(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートスクラッチが発生しやすいスタンドをあらかじめ指定し、前記指定スタンドにおいて圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で板冷却（水冷）を行いながら、次のステップにより圧延を行う冷間タンデム圧延機における圧延方法。
（イ）スタンド出側板温度、圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、スタンド入・出側張力、板冷却水温度、および板冷却水供給量をそれぞれ検出する第１ステップ
（ロ）前記スタンド出側板温度、スタンド出側板厚、スタンド出側板速度、板冷却水温度、および板冷却水供給量の検出値から、板温度を複数回にわたり推定し、推定された当該板温度データに基づき、圧延状態におけるロールバイト出口板温度Ｔｆを推定する第２ステップ
（ハ）前記ロールバイト出口推定板温度Ｔｆがあらかじめ設定したヒートスクラッチ制御目標温度ＴＬを超える場合に、第１ステップの圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、およびスタンド入・出側張力の検出値から圧延材の摩擦係数および変形抵抗を求める第３ステップ
（ニ）第１ステップの検出値、並びに、第３ステップで求めた摩擦係数および変形抵抗により圧延状態におけるロールバイト内の板温度上昇ＴＥ′と、圧下率を変更した場合のロールバイト内板温度上昇Ｔｍ′を求め、ＴＬ−Ｔｆ≧Ｔｍ′−ＴＥ′となる圧下率を求める第４ステップ
（ホ）第４ステップで求めた圧下率を目標値として圧下率を制御する第５ステップ
【請求項２】
ヒートスクラッチが発生しやすいスタンドをあらかじめ指定し、前記指定スタンドにおいて圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で板冷却（水冷）を行いながら、次のステップにより圧延を行う冷間タンデム圧延機における圧延方法。
（イ）スタンド入側板温度、スタンド出側板温度、圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、スタンド入・出側張力、板冷却水温度、および板冷却水供給量をそれぞれ検出する第１ステップ
（ロ）前記出側板温度、スタンド出側板速度、スタンド出側板厚、板冷却水温度、および板冷却水供給量の検出値から、板温度を複数回にわたり推定し、推定された当該板温度データに基づき、圧延状態におけるロールバイト出口板温度Ｔｆを求め、Ｔｆから前記スタンド入側板温度を差し引いて圧延状態でのロールバイトにおける上昇温度ΔＴｆを求める第２ステップ
（ハ）前記ロールバイトにおける推定上昇温度ΔＴｆがあらかじめ設定したヒートスクラッチ制御目標温度ΔＴＬを超える場合に、第１ステップの圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、およびスタンド入・出側張力の検出値から圧延材の摩擦係数および変形抵抗を求める第３ステップ
（ニ）第１ステップの検出値、並びに、第３ステップで求めた摩擦係数および変形抵抗により圧延状態におけるロールバイト内の板温度上昇ＴＥ′と、圧下率を変更した場合の板温度上昇Ｔｍ′を求め、ΔＴＬ−ΔＴｆ≧Ｔｍ′−ＴＥ′となる圧下率を求める第４ステップ
（ホ）第４ステップで求めた圧下率を目標値として圧下率を制御する第５ステップ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の冷間圧延機を有する冷間タンデム圧延機において、生産性を阻害せずにヒートスクラッチの発生を防止する圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間タンデム圧延機では、ワークロール速度または圧下率の増大により、ヒートスクラッチが発生することがある。ヒートスクラッチとは、ロールバイト内のロールと圧延材との界面温度が上昇し、ロールバイト内で油膜が破断した結果、ワークロールと圧延材との金属接触により発生した焼付ききずのことである。
【０００３】
ヒートスクラッチが発生すると製品の表面欠陥が生じるので、製品歩留りが低下するばかりか、ヒートスクラッチの生じたスタンドのワークロール組替えが必要なため、生産性が著しく低下するという問題があった。
【０００４】
ヒートスクラッチの発生の有無は、圧延中のロールバイト内の界面上昇温度で予測することができる。実操業では、鋼種によって圧延スケジュールは異なるが、同一鋼種ではほぼ同じ圧延条件（以下、冷却条件も含む）で圧延されるので、界面上昇温度はスタンド出側の板温度で代用することができる。したがって、圧延機出側の板温度を検出して、その値を基に板温度が適正値以下になるように制御が行われている。
【０００５】
スタンド出側の板温度をロールバイト内温度と見なして制御する上記の方法は、ほぼ同じ圧延条件（速度、クーラントなど一定）の場合では、有効である。例えば、圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で冷却が行われてない場合（空冷）では大きな問題はない。また、図２のｉスタンドの場合、上下ワークロールはロール冷却装置３０によって冷却されているが、その冷却水は水切り装置３２によって板Ｓには当たらないようにされている。したがって、温度検出器３４の測定値にはロール冷却の影響はないので、従来技術によりｉスタンドのヒートスクラッチを防止できる。
【０００６】
しかし、圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で冷却が行われている場合（水冷）では大きな問題となる。例えば、図２の（ｉ−１）スタンドの場合、板Ｓは圧延機出側で板冷却装置２０によって冷却され表面に冷却水が残る。残った冷却水は水切り兼張力検出装置２２で水切りが行われ、そののち温度検出器２４でその温度が測定される。したがって、温度検出器２４に及ぼす板冷却装置２０の影響は大きい。冷却水の量が同じでも、冷却水の温度の影響が出る。水温は夏場で約２０℃、冬場で約５℃程度となり、夏と冬では経験的に従来技術の制御のヒートスクラッチ制御目標温度ＴL を水温に応じてテーブルで持たせる必要があった。また、このヒートスクラッチ制御目標温度ＴL は実験で確認する必要があるので、その設定が問題であった。また、大幅に板冷却装置２０の水量を変化させた場合には水量の影響も無視できなくなるという問題があった。使用する潤滑油によっては板表面温度（最高温度）で制御するよりも、界面上昇温度（圧延機入出側の板の温度差）で制御した方が精度があがる場合がある。
【０００７】
ヒートスクラッチ防止に関しては、例えば特開平５−９８２８３号公報に開示されているように耐焼付き性に優れた圧延潤滑油を使用する方法や、特開昭５６−１１１５０５号公報に開示されているようにクーラント量を制御して板やワークロールの温度を低下させる方法や、特開平６−６３６２４号公報に開示されているようにワークロール速度を低減する方法などがある。いずれの方法も、ロールバイト内のワークロールと圧延材との界面温度の上昇を防止するか、またはロールバイト内の界面温度が上昇しても油膜破断が生じないようにするかの方法に関する。しかし、耐焼付き性に優れた圧延潤滑油の使用はコストアップの可能性があり、クーラント量の制御による板およびロール温度制御は、効果はあるが、その応答性に若干の問題があり、ワークロール速度の低下は生産性が低下するという問題がある。
【０００８】
生産性の低下および製造コストの上昇を招かずにヒートスクラッチを防止する方法として、特開昭６０−４９８０２号公報には、圧下スケジュールや張力を変更することが開示されているものの、ヒートスクラッチの発生をあらかじめ予測すること、その制御量を求める方法に関しては明らかでない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような生産性の低下および製造コストの上昇を招くことなくヒートスクラッチを防止する方法として、張力を変更する場合、当然ながら高い値にすれば圧延荷重が減少し、ヒートスクラッチを防止する効果が得られるものの、張力を高くすると板破断が生じることがあり、圧延状況を見ながら徐々に張力を高くするとその応答性が悪くなり、ヒートスクラッチが発生したり、板厚精度が悪くなるという問題がある。さらに、スタンド出側の板温度を検出し、その温度に基づいて張力を制御する場合、ヒートスクラッチが発生する温度以上になった場合に制御が行われるので、一時的にヒートスクラッチが生じてしまう危険性がある。
【００１０】
この発明は、生産性を阻害せずにヒートスクラッチの発生を防止する、冷間タンデム圧延機における圧延方法を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、次のとおりである。
１）スタンド出側の板温度、板厚、および板速度、ならびにスタンド出側から板表面温度を検出する温度検出器までの間に設置された板冷却装置の冷却水の温度および流量の検出値を基にロールバイト出口板温度を推定し、この値に基づいて圧下率を制御する
２）スタンド入・出側板温度、スタンド出側の板厚および板速度の検出値、またはこれら検出値ならびにスタンド出側から板表面温度を検出する温度検出器までの間に設置された板冷却装置の冷却水の温度および流量の検出値を基に圧延状態でのロールバイトにおける上昇温度を推定し、この値に基づいて圧下率を
制御する
【００１２】
この発明は上記要旨に基づくものであって、第１の発明の冷間タンデム圧延機における圧延方法は、ヒートスクラッチが発生しやすいスタンドをあらかじめ指定し、前記指定スタンドにおいて圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で板冷却（水冷）を行いながら、次のステップにより圧延を行う。
（イ）スタンド出側板温度、圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、スタンド入・出側張力、板冷却水温度、および板冷却水供給量をそれぞれ検出する第１ステップ
（ロ）前記スタンド出側板温度、スタンド出側板厚、スタンド出側板速度、板冷却水温度、および板冷却水供給量の検出値から、板温度を複数回にわたり推定し、推定された当該板温度データに基づき、圧延状態におけるロールバイト出口板温度Ｔｆを推定する第２ステップ
（ハ）前記ロールバイト出口推定板温度Ｔｆがあらかじめ設定したヒートスクラッチ制御目標温度ＴＬを超える場合に、第１ステップの圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、およびスタンド入・出側張力の検出値から圧延材の摩擦係数および変形抵抗を求める第３ステップ
（ニ）第１ステップの検出値、並びに、第３ステップで求めた摩擦係数および変形抵抗により圧延状態におけるロールバイト内の板温度上昇ＴＥ′と、圧下率を変更した場合のロールバイト内板温度上昇Ｔｍ′を求め、ＴＬ−Ｔｆ≧Ｔｍ′−ＴＥ′となる圧下率を求める第４ステップ
（ホ）第４ステップで求めた圧下率を目標値として圧下率を制御する第５ステップ
【００１４】
第２の発明の冷間タンデム圧延機における圧延方法は、ヒートスクラッチが発生しやすいスタンドをあらかじめ指定し、前記指定スタンドにおいて圧延機ロールバイト出側から板温度検出器の間で板冷却（水冷）を行いながら、次のステップにより圧延を行う。
（イ）スタンド入側板温度、スタンド出側板温度、圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、スタンド入・出側張力、板冷却水温度、および板冷却水供給量をそれぞれ検出する第１ステップ
（ロ）前記スタンド出側板温度、スタンド出側板速度、スタンド出側板厚、板冷却水温度、および板冷却水供給量の検出値から、板温度を複数回にわたり推定し、推定された当該板温度データに基づき、圧延状態におけるロールバイト出口板温度Ｔｆを求め、Ｔｆから前記スタンド入側板温度を差し引いて圧延状態でのロールバイトにおける上昇温度ΔＴｆを求める第２ステップ
（ハ）前記ロールバイトにおける推定上昇温度ΔＴｆがあらかじめ設定したヒートスクラッチ制御目標温度ΔＴＬを超える場合に、第１ステップの圧延荷重、ワークロール速度、スタンド出側板速度、スタンド入・出側板厚、およびスタンド入・出側張力の検出値から圧延材の摩擦係数および変形抵抗を求める第３ステップ
（ニ）第１ステップの検出値、並びに、第３ステップで求めた摩擦係数および変形抵抗により圧延状態におけるロールバイト内の板温度上昇ＴＥ′と、圧下率を変更した場合の板温度上昇Ｔｍ′を求め、ΔＴＬ−ΔＴｆ≧Ｔｍ′−ＴＥ′となる圧下率を求める第４ステップ
（ホ）第４ステップで求めた圧下率を目標値として圧下率を制御する第５ステップ
【００１５】
これらの発明では、スタンド出側板厚、圧延荷重、その他の検出値、またはこれら検出値ならびに圧延機出側から板表面温度を検出する温度検出器までの間に設置された板冷却装置の冷却水の温度および流量の検出値に基づいて摩擦係数および変形抵抗を求める。そして、これらの値によりロールバイト出口温度、またはロールバイト内における上昇温度を求め、これらがヒートスクラッチ制御目標温度を超えないように圧下率を制御する。したがって、ロールバイト内温度をヒートスクラッチが発生しない温度以下に維持することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の圧延方法が実施される冷間タンデム圧延機の例を示している。冷間タンデム圧延機のスタンド数は通常２〜８であり、図１では５スタンドを示したが、スタンド数はこれに限定されるものではない。スタンド１〜５は、ワークロール１１、中間ロール１３およびバックアップロール１５からそれぞれ構成されている。ヒートスクラッチの発生しやすいスタンドは、各スタンドの圧下率、板厚、圧延荷重、張力、圧延材料、潤滑の条件等によって変わる。通常、圧延荷重やワークロール速度が大きくなる後段のスタンドで、ヒートスクラッチが発生しやすい傾向にある。図１の冷間タンデム圧延機では、最終スタンド５が軽圧下ダル圧延のため、第４スタンド４でヒートスクラッチが多発する状況にある。後段のスタンド以外のスタンドで、ヒートスクラッチが発生する可能性がある場合、それらのスタンドについてこの発明を適用することができる。なお、各スタンドの入側に、潤滑油供給装置２６が配置されている。最終スタンド５は、ワークロール冷却装置３０およびロール冷却用水切り装置３２を備えている。
【００１７】
図１において、第４スタンド４の圧延機入側および出側には温度検出器２４が水切り兼張力検出装置２２の後に設けられており、圧延中の板Ｓの板温度Ｔが一定周期で検出されている。温度検出器２４は非接触型のものが好ましく、例えば放射温度計などが用いられる。第４スタンド４の圧延荷重Ｐは、ロードセル（図示せず）によって検出される。圧延機入側、出側の張力（単位面積当たりの力）σb 、σf は、全張力を板断面積（板厚・板幅）で割って求められる。全張力は、圧延機入側、出側に設けられた水切り兼張力検出装置２２のロードセル（図示せず）によって検出する。第４スタンド４の入側および出側には板厚測定装置１７、例えばＸ線式板厚計が、また、第４スタンド４および第３スタンド３の出側には板速度計（図示せず）、例えばレーザー式板速度計が設けられている。これら測定器によって、第４スタンド４の入側および出側板厚Ｈ、ｈならびに入側および出側板速度ＶI 、ＶO がそれぞれ検出される。第４スタンド４のワークロール速度ＶR は、ワークロール１１を駆動するモーターの回転数を回転数検出装置（図示せず）により検出し、検出されたモーターの回転数とワークロール径Ｄとギア比を用いて演算することによって求められる。また、第４スタンド入側および出側において板Ｓは板冷却装置２０によって冷却されている。
【００１８】
上記冷間タンデム圧延機において、ワークロール径Ｄ、ロール駆動系ギア比、板幅Ｗ、素材板厚（ＨS ：第１スタンド１の入側板厚）、および素材の単純引張時の降伏応力σy は既知であり、あらかじめ演算機（図示せず）に入力しておくことができる。なお、この発明の圧延荷重とは、材料の塑性変形に要する荷重のことであり、スタンドにベンダー等の形状制御装置がある場合にはそれらの力を検出して、前述したロードセルで得られた荷重からベンダー等の力を除外した荷重のことを意味する。
【００１９】
つぎに、板温度の推定方法について説明する。圧延機出側に設けられた板温度検出器２４により、圧延機出側の板温度は一定周期τ（例えば５s ）で検出され、圧延機ロールバイト出口の板温度ＴO を推定する。
【００２０】
一般に水冷が行われている場合の板温度ＴS は式（１）で与えられる。
【数１】
0004309500.tif 000002
したがって、ロールバイト出口の温度ＴO は、式（１）を整理することによって式（２）で表わされる。
【数２】
0004309500.tif 000003
ここで、Ｔw ：板冷却装置の冷却水温度
ＴS ：板温度検出位置での板温度
ＶO ：圧延機出側の板速度
ｈ  ：圧延機出側の板厚
ρS ：板の密度
ＣS ：板の比熱
ｈS ：板の熱伝達率
ｔ1 ：板冷却装置から水切り装置までの距離を板が通過する時間
（ｔ1 ＝Ｌ1 ／ＶO ）
Ｌ1 ：板冷却装置から水切り装置までの距離
である。板の熱伝達率ｈS は実験を行って、冷却水量（単位時間単位面積当たりの冷却水供給量）との関係をあらかじめモデル化する必要がある。式（３）は、所要のパラメーターを含む熱伝達率モデル式の一般形を示している。
【数３】
0004309500.tif 000004
Ｑw ：冷却水の供給量、
Ｗ  ：板幅
【００２１】
なお、空冷の場合、空冷時間が約０．５秒以内（圧延速度約５００m/min 以上）では、空冷による温度変化は無視できる。したがって、前段スタンドの出側板温度は、そのまま板温度検出位置の板温度とみなすことができる。
【００２２】
上記温度データに基づいて定常状態でのロールバイト出口板温度を推定する。例えば、圧下の制御周期（ヒートスクラッチ防止をするための圧下の制御周期）を１分と設定し、過去１分間の板温度のデータ（この場合１２個、ただし、圧下条件は一定であるもののデータ）を用いて、最終的には一定値に漸近する漸近曲線を表す関数に代入し、重回帰を行うことによってその関数の定数を決定し、その漸近値を定常状態におけるロールバイト出口の板温度の推定値Ｔf とする。このような最終的には一定値に近づく漸近曲線を表す関数としては例えば、ａ・tan ｈ（ｃＸ）やａ＋ｂ（１−ｅ-cx ）等がある。この関数で、ａ，ｂ，ｃは定数であり、最終的にはそれぞれａおよびａ＋ｂに漸近する。したがって、このような関数に測定した温度データを代入し、それぞれの漸近値ａあるいはａ＋ｂを求め、これを定常状態の板温度の推定値Ｔf とする。
【００２３】
また、このような方法の他に、例えば圧下の制御周期（ヒートスクラッチを防止するための圧下の制御周期）を例えば３０秒と設定し、この制御周期である３０秒間に得られた６個の温度データを直線回帰し、次の圧下の制御タイミング（次の圧下制御時期）となる３０秒後の板温度を推定して板温度の推定値Ｔf としてもよい。
【００２４】
つぎに、ヒートスクラッチ制御温度の設定について説明する。あらかじめワークロール速度や圧下率や圧延潤滑条件等を変えた実験によって、ヒートスクラッチが発生する最低のロールバイト出口板温度を求め、これを限界温度ＴLim とする。この限界温度を、ヒートスクラッチ制御目標温度ＴL としてもよいが、このヒートスクラッチ制御目標温度ＴL は前述した限界温度ＴLim よりも若干低い温度、例えば３〜６℃程度低い温度に設定することが好ましい。
【００２５】
このようにヒートスクラッチが発生しやすいスタンド、実施例では第４スタンドにおいて、ロールバイト出口の板温度の推定値Ｔf と前述したヒートスクラッチ制御目標温度ＴL とを比較する。ΔＴ＝ＴL −Ｔf が正の場合には、ヒートスクラッチは生じる可能性はないので圧延をそのまま続行する。ΔＴ＝ＴL −Ｔf が負の値の場合には、ヒートスクラッチが生じる可能性があるので、ΔＴが正となるように圧下率を変更して圧延を行う。
【００２６】
以下に変更する圧下率の計算方法について説明する。
まず、圧延中の摩擦係数μと変形抵抗Ｋm を求める。圧延材の変形抵抗はあらかじめ引張試験によって式（４）に示す定数ａ、ε0 ，ｎの値を求めておく。
【数４】
0004309500.tif 000005
ここで、σy は圧延材の単純引張時の降伏応力であり、εはひずみである。
【００２７】
ところで、変形抵抗はひずみ速度の影響や板温度の影響を受けるので、式（４）から求められた変形抵抗Ｋｍは必ずしも圧延時の正確な値ではない。そこで、この発明では、圧延荷重式および先進率式を連立させ、圧延時の変形抵抗と摩擦係数を求める。例えば、Ｈｉｌｌの荷重式を式（５）に示すように変形抵抗について展解して、変形抵抗を求める。また、Ｂｌａｎｄ  ＆  Ｆｏｒｄの先進率式を式（６）に示すように摩擦係数について展解し、式（５）で求めた変形抵抗を式（６）に代入して摩擦係数を求める。式（５）および（６）中で添字Ｅは当該スタンドの圧延時における検出値および検出値に基づく計算値である。計算値は、先に述べたようにロードセルで検出した前張力を板断面積で割る、ロードセルで検出した圧延荷重からベンディング力を除外するなどして求めた値である。
【数５】
0004309500.tif 000006
【数６】
0004309500.tif 000007
【００２８】
上式で未知数は摩擦係数μE と変形抵抗式ＫmEの中の定数（式（４）中のａ）の２個であり、他は既知数で方程式数は２個である。したがって、この方程式は解くことができる。なお、演算に当たっては、摩擦係数μE の初期値として０．０５程度が、変形抵抗式中の定数ａの初期値として引張試験によって求められた値が使われることが好ましい。
【００２９】
一方、この時のロールバイト出口のロールと圧延材との界面の上昇温度Ｔ′は、例えば小野らの式を用いれば式（７）で表される。
【数７】
0004309500.tif 000008
【００３０】
Ｔｄｍａｘは変形熱により増加するロールと圧延材との界面のロールバイト出口の温度上昇であり、式（９）で表される。Ｔｆｍａｘは摩擦熱により増加する界面のロールバイト出口の温度上昇であり、式（８）で表される。
【数８】
0004309500.tif 000009
【数９】
0004309500.tif 000010
【００３１】
式（７）、（８）にそれぞれの当該スタンドの物性値および実測値、ならびに前述した式（５）、式（６）を用いる方法で求められた摩擦係数μＥおよび変形抵抗ＫｍＥを代入すれば、当該スタンドのロールバイト出口のロールと圧延材の界面の温度上昇Ｔ′の計算値ＴＥ′が求まる。
【００３２】
つぎに、圧下率を変えた場合の温度変化を推定するために、まず求められた摩擦係数μE および変形抵抗ＫmE、ならびに圧下率以外は当該スタンドの実測値を用い、圧下率だけを変えた場合の圧延荷重Ｐと先進率ｆs を計算する。なお、厳密にいうと、圧下率を変化させると摩擦係数も変化する。しかし、圧延速度１０００m/min 以上ではほとんど流体潤滑が支配的になっているので、ヒートスクラッチが発生するような条件では摩擦係数に及ぼす圧下率の影響は無視してよい。
【００３３】
圧延荷重Ｐは、例えば式（１０）に示す Hill の荷重式を用いて計算する。先進率ｆs は、式（１１）に示す Bland & Ford の式を用いて計算する。ロール偏平ＲE ′は、式（１２）に示すHitchcook の式を用いて計算する。
【数１０】
0004309500.tif 000011
【数１１】
0004309500.tif 000012
【数１２】
0004309500.tif 000013
【００３４】
式（１０）とロール偏平の式（１２）を用いて収束計算を行うことにより圧延荷重が求められ、式（１１）より先進率が求まる。これらの値を式（７）〜式（９）に代入することによって、圧下率条件を変更した際のロールバイト出口の界面の温度上昇Ｔｍ′が求まる。すなわち、上記の当該スタンドでのロールバイト出口の界面の温度上昇の計算値ＴＥ′と、圧下率を変更したときのロールバイト出口の温度上昇の推定値Ｔｍ′が得られる。ロールバイト出口におけるロールと圧延材の界面の温度とスタンド出側における板温度とは厳密には同じではないが、圧下率条件を変化させた場合の温度変化は同じであるとみなしてよい。したがって、このＴｍ′とＴＥ′との差（ΔＴ′＝Ｔｍ′−ＴＥ′）と、先に述べたＴＬとＴｆとの差（ΔＴ＝ＴＬ−Ｔｆ）とを比べて、ΔＴ′がΔＴ以下（ΔＴ′≦ΔＴ）となるような圧下率条件を、例えばニュートン法などを用いて繰り返し計算によって求めることができる。当該圧延機の圧下率設定値を、上記のようにして得られた圧下率値に変更する。上述の関係を満たすヒートスクラッチの発生しない圧下率値をいくつか求めることができる。これら圧下率値の中から適切な圧下率値を圧延状況にあわせて選択すればよいが、最低の圧下率値ｒａｉｍを選定し、これに従って当該スタンドの圧下率設定値を変更することが望ましい。
【００３５】
なお、これらの制御の際、圧延荷重の変化量があらかじめ予測できるので、板厚精度や板形状の不良が発生しないように板厚および形状制御を行うこともできる。
【００３６】
以上はヒートスクラッチを圧延機ロールバイト出側の板温度で制御する方法について示したが、潤滑油によってはロールバイト出口の温度ではなく、ロールバイト内での上昇温度で制御する方がよい場合もある。その場合の方法について説明する。この場合には、圧延機入側でも板の温度Ｔｉを温度検出器によって検出する。温度検出器から圧延機入側までに水冷していない場合で、圧延速度５００m/min 以上ではたとえ潤滑油が板表面にかかったとしてもロールバイト入口の板温度に及ぼすそれらの影響は無視できる。したがって、前述のＴO の代わりにＴO ′＝ＴO −Ｔｉを用いて同様にやればよい。
【００３７】
【実施例】
使用した冷間タンデム圧延機は図１に示したものと同じ５スタンドからなるタンデム圧延機であり、ヒートスクラッチが発生するスタンドとしての第４スタンドの圧延条件を表１に示す。
【表１】
0004309500.tif 000014
【００３８】
操業条件において、同一サイズのコイルを同一の圧延条件で大量に圧延して行くと、ワークロールの平均温度が上昇し、第４スタンド出側の板温度が上昇して行く。これまでの操業データから、第４スタンド出側の板温度が約１６０℃以上であると、ヒートスクラッチが多発することが経験的に知られている。そこで、この発明を適用し、その効果を実験調査した。
【００３９】
あらかじめ実験によって求められたヒートスクラッチが発生する最低のロールバイト出口板温度である限界温度ＴLim は１６２℃であり、ヒートスクラッチ制御目標温度はＴL ＝１６２−４＝１５８℃とした。また、ヒートスクラッチ制御のための圧下率の制御周期を３０秒、サンプリング時間を５秒とし、その間の３０秒（６個）のデータからロールバイト出口の板温度を計算・直線回帰し、３０秒後のロールバイト出口板温度を求めてこれを板温度の推定値Ｔf とした。
【００４０】
図３は、第１の発明による効果を示す図であり、圧延コイル本数と第４スタンドロールバイト出側の板温度との関係を示す。図３中の○は従来の圧延方法の場合を、●は本発明を適用した際の場合をそれぞれ示す。従来の圧延方法ではコイル本数１１本目でロールバイト出口板温度の推定値は１６０℃以上となり、ヒートスクラッチが発生する危険があるので、ワークロール速度を９００m・min -1にまで減速して操業していた。しかし、この発明を適用することによって、圧下率を２８．６％から２３〜２５％に変更することにより、コイル本数３０本でも板温度は１５８℃以上になることはなくまたワークロール速度の低減をすることもなく圧延され、当然のことながらヒートスクラッチも発生しなかった。当然のことながら、第４スタンドの圧下率を変更すると板厚（製品板厚）が変化するので、不足した圧下率分は他のスタンドで調整する必要があることはいうまでもない。好ましくはヒートスクラッチの発生が最も少ない第１スタンドで調整する。
【００４１】
第３スタンドの板冷却条件を大幅に変えた場合、精度が悪化したので、第２の発明を適用した。すなわち、あらかじめ実験によって求められたヒートスクラッチが発生するロールバイト上昇温度である限界温度ΔＴLim は１０８℃であり、ヒートスクラッチ制御目標温度はΔＴL ＝１０８−４＝１０４℃とした。また、圧下率の制御周期を３０秒、サンプリング時間を５秒とし、その間の３０秒（６個）のデータからロールバイト上昇温度を計算・直線回帰し、３０秒後のロールバイト上昇温度を求めてこれを板温度の推定値ΔＴf とした。この結果、第３スタンドの板冷却条件を大幅に変えても、ヒートスクラッチは発生しなかった。
【００４２】
【発明の効果】
ロールバイト内温度をヒートスクラッチが発生しない温度以下に高い精度で抑えることができ、生産性を阻害せずにヒートスクラッチの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施する冷間タンデム圧延機の一例を示す構成図である。
【図２】冷間タンデム圧延機中の２スタンドの拡大図である。
【図３】圧延材のロールバイト出口温度と圧延コイル本数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１  ワークロール
１３  中間ロール
１５  バックアップロール
１７  板厚検出器
２０  板冷却装置
２２  水切り兼張力検出装置
２４  温度検出器
２６  潤滑油供給装置
Ｓ  圧延材（板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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