JP2001137928A

JP2001137928A - クラスタ型圧延機における板材の冷間圧延方法

Info

Publication number: JP2001137928A
Application number: JP32124099A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tateno; 純一舘野; Kazuhito Kenmochi; 一仁剣持; Shigefumi Katsura; 重史桂; Yoshitake Kohiro; 善丈小廣
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】コイル全長にわたって板幅の両側の形状をほ
ぼ同じにでき、板材の形状を良好にすることが可能なク
ラスタ型圧延機による板材の冷間圧延方法を提供する。【解決手段】板材に圧延を施す前に、板材の板幅方向
に沿った素材情報に基づいて、上下ワークロールのテー
パ位置を板材の圧延後の両縁部の伸びの差が小さくなる
ようにそれぞれ調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小径ワークロール
を用いたクラスタ型圧延機による板材の冷間圧延方法に
関し、特に、コイル全長にわたって板材の両縁部の差を
小さくし、板材の形状を良好とするクラスタ型圧延機に
よる板材の冷間圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼板などの変形抵抗の高い板
材を圧延する場合には、一般に、直径が150mm 以下の小
径ワークロールをハウジングに組み込んだ図１、図２に
示すクラスタ型圧延機が用いられている。このクラスタ
型圧延機には、バックアップロール4a、4bのクラウン調
整や中間ロールベンダーなどの形状制御手段が設けられ
ており、クラスタ型圧延機の形状制御は、普通、圧延機
出側の形状検出器で板形状を検出し、板形状をフィード
バックしてバックアップロール4a、4bのクラウンや中間
ロールベンダーを調整することにより行われている。

【０００３】また、特開平８−90008 号公報には、図
１、図２に示すクラスタ型圧延機において、板材の蛇行
やオフセンターによる形状不良を抑制することを目的と
して、上下ワークロール1a、1bの片側端部に向かって先
細りとなるテーパを付与し、上下ワークロール1a、1bを
それぞれ独立に軸方向に移動させる圧延方法が開示され
ている。

【０００４】しかしながら、分割バックアップロールや
中間ロールベンダーを用いて、形状フィードバックによ
り形状制御を行っても、コイルの素材条件によっては圧
延開始後に、板材の形状が検出器で検出されるまでの間
に、板縁部の一方の伸びが大きくなり、板幅の両側の形
状が非対称となって、絞りや板破断等の通板トラブルが
発生するという問題があった。

【０００５】また、特開平８−90008 号公報に記載され
ているクラスタ型圧延機における圧延方法においても同
様に、形状フィードバックにより、上下ワークロール1
a、1bのそれぞれのテーパ位置の調整を行っているの
で、コイルの素材条件によっては圧延開始後に、板材の
形状が検出器で検出されるまでの間に、板縁部の一方の
伸びが大きくなり、板幅の両側の形状が非対称となっ
て、絞りや板破断等の通板トラブルが発生するという問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、かかる従来技術の問題点を解消することにあり、コ
イル全長にわたって板幅の両側の形状をほぼ同じにで
き、板材の形状を良好にすることが可能なクラスタ型圧
延機による板材の冷間圧延方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、片側端部に向かって先細りとなるテーパが付与され
た上下ワークロールを、該テーパが上下で互いに反対側
となるようにハウジングに組み込み、該上下ワークロー
ルのテーパ位置をそれぞれ調整して、形状を制御しつつ
板材に圧延を施すクラスタ型圧延機における板材の冷間
圧延方法において、前記板材に圧延を施す前に、前記板
材の板幅方向に沿った素材情報に基づいて、前記上下ワ
ークロールのテーパ位置を前記板材の両縁部の伸びの差
が小さくなるようにそれぞれ調整することを特徴とする
クラスタ型圧延機における板材の冷間圧延方法である。

【０００８】請求項２記載の本発明は、前記クラスタ型
圧延機で圧延後の前記板材の形状を、前記クラスタ型圧
延機の出側で検出し、該検出値に基づいて、前記上下ワ
ークロールのテーパ位置を前記板材の圧延後の両縁部の
伸びの差が小さくなるようにそれぞれ調整することを特
徴とする請求項１に記載の発明である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のクラスタ型圧延機におけ
る板材の冷間圧延方法について、図１〜図３を用いて説
明する。図１は、本発明に用いる12段クラスタ型圧延機
の構成図である。図２は、図１に示すクラスタ型圧延機
のロール配置図である。図３は、本発明の作用を説明す
るワークロールの概略図である。

【００１０】ここで、1a、1bはワークロール、2a、2bは
中間ロール、3a、3bは小型バックアップロール、4a、4b
はバックアップロールであり、6a、6bはシフトシリン
ダ、7a、7bはスラスト軸受、13は板材である。なお、符
合a を付与したものはクラスタ型圧延機の上側の装置に
係るもの、符合b を付与したものはクラスタ型圧延機の
下側の装置に係るものである。

【００１１】また、1at 、1bt は先細り部、sa、sbはテ
ーパ切りはじめ端、EL1 、EL2 は板縁からテーパ切りは
じめ端までの距離である。12段のロールは、図２に示す
ように、上下１対のワークロール1a、1b、上側２対およ
び下側２対の中間ロール2a、2b、上下１対の小型バック
アップロール3a、3b、上側２対および下側２対のバック
アップロール4a、4bから構成されている。また、上側の
バックアップロール4a、4aは、図１に示すように７分割
されており、圧延機中心からセンター、クォータイン、
クォータアウト、エッジとそれぞれ呼ばれ、それぞれ圧
延機中心に対して左右の対称性を保ちながら押し出しを
行うことで上側のバックアップロール4a、4aのクラウン
調整が可能とされている。下側のバックアップロール4
b、4bは、同図１に示すように、６分割されており、中
心からセンター、クォータ、エッジとそれぞれ呼ばれ、
それぞれ圧延機中心に対して左右の対称性を保ちながら
押し出しを行うことで下側のバックアップロール4b、4b
のクラウン調整が可能とされている。

【００１２】また、上下ワークロール1a、1bは、同図１
に示すように、スラスト軸受7a、7bを介しシフトシリン
ダ6a、6bでそれぞれ独立して軸方向にシフト可能とされ
ている。このようなクラスタ型圧延機を用いる本発明の
冷間圧延方法では、図３に示すように、上下ワークロー
ル1a、1bの周面の片側端部に先細りとなるテーパを付与
し、このテーパが付与された先細り部1at 、1bt を上下
で互いに反対側となるようにハウジングに組み込む。そ
して、上下ワークロール1a、1bをそれぞれ独立して軸方
向に移動して、形状を制御しつつ板材13に圧延を施すよ
うにされている。

【００１３】ここで、片側端部にテーパが付与された上
下ワークロールを軸方向に移動させることにより、板材
の両縁部の伸びが調整できることの作用について、図３
を用いて詳細に説明する。例えば、図３に示す片側端部
に先細りとなるテーパを付与された上ワークロール1a
を、図面の右方向に移動させると、板縁からテーパ切り
はじめ端までの距離EL1 が増大し、上ワークロール1aの
先細り部1at がさらに板縁の内側に位置するようになる
ので、左側板縁の伸びを減少できる。一方、上記と反対
側に上ワークロール1aを図面の左方向に移動させると、
板縁からテーパ切りはじめ端までの距離EL1 が減少し、
上ワークロール1aの先細り部1at がより板縁側に近づく
ので、左側板縁の伸びを増大できる。

【００１４】また、下ワークロール1bの先細り部1bt
は、上ワークロール1aの先細り部1atと先細りの向きが
反対となるように組み込まれているので、下ワークロー
ル1bを図面の左方向に移動させると、EL2 が増大し右側
板縁の伸びを減少でき、図面の右方向に移動させると、
EL2 が減少し右側板縁の伸びを増大できる。そこで、本
発明の冷間圧延方法においては、素材情報に基づいて、
図３に示す板材13の右側板縁の伸びが左側板縁よりも大
きくなる場合には、右側板縁の伸びが減少するように下
ワークロール1bを移動し、EL2 を増大するか、もしくは
左側板縁の伸びが増大するように上ワークロール1aを移
動し、EL1 を減少するのである。上記とは反対に、板材
13の右側板縁の伸びが左側板縁よりも小さくなる場合に
は、図３において上ワークロール1aを移動し、EL1 を増
大するかもしくは、下ワークロール1bを移動し、EL2 を
減少するのである。

【００１５】板材13の板幅方向に沿った素材情報とし
て、図４に示す板プロフィール計12で測定した素材の板
厚プロフィールを用いた場合について説明する。上下ワ
ークロールに付与されたテーパが同じで、かつ左右の圧
下レベリング調整後、例えば、図３に示す板材13の左側
板縁の板厚が右側板縁の板厚より厚い素材を上下ワーク
ロールのEL1 とEL2 を同じとして圧延した場合には、左
側板縁の伸びが右側板縁の伸びよりも大きくなる。そこ
で、左側板縁の伸びを小さくするか、もしくは右側板縁
の伸びを大きくするように、上下ワークロールのテーパ
位置を形状演算制御器11で調整後、圧延する。

【００１６】すなわち、形状演算制御器11において、EL
1 よりもEL2 が小さくなるように調整する。基準とする
EL1 またはEL2 は、素材寸法、素材材質、ワークロール
のテーパ等によって適宜定めればよい。本発明の冷間圧
延方法においては、板材13の板幅方向に沿った素材情報
としては、図４に示すクラスタ型圧延機で測定した素材
の板厚プロフィールに限定されない。たとえば、本発明
においては、素材情報として熱間仕上圧延機の出側で測
定した板厚プロフィールや、幅方向の硬度分布などを用
いてもよい。

【００１７】以上説明したように、本発明の冷間圧延方
法においては、板材13の板幅方向に沿った素材情報に基
づいて、上下ワークロールのEL1 、EL2 を板幅両縁部の
伸びの差が小さくなるようにそれぞれ調整したので、圧
延開始時から板幅両縁部の伸びの差を小さくでき、絞り
や破断等のトラブルをなくすことができる。また、本発
明の冷間圧延方法においては、図４に示すように12段ク
ラスタ型圧延機の出側に形状検出器10を設け、圧延後の
板材13の板幅方向に沿った形状を検出し、該検出値に基
づいて、上下ワークロールのEL1 、EL2 を板材13の圧延
後の板幅両縁部の伸びの差が小さくなるように、形状演
算制御器11によりそれぞれ調整するのが好ましい。

【００１８】この理由は、クラスタ型圧延機の左右の圧
下レベリングの調整後であっても、左右の圧下レベリン
グに微小なずれが生じる場合があり、クラスタ型圧延機
の出側で形状を検出し、この検出値に基づいて、上下ワ
ークロールのEL1 、EL2 を形状演算制御器11により板材
の圧延後の板幅両縁部の伸びの差が小さくなるように調
整することにより、板幅両縁部の伸びの差をさらに小さ
くできるからである。

【００１９】また、本発明の冷間圧延方法においては、
板材13に圧延を施す前もしくは、圧延を施した後に、上
側のバックアップロール4a、4aのクラウン調整は左右の
対称成分の形状を良好にすべく設定している。また、下
側のバックアップロール4b、4bのクラウン調整は、板材
13に圧延を施す前、もしくは、圧延を施した後に、左右
の対称成分の形状を良好にすべく設定している。また、
中間ロールベンダーは、荷重変動などによって生じる形
状の変化を迅速に修正するために使用する。

【００２０】以上説明した本発明の冷間圧延方法では、
12段のクラスタ型圧延機を用いていているが、本発明に
用いるクラスタ型圧延機は、12段クラスタ型圧延機に限
定されない。本発明の冷間圧延方法においては、20段ク
ラスタ型圧延機を用いてもよい。

【００２１】

【実施例】（実施例１）図１、図２に示す12段クラスタ
型圧延機において、板幅1200mm、板厚1.2mm のステンレ
ス鋼コイル（SUS430）を20コイル、0.9mm まで冷間圧延
した。その際、圧延の初期において、20コイルの板幅両
縁部の形状を形状検出器10で検出し、オペレータ側急峻
度からドライブ側急峻度を減算し、板幅両縁部の急峻度
差を求めた。ただし、上下のワークロール直径を1a、1b
は90mm、直径あたりのテーパを１／1000とし、圧延荷重
は7350kN、入出側の張力はそれぞれ274MPa、314MPaとし
た。

【００２２】なお、発明例では、図４に示すように、板
プロフィール計12でクラスタ型圧延機で圧延される前の
板材13の板幅方向に沿った板プロフィールを測定し、圧
延前に、この板プロフィールに基づいて、形状演算制御
器11で上下ワークロールのEL1 、EL2 をそれぞれ板幅両
縁部の伸びの差が小さくなるように調整し、その後圧延
した。

【００２３】一方、従来例としては、直径を90mmとし、
発明例と同じテーパを付与したワークロールを発明例と
同じ12段クラスタ型圧延機に組み込み、板材13に圧延を
施す前に上下ワークロールの板縁からテーパ切りはじめ
端までの距離EL1 、EL2 を160mm とし、その後も一定と
し、その他は発明例と同じとして冷間圧延を施した。圧
延開始初期における板幅両縁部の急峻度差とコイル数の
関係を図５に示す。

【００２４】この結果から、発明例では、板幅両縁部の
急峻度差の小さいコイルが従来例に比して多くなってい
ることがわかる。また、発明例では、絞りや板破断が発
生することもなかった。一方、従来例では、板幅両縁部
の急峻度差が大きく、絞りや板破断が発生する極めて不
安定な圧延であった。（実施例２）実施例１に用いたワ
ークロールと同じ直径で、同じテーパを付与したワーク
ロールを同じクラスタ型圧延機に組み込んで、同一寸法
のステンレス鋼コイル（SUS430）を20コイル、0.9mm ま
で冷間圧延した。

【００２５】その際、発明例では、図４に示すように、
板プロフィール計12で圧延される前の板材13の板幅方向
に沿った板プロフィールを測定し、圧延前に、この板プ
ロフィールに基づいて、形状演算制御器11で上下ワーク
ロールEL1 、EL2 をそれぞれ板幅両縁部の伸びの差が小
さくなるように調整した。また圧延後に、圧延機の出側
で板材13の板幅方向に沿った形状を形状検出器10で検出
し、該検出値に基づいて、形状演算制御器11で上下ワー
クロールのEL1 、EL2 をそれぞれ板材13の板幅両縁部の
伸びの差が小さくなるように調整した。

【００２６】形状検出器10で板材13の形状を検出して上
下ワークロール1a、1bを調整した後における、板幅両縁
部の急峻度差とコイル数の関係を図６に示す。一方、従
来例としては、板材13に圧延を施す前に上下ワークロー
ルの板縁からテーパ切りはじめ端までの距離EL1 、EL2
を160mm とし、その後も一定とし、その他は発明例と同
じとして冷間圧延を施し、発明例と同じ長さ方向位置に
おける板幅両縁部の急峻度差を測定した。従来例の板幅
両縁部の急峻度差とコイル数の関係を合わせて図６に示
す。

【００２７】この結果から、発明例では、板幅両縁部の
急峻度差の小さいコイル数が従来例に比して多くなって
いることがわかる。また、発明例では、絞りや板破断が
発生することもなかった。また、実施例２の発明例で
は、実施例１の発明例よりもさらに板幅両縁部の急峻度
差の小さいコイルが多いことがわかる。一方、従来例で
は、板幅両縁部の急峻度差の大きいコイルが多く、絞り
や板破断が発生する極めて不安定な圧延であった。

【００２８】また、図７は、実施例２における発明例の
板形状を従来例と比較したグラフであるが、発明例で
は、板幅両縁部の急峻度差が小さく、また急峻度の小さ
い良好な形状となっている。これに対して従来例では、
急峻度差が大きい上に、板幅中央に対し両側の形状が非
対称な板幅両縁部の急峻度差の大きなコイルが発生して
いた。

【００２９】

【発明の効果】本発明の冷間圧延方法によれば、コイル
全長にわたって板幅の両側の形状をほぼ同じとし、板材
の形状を良好にすることがきるので、絞りや板破断等の
トラブルがなくなって生産性が向上するという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に用いるクラスタ型圧延機の構
成図である。

【図２】図２は、図１に示すクラスタ型圧延機のロール
配置図である。

【図３】図３は、本発明の作用を説明するワークロール
の概略図である。

【図４】図４は、本発明の実施例における形状制御ブロ
ック図である。

【図５】図５は、発明例における板幅両縁部の急峻度差
とコイル数の関係を従来例と比較したグラフである。

【図６】図６は、発明例における板幅両縁部の急峻度差
とコイル数の関係を従来例と比較したグラフである。

【図７】図７は、発明例における板形状を従来例と比較
したグラフである。

【符号の説明】

1a、1b ワークロール 2a、2b 中間ロール 3a、3b 小型バックアップロール 4a、4b バックアップロール 6a、6b シフトシリンダ 7a、7b スラスト軸受 sa、sb テーパ切りはじめ端 1at 、1bt 先細り部 EL1 、EL2 板縁からテーパ切りはじめ端までの距離 10 形状検出器 11 形状演算制御器 12 板プロフィール計 13 板材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２１Ｂ 37/42 Ｂ２１Ｂ 37/00 １１６Ｔ (72)発明者桂重史千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者小廣善丈千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内Ｆターム(参考） 4E024 AA04 AA08 DD05 EE05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片側端部に向かって先細りとなるテーパ
が付与された上下ワークロールを、該テーパが上下で互
いに反対側となるようにハウジングに組み込み、該上下
ワークロールのテーパ位置をそれぞれ調整して、形状を
制御しつつ板材に圧延を施すクラスタ型圧延機における
板材の冷間圧延方法において、前記板材に圧延を施す前に、前記板材の板幅方向に沿っ
た素材情報に基づいて、前記上下ワークロールのテーパ
位置を前記板材の両縁部の伸びの差が小さくなるように
それぞれ調整することを特徴とするクラスタ型圧延機に
おける板材の冷間圧延方法。
【請求項２】前記クラスタ型圧延機で圧延後の前記板
材の形状を、前記クラスタ型圧延機の出側で検出し、該
検出値に基づいて、前記上下ワークロールのテーパ位置
を前記板材の両縁部の伸びの差が小さくなるようにそれ
ぞれ調整することを特徴とする請求項１に記載のクラス
タ型圧延機における板材の冷間圧延方法。