JPH08117829A - 薄鋼板の冷間圧延方法 - Google Patents

薄鋼板の冷間圧延方法

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JPH08117829A
JPH08117829A JP6252084A JP25208494A JPH08117829A JP H08117829 A JPH08117829 A JP H08117829A JP 6252084 A JP6252084 A JP 6252084A JP 25208494 A JP25208494 A JP 25208494A JP H08117829 A JPH08117829 A JP H08117829A
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JP
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taper
roll
rolling
crown
work rolls
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JP6252084A
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English (en)
Inventor
Toshiki Hiruta
敏樹 蛭田
Masanori Kitahama
正法 北浜
Isao Akagi
功 赤木
Tomomutsu Ono
智睦 小野
Toshinaga Nakanishi
敏修 中西
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 板材の冷間圧延の際に生じるエッジドロップ
を効果的に軽減して、幅方向の板厚を均一にする。 【構成】 上下ワークロールのロール軸方向へのシフト
機能を有する圧延機を用いた圧延方法において、上下各
ワークロールの点対称位置の片側端部に、それぞれ最端
部に向かって漸次先細りとなる3段の1次式で示される
テーパー形状のロールクラウンを付与し、このロールク
ラウン部で板エッジ部を圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、薄鋼板の冷間圧延方
法に関し、とくに薄鋼板の圧延の際に発生が懸念される
エッジドロップを効果的に軽減して、幅方向の板厚偏差
を小さくしようとするものである。
【0002】
【従来の技術】冷間圧延において、板材のエッジ部に
は、ワークロール偏平の急激な回復および圧延材の幅方
向へのメタルフローに起因して板厚が中央部よりも急激
に薄くなる現象、いわゆるエッジドロップが発生する。
このエッジドロップが大きいと、板幅方向に均一な板厚
が得られないので、所望の品質を確保するためには耳切
り代を大きくする必要が生じ、その結果、歩留りならび
に生産効率の低下を余儀なくされる。
【0003】従来、このエッジドロップを軽減するため
に、ロールベンディング法やワークロールにイニシャル
クラウンを付与する方法等が採用されてきた。また、そ
の他にも、単純なテーパー状のクラウンをロール端部に
付与し、ワークロールをロール軸方向にシフトして、こ
のテーパー部で板のエッジ部を圧延する方法(特開昭5
5−77903号公報)や、この方法を改良した、ロー
ル端部に2段のテーパーもしくは2段の大小のクラウン
を付与する方法(特開昭61−86003号公報)、さ
らには母板コイル(ホットコイル)のプロフィル測定値
に基づき、先細りのワークロールシフト量やロールベン
ダー力を調整する方法(特公昭62−244506号公
報)等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来法を
適用して板材のエッジドロップを制御する場合、母板
(ホットコイル)のクラウンが比較的小さい条件下で
は、冷間圧延で発生するエッジドロップをある程度制御
することは可能であった。しかしながら、熱間圧延にお
いてはロールのサーマルクラウン、ロール摩耗等によっ
て板のプロフィルが1コイル(1サイクル)毎に変化
し、必ずしも小さな板クラウン(例えばエッジ25mm位置
と板幅中央との板厚差で定義される量)のコイルを供給
することはできないことから、次に述べるような問題が
あった。
【0005】例えば、ホットクラウンの大きなコイル
(エッジ25mmのクラウンが40μm 以上)を、従来の1段
あるいは2段のテーパーを有するワークロールで、しか
も比較的シフト量の小さい条件下でエッジドロップの制
御を行うと、図1に示すように、テーパー部の起点に抉
れ部分が発生し、この抉れ部分を含む内側よりの耳切り
を余儀なくされ、歩留りが低下する。
【0006】また、板材のより内側のプロフィルを制御
するために、ワークロールのシフト量を大きくしてエッ
ジドロップ制御を行うと内部の母板クラウンの制御は行
うことができても、1次式で示される1段のテーパーで
は両エッジよりやや内側に入ったところでのエッジアッ
プ量が大きくなり、板幅方向に均一なプロフィルを得る
ことができないという欠点があった。また、2段のテー
パーを有するワークロールを用い、大きなシフト量で圧
延を行った場合には、エッジ部の制御能力が不足するた
め、やはり板幅方向に均一なプロフィルを得ることはで
きなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、テーパーの起点位置を調整
するワークロールシフト圧延を活用すると共に、ワーク
ロールの片側端部に付与する先細りクラウンの形状に工
夫を加えることによってよって、板材の冷間圧延の際に
生じるエッジドロップを効果的に軽減し、もって幅方向
の板厚を均一にすることができる薄鋼板の冷間圧延方法
を提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の要
旨構成は次のとおりである。 1.上下ワークロールをそれぞれ個別にロール軸方向に
シフトできる機能を有する圧延機からなる冷間タンデム
圧延機列を用いる圧延方法において、上下各ワークロー
ルの点対称位置の片側端部に、それぞれ最端部に向かっ
て漸次先細りとなる3段の1次式で示されるテーパー形
状のロールクラウンを付与し、このロールクラウン部で
板エッジ部を圧延することを特徴とする薄鋼板の冷間圧
延方法(第1発明)。
【0009】2.上記第1発明において、3段の1次式
で示されるテーパーのうち、第2番目のテーパーの大き
さを内側の第1番目および外側の第3番目のテーパーよ
りも小さくしたことを特徴とする薄鋼板の冷間圧延方法
(第2発明)。
【0010】3.上下ワークロールをそれぞれ個別にロ
ール軸方向にシフトできる機能を有する圧延機からなる
冷間タンデム圧延機列を用いる圧延方法において、上下
各ワークロールの点対称位置の片側端部に、それぞれ最
端部に向かって漸次先細りとなる3次式以上の高次の関
数または3角関数と1次式で示されるロールクラウンを
付与し、このロールクラウン部で板エッジ部を圧延する
ことを特徴とする薄鋼板の冷間圧延方法(第3発明)。
【0011】以下、この発明を具体的に説明する。図2
は、この発明の実施に用いて好適な冷間圧延設備の構成
をとくに第1スタンドのみを取り出して示したものであ
って、図中番号1は板材、2および3は板材1を上下に
挟むワークロールであって、このワークロール2,3は
図3(a) あるいは図3(b) ( (a)は3段テーパーからな
るロール、 (b)はCOSカーブからなるクラウン)に示
すように、ロールの最端部に向けて3段階で先細りにな
るクラウンが付与されていて、板材1の圧延時に、この
部分でエッジ部を圧下する。また、4は中間ロール、5
はバックアップロールである。また、6はワークロール
のシフト位置演算装置、7はワークロールの位置検出
器、8はワークロールのシフト装置であって、位置検出
器7の信号を基にしてシフト位置演算装置6でロールの
シフト位置を演算し、この演算結果に基づいて油圧又は
電動形式になるシフト装置8を作動させるのである。
【0012】
【作用】テーパー状のクラウンを有するワークロールを
用いた圧延では、ロールのクラウンが板に転写されるた
め、これを適切な部位に転写することによってエッジド
ロップの制御を行うことができる。
【0013】図4はこの転写率(ロールの形状が板に転
写され比率)を実験で求めたものである。本実験条件は
母板厚 2.4mmから1.5mm まで1パスで仕上げ、テーパー
形状は1次式で示されるものとし、テーパーの大きさは
4水準( tanθ=1/ 300 ,1/ 400 , 1/ 600 , 1/
800 )とした。
【0014】図4から明らかなように、ワークロールに
付与するテーパーの度合いが大きいほど転写率が大きく
なることが、また、板幅方向の中央部にいくにしたがい
転写率は小さくなることがわかる。
【0015】また、上掲の図4から、転写率が変化する
領域として、板材のエッジから20mmに至る転写率が急激
に小さくなる範囲、エッジ20〜60mmの転写率がほぼ一定
している範囲、エッジ60mmから板幅方向の中央部に向か
い転写率が小さくなる範囲の3つの領域が存在すること
がわかる。
【0016】したがって、これら3つの領域につき、異
なったクラウンを有するロールを用いてエッジドロップ
の制御を行うことにより、高精度の製品が得られること
となる。
【0017】すなわち、板材の幅方向中央域の母板プロ
フィルを制御する場合には、テーパー角の大きなクラウ
ンを有する部分(第1番目の先細り域)で圧延するのが
有利である。
【0018】また、板材のエッジから20〜60mmの範囲に
ついては、第1番目の先細り域の転写率よりも大きく、
かつ、第1パス目で形成されたプロフィルが下流まで十
分に遺伝するので、この領域(第2番目の先細り域)は
第1番目の先細り域のテーパー角の小さいクラウンにし
て圧延するのが妥当である。さらに、エッジ〜20mmの領
域では転写率は大きいが、エッジ部では特に板幅方向の
メタルフローにより、下流スタンドにおいてエッジドロ
ップが発生する。このようなエッジドロップを防止する
ためには第2番目の先細り域よりもテーパー角の大きな
ロールクラウンにして圧延するのがよい。
【0019】なお、前掲図3(b) に示したようなCOS
カーブからなるロールクラウンは、Sinカーブとして
も同じであり、またこれらのカーブは、3次式以上の高
次の関数で級数展開できるので、3次式以上の関数で近
似したものであってもかまわない。
【0020】さて、上述したように、ロール端部に3段
テーパーまたは(3角関数+1次式)もしくは3次式で
示されるロールクラウンを付与し、このクラウン部で板
エッジを圧延することにより、エッジドロップを制御す
ることができるが、次にその具体的な好適条件について
示す。
【0021】(1) 第1段目のテーパー角および長さ 4スタンドからなるタンデム圧延機列の第1スタンドの
ワークロールのみに種々の角度で1次の先細りテーパー
を付与し、この圧延機列を用いて母板厚 2.4mmのコイル
を仕上厚0.5mm まで圧延したときの製品プロフィルを、
図5に示す。同図によれば、テーパー角が大きいほうが
より内部までエッジドロップの制御が可能であるが、1/
300 テーパーロールを使用するとワークロールのテーパ
ー起点位置近傍に抉れ部が発生し、最終製品の幅方向板
厚精度が低下する。この点、1/350 ではその抉れ部がか
なり小さくなっている。また、1/400 テーパーロールの
場合にはほとんど平坦になり、1/450 でわずかに第1段
目のテーパーの制御量が減少するものの、問題ない程度
である。従って、第1段目のテーパーは 1/350〜1/450
程度が好ましく、またその長さは図5中に示したように
60mm程度とするのが良い。
【0022】(2) 第2段目のテーパー角および長さ 第2段目のテーパー角は、図5に示したように、1/600
のテーパーで圧延する場合に2番目の40mmの領域で板厚
の変化が最も小さくなる。また、1/450 および1/700 で
もその変化は小さいので、第2段目のテーパー角は 1/4
50から1/700 程度、また付与する長さは40mm程度にする
のが好ましい。
【0023】(3) 第3段目のテーパー角および長さ 同様に板エッジ部を圧延する第3段目のテーパーは、最
エッジを除き 1/400で圧延する場合が最も板厚の変化が
小さく良好であるが、 1/350および1/450 でも同程度の
効果が期待できる。したがって第3段目のテーパー角は
1/350〜1/450程度、またその長さは50mm程度とするの
が好適である。
【0024】(4) テーパー長さの好適条件 図5の結果から、テーパー角やその長さが決まるが、図
4に示したようにテーパー角度が大きいほうが転写率が
大きくなるので、エッジドロップ制御を行なうためには
この転写率が大きい範囲で付与するのがよい。この転写
率が0より大きくなる範囲(エッジからの距離)をテー
パー形状の転写限界とすると、図6に示すように、テー
パーの大きさおよび母板板厚によってその転写限界が決
まる。なお図6は、図4の条件と同様にして求めたもの
で、各板厚から圧下率:37.5%で圧延した結果である。
図6に従えば、冷間圧延ではその母板圧延は高々4mm
程度であるので、第1段目のテーパー角が 1/400の場合
にはテーパー形状を150 mm程度まで付与すれば良いこと
になる。
【0025】なお、ワークロール端部に付与するクラウ
ンを、3次式または3角関数と1次式の形状とする場合
には、これら3段のテーパーに近い形状を付与し、その
長さを150mm 程度とするのが好ましい。即ち上記3段の
テーパー形状の最適範囲の下限および上限のテーパー形
状は図7に示すようになり、従って、この範囲内とする
ように3次式または3角関数と1次式で表される形状を
付与すればよい。
【0026】
【実施例】図8に示す6段の圧延機からなる4スタンド
の圧延機列によって、板幅:1000mm、入側(母板厚):
2.4 mmのコイルを0.5 mm厚まで仕上げた。ワークロール
直径は400mm 、ワークロールバレルは1500mm、最終スタ
ンドの圧延速度は500m/minとした。また各スタンドの圧
下率は等分配とした。このときワークロールの端部に付
与するクラウンの形状は、本発明では図9にNo.1, No.2
で示すような、1次式で示される3段からなるテーパー
形状(本発明1)およびCOSカーブと1次式からなる
形状(本発明2)とした。また従来法では、同様に図9
に示すような2段のテーパー次式からなる形状とした。
【0027】図10に、本発明および従来法において、50
μm (エッジ25mm位置のクラウン)の板クラウンを有す
るホットコイルを、テーパークラウンまたはCOSカー
ブと1次式からなるクラウン形状の起点と板端との距離
を150mm とし、第2〜4スタンドはフラットロールを用
いて圧延した場合の板厚プロフィルを比較して示す。同
図から明らかなように、本発明1,2ではいずれも、最
エッジまで均一なプロフィルが得られたのに対し、従来
法ではエッジの30mm程度からすでに10μm 程度のエッジ
ドロップが生じていた。
【0028】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、ホットのク
ラウンが大きい場合にも、エッジドロップを効果的に低
減して、幅方向のプロフィルを均一にすることができる
ので、耳切り代の削減ひいては歩留りの向上が実現され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来法により、シフト量を小さくしてエッジド
ロップ制御を行った場合の板プロフィルを示した図であ
る。
【図2】この発明の実施に用いて好適な圧延機の模式図
である。
【図3】この発明に従い好適ロールクラウンを示した図
である。
【図4】ロールプロフィルの転写状況を示した図であ
る。
【図5】テーパー角の大きさを種々に変更した場合にお
ける板プロフールの違いを比較して示した図である。
【図6】各板厚における転写限界を示した図である。
【図7】3次式又は3角関数で示されるクラウン形状の
好適範囲を示した図である。
【図8】冷間タンデム圧延機の模式図である。
【図9】ロール端部のクラウン形状を示した図である。
【図10】この発明法および従来法によるエッジドロッ
プ軽減効果を比較して示した図である。
【符号の説明】
1 圧延材 2 上ワークロール 3 下ワークロール 4 中間ロール 5 バックアップロール 6 ワークロールのシフト位置演算装置 7 ワークロールの位置検出器 8 ワークロールのシフト装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B21B 29/00 Z 31/18 A 37/00 BBN 37/42 8315−4E B21B 37/00 116 T (72)発明者 赤木 功 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 小野 智睦 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中西 敏修 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下ワークロールをそれぞれ個別にロー
    ル軸方向にシフトできる機能を有する圧延機からなる冷
    間タンデム圧延機列を用いる圧延方法において、上下各
    ワークロールの点対称位置の片側端部に、それぞれ最端
    部に向かって漸次先細りとなる3段の1次式で示される
    テーパー形状のロールクラウンを付与し、このロールク
    ラウン部で板エッジ部を圧延することを特徴とする薄鋼
    板の冷間圧延方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、3段の1次式で示さ
    れるテーパーのうち、第2番目のテーパーの大きさを内
    側の第1番目および外側の第3番目のテーパーよりも小
    さくしたことを特徴とする薄鋼板の冷間圧延方法。
  3. 【請求項3】 上下ワークロールをそれぞれ個別にロー
    ル軸方向にシフトできる機能を有する圧延機からなる冷
    間タンデム圧延機列を用いる圧延方法において、上下各
    ワークロールの点対称位置の片側端部に、それぞれ最端
    部に向かって漸次先細りとなる3次式以上の高次の関数
    または3角関数と1次式で示されるロールクラウンを付
    与し、このロールクラウン部で板エッジ部を圧延するこ
    とを特徴とする薄鋼板の冷間圧延方法。
JP6252084A 1994-10-18 1994-10-18 薄鋼板の冷間圧延方法 Pending JPH08117829A (ja)

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