(57)【要約】【課題】圧延機の上流に冷却装置を新たに設置することなく、効率的に温度調整材の圧延を行うことができる厚鋼板の圧延方法を提供する。【解決手段】先行の温度調整材（先行材）と後行の温度調整材（後行材）を交互に圧延するタンデム圧延を行う場合において、圧延機の上流で後行材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行材を冷却する。【選択図】図１
2009028747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行の圧延材を中間板厚まで圧延した後、圧延機の下流に搬送して温度調整を行い、その先行の圧延材の温度調整が完了するまでの間に、後行の圧延材を中間板厚まで圧延し、先行の圧延材の温度調整が完了すると、後行の圧延材を圧延機の上流に搬送して待機させ、先行の圧延材の圧延を再開して、先行の圧延材を仕上板厚まで圧延し、その先行の圧延材の圧延の間に、圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行い、先行の圧延材の圧延が完了したら、後行の圧延材の圧延を再開して、仕上板厚まで圧延する、厚鋼板の圧延方法において、圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行の圧延材を冷却することを特徴とする厚鋼板の圧延方法。
【請求項２】
圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を調節することによって、後行の圧延材の温度降下量を制御することを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可逆式圧延機の下流に圧延材（厚鋼板）を冷却する冷却装置を備えた熱間圧延ラインにおいて、圧延途中で圧延材を冷却し、所定の温度まで到達した後に、再度圧延を行う厚鋼板の圧延方法に関し、特に、可逆式圧延機のアイドル時間を低減するために、２本の圧延材を交互に圧延するタンデム圧延と呼ばれる厚鋼板の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、厚鋼板の熱間圧延においては、強度や靭性の優れた厚鋼板の製造が求められており、その一例として、圧延材に制御圧延（Controlled Rolling；ＣＲ）を施すことにより、優れた材質の厚鋼板を造り込んでいる。すなわち、１０００℃以上に加熱したスラブを一旦所定の中間板厚まで圧延し、その後、圧延材の温度が未再結晶温度域やその温度域に近い温度域にある状態で仕上板厚まで圧延を行うものである。例えば、厚さ２００〜３００ｍｍのスラブを１１００〜１２００℃程度まで加熱後、仕上板厚の１．５〜２倍程度の中間板厚まで圧延し、その後、温度が未再結晶域である８５０℃以下になった時点で制御圧延を開始し、仕上板厚（例えば１５ｍｍ）まで圧延するというものである。
【０００３】
その際に、制御圧延を開始する温度（制御圧延開始温度）が低くかつ制御圧延を開始する板厚（制御圧延開始板厚）が厚い場合には、圧延材が制御圧延開始温度になるまでにかなりの時間を要するため、圧延機（可逆式圧延機）近傍の搬送ライン上で制御圧延開始温度になるまで圧延材を空冷状態で待機させていた。その結果、その冷却待ちによって圧延機に空き時間（アイドル時間）が発生し、圧延能率が低下するという問題が生じていた。
【０００４】
すなわち、厚鋼板の熱間圧延ラインでは、如何に圧延機を休ませることなく、連続的に圧延材を圧延できるかが、生産能力を上げる上で重要なことであり、制御圧延材（温度調整材）の圧延では、冷却待ち（温度調整）の間に圧延機が空いてしまうので、特に圧延機が１機しかない厚鋼板の熱間圧延ラインでは、圧延能率（ライン能率）への影響が顕著であった。
【０００５】
このような冷却待ちによって圧延機に空き時間が発生しライン能率が低下するのを解消するために、特許文献１に記載されているように、圧延材を制御圧延開始温度に冷却するための温度調整用冷却装置（水冷装置）を可逆式圧延機の下流に設置し、圧延機で中間板厚まで圧延した圧延材を温度調整用冷却装置で制御圧延開始温度に冷却（温度調整冷却）した後、再び圧延機で仕上板厚まで圧延を行う方法が取られている。
【０００６】
さらに、それに加えて、先行の制御圧延材（先行材）と次の制御圧延材（後行材）を交互に圧延するタンデム圧延という手法が取られている。
【０００７】
制御圧延材のタンデム圧延では、先行材を中間板厚（制御圧延開始板厚、温度調整板厚）まで圧延した後、圧延機の下流に搬送して温度調整を行い、その先行材の温度調整が完了するまでの間に、後行材を中間板厚（制御圧延開始板厚、温度調整板厚）まで圧延し、先行材の温度調整が完了すると、後行材を圧延機の上流に搬送して待機させ、先行材の圧延を再開して、先行材を仕上板厚まで圧延し、その先行材の圧延の間に、圧延機の上流で後行材の温度調整を行い、先行材の圧延が完了したら、後行材の圧延を再開して、仕上板厚まで圧延する。このように、温度調整を要する圧延材（温度調整材）を交互に圧延することで、圧延機を効率的に運用するようにしている。
【０００８】
さらに、タンデム圧延の応用として、連続タンデム圧延と言って、いもづる式に次の制御圧延材に交替して行く方法も取られている。
【特許文献１】特開２００５−０００９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常の厚鋼板の熱間圧延ラインでは、圧延機の上流に冷却装置（水冷装置）が配備されていないので、前述したタンデム圧延においては、後行材を圧延機の上流で待機させて温度調整する際に、空冷状態で先行材の圧延完了を待つこととなる。
【００１０】
そのため、図３（ａ）に示すように、先行材の圧延が完了した時に、後行材の温度調整が完了していれば、圧延機のアイドル時間が発生しないので理想的であるが、ほとんどの場合、図３（ｂ）に示すように、後行材を圧延機の上流で空冷待機させるだけでは冷却能力が不足して、目標温度まで温度降下できないことから、先行材の圧延が完了した後に、後行材を空パスで圧延機を通過させ、圧延機の下流の冷却装置で水冷して目標温度に到達した後に、圧延を再開することとなり、その間に圧延機のアイドル時間が発生してしまう。
【００１１】
このアイドル時間で、さらに次の圧延材を圧延する連続タンデム圧延を行うことができれば、圧延機にアイドル時間を発生させることなく効率的に圧延することができるが、厚鋼板のような多品種、多ロットの生産ライン（圧延ライン）では、個々の圧延材の圧延条件や温度条件が異なるため、連続タンデム圧延を適用できる圧延材は限られている。
【００１２】
あるいは、圧延機の上流に冷却装置（水冷装置）を新たに建設すれば良いが、建設コストが掛かってしまう。
【００１３】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、圧延機の上流に冷却装置を新たに設置することなく、効率的に温度調整材の圧延を行うことができる厚鋼板の圧延方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討を行った結果、厚鋼板の熱間圧延ラインにおいて圧延機の上流に設置されているＨＳＢ装置（Horizontal  Scale  Breaker）を利用することを思い付いた。
【００１５】
すなわち、厚鋼板の熱間圧延ラインには、加熱炉で圧延材の表面に形成されたスケールを除去するために、圧延機の上流にＨＳＢ装置が必ず設置されていて、圧延前の圧延材の表面スケールを除去するために使用されているが、前述のタンデム圧延において、後行材を圧延機の上流で待機させる際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水（ＨＳＢ装置の水平ロールで破壊された表面スケールを圧延材表面から洗い流すために用いられる水）を転用して、後行材を水冷すれば、後行材の冷却時間（温度調整時間）を短縮できて、圧延機のアイドル時間を低減することができるとの考えに至った。
【００１６】
上記の考え方に基づいて、本発明は以下の特徴を有している。
【００１７】
［１］先行の圧延材を中間板厚まで圧延した後、圧延機の下流に搬送して温度調整を行い、その先行の圧延材の温度調整が完了するまでの間に、後行の圧延材を中間板厚まで圧延し、先行の圧延材の温度調整が完了すると、後行の圧延材を圧延機の上流に搬送して待機させ、先行の圧延材の圧延を再開して、先行の圧延材を仕上板厚まで圧延し、その先行の圧延材の圧延の間に、圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行い、先行の圧延材の圧延が完了したら、後行の圧延材の圧延を再開して、仕上板厚まで圧延する、厚鋼板の圧延方法において、圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行の圧延材を冷却することを特徴とする厚鋼板の圧延方法。
【００１８】
［２］圧延機の上流で後行の圧延材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を調節することによって、後行の圧延材の温度降下量を制御することを特徴とする前記［１］に記載の厚鋼板の圧延方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、先行の圧延材（先行材）と後行の圧延材（後行材）を交互に圧延するタンデム圧延を行う場合、圧延機の上流で後行材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行材を冷却するようにしているので、これまでの空冷待機のみに比べて大幅に冷却能力が高まり、後行材の温度調整時間を短縮することができる。その結果、先行材の圧延が完了した後にさらに後行材の温度調整を行うことが不要になり、その温度調整のために生じていた圧延機のアイドル時間を削減することができる。これにより、圧延機の上流に冷却装置を新たに設置することなく、既存の設備を活用して、効率的に温度調整材の圧延を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
この実施形態は、１台の可逆式熱間圧延機（圧延機）でスラブを仕上板厚まで圧延する厚鋼板の熱間圧延ラインで、温度調整材（制御圧延材）のタンデム圧延を行うものであり、図１は、その際の圧延材の動きを示すものである。ここで、圧延機の上流にはＨＳＢ装置が設置され、圧延機の下流には温度調整用冷却装置（水冷装置）が設置されている。
【００２２】
図１に示すように、この実施形態においては、先行材を中間板厚（制御圧延開始板厚、温度調整板厚）まで圧延した後、圧延機の下流に搬送して、温度調整用冷却装置での水冷または空冷によってオシレーションしながら温度調整を行い、その先行材の温度調整が完了するまでの間に、後行材を中間板厚（制御圧延開始板厚、温度調整板厚）まで圧延し、先行材の温度調整が完了すると、後行材を圧延機の上流に搬送して待機させ、先行材の圧延を再開して、先行材を仕上板厚まで圧延し、その先行材の圧延の間に、圧延機の上流でＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行材の温度調整を行い、先行材の圧延が完了したら、後行材の圧延を再開して、仕上板厚まで圧延する。
【００２３】
そして、この実施形態では、圧延機の上流で後行材の温度調整を行う際に、後行材がＨＳＢ装置を往復通過する時のＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を調節して、デスケーリング水による水冷時間を調整することで、後行材の温度降下量を制御している。すなわち、ＨＳＢ装置での水冷による温度降下とそれ以外の待機空冷による温度降下を適切に組み合わせることによって、先行材の圧延が完了した時に後行材が目標温度になるようにしており、それにより、先行材の圧延が完了したら直ちに後行材の圧延が再開できるようにしている。
【００２４】
図２は、その際のＨＳＢ装置での水冷時間（ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度）を決定するための手順を示すフロー図であり、ここでは、後行材を圧延再開のために圧延機に戻した時の後行材の予測温度（Ｔｂ）が、後行材の温度調整目標温度（Ｔｍ）に対して、Ｔｍ＋α＜Ｔｂ＜Ｔｍ＋βとなるようにしている。
【００２５】
すなわち、以下のようにして、後行材のＨＳＢ装置での水冷時間（ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度）を決定している。
【００２６】
ちなみに、通常、ＨＳＢ装置は、圧延前のスラブの表面スケールを除去するのに使用できるように設計されているため、ＨＳＢ装置を使用できる上限の板幅は最大スラブ幅になっている。したがって、設備制約上、ＨＳＢ装置での水冷が行えるのは、温度調整時の後行材の板幅が最大スラブ幅以下の場合である。
【００２７】
（Ｓ１）まず、設備制約上、後行材の温度調整にＨＳＢ装置の使用が可能か否かを判断する。そして、可能（Ｙ）の場合は、（Ｓ２）に進む。一方、否（Ｎ）の場合は、（Ｓ１０）に進み、後行材の温度調整にＨＳＢ装置は使用しない。
【００２８】
（Ｓ２）次に、ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を最大にして後行材を水冷した場合（すなわち、最短の水冷時間で水冷した場合）の後行材の温度変化を計算する。
【００２９】
（Ｓ３）次に、ＨＳＢ装置での水冷が終了した後行材が、その後に空冷待機した時の先行材の圧延完了予定時間までの温度変化を計算する。
【００３０】
（Ｓ４）そして、（Ｓ２）と（Ｓ３）の計算結果に基づいて、後行材が圧延再開のために圧延機に戻った時の後行材の予測温度（Ｔｂ）を求める。
【００３１】
（Ｓ５）次に、（Ｓ４）で求めた予測温度（Ｔｂ）が、後行材の温度調整目標温度（Ｔｍ）に対して、Ｔｍ＋α＜Ｔｂを満足しているかを判定する。満足している場合（Ｙ）は、ＨＳＢ装置による後行材の水冷が可能であり、（Ｓ６）に進む。一方、満足していない場合（Ｎ）は、ＨＳＢ装置で後行材を水冷すると、温度が下がり過ぎてしまうので、ＨＳＢ装置による後行材の水冷は不可であり、（Ｓ１０）に進み、後行材の温度調整にＨＳＢ装置は使用しない。
【００３２】
（Ｓ６）ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を仮決定して後行材を水冷し、その後の空冷待機による先行材の圧延完了予定時間までの温度変化を計算する。
【００３３】
（Ｓ７）そして、（Ｓ６）の計算結果に基づいて、後行材が圧延再開のために圧延機に戻った時の後行材の予測温度（Ｔｂ）を求める。
【００３４】
（Ｓ８）次に、（Ｓ７）で求めた予測温度（Ｔｂ）が、後行材の温度調整目標温度（Ｔｍ）に対して、Ｔｂ＜Ｔｍ＋βを満足しているかを判定する。満足している場合（Ｙ）は、仮決定したテーブル搬送速度を、正式のテーブル搬送速度に決定して、テーブル搬送速度の設定を終了する。一方、満足していない場合（Ｎ）は、（Ｓ９）に進む。
【００３５】
（Ｓ９）仮決定のＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を適宜増減して変更する。そして、（Ｓ６）〜（Ｓ８）を繰り返す。
【００３６】
以上の手順によって、後行材を圧延機に戻した時の後行材の予測温度（Ｔｂ）が、後行材の温度調整目標温度（Ｔｍ）に対して、Ｔｍ＋α＜Ｔｂ＜Ｔｍ＋βとなるように、後行材のＨＳＢ装置での水冷時間（ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度）が決定される。
【００３７】
このようにして、この実施形態では、温度調整材のタンデム圧延において、圧延機の上流で後行材の温度調整を行う際に、ＨＳＢ装置のデスケーリング水を利用して後行材を冷却するようにしているので、これまでの空冷待機のみに比べて大幅に冷却能力が高まり、後行材の温度調整時間を短縮することができる。その結果、先行材の圧延が完了したら直ちに後行材の圧延が再開できるようになり、これまでのような後行材の追加温度調整が不要になって、その追加温度調整のために生じていた圧延機のアイドル時間を削減することができる。これにより、圧延機の上流に冷却装置を新たに設置することなく、既存の設備を活用して、効率的に温度調整材の圧延を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態における圧延材の動きを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態において、ＨＳＢ装置のテーブル搬送速度を決定するための手順を示すフロー図である。
【図３】従来のタンデム圧延を説明するための図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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