JP3146786B2 - 熱間圧延設備及び熱間圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属板の熱間圧延設備と
熱間圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱間圧延設備は、２００mm以上の
厚みのスラブを粗圧延機列及び仕上圧延機列を通して最
終目標板厚まで圧延する方式である。この場合、粗圧延
機で数回圧延した後、仕上圧延機列を１回通過となるの
で生産量にもよるが粗圧延機の上流の加熱炉から最終の
巻取りまで全体の設備長は３００ｍ以上もありきわめて
大型な設備となっている。

【０００３】これに対し、DE 4041206号公報には、熱間
圧延設備をコンパクトにするために粗圧延機をなくし仕
上圧延機列において、奇数パスあるいは偶数パスのタン
デムリバース圧延を行う設備である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タンデ
ムリバース圧延は、リバースで多数回の圧延ができる利
点はあるが、偶数パスの場合、最初に圧延する圧延機で
は高温のスラブをつぶすことと最終圧延における低温薄
物圧延の両機能が要求される。このような方式において
は高温のスラブを圧延したときに発生するロール表面の
微細な亀裂がマークとして最終段で板へ転写する不具合
があった。

【０００５】また、奇数パスの場合、１パス目の出側は
最終パスではクーリングゾーンとなるので１パス目では
冷したくない。このためこの長さよりも離れたところに
クーリングゾーンをおくか、クーリングゾーンのon off
をきちんと行いクーリングゾーンにきた１パス目の板が
冷えないようにする等、装置が複雑になる欠点があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、リバース粗圧延機及び仕
上圧延機の連続圧延で、設備をコンパクトにしつつ、外
部に熱を逃さないようにして、コンパクトな設備でホッ
トストリップの小中規模生産が実現できる熱間圧延設備
及び熱間圧延方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱間圧延設備
は、粗圧延機と仕上圧延機を連続的に配置し、粗圧延機
でリバース圧延後、最終パスで粗圧延機と仕上圧延機と
で連続的に圧下するようにした方式の熱間圧延設備にお
いて、前記粗圧延機と前記仕上圧延機との間にストリッ
プ温度を外部へ逃がさないように断熱的効果のある保温
装置を設け、前記粗圧延機の反仕上圧延機側にコイラー
を配置し、最終パス前に巻き取るようにしたことを特徴
とする。

【０００８】或いは、本発明の熱間圧延方法は、スラブ
をリバース粗圧延機によってリバース圧延してストリッ
プを製造する際、粗圧延されたストリップを該リバース
粗圧延機によるリバース圧延の最終パスで連続的に仕上
圧延機によって圧延する熱間圧延方法において、該リバ
ース粗圧延機によるリバース圧延の最終パス前に前記加
熱炉の下流側で前記リバース粗圧延機の上流側に配置さ
れたコイラーで該ストリップを巻き取りリバース圧延
し、該リバース粗圧延機による該ストリップのリバース
圧延の最終パス圧延後に、ストリップ温度を外部へ逃が
さないように保温装置により断熱し、連続的に該仕上圧
延機による圧延を行うことを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用】通常、粗圧延機でリバース圧延を行うとストリ
ップは、粗圧延機と仕上圧延機との間のテーブル上およ
び粗圧延機前面のテーブル上で冷される。粗圧延機の前
にコイラを配置することや粗圧延機と仕上圧延機との間
に断熱的効果のある保温装置を設けることにより外部へ
熱を逃がさないようにしている。また、断熱的効果のあ
る保温装置の内部を加熱できるようにしておくことによ
りもっと確実に外部へ熱を逃がさないようにできる。

【００１８】つまり本発明では、粗圧延機と仕上圧延機
での連続圧延において粗圧延後にストリップを一度も巻
き付けることなしに圧延することができ、ストリップを
巻き付けるために必要なコイラーがいらなくなるため、
コイラーの分の長さを短縮することができ熱間圧延設備
をコンパクトにすることができる。それに加え、コイラ
ーの分の設備費がかからなくなるため全設備費を安くす
ることができる。また、巻き付け作業における作巻ミス
をなくすことができる。即ち、粗圧延機と仕上圧延機を
連続的に配置し、粗圧延機でリバース圧延後、最終パス
で粗圧延機と仕上圧延機とで連続的に圧下するようにし
た方式の熱間圧延設備において、前記粗圧延機と前記仕
上圧延機との間にストリップ温度を外部へ逃がさないよ
うに断熱的効果のある保温装置を設け、前記粗圧延機の
反仕上圧延機側にコイラーを配置し、最終パス前に巻き
取るようにしたこと、或いは、スラブをリバース粗圧延
機によってリバース圧延してストリップを製造する際、
粗圧延されたストリップを該リバース粗圧延機によるリ
バース圧延の最終パスで連続的に仕上圧延機によって圧
延する熱間圧延方法において、該リバース粗圧延機によ
るリバース圧延の最終パス前に前記加熱炉の下流側で前
記リバース粗圧延機の上流側に配置されたコイラーで該
ストリップを巻き取りリバース圧延し、該リバース粗圧
延機による該ストリップのリバース圧延の最終パス圧延
後に、ストリップ温度を外部へ逃がさないように保温装
置により断熱し、連続的に該仕上圧延機による圧延を行
うことにより、リバース粗圧延機及び仕上圧延機の連続
圧延で、設備をコンパクトにしつつ、外部に熱を逃さな
いようにして、コンパクトな設備でホットストリップの
小中規模生産が実現できる熱間圧延設備及び熱間圧延方
法を提供することができる。

【００１９】また、同一ハウジング内に複数の圧延ロー
ル群を近接して並べることで１パスの圧下量が多いので
圧延機の台数を増やすこと無く最終出側板厚を薄くする
ことができる。

【００２０】一方、仕上圧延機において作業ロール径が
小さければ圧延荷重及び駆動トルクが小さくなり、強圧
下が可能になる。強圧下が可能になると圧延機の台数を
少なくすることができるのでコンパクトな仕上圧延機を
提供し得る。駆動部が圧延に必要な駆動トルクに耐える
ことができない径まで小径化した作業ロールとした場合
は作業ロールを支える補強ロールあるいは中間ロールを
駆動するようにすることで薄くなった板材を強圧下でき
る。強圧下は同時に低速圧延を実現するものである。こ
のことは圧延板が保有する熱の保持能力が低圧下の場合
よりもすぐれているからである。

【００２１】そして、結果として圧延エネルギーも小さ
くすることができる。

【００２２】仕上圧延機の入側にデスケーリング装置を
配置することにより、ストリップ表面のスケールを取り
除き表面形状を安定させることができる。

【００２３】また、粗圧延機と仕上圧延機との間に張力
検出装置を設けることにより張力を一定にし板の波打ち
を抑えることができる。

【００２４】粗圧延機は板クラウンを調節できるように
し、仕上圧延機では板クラウンや板形状を調節できるよ
うにするものである。

【００２５】また、粗圧延機及び仕上圧延機の作業ロー
ルにハイス系ロールを採用すること、及び、圧延機にロ
ール研磨装置を設置することで強圧下、低速の厳しい条
件の圧延においてロールの組替え頻度を少なくすること
もできる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を用いて
説明する。

【００２７】図１は熱間圧延設備の概略構成を示すもの
であり、圧延を行う前にスラブ１５の温度を圧延に適し
た温度にするための加熱炉１４，スラブ１５の表面のス
ケールを粗圧延前に取り除く粗デスケーリング装置１，
粗圧延機２，リバース圧延の際にストリップ１１の温度
を低下させないようにするための断熱的効果のある保熱
装置３，ストリップ１１の波打ちを防止するための張力
検出装置４，仕上圧延機前の仕上デスケーリング装置
５，仕上Ｎｏ.１ スタンド６，仕上Ｎｏ.２ スタンド
７，仕上Ｎｏ.３ スタンド８，ストリップ冷却ゾーン
９，コイラー１０、等で構成されている。

【００２８】通常、粗圧延機でリバース圧延を行うとス
トリップは、粗圧延機と仕上圧延機との間のテーブル上
および粗圧延機前面のテーブル上で冷されることにな
る。本実施例では、粗圧延機と仕上圧延機との間に断熱
的効果のある保熱装置３を設けることにより外部へ熱を
逃がさないようにしている。

【００２９】粗圧延機と仕上圧延機との間に保熱装置３
を設けることにより粗圧延後にストリップを一度も巻き
付けることなしに圧延することができ、ストリップを巻
き付けるために必要なコイラーがいらなくなる。従って
コイラーの分の長さを短縮することができ熱間圧延設備
をコンパクトにすることができる。それに加え、コイラ
ーの分の設備費がかからなくなるため全設備費を安くす
ることができる。また、巻き付け作業における作巻ミス
をなくすことができるわけである。

【００３０】次に本発明の第２の実施例を図２を用いて
説明する。

【００３１】図２は、図１の設備長を短くするためとス
トリップ１１の温度を低下させないことを目的に図１で
示した熱間圧延設備の粗デスケーリング装置１の反粗圧
延機側にコイラー１２を設置した熱間圧延設備を示すも
のである。

【００３２】つまり、粗圧延機２によりスラブ１５をリ
バース圧延する場合、２パス後のストリップ１１をコイ
ラー１２に巻取ることにより、加熱炉と粗圧延機間の距
離を短縮することができる。また、ストリップ１１をコ
イラー１２に巻取ることで、保熱効果を上げストリップ
１１の温度低下を防止することができる。

【００３３】なお、コイラー１２の下流側に配置したシ
ャー１３は、粗圧延後コイラー１２で巻き取られるスト
リップ１１の後端部を切り落とし、ストリップ１１の後
端部を整えるものである。

【００３４】以上図１，図２を用いて説明した熱間圧延
設備において、仕上Ｎｏ.１ スタンド６，仕上Ｎｏ.２
スタンド７，仕上Ｎｏ.３ スタンド８は小径の作業ロー
ルを有する６段圧延機として説明した。この圧延機にお
いて小径の作業ロールの駆動系は駆動トルクに耐え得な
い小径の作業ロールとしているので中間ロールもしくは
補強ロールを駆動するようにしてある。なお、場合によ
っては、４段の圧延機にすることも可能である。

【００３５】図３は、図１，図２で説明した断熱的効果
のある保熱装置３を説明するものである。この保熱装置
３はストリップ１１を加熱できるようにした加熱機構を
付加したものである。

【００３６】この保熱装置３は、外部へ熱を放出させな
いためのカバー１６，カバー１６の側面に取り付けられ
たガスのノズル１７，ストリップ１１を流すためのロー
ル１８等で構成される。

【００３７】また、カバー１６の側面に取り付けられた
ガスのノズル１７の噴出口から出る火炎によりまたはス
トリップ１１表面の温度低下を防止する働きを有する。

【００３８】また、この保熱装置３は、設備によりカバ
ーあるいは炉的なものなる。

【００３９】図示はしないがガスの代わりに電気により
加熱する保熱装置３にすることもできる。

【００４０】図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図であ
る。

【００４１】保熱装置３は、ロール１８上でストリップ
１１を保持し、移送するようになっている。

【００４２】図５は、図１，図２で説明した熱間圧延設
備の粗圧延機２に適用できる圧延機の概略図である。

【００４３】この圧延機は、一つのハウジング１９の中
に大径ワークロール２０〜２３の２段圧延機を２列近接
して並べて配置したものであり１回の圧延材通過で２回
圧延できるようになっている。個別のハウジングを有す
る圧延機に比べ設備を短くすることができ、かつ、２回
の圧延の間でのスケールの発生を少なくできるメリット
がある。

【００４４】図６は図１，図２で説明した熱間圧延設備
の仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図であり、小径
作業ロール被駆動圧延機を示し上下中間ロール２６，２
７を軸方向（矢印方向）に移動可能なロールとしたもの
である。また、上下作業ロール２４，２５に上下方向
（矢印方向）のロールベンディング力が作用するように
してある。この場合駆動ロールは上下中間ロール２６，
２７かまたは上下補強ロール２８，２９となる。尚、図
示はしていないが上下中間ロール２６，２７にも上下作
業ロール２４，２５と同様にロールベンディング力を与
えるようにすることもできる。以上のロールの軸方向移
動やロールベンディング力によって板クラウンや板形状
を調節することができる。更に、上下作業ロール２４，
２５を上下中間ロール２６，２７と同様に軸方向に移動
可能とすることもでき、この作業ロールの軸方向移動を
周期的に行うことで作業ロールの摩耗を分散することが
でき圧延中のロールの使用時間を長く、かつ、板クラウ
ンや板形状のすぐれた圧延を達成できる。

【００４５】図７は図１，図２で説明した熱間圧延設備
の粗圧延機及び仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図
である。上の作業ロール３０と補強ロール３２及び下の
作業ロール３１と補強ロール３３とがそれぞれ一緒に上
下で反対方向にクロスするようにした（ペアクロス）状
態をしめす。このようにロールをクロスすることで上下
作業ロール間のギャッププロフィールを変化させること
ができ板クラウンや板形状を調節することが可能とな
る。

【００４６】尚、粗圧延機が２段圧延機である場合は上
下作業ロールをそれぞれ反対方向にクロスする方式があ
り、このことにより前記同様に板クラウンを調節するこ
とが可能となる。また、粗圧延機及び仕上圧延機が４段
以上の圧延機の場合には作業ロールのみをクロスする方
式によっても同様の効果を得ることができる。

【００４７】図８は図１，図２で説明した熱間圧延設備
の粗圧延機及び仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図
である。上下作業ロール３４，３５と上下中間ロール３
６，３７と上下補強ロール３８，３９とがあり、上下作
業ロール３４，３５または上下中間ロール３６，３７ま
たは上下補強ロール３８，３９の少なくとも一対のロー
ルに対しておのおの略同一形状のイニシャルクラウンを
互いに点対象となるべく付与したものであり上下中間ロ
ール３６，３７及びかまたは上下作業ロール３４，３５
を図６と同様に軸方向に移動させたりロールベンディン
グ力を付与することで板クラウンや板形状を調節するこ
とができる。

【００４８】図９は図１，図２で説明した熱間圧延設備
の粗圧延機及び仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図
である。上下作業ロール４０，４１及びかまたは上下補
強ロール４２，４３の少なくとも一対のロールに対して
おのおの略同一形状のイニシャルクラウンを互いに点対
象となるべく付与したものであり上下作業ロール４０，
４１を軸方向に移動させたりロールベンディング力を付
与することで板クラウンや板形状を調節することができ
る。

【００４９】図１０は図１，図２を説明した熱間圧延設
備の仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図である。小
径作業ロール被駆動圧延機の場合であり、上下作業ロー
ルの軸心が作業ロールと接触する他のロールの軸心に対
して圧延方向出側にδだけオフセットするようにしたも
のである。このようにオフセットすることで作業ロール
に作用する駆動接線力Ｆ₁ は作業ロールに対し圧延方向
入側に作用し圧延荷重の作業ロールに作用する水平方向
の分力Ｆ₂ は圧延方向出側に作用するので作業ロールに
作用する水平力を少なくすることができる。尚、ストリ
ップ１１の入出側には張力が作用しておりこの力をも加
味してオフセット量δを圧延状態に合わせて変化させ作
業ロールに作用する水平力を少なくするように調節でき
るようにしてある。

【００５０】以上で説明した熱間圧延設備においては、
仕上圧延機における圧延を低速強圧下で行うことによ
り、コンパクトな設備でストリップを生産するものであ
り、仕上圧延機のロールは過酷な条件のもとで使用され
ることとなる。

【００５１】これに対してはロール研磨装置を設置する
ことでロール摩耗の増加があってもロール組替周期を短
くすることなく操業できるようにすることができる。

【００５２】また、熱間圧延用ロールとして最近適用が
拡大されつつある耐摩耗性，耐肌荒れ性に優れたハイス
ロールを用いることで摩耗量を従来のニッケルグレーン
ロールに較べ１／４〜１／５に少なくできるのでロール
を長時間使用できロール組替周期を大幅に延長すること
ができるメリットがある。

【００５３】

【発明の効果】本発明によると、リバース粗圧延機及び
仕上圧延機の連続圧延で、設備をコンパクトにしつつ、
外部に熱を逃さないようにして、コンパクトな設備でホ
ットストリップの小中規模生産が実現できる熱間圧延設
備及び熱間圧延方法を提供することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である熱間圧延設備を示
す図である。

【図２】本発明の第２の実施例である熱間圧延設備を示
す図である。

【図３】本発明の第１，第２の実施例の断熱的効果のあ
る保温装置の概略図である。

【図４】断熱的効果のある保温装置の概略図であり、図
３におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の第１，第２の実施例の粗圧延機に適用
できる２段２列圧延機の概略図である。

【図６】本発明の第１，第２の実施例の仕上圧延機に適
用できる圧延機の概略図である。

【図７】本発明の第１，第２の実施例の粗圧延機及び仕
上圧延機に適用できる圧延機の概略図である。

【図８】本発明の第１，第２の実施例の粗圧延機及び仕
上圧延機に適用できる圧延機の概略図である。

【図９】本発明の第１，第２の実施例の粗圧延機及び仕
上圧延機に適用できる圧延機の概略図である。

【図１０】仕上圧延機に適用できる圧延機の概略図であ
る。

【符号の説明】

１…粗デスケーリング装置、２…粗圧延機、３…保熱装
置、４…張力検出装置、５…仕上デスケーリング装置、
６…仕上Ｎｏ.１ スタンド、７…仕上Ｎｏ.２スタン
ド、８…仕上Ｎｏ.３ スタンド、９…ストリップ冷却ゾ
ーン、１０，１２…コイラー、１１…ストリップ、１３
…シャー、１４…加熱炉、１５…スラブ、１６…カバ
ー、１７…ノズル、１８…ロール、１９…ハウジング、
２０，２２，２４，３０，３４，４０…上作業ロール、
２１，２３，２５，３１，３５，４１…下作業ロール、
２６，３６…上中間ロール、２７，３７…下中間ロー
ル、２８，３２，３８，４２…上補強ロール、２９，３
３，３９，４３…下補強ロール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼本 健一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 関 幸一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 堀井 健治 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭61−206506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−71121（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−42706（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249214（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−320202（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−122003（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124505（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−262804（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123802（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 45/00 B21B 1/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗圧延機と仕上圧延機を連続的に配置し、
   粗圧延機でリバース圧延後、最終パスで粗圧延機と仕上
   圧延機とで連続的に圧下するようにした方式の熱間圧延
   設備において、前記粗圧延機と前記仕上圧延機との間に
   ストリップ温度を外部へ逃がさないように断熱的効果の
   ある保温装置を設け、前記粗圧延機の反仕上圧延機側に
   コイラーを配置し、最終パス前に巻き取るようにしたこ
   とを特徴とする熱間圧延設備。
2. 【請求項２】 スラブをリバース粗圧延機によってリバー
   ス圧延してストリップを製造する際、粗圧延されたスト
   リップを該リバース粗圧延機によるリバース圧延の最終
   パスで連続的に仕上圧延機によって圧延する熱間圧延方
   法において、該リバース粗圧延機によるリバース圧延の
   最終パス前に前記加熱炉の下流側で前記リバース粗圧延
   機の上流側に配置されたコイラーで該ストリップを巻き
   取りリバース圧延し、該リバース粗圧延機による該スト
   リップのリバース圧延の最終パス圧延後に、ストリップ
   温度を外部へ逃がさないように保温装置により断熱し、
   連続的に該仕上圧延機による圧延を行うことを特徴とす
   る熱間圧延方法。