JP4065251B2 - Hot finish rolling method that prevents drawing wrinkles - Google Patents
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Description
本発明は、粗バーの全幅を加熱可能なバーヒーターを仕上圧延機スタンドよりも加熱炉側もしくは仕上圧延機スタンド間に設置してホットコイルを製造する熱間仕上圧延方法において、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因して、熱延鋼板の先端からミドル部に発生する絞り疵をバーヒーターの加熱ランニングコストを最小限にして解消する熱間仕上圧延方法に関するものである。 The present invention relates to a finishing mill stand in a hot finishing rolling method in which a hot coil is manufactured by installing a bar heater capable of heating the entire width of a rough bar from the finishing mill stand to the heating furnace side or between the finishing mill stands. This is related to a hot finish rolling method that eliminates drawing wrinkles that occur in the middle part from the tip of a hot-rolled steel sheet due to a defective shape on the exit side or finish rolling mill with minimum heating running cost of the bar heater. is there.
鋼板の熱間圧延方法は、加熱炉で所定の温度に加熱した鋼片（スラブ）を熱間圧延ラインの粗圧延機で所定の厚さに粗圧延して粗バーとなし、必要に応じて粗バーの先尾端をクロップシャーで切断し、圧延中に放冷によって温度低下した粗バーをバーヒーターで加熱してその温度低下を回復させた後に、複数基のスタンドからなる連続仕上圧延機で仕上圧延し、圧延された鋼板をホットランテーブルの冷却スタンドにおいて冷却してコイラーで巻き取ることにより行われるのが一般的である。 The method of hot rolling of a steel sheet is to form a rough bar by roughly rolling a steel slab (slab) heated to a predetermined temperature in a heating furnace to a predetermined thickness with a rough rolling mill of a hot rolling line, as required. Continuous finish rolling mill consisting of multiple stands after cutting the leading end of the coarse bar with a crop shear and recovering the temperature drop by heating the coarse bar which has been cooled down by rolling during rolling with a bar heater It is generally performed by finishing and rolling, and rolling the rolled steel sheet at a cooling stand of a hot run table and winding it with a coiler.
また、仕上圧延の前に粗バー同士を接合して仕上圧延を行う連続圧延（エンドレス圧延）によっても熱延鋼板は製造されている。この場合は、粗圧延した粗バーをコイルボックスで巻き取り、コイルボックスから巻き戻された粗バーの先端と、先行する粗バーの後端とを溶接機で接合し、連続的に仕上圧延を行っている。 Moreover, the hot-rolled steel sheet is also manufactured by continuous rolling (endless rolling) in which rough bars are joined to each other before finish rolling to perform finish rolling. In this case, the rough rolled rough bar is wound up in a coil box, the leading end of the rough bar unwound from the coil box and the rear end of the preceding rough bar are joined with a welding machine, and finish rolling is performed continuously. Is going.
これらの熱間圧延においては、粗圧延された粗バーの両端部、先端部の温度低下が避けられず、粗バーの幅方向や長手方向の温度分布が不均一のまま圧延を行えば、仕上圧延中に鋼板に耳波や中波が発生したり、幅方向や長手方向の機械的性質が不均一の熱延鋼板となる。 In these hot rolling, temperature reduction at both ends and tip of the rough rolled rough bar is inevitable, and if the rolling is performed while the temperature distribution in the width direction and longitudinal direction of the rough bar is not uniform, During rolling, an ear wave or a medium wave is generated in the steel plate, or a hot rolled steel plate having non-uniform mechanical properties in the width direction or the longitudinal direction is obtained.
特に、熱延鋼板（ホットコイル）の先端からミドル部には、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因する絞り疵が発生するという問題がある。 In particular, there is a problem in that, from the front end of the hot-rolled steel sheet (hot coil) to the middle portion, a drawing wrinkle is generated due to a shape defect between the finishing mill stands or on the finishing mill exit side.
鋼帯（ストリップ）に発生する絞り疵防止技術として、コイル巻き取り方法が提案されている。すなわち、ストリップの尾端が仕上圧延機を抜けた後のタイミングにおけるピンチロールのトルクを検出し、その検出したトルクに基づいてピンチロールの押し力を調整するようにしたコイル巻き取り方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、このコイル巻き取り方法では、コイラーピンチロール到達以前のストリップ形状が既に大きな端伸びになっているケースではピンチロールの押し力調整のみでは絞り疵を回避できないし、また、ストリップの尾端に合わせて調整しているがミドル部で発生するコイラーピンチロール到達以前のストリップ形状に起因する絞り疵にたいして回避できないという問題がある。 A coil winding method has been proposed as a technique for preventing wrinkles generated in a steel strip. That is, there is a coil winding method in which the torque of the pinch roll is detected at the timing after the tail end of the strip exits the finishing mill, and the pressing force of the pinch roll is adjusted based on the detected torque ( For example, see Patent Document 1). However, in this coil winding method, in the case where the strip shape before reaching the coiler pinch roll has already been extended to a large end, it is not possible to avoid the wrinkle only by adjusting the pushing force of the pinch roll, and at the tail end of the strip. Although it is adjusted together, there is a problem that it is unavoidable for the wrinkle caused by the strip shape before reaching the coiler pinch roll generated in the middle part.
図１は、鋼板に発生する絞り疵の概要を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of a drawing rod generated in a steel plate.
仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因する仕上圧延後の鋼板の先端からミドル部に発生する絞り疵とは、図１（ａ）に示すように、ホットコイル（熱延鋼板）の板厚が１．２ｍｍ〜４．５ｍｍ程度の特に薄物で、また、コイル幅の広い物に発生比率が高く、製品となったホットコイル（熱延鋼板）１を幅方向センター２と幅方向クオーター３に分けると、幅方向クオーター（１／４）からエッジ方向に完全な幅方向よりやや傾斜して絞り疵４が発生する。この絞り疵４の断面５は、図１（ｂ）〜（ｄ）に示してあり、（ｂ）のように端波や皺を押し潰したような白い筋模様の表面模様疵２１、（ｃ）のように実際に部分的に押し潰された２枚噛み２２となって板厚が厚くなっている疵、および、（ｄ）のように筋条に幅方向のクオーター付近またはエッジに亙って割れている形態の表面割れ２３形状の疵となっている。
As shown in FIG. 1 (a), the drawing iron generated in the middle portion from the front end of the steel sheet after finish rolling caused by a shape defect between the finish rolling mill stands or the finish rolling mill outlet side is a hot coil (hot rolling). The thickness of the steel plate is about 1.2 mm to 4.5 mm, and the generation ratio is high in the wide coil width, and the product hot coil (hot rolled steel plate) 1 is referred to as the
そして、コイル長手方向では、（ｂ）及び（ｃ）の形態はフロントからミドル部に発生し、（ｄ）の形態はフロントからコイル全長に発生する。 In the longitudinal direction of the coil, the forms (b) and (c) occur from the front to the middle part, and the form (d) occurs from the front to the entire length of the coil.
また、熱間圧延ラインの仕上げ圧延機入り側にバーヒーターとしてエッジヒータや誘導加熱装置を配設して、仕上圧延前の粗バーを加熱し、粗バーの幅方向温度分布や長手方向温度分布を均一化することが種々提案されている。 In addition, an edge heater and induction heating device are installed as a bar heater on the entrance side of the finish rolling mill of the hot rolling line to heat the rough bar before finish rolling, and the width direction temperature distribution and the longitudinal direction temperature distribution of the rough bar. Various proposals have been made to equalize.
例えば、粗圧延機と仕上圧延機との間に、粗バーをその幅方向全体に互って加熱するためのバーヒーターとしてソレノイド誘導加熱装置と、粗バーの両エッジ部を加熱するためのエッジヒータを設け、ソレノイド誘導加熱装置とエッジヒータとによって、仕上圧延機入り側における粗バーを幅方向に均一温度となるように加熱することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 For example, between a rough rolling mill and a finish rolling mill, a solenoid induction heating device as a bar heater for heating the rough bar along the entire width direction thereof, and an edge for heating both edges of the rough bar It has been proposed that a heater is provided and a rough bar on the finishing mill entrance side is heated to a uniform temperature in the width direction by a solenoid induction heating device and an edge heater (see, for example, Patent Document 2).
さらに、粗圧延機と仕上圧延機との間に粗バーの幅方向全体を加熱するバーヒーターとしてソレノイド型誘導加熱装置を配置して、熱延鋼帯の圧延仕上げ温度が長手方向に一定となるように加熱制御することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。 Furthermore, a solenoid induction heating device is arranged as a bar heater for heating the entire width direction of the rough bar between the rough rolling mill and the finish rolling mill, so that the rolling finish temperature of the hot-rolled steel strip is constant in the longitudinal direction. A method of manufacturing a hot-rolled steel strip characterized by controlling the heating in this manner has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
これらの従来の加熱方法は鋼板全体を加熱して材質の均一化を目的とするもので、全体を加熱するため加熱のランニングコストが悪く、また、仕上圧延機出側の形状不良に起因する絞り疵を防止することについては何ら考慮が払われていなかった。 These conventional heating methods are aimed at uniformizing the material by heating the entire steel sheet. Since the whole is heated, the running cost of heating is poor, and the drawing due to the shape defect on the exit side of the finishing mill. No consideration was given to preventing drought.
仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因するホットコイルの先端からミドル部に発生する絞り疵は、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の鋼板温度が低くなることによって生じるものであるから、バーヒーターによって仕上圧延機前もしくは仕上圧延機スタンド間で粗バー（鋼板）を加熱昇温させることで解消できる。 The drawing rods that occur in the middle part from the tip of the hot coil due to a shape defect between the finishing mill stands or the finishing mill exit side are caused by the lower steel plate temperature between the finishing mill stands or the finishing mill exit side. Since this occurs, it can be solved by heating and heating the coarse bar (steel plate) before the finishing mill or between the finishing mill stands with a bar heater.
本発明は、絞り疵の発生をバーヒーターの加熱ランニングコストを最小限にして解消し得る熱間仕上圧延方法を提供することを解決課題とするものである。 It is an object of the present invention to provide a hot finish rolling method that can eliminate the occurrence of drawn wrinkles while minimizing the heating running cost of a bar heater.
熱間圧延における仕上圧延は、ホットコイル（熱延鋼板）先端がホットランテーブル（ＨＲＴ）を通過する時は圧延速度を低くしてホットランテーブル上でのアコーデオン状のループを最小限に止め、ホットコイル先端がコイラーに噛み込まれてホットランテーブル上の熱延鋼板に張力が付与された以降に圧延速度を加速する速度パターンで実施される。そのため、コイル先端がホットランテーブルを通過する時（スレディング速度）の速度がホットコイル全長内で最も低速となる。圧延速度が遅くなると、仕上圧延機入り側から出側までの通過時間が長くなり空冷やスタンド内での水冷による温度抜熱が大きく、また、ロールバイト内での加工発熱や摩擦発熱が小さくなって仕上圧延機出側の鋼板温度が低くなり、ホットコイル先端１００ｍからホットランテーブル長＋１００ｍの区間において絞り疵が発生することを知見した。 In finish rolling in hot rolling, when the hot coil (hot rolled steel plate) tip passes through the hot run table (HRT), the rolling speed is lowered to minimize the accordion-like loop on the hot run table. After the tip is bitten by the coiler and tension is applied to the hot-rolled steel plate on the hot run table, it is carried out in a speed pattern that accelerates the rolling speed. Therefore, the speed when the coil tip passes the hot run table (threading speed) is the slowest in the entire length of the hot coil. If the rolling speed is slow, the passage time from the finishing mill entry side to the exit side becomes longer, the temperature heat removal due to air cooling or water cooling in the stand becomes larger, and the processing heat generation and frictional heat generation in the roll bite become smaller. As a result, it was found that the temperature of the steel sheet on the exit side of the finish rolling mill was lowered, and a drawing wrinkle occurred in a section from the hot coil tip 100 m to the hot run table length +100 m.
本発明は、上記知見に基づいて完成したもので、その発明の要旨は次のとおりである。 （１） 粗バーの全幅を加熱可能なバーヒーターを仕上圧延機スタンドよりも加熱炉側もしくは仕上圧延機スタンド間に設置してホットコイルを製造する熱間仕上圧延方法において、仕上圧延後の鋼板先端１００ｍからホットランテーブル長＋１００ｍの区間となる鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド、ドライブサイドの各外側とで温度差が絞り疵が発生する温度差未満となるようにバーヒーターで粗バーを加熱することを特徴とする絞り疵発生を防止した熱間仕上圧延方法。 The present invention has been completed based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows. (1) A steel plate after finish rolling in a hot finish rolling method in which a bar heater capable of heating the entire width of the coarse bar is installed on the furnace side or between the finish mill stands with respect to the finish mill stand to produce a hot coil. Use a bar heater so that the temperature difference between the inner side of the width direction quarter in the steel plate width direction, which is the section of the hot run table length + 100 m from the tip 100 m, and the outer side of the open side and the drive side is less than the temperature difference at which wrinkles occur. A hot finish rolling method that prevents the occurrence of drawn wrinkles, characterized by heating a rough bar.
（２） 仕上圧延後の鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド、ドライブサイドの各外側とで温度差が１５℃未満となるようにバーヒーターで粗バーを加熱することを特徴とする請求項１記載の絞り疵発生を防止した熱間仕上圧延方法。 (2) The coarse bar is heated with a bar heater so that the temperature difference between the inner side of the widthwise quarter portion after finish rolling and the outer side of the open side and the drive side is less than 15 ° C. The hot finish rolling method according to claim 1, wherein the occurrence of drawn wrinkles is prevented.
（３） 仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機最終スタンド出側に設置されたシェープメーターの鋼板幅方向中波、耳波の測定値をフィードバックしてその測定値に応じて粗バー幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド、ドライブサイドの両外側とでバーヒーターの出力を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の絞り疵発生を防止した熱間仕上圧延方法。
(3) Feeding back the measured values of the middle and ear waves in the width direction of the steel plate of the shape meter installed between the finishing mill stands or at the final stand exit side of the finishing mill, and the width in the coarse bar width direction according to the measured values The hot finish rolling method according to
本発明によれば、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因して、熱延鋼板の先端からミドル部に発生する絞り疵をバーヒーターの加熱ランニングコストを最小限にして解消することができる。 According to the present invention, due to a shape defect between the finishing mill stands or on the exit side of the finishing mill, it is possible to minimize the wrinkle generated in the middle portion from the tip of the hot-rolled steel sheet while minimizing the heating running cost of the bar heater. Can be resolved.
以下図を参酌して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図２は、コイル先端（フロント）から尾端（テール）の仕上圧延機出側温度（幅方向中央部の温度）および絞り疵発生区間を模式的に示す図である。 FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the finish rolling mill outlet side temperature (temperature in the center in the width direction) from the coil front end (front) to the tail end (tail) and the drawing wrinkle generating section.
熱間圧延での仕上圧延は、コイル先端６がホットランテーブルを通過する時はホットランテーブル上でのアコーデオン状のループを最小限に止めるように張力無しで圧延速度を遅くして圧延している。圧延速度が遅くなると、仕上圧延機入り側から出側までの通過時間が長くなり、空冷やスタンド間の水冷による温度抜熱が大きく、また、ロールバイト内での加工発熱や摩擦発熱が小さくなる。このため、図２（ｂ）に示すように、Ａ部で示す区間のコイルの仕上圧延機出側温度は、Ａｒ３変態点以上の温度ではあるが、コイルの長手方向最冷点部となる。コイル先端がコイラーに巻き付くと、以降は張力が付加されるので圧延速度は加速され高速パターンで圧延され、空冷やスタンド間の水冷による温度抜熱が小さく、また、ロールバイト内での加工発熱や摩擦発熱が寄与してＢ部で示すようにコイル尾端（テール）に向けて高温となる。
In finish rolling by hot rolling, when the
図１の（ｂ）および（ｃ）に示す形態の絞り疵発生位置と、コイル長手方向の仕上圧延機出側温度との関係を調査したところ、図２（ａ）に示すように絞り疵発生位置はフロントより１００〜３００ｍであって、この絞り疵発生位置は図２（ｂ）に示す長手方向最冷点部Ａと一致していた。 When the relationship between the position of occurrence of the drawn wrinkles shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c) and the temperature at the exit side of the finishing mill in the longitudinal direction of the coil was investigated, the occurrence of drawn wrinkles as shown in FIG. 2 (a). The position was 100 to 300 m from the front, and this wrinkle generation position coincided with the coldest spot A in the longitudinal direction shown in FIG.
また、図２（ｂ）に示す最冷点部のＡ部及び最冷点でないＢ部の仕上圧延時の圧延荷重を測定すると、図３に示すように、Ａ部の方がＢ部に比較して圧延荷重が２０％程度大きくなっていた。これは鋼板温度が低いため、圧延時の変形抵抗が大きくなることに起因する。したがって、Ａ部においてはロールがベントし、端部の圧下量が大きくなる。 Moreover, when the rolling load at the time of the finish rolling of the A part of the coldest point shown in FIG. 2B and the B part which is not the coldest point is measured, the A part is compared with the B part as shown in FIG. As a result, the rolling load was increased by about 20%. This is because the steel sheet temperature is low and the deformation resistance during rolling increases. Therefore, in part A, the roll is vented, and the amount of reduction at the end increases.
図４は、Ａ部（最冷点部）における鋼板幅方向の仕上圧延機出側温度分布を示す図である。 FIG. 4 is a view showing a finish rolling mill outlet side temperature distribution in the steel sheet width direction in part A (coldest spot).
図４に示すように、幅方向温度分布は仕上圧延機出側の鋼板幅方向センター部８の温度が最も低くなっており、幅方向クオーター部９の内側と外側（オープンサイドとドライブサイド）とで温度レベルが異なっていてエッヂ部１０の温度が高いＭ字状の温度分布となっていた。
As shown in FIG. 4, the temperature distribution in the width direction is the lowest in the steel plate width
また、コイル長の影響による鋼板幅方向温度差についてみると、図５に示すように、仕上圧延機出側における鋼板幅方向温度差に及ぼすコイル長位置の影響を幅方向２次元差分モデルで計算した結果は、コイル長が短いほど仕上圧延機出側幅方向温度差が大きいことが分かった。 Further, regarding the steel plate width direction temperature difference due to the influence of the coil length, as shown in FIG. 5, the influence of the coil length position on the steel plate width direction temperature difference on the exit side of the finish rolling mill is calculated with a two-dimensional difference model in the width direction. As a result, it was found that the shorter the coil length, the larger the temperature difference in the exit-side width direction of the finishing mill.
本発明では、上記に述べたように、コイルフロント（先端）部の長手方向最冷点部の存在、それによる圧延時の変形抵抗の増大、仕上圧延機出側のＭ字状の不均一な幅方向温度分布、及び、コイル長位置による仕上圧延機出側幅方向温度差等により、仕上圧延機出側の形状不良が生じ、それに起因してコイルフロント部からミドル部に絞り疵が発生することを見出した。 In the present invention, as described above, the presence of the coldest spot in the longitudinal direction of the coil front (tip) portion, the increase in deformation resistance during rolling, and the non-uniform M-shape on the exit side of the finishing mill. Due to the temperature distribution in the width direction and the temperature difference in the width direction on the exit side of the finishing mill due to the coil length position, a shape defect on the exit side of the finishing mill occurs, and as a result, a wrinkle is generated from the coil front part to the middle part. I found out.
図６及び図７は、絞り疵発生のメカニズムを模式的に示す図である。 6 and 7 are diagrams schematically showing the mechanism of occurrence of wrinkles.
仕上圧延においては、ワークロール１１の端部から被圧延材である鋼板１２に圧下力を及ぼすため、鋼板幅方向に温度分布があり端部の温度が高いと、図６に示すようにワークロールが撓むこととなる。そして、圧下荷重が大きいほどこの撓み量は大きくなる。また、鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側と外側で温度レベルが異なっており、外側の温度が高いため鋼板の外側の変形抵抗が小さく、これによって生じるワークロールの撓み１３によって図６のように鋼板幅方向板厚差が生じ、幅方向クオーター部の内側より外側の圧下率が大きくなり、図７に示すように、スタンド間コイル形状が端波形状コイル１４形態となる。 In finish rolling, since a rolling force is exerted on the steel plate 12 as the material to be rolled from the end of the work roll 11, if the temperature distribution is in the width direction of the steel plate and the temperature of the end is high, the work roll as shown in FIG. Will bend. And this deflection amount becomes large, so that a rolling load is large. Further, the temperature level is different between the inside and outside of the width direction quarter portion in the width direction of the steel sheet, and since the outside temperature is high, the deformation resistance on the outside of the steel sheet is small, and the work roll deflection 13 caused thereby causes the deformation 13 as shown in FIG. A difference in plate thickness in the width direction of the steel plate occurs, and the rolling reduction outside the inner side of the width direction quarter portion increases, and the inter-stand coil shape becomes the end wave shape coil 14 form as shown in FIG.
このため、コイルが仕上圧延機下流側次スタンド圧延時やコイラーピンチロールで端波形状部がしわ状にたくれ込み２枚噛み込状に絞り込みラップする、または割れを生じる。これが図１（ｂ）および（ｃ）の形態の絞り疵発生の流れである。更に、ロール表面にそのラップした部分の模様をプリントし、その模様が鋼板にプリントされ絞り疵が発生する。これが図１（ｄ）の形態の絞り疵発生の流れである。 For this reason, when the coil is rolled on the downstream side of the finishing mill or when the coiler pinch roll is used, the end wave shape portion is crooked into a wrinkled shape and squeezed into two pieces so as to wrap or crack. This is the flow of the occurrence of the wrinkles in the form of FIGS. 1 (b) and 1 (c). Furthermore, the pattern of the lapped part is printed on the roll surface, and the pattern is printed on the steel plate, thereby generating wrinkles. This is the flow of the generation of wrinkles in the form of FIG.
図１（ｂ）および（ｃ）の形態の絞り疵がコイル長の最冷点部分に発生する原因は、その部分で圧延荷重が大きいことと、コイル先頭部分の幅方向温度差が大きいことの相加作用により耳波形状が大きいためである。したがって、図１（ｂ）および（ｃ）の形態の絞り疵は、耳波発生後に発生し、圧延荷重もしくは鋼板幅方向温度差を小さくし、耳波形状を小さくすることで改善が図れる。 The cause of the drawing rods in the form of FIGS. 1B and 1C occurring in the coldest spot portion of the coil length is that the rolling load is large in that portion and that the temperature difference in the width direction of the coil head portion is large. This is because the shape of the ear wave is large due to the additive action. 1B and 1C occurs after the generation of the ear wave, and can be improved by reducing the rolling load or the temperature difference in the steel sheet width direction and reducing the shape of the ear wave.
図８は、圧延荷重の許容（最大圧延荷重）に対する割合（％）と鋼板幅方向温度差との関係で絞り疵発生の条件を示す図である。なお、図８中において、○印は絞り疵の発生、×印は絞り疵が発生しなかった場合を示している。 FIG. 8 is a diagram showing the conditions for the occurrence of drawn wrinkles in relation to the ratio (%) to the allowable rolling load (maximum rolling load) and the temperature difference in the steel sheet width direction. In FIG. 8, the circles indicate the occurrence of squeezing and the x marks indicate the case where no squeezing has occurred.
図８に示すように、ワークロールにかかる最大荷重に対する割合が６３％以上なり、鋼板幅方向温度差（幅方向クオーター部の内側とオープンサイド（ＯＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）の各外側での最大最小温度差）が１５℃以上となると絞り疵が発生することが確認された。特に、７スタンド仕上圧延機によって仕上圧延する場合には、第２（Ｆ２）及び第３（Ｆ３）スタンドにおいて絞り疵が発生し易い。圧延荷重が大きくなるのは、図１に示す鋼板の仕上圧延機出側温度の低温部（Ａ部の長手方向最冷点）が存在する区間で、この区間は仕上圧延後の鋼板先端１００ｍからホットランテーブル長＋１００ｍの区間に相当する。 As shown in FIG. 8, the ratio with respect to the maximum load applied to the work roll is 63% or more, and the temperature difference in the steel sheet width direction (inside of the width direction quarter part, open side (OS), drive side (DS) on each outside). It was confirmed that squeezing occurred when the maximum and minimum temperature difference was 15 ° C. or higher. In particular, when finish rolling is performed by a 7-stand finish rolling mill, squeezing tends to occur in the second (F2) and third (F3) stands. The rolling load increases in the section where the low temperature portion (the coldest point in the longitudinal direction of the A portion) of the finish rolling mill exit temperature of the steel sheet shown in FIG. 1 exists, and this section starts from the steel sheet tip 100 m after finish rolling. It corresponds to the section of hot run table length + 100 m.
したがって、仕上圧延後の鋼板先端１００ｍからホットランテーブル長＋１００ｍの区間（例えば、ホットランテーブル長が２００ｍである場合には、コイルのフロントから１００〜３００ｍの区間となる）の鋼板幅方向の温度差を１５℃未満とすることで、耳波形状を小さくすることができ、絞り疵発生を抑制することができる。 Therefore, the temperature difference in the steel plate width direction of the section of the hot run table length + 100 m from the steel sheet tip 100 m after finish rolling (for example, when the hot run table length is 200 m, the section is 100 to 300 m from the front of the coil). By setting the temperature to less than 15 ° C., the shape of the ear wave can be reduced, and the occurrence of wrinkles can be suppressed.
また、図８から、圧延荷重の許容に対する割合を変えれば、絞り疵が発生しない幅方向温度差が変わり得ることが判る。例えば、図８で圧延荷重の許容に対する割合が６０％で圧延できれば絞り疵が発生しない幅方向温度差が１５℃以上に推移する可能性は有る。 Further, it can be seen from FIG. 8 that if the ratio of the rolling load to the tolerance is changed, the temperature difference in the width direction in which no drawn wrinkles are generated can be changed. For example, in FIG. 8, if the rolling load can be rolled at a ratio of 60%, the temperature difference in the width direction in which no drawn wrinkle is generated may be increased to 15 ° C. or more.
そこで、本実験では、１５℃と言う値を得たが、この絞り疵が発生しない幅方向温度差値は、異なる熱延プロセス毎に固有な上限値を求めて、使用しても良い。例えば、本実験で使用した一般的な圧延機よりミル剛性が高い圧延機を用いた場合には２０℃未満の温度差でも絞り疵が出ないこととなり、要するに、絞り疵が発生する温度差未満になるようにバーヒーターで粗バーを加熱すればよい。好ましい幅方向温度差は１５℃未満である。 Therefore, in this experiment, a value of 15 ° C. was obtained. However, the temperature difference value in the width direction at which no drawing is generated may be obtained by obtaining a unique upper limit value for each different hot rolling process. For example, when a rolling mill having a higher mill rigidity than that of a general rolling mill used in this experiment is used, a wrinkle will not appear even at a temperature difference of less than 20 ° C. What is necessary is just to heat a rough bar with a bar heater so that it may become. A preferred width direction temperature difference is less than 15 ° C.
図９（ａ）は、Ａ部仕上圧延機出側の鋼板幅方向温度分布及びバーヒーターによる幅方向中央部加熱昇温量を、図９（ｂ）は、バーヒーター加熱後の鋼板幅方向温度分布を示す模式図である。 FIG. 9 (a) shows the steel plate width direction temperature distribution on the exit side of the A section finish rolling mill and the amount of heating in the width direction central part by the bar heater, and FIG. 9 (b) shows the steel plate width direction temperature after the bar heater heating. It is a schematic diagram which shows distribution.
図９（ａ）に示すように、Ａ部仕上圧延機出側幅方向温度分布は幅中央部が低くなるＭ字状温度分布となっている。そして、高温部と低温部との温度差は２０〜４０℃となっている。この温度差をなくすには、破線線で示す幅方向中央部加熱昇温量１５となるようにバーヒーターで加熱すればよい。
As shown to Fig.9 (a), A part finishing rolling mill delivery side width direction temperature distribution is M-shaped temperature distribution from which a width center part becomes low. And the temperature difference of a high temperature part and a low-temperature part is 20-40 degreeC. In order to eliminate this temperature difference, it is only necessary to heat with a bar heater so as to obtain a
バーヒーターとしては、誘導加熱装置を用いることができ、特に、トランスバース型誘導加熱装置が適する。即ち、トランスバース型誘導加熱装置は鋼板幅方向の特定領域を加熱することができる特性を有しているからである。また、トランスバース型誘導加熱装置を鋼板長手方向に複数台配置することで昇温量を制御することができ、板幅方向に移動可能とすることで任意の幅方向区域を加熱することができる。さらに、トランスバース型誘導加熱装置とソレノイド型誘導加熱装置を併用して用いてもよい。 An induction heating device can be used as the bar heater, and a transverse type induction heating device is particularly suitable. That is, the transverse induction heating apparatus has a characteristic that can heat a specific region in the width direction of the steel sheet. Moreover, the amount of temperature rise can be controlled by arranging a plurality of transverse type induction heating devices in the longitudinal direction of the steel plate, and any width direction area can be heated by making it movable in the plate width direction. . Furthermore, a transverse type induction heating device and a solenoid type induction heating device may be used in combination.
バーヒーターで鋼板幅方向温度差をフラットにするように加熱すると、図９（ｂ）に示すように、後半幅方向温度差を１５℃未満にすることができる。 When heating with a bar heater so that the steel plate width direction temperature difference becomes flat, the latter half width direction temperature difference can be made less than 15 ° C. as shown in FIG.
この加熱は、図１に示す絞り疵（ｂ）、（ｃ）の形態の発生位置であるフロントから１００〜３００ｍ（ホットランテーブル長２００ｍの場合）に適用することが必要である。即ち、一旦、２枚噛みもしくは割れが生じると、疵がロールにプリントされることとなる区間であるからである。 This heating needs to be applied 100 to 300 m (in the case of a hot run table length of 200 m) from the front, which is the generation position of the drawing rods (b) and (c) shown in FIG. That is, once the two sheets are bitten or cracked, it is a section in which the wrinkles are printed on the roll.
しかし、フロントから１００〜３００ｍ以外の区間にバーヒーター加熱を適用することは、絞り疵抑制のためにはバーヒーター電力コストの無駄となる。さらに、幅方向に最小限の加熱を図ることにより、幅方向に全幅加熱することよりも遥かに省エネ効果がある。 However, applying bar heater heating to a section other than 100 to 300 m from the front is a waste of bar heater power cost in order to suppress strangling. Further, by minimizing the heating in the width direction, there is a far more energy saving effect than heating the full width in the width direction.
バーヒーターの加熱タイミングは、コイル内での最冷点長さが熱延ライン固有のホットランテーブルの長さによって変化する。 As for the heating timing of the bar heater, the length of the coldest spot in the coil varies depending on the length of the hot run table unique to the hot rolling line.
図１０は、ホットランテーブルの長さに対応して、加熱するに必要なコイル先端からの距離を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the distance from the coil tip necessary for heating corresponding to the length of the hot run table.
図１０において、●印はバーヒーターによる加熱開始（加熱ＯＮ）、○印はバーヒーターによる加熱完了（加熱ＯＦＦ）を示している。熱間仕上圧延では、コイル先端がホットランテーブルを通過してコイラーに巻き付くと、圧延速度を加速する加速圧延を行うが、圧延速度が上がっても鋼板温度は直ちに上昇しない。加速圧延の加速速度は、圧延機の加速設定によって異なるが、通常では加速圧延によって加工発熱等による鋼板温度の上昇はコイル１００ｍの距離が必要である。 In FIG. 10, the mark ● indicates the start of heating by the bar heater (heating ON), and the mark ○ indicates the completion of heating by the bar heater (heating OFF). In hot finish rolling, when the coil tip passes through the hot run table and winds around the coiler, accelerated rolling is performed to accelerate the rolling speed. However, even if the rolling speed increases, the steel sheet temperature does not increase immediately. The acceleration speed of the accelerated rolling varies depending on the acceleration setting of the rolling mill, but normally the distance of the coil 100 m is necessary for the increase in the steel sheet temperature due to heat generated by the processing due to the accelerated rolling.
したがって、図１０に示すように、バーヒーターの加熱タイミングは、コイラーに巻き付くに必要なコイル先端１００ｍの距離に相当する区間の被圧延材である鋼板は加熱しなくて、それ以降の被圧延材である鋼板を加熱するが、その加熱タイミングはコイル先端１００ｍの位置が仕上圧延機を通過する以降を加熱するように加熱を開始（加熱ＯＮ）し、ホットランテーブル（ＨＲＴ）長の距離と鋼板温度が上昇するに必要な距離１００ｍとの合計距離長さが通過するタイミングで鋼板の加熱を終了（加熱ＯＦＦ）する。 Therefore, as shown in FIG. 10, the heating timing of the bar heater is such that the steel plate, which is the material to be rolled in the section corresponding to the distance of the coil tip 100 m necessary for winding the coiler, is not heated, and the subsequent rolled material The steel plate is heated, and the heating timing starts heating (heating ON) so that the position after the coil tip 100m passes through the finishing mill (heating ON), the hot run table (HRT) length distance and the steel plate The heating of the steel sheet is finished (heating OFF) at the timing when the total distance length with the distance of 100 m necessary for the temperature to rise passes.
例えば、ホットランテーブル（ＨＲＴ）長が２００ｍの場合には、仕上圧延機出側でコイル先端１００ｍが通過するタイミングに合わせて、バーヒーターの加熱を開始し、コイル先端から１００ｍ以降の鋼板を仕上圧延機入側で鋼板幅方向温度差がフラットになるように加熱する。そして、仕上圧延機出側でコイル先端から３００ｍが通過するタイミングに合わせて、バーヒーターの加熱を終了する。 For example, when the hot run table (HRT) length is 200 m, heating of the bar heater is started in accordance with the timing when the coil tip 100 m passes on the exit side of the finishing mill, and the steel plates 100 m and beyond from the coil tip are finish-rolled. Heating is performed so that the temperature difference in the width direction of the steel sheet is flat on the in-feed side. And the heating of a bar heater is complete | finished according to the timing which 300m passes from a coil front-end | tip on a finishing-roller exit side.
バーヒーターによる加熱は、仕上圧延機よりも加熱炉側（仕上圧延機入側）もしくは仕上圧延機のスタンド間において行うが、仕上圧延機入側で行うことが好ましい。 Heating by the bar heater is performed on the heating furnace side (finishing mill entry side) or between the stands of the finishing mill, but is preferably performed on the finishing mill entry side.
次に、仕上圧延機出側幅方向温度差と絞り疵発生との関係について述べる。鋼板幅方向の温度分布は、図１１（ａ）のようにＭ字状の温度分布となっているが、この場合の鋼板幅方向温度差１６は、鋼板幅によって異なり、幅が広くなると温度差が大きくなる傾向があるが、通常２０〜４０℃の温度差が生じている。
Next, the relationship between the temperature difference in the exit side width direction of the finish rolling mill and the occurrence of drawn wrinkles will be described. The temperature distribution in the steel plate width direction is an M-shaped temperature distribution as shown in FIG. 11 (a). In this case, the
この鋼板幅方向温度差に起因する絞り疵の発生を調査するため、同一サイズ、鋼種の製造条件が同一のコイルについて、仕上圧延機出側で２〜３０℃の種々の温度差となるようにバーヒーターで加熱する仕上圧延試験を行った。バーヒーターによる加熱は、先行材の幅方向温度分布を確認して、その温度分布のデータ-に基づき次材については、コイルフロント部１００〜３００ｍ（ＨＲＴ２００ｍとした）の区間に相当する鋼板について、鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド（ＯＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）の各外側とで仕上圧延機出側で２〜３０℃の種々の温度差となるように加熱を行った。なお、ドライブサイドは圧延機の駆動装置が存在する側で、オープンサイドはその駆動装置が存在しない側を意味する。
In order to investigate the occurrence of drawn wrinkles due to the temperature difference in the width direction of the steel sheet, various temperature differences of 2 to 30 ° C. are produced on the exit side of the finishing mill for coils having the same size and the same steel grade production conditions. A finish rolling test was conducted by heating with a bar heater. Heating by the bar heater confirms the temperature distribution in the width direction of the preceding material, and for the next material based on the data of the temperature distribution, about the steel plate corresponding to the section of the
図１１（ｂ）は、仕上圧延機出側幅方向温度差（℃）の影響によって生ずる絞り疵による格落ち発生率（％）を調査した結果を示す図である。図１１（ｂ）に示すように、仕上圧延機出側幅方向温度差（幅方向クオーター部の内側とオープンサイド（ＯＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）の各外側での最大最小温度差）が１５℃未満の場合には絞り疵による格落ち発生率は０％であった。仕上圧延機出側幅方向温度差が１５℃以上になるに従って絞り疵による格落ち発生率は増加していた。よって、絞り疵発生を抑制するには、仕上圧延機出側幅方向温度差を１５℃未満にすることが好ましいことが分かった。 FIG. 11 (b) is a diagram showing the results of investigating the rate of occurrence of disqualification (%) due to drawn wrinkles caused by the influence of the temperature difference (° C.) in the exit-side width direction of the finish rolling mill. As shown in FIG. 11 (b), the finishing mill exit side width direction temperature difference (maximum minimum temperature difference between the inside of the width direction quarter part and the open side (OS) and the outside of the drive side (DS)) is 15. When the temperature was lower than 0 ° C., the rate of disqualification due to squeezing was 0%. As the temperature difference in the width direction on the exit side of the finish rolling mill became 15 ° C. or more, the rate of occurrence of disqualification due to drawn wrinkles increased. Therefore, it was found that it is preferable to set the temperature difference in the width direction on the exit side of the finishing mill to less than 15 ° C. in order to suppress the occurrence of drawing wrinkles.
したがって、本発明では、仕上圧延後の鋼板先端１００ｍからホットランテーブル長＋１００ｍの区間において鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド（ＯＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）の各外側とで温度差が絞り疵が発生しない温度差として、例えば図１１（ｂ）に示す１５℃未満となるようにバーヒーターで加熱することとした。 Accordingly, in the present invention, in the section of the hot run table length +100 m from the steel plate tip 100 m after finish rolling, the temperature difference between the inner side of the width direction quarter portion in the steel plate width direction and the outer side of the open side (OS) and the drive side (DS). However, as a temperature difference at which no wrinkle is generated, for example, heating is performed with a bar heater so as to be less than 15 ° C. shown in FIG.
鋼板を加熱するためのバーヒーターの加熱制御は、同一サイズ、鋼種の製造条件が同一のコイルでは、先行材の幅方向温度分布を事前に確認しておき、その結果を次材に反映することで、幅方向温度差を縮小するに適切なバーヒーターの出力制御を行うことができる。しかし、同一サイズ、鋼種の１本目のコイルや、１本毎にサイズ、鋼種が変化する場合では、バーヒーターの出力代が事前に察知でないため、加熱不足や過加熱による電力ロスの発生を伴うこととなる。 For the heating control of the bar heater to heat the steel plate, the coil in the same size and the same steel grade manufacturing conditions should confirm the temperature distribution in the width direction of the preceding material in advance and reflect the result to the next material. Thus, it is possible to perform output control of the bar heater suitable for reducing the temperature difference in the width direction. However, when the first coil of the same size and steel type, or when the size and steel type change for each one, the output cost of the bar heater is not known in advance, resulting in power loss due to insufficient heating or overheating. It will be.
そこで、本発明では、同一サイズ、鋼種の１本目のコイルや、１本毎にサイズ、鋼種が変化する場合でも、適切な出力をバーヒーターに付加することができる加熱制御を行うこととした。 Therefore, in the present invention, even when the first coil of the same size and steel type, or when the size and steel type change every one, heating control is performed so that an appropriate output can be added to the bar heater.
図１２は、同一サイズ、鋼種の製造条件が同一でないコイルを製造する場合のバーヒーターの加熱制御を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the heating control of the bar heater in the case where coils having the same size and the same steel type manufacturing conditions are manufactured.
図１２に示すように、熱延ラインにおいて、仕上圧延機スタンド群１７の入側あるいは仕上圧延機スタンド間（スタンド間は図示していない）にバーヒーター１８を配置して、仕上圧延機出側の鋼板幅方向温度差が１５℃以下となるように仕上圧延前あるいは仕上圧延機スタンド間で鋼板を加熱する。この場合、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機最終スタンド出側に設置したシェープメータ１９により、鋼板幅方向中波、耳波の測定を行い、その測定値をバーヒーター加熱制御装置２０にフィードバックし、シェープメーターの測定形状がフラット（定められた値）になるように鋼板幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド（ＯＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）の各外側とでバーヒーターの加熱出力を変化させるように加熱制御を行う。このように加熱制御を行うことで、バーヒーターの出力代が事前に察知できない場合であっても適切な加熱出力をバーヒーターに付加することができ、加熱不足や過加熱による電力ロスの発生を回避することができる。
As shown in FIG. 12, in the hot rolling line, a
以下本発明の効果を実施例に基づいて詳細に説明する。 The effects of the present invention will be described in detail below based on examples.
普通鋼スラブを加熱炉で１２００℃に加熱し粗圧延機で圧延して粗バーとなし、仕上圧延機で仕上圧延温度７８０℃となる仕上圧延をし、２００ｍ長のホットランテーブル（ＨＲＴ）上で巻取温度まで冷却を行い、コイラーで巻き取って、同一鋼種で同一サイズ（板幅１３００ｍｍ、板厚２ｍｍ）のコイルを製造する試験を行った。 A normal steel slab is heated to 1200 ° C. in a heating furnace and rolled into a rough bar by rolling in a roughing mill, and finish rolling is performed at a finishing rolling temperature of 780 ° C. in a finishing mill, and on a 200 m long hot run table (HRT). It cooled to coiling temperature, it wound up with a coiler, and the test which manufactures the coil of the same size (plate width 1300mm, plate thickness 2mm) with the same steel type was done.
仕上圧延機出側のコイル長手方向最冷点部となる位置を含むコイルフロント（先端）から１００ｍ〜３００ｍの位置の幅方向温度を測定すると、幅方向センターで２０〜３０℃の温度差が有り、これは幅方向最大の温度差となっていた。また、幅方向温度分布はＭ字状温度分布となっていた。 When measuring the width direction temperature at the position of 100m to 300m from the coil front (tip) including the position that becomes the coldest point in the coil longitudinal direction on the exit side of the finish rolling mill, there is a temperature difference of 20 to 30 ° C at the center in the width direction. This was the maximum temperature difference in the width direction. The temperature distribution in the width direction was an M-shaped temperature distribution.
そこで、本発明例では、仕上圧延機出側の鋼板幅方向の幅方向のクオーター部の内側とオープンサイド、ドライブサイドの各外側とで温度差が１０℃以下となるように、仕上圧延機入側に配置したバーヒーター（トランスバース型誘導加熱装置）で、仕上圧延後のコイル先端から１００ｍ〜３００ｍの区間となる粗バー幅方向の幅方向クオーター部の内側とオープンサイド、ドライブサイドの各外側を加熱して仕上圧延を行った。一方、比較例として、バーヒーターで加熱を行わないまま仕上圧延を行った。その結果を図１３に示す。 Therefore, in the present invention example, the finish rolling mill is set so that the temperature difference between the inner side of the quarter direction of the steel sheet width direction on the exit side of the finishing mill and the outer side of the open side and the drive side is 10 ° C. or less. Bar heater (transverse type induction heating device) arranged on the side, inside the width direction quarter part in the coarse bar width direction that is a section of 100m to 300m from the coil tip after finish rolling, and each outside of the open side and drive side Then, finish rolling was performed. On the other hand, as a comparative example, finish rolling was performed without heating with a bar heater. The result is shown in FIG.
図１３に示すように、本発明例では絞り疵の発生は無く、格落ち発生率は０％であったが、比較例では絞り疵が発生していて、格落ち発生率は８％になった。 As shown in FIG. 13, in the example of the present invention, there was no occurrence of squeeze and the occurrence rate of grading was 0%, but in the comparative example, squeezing slag was generated and the rate of staleness was 8%. It was.
以上のように、本発明例によれば、仕上圧延機スタンド間もしくは仕上圧延機出側の形状不良に起因して、熱延鋼板の先端からミドル部に発生する絞り疵をバーヒーターの加熱ランニングコストを最小限にして解消することができた。 As described above, according to the example of the present invention, due to a shape defect between the finishing mill stands or on the exit side of the finishing mill, the draw bar generated from the front end of the hot-rolled steel sheet to the middle portion is heated by the bar heater. We were able to eliminate it by minimizing the cost.
１ ホットコイル（熱延板）
２ 幅方向センター
３ 幅方向クオーター
４ 絞り疵
５ 断面
６ フロント（先端）
７ テール（尾端）
８ 幅方向センター
９ 幅方向クオーター
１０ エッヂ
１１ ワークロール
１２ 鋼板
１３ ワークロールの撓み
１４ 端波形状コイル
１５ 幅方向中央部加熱昇温量
１６ 仕上圧延機出側幅方向温度差
１７ 仕上圧延機スタンド群
１８ バーヒーター
１９ シェープメーター
２０ バーヒーター加熱制御装置
２１ 表面模様疵
２２ ２枚噛み
２３ 割れ
1 Hot coil (hot rolled plate)
2 Center in the width direction 3 Quarter in the
7 Tail
8 Width direction center 9
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