(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機によって圧延材を圧延する圧延方法であって、
上記複数の圧延スタンドから選択した１又は２以上の圧延スタンドに、第１圧延油供給系統及び第２圧延油供給系統から供給された圧延油を混合して供給する供給工程を含み、
上記第１圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた圧延油を循環供給し、
上記第２圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給し、
上記複数の圧延スタンドから回収された圧延油を貯留する第１の貯留タンクと、上記圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた後の圧延油を貯留する第２の貯留タンクと、を有し、
第１の貯留タンクからの圧延油に対して摩耗粉の除去処理を行って、上記第２の貯留タンクに供給する除去処理工程を含み、
上記第１圧延油供給系統は、上記第２の貯留タンクに貯留されている圧延油を供給する構成となっており、
上記第２圧延油供給系統は、上記第１の貯留タンクに貯留されている圧延油を供給する構成となっている、
ことを特徴とする圧延方法。
【請求項２】
上記第２の貯留タンクに、圧延油の原液を補給する貯留工程を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載した圧延方法。
【請求項３】
上記選択した圧延スタンドは２以上の圧延スタンドであり、
上記供給工程は、上記選択した圧延スタンド毎に個別に実行可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した圧延方法。
【請求項４】
上記選択した圧延スタンドに最終圧延スタンドが含まれ、
上記最終圧延スタンドに対する上記供給工程において、上記第１圧延油供給系統の圧延油と上記第２圧延油供給系統の圧延油との混合比は、上記最終圧延スタンドでの摩擦係数と上記最終圧延スタンドより上流に位置する圧延スタンドである上流側スタンドでの摩擦係数とに基づき制御されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した圧延方法。
【請求項５】
上記最終圧延スタンドでの摩擦係数と上記上流側スタンドでの摩擦係数との差の絶対値が０以上０．０１以下となるように、上記最終圧延スタンドでの目標摩擦係数が設定され、
上記最終圧延スタンドでの摩擦係数が設定された上記目標摩擦係数となるように、上記混合比を制御することを特徴とする請求項４に記載した圧延方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の圧延方法を用いて圧延材を圧延して金属板を製造することを特徴とする金属板の製造方法。
【請求項７】
複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機と、
圧延によって発生した摩耗粉の除去処理後の圧延油を循環供給する第１圧延油供給系統と、
圧延によって発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、
上記第１圧延油供給系統から供給される圧延油と上記第２圧延油供給系統から供給される圧延油を混合して混合圧延油とする混合部と、
圧延スタンドから回収された圧延油を貯留する第１の貯留タンクと、
圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた後の圧延油を貯留する第２の貯留タンクと、
第１の貯留タンクからの圧延油に対し摩耗粉の除去処理を行って、上記第２の貯留タンクに供給する摩耗粉除去装置と、
を備え、
上記第１圧延油供給系統は、上記第２の貯留タンク内の圧延油を上記混合部に供給する第１の圧延油管路を有し、
上記第２圧延油供給系統は、上記第１の貯留タンク内の圧延油を上記混合部に供給する第２の圧延油管路を有し、
上記複数の圧延スタンドから選択した圧延スタンドに対し、混合した上記混合圧延油が供給されることを特徴とする圧延装置。
【請求項８】
上記第２の貯留タンクに、圧延油の原液が補給される構成となっていることを特徴とする請求項７に記載の圧延装置。
【請求項９】
上記選択した圧延スタンドは２以上の圧延スタンドであり、
上記混合部は、上記圧延油が供給される圧延スタンド毎に個別に設けられることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載した圧延装置。
【請求項１０】
上記選択した圧延スタンドに最終圧延スタンドが含まれ、
上記最終圧延スタンドに供給される上記混合圧延油における上記第１圧延油供給系統の圧延油と上記第２圧延油供給系統の圧延油との混合比を、上記最終圧延スタンドでの摩擦係数と上記最終圧延スタンドより上流側の圧延スタンドである上流側スタンドでの摩擦係数とに基づき求める混合比制御部を有し、
上記混合比制御部から供給された混合比となるように、上記混合部で、上記第１圧延油供給系統の圧延油と上記第２圧延油供給系統の圧延油とが混合されることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載した圧延装置。
【請求項１１】
上記上流側スタンドでの摩擦係数を求める第１摩擦係数演算部と、
上記最終圧延スタンドでの摩擦係数と上記上流側スタンドでの摩擦係数との差の絶対値が０以上、０．０１以下となるように、上記最終圧延スタンドでの目標摩擦係数を設定する目標摩擦係数設定部と、を備え、
上記混合比制御部は、上記最終圧延スタンドでの摩擦係数が上記目標摩擦係数設定部で設定された目標摩擦係数となるように、上記最終圧延スタンドへの混合圧延油の混合比を制御することを特徴とする請求項１０に記載した圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンデム圧延に関する技術、及びその技術を用いた金属板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延材（例えば鋼板）を圧延ロールにより冷間圧延する際に、圧延油が用いられる。圧延油は、圧延中の鋼板と圧延ロールとの間に生ずる摩擦を低減させるための潤滑剤（潤滑油）としての役割を担う。加えて圧延油は、圧延時に生ずる摩擦発熱や加工発熱により圧延ロール及び鋼板の温度が過度に上昇しないように冷却する冷却剤としての役割も有する。
冷間圧延時における圧延油の供給方式としては、圧延油を循環使用しない直接給油方式（ダイレクト方式）と、圧延油を循環使用する循環給油方式（リサーキュレーション方式）とが知られている。【０００３】
ところで、近年では軽量化による燃費抑制などを目的として、高強度でありながら薄ゲージの薄物材のニーズが高まっている。圧延後の板厚が０．３ｍｍ以下の薄物材に対しては生産性向上のため、２０００ｍｐｍ以上の高速圧延が志向されている。しかし高速圧延時において、従来の循環給油方式で圧延油を供給すると、潤滑不足となり、チャタリングと呼ばれるミル振動が生じて板厚が周期的に変動する現象が生じやすくなることが知られている。薄物材の材料を高強度な材料にするほど、チャタリングが発生する圧延速度が低速となる傾向があり、圧延速度を上げることができず、高付加価値商品の高生産性を阻害する要因となっている。【０００４】
従来、潤滑不足に起因した高速圧延域でのチャタリングを解消する手段として、特許文献１及び２に示すようなハイブリッド潤滑方式が知られている。ハイブリッド潤滑方式では、循環給油方式と併行して直接給油方式が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６３７７２号公報
【特許文献２】特開２０１３−９９７５７号公報
【特許文献３】特開２００９−１９５９６１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及び２では、循環給油方式で供給する第１圧延油とは異なる直接給油方式で供給する第２圧延油の供給量を調整することで、その下流側及び隣接する圧延スタンドにおける潤滑状態を調整する。
特許文献１及び２について発明者が鋭意検討したところ、次のような知見を得た。目標の潤滑状態が得られるように第２圧延油の供給量を制御した場合、必然的に第２圧延油を供給した下流側の圧延スタンドでの摩擦係数は小さくなる方向に作用する。このため、隣接する圧延スタンドの摩擦係数が小さい場合は第２圧延油の供給量を増加する必要があるが、その結果、摩擦係数が著しく小さくなり、スリップを生じさせてしまう原因となる。チャタリングは、スリップに起因しても発生するため、特許文献１〜２に記載の方法では、十分にチャタリングの発生を解消することができない場合がある、との知見を得た。【０００７】
本発明は、上記のような点を鑑みてなされたものであり、タンデム圧延において、高速圧延に対応可能な圧延技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、循環給油方式を利用した高速圧延に際し、チャタリングを効果的に抑制するための第２圧延油の性状について、以下のように鋭意検討した。
タンデム圧延機では、圧延油としてエマルション圧延油が使用されることが多い。タンデム圧延機内にて循環使用されるエマルション圧延油には、圧延の際に、圧延ロールと鋼板１との摩擦によって発生した摩耗粉（以下、「摩耗粉」を「鉄粉」と記載することもある。）が経時的に蓄積される。エマルション圧延油中に混入した摩耗粉は、油分より遊離した脂肪酸と結合して鉄石鹸を形成し、それらがエマルション圧延油と共にロールバイト（圧延ロールと鋼板の間）に導入されることで潤滑効果を発現する。【０００９】
従来にあっては、鉄石鹸が過多となることでスカムと呼ばれる凝集物が生成されることを懸念して、ホフマンフィルター等の鉄粉除去装置を使用してエマルション圧延油中の鉄粉濃度が一定範囲以下となるように制御される（例えば特許文献３参照）。
これに対し、発明者らは、スカムが生じない範囲で鉄粉を含有させて冷間圧延を行った場合には、脂肪酸と結合しなかった鉄粉がロールバイト内に導入され、圧延時に鋼板表面に形成される新生面と接触することで、圧延荷重が増大することが分かった。すなわち、エマルション圧延油に含有されている鉄粉量が大きく変動した際に、摩擦係数が変化していることを知見した。【００１０】
また、発明者らは、主としてチャタリングの発生源となる最終圧延スタンド及びその上流側の圧延スタンド（特に、隣接圧延スタンド）の摩擦係数のバランスを適切に保つことでチャタリングを抑制することができるとの知見を有していた。そして、検討の結果、隣接する２つの圧延スタンドの摩擦係数のバランスを適切に保つために、圧延スタンドに供給するエマルション圧延油中の鉄粉量を制御することが有用であるとの結論に至った。
本発明は、以上のような知見に基づきなされたものである。【００１１】
そして、課題を解決するために、本発明の一態様に係る圧延方法は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機によって圧延材を圧延する圧延方法であって、上記複数の圧延スタンドから選択した１又は２以上の圧延スタンドに、第１圧延油供給系統及び第２圧延油供給系統から供給された圧延油を混合して供給する供給工程を含み、上記第１圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた圧延油を循環供給し上記第２圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給することを要旨とする。【００１２】
また、本発明の別の態様に係る圧延装置は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機と、圧延によって発生した摩耗粉の除去処理後の圧延油を循環供給する第１圧延油供給系統と、圧延によって発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給する第２圧延油供給系統と、上記第１圧延油供給系統から供給される圧延油と上記第２圧延油供給系統から供給される圧延油を混合して混合圧延油とする混合部と、を備え、上記複数の圧延スタンドから選択した圧延スタンドに対し、混合した上記混合圧延油が供給されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、圧延スタンドに供給される圧延油における摩耗粉の含有量を必要に応じて増減することで、チャタリングを抑制することが可能となる。この結果、本発明の態様によれば、循環給油方式が設けられたタンデム圧延において、高速圧延に対応可能な圧延の技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】エマルション圧延油中の鉄粉量と摩擦係数の関係を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷間圧延設備の概略構成を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る供給制御部の構成を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷間圧延設備の他の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
以下に記載する実施形態では、圧延として冷間圧延を例に挙げて説明する。ただし、本発明は熱間圧延にも適用可能である。
ここで、本発明で用いられる圧延油としては、石油系、エマルション系のいずれの圧延油でもよい。ただし、一般的に、鉄鋼の冷間圧延油としては冷却性能が高く求められることから、圧延油としてエマルション系の圧延油（エマルション圧延油）が用いられることが多い。このため、以下の実施形態では、圧延油としてエマルション圧延油（以下、単に「エマルション」とも記載する）を例に挙げて説明する。
【００１６】
エマルションとは、圧延油の粒子が水に安定して懸濁した状態の混合液体をいう。エマルションの性状は、その濃度及び平均粒子径によって特徴づけられる。エマルションの濃度とは、エマルション全質量中の油分質量の比率である。平均粒子径とは、エマルション中の圧延油の平均粒子径である。また、エマルションを作成するためには界面活性剤を添加し、水中に油を乳化させる必要がある。界面活性剤の添加量は、圧延油量に対する質量濃度（対油濃度）で示される所定量である。そして、界面活性剤の添加後に、撹拌機及びポンプによるせん断を加えることによりエマルションの平均粒子径を調整する。
【００１７】
エマルション圧延油としては、例えば、圧延油を温水などで濃度１〜５質量％程度に希釈すると共に、界面活性剤を用いて水中に油が分散したＯ／Ｗエマルション状態となった圧延油（水中油滴型圧延油）である。
発明者らは、５スタンドからなる実機のタンデム圧延機にて、エマルション圧延油中の鉄粉量と最終圧延スタンドでの摩擦係数との関係について調査した。その調査結果を図１に示す。なお、鉄粉量はエマルション中の油分に含有している油溶鉄分としている。図１から明らかなように、油溶鉄分の増加と共に最終圧延スタンドでの摩擦係数が増大する。また、圧延速度が低くなるほど最終圧延スタンドでの摩擦係数が大きくなる傾向がある。そして、このことから、圧延速度に応じて鉄粉量を調整することで、摩擦係数を制御出来ることが分かる。
【００１８】
（構成）
まず冷間圧延設備その他の構成について説明する。
本実施形態では、圧延材として鋼板１を例に挙げる。圧延材は、アルミ板その他の金属帯であっても適用可能である。
図２に示すように、本実施形態のタンデム圧延機は、鋼板１（圧延材）の入側（図２の紙面に向かって左側）から順に第１圧延スタンド〜第５圧延スタンド（＃１ＳＴＤ〜＃５ＳＴＤ）の５スタンドの圧延機を有する構成の例である。この冷間タンデム圧延機において、隣り合う圧延スタンド間に、図示しないテンションロール及びデフロールが適宜、設置されている。圧延スタンドの構成や鋼板１の搬送装置などは特に限定されず、適宜、公知の技術を適用しても構わない。
【００１９】
オイルパン１０が、第１圧延スタンド〜第５圧延スタンドの下方に配置されている。冷間圧延で使用されたエマルション圧延油は、オイルパン１０に回収され、オイルパン１０に回収されたエマルション圧延油は、戻り配管１１を通じてダーティタンク５（回収用タンク）内に戻される。この戻されるエマルション圧延油には、圧延ロールと鋼板１との間の摩擦で発生した摩耗粉（鉄粉）が含有されている。以降、ダーティタンク５に貯留される圧延油を、後述するクリーンタンク７に貯留される第１のエマルション圧延油１３と区別して、第２のエマルション圧延油１５と記載することもある。
【００２０】
また、本実施形態は、貯留タンクを構成するクリーンタンク７を有する。クリーンタンク７内には第１のエマルション圧延油１３が収容（貯留）されている。第１のエマルション圧延油１３は、温水（希釈水）と圧延油の原液（界面活性剤が添加されている）とを混合することで形成される。この混合された温水と圧延油の原液は、撹拌機１２の撹拌羽の回転数を調整することによって、つまり撹拌度合を調整することで、目的とする所望の平均粒子径や濃度範囲を有する第１のエマルション圧延油１３とされる。
【００２１】
ここで、圧延機に供給されたエマルション圧延油の一部は、鋼板１によって系外に持ち出されたり蒸発によって失われたりする。このため、クリーンタンク７内の第１のエマルション圧延油１３の貯留レベルや、供給する第１のエマルション圧延油１３の濃度が所定の範囲となるように、圧延油の原液が原液タンク（不図示）から、適宜、補給（供給）される構成となっている。また、希釈のための温水も適宜、クリーンタンク７に補給（供給）される。なお、クリーンタンク７内の第１のエマルション圧延油１３の貯留レベルや濃度は、不図示のセンサで測定可能となっている。
【００２２】
第１のエマルション圧延油１３を構成する圧延油としては、通常の冷間圧延に用いられるものが適用できる。すなわち、第１のエマルション圧延油１３としては、例えば、天然油脂、脂肪酸エステル、炭化水素系合成潤滑油のいずれかを基油としたものを用いることができる。更に、これらの圧延油には、油性向上剤、極圧添加剤、酸化防止剤などの、通常の冷間圧延油に用いられる添加剤を加えても良い。
また、圧延油に添加される界面活性剤としては、イオン系、非イオン系のいずれを用いても良く、通常の循環式クーラントシステム（循環式圧延油供給方式）で使用されるものを用いればよい。
【００２３】
そして、第１のエマルション圧延油１３としては、前述したような圧延油を、好ましくは濃度２〜８質量％、より好ましくは濃度３〜６．０質量％に希釈し、また前述したような界面活性剤を用いて水に油が分散したＯ／Ｗエマルションにしたものが用いられる。なお、その平均粒子径としては、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは３〜１０μｍとする。
エマルション圧延油を回収するダーティタンク５と、クリーンタンク７とは、鉄粉量制御装置などからなる鉄粉除去装置６を介して接続する。そして、ダーティタンク５内の第２のエマルション圧延油１５の一部が、鉄粉除去装置６で鉄粉（摩耗粉）の除去処理が実施された後に、クリーンタンク７側に移動（供給）して第１のエマルション圧延油１３の一部となる構成となっている。鉄粉除去装置６を介したダーティタンク５側からクリーンタンク７側へのエマルション圧延油の移動は、連続的に行われても良いし、間欠的に行われても良い。
【００２４】
鉄粉除去装置６としては、電磁フィルター、マグネットセパレータなどのマグネットフィルターを用い、鉄粉を吸着して除去するのが好ましいが、これに限らない。鉄粉除去装置６は、遠心分離などの方法を用いた公知の装置であってもよい。鉄粉除去装置６は、第２のエマルション圧延油１５の油溶鉄分を、第１のエマルション圧延油１３として許容される油溶鉄分となるように除去処理するものである。なお、第１のエマルション圧延油１３及び第２のエマルション圧延油１５の油溶鉄分は適宜図示しない検出手段によって検出される。油溶鉄分の検出手段は各タンク内に設けてもよいし、各タンクの上流側又は下流側の油管路に設けてもよい。他の態様として、鉄粉除去装置自体に除去処理前後の油溶鉄分を検出可能な検出手段を設けて、除去処理前の圧延油の油溶鉄分を第１のエマルション圧延油１３の油溶鉄分とし、除去処理後の圧延油の油溶鉄分を第２のエマルション圧延油１５の油溶鉄分としてもよい。
【００２５】
本実施形態では、冷間タンデム圧延機の圧延スタンドや鋼板１に圧延油を供給する圧延油供給系統として、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４との２系統を備える。第１圧延油供給系統２は、クリーンタンク７内の第１のエマルション圧延油１３（圧延によって発生した摩耗粉を除去処理した後の圧延油と適宜補給される圧延油の原液等が混合された圧延油）を圧延機側に循環供給する構成となっている。第２圧延油供給系統１４は、圧延によって発生した摩耗粉を含有するダーティタンク５内の第２のエマルション圧延油１５を圧延機側に供給（循環供給）する構成となっている。
【００２６】
そして第１圧延油供給系統２から供給される圧延油と第２圧延油供給系統１４から供給される圧延油とを混合部で混合可能に構成し、混合部で混合した混合圧延油を、供給対象のスタンドに供給する構成となっている。図２に示す例では、混合部は、流量制御弁１８を含んで構成される。流量制御弁１８の開度は、供給制御部２０からの指令に応じて調整され、この調整によって、第１のエマルション圧延油１３と第２のエマルション圧延油１５の混合比が調整される。
【００２７】
本実施形態では、最終スタンドである第５スタンドとその上流側に位置する第４スタンドを、混合圧延油が供給される対象のスタンド（以下、混合対象スタンドとも記載する）として説明する。すなわち、本実施形態は、第４及び第５圧延スタンド（＃４ＳＴＤ、＃５ＳＴＤ）を、特許請求の範囲でいう「選択した圧延スタンド」とした場合の例である。なお、チャタリングは最終スタンドで一番発生しやすい。
なお、第１〜第３スタンドの潤滑には、第１圧延油供給系統２によって第１のエマルション圧延油１３が供給される。
【００２８】
＜第１圧延油供給系統２＞
第１圧延油供給系統２は、ダーティタンク５に一端部を接続した第１の圧延油管路９（第１の圧延油供給ライン）と、鉄粉除去装置６と、クリーンタンク７と、ポンプ８Ａとを備える。
第１の圧延油管路９の他端部（圧延機側）は、分岐して、第１〜第３スタンドにそれぞれ配置された潤滑用クーラントヘッダー３、第１〜第５スタンドにそれぞれ配置された冷却用クーラントヘッダー４、及び第４及び第５スタンド用（混合対象スタンド用）の流量制御弁１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ接続している。流量制御弁１８Ａ、１８Ｂの吐出口は、第４及び第５スタンド用の潤滑用クーラントヘッダー３である潤滑用クーラントヘッダー３Ａ、３Ｂに接続している。
【００２９】
ここで、各潤滑用クーラントヘッダー３は、圧延スタンドの入側に配置され、それぞれ設けられたスプレーノズルからロールバイトに向けて潤滑油としての圧延油を噴射することで、当該ロールバイトに潤滑油を供給する。冷却用クーラントヘッダー４は、圧延スタンド出側に配置され、それぞれ設けられたスプレーノズルからワークロールに向けて圧延油を噴射して、ワークロールの冷却処理を行う。
第１の圧延油管路９には、上流側（ダーティタンク５）から下流側（圧延機側）に沿って、鉄粉除去装置６、クリーンタンク７、及びポンプ８Ａがこの順に介装している。
クリーンタンク７内には、上述のように、循環使用されるエマルション圧延油（第１のエマルション圧延油１３）が貯留されている。クリーンタンク７とポンプ８Ａとの間には、異物除去のためのストレーナを配置してもよい。
【００３０】
この構成によって、第１圧延油供給系統２では、ダーティタンク５からの圧延油が、鉄粉除去装置６を介してクリーンタンク７に供給されると共に、ポンプ８Ａによって、クリーンタンク７内の第１のエマルション圧延油１３が圧送される。圧送された第１のエマルション圧延油１３は、第１の圧延油管路９を通じて各圧延スタンドに配置された上記各クーラントヘッダー３、４に供給され、それぞれ設けられたスプレーノズルから供給される構成となっている。また、圧延ロールに供給された第１のエマルション圧延油１３は、鋼板１によって系外に持ち出されたり蒸発によって失われたりしたものを除いて、オイルパン１０で回収され、戻り配管１１を通じてダーティタンク５内に戻される。その後、ダーティタンク５内に貯留されたエマルション圧延油の一部が、上述の通り、冷間圧延により発生したエマルション圧延油中の油溶鉄分の一定量除去するために、鉄粉除去装置６で除去された後に、クリーンタンク７内に戻される。すなわち、ダーティタンク５に回収されたエマルション圧延油の一部は、鉄粉除去装置６によって、循環使用される第１のエマルション圧延油１３として設定された油溶鉄分量まで性状がコントロールされた後に、クリーンタンク７に送られる。
【００３１】
以上によって、第１圧延油供給系統２によって、摩耗分の除去処理が行われた圧延油が、圧延ロールに対し循環供給されることになる。すなわち、供給された第１のエマルション圧延油１３が循環使用される。
ここで、クリーンタンク７が、従来の循環給油方式での循環用の圧延油タンクに対応し、上述のように、適宜、クリーンタンク７に圧延油の原液が補給（供給）される。
【００３２】
＜第２圧延油供給系統１４＞
本実施形態は、上述のように、第１圧延油供給系統２とは別に第２圧延油供給系統１４を備える。
第２圧延油供給系統１４は、一端部をダーティタンク５に接続した第２の圧延油管路１６と、ストレーナ１７と、ポンプ８Ｂとを備える。
ダーティタンク５内の第２のエマルション圧延油１５は、圧延で使用された後の圧延油である。このため、第２のエマルション圧延油１５は、圧延時に発生した摩耗粉が含有する。この結果、ダーティタンク５内の第２のエマルション圧延油１５は、クリーンタンク７内の第１のエマルション圧延油１３と比較して、より鉄粉濃度が高い圧延油となっている。なお、ダーティタンク５には圧延油の原液を補給しない。また、ダーティタンク５は、例えば半年毎など、所定保守期間毎に洗浄が行われて、鉄粉濃度が初期化される。
【００３３】
本実施形態では、圧延機での圧延で発生した摩耗粉が、ダーティタンク５内の圧延油に含有される。上記の摩耗粉に加えて、或いは上記の摩耗粉に代えて、他の圧延機で発生した摩耗粉を添加しても良い。また、摩耗粉は鉄粉以外の金属の摩耗粉であっても、同様のチャタリング抑制効果を実現可能な他の摩耗粉であれば、その鉄粉以外の金属の摩耗粉を混合させることを妨げるものではない。
第２の圧延油管路１６は、混合部を構成する流量制御弁１８に他端部を接続している。
第２の圧延油管路１６には、ダーティタンク５から流量制御弁１８に向けて、ストレーナ１７及びポンプ８Ｂがこの順に介装されている。
ストレーナ１７は、第２のエマルション圧延油１５から、巨大な摩耗分等の粗大物を除去するために設置されている。
【００３４】
そして、第２圧延油供給系統１４では、ダーティタンク５に貯留されている油溶鉄分の高い第２のエマルション圧延油１５が、ポンプ８Ｂの駆動によって、第２の圧延油管路１６を通じて流量制御弁１８に供給される。そして、第２のエマルション圧延油１５は、流量制御弁１８内で第１のエマルション圧延油１３と混合され、所定油溶鉄分を含有した第２のエマルション圧延油１５を含む混合圧延油が形成される。その混合圧延油が、第４及び第５スタンドの潤滑用クーラントヘッダー３に送られ、ロールバイトに向けて噴射される。続いて、オイルパン１０に回収された圧延油が戻り配管１１を通じてダーティタンク５内に戻されることで、第２のエマルション圧延油１５となって、循環使用される。
【００３５】
＜混合部＞
混合部を構成する流量制御弁１８Ａ、１８Ｂは、対象とするスタンド毎に個別に設けられて、個別に、第１圧延油供給系統２及び第２圧延油供給系統１４から第１のエマルション圧延油１３及び第２のエマルション圧延油１５が供給される構成となっている。各流量制御弁１８Ａ、１８Ｂの開度は、それぞれ個別に供給制御部２０から出力される指令に基づいて調整されて第２のエマルション圧延油１５に対する第１のエマルション圧延油１３の流量が制御される。つまり、流量制御弁１８Ａ、１８Ｂの開度が制御されることで、第１のエマルション圧延油１３及び第２のエマルション圧延油１５が特定の混合比にて混合されて各潤滑用クーラントヘッダー３Ａ、３Ｂに向けて供給される。なお、流量制御弁１８Ａ、１８Ｂは、第１のエマルション圧延油１３の流量に対する第２のエマルション圧延油１５の流量を制御するものであってもよい。
【００３６】
ここで、図２に示す設備構成では、流量制御弁１８Ａ、１８Ｂが混合部を構成し、第１圧延油供給系統２から供給される圧延油と第２圧延油供給系統１４から供給される圧延油とを流量制御弁１８Ａ、１８Ｂで混合し、混合した混合圧延油を、潤滑用クーラントヘッダー３Ａ、３Ｂを介して、対象とするスタンドに供給する構成となっているが、本実施形態は、これに限定されない。
【００３７】
例えば、図４に示すように、管路の途中に混合部を設けることなく、第１圧延油供給系統２からの潤滑用クーラントヘッダー３を介した圧延油の供給とは独立して、第２圧延油供給系統１４から供給される第２のエマルション圧延油１５を、潤滑用クーラントヘッダー３１を介して、直接鋼板１に供給する構成としてもよい。この場合、鋼板１の移動によって、鋼板１上の第２圧延油供給系統１４から供給された圧延油が、第１圧延油供給系統２から供給される圧延油と混合する。なお、図４における、流量制御弁１８Ａ、１８Ｂは、混合部を構成せず、各潤滑用クーラントヘッダー３１からの圧延供給量を個別に調整するためのものである。ただし、図４に示す構成よりも、後述するように、第１のエマルション圧延油１３と第２のエマルション圧延油１５を、図２のように、予め圧延油管路内にて混合した上で、供給することがより好ましい。
【００３８】
また、第２のエマルション圧延油１５の温度条件は、第１のエマルション圧延油１３の温度条件と同一条件とすることが好ましい。もっとも、後段スタンドでの鋼板冷却能を向上させる観点から、図示しない冷却装置を介して第２のエマルション圧延油１５の温度を第１のエマルション圧延油１３よりも低温としても良い。また、第２のエマルション圧延油１５における圧延油の濃度条件は、第１のエマルション圧延油１３と同一である必要は無く、第２のエマルション圧延油１５と図示しない圧延油原液タンクとを合流させることにより濃度調整を行っても良い。その場合、圧延油原液タンクからの供給系統が、例えばポンプ８と流量制御弁１８の間で第２圧延油供給系統１４に合流し、第２のエマルション圧延油１５の濃度が調整可能とされる。第２のエマルション圧延油１５に圧延油の原液を追加することにより、第２のエマルション圧延油１５の濃度を、第１のエマルション圧延油１３の濃度よりも高濃度とすることができる。第２のエマルション圧延油１５を高濃度とすることが望ましい場合の例として、高荷重圧延の場合、高速圧延の場合、第１のエマルション圧延油１３が低濃度である場合等が挙げられる。高荷重圧延の場合とは、例えば高強度（例えば後述するＳｉ含有量が３ｍａｓｓ％を超える電磁鋼板）且つ広幅の圧延材を圧延する場合である。高速圧延の場合とは、例えば圧延速度が２０００ｍｐｍを超える場合である。第１のエマルション圧延油１３が低濃度である場合とは、例えば圧延油の循環供給を繰り返すことにより、第１のエマルション圧延油１３が所定の濃度を下回る濃度まで推移した場合である。
【００３９】
ここで、図２に示す冷間タンデム圧延機においては、第２圧延油供給系統１４を、第５（最終）圧延スタンド♯５ＳＴＤ及びその隣接圧延スタンドである第４圧延スタンド♯４ＳＴＤの各入側に設けた場合を示している。第４圧延スタンド＃４ＳＴＤ及び第５圧延スタンド＃５ＳＴＤの各潤滑用クーラントヘッダー３に供給されるエマルション圧延油の量は、個別の流量制御弁１８Ａ、１８Ｂで調整される。第４圧延スタンド♯４ＳＴＤは、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤの隣接圧延スタンドであり、且つ、前段、つまり上流に位置する上流側圧延スタンドでもある。
【００４０】
以上のような圧延油の供給設備においては、循環式圧延油供給方式である第１圧延油供給系統２によって、各圧延スタンドの入側及び出側において、ロールバイトに対し、低濃度のエマルション圧延油を供給することで、当該鋼板１及びロールの潤滑及び冷却を実施する。なお、第１圧延油供給系統２では圧延油を循環使用するため、圧延油の原単位が低い。
【００４１】
更に、本実施形態では、第２圧延油供給系統１４によって、相対的に圧延速度が高くなる後段の圧延スタンドである最終圧延スタンド♯５ＳＴＤ及びその隣接の第４圧延スタンド♯４ＳＴＤの各入側において、第１のエマルション圧延油１３よりも油溶鉄分の高い第２のエマルション圧延油１５をロールバイトに供給する。この第２圧延油供給系統１４からのエマルション圧延油の供給によって、冷間圧延時の摩擦係数を制御して広範な圧延速度域でのチャタリングを解消する。チャタリングの抑制は、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤ、及び圧延スタンド間張力を介して影響を与える隣接の第４圧延スタンド♯４ＳＴＤでの潤滑状態のバランスを適切に保つことで実現できる。具体的には、隣接する２つの圧延スタンドである、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤと第４圧延スタンド♯４ＳＴＤとの間の摩擦係数のバランスを適切に保つことで、チャタリングを抑制する。
以上のようなことから、混合対象スタンド入側に供給する混合圧延油の油溶鉄分の制御を実施して、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数を適正に調整することが重要となる。
【００４２】
＜供給制御部２０＞
次に、混合圧延油の供給制御方法（混合比の制御）について説明する。なお、本実施形態では、第２のエマルション圧延油１５に対して第１のエマルション圧延油１３を混合することから、混合圧延油を第２のエマルション圧延油１５と記載することがある。流量制御弁１８より上流側においては、第２のエマルション圧延油１５は第１のエマルション圧延油１３が混合されていない圧延油であり、流量制御弁１８より下流側においては、第２のエマルション圧延油は第１のエマルション圧延油１３が混合された混合圧延油を意味する。
【００４３】
本実施形態では、隣接の第４圧延スタンド♯４ＳＴＤでの摩擦係数から、最終圧延スタンドである第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの目標摩擦係数を設定し、目標摩擦係数を得るために必要な第２のエマルション圧延油１５中の必要油溶鉄分を予測する。その推定した必要油溶鉄分となるように、流量制御弁１８によって、第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４の混合比をフィードバック（ＦＢ）制御する。なお、隣接圧延スタンドである第４圧延スタンド♯４ＳＴＤが混合対象スタンドでなくても制御内容は同様である。
以下、第２圧延油供給系統１４から供給する圧延油による、第５圧延スタンドでの摩擦係数の調整について詳細に説明する。
【００４４】
図３は、本実施形態の第２のエマルション圧延油１５の供給制御を実施する供給制御部２０の制御ブロックを示した図（ただし、第５圧延スタンドでの処理部分）である。
供給制御部２０は、図３に示すように、第１摩擦係数演算部２１、目標摩擦係数設定部２２、混合比制御部２３、第２摩擦係数演算部２４、ＦＢ演算部２５、及びメモリ２６（記憶部）を備える。なお、供給制御部２０は冷間タンデム圧延機に内蔵されていてもよいし、冷間タンデム圧延機と無線又は有線にて接続された操作盤に内蔵されていてもよい。上記操作盤は冷間タンデム圧延機による圧延条件等をオペレータ自身が設定する際に用いられる操作部材である。
【００４５】
第１摩擦係数演算部２１は、第４圧延スタンド（隣接圧延スタンド♯４ＳＴＤ）での摩擦係数を求める。この第４圧延スタンドは、最終圧延スタンドに隣接して、上流側スタンドを構成する。第１摩擦係数演算部２１は、例えば、第４圧延スタンド♯４ＳＴＤにおける圧延実績から、Ｂｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄ等の圧延モデルによって第４圧延スタンド♯４ＳＴＤでの摩擦係数を逆算（推定）する。先進率と摩擦係数との関係及び圧延荷重と摩擦係数の関係は、Ｂｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄ等の圧延モデルによって明らかにされており、このような関係式を用いることで、隣接圧延スタンド♯４ＳＴＤの摩擦係数を推定することが出来る。
【００４６】
また、第２摩擦係数演算部２４においても、第１摩擦係数演算部２１と同様に、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤにおける圧延実績から、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数を逆算（推定）する。なお、摩擦係数の演算のための情報取得は、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤに鋼板１が噛み込まれて、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤで圧延が開始される際に行われる。
また目標摩擦係数設定部２２は、第１摩擦係数演算部２１と、メモリ２６に予め記憶されている設定摩擦係数差とから、第５圧延スタンドでの目標摩擦係数を求める。すなわち、目標摩擦係数設定部２２は、Ｂｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄ等の圧延モデルによって計算された隣接する第４圧延スタンドでの摩擦係数と、予め設定された第５圧延スタンド♯５ＳＴＤ及び隣接する圧延スタンドとの摩擦係数差の絶対値とから、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの目標摩擦係数を設定する。
【００４７】
ここで、上記設定摩擦係数差である摩擦係数差の絶対値は、０以上０．０１以下となるように設定することが好ましい。両摩擦係数の差が上記範囲を超えると第５圧延スタンドと隣接圧延スタンドにおけるワークロール振幅の位相差が変動し、不安定化することでチャタリングが発生しやすくなるためである。
ＦＢ演算部２５は、フィードバック制御の制御量を演算する。ＦＢ演算部２５は、例えば、第２摩擦係数演算部２４にて逆算（推定）した最終圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数と目標摩擦係数設定部２２で設定した目標摩擦係数との偏差を求める。次に、求めた偏差に対し、予め設定したゲインＧを乗算した後に、ＰＩ（比例積分）項を演算してフィードバック制御量を求め、求めたフィードバック制御量を混合比制御部２３に出力する。フィードバック制御量の出力は、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤに鋼板１が噛み込まれている場合とする。
【００４８】
混合比制御部２３は、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数が、目標摩擦係数設定部２２が設定した目標摩擦係数となるように、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤ入側に供給する第１圧延油供給系統２（第１のエマルション圧延油１３）と第２圧延油供給系統１４（第２のエマルション圧延油１５）との圧延油の混合比を求め、求めた混合比の指令を第５圧延スタンド用の流量制御弁１８Ａに供給する。このように混合比制御部２３は、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数をフィードバック制御する。すなわち、第５圧延スタンド♯５ＳＴＤに供給する第２のエマルション圧延油１５が所定の鉄粉濃度となるように調整する。第２のエマルション圧延油１５を形成する第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４の混合比の制御は、各流量制御弁１８の開度を調整することで実施する。
【００４９】
ここで、フィードバック制御は以下のようにして行う。目標摩擦係数設定部２２にて設定された第５圧延スタンド♯５ＳＴＤでの目標摩擦係数μｓｅｔ、及び第５圧延スタンド♯５ＳＴＤにおける圧延実績からＢｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄなどの圧延モデルを用いて逆算される摩擦係数μ５を用いて、第５スタンド入側での第２のエマルション圧延油１５の混合比Ｒを（１）式で設定する。
【００５０】
【数１】
0006965993.tif 000002
【００５１】
ここで、
ＧＦＢ：フィードバック制御の調整ゲイン
ＫＰ：フィードバック制御の比例ゲイン
ＫＩ：フィードバックの積分ゲイン
Ｓ  ：積分時間
である。
【００５２】
また、潤滑不足が生じない軟質材を圧延材とした圧延や、低速圧延時、加減速部での圧延など、チャタリングが発生しにくいケースの場合は、上記フィードバック制御による圧延油の調整を行わなくとも良い。すなわち、チャタリングが発生しにくいケースにおいては操業条件毎に設定された、或いは、チャタリングが発生しない全ての操業条件に共通する混合比を使用することとしてもよく、チャタリングが発生しやすい操業条件となった場合にのみ上記フィードバック制御を実施しても、同様の効果が得られる。
上記説明では、第５圧延スタンドでの混合比の制御（摩擦係数の制御）のための、流量制御弁１８Ａでの混合比の調整を説明した。
【００５３】
第４圧延スタンド用の流量制御弁１８Ｂによる混合比の制御についても、例えば、上記の第５圧延スタンド用の流量制御弁１８Ａによる混合比の制御と同様に行えば良い。すなわち、第４圧延スタンドに隣接し、且つ、上流側に位置する第３圧延スタンドでの摩擦係数を演算し、その摩擦係数との摩擦係数差の絶対値が、０以上０．０１以下となる目標摩擦係数を設定する。次に、演算した第４圧延スタンドでの摩擦係数が設定した目標摩擦係数となるように、第４圧延スタンド用の流量制御弁１８Ｂを制御して、圧延油の混合比を制御する。なお、第４圧延スタンドでの目標摩擦係数を、第３圧延スタンドでの摩擦係数と関係無く設定して、第４圧延スタンド用の流量制御弁１８Ｂをフィードバック制御するようにしても良い。
【００５４】
ここで、圧延方法に着目して本発明を整理すると、圧延材を圧延する複数の圧延スタンドに対して圧延油を供給する下記工程を含む圧延方法であるといえる。
即ち、本発明の圧延方法は、複数の圧延スタンド＃１ＳＴＤ〜＃５ＳＴＤにて使用された圧延油をオイルパン１０に回収する回収工程を有する。
また、本発明の圧延方法は、ダーティタンク５内の圧延油の一部に対して鉄粉除去装置６により鉄粉除去処理が行われる除去処理工程を有する。
また、本発明の圧延方法は、鉄粉除去装置６により除去処理が施された圧延油を、圧延油の原油が供給されるクリーンタンク内に貯留する貯留工程を有する。
また、本発明の圧延方法は、クリーンタンク７内の圧延油を全圧延スタンドの冷却用クーラントヘッダー４に供給するクーラントヘッダー供給工程を有する。
【００５５】
また、本発明の圧延方法は、クリーンタンク７内の圧延油を混合対象スタンド以外の圧延スタンドの潤滑用クーラントヘッダー３に供給する第１クーラントヘッダー供給工程を有する。
また、本発明の圧延方法は、混合部を構成する流量制御弁１８Ａ、１８Ｂに対して、ダーティタンク５及びクリーンタンク７内の圧延油を供給し混合する圧延油混合工程を有する。
また、本発明の圧延方法は、圧延油混合工程により混合された圧延油を混合対象スタンドの滑用クーラントヘッダーに対して圧延油を供給する第２クーラントヘッダー供給工程を構成する（本工程が請求項でいう「供給工程」に相当する。）。
【００５６】
（動作その他）
本実施形態の圧延では、クリーンタンク７に貯留されている第１のエマルション圧延油１３が、第１圧延油供給系統２によって各圧延スタンドに循環供給されて、各圧延スタンドでの潤滑と冷却の処理が行われる。
更に、本実施形態は、第１圧延油供給系統２とは別に、相対的に摩耗粉濃度が高い第２のエマルション圧延油１５を循環使用する第２圧延油供給系統１４を備える。そして、本実施形態では、相対的にチャタリングが発生しやすい、第４及び第５圧延スタンド、特に第５圧延スタンドを混合対象スタンドとする。その混合対象スタンドに供給する圧延油については、第２圧延油供給系統１４の第２のエマルション圧延油１５に第１圧延油供給系統２からの第１のエマルション圧延油１３が混合されて形成される混合圧延油が、混合対象スタンドでの潤滑のため供給される。なお、第４及び第５圧延スタンドでの冷却には、他のスタンドと同様に、第１のエマルション圧延油１３がそのまま使用される。
【００５７】
ここで、ダーティタンク５内の第２のエマルション圧延油１５の摩耗粉濃度は、鉄粉除去装置６を経由していないため、第１のエマルション圧延油１３の摩耗粉濃度よりも高い構成となっている。この結果、本実施形態では、対象とする圧延スタンドに供給される混合圧延油における、摩耗粉の含有量を、必要に応じて、第１のエマルション圧延油１３よりも高く調整することができる。このため、第４及び第５圧延スタンド、特に第５圧延スタンドでの摩擦係数の調整可能な範囲が大きくなって、第４及び第５圧延スタンド、特に第５圧延スタンドでのチャタリングを抑制可能となる。
【００５８】
以上のように本実施形態では、次のような効果を奏する。
（１）本実施形態は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機によって圧延材を圧延する圧延方法であって、複数の圧延スタンドから選択した１又は２以上の圧延スタンドに、第１圧延油供給系統及び第２圧延油供給系統から供給された圧延油を混合して供給する供給工程を含み、第１圧延油供給系統は、圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた圧延油を循環供給し、第２圧延油供給系統は、圧延により発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給する。
【００５９】
例えば、本実施形態の圧延装置は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機と、圧延によって発生した摩耗粉の除去処理後の圧延油を循環供給する第１圧延油供給系統２と、圧延によって発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給する第２圧延油供給系統１４と、第１圧延油供給系統２から供給される圧延油と第２圧延油供給系統１４から供給される圧延油を混合して混合圧延油とする混合部と、を備え、混合した混合圧延油が、複数の圧延スタンドのうちから選択された１以上の圧延スタンドに供給される構成とする。
【００６０】
本実施形態の圧延方法は、別の観点から、例えば、次のようにも表現することも可能である。
（１−１）すなわち、本実施形態の圧延方法は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機によって圧延材を圧延する圧延方法であって、上記複数の圧延スタンドから選択した１又は２以上の圧延スタンドに、第１圧延油供給系統及び第２圧延油供給系統から供給された圧延油を供給する供給工程を含み、上記第１圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた第１圧延油を循環供給し、上記第２圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉を含有する第２圧延油を供給するものであって、上記選択した１又は２以上の圧延スタンドの各圧延スタンドの上流側には、上記第１圧延油と上記第２圧延油とか混合された混合油が供給され、各圧延スタンドの下流側には、上記第１圧延油が供給される。
【００６１】
（１−２）また、本実施形態の圧延方法は、複数の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機によって圧延材を圧延する圧延方法であって、上記複数の圧延スタンドに第１圧延油供給系統から供給された圧延油を供給する第１供給工程と、上記複数の圧延スタンドの内、圧延方向下流側に配置された１又は２以上の圧延スタンドに第１圧延油供給系統及び第２圧延油供給系統から供給された圧延油を混合して供給する第２供給工程と、を含み、上記第１圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉の除去処理が行われた圧延油を循環供給し、上記第２圧延油供給系統は、上記圧延により発生した摩耗粉を含有する圧延油を供給する。
【００６２】
以上の構成によれば、圧延スタンドに供給される圧延油における摩耗粉の含有量を必要に応じて高めることで、チャタリングを抑制することが可能となる。この結果、本実施形態によれば、循環給油方式が設けられたタンデム圧延において、高速圧延に対応可能な冷間圧延などの圧延の技術を提供することが可能となる。
【００６３】
（２）また、本実施形態は、複数の圧延スタンドから回収された圧延油に対して摩耗粉の除去処理を行う除去処理工程を含み、第１圧延油供給系統は、除去処理工程後の回収された圧延油を供給する構成となっており、第２圧延油供給系統は、回収された圧延油を供給する構成となっている。
例えば、本実施形態の圧延装置は、圧延スタンドから回収された圧延油を貯留する回収用タンクを備え、第１圧延油供給系統２は、回収用タンクからの圧延油を混合部に供給する第１の圧延油管路９と、圧延油管路に介装された摩耗粉除去装置と、を有し、第２圧延油供給系統１４は、回収用タンク内の圧延油を混合部に供給する第２の圧延油管路１６を有する構成とする。
この構成によれば、圧延スタンドから回収された回収用タンク内の圧延油を、第１圧延油供給系統２及び第２圧延油供給系統１４の圧延油とすることができる。
【００６４】
（３）また、本実施形態は、除去処理工程後の回収された圧延油を、圧延油の原液が補給される貯留タンクに貯留する貯留工程を含み、第１圧延油供給系統は、貯留タンクに貯留された圧延油を供給する構成となっている。
例えば、本実施形態の圧延装置は、圧延油管路における、摩耗粉除去装置の介装位置よりも下流側に、圧延油の原液が補給されるクリーンタンク７を備える構成とする。
この構成によれば、第１圧延油供給系統２による所定濃度の圧延油の供給を安定して行いつつ、相対的に高濃度の摩耗粉を含有する圧延油を第２圧延油供給系統１４で供給可能となる。
【００６５】
（４）また、本実施形態は、圧延油が供給される圧延スタンドは２以上であり、供給工程は、圧延油が供給される圧延スタンド毎に個別に実行可能である。
例えば、本実施形態の圧延装置は、圧延油が供給される圧延スタンドは２以上であり、混合部は、圧延油が供給される圧延スタンド毎に個別に設けられる構成とする。
この構成によれば、対象とする圧延スタンド毎に摩擦係数を最適化することが可能となる。
【００６６】
（５）また、本実施形態は、選択した圧延スタンドに最終圧延スタンドが含まれ、最終圧延スタンドに対する供給工程において、第１圧延油供給系統の圧延油と第２圧延油供給系統の圧延油との混合比は、最終圧延スタンドでの摩擦係数と最終圧延スタンドより上流に位置する圧延スタンドである上流側スタンドでの摩擦係数とに基づき制御される。
例えば、本実施形態の圧延装置は、混合圧延油が供給される圧延スタンド（選択した圧延スタンド）に最終圧延スタンドが含まれ、最終圧延スタンドよりも上流側に位置する圧延スタンドの一つを上流側スタンドと記載したとき、最終圧延スタンドに供給される混合圧延油における第１圧延油供給系統２の圧延油と第２圧延油供給系統１４の圧延油の混合比を、最終圧延スタンドでの摩擦係数と上流側スタンドでの摩擦係数とに基づき求める混合比制御部２３を有し、混合比制御部２３から供給された混合比となるように、混合部で、第１圧延油供給系統２の圧延油と第２圧延油供給系統１４の圧延油とが混合される構成とする。
この構成によれば、相対的にチャタリングが発生しやすい最終圧延スタンドでの第２のエマルション圧延油１５の摩耗粉量を制御することで、２つの圧延スタンドにおける摩擦係数のバランスが適切に保たれ、チャタリング発生を抑制可能となるという効果がある。
【００６７】
（６）また、本実施形態は、最終圧延スタンドでの摩擦係数と上流側スタンドでの摩擦係数との差の絶対値が０以上０．０１以下となるように、最終圧延スタンドでの目標摩擦係数が設定され、最終圧延スタンドでの摩擦係数が設定された目標摩擦係数となるように、最終圧延スタンドに供給される混合圧延油の混合比を制御する。
例えば、本実施形態の圧延装置は、上流側スタンドでの摩擦係数を求める第１摩擦係数演算部２１と、最終圧延スタンドでの摩擦係数と上流側スタンドでの摩擦係数との差の絶対値が０以上、０．０１以下となるように、最終圧延スタンドでの目標摩擦係数を設定する目標摩擦係数設定部２２と、を備え、混合比制御部２３は、最終圧延スタンドでの摩擦係数が目標摩擦係数設定部２２で設定された目標摩擦係数となるように、最終圧延スタンドへの混合圧延油の混合比を制御する構成とする。
この構成によれば、より確実に２つの圧延スタンドにおける摩擦係数のバランスを適切に保って、チャタリング発生を抑制できるという効果がある。
【００６８】
（７）本実施形態の圧延方法を用いて圧延材を圧延して、鋼板１などの金属板を製造する。
この構成によれば、高強度で薄物の圧延製品を、歩留まりを抑えて製造することができる。
【００６９】
＜その他＞
第２のエマルション圧延油１５を混合した混合圧延油を供給する圧延スタンド（混合対象スタンド）は、１又は３以上であっても良い。第２圧延油供給系統１４が、３以上の圧延スタンドの各入側に設けられる場合、流量制御弁１８は圧延スタンド毎に設けられてもよいし、複数の圧延スタンドに対して１の流量制御弁１８が設けられてもよい。例えば、最終（第５）圧延スタンドに対しては１の流量制御弁１８が設けられ、第３圧延スタンド及び第４圧延スタンドに対しては共通する１の流量制御弁１８が設けられてもよい。
【００７０】
混合対象スタンドには、最終圧延スタンドが含まれなくてもよいが、チャタリングは主に最終圧延スタンドで発生することから最終圧延スタンドが含まれることが望ましい。また、混合対象スタンドが１台の場合には、当該混合対象スタンドは最終圧延スタンドであることが好ましい。
タンデム圧延機におけるスタンド数は、５スタンドに限られるものではなく、４以下、或いは６以上のスタンドを有するタンデム圧延機であってもよい。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図２に示す実施形態の全５圧延スタンドからなるタンデム圧延機を用いて冷間圧延を実施し、母材厚２．０ｍｍ、板幅９００ｍｍの硬質ブリキ原板（ＪＩＳ  Ｇ  ３３０３  における調質度がＴ４ＣＡクラスの原板）を圧延材として仕上げ厚０．１８０ｍｍまで、目標圧延速度を適宜調整して圧延した。
圧延油の原液としては、合成エステル油をベースに植物油脂が添加された基油に対して、油性剤、酸化防止剤をそれぞれ１質量％ずつ添加し、また界面活性剤としてノニオン系界面活性剤を対油濃度で３質量％だけ添加したものを使用した。
第１圧延油供給系統２から供給されて循環使用される第１のエマルション圧延油１３は、圧延油の濃度３．５質量％、平均粒子径８μｍ、温度５５℃のエマルション圧延油に調整した。【００７２】
＜実施例１＞
実施例１では、上記の硬質ブリキ原板を圧延材とし、第１〜第４圧延スタンド♯１〜♯４ＳＴＤには第１のエマルション圧延油１３を供給し、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤへは第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油の混合比を所定の混合比に調整して、第１のエマルション圧延油１３よりも鉄分、油溶鉄分の高い第２のエマルション圧延油１５を供給した。目標圧延速度は１８００ｍｐｍ、２０００ｍｐｍ、２２００ｍｐｍとした。【００７３】
＜実施例２＞
実施例２では、上記の硬質ブリキ原板を圧延材とし、（１）式の制御に基づくフィードバック制御により最終圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数μ５を目標摩擦係数μｓｅｔとするための混合比を算出し、算出した混合比にて第１圧延油供給系統２と第２圧延油供給系統１４から供給されるエマルション圧延油を混合した。目標摩擦係数μｓｅｔは、上述したように、隣接圧延スタンド♯４ＳＴＤでの摩擦係数と最終圧延スタンド♯５ＳＴＤでの摩擦係数との差が０以上、０．０１以下となるように設定した。それ以外は、実施例１と同一条件とした。【００７４】
＜比較例１＞
比較例１として、上記の硬質ブリキ原板を圧延材とし、特許文献１に記載の第１のエマルション圧延油１３よりも濃度の高い第２のエマルション圧延油１５を用いたフィードバック機構を設けて、最終圧延スタンド♯５ＳＴＤに隣接した圧延スタンドと最終圧延スタンド♯５ＳＴＤとの摩擦係数の差が一定範囲となるように第２のエマルション圧延油１５の流量をフィードバック制御した。なお、目標とする摩擦係数差の範囲は実施例２と同一とした。【００７５】
＜実施例３＞
実施例３では、下記に示す電磁鋼板用の素材鋼板を圧延材として圧延を行った。ただし、圧延油による潤滑条件を実施例１と同じ条件とした。
圧延条件：母材厚２．０ｍｍ、板幅１０００ｍｍの３ｍａｓｓ％Ｓｉを含有する電磁鋼板用の素材鋼板を圧延材として仕上げ厚０．３００ｍｍまで、目標圧延速度を２００ｍｐｍ、６００ｍｐｍ、８００ｍｐｍ、１０００ｍｐｍとして圧延した。ここで、電磁鋼板用の素材鋼板は、硬質ブリキ原板よりも更に硬質であり、より低い圧延速度でチャタリングが発生しやすいことが分かった。【００７６】
＜実施例４＞
実施例４では、実施例３と同じ圧延条件で圧延を行った。ただし、圧延油による潤滑条件を実施例２と同じ条件とした。【００７７】
＜実施例５＞
実施例５では、実施例３と同じ圧延条件で圧延を行った。ただし、図４に示す構成（管路内に混合部を形成することなく、第１のエマルション圧延油１３と第２のエマルション圧延油１５をそれぞれ個別に鋼板に供給する構成）とし、ロールバイトに供給される混合比は実施例２と同じ条件とした。【００７８】
＜比較例２＞
比較例２では、実施例３と同じ圧延条件で圧延を行った。ただし、圧延油による潤滑条件を比較例１と同じ条件とした。【００７９】
＜評価＞
以上のような圧延油供給を行って、各実施例及び比較例における、低速から高速圧延を実施した場合の＃４圧延スタンド及び最終圧延スタンド♯５ＳＴＤにおける実績摩擦係数とチャタリングの発生状況を確認した。その結果を、表１、表２に示す。
なお、実績摩擦係数は当該圧延速度での圧延荷重及び張力等から逆算した値である。【００８０】
【表１】
0006965993.tif 000003
【００８１】
【表２】
0006965993.tif 000004
【００８２】
表中における、◎、○、×は、次のことを指す。
◎・・・チャタリング発生なし
○・・・軽度のチャタリング発生  （微小な板厚変動が発生）
×・・・チャタリング発生  （過大な板厚変動が発生）【００８３】
実施例１及び実施例２により、硬質ブリキ原板に対する冷間圧延では、圧延速度が２０００ｍｐｍ以下であれば、混合比を所定の混合比としてもＦＢ制御による混合比としても第４圧延スタンド及び最終圧延スタンドの摩擦係数の差の絶対値を０．０１以下に維持し、且つ、チャタリングが防止できることが分かった。一方、圧延速度が２２００ｍｐｍ以上になると、混合比を所定の混合比とした場合、上記摩擦係数の差の絶対値が０．０１を超え、軽度のチャタリングが発生することが分かった。なお、比較例１に示すように、特許文献１の手法では、圧延速度が２２００ｍｐｍ以上の場合、上記摩擦係数の差の絶対値が０．０１を超え、且つ、チャタリングが大量に発生し、表面品質及び板厚精度が低下した。【００８４】
実施例３〜実施例５により、Ｓｉ含有量が３ｍａｓｓ％の電磁鋼板に対する冷間圧延では、圧延速度が８００ｍｐｍ以下であれば、混合比を所定の混合比としてもＦＢ制御による混合比としても第４圧延スタンド及び最終圧延スタンドの摩擦係数の差の絶対値を０．０１以下に維持し、且つ、チャタリングが防止できることが分かった。一方、圧延速度が１０００ｍｐｍ以上になると、混合比を所定の混合比とした場合、上記摩擦係数の差の絶対値が０．０１を超え、軽度のチャタリングが発生することが分かった。【００８５】
また、実施例５のように、第１のエマルション圧延油１３と第２のエマルション圧延油１５を混合せずに直接鋼板に供給した場合は、第２のエマルション圧延油１５に含まれる鉄分が十分に分散することなくロールバイトに供給されるため、不連続な摩擦係数上昇を引き起こし、上記摩擦係数の差の絶対値が０．０１を超え、軽度のチャタリングが発生することが分かった。
なお、比較例２に示すように、特許文献１の手法では、圧延速度が１０００ｍｐｍ以上の場合、上記摩擦係数の差の絶対値が０．０１を超え、且つ、チャタリングが大量に発生し、表面品質及び板厚精度が低下した。
また、比較例１、２では、濃度の高い別系統のエマルション圧延油を使用し続けたことで圧延油の消費量が実施例と比べて２０％増加した。【００８６】
上述したように、電磁鋼板用の素材鋼板は硬質ブリキ原板よりも硬質であり、混合比をフィードバック制御により算出すべき圧延速度が異なる。従って、圧延速度に応じて混合比の算出方式を変更する場合は、圧延材の種別を考慮することが望ましい。特に、同一の圧延ラインにおいて複数種類の圧延材が圧延される場合には、圧延材の種類及び圧延速度に基づいて、混合比を所定の混合比に制御するか、フィードバック制御にて制御するかを切り替えることとすればよい。
以上のように、本発明に基づく潤滑油供給方法を用いることで、広範な圧延速度においても、後段圧延スタンドでの摩擦係数を適正な範囲に続けることが可能であり、安定して高い生産性と良好な形状、及び板厚精度を有する鋼板１を得ることができることが確認された。【００８７】
ここで、本願が優先権を主張する、日本国特許出願２０１９−１３５５９３（２０１９年  ７月２３日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
【符号の説明】
【００８８】
１ 鋼板（圧延材）
２ 第１圧延油供給系統
５ ダーティタンク（回収用タンク）
６ 鉄粉除去装置
７ クリーンタンク（貯留タンク）
８Ａ、８Ｂ ポンプ
９ 第１の圧延油管路
１０ オイルパン
１１ 戻り配管
１３ 第１のエマルション圧延油
１５ 第２のエマルション圧延油
１６ 第２の圧延油管路
１７ ストレーナ
１８ 流量制御弁（混合部）
２０ 供給制御部
２１  第１摩擦係数演算部
２２ 目標摩擦係数設定部
２３ 混合比制御部
２４  第２摩擦係数演算部
２５ ＦＢ演算部
２６  メモリ
【図１】
0006965993.tif 000005
【図２】
0006965993.tif 000006
【図３】
0006965993.tif 000007
【図４】
0006965993.tif 000008