きさが大きいことを確認した。
【００１５】
そして、本発明の発明者らは、鋭意研究を重ねてきた結果、この原因は、冷間圧延時にワークロールやバックアップロールの周面に向けて噴射している冷却用クーラントが鋼板表面側に滴下し、ロールバイト部において鋼板裏面側よりも過剰な液溜まりが生じ、この液溜まり部分で鋼板裏面側よりも圧延油のエマルション粒径が大きくなるためであると推定した。ここで、冷却用クーラントとは、圧延時の加工熱によるワークロールの温度上昇を抑制するために噴射される冷却媒体のことを意味する。
【００１６】
そこで、本発明の発明者らは、鋼板の表面側に液溜まりが発生することを抑制することによって鋼板の表面側のモトリング指数を裏面側程度に抑制することにより、圧延油の潤滑性を損なうことなくモトリングが発生することを抑制できると考えた。以下、図３から図５を参照して、この考えに基づいて想到された、本発明の一実施形態である冷間圧延装置について詳細に説明する。
【００１７】
図３は、本発明の一実施形態である冷間圧延装置の構成を示す模式図である。図４は、図３に示す液垂れ防止装置１０の構成を示す模式図である。図３に示すように、本発明の一実施形態である冷間圧延装置は、鋼板Ｓを冷間圧延することによって鋼板Ｓがコイル状に巻き取られた冷間圧延コイル（以下、コイルと略記）Ｃを製造する装置である。この製造装置は、鋼板Ｓを圧延する一対のワークロール１ａ，１ｂと、一対のワークロール１ａ，１ｂを支持する一対のバックアップロール２ａ，２ｂと、を有する圧延スタンドを鋼板Ｓの搬送方向に沿って複数備えている。また、各圧延スタンドには、一対のワークロール１ａ，１ｂのロールバイト部付近に圧延油を噴射する潤滑用スプレー３ａ，３ｂと、一対のワークロール１ａ，１ｂ及び一対のバックアップロール２ａ，２ｂの周面に冷却用クーラントを噴射する冷却用スプレー４ａ，４ｂと、が配設されている。
【００１８】
そして、本実施形態では、少なくとも鋼板Ｓの搬送方向最下流側の圧延スタンド（以下、最終スタンドＳＴ）には、鋼板Ｓの表面側に冷却用クーラントの液溜まりが発生することを抑制するための液垂れ防止装置１０が設けられている。この液垂れ防止装置１０は、ヘッダ１０ａと、ノズル１０ｂと、を備え、鋼板Ｓの表面側に位置するワークロール１ａの鋼板Ｓの搬送方向上流側に配置されている。ヘッダ１０ａは、円筒状部材によって構成され、図示しないエア供給源から供給されたエアＡが内部を流通している。ノズル１０ｂは、ヘッダ１０ａの長さ方向に沿って所定間隔で配置され、ワークロール１ａの周面に対向配置されたエア噴出口を備えている。この液垂れ防止装置１０は、ノズル１０ｂを介してヘッダ１０ａ内を流通するエアＡをワークロール１ａの周面から鋼板Ｓの表面に垂れる冷却用クーラントに向けて噴出することによって、鋼板Ｓの表面側に冷却用クーラントの液溜まりが発生することを抑制する。なお、エアＡの圧力は０．４〜０．８ＭＰａ程度とするとよい。また、ノズル１０ｂは、ヘッダ１０ａの中心位置を中心としてハの字状にエアＡを噴出することが望ましい。これにより、冷却用クーラントを鋼板Ｓの幅方向端部側に逃し、液溜まりが発生することを抑制できる。
【００１９】
図５（ａ），（ｂ）は、従来の冷間圧延装置及び本発明の一実施形態である冷間圧延装置による効果を説明するための模式図である。図５（ａ）に示すように、従来の冷間圧延装置では、冷間圧延時にワークロール１ａやバックアップロール２ａに向けて噴射している冷却用クーラントＷが鋼板Ｓ表面に滴下し、ロールバイト部において鋼板Ｓの裏面側よりも過剰な液溜まりＲが生じ、この液溜まりＲ部分で裏面側よりも圧延油のエマルション粒径が大きくなる。このため、特に鋼板Ｓの表面側においてモトリングが発生していた。
【００２０】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態である冷間圧延装置では、最終スタンドＳＴに液垂れ防止装置１０を配設し、液垂れ防止装置１０のノズル１０ｂを介してヘッダ１０ａ内を流通するエアＡをワークロール１ａの周面から鋼板Ｓの表面に垂れる冷却用クーラントに向けて噴出している。これにより、冷間圧延時にワークロール１ａやバックアップロール２ａに向けて噴射している冷却用クーラントＷが鋼板Ｓ表面に滴下し、ロールバイト部に過剰な液溜まりＲが生じることが抑制される。この結果、鋼板Ｓの表面側で圧延油のエマルション粒径が大きくなることが抑制され、特に鋼板Ｓの表面側でモトリングが発生することを抑制できる。
【００２１】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。例えば、本実施形態では、最終スタンドＳＴにのみ液垂れ防止装置１０を設けたが、最終スタンドＳＴ以外の圧延スタンドに液垂れ防止装置１０を設けてもよい。また、鋼板表面側の冷却用スプレー４ａから噴射される冷却用クーラントの流量を鋼板裏面側の冷却用スプレー４ｂから噴射される冷却用クーラントの流量の８０％程度とすることによって、鋼板表面側に冷却用クーラントの液溜まりが発生することをより抑制するようにしてもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１ａ，１ｂ  ワークロール
２ａ，２ｂ  バックアップロール
３ａ，３ｂ  潤滑用スプレー
４ａ，４ｂ  冷却用スプレー
１０  液垂れ防止装置
１０ａ  ヘッダ
１０ｂ  ノズル
Ａ  エア
Ｃ  冷間圧延コイル
Ｓ  鋼板
ＳＴ  最終スタンド
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017006960.tif 000006
【図２】
2017006960.tif 000007