JP6451703B2

JP6451703B2 - 調質圧延方法及び調質圧延装置

Info

Publication number: JP6451703B2
Application number: JP2016149480A
Authority: JP
Inventors: 貴文神宮; 雅資梅本; 中井　克紀; 克紀中井; 榎　久範; 久範榎; 西原　英喜; 英喜西原
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: JP2018015801A

Description

本発明は、調質圧延方法及び調質圧延装置に関する。

一般に、調質圧延工程は、焼鈍後の鋼板の降伏点伸びの解消、表面粗度の調整、形状矯正、及び材質（例えば表面硬度）の調整等を目的として実施される。調質圧延工程の方式には、乾式の調質圧延工程と湿式の調質圧延工程とがある。乾式の調質圧延工程は、ワークロールの表面粗度の転写率に優れており、表面粗度の調整がしやすい利点があるが、圧延液を使用せず潤滑性が不足するので、確保可能な圧下率は一般的には３％以下になり、材質の調整範囲が限られる。一方、湿式の調質圧延工程では、ワークロールの表面粗度の転写率が低いため、表面粗度の調整がしにくいものの、圧延液を使用するので、３％を超える圧下率も確保できる。このため、湿式の調質圧延工程を適用できれば、圧下率の範囲を制御することによって、低圧下率（圧下率１〜３％）の調質圧延から高圧下率（圧下率１５〜４０％）の２次冷間圧延までを同一ラインで行うことができる。

また、調質圧延済みのめっき原板については、精整ラインで防錆油の塗布が行われる場合が多いが、精整ラインにおいて表面欠陥が発見された際には表面欠陥の除去のために再調質圧延が行われる。この際、調質圧延工程の方式が乾式である場合、防錆油の除去のために洗浄ラインを通過させる必要があるが、調質圧延工程の方式が湿式である場合には、洗浄ラインを通過させる必要がないという利点もある。

しかしながら、従来、湿式の調質圧延工程では、ジャンピング現象が問題となっていた。ここで、ジャンピング現象とは、降伏伸びに関連する現象であり、圧下率が増加すると降伏点が減少する領域で発生する。詳しくは、この領域では、ある圧延荷重を加えると、材料は降伏点が上昇して釣り合う点まで伸びようとするが、この際、圧延機は伸び率を制御しようとして圧延荷重を下げる制御を行う。結果、材料の伸びは減少するが、今度は、圧延荷重を下げたことで伸びが設定値に比べて小さくなるので、圧延機は圧延荷重を増やして伸びを確保しようとする。そして、伸びが確保されると、圧下率が増加して降伏点が減少する領域に再び入るので、材料は降伏点が上昇して釣り合う点まで再び伸びようとする。この一連の流れが繰り返されるのがジャンピング現象であり、伸び率や圧延荷重が不安定になるために安定操業が不可能になる。

このような背景から、特許文献１には、ジャンピング現象が発生することを抑制する調質圧延方法が提案されている。詳しくは、特許文献１記載の方法は、調質圧延機が複数の圧延スタンドによって構成されている場合、最上流の第１圧延スタンドに適用する圧延ロールに一定の深さを有する穴を形成し、穴縁の総長密度を調整することによって、ジャンピング現象が発生することを抑制している。また、特許文献１には、調質圧延後、すなわち第２圧延スタンド以後で表面粗度が１．０μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて湿式の調質圧延工程を行うことが記載されている。

特許第４３０９８３４号公報

しかしながら、第２圧延スタンド以後のブライトロールの表面粗度が０．２μｍＲａ以下になると、摩擦係数の低下に伴い第２圧延スタンド以後での圧下率が増加する。そして、第２圧延スタンド以後での圧下率が不可避的に大きくなると、調質圧延時の全圧延スタンドでの合計圧下率を低く（例えば１．５％）設定した材料を製造できなくなる。なお、第２圧延スタンド以後での圧下率を低下させるために第２圧延スタンド以後での圧延荷重を低下させることも考えられるが、圧延荷重を低下させた場合、ロール転写率が低下するので、ユーザが所望する鋼板の表面粗度を確保できなくなる。すなわち、低粗度仕上の鋼板については、圧下率範囲の制御による材質の作り分けが不完全になる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧下率範囲を制御することによって材質が異なる鋼板を作り分けられるという湿式調質圧延の有用性を活かしつつ、第２圧延スタンド以後に表面粗度が０．２μｍＲａ以下の低粗度ブライトロールを適用した際の意図しない圧下率の増加を抑制し、且つ、所定の低粗度表面を確保可能な調質圧延方法及び調質圧延装置を提供することにある。

本発明に係る調質圧延方法は、鋼板の搬送方向に沿って配置された複数の圧延スタンドを有する調質圧延機を用いて焼鈍後の鋼板に対して調質圧延を施す調質圧延方法であって、前記鋼板の搬送方向の最上流側に配置された第１圧延スタンドにおいて、前記鋼板に対して圧延液を併用する湿式の調質圧延を施すステップと、湿式の調質圧延を施された鋼板の表面に付着している圧延液を除去するステップと、前記第１圧延スタンド以後の圧延スタンドにおいて、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて、前記圧延液が除去された前記鋼板に対して圧延液を併用しない乾式の調質圧延を施すステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る調質圧延装置は、鋼板の搬送方向の最上流側に配置された、焼鈍後の鋼板に対して圧延液を併用する湿式の調質圧延を施す湿式圧延スタンドと、鋼板の搬送方向に沿って前記湿式圧延スタンド以後に配置された、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて、前記鋼板に対して圧延液を併用しない乾式の調質圧延を施す乾式圧延スタンドと、前記湿式圧延スタンドと前記乾式圧延スタンドとの間に配置された、湿式の調質圧延を施された鋼板の表面に付着している圧延液を除去する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る調質圧延方法及び調質圧延装置によれば、圧下率範囲を制御することによって材質が異なる鋼板を作り分けられるという湿式調質圧延の有用性を活かしつつ、第２圧延スタンド以後に表面粗度が０．２μｍＲａ以下の低粗度ブライトロールを適用した際の意図しない圧下率の増加を抑制し、且つ、所定の低粗度表面を確保できる。

図１は、本発明の一実施形態である調質圧延装置の構成を示す模式図である。

以下、図１を参照して、本発明の一実施形態である調質圧延装置の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である調質圧延装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である調質圧延装置１は、ペイオフリール（ＰＯＲ）２、第１圧延スタンド３、第２圧延スタンド４、テンションリール（ＴＲ）５、及び水切り手段６を備えている。

ペイオフリール２は、コイル状に巻かれた鋼板Ｓを第１圧延スタンド３に向けて払い出して搬送する装置である。

第１圧延スタンド３は、鋼板Ｓの搬送方向の最上流側に配置された圧延スタンドであり、鋼板Ｓの表面に圧延液Ａを供給するノズル３ａを備えている。第１圧延スタンド３は、ノズル３ａから圧延液Ａを供給しつつ調質圧延を施す湿式の調質圧延工程を鋼板Ｓに対して実行する。

第２圧延スタンド４は、第１圧延スタンド３の下流側に配置され、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールによって構成されている。第２圧延スタンド４は、圧延液Ａを併用しない乾式の調質圧延工程を鋼板Ｓに対して実行する。なお、本実施形態では、第１圧延スタンド３以後に圧延スタンドを１つだけ配置したが、第１圧延スタンド３に２つ以上の圧延スタンドを配置し、各圧延スタンドにおいて乾式の調質圧延工程を実行してもよい。

テンションリール５は、第２圧延スタンド４によって調質圧延された鋼板Ｓをコイル状に巻き取る装置である。

水切り手段６は、エアーパージ装置によって構成され、鋼板Ｓの表面にエアーＢを吐出することによって鋼板Ｓの表面に付着した圧延液を除去した後に第２圧延スタンド４に鋼板Ｓを供給する。なお、圧延液を確実に除去可能なように、エアーＢの圧力は０．５〜４．０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲内とするとよい。また、鋼板Ｓの幅方向端部位置から１００ｍｍの範囲内及び鋼板Ｓの表面から高さ３０ｍｍの範囲内にエアーパージ装置を配置するとよい。また、水切り手段６は、絞りロール又は絞りロールとエアーパージ装置との組み合わせによって構成してもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である調質圧延装置１は、鋼板Ｓの搬送方向の最上流側に配置された、焼鈍後の鋼板に対して圧延液を併用する湿式の調質圧延を施す第１圧延スタンド３と、鋼板Ｓの搬送方向に沿って第１圧延スタンド３以後に配置された、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて、鋼板Ｓに対して圧延液を併用しない乾式の調質圧延を施す第２圧延スタンド４と、第１圧延スタンド３と第２圧延スタンド４との間に配置された、湿式の調質圧延を施された鋼板Ｓの表面に付着している圧延液を除去する水切り手段６と、を備えている。これにより、圧下率範囲を制御することによって材質が異なる鋼板を作り分けられるという湿式調質圧延の有用性を活かしつつ、第２圧延スタンド以後に表面粗度が０．２μｍＲａ以下の低粗度ブライトロールを適用した際の意図しない圧下率の増加を抑制し、且つ、所定の低粗度表面を確保できる。

本実施例では、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールによって構成されている第２圧延スタンドにおいて、乾式の調質圧延工程を行った場合（実施例１〜３）と湿式の調質圧延工程を行った場合（比較例１〜３）とにおける第２圧延スタンドにおける圧下率及び調質圧延後の鋼板の表面粗度を評価した。なお、本実施例では、鋼板としてＣ含有量が０．０４％以下の鋼板を用い、圧延速度は５００ｍｐｍとした。また、第１圧延スタンドではいずれも湿式の調質圧延工程を実施した。また、調質圧延時の第１及び第２圧延スタンドでの合計圧下率を所定の１．５％にするために、第２圧延スタンドにおける圧下率の基準値を０．５％以下、調質圧延後の鋼板の表面粗度の基準値を０．２５μｍＲａ以下とした。評価結果を以下の表１に示す。

表１に示すように、比較例１では、第２圧延スタンドにおける圧下率及び調質圧延後の鋼板の表面粗度共に基準外れであった。また、比較例２では、ブライトロールの表面粗度を下げたことで調質圧延後の鋼板の表面粗度は基準内となったが、第２圧延スタンドにおける圧下率は基準外れとなった。また、比較例３では、圧下率を下げるために第２圧延スタンドにおける圧延荷重を低下させたが、調質圧延後の鋼板の表面粗度は基準外れとなった。以上より、第２圧延スタンドで湿式の調質圧延工程を実施した場合には、第２圧延スタンドにおける圧下率及び調質圧延後の鋼板の表面粗度共に基準内にすることができなかった。なお、この対策として、ブライトロールの表面粗度をさらに下げることが考えられるが、この場合、ロール加工時間が長くなるので、生産性が上がらず不適である。

これに対して、実施例１〜３では、第２圧延スタンドにおいて乾式に調質圧延工程を実施することによって、第２圧延スタンドにおける圧下率及び調質圧延後の鋼板の表面粗度共に基準内となり、良好な結果が得られた。これにより、本発明によれば、圧下率範囲を制御することによって材質が異なる鋼板を作り分けられるという湿式調質圧延の有用性を活かしつつ、第２圧延スタンド以後に表面粗度が０．２μｍＲａ以下の低粗度ブライトロールを適用した際の意図しない圧下率の増加を抑制し、且つ、所定の低粗度表面を確保できることが確認された。なお、実施例１〜３の条件は、本発明の効果を立証するために採用した条件であり、本発明はこの条件に限定されるものではない。

１調質圧延装置
２ペイオフリール
３第１圧延スタンド
４第２圧延スタンド
５テンションリール
６水切り手段

Claims

鋼板の搬送方向に沿って配置された複数の圧延スタンドを有する調質圧延機を用いて焼鈍後の鋼板に対して調質圧延を施す調質圧延方法であって、
前記鋼板の搬送方向の最上流側に配置された第１圧延スタンドにおいて、前記鋼板に対して圧延液を併用する湿式の調質圧延を施すステップと、
鋼板の幅方向端部位置から１００ｍｍの範囲内及び鋼板の表面から高さ３０ｍｍの範囲内に配置されたエアーパージ装置から圧力が０．５〜４．０ｋｇ／ｃｍ ^２の範囲内にあるエアーを吐出することにより、湿式の調質圧延を施された鋼板の表面に付着している圧延液を除去するステップと、
前記第１圧延スタンド以後の圧延スタンドにおいて、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて、前記圧延液が除去された前記鋼板に対して圧延液を併用しない乾式の調質圧延を施すステップと、
を含むことを特徴とする調質圧延方法。
鋼板の搬送方向の最上流側に配置された、焼鈍後の鋼板に対して圧延液を併用する湿式の調質圧延を施す湿式圧延スタンドと、
鋼板の搬送方向に沿って前記湿式圧延スタンド以後に配置された、表面粗度が０．２μｍＲａ以下であるブライトロールを用いて、前記鋼板に対して圧延液を併用しない乾式の調質圧延を施す乾式圧延スタンドと、
前記湿式圧延スタンドと前記乾式圧延スタンドとの間、且つ、鋼板の幅方向端部位置から１００ｍｍの範囲内及び鋼板の表面から高さ３０ｍｍの範囲内に配置された、圧力が０．５〜４．０ｋｇ／ｃｍ ^２の範囲内にあるエアーを吐出することにより湿式の調質圧延を施された鋼板の表面に付着している圧延液を除去する手段と、
を備えることを特徴とする調質圧延装置。