設備紹介

RSB 圧延機の導入
石橋 直弥*ISHIBASHI Naoya

すると曲線になり、低温→高温→低温となる１つの山を

1. はじめに『カーブ』と表現する。
電気自動車などのエコプロダクトの実現に対し、部品の小型化・軽量化のニーズはさらに高まっており、その素材

3. 設備概要となる特殊鋼製品に対し「小径化」のニーズが高まってき（1）設備仕様ている。また、各需要業界において、少量多品種の生産がRSB 圧延機の主な設備仕様を表1に、外観写真を図1に一般化するなか、鋼材発注量の「小ロット化」への対応強示す。

化がより一層求められるようになってきた。
こうした需要構造の変化（小径化・小ロット化の進展）が今後も加速することを見据え、当社では生産構造改革を表１進めてきた。

RSB圧延機の主な設備仕様

製品サイズ
ロール数
パス数
ロールリング径
モーター容量ロールギャップ調整
パス間距離
減面率
圧延速度

本稿では、その一環として2019年7月に導入した最新鋭の RSB 圧延機（Reducing and Sizing Block mill ： ドイ
ツ KOCKS 社製）の設備概略と特徴について紹介する。

2. 導入目的
RSB 圧延機は、高いミル剛性を有する3ロール圧延機であり、その導入の目的は大きく2点ある。

φ16.0-95.4 mm
3ロール（120°配置）
5パス
φ370 mm700-1300 kW
遠隔調整
720 mm
最大60％
最大18 m/s

㻌（1）高リダクションを活かした圧延パススケジュールの集約および製品品質の向上①ロールの型替え時間削減②ロール等の費用削減③内部品質の向上（硬さ低減、ミクロ組織制御、結晶粒の微細化）（2）サイズフリー圧延（※1）を活かした操業の確立①加熱炉温度カーブ（※2）数の削減

㻌②小径、小ロットの受注への対応

図１

RSB圧延機の外観（注釈）※1（2）寸法精度

サイズフリー圧延 ： 同一ロールのギャップ調整にサイズフリー圧延で寸法精度の良い製品を得ることがでよって異なるサイズの製品を圧延する方法

きており、図２にその一事例を示す。φ36以下で寸法精度※2±0.15 mm 以下、φ37〜80で±0.25 mm 以下、φ81〜

カーブ ： 鋼種によって加熱炉での加熱温度を規定

95で±0.30 mm 以下の圧延製品を製造可能である。

しており、その温度制限を加味して圧延順が決定される。加熱炉からの抽出温度を時系列でグラフにプロット

*

条鋼製造部

中小形圧延課長

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RSB圧延機の導入

トータル型替え時間は RSB 導入前比で48％減を達成しᑍἲබᕪ䠄㼼䟚䠅

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た。

㼼㻜㻚㻟㻜䟚௨ୗ②ロール費用削減㼼㻜㻚㻞㻡䟚௨ୗ

仕上げ圧延前母材種類削減により圧延機を減らすこと㼼㻜㻚㻝㻡䟚௨ୗができ、ロール費用を55％削減することができた。
㻝㻡㻞㻜

㻞㻡

㻟㻜㻟㻡 㻠㻜 㻡㻜 㻢㻜 㻣㻜〇ရ䡷䡮䡹䢚䠄䃥䟚䠅㻤㻜㻥㻜

図2

RSB圧延機の寸法公差仕様と実績③内部品質の向上

㻥㻡

冷鍛用途に対しては「硬さ制御技術」、熱処理（焼ならし）省略のためには「ミクロ組織制御による結晶粒度特性向上技術」の高度化が内部品質上の最重要課題であ（3）設備導入前後による工程の変化る。その実現に対し、低温での高リダクション圧延に表2に RSB 圧延機の導入前後の圧延機台数、仕上げ圧延よって高いひずみ量を加えて、結晶粒を微細化すること

機前母材種類の変化を示す。

が有効である。RSB の3ロール仕上げ圧延機は高荷重の表2負荷が可能でなおかつパス間距離が近いため、短時間内RSB圧延機導入前後の工程比較

導入前
2ロール圧延機18台

仕上げ圧延機PFM（4ロール）2台 RSB 5台+PSB（3ロール）3台

仕上げ圧延前母材 25種類
種類に鋼材に高ひずみを与えることができる。それによって導入後結晶粒が微細になり硬さが低減するとともに、ベイナイ

14台

トを含まないフェライト・パーライト組織が得やすくなることで結晶粒度特性（浸炭処理時を想定）の向上も図7種類られる（図4、5）。この内質改善によりユーザーでの冷鍛化による歩留改善や熱処理省略によるコストダウンに

RSB 導入により、2ロール圧延機を4台減らすことがで期待ができる。

き、さらに仕上げ圧延前母材種類を25種類から7種類にま㻌で大幅に削減できた。

4. 導入の効果（1）高リダクションによるパススケジュール集約および製㻔ᑟධᚋ㻕䃥㻟㻢 㻿㻯㼞㻠㻞㻜䢈䡦䢓䡮䢀㻗䢆䢛䡬䢓䡮䢀㻔ᑟධ๓㻕䃥㻟㻞 㻿㻯㼞㻠㻞㻜䢈䡦䢓䡮䢀㻗䢆䢛䡬䢓䡮䢀㻗䢉䢚䡮䢁䡮䢀

品品質の向上①型替え時間削減

図4

ミル剛性の高さを活かした高リダクションの実現によ

RSB圧延機の導入前後のミクロ組織

㻌

り仕上げ圧延前母材種類を集約（25→7種類）できたこᑟධ๓ప㻾㼑㼐㻚⢒⢏↝ධᛶ኱䢉䢚䡮䢁䡮䢀᭷とにより、粗圧延の2ロール圧延機の型替え時間を削減できた。
また導入前は仕上げ圧延前母材径が同一でも製品径がᑟධᚋ㧗㻾㼑㼐㻚⣽⢏↝ධᛶᑠ䢉䢚䡮䢁䡮䢀↓䞉◳䛥పῶ

0.2 mm 変わるだけで、仕上げ圧延機（3ロール）の型替えに5分の休止時間が必要であったが、導入後は遠隔操作での RSB 圧延機のギャップ調整のみで済むため、型替え時間は30秒以内に改善された。

図5

図3に月間トータルの型替え時間を示す。効果として㻮㻲㻲㻭㻼㻲㻲㻼㻭ᅽᘏᚋ෭༷ᚋ෭༷

高リダクション圧延による内部品質改善の模式図（A：オーステナイト、F：フェライト、P：パーライト、B：ベイナイト）（2）サイズフリー圧延①加熱カーブ数の削減
当社第二棒線工場は様々な特殊鋼鋼種を全圧延サイズで製造しているため、1サイズ内で低温と高温を圧延する必要があった。加熱炉温度の上昇下降カーブの数は月間約十回にもなり、加熱温度調整休止が発生していた。
今回導入のサイズフリー圧延では3〜4サイズを集約
図3

型替え時間短縮効果して同じ3ロールカリバーで圧延できるため、加熱温度

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RSB圧延機の導入を合わせて圧延順を決定し RSB 圧延機のギャップ調整だけで製品寸法を作りこむ操業を確立した。
これにより、導入前比で加熱調整休止時間および加熱カーブ数をそれぞれ57％、69％削減することできた（図6）。
㻝㻞㻜㻝㻜㻜㻝㻜㻜㻝㻜㻜ᨵ㐀๓ᨵ㐀ᚋᣦᶆ㻤㻜㻢㻜㻠㻟㻠㻜㻟㻝㻞㻜㻜ຍ⇕ㄪᩚఇṆ᫬㛫

図6䜹䞊䝤ᩘ

加熱調整低減の効果②小径、小ロット化への対応
従来の圧延パススケジュールでは、2ロール圧延機、仕上げ圧延機ともに多くの型替え作業が必要であった。改造後は型替えに要する時間が減少し、サイズフリー圧延が可能となったことで、これまで以上に小径材の生産量を増大させてユーザーへ納品することが可能になった。
また小ロット受注サイズにおいても、ロスなく生産できる体制を構築できた。

5. その他投資
第二棒線工場では、これまで説明してきた RSB 圧延機のほかに、2020年1月に精整冷却床2面化、2021年1月に加熱炉を新設し大幅に生産性を向上させている。
これらの投資で、生産能力は16％向上（68,000 t/ 月
→79,000 t/ 月）した。

6. おわりに
これまで紹介してきた投資で、将来の需要構造変化に対応できる体制が整い、今後想定される鋼材の小径・小ロット化がさらに進展しても生産効率を落とさずに対応できるようになった。生産面以外の品質やコスト、地球環境保護の面でも効果を発揮しており、今後更なる品質・納期・コスト競争力の向上に向けて全社一丸となって取り組んでまいりたい。

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