JP3316934B2 - 熱間圧延設備の仕上圧延機列 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延設備の仕上
圧延機列の改良に関し、パス回数および圧下量を増加さ
せることができるとともに、仕上圧延機列のコンパクト
化を図ることができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延設備は、主として粗圧延機列と
仕上圧延機列とで構成されており、仕上圧延機出側の帯
板の温度がＦｅ−Ｃ平衡図のＡ3 変態点の温度より僅か
に高い温度とするのが最適で、このような温度となるよ
うに各圧延機の圧延スケジュールが決定されて熱間圧延
を行うようにしている。

【０００３】この熱間圧延設備を構成する仕上圧延機列
は、連続鋳造機などで作られ粗圧延機列で粗圧延された
粗バーを製品厚み２〜５mmまで圧延するものであり、通
常５〜７スタンドで構成されており、昭和３０年代まで
は６スタンドで構成することが多かったが、昭和４０年
代には、生産能力の向上およびコイルの大型化に伴って
７スタンドで構成することが多くなっていた。

【０００４】この仕上圧延機列のスタンド数を増すこと
は、圧延範囲を薄い方に拡大できること、各スタンドを
通過するごとにロールとの接触で被圧延材の温度が低下
するため仕上圧延機出側の製品温度をＡ3 変態点温度近
傍に保つ必要から圧延速度を上げることになり、生産能
力の増大となる。また、コイルの大型化を図る場合に、
粗バーの長さを長くすること無く、厚みを厚くすること
で対応でき、設備費の増大を防止できるとともに、厚い
粗バーを用いることで、温度低下を少なくすることがで
きるようになる。さらに、圧延機１台当りの負荷を軽く
することができ、圧延材の形状やプロフィルを改善する
ことができるとともに、ロールの肌荒れを軽減すること
もできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
仕上圧延機列のスタンド数を増加することは、設備の大
型化や設置スペースの増大を招くという問題がある。

【０００６】一方、仕上圧延機列のスタンド数を減らそ
うとしても、圧延機１台当りの圧下量には限度があるこ
とから製品厚みによって必要なパス数が決まってしまう
という相反する問題がある。

【０００７】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、仕上圧延に必要なパス回数と圧下
量を確保しながら仕上圧延機列のコンパクト化を図るこ
とができる熱間圧延設備の仕上圧延機列を提供しようと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、第１の発明の熱間圧延設備の仕上圧
延機列は、熱間圧延設備の仕上圧延機列を構成する複数
台の仕上圧延機のうち、上流側の１台ないし複数台をリ
バース圧延可能に構成しリバース圧延可能な仕上圧延機
の作業ロール径を下流側の仕上圧延機の作業ロール径よ
り大きくするとともに、リバース圧延の圧延速度をタン
デム圧延の圧延速度より高速で圧延可能に構成したこと
を特徴とするものである。

【０００９】さらに、第２の熱間圧延設備の仕上圧延機
列は、第１の発明の構成に加え、リバース圧延可能に構
成した仕上圧延機の上流または下流の少なくともいずれ
か一方に中間巻取機を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】第１の発明の熱間圧延設備の仕上圧延機列によ
れば、複数の仕上圧延機で構成される仕上圧延機列の圧
延機のうち、上流側の１台ないし複数台をリバース圧延
できるようにしており、仕上圧延機列を構成する仕上圧
延機の台数を減少してもリバース圧延を組み合わせるこ
とで、パス回数や圧下量の確保ができ、しかも設備のコ
ンパクト化を図り、このリバース圧延する仕上圧延機の
作業ロール径を他の仕上圧延機より大きくするようにし
ており、被圧延材の噛込み厚さ、圧下量を大きくでき、
さらにリバース圧延にともなうロール表面の劣化を防止
して製品品質の向上を図るようにしている。また、リバ
ース圧延の圧延速度をタンデム圧延の圧延速度より高速
で圧延可能に構成するようにしており、高温帯板の温度
降下を防止するようにしている。

【００１１】さらに、第２の発明の熱間圧延設備の仕上
圧延機列によれば、第１の発明の構成に加え、リバース
圧延する仕上圧延機の上流または下流の少なくともいず
れか一方に中間巻取機を設けるようにしており、リバー
ス圧延にともなってテーブルなどを設けること無く仕上
圧延できるようにし、一層の設備のコンパクト化が図れ
るようになる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１はこの発明の熱間圧延設備の仕上圧延
機列の一実施例にかかる概略構成図である。

【００１３】この熱間圧延設備の仕上圧延機列１０で
は、仕上圧延機列の上流に中間巻取機１１が設置してあ
り、被圧延材を熱間圧延ラインの第１圧延機または第１
圧延機および第２圧延機等で逆転方向に圧延した高温帯
板（被圧延材）を一旦巻き取ることができるようにして
ある。

【００１４】この中間巻取機１１には、ゲート機構など
が備えられ、通常の圧延方向（正転方向）に被圧延材が
送られる場合には、中間巻取機１１と干渉すること無く
円滑に通過できるようにしてあり、巻取速度は第１圧延
機または第１圧延機および第２圧延機等で逆転方向に圧
延する場合の圧延速度に調和して駆動されるので、通常
３００mpm までの巻き取りができるように構成してあ
る。また、この中間巻取機１１では、第１圧延機または
第１圧延機および第２圧延機等で逆転方向に圧延した高
温帯板を巻き取るが、その厚さは熱間圧延されるコイル
の厚さに応じて仕上圧延機に供給する厚みを変えること
から、厚みが２０〜３５mmの範囲の高温帯板が巻き取れ
るようにしてあり、巻取温度は９５０℃以上となる。

【００１５】この中間巻取機１１の下流に仕上圧延機列
１０が設置され、たとえば４基の圧延機１２，１３，１
４，１５で構成され、熱間圧延で作られるコイルの板厚
に応じて各圧延機の圧下率が約１０％から約６０％の範
囲となるように定められる。

【００１６】そして、仕上圧延機列１０では、上流側の
第１圧延機１２および第２圧延機１３が正逆転可能なリ
バース圧延機で構成され、第１圧延機１２および第２圧
延機１３による正逆転圧延ができるとともに、第１圧延
機１２から第４圧延機１５までの全てを用いたタンデム
圧延ができるように構成してある。

【００１７】そして、これらの仕上圧延機列１０を構成
する圧延機のうち、リバース圧延機で構成された第１圧
延機１２および第２圧延機１３の作業ロール１６，１６
の径が他の圧延機１４，１５の作業ロール１７，１７の
径より大きくしてあり、リバース圧延によるパス回数の
増大があっても作業ロール１６，１６の表面の摩耗など
で製品品質が低下しないようにしてある。

【００１８】また、このような圧延を実現するため、通
常のタンデム圧延を行い得る構成のほか、第１圧延機１
２および第２圧延機１３で正逆転圧延を行う場合、第３
圧延機１４および第４圧延機１５が被圧延材の搬送機構
を構成するようになっており、第３圧延機１４および第
４圧延機１５の圧延ロールが第１圧延機１１および第２
圧延機１３の圧延速度に調和して正転方向および逆転方
向に被圧延材である高温帯板を搬送できるように圧延ロ
ールの駆動モータ等の駆動機構が構成してある。これと
同時に、各圧延機１２〜１５の上流側および下流側に設
けられるテーブルローラも第１圧延機１２および第２圧
延機１３の圧延速度に調和して正転方向および逆転方向
に被圧延材である高温帯板を搬送できるように駆動モー
タ等の駆動機構が構成してある。

【００１９】さらに、第１圧延機１２および第２圧延機
１３は、通常の仕上圧延を行う場合のタンデム圧延のほ
か、第１圧延機１２および第２圧延機１３でタンデム圧
延の開始に適した高温帯板の厚さまで正逆転圧延を行う
が、この正逆転圧延はタンデム圧延の場合と異なり、圧
延速度を自由に設定しても他の圧延機１４および１５に
何等影響が及ばないことから、高速での圧延を行うよう
にしてある。

【００２０】すなわち、第１圧延機１２および第２圧延
機１３のロール周速は、第１圧延機１２および第２圧延
機１３による正逆転圧延の際、正転方向（通常の圧延方
向）では、ハイドロスケールブレーカによるデスケーリ
ング能力が十分期待できる通板速度である８０〜１２０
mpm となるように設定され、逆転方向では、高温帯板の
温度低下を防止するため高速で圧延する必要があり、通
板速度を２００〜３００mpm に設定する。

【００２１】また、第１圧延機１２から第４圧延機１５
までの全ての仕上圧延機列１０を用いるタンデム圧延の
場合には、仕上圧延機列１０の最終出側において、高温
帯板（コイル）が熱間圧延条件の一つであるＡ3 変態点
近傍の温度ほぼ８６０℃を満たすように各圧延機１２〜
１５のロール周速を設定する。

【００２２】さらに、第１圧延機１２および第２圧延機
１３による正逆転圧延の際、第３圧延機１４以降の圧延
機１４，１５のロールギャップは通過する高温帯板のほ
ぼ板厚さ以上に設定できるようになっており、こうする
ことにより第３圧延機１４以降をリバース圧延の際の被
圧延材の搬送機構として機能させることができ、さら
に、作業ロールはロールバランス力以上で保持して作業
ロールと控えロールとの間にスリップが発生しないよう
にするか、あるいは作業ロール自重が高温の被圧延材に
負荷される程度で駆動することができるようにしてデス
ケーリングによる水が第３圧延機１４以降にいかないよ
うに水切りを行うことができるように構成する。

【００２３】また、第１圧延機１２から第４圧延機１５
で構成される仕上圧延機列１０には、入側にそれぞれサ
イドガイドが設けられるが、第１圧延機１２および第２
圧延機１３によるリバース圧延の正転方向の圧延におい
ては、第１圧延機１２および第２圧延機１３の入側サイ
ドガイドはその開度を高温帯板の幅に対応して設定さ
れ、第３圧延機１４以降の入側サイドガイドは第２圧延
機１３で圧延された高温帯板に対応して広く設定できる
ようにしてあり、逆転方向の圧延においては、第３圧延
機１４以降の入側サイドガイドの開度は圧延された高温
帯板の板幅に対応した幅に設定され、出側となる第１圧
延機１２および第２圧延機１３の入側サイドガイドはそ
の開度を逆転圧延後の板幅に対応して広幅に調整するこ
とができるように構成されている。

【００２４】さらに、第１圧延機１２の入側や第４圧延
機１５の出側に設けられる高温帯板の搬送用のテーブル
やランナウトテーブルも第１圧延機１２および第２圧延
機１３による正逆転圧延の際、逆転方向に高温帯板を搬
送できるように構成してある。

【００２５】このような仕上圧延機列１０の下流には、
高温帯板の冷却装置が配置され、さらに冷却後の帯板を
巻き取る巻取機としてダウンコイラが設置され、これら
主要機器のほか、ロール組替装置やコイルの搬送コンベ
アなど種々の機器や装置が必要に応じて付属して設けら
れる。

【００２６】また、仕上圧延機列１０で仕上圧延される
粗バーの厚さが薄く、４台の仕上圧延機によるタンデム
圧延に適した厚さまで２パスで圧延することができる場
合には、図２に示すように、第１圧延機１２のみによる
リバース圧延を行うように構成し、第１圧延機１２のみ
による正逆転圧延を行って中間巻取機１１で巻き取るよ
うにし、この後、全ての圧延機１２〜１５で熱間圧延の
条件を満たすようにタンデム圧延を行うように構成す
る。

【００２７】次に、このように構成した熱間圧延設備の
仕上圧延機列１０による熱間仕上圧延について説明す
る。この熱間圧延設備の仕上圧延機列１０による熱間圧
延は、仕上圧延機列１０の第１圧延機１２および第２圧
延機１３だけを用いて高温帯板Ｗを正逆転圧延する正逆
転圧延工程と、全ての圧延機１２〜１５を用いてタンデ
ム圧延により所定の板厚みのコイルを熱間圧延に必要な
圧延条件を満足させて圧延する仕上圧延工程とで構成さ
れている。

【００２８】まず、正逆転圧延工程は、第１圧延機１２
および第２圧延機１３による正逆転圧延で連続鋳造機で
連続鋳造されたのち粗圧延機で粗圧延された粗バーを４
基の仕上圧延機列１０によるタンデム圧延を無理無く行
える厚み（各圧延機の圧下率が全て６０％以下にでき
る）まで高温帯板Ｗを圧延し、これを中間巻取機１１で
一旦巻き取る工程である。

【００２９】すなわち、第１圧延機１２には、連続鋳造
機で５０〜９０mmの厚みに連続鋳造された高温帯板Ｗが
フライングシャで所定長さに切断されて均熱炉で８００
℃前後から１２５０℃程度に加熱されて供給される。

【００３０】そして、第１圧延機１２および第２圧延機
１３を正逆転圧延可能な状態とするとともに、第３圧延
機１４および第４圧延機１５は各圧延機１４，１５に備
えた機構によりロールギャップを開くとともに、被圧延
材である高温帯板Ｗの正逆転方向の搬送装置として機能
するように設定したり、ロールバランスの調整、サイド
ガイドやルーパー等の調整により正逆転圧延に支障のな
い状態にしておく。

【００３１】この後、第１圧延機１２による正転方向の
圧延を行い第１パスの圧延とするとともに、第２圧延機
１３による正転方向の圧延を行い第２パスの圧延とす
る。

【００３２】この第１パスおよび第２パスの正転方向の
圧延では、他の圧延機１４，１５との間の運転条件を考
慮する必要がないので、任意の圧延速度を選択して圧延
することができ、たとえば、これら第１パスおよび第２
パスの正転方向の圧延では、ハイドロスケールブレーカ
等によるデスケーリングに適した通板速度である８０〜
１２０mpm 程度で圧延を行う。

【００３３】こうして第１パスおよび第２パスの圧延の
後、第２圧延機１３および第１圧延機１２による逆転方
向の圧延を行なって第３パスおよび第４パスの圧延と
し、圧延後の高温帯板を中間巻取機１１で一旦巻き取
る。

【００３４】この第３パスおよび第４パスの圧延では、
その後のタンデム圧延を無理無く行える適当な厚みまで
圧延する。

【００３５】この第３パスおよび第４パスの圧延におい
ても、独立して行うため、他の圧延機１４，１５との運
転条件を考慮する必要がないことから、任意に選択する
ことができ、高温帯板Ｗの温度低下を防止するため、た
とえば通板速度を２００〜３００mpm で圧延する。

【００３６】この第３パスおよび第４パスの圧延を行う
場合には、第２パスの後、正転から逆転への切り替えが
必要となるが、第２パスでの高温帯板Ｗが仕上圧延機列
１０を抜けてランナウトテーブルに至ってから切り替え
ること無く、第２圧延機１３を高温帯板Ｗが抜けた後た
だちに切り替えを行う。

【００３７】こうすることにより、高温帯板Ｗは第３圧
延機１４以降の圧延機の作業ロール上などに位置するこ
ともあるが、各圧延機の作業ロールやテーブル等、さら
にはランナウトテーブルが逆転圧延の際の搬送装置とし
て機能するように構成してあるので、支障なく第３パス
および第４パスを行うことができ、圧延時間の短縮や設
備のコンパクト化を図ることもできる。

【００３８】また、この第３パスおよび第４パスの逆転
方向の圧延においても必要によりスケールブレーカによ
り入側でのデスケーリングを行う。

【００３９】こうして第４パスの逆転方向の圧延を行っ
た後、１０５０℃程度の高温帯板を中間巻取機１１で巻
き取るようにしているので、厚みが２５mm前後と薄く長
くなってもわずかなスペースに巻き取ることができ、熱
間圧延設備の仕上圧延機列１０をコンパクト化すること
ができるとともに、巻き取ることで温度低下を防止する
ことができる。

【００４０】次に、全ての圧延機１２〜１５を用いるタ
ンデム圧延により中間巻取機１１から巻き戻した厚みが
２５mm程度の高温帯板の熱間仕上圧延を行う。

【００４１】このタンデム圧延は、第１圧延機１２から
第４圧延機１５までの全ての圧延機を用いて行うため、
各圧延機のロールギャップやロール速度を調整し、熱間
圧延の圧延条件を満たすようにする。

【００４２】すなわち、第４圧延機１５の出側のコイル
温度がＡ3 変態温度より僅かに高い、たとえば８６０℃
となるようにするとともに、各圧延機での単位幅当りの
圧延荷重がほぼ２．０ton ／mm以下となり、圧下率も約
１０〜６０％の範囲内となるようにする。

【００４３】このようなタンデム圧延の圧延条件に基づ
く各圧延機のロールギャップやロール速度の設定は、た
とえば中間巻取機１１から巻き戻される高温帯板Ｗの温
度をスケールブレーカの上流あるいは下流に設けた温度
検出器の検出値に基づいて行うようにし、実際の高温帯
板Ｗの温度により形状制度の良いコイルを得るようにす
る。

【００４４】このタンデム圧延の際には、第１圧延機１
２の入側でスケールブレーカによりデスケーリングを行
うとともに、第２圧延機１３の入側でもスケールブレー
カによりデスケーリングを行う。

【００４５】この仕上圧延機列１０の全ての圧延機１２
〜１５を用いるタンデム圧延では、圧延開始の高温帯板
の厚みがこれまでの仕上圧延機を４段組み合わせて用い
る従来の熱間圧延の場合の圧延条件とほぼ同一であるの
で、圧延速度も早く、パス数が増加しても生産能力を高
く保持することができる。

【００４６】こうして全ての圧延機１２〜１５を用いて
タンデム圧延された圧延材は、冷却装置で冷却された
後、ダウンコイラに巻き取られる。

【００４７】一方、仕上圧延機列１０に供給される粗バ
ーの厚さが薄い場合等には、図２に示すように、第１圧
延機１２のみによる正逆転圧延をするようにし、これに
よって第１パスおよび第２パスの圧延を行った後、全て
の圧延機１２〜１５を用いて第３パス〜第６パスのタン
デム圧延を行うようにする。

【００４８】この場合の圧延は、第１パスおよび第２パ
スを１台の第１圧延機１２のみで正逆転圧延を行う点が
上記の２台の圧延機１２，１３で正逆転圧延を行う場合
と異なるだけであり、その後の全ての圧延機によるタン
デム圧延は入側の高温帯板の温度条件などが若干異なる
ことによるパススケジュールの相違があるのみであり、
上記の場合と同様にしてタンデム圧延が行われるので、
説明は省略する。

【００４９】このような熱間圧延設備の仕上圧延機列１
０によれば、第１圧延機１２または第１圧延機１２およ
び第２圧延機１３を逆転式として第１パスと第２パス、
あるいは第１〜第４パスの圧延を行うようにしたので、
仕上圧延機の台数を４台に減少して設備のコンパクト化
を図ることができるとともに、パス数を６パスや８パス
として表面品質の良好なコイルを能率良く圧延すること
ができる。

【００５０】さらに、この熱間圧延設備の仕上圧延機列
１０によれば、第１圧延機１２または第１圧延機１２お
よび第２圧延機１３を逆転式として第１パスと第２パス
の圧延および第１〜第４パスの圧延を行うようにしたの
で、仕上圧延条件と無関係に高速で圧延することがで
き、高温帯板の温度低下を防止することができ、特に中
間巻取機１１に一旦巻き取ることで一層温度低下を防止
することができるとともに、少なくとも２回のデスケー
リングを行うこともできる。

【００５１】また、この熱間圧延設備の仕上圧延機列１
０によれば、正逆転を行う第１圧延機や第１圧延機およ
び第２圧延機のロール径を他より大きくするようにした
ので、作業ロールの肌荒れを抑え、コイルの表面品質を
良好に保つことができる。

【００５２】さらに、第１パスおよび第２パス、あるい
は第１パス〜第４パスの圧延速度を任意に設定すること
ができるとともに、第３パスあるいは第５パス以降も高
温で厚みの薄い高温帯板からタンデム圧延を行うように
しているので、いずれも圧延速度が早く、パス回数が増
加しても生産能力が余り落ることがない。

【００５３】なお、上記発明では、第１圧延機あるいは
第１および第２圧延機を正逆転可能に構成したが、さら
に複数の上流側の圧延機を正逆転圧延できるように構成
しても良く、圧延機列を構成する圧延機の台数も４台に
限るものでなく、少なくしたり、多くすることも可能で
ある。

【００５４】また、中間巻取機は、第１圧延機の上流側
に限らず、正逆転圧延機の下流側に設置するようにして
も良い。

【００５５】さらに、これら発明は上記実施例に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱しない範囲で各構成要素を変
更しても良いことは言うまでもない。

【００５６】

【発明の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ように第１の発明の熱間圧延設備の仕上圧延機列によれ
ば、複数の仕上圧延機で構成される仕上圧延機列の圧延
機のうち、上流側の１台ないし複数台をリバース圧延で
きるようにしたので、仕上圧延機列を構成する仕上圧延
機の台数を減少してもリバース圧延を組み合わせること
で、パス回数や圧下量の確保ができ、しかも設備のコン
パクト化を図り、被圧延材の噛込み厚さ、圧下量を大き
くでき、さらにリバース圧延する仕上圧延機のロール径
を他の仕上圧延機より大きくするようにしたので、リバ
ース圧延にともなうロール表面の劣化を防止して製品品
質の向上を図ることができる。また、リバース圧延の圧
延速度をタンデム圧延の圧延速度より高速で圧延可能に
構成するようにしたので、高温帯板の温度降下を防止す
ることができる。

【００５７】また、第２の発明の熱間圧延設備の仕上圧
延機列によれば、第１発明の構成に加え、リバース圧延
する仕上圧延機の上流または下流の少なくともいずれか
一方に中間巻取機を設けるようにしたので、リバース圧
延にともなってテーブルなどを設けること無く仕上圧延
ができるようになり、一層の設備のコンパクト化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１〜第２の発明の熱間圧延設備の仕上圧延機
列の一実施例の概略構成図である。

【図２】第１〜第２の発明の熱間圧延設備の仕上圧延機
列の他の一実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 熱間圧延設備の仕上圧延機列 １１ 中間巻取機 １２ 第１圧延機 １３ 第２圧延機 １４ 第３圧延機 １５ 第４圧延機 １６ 作業ロール（リバース圧延機） １７ 作業ロール Ｗ 高温帯板（被圧延材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隈部 覚 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 本城 恒 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (56)参考文献 特開 平６−269805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−110404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−78703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−57659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延設備の仕上圧延機列を構成する複
   数台の仕上圧延機のうち、上流側の１台ないし複数台を
   リバース圧延可能に構成しリバース圧延可能な仕上圧延
   機の作業ロール径を下流側の仕上圧延機の作業ロール径
   より大きくするとともに、リバース圧延の圧延速度をタ
   ンデム圧延の圧延速度より高速で圧延可能に構成したこ
   とを特徴とする熱間圧延設備の仕上圧延機列。
2. 【請求項２】前記リバース圧延可能に構成した仕上圧延
   機の上流または下流の少なくともいずれか一方に中間巻
   取機を設けたことを特徴とする請求項１記載の熱間圧延
   設備の仕上圧延機列。