JP2003154402A

JP2003154402A - 熱間圧延ライン及び熱間圧延方法

Info

Publication number: JP2003154402A
Application number: JP2001350631A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Hiruta; 敏樹蛭田; Masanori Kitahama; 正法北浜; Yukihiro Matsubara; 行宏松原; Takeshi Hirabayashi; 毅平林; Futoshi Goto; 太後藤; Kazuya Miyagawa; 和也宮川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-27
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP3788323B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レベラ起因の擦り疵欠陥の少ない高強度製品
を製造できる熱間圧延ラインおよび熱間圧延方法を提案
する。【解決手段】仕上圧延機と、レベラと、冷却設備とが
上流から下流に向かってこの順に配置され、かつレベラ
には、ワークロールと該ワークロールにより曲げ加工を
施される金属ストリップとの間に潤滑剤を供給可能な潤
滑剤供給装置が設けられている熱間圧延ライン、およ
び、金属片に熱間で仕上圧延を施すと共に、仕上圧延後
の金属ストリップにレベラにより繰り返し曲げ加工を施
し、その後冷却するに当たり、レベラでは、ワークロー
ルと該ワークロールにより曲げ加工を施される前の金属
ストリップとの間に潤滑剤を供給しつつ、繰り返し曲げ
加工を施す熱間圧延方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度の金属スト
リップを製造するための熱間圧延ライン及び熱間圧延方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属ストリップは、仕上圧延機を配置し
た熱間圧延ラインにおいて圧延されて製造される。例え
ば、鋼ストリップを製造する熱間圧延ラインにおいて
は、図７に模式的に示すように、加熱されたスラブと呼
ばれる金属片Ｓを粗圧延機２で粗圧延し、次いで仕上圧
延機３で仕上圧延を施して金属ストリップ１とし、冷却
装置４で所定の冷却を行ない、コイラ5a、5bのいずれか
一方に巻き取られて、金属ストリップ製品とされる。仕
上圧延機３は、ワークロール3aを組み込んだ複数の圧延
スタンドを備えている。なお、3bはバックアップロール
であり、9bはクロップシャである。スラブは、図示しな
い加熱炉で加熱されて抽出される場合や加熱炉を経ずに
上工程から熱間状態で直送される場合もある。また、鋼
ストリップ製品は、場合により、シートーバーが仕上圧
延機３に直接供給されて粗圧延を省略して製造されるこ
ともある。図７中符号5c、5dは、それぞれコイラ5a、5b
に付設されるマンドレルであり、冷却された金属ストリ
ップ１をコイル状に巻き取るものである。

【０００３】このような熱間圧延ラインにおいては、製
造する金属ストリップ製品の高強度化のため、従来か
ら、結晶粒の微細化を図る鋼の熱間圧延方法が種々検討
されてきている。その代表的なものとして、特開昭63-2
23124 号公報等に開示されているいわゆる制御圧延法が
ある。

【０００４】制御圧延法の原理は、オーステナイト（以
下、単にγと記す）→フェライト（以下、単にαと記
す）変態時のα核の生成場所となる、γ粒界や転位のよ
うな格子欠陥をより多量に導入することにより、γ→α
変態時にα粒を数多く生成して、結晶粒の微細化を実現
しようとするものであるが、仕上圧延前の金属片の厚み
と仕上圧延後の金属ストリップ製品の厚みが決まってい
るために、γ→α変態時までに導入できる歪み量には制
約があり、一般に、制御圧延法では平均結晶粒径５μｍ
が限界であると言われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、先に、特願2001-302509 号において、この限界を打
破して、従来以上に高強度製品とするための熱間圧延方
法および熱間圧延ラインを提案した。本発明者らの提案
した方法は、仕上圧延機と、レベラと、冷却設備とが上
流から下流に向かってこの順に配置されている熱間圧延
ラインを用いて、仕上圧延を施された金属ストリップに
レベラにより繰り返し曲げ加工を施し、その後冷却する
熱間圧延方法であり、仕上圧延による歪みに加えて、レ
ベラにより付加する曲げ歪みにより金属ストリップ製品
の組織の結晶粒を微細化することができるという新技術
である。

【０００６】この新技術には、以下のような改善の余地
があった。レベラにおいては、ワークロールの周速が金
属ストリップの搬送速度よりも速くなるようにワークロ
ールを回転させて、レベラのワークロールにより金属ス
トリップを下流側に押し出すようにする場合がある。こ
の場合、レベラのワークロールにより曲げ加工を施され
ている金属ストリップに擦り疵が発生することがあり、
レベラ起因の擦り疵欠陥が生じた製品の長さ部分は、表
面品質不良部分として切り捨てられ、歩留まりが低下す
る場合があった。

【０００７】そこで、本発明は上記新技術における問題
点を改善することにあり、レベラ起因の擦り疵欠陥の少
ない高強度製品を製造できる熱間圧延ラインおよび熱間
圧延方法を提案することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属ストリッ
プの熱間圧延ラインにおいて、仕上圧延機と、レベラ
と、冷却設備とが上流から下流に向かってこの順に配置
され、かつ前記レベラには、ワークロールと該ワークロ
ールにより曲げ加工を施される前の金属ストリップとの
間に潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給装置が設けられてい
ることを特徴とする。その場合、前記潤滑剤供給装置
は、前記レベラのワークロールの胴部に噴射孔を向けた
スプレーノズルを備えていることが好適である。

【０００９】また、本発明では、上記の熱間圧延ライン
に、さらに、前記仕上圧延機とレベラとの間に冷却設備
が配置され、そのうえさらに、前記仕上圧延機の上流に
接合設備が配置されていると共に、前記レベラの下流に
配置された冷却設備とコイラとの間に切断設備が配置さ
れていることが一段と好適である。上記の熱間圧延ライ
ンを用いる本発明に係る熱間圧延方法は、金属片に熱間
で仕上圧延を施すと共に、仕上圧延後の金属ストリップ
にレベラにより繰り返し曲げ加工を施し、その後冷却す
るに当たり、前記レベラでは、ワークロールと金属スト
リップとの間に潤滑剤を供給しつつ、繰り返し曲げ加工
を施すことを特徴とする。

【００１０】その際、前記潤滑剤を潤滑油とし、該潤滑
油を水に分散させてエマルジョンとして供給することが
好ましく、また前記潤滑剤の供給量を金属ストリップの
板幅１ｍ当たり20ml/ 分以上とすることがより好まし
い。尚、本発明にいう金属ストリップは、金属板をも含
むものとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る熱間圧延ライ
ンについて説明する。図１（ａ）は第１の実施の形態に
係る熱間圧延ラインの模式図であり、（ｂ）は第２の実
施の形態に係る熱間圧延ラインの模式図である。また、
図２は、本発明に用いるレベラの作用を説明する図であ
る。

【００１２】図１（ａ）、（ｂ）で粗圧延機２、仕上圧
延機３、冷却設備４及びマンドレル5c、5dをそれぞれ有
するコイラ5a、5bは、従来の熱間圧延ライン（図７参
照）に設置されているものと同じであるので、同一符号
を付して説明を省略する。第１の実施の形態に係る熱間
圧延ラインは、仕上圧延機３と、レベラ６と、冷却設備
４とが上流から下流に向かってこの順に配置されてい
る。また第２の実施の形態に係る熱間圧延ラインは、従
来の冷却設備４に加えて、仕上圧延機３とレベラ６との
間に冷却設備７が配置されている。

【００１３】本発明に適用するレベラ６は、千鳥状に配
列された３本以上のワークロール6aを備えている（図
２、図３参照）。レベラ６は、図示しない、例えば、ウ
オーム減速器によって昇降するスクリューを備えた昇降
装置もしくは油圧により昇降するシリンダロッドを内装
した油圧シリンダとシリンダロッドの位置を検出する位
置検出器を備えた昇降装置により、ワークロール6aを回
転自在に支持する軸受箱を装着したフレームを昇降さ
せ、レベラを開放状態とし、あるいはレベラの押し込み
を行ってロール押し込み量δ（図２（ａ）、（ｂ）参
照）を調整できるように構成されている。

【００１４】また、レベラはワークロール6aがそれぞれ
駆動式とされているのが望ましく、千鳥状に配列された
ワークロール6aはバックアップロール6bによりバックア
ップするようにされているのが、ワークロールが金属ス
トリップ１の繰り返し曲げ加工時の反力により金属スト
リップ１の幅方向に撓むのに抗し、レベラが金属ストリ
ップ１に均一に曲げ歪みを付加することができるように
なり好ましい。

【００１５】以下、レベラ６により金属ストリップ１に
付加する曲げ歪みについて、図２（ａ）、（ｂ）を用い
て詳細に説明する。レベラ６により付加する曲げ歪みを
従来のレベラによる曲げ歪みより大きくして、金属スト
リップ製品の結晶粒を微細化するには、図２（ａ）に示
す隣接するワークロール6a同士の中心軸間隔２Ｌを小さ
くし、ロール押し込み量δを大きくすることが有効であ
る。

【００１６】レベラ６により金属ストリップ表面長手方
向に付加する一回当たりの曲げ歪みεは、近似的に式
（１）で与えられることが知られている。 ε＝ａ×δ／Ｌ²・・・・・・・・・・（１）ここで、ａ＝２×ｈ、ｈ：金属ストリップ１の厚みロール押し込み量δとは、レベラ６の上下ワークロール
6a間に金属ストリップ１を挟んだ状態を０とし、その状
態から上下ワークロール6aを押し込んだ距離である。例
えば、図２（ａ）に示すような場合、ロール押し込み量
δはδ＞０であり、一方、図２（ｂ）に示すように、上
下ワークロール間の間隙ｇが仕上圧延後の金属ストリッ
プ１の厚みｈより大きい場合（レベラが開放状態）、ロ
ール押し込み量δはδ＜０である。Ｒは金属板１の曲率
半径、ｒはワークロール6aの半径である。

【００１７】なお、ロール押し込み量δが過大になる
と、金属ストリップ１がレベラ内を正常に通過できなく
なるレベラ通板トラブルが発生する場合ある。これを防
止するためには、レベラ６のロール押し込み量δを＋30
mm以下に制限するのが望ましい。また、金属ストリップ
製品の結晶粒を微細化する点からロール押し込み量δは
＋１mm以上とするのが望ましい。

【００１８】また、ワークロール6aの半径ｒを小さくし
て、隣接するワークロール6aの中心軸間隔２Ｌを狭め、
かつロール押し込み量δを維持して、金属ストリップ１
表面長手方向に付加する曲げ歪みを大きくしようとした
場合、ワークロール6aが細くなり、ロール押し込みに伴
う金属板１からの反力に対抗できなくなってしまう場合
がある。このような場合、先述のようなワークロール6a
をバックアップロールで補強したレベラとするのが望ま
しい。

【００１９】第１の実施の形態に係る熱間圧延ライン
は、図１（ａ）に示したように、仕上圧延機３と、レベ
ラ６と、冷却設備４とがライン上流から下流に向かって
この順に配置されている。そこで、金属片Ｓに仕上圧延
機３により圧延を施して金属ストリップ１とし、続いて
仕上圧延後の金属ストリップ１にレベラ６により繰り返
し曲げ加工を施し、その後冷却するようにして金属スト
リップ製品を得ることができて、金属ストリップ１に付
加された曲げ歪みにより、製品の結晶粒を微細化できる
のである。

【００２０】レベラ６により繰り返し曲げ加工を施す温
度は、鋼ストリップの場合には、γ→α変態終了温度以
上としてもよいが、あるいはＡr₃点（γ→α変態開始温
度）を超える温度域において繰り返し曲げ加工を行うよ
りも、γ→α変態途中の温度域においてα粒がわずかに
存在し、大部分がγ粒である２相金属組織の状態で繰り
返し曲げ加工を施すようにするのが、一段とα粒を微細
化できるので好ましい。鋼ストリップ製品の場合には、
レベラ６により金属ストリップ１に付加する曲げ歪みに
より、一層のγ粒の微細化（γ粒界の増加）、それと
ともに、γ粒内への転位などの格子欠陥の導入が図ら
れ、γ→α変態時にα粒が多数生成されるなどの作用に
より、α粒のより一層の微細化が可能となると考えられ
る。

【００２１】ところで、当初レベラ６には、ワークロー
ル6aと該ワークロール6aにより曲げ加工を施される前の
金属ストリップ１との間に潤滑剤を供給するような潤滑
剤供給装置は設けられていなかった。このため、例え
ば、金属ストリップ１の先端1aが図２（ｂ）に示すよう
な開放状態のレベラ６を通過してからコイラ5a、5bに到
達するまでの間において、レベラ６の押し込みを行って
図２（ａ）に示すようにロール押し込み量δをδ＞０と
してレベラ６により金属ストリップ１に繰り返し曲げ加
工を施しつつ、ワークロール6aの周速が金属ストリップ
１の搬送速度よりも速くなるようにワークロール6aを回
転させて、レベラのワークロール6aにより金属ストリッ
プ１を下流側に押し出すようにした場合、レベラのワー
クロール6aにより曲げ加工を施される金属ストリップ１
の表面に擦り疵が発生し、得られる製品がレベラ起因の
擦り疵欠陥の多いものとなっていたのである。

【００２２】そこで、本発明に係る熱間圧延ラインに配
置されるレベラ６には、ワークロール6aと該ワークロー
ル6aにより曲げ加工を施される前の金属ストリップ1 と
の間に潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給装置を設け、上記
のような場合に発生する擦り疵の発生を防止する。例え
ば、図３、図４に示すように、レベラ６に設ける潤滑剤
供給装置は、ワークロール6a毎に、潤滑剤を噴射する複
数のスプレーノズル6fと、それぞれのワークロール6aの
胴長方向に沿うようにレベラ６に設置されたヘッダ6g
と、潤滑剤Ａと水Ｂとを混合して混合物を前記ヘッダ6g
に送る混合器6hとを備えている。スプレーノズル6fは、
前記ヘッダ6gに、噴射孔をそれぞれのワークロール6aの
胴部に向けるようにして取り付けられている。

【００２３】この図ではレベラ６には、ワークロール6a
を補強するバックアップロール6bが上下に設けてあり、
スプレーノズル6fは、噴射する潤滑剤が、上バックアッ
プロール6b同士の間の空間、または下バックアップロー
ル6b同士の間の空間を通ってワークロール6aの胴部に到
達可能なように上下に千鳥状に配置されたワークロール
6aの胴部の上方、及び下方の位置に設置されている。な
お、矢印1bは、上下のワークロール6aにより搬送される
金属ストリップ１の搬送方向を示し、またワークロール
6a及びバックアップロール6bに付された矢印はそれぞれ
のロールの回転方向を示す。

【００２４】また、混合器6hは、潤滑剤Ａを貯めた潤滑
剤タンクに供給ポンプ及び絞り弁等を介して接続されか
つ潤滑剤Ａと混合する水Ｂを貯めた貯水タンクに供給ポ
ンプ及び絞り弁等を介して接続されており、レベラ６に
より金属ストリップ１に繰り返し曲げ加工を施す際、潤
滑剤Ａと水Ｂとを混合し、混合物を前記ヘッダ6gに送
り、スプレーノズル6fから所望量の潤滑剤Ａをそれぞれ
のワークロール6aに噴射できるように構成されている。
潤滑剤Ａとしては、潤滑油を用いることが好ましく、例
えば、潤滑油の内でもポリサルファイドを40〜60vol ％
含有した市販の潤滑油（例えば大同化学製、商品名：SH
-120）を用いることが、レベラ６のワークロールにより
曲げ加工を施される前の金属ストリップ１の表面にＦｅ
Ｓが生成し、金属ストリップの表面を保護するため、擦
り疵の発生が抑制されるうえに、レベラ６内での金属ス
トリップ１の蛇行およびレベラ６内での金属ストリップ
１のスリップを防止できるので一段と好ましい。ポリサ
ルファイドを40〜60vol ％含有した市販の潤滑油を用い
ることによって、レベラ６内での金属ストリップ１の蛇
行およびレベラ６内での金属ストリップ１のスリップが
防止できる理由としては、ワークロール6aと該ワークロ
ール6aにより曲げ加工を施される金属ストリップ１との
間の摩擦係数を潤滑油の内でも比較的高くできるからで
あると考えられる。

【００２５】また、スプレーノズル6fが、ヘッダ6gに、
噴射孔をそれぞれのワークロール6aに向けるようにして
取り付けられている理由は、直接、高温の金属ストリッ
プ１に向けて潤滑剤を噴射するよりも、ワークロール6a
の胴部に向けて潤滑剤を噴射した方が潤滑剤をむらなく
均一にワークロール6aと該ワークロール6aにより曲げ加
工を施される前の金属ストリップ１との間に供給できる
ことが熱間圧延における潤滑剤供給方法に関する研究か
らわかっているからである。その際、潤滑剤Ａとして潤
滑油（例えば先述の大同化学製、商品名：SH-120）を用
い、水Ｂと混合してエマルジョンとして供給するように
するのが、ワークロール6aと金属ストリップ１との間に
潤滑剤Ａを供給することができるうえに、ワークロール
6aを効果的に冷却することができて、潤滑剤Ａだけをワ
ークロール6aに供給する場合に比し擦り疵の発生をより
抑制できるので好ましい。

【００２６】ここで、潤滑油をワークロールにより付着
させるために、乳化剤や潤滑油のアルキル基を異種のも
のに変更し、エマルジョンを比較的不安定（後述のよう
に、潤滑油と水に分解しやすいこと）にした場合、混合
器6hは、それぞれのワークロール6a毎にワークロールの
近くに設置するのが望ましい。このようにする理由は、
混合器6hにより潤滑油と水とを混合してエマルジョンと
した場合、エマルジョンがそれぞれのワークロール6aに
設けたスプレーノズル6fに到達する前に潤滑油と水Ｂに
分解してしまい、スプレーノズル6fから噴射される潤滑
油の供給量がワークロール6a毎にばらつくばかりでな
く、ワークロール6aの胴長方向にも潤滑油の供給量にむ
らが生じ、場合によっては潤滑油が付着していないワー
クロール6aの胴部分と接触する金属ストリップ１に擦り
疵が発生してしまうからである。

【００２７】但し、本発明においては、レベラ６に設け
る潤滑剤供給装置は、図３、図４に示した構成の装置に
限定されず、潤滑剤Ａを、ワークロール6aと該ワークロ
ール6aにより曲げ加工を施される前の金属ストリップ１
との間にむらなく均一に供給することができる装置であ
ればよい。例えば、エマルジョンを比較的安定（潤滑油
と水に分解しにくいこと）とした場合には、混合器6hを
レベラ６に対して一つとし、一つの混合器6hにより作成
されたエマルジョンをスプレーノズル6fを介してそれぞ
れのワークロール6aに供給するようにすることもできる
し、予め、タンク内で潤滑剤Ａと水Ｂとを混合してエマ
ルジョンとし、混合器6hを介することなく、タンク内の
エマルジョンを供給ポンプによりスプレーノズル6fを介
してそれぞれのワークロール6aに供給することもでき
る。あるいは潤滑剤Ａの種類によっては、潤滑剤を直
接、ワークロール6aにより曲げ加工を施される前の金属
ストリップ１に供給することもできるし、潤滑剤Ａをワ
ークロール6aと該ワークロール6aにより曲げ加工を施さ
れる前の金属ストリップ１とで形成される入側の楔状空
間部に供給することもできる。

【００２８】以上説明した熱間圧延ラインとしては、冷
却設備４に加えて冷却設備７が仕上圧延機３の最終圧延
スタンドとレベラ６との間に配置されている第２の実施
の形態に係る熱間圧延ライン（図１（ｂ）参照）とする
方が、仕上圧延後の金属ストリップ１に繰り返し曲げ加
工を施す前に、仕上圧延後の金属ストリップ１を所望の
温度に冷却することができ、金属ストリップ製品の結晶
粒を一段と微細化することができるので好適である。冷
却設備７は、従来の冷却設備４と同様に構成することが
できる。例えば、金属ストリップ１の表裏面に冷却水を
噴射する冷却ノズル、その冷却水の噴射を制御する制御
装置、金属ストリップ１の表面の温度を測定する放射温
度計等で構成することができる。

【００２９】また、第３の実施の形態に係る熱間圧延ラ
インは、図６に示すように、金属片Ｓを接合する公知の
接合設備10及び接合部で接合された金属ストリップ１を
切断する切断設備16が配置されている。図６中の接合設
備10は、先行金属片Ｓの尾端と後行金属片Ｓの先端とを
接合するための設備であって、主としてコイルボックス
11、クロップシャ9a、接合装置12の一群の装置から構成
されるが、さらに点線で示すバリ取り装置13、接合部冷
却装置14、シートバー加熱装置15などがこれに加わって
もよい。また、冷却設備７は配置するのが望ましい。

【００３０】このような熱間圧延ラインにおいては、複
数の金属片Ｓを接合して仕上圧延を行い金属ストリップ
１とし、接合部でつながった金属ストリップ１にレベラ
６による繰り返し曲げ加工と冷却とを施して、金属スト
リップ製品の結晶粒を微細化することができるので、レ
ベラ６内での通板トラブルやレベラ６内でのスリップ事
故を少なくすることができる。このため、図６に示すよ
うな熱間圧延ラインは、金属片を接合せずに１本ずつ仕
上圧延を行って金属ストリップ１にレベラ６により繰り
返し曲げ加工を施すバッチ式の熱間圧延ラインに比べて
高強度製品の歩留まりを高めることができるから一段と
好ましい。

【００３１】上記の熱間圧延ラインを用いる本発明の熱
間圧延方法について説明すると、金属片Ｓに熱間で仕上
圧延を施すと共に、仕上圧延後の金属ストリップ１にレ
ベラ６により繰り返し曲げ加工を施し、その後冷却する
に当たり、レベラ６では、ワークロール6aと該ワークロ
ール6aにより曲げ加工を施される前の金属ストリップ１
との間に潤滑剤を供給しつつ、繰り返し曲げ加工を施す
ようにしている。

【００３２】このため、ワークロール6aの周速が金属ス
トリップ１の搬送速度よりも速くなるようにワークロー
ル6aを回転させて、レベラ６のワークロール6aにより金
属ストリップ１を下流に押し出すようにした場合でも、
上記潤滑剤Ａによりレベラ６のワークロール6aにより曲
げ加工を施されている金属ストリップ１の表面での擦り
疵の発生を抑制することができると共に、金属ストリッ
プ製品の結晶粒を微細化することができるために、高強
度でかつ表面品質の良好な製品を得ることができるので
ある。

【００３３】その際、潤滑剤Ａを潤滑油とし、該潤滑油
を水に分散させてエマルジョンとして供給することが好
ましいのは先述したとおりであり、潤滑油の供給量は金
属ストリップ１の板幅１ｍ当たり20ml/ 分以上とするこ
とが好ましい。潤滑油の供給量を金属ストリップ１の板
幅１ｍ当たり20ml/ 分未満とした場合に比べて製品にお
けるレベラ起因の擦り疵発生率を顕著に減少できるから
である。金属ストリップ１の搬送速度が変動したとして
も、レベラ６のワークロール6aと金属ストリップ１との
間に入り込む潤滑油の量は搬送速度に比例して増減する
ため、搬送速度がゼロの場合は別として、潤滑剤の供給
量は金属ストリップ１の搬送速度に無関係にできる。

【００３４】図５は、レベラ６の鋼ストリップの板幅１
ｍ当たりの潤滑油供給量と製品におけるレベラ起因の擦
り疵欠陥発生率（％）との関係を示したグラフであっ
て、この結果は、混合器6hに送る水を30ｌ／分で一定と
し、潤滑油の供給量を10〜120ml/分の範囲で変えたエマ
ルジョンとし、このエマルジョンをワークロール6aに供
給しつつ、レベラ６により繰り返し曲げ加工を施すよう
にして製造した。潤滑油の供給量が０の場合には、水の
供給も停止した。潤滑油は、ポリサルファイドを50vol
％含有した市販の潤滑油（大同化学製、商品名：SH-12
0）を用いた。レベラ起因の擦り疵欠陥発生率（％）
は、潤滑油供給量毎に、レベラ６を使用して製造された
コイル（鋼ストリップを巻き取った状態）数に対するレ
ベラ起因の擦り疵欠陥の発生したコイル数の割合であ
る。レベラ起因の擦り疵欠陥は、コイル毎に、コイル全
長に渡ってレベラ起因の擦り疵の有無を表裏面について
調べ、１箇所でもレベラ起因の擦り疵が見つかった場
合、レベラ起因の擦り疵欠陥の発生したコイルとして数
えた。

【００３５】レベラ６には、スプレーノズル6fを図３、
図４に示したように設置し、スプレーノズル6fからのエ
マルジョンの噴射圧はゲージ圧（大気圧を基準とした圧
力）で0.5MPaとした。用いたレベラは、後述の発明例１
〜７と同じとし、レベラ６の曲げ加工条件（ロール押し
込み量δ及び上側同士、下側同士のワークロール中心軸
間隔２Ｌ）も発明例１〜７と同様として、仕上圧延後の
鋼ストリップにレベラ６により繰り返し曲げ加工を施
し、その後冷却して製品を得た。鋼ストリップは、表１
に示す鋼種とし、仕上圧延後の厚みは４mmとした。鋼ス
トリップの温度は、仕上圧延機最終スタンド出側で 900
℃となるように仕上圧延を行い、仕上圧延機とレベラと
の間に設置した冷却設備により冷却制御を行って、レベ
ラ入側でＡ _r3点＋20〜Ａr₃点＋40℃、レベラ出側でＡr₃
点−50℃となるようにした。またレベラ下流に設置した
冷却設備により冷却制御を行って、コイラ入側での巻取
温度を 570〜 600℃とした。

【００３６】

【実施例】本発明の効果を示すために、表１に示す鋼種
について熱間圧延を行って得られた製品の結晶粒径と引
張強度及びレベラ起因の擦り疵欠陥発生率を調べた。結
晶粒径については、JIS G 0552に準拠して結晶粒の平均
断面積を求め、それを円形と仮定して平均粒径を算出し
た。引張強度については、仕上圧延し更にコイラにて巻
き取った鋼板を別の場所で巻き戻して、JIS Z 2201に準
拠して５号試験片を切り出して引張試験を行い、引張強
さをその値とした。なお、結晶粒径、引張強さの測定
は、コイル長手方向の中央部分、すなわち、レベラによ
る繰り返し曲げ加工を施された部分から測定用サンプル
を切り出して行った。製品の表面品質は、レベラ起因の
擦り疵欠陥発生率で評価し、○はレベラ起因の擦り疵欠
陥発生率が20％未満、△は同欠陥発生率が20〜45％、×
は同欠陥発生率が45％超えとし、◎は、レベラにより繰
り返し曲げ加工を行わない場合（レベラ起因のスケール
押し込み欠陥なし）および同欠陥発生が５％以下とし
た。レベラ起因の擦り疵欠陥発生率は図５の場合と同様
にして求めた。

【００３７】熱間圧延では、仕上圧延機出側における鋼
板速度を 720ｍ／min とし、仕上圧延機により厚さ４mm
に仕上圧延し、鋼板の巻取温度が600 ℃となるように冷
却制御を行った。発明例１〜７では、仕上圧延直後に、
ワークロール段数が23、ワークロール直径が190mm のレ
ベラを用い、レベラのワークロールの中心軸間隔を（上
側同士、下側同士の間隔）200mm 、レベラのロール押し
込み量を20mmとしたレベラで繰り返し曲げ加工を加え、
その後、冷却を行ってコイラで巻き取った。また、仕上
圧延機の出側と上記レベラの入側の間に更に配設した冷
却設備で冷却を行い、表３に示すように、レベラ出側で
の鋼板温度がAr₃点−50℃となるように温度制御を行っ
た。この冷却設備は、仕上圧延機最終スタンドとレベラ
の間、30ｍの範囲内に複数バンク設置し、その冷却水流
量は鋼板単位表面積あたり最大で上下（鋼板表裏相当）
毎分3200ｌ／ｍ²と設計しておいて、仕上圧延後の鋼板
に対し、冷却水を噴射するバンク数を上下両面とも、鋼
板の走行に追随して局部的な長手方向の温度ムラを解消
していくようにされている。

【００３８】また、レベラでは、図３、図４に示した潤
滑剤供給装置を用い、スプレーノズル6fから表３に示す
条件で潤滑剤をレベラのワークロールに噴射した。いず
れの場合も混合器に送る水の量は、30l/分とした。レベ
ラは、レベラの最上流ロールの中心を仕上圧延機最終ス
タンド中心から下流に30ｍの位置に設置した。本レベラ
によって熱延鋼板に与える長手方向表面歪みε_nは、
（ｎ−２）×ε（ｎ：レベラのワークロール本数、ε：
１回の曲げでの長手方向表面歪み）で計算して、近似的
に0.34となっている。

【００３９】比較例１では、潤滑剤供給装置を設けてい
ないレベラを用い、ワークロールと金属ストリップとの
間に潤滑剤を供給せず、レベラにより繰り返し曲げ加工
を行った。その他の条件は、発明例１〜７と同じとし
た。比較例２では、レベラ入側に冷却設備を配置せず、
かつレベラに潤滑剤供給装置を設けずに、金属ストリッ
プのレベラ入側及び出側温度を発明例１〜７より高くし
た状態で、ワークロールと鋼ストリップとの間に潤滑剤
を供給せず、繰り返し曲げ加工を施した。その他の条件
は、発明例１〜７と同じとした。

【００４０】従来例では、従来の熱間圧延ラインにおい
て、仕上圧延後、通常実施している冷却を行い、コイラ
で巻き取った。比較例および従来例の場合の製品の結晶
粒径と引張強度及び製品の表面品質の評価結果を合わせ
て表３に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】表３に示した結果から以下のことがわか
る。レベラのワークロールと金属ストリップとの間に潤
滑剤を供給しつつ、レベラにより鋼ストリップに繰り返
し曲げ加工を行った発明例１〜７では、レベラを用いな
い従来例より高強度化を達成できているうえに、レベラ
のワークロールと鋼ストリップとの間に潤滑剤を供給し
ない以外は同じ条件とした比較例１より製品の表面品質
を向上できている。

【００４５】また、発明例１〜６では、レベラ入側の冷
却設備により冷却を行い、レベラ出側の鋼板温度Ｔ_out
（℃）をＡr₃点〜Ａr₃点−５０（℃）の範囲内としたの
で製品強度が比較例１と同じであるものの、レベラ入側
に冷却設備を配置していないためにレベラ出側の鋼板温
度Ｔ_outが上記の範囲を外れ、かつレベラのワークロー
ルと鋼ストリップとの間に潤滑剤を供給していない比較
例２よりも製品の高強度化と、製品の表面品質の向上を
達成できている。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、レベラ起因の擦り疵欠
陥の少ない高強度製品を製造できるので、高強度製品の
歩留まりを高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る熱間圧延ラインの模式図
であり、（ｂ）は好適な熱間圧延ラインの模式図であ
る。

【図２】本発明に用いるレベラの作用を説明する図であ
る。

【図３】本発明に用いるレベラに設けた潤滑剤供給装置
の一例の配置図である。

【図４】図３に示した潤滑剤供給装置の構成を示す要部
概略平面図である。

【図５】本発明の効果を示すグラフである。

【図６】本発明に係る好適な熱間圧延ラインの配置図で
ある。

【図７】従来の熱間圧延ラインの模式図である。

【符号の説明】

１金属ストリップ（鋼ストリップ） 1a 先端 1b 矢印Ｓ金属片（スラブまたはシートバー）２粗圧延機３仕上圧延機 3a ワークロール 3b バックアップロール 3c 最終圧延スタンド４、７冷却装置（冷却設備） 5a、5b コイラ 5c、5d マンドレル６レベラ 6a レベラのワークロール 6b レベラのバックアップロール 6f スプレーノズル 6g ヘッダー 6h 混合器Ａ潤滑剤Ｂ水 9a、9b クロップシャ 10 接合設備 11 コイルボックス 12 接合装置 13 バリ取り装置 14 接合部冷却装置 15 シートバー加熱装置 16 切断設備ｇ上、下ワークロール間の間隔ｈ金属ストリップの厚み δ ロール押し込み量２Ｌ上側同士、下側同士のワークロール中心軸間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松原行宏千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者平林毅千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者後藤太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)発明者宮川和也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） 4E002 AD04 BD05 BD07 BD20 CB01 CB03 4E003 AA02 BA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属ストリップの熱間圧延ラインにおい
て、仕上圧延機と、レベラと、冷却設備とが上流から下
流に向かってこの順に配置され、かつ前記レベラには、
ワークロールと該ワークロールにより曲げ加工を施され
る前の金属ストリップとの間に潤滑剤を供給可能な潤滑
剤供給装置が設けられていることを特徴とする熱間圧延
ライン。
【請求項２】前記潤滑剤供給装置は、前記レベラのワ
ークロールの胴部に噴射孔を向けたスプレーノズルを備
えていることを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延ラ
イン。
【請求項３】前記熱間圧延ラインには、さらに、前記
仕上圧延機とレベラとの間に冷却設備が配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱間圧延ライ
ン。
【請求項４】前記熱間圧延ラインには、そのうえさら
に、前記仕上圧延機の上流に接合設備が配置されている
と共に、前記レベラの下流に配置された冷却設備とコイ
ラとの間に切断設備が配置されていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の熱間圧延ライン。
【請求項５】金属片に熱間で仕上圧延を施すと共に、
仕上圧延後の金属ストリップにレベラにより繰り返し曲
げ加工を施し、その後冷却するに当たり、前記レベラで
は、ワークロールと金属ストリップとの間に潤滑剤を供
給しつつ、繰り返し曲げ加工を施すことを特徴とする熱
間圧延方法。
【請求項６】前記潤滑剤を潤滑油とし、該潤滑油を水
に分散させてエマルジョンとして供給することを特徴と
する請求項５に記載の熱間圧延方法。
【請求項７】前記潤滑剤の供給量を金属ストリップの
板幅１ｍ当たり20ml/ 分以上とすることを特徴とする請
求項５又は６に記載の熱間圧延方法。