(57)【要約】【課題】自動で口割れを修正させて、自動圧延の継続、オペレーターの操作ミスを防止することができる圧延材の製造方法を提供する。【解決手段】圧延ロール２間に素材Ａを複数回通過させながら、圧延ロール２間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、少なくとも１回の素材端部矯正工程を有するとともに、該素材端部矯正工程は、圧延ロール２間に素材Ａの端部が噛み込んだときに素材Ａの移動を停止し、そのときの圧延ロール２間のギャップＧを維持したまま素材Ａの移動方向を逆転させて圧延ロール２間から引き抜き、その後、再度圧延ロール２間に素材Ａを送り込んで圧延する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロール間に素材を複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、
少なくとも１回の素材端部矯正工程を有するとともに、該素材端部矯正工程は、圧延ロール間に素材の端部が噛み込んだときに素材の移動を停止し、そのときの圧延ロール間のギャップを維持したまま素材の移動方向を逆転させて圧延ロール間から引き抜き、その後、再度圧延ロール間に素材を送り込んで圧延することを特徴とする圧延材の製造方法。
【請求項２】
前記素材端部矯正工程は、素材を予め設定したロールギャップ以下に圧延する際に実施することを特徴とする請求項１に記載の圧延材の製造方法。
【請求項３】
前記素材端部矯正工程において素材を圧延ロールに噛み込ませる際の素材の送り速度を５０ｍ／分以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧延ロール間に素材を複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚さ３００〜６５０ｍｍ程度のアルミニウム等の鋳塊（スラブ）から板状の圧延材を製造する場合、まず粗圧延として、可逆式圧延機を用いて再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で厚さ数十ｍｍとなるまで熱間圧延し、さらに仕上げ圧延機で２０mm以下まで圧延し、円筒状に巻き取ってコイルとしている。
【０００３】
その可逆式圧延機による熱間圧延は、圧延ロールを介してその前後間で素材を往復走行させるように両圧延ロール間に複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させることにより、その厚さを薄くしていく方法である。この熱間圧延において、圧延中の素材の変形は板厚方向で均一ではなく、圧延ロールの入り口付近では板厚方向の表面に近い部分が大きく変形し、中心部分の変形は遅れて進行する。このため、スラブから順次肉厚を減少させるように圧延していくと、素材の前後端部に、素材を側面から見たときにわに口形状となる口割れと称する材料割れが発生し易い。このような口割れが発生した場合、その発生端部を所定長さ分、切断して取り除くことが行われている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３２９４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、可逆式熱間圧延機の圧延ロール近傍には、素材が圧延ロール間に進入し易いように、ストリッパーガイドが設置されているが、素材先端が口割れた状態で圧延ロール間の出側に送られるとストリッパーガイドに引っかかり、ストリッパーガイドを破損してしまう。このため、オペレーター操作により、先端部を前進、停止、後退させる操作を数回繰り返して修正しているが、微妙な操作のため練度を要し、また操作ミスによるストリッパーガイドの破損を起こすこともある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自動で口割れを修正させて、自動圧延の継続、オペレーターの操作ミスを防止することができる圧延材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】
【０００６】
本発明に係る圧延材の製造方法は、圧延ロール間に素材を複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、少なくとも１回の素材端部矯正工程を有するとともに、該素材端部矯正工程は、圧延ロール間に素材の端部が噛み込んだときに素材の移動を停止し、そのときの圧延ロール間のギャップを維持したまま素材の移動方向を逆転させて圧延ロール間から引き抜き、その後、再度圧延ロール間に素材を送り込んで圧延することを特徴とする。
なお、素材の端部が噛み込んだときに素材の移動を停止するとは、停止の制御が若干遅れることを考慮して圧延ロールの中心間を結ぶ位置より端部が約１０〜３００mm進んで停止することである。
【０００７】
すなわち、素材の端部に口割れが生じるのは、前述したように、圧延ロールの入り口付近で表面に近い部分が大きく変形し、板厚方向の中心部分の変形は遅れて進行することに起因すると考えられているが、それが圧延ロールの中心を通り越した出口側では素材の表面付近が圧延ロールに引きつられて、引き剥がされようとすることにより、両表面を凹とした曲げ変形が発生して割れが広がるものと考えられる。したがって、素材を停止させる位置としては、停止の制御が若干遅れることを考慮して、好ましくは圧延ロールの中心間を結ぶ位置よりやや出側に素材の先端が配置されたとき、言い換えると圧延ロールの出口側で素材の両表面が引き剥がされストリッパーガイドと接触する前に素材を停止するとよく、そのときの圧延ロールのギャップをそのまま維持した状態として圧延ロールを逆転して素材を引き抜くことにより、素材の先端部を押しつぶした状態とすることができ、この状態で再度圧延ロールに送り込むことにより、すでに先端部がつぶされた状態であるので、圧延ロール間に円滑に進入するとともに、そのつぶされた先端部では圧延荷重も小さくなり、圧延ロールの出口側で引き剥がされようとする現象も抑制され、口割れの発生が防止されるのである。
【０００８】
また、本発明に係る圧延材の製造方法において、前記素材端部矯正工程は、素材を予め設定したロールギャップ以下に圧延する際に実施することを特徴とする。つまり、口割れが発生するおそれがある板厚が経験的に把握されており、その板厚以下に圧延する際に矯正するのである。その口割れが発生するおそれがある板厚は素材の材種（合金、スラブサイズ、スラブ形状等）毎に異なり、材種毎に設定しておく。
【０００９】
また、本発明に係る圧延材の製造方法において、前記素材端部矯正工程において素材を圧延ロールに噛み込ませる際の素材の送り速度を５０m／分以下とすることを特徴とする。つまり、圧延ロールに噛み込む際の送り速度を比較的遅く設定しておくことにより、ストリッパーガイドを破損させることなく、先端を停止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る圧延材の製造方法によれば、素材の先端部が圧延ロール間に噛み込まれた段階で停止して逆転させるので、素材の先端部を押しつぶした状態とすることができ、この状態で再度圧延ロールに送り込むことにより、すでに先端部がつぶされた状態であるので、圧延ロール間に円滑に進入するとともに、口割れの発生を防止することができる。また、若干の口割れが発生したとしても、圧延ロールを逆転させて素材を引き抜く際に先端部が押しつぶされるので、口割れを修復することができる。従って、ストリッパーガイドを破損させることなく自動圧延を継続させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る圧延材の製造方法の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本実施形態の製造方法を実施するために用いられる圧延材の製造装置を示すものであり、符号１が圧延機を示している。この圧延機１は、上下に一対の圧延ロール２を備えるとともに、これら圧延ロール２が回転駆動モーター３によりそれぞれ正逆両方向に駆動されるようになっており、また、両圧延ロール２の背部には大径のバックアップロール４がそれぞれ接触した、いわゆる４段圧延機を構成している。また、この圧延機１の前後には、素材Ａを搬送するテーブルローラー５がそれぞれ設けられている。
【００１３】
そして、その上側のバックアップロール４に、これを押圧する圧下用スクリュー６、及びこの圧下用スクリュー６を移動させて圧延ロール２間の距離を設定する位置制御モーター７等からなる圧下手段８が設けられている。また圧延ロール２から素材Ａへの圧延荷重を検出するロードセル等の圧延荷重検出手段９が設けられている。
また、圧延ロール２の回転駆動モーター３にはロール回転検出器１１が備えられるとともに、圧下用スクリュー６の位置制御モーター７にはロールギャップ位置検出器１２、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３にはローラー回転検出器１４がそれぞれ備えられている。
【００１４】
また、図１において符号１５はセットアップ用計算機を示しており、このセットアップ用計算機１５は、各パス毎の圧延ロール２の間隔や圧延ロール２の回転方向及び回転速度、圧延荷重、テーブルローラー５の搬送速度等の目標値をあらかじめ設定したパススケジュールにしたがって実行管理するコントローラー１６に接続されている。このコントローラー１６の目標値に基づき、位置制御モーター７、圧延ロール２の回転駆動モーター３、圧下用スクリュー６、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３等を、圧延速度及びロールギャップ値等の出力値をフィードバックしながら制御する。
なお、図１中、符号１７はストリッパーガイドを示しており、圧延ロール２の前後に設けられる。
【００１５】
次に、このように構成した製造装置によりアルミニウムの鋳塊から圧延材を製造する方法について説明する。
アルミニウムの鋳塊は、例えば３００〜６５０ｍｍの厚さを有しており、これを加熱炉（図示略）を経由して、再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で圧延機１に送り込む。そして、この圧延機１では、設定されたパススケジュールにしたがって圧延ロール２間のギャップを徐々に減少させながら両圧延ロール２間に鋳塊を複数回通過させて圧延する。最初の段階では、１パス毎に約５〜６０ｍｍ程度厚さを減少させるように圧延ロール２間のギャップを制御する。そして、この圧延を複数回繰り返すことにより、パススケジュールの進行状況から、あらかじめ設定した所定ロールギャップ以下になったら、素材端部矯正工程として以下のような制御を行う。
【００１６】
この素材端部矯正工程は、素材を圧延していくと素材の端部に口割れが生じるおそれのあるロールギャップになったときに行われる制御であり、発生した口割れ部を自動的に制御するものである。口割れが発生するおそれがあるロールギャップは、素材の材種によって異なり、例えば素材が９９％以上ＡＬ成分でスラブ厚みが６００ｍｍでスラブ側面形状がストレートの場合、２００ｍｍ以下とされ、このロールギャップ値はセットアップ用計算機１５により圧延開始前に自動的に与えられる。
【００１７】
この素材端部矯正工程を図２から図４に順を追って説明すると、図２に示すように両圧延ロール２の間に素材Ａが送り込まれる際の速度ｖを、例えば５０ｍ／分以下の低速に設定する。そして、素材Ａの先端部が図３（a）に示すように圧延ロール２に噛み込まれたとき、つまり、ロードセル等の圧延荷重検出手段９に荷重が検出されたときに、テーブルローラー５及び圧延ロール２の駆動を停止し、素材Ａの先端部が両圧延ロール２の間に噛み込まれた状態に保持する。
【００１８】
次いで、両圧延ロール２のギャップＧを図３（a）に示す噛み込み時の状態を維持したまま、図３（ｂ）に示すように圧延ロール２及びテーブルローラー５を逆転させることにより、素材Ａを両圧延ロール２の間から引き抜く。そして、図４に示すように再度素材Ａを圧延ロール２の間に送り込んで、全体を圧延する。このときは、素材Ａの先端部が押しつぶされた状態であるので、通常の送り速度で素材Ａを送り込む。
【００１９】
両圧延ロール２間での停止の制御が若干遅れることにより、素材Ａの先端が圧延ロール２の中心を結ぶ線上よりも若干飛び出した位置（ただしストリッパーガイド１７を破損させない位置）で停止し、これにより図３（ａ）に示すように若干の口割れが発生したとしても、停止後に圧延ロール２を逆転させて両圧延ロール２間から引き抜くことにより、図３（ｂ）に示すように口割れ部分が圧延ロール２により押しつぶされて修復される。符号Ｅが修復された先端部を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る圧延材の製造方法の一実施形態を実施するために用いられる製造装置を示す全体構成図である。
【図２】一実施形態の製造方法における素材端部矯正工程を図５まで順を追って説明するもので、素材が圧延ロールに送り込まれる前の状態を示す断面図である。
【図３】素材の先端に口割れが生じた状態を示す断面図であり、（ａ）は素材の先端に口割れが生じた状態で圧延ロールが停止した状態を示しており、（ｂ）は圧延ロールを逆転させて口割れが修復された状態を示している。
【図４】図３に示す状態から、再度素材が圧延ロール間に送り込まれる状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  圧延機
２  圧延ロール
３  回転駆動モーター
４  バックアップロール
５  テーブルローラー
６  圧下用スクリュー
７  位置制御モーター
８  圧下手段
９  圧延荷重検出手段
１１  ロール回転検出器
１２  ロールギャップ位置検出器
１３  ローラー駆動モーター
１４  ローラー回転検出器
１５  セットアップ用計算機
１６  コントローラー
１７  ストリッパーガイド
Ａ  素材
Ｅ  修復された先端部
Ｇ  圧延ロール間のギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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