JP3614834B2 - Hot rolling equipment and hot rolling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
請求項に係る発明は、粗圧延工程を含めて鋼板等の板を圧延する熱間圧延設備および熱間圧延方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鋼板の熱間圧延は、厚さが200〜300mm程度の加熱されたスラブ(連続鋳造片)を粗圧延機にて数十mmの厚さにまで圧延し、そののち仕上圧延機に通して1〜数mm厚さの板にするのが一般的である。粗圧延機には、可逆(リバース)式の圧延機を1または少数スタンド設けたものと、連続型(一方向型)の圧延機を3スタンド程度以上配置したものとがある。可逆式の粗圧延機を設ける場合には占有スペースが小さいうえ設備費が低いという利点があり、連続型の圧延機を多数配置する場合には生産能力が高いという利点がある。なお、下流側の仕上圧延機については、通常、6スタンド以上の圧延機がタンデムに配置される。
【0003】
粗圧延機の前後には一般に幅圧下のための手段が配置される。スラブ単位で幅を自在に設定することが困難であるため、製品とする鋼板の幅を需要に合わせるためには粗圧延の段階で板幅を調整する必要があるからである。幅圧下は、軸心を鉛直に向けて配置した縦型ロールによって実施するのが通常である。具体的な手段としては、VSB(Vertical Scale Breaker)やサイジングミル等と呼ばれる強圧下用のもの(幅圧下能力が高い)と、粗圧延機の水平ロールの前面または後面に付設されて水平圧下時の幅戻りを修正(エッジング)するエッジャー等と呼ばれるものとがある。
【0004】
強圧下を行う場合には、板(スラブ)の両側(幅方向の両端部)付近が厚さ方向に盛り上がる「ドッグボーン」と呼ばれる変形が起こりがちである。圧下力とともにそのような変形を板幅中央付近にまで伝播させてその変形高さを抑制すべく、前者の手段では、板の両側付近でその上下の面をも同時に拘束する、カリバーと呼ばれる溝を有するロール(カリバーロール)が縦型ロールとして使用される。一方、エッジャーにおいては、そのようなカリバーを有しない(つまりスラブの上下面を拘束しない)フラットロールが、縦型ロールとして使用される。
なお、カリバーロールを縦型ロールとする例は、たとえば実開昭58−111102号公報に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
板の幅圧下をなすための上記2種類の手段は、長所と短所とを併せもつものである。すなわち、フラットロールを縦型ロールとする通常のエッジャーでは、板を適切に大圧下(強圧下)することが不可能である。したがって、幅圧下のできる寸法的範囲が限られ、その結果、製品の種々の寸法的需要に応える必要上、スラブとして相当程度多種類の幅のものを用意しなければならず、スラブ幅寸法の集約を十分に進めることができない。一方、カリバーロールを縦型ロールとするVSBやサイジングミルでは、水平圧下によって厚さの減少した板を適切には幅圧下できないことがある。つまり、スラブよりも薄くなった板を幅圧下する際、板の上下いずれかの面のみがカリバーに接触するという片当たり現象により疵がが発生したり、板幅の中央付近にまで深くシーム疵が発生したりする事態が生じやすい。
【0006】
フラットロールとカリバーロールという2種類の縦型ロールをともに粗圧延機の前後に配置することにすれば、機能的には当然に好ましいものの、設備コストが相当に高くなり、また配置のために大きなスペースが占有される。とくに、可逆式の粗圧延機を配置した場合には、可逆式にして粗圧延機のスタンド数を減らしたことによるコストおよびスペース上の利点が、2種類の縦型ロールの使用によって実質上失われてしまうこともあり得る。また、フラットロールとカリバーロールとを適宜に交換して使用できるようにすれば、コストおよびスペースに関する課題は解決されるものの、交換作業に時間がかかり、生産能率の面で好ましくない。
【0007】
請求項の発明は、設備コストとスペースおよび生産能率のいずれの面でも不利を招くことがないようにフラットロールとカリバーロールとの双方の利点を活用できる熱間圧延設備および熱間圧延方法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】
請求項1に記載した熱間圧延設備は、可逆式粗圧延機(の前面または後面)に板(鋼板または他の金属板)の幅圧下手段として一対の縦型ロールを含む熱間圧延設備であるが、
a) 縦型ロールに対し、底部の幅が未圧延スラブ厚さと同等であって幅圧下の際に板の上下(つまり表裏)両面に接触してドッグボーンを板幅中央部にまで伝播させることにより(板幅の)大圧下を行えるカリバー部分と、そのカリバー部分よりも広い底部を有していて幅圧下の際に板の上下いずれの面にも接触せずに(板幅の)軽圧下を行うフラット部分とを長手方向における異なる位置に形成し、
b) その縦型ロールを、長手方向にシフト(つまり位置変更)可能に配置したこと、
c) および、板を複数パスさせる際、当該複数パスのうち始めの方のパスでは上記の縦型ロールにおけるカリバー部分を使用して幅圧下を行い、後の方のパスでは、その縦型ロールを長手方向にシフトし、フラット部分を使用して幅圧下を行い得るようにしたこと
を特徴とする。
【0009】
こうした熱間圧延設備によれば、縦型ロールのうちカリバー部分かフラット部分かのいずれかを使用することによって、板に対し適切な幅圧下を実施することができる。すなわち、上記一対の縦型ロールにおけるたとえばカリバー部分によって板を両側(幅方向の両端部)から圧下すれば、ドッグボーン変形を板幅中央部に伝播させながら板を大圧下することができる。これにより、スラブの粗圧延を開始した当初などに大きな寸法的範囲で幅圧下をすることができ、必要に応じてスラブ幅寸法の大幅な集約を進めることも可能になる。一方、当該縦型ロールを長手方向にシフトしたうえフラット部分を板の両側に押し当てれば、一般的なエッジャーとして水平圧下時の幅戻りの修正(エッジング)等を行うことができる。フラット部分には板の上下面が接触するカリバーが存在しないため、粗圧延が進んで厚さの減少した板に対し、深いシーム疵(つまり板幅の両端部付近にとどまらず中央寄りに発生したシーム疵)を生じさせないで好ましいエッジングを行うことが可能である。
【0010】
粗圧延機が可逆式のものであってスタンド数が少なくて足りること、およびその粗圧延機に付設した縦型ロールは1組のみである(つまり前記した2種類の縦型ロールを配置してはいない)ことから、この熱間圧延設備は、粗圧延機とその関連機器をコンパクトに配置した低コストの設備であるといえる。また、カリバー部分の使用とフラット部分の使用とを切り換えるためには、縦型ロールを交換する必要はなく、単に長手方向にそのロールをシフトさせればよいことから、この圧延設備は、取扱いの容易さや生産能率の面でも不都合がない。粗圧延機のスタンド数が少ないと、ロールギャップの微調整など圧延による板形状の修正を容易に行えるので、操業を安定化させやすいという利点もある。
なお、上記 c) のように使用できるため、この熱間圧延設備は、板の粗圧延を能率的かつ適切に行える点でも好ましい。
【0011】
請求項2に記載した熱間圧延設備は、上記した粗圧延機の下流側に、極小径ロールミルまたは異径ロールミルを含む仕上圧延機を配置したことを特徴とする。なお、ここにいう極小径ロールミルは、一対のワークロールがともに直径600mmを下回る小径のものである圧延機をさし、異径ロールミルは、一対のワークロールについて直径が等しくなく、上下一対のワークロールの等価ロール径(ロール径の平均値)が直径で600mm未満のものをいう。
【0012】
こうした仕上圧延機を配置したこの請求項の熱間圧延設備は、粗圧延機と仕上圧延機とを組み合わせた全体的な設備をきわめてコンパクトなものにすることができる。粗圧延機とそれに付設した縦型ロールとの配置が上記のとおりコンパクトであることに加え、仕上圧延機も、設備長の短いコンパクトなものに構成できるからである。仕上圧延機をコンパクトにできる理由はつぎのとおりである。
・ 仕上圧延機に配置した極小径ロールミルまたは異径ロールミルは、等価ロール径または双方(一対)のワークロール径が小さいために、低い圧延荷重でも圧下率の高い圧延を行うことができる。各ミルにおいて圧下率の高い圧延を行えるなら、仕上圧延機のスタンド数を減らす(たとえば6スタンド以下にする)ことが可能である。スタンド数を減らすことができれば、仕上圧延機は、当然ながら設備長さの短いコンパクトなものになる。
・ 仕上圧延機のスタンド数が減ると、最終スタンドでの圧延を終えるまでの板の温度降下幅が小さくなる。温度降下幅が小さくなると、圧延速度を下げることができ、したがって、冷却に要する時間中に板が送られる距離が短くなる。このことは冷却テーブルの長さを短縮できることにほかならないので、ライン(設備)の全長も当然ながら短縮される。なお、圧延速度を下げることができると、操業を安定させて製品品質を向上させられるというメリットも生じる。
【0013】
上記のように設備をコンパクト化することができれば、設備コストも相当に低くすることができ、比較的少量の板を低コストで生産するのに適した設備として近年の市場規模に合致する熱間圧延設備となる。粗圧延機の縦型ロールに関して取扱いが容易であることや、粗圧延機および仕上圧延機において操業の安定性を保ちやすいこと等も、少量生産型の事業者に適した利点である。
【0014】
請求項3に記載した熱間圧延設備はさらに、粗圧延機と仕上圧延機との間に、板の温度降下を抑制する手段(温度上昇させるものを含む)を配置したことを特徴とする。そのような手段としては、板の巻取り・巻出しをするコイルボックスや、板の先端部・尾端部等をバーナー等で加熱するシートバーヒータ、またはトンネル炉などがある。
【0015】
こうした熱間圧延設備によれば、設備のコンパクト化や低コスト化、さらには操業の安定化といった上述の利点は一層顕著になる。その理由はつぎのとおりである。すなわち、
・ 粗圧延機と仕上圧延機との間に板の温度降下を抑制する手段を配置することにより、粗圧延後の仕上圧延は、圧延速度を高くしなくても板の温度の高いうちに行うことができる。こうしてさらに圧延速度を下げることができると、上記のとおり冷却に要する距離が短くなって冷却テーブルの長さ、ひいてはラインの全長が短縮される。また、圧延速度を下げられると、操業の安定化や製品品質の向上というメリットも同時に発生する。
【0016】
請求項4に記載の熱間圧延方法は、請求項1〜3のいずれかに記載の熱間圧延設備を使用する熱間圧延方法であって、可逆式粗圧延機に板を複数パスさせる(つまり板の粗圧延を行う)際、
1) 当該複数パスのうち始めの方のパス(最初のパスを含むとは限らないが概ね前半のパス)では、上記の縦型ロールにおけるカリバー部分を使用して幅圧下を行い、
2) 後の方のパス(最後のパスを含むとは限らないが概ね後半のパス)では、その縦型ロールを長手方向にシフトしたうえフラット部分を使用して幅圧下を行うこと−を特徴とする。
【0017】
このような方法をとれば、板の粗圧延を能率的かつ適切に行うことができる。すなわち、粗圧延の開始当初で板が厚い(たとえばスラブの厚さからほとんど減少していない)間は、上記1)のようにカリバー部分を使用することにより、ドッグボーン変形を板幅中央部付近に伝播させながら板を大圧下して効果的な板幅調整をし、粗圧延による水平圧下が進んで板厚が減少した段階では、上記2)のとおりフラット部分を使用して、深いシーム疵の発生しないエッジング(水平圧下による幅戻りの修正)を行えるのである。すなわち、この熱間圧延方法によって、十分な生産性を保ちながら品質にすぐれた板を生産でき、スラブ幅寸法の集約を進めることも可能になるという効果がもたらされる。
【0018】
【発明の実施の形態】
発明の実施についての一形態を図1〜図3に示す。図1は、縦型ロール11・12によって板Aを幅圧下する要領を示す概念図である。図2は、図1の縦型ロール11・12を含むエッジャー10の正面図(図3におけるII −II矢視図)である。また図3は、図2のエッジャー10を含む熱間圧延設備を示す全体配置図(図3(a)は側面図、同(b)は平面図)である。
【0019】
図3に示す熱間圧延設備は、粗圧延機1と仕上圧延機2とを用いて板(鋼板)Aを圧延する設備である。ほぼ直線的なライン上に加熱炉3と粗圧延機1、仕上圧延機2および巻取機7をこの順に配置して主要部分を構成している。加熱炉3においてスラブ(板A)を1200℃程度にまで加熱したうえ、粗圧延機1でそのスラブを厚さ30mm前後のシートバー(板A)にし、さらに仕上圧延機2によって厚さが1〜数mmの熱延鋼板(板A)に延ばし、それを巻取機7にてコイル状に巻き取る。粗圧延機1としては4重のリバース式(可逆式)のものを1スタンドのみ配置し、仕上圧延機2としては、4重の圧延機6スタンドをタンデムに配置している。なお、粗圧延機1の前面(上流側)には板Aのためのセンタリングガイド4とエッジャー10とを配置し、粗圧延機1の後面(下流側)には、板Aの幅を測定する幅計5を配置した。仕上圧延機2に関しても、前面に軽圧下用エッジャー21を配置し、後面に幅計6を配置している。
【0020】
この熱間圧延設備では、粗圧延工程における板Aの幅圧下を省スペースの条件下で効率的に行えるよう、粗圧延機1に対し、つぎのようなエッジャー10を1基付設している。
【0021】
まず、エッジャー10の全体的な構成は図2に示すとおりである。すなわち、幅圧下をなすための縦型ロール11・12を一対配置し、ロール11・12のそれぞれに対し、回転駆動手段13と圧下手段15およびシフト手段17などを連結している。
【0022】
各回転駆動手段13は、縦型ロール11・12のそれぞれを回転駆動するためのもので、エッジャーハウジング10aに取り付けたモータ13aと減速機13b、ユニバーサルジョイント13cなどを含む。モータ13aから減速機13bを経て出力される駆動力を、スプラインシャフト(図示省略)にて長さ変更の可能なユニバーサルジョイント13cを介し、縦型ロール11または12に伝えるのである。
【0023】
圧下手段15のそれぞれは、縦型ロール11・12を水平方向(つまり互いに接近・離反して圧下をなす方向)に移動させるものである。各圧下手段15は、モータ15aと減速機15b、スクリュージャッキ15cおよびバランス用の油圧シリンダ15dなどからなり、モータ15aから減速機15bを経て出力される回転力をスクリュージャッキ15cにて直線的な変位に変えることにより、各ロール11・12を水平方向に移動させる。各ロール11・12は、軸受(図示省略)の外側部分を保持するカセットフレーム15eの中に組み入れ、そのカセットフレーム15eをスクリュージャッキ15cの移動端に連結することにより水平移動可能に支持させている。スクリュージャッキ15cは、各カセットフレーム15eの上下各箇所に連結させて平行に2台を配置し、またそれら2台の間の部分では、バランス用の油圧シリンダ15dをカセットフレーム15eに連結している。このシリンダ15dに対してエッジャーハウジング10aからつねに推力を及ぼすことにより、スクリュージャッキ15c内のバックラッシュに起因して縦型ロール11・12に水平方向のアソビ(ガタ)が生じることのないようにするのである。
【0024】
各シフト手段17は、カセットフレーム15e内に支持した縦型ロール11・12のそれぞれを長手方向(ロール11・12の軸長方向)に位置変更するための機構である。上記したカセットフレーム15eに下方への突出部分17aを一体的に形成し、その内部に、上向きの伸縮端をロール11または12の下端部に接続する状態に油圧(流体圧)シリンダ17bを組み入れる。この油圧シリンダ17bを伸縮させることによって、ロール11・12を軸長方向にシフトさせることができる。なお、各ロール11・12は、前述のようにスプラインシャフト付きのユニバーサルジョイント13cを介して回転駆動手段13に接続しているため、圧下手段15によって水平に移動しても、またシフト手段17によって鉛直にシフトしても、何ら支障なく回転駆動される。
【0025】
縦型ロール11・12のそれぞれはカセットフレーム15eに対して分離容易な態様で組み入れているので、交換等の目的でロール11・12のみをエッジャー10から取り出すことも容易である。図2の中央付近に仮想線で記載したロール11(12)は、カセットフレーム15eから上方に抜き出してクレーン(図示省略)等にて吊り上げた状態を表している。なお、このようにロール11または12を取り出す際には、油圧シリンダを含む移動機構13dにてユニバーサルジョイント13cを持ち上げておくとよい。
【0026】
各縦型ロール11・12には、図1に示すとおり、軸長方向における異なる位置にカリバー部分11a・12aとフラット部分11b・12bをそれぞれ形成している。
【0027】
ロール11におけるカリバー部分11aは、軸長方向に比較的短い間隔(粗圧延開始当初の板Aの厚さに近い間隔)をおいて、曲面部分(アール付きの部分)を含むフランジ(鍔)11x・11yを両側に有する部分であり、ロール12におけるカリバー部分12aも、同様のフランジ12x・12yを両側に有する部分である。図示の例では、各カリバー部分11a・12aにおける底部(フランジ11x・11y等の付け根の部分の間隔)の幅dと、頂部(フランジ11x・11y等の向かい合った内側面での最外周部分)の幅Dとが、未圧延のスラブ厚さHに対して d≒H≦D となる(つまり幅dとスラブ厚さHとは±10mm程度以内の差を有し得るもののほぼ等しく、かつ、幅Dはそれら以上である)ように間隔を定めている。これらカリバー部分11a・12aを用いて、粗圧延の開始前または開始直後の(したがってスラブから厚さがあまり変化していない)板Aを幅圧下すると、板Aの両側縁部(幅方向の両端部)付近における上下(つまり表裏)両面がフランジ11x・11yおよび12x・12yに接触することになる。
【0028】
一方、各縦型ロール11・12におけるフラット部分11b・12bは、平坦な円筒面である底部をカリバー部分11a・12aよりも広く形成して、未圧延のスラブを含む板Aの上下(表裏)のいずれの面をも拘束しないようにした部分である。この例では、フラット部分11b・12bの上部にカリバー部分11a・12aのフランジ11yまたは12yがあり、下部にも同様のフランジがあるが、両者間にはスラブの厚さ以上の間隔をとり、板Aの上下いずれの面をも拘束しないようにしている。
【0029】
図2を用いて説明したシフト手段17を使用して双方の縦型ロール11・12を軸長方向にシフトさせると、図1(a)・(b)に示すとおり、カリバー部分11a・12aかフラット部分11b・12bかのいずれか任意の側を、板Aの通るパスラインaの高さに合わせることができる。図1(a)のようにカリバー部分11a・12aをパスラインaに合わせた場合には、カリバー部分11a・12aがドッグボーン変形を板幅中央部に伝播させて板Aを大圧下し、その幅を大きく減少させることができる。一方、図1(b)のようにフラット部分11b・12bをパスラインaに合わせた場合には、板Aの上下いずれの面にもロール11・12を接触させないで軽圧下をし、深いシーム疵の発生しない適切なエッジングを行うことができる。
【0030】
このようなエッジャー10の特性を利用して、図3の熱間圧延設備では、粗圧延機1をたとえばつぎのような態様で運転している。すなわち、
・ 粗圧延機1(の水平ロール)においては、板Aを4往復させて合計9パスの圧延を行う。
・ 9パスのうち偶数番目のパス(つまり板Aを戻す向きに送るパス)では、エッジャー10による幅圧下を行わずに(つまり縦型ロール11・12間を広げて空パスさせ)、水平ロールによる水平圧下のみを行う。
・ 奇数番目のパスではエッジャー10による幅圧下を水平圧下に併せて行うこととし、始めの方の第1および第3番目のパスにおいて、図1(a)のように縦型ロール11・12のカリバー部分11a・12aを用いた大圧下を行う。
・ 第3番目のパスが終了したのち第4番目のパスを行う前に、図2のシフト手段17を使用して縦型ロール11・12を軸長方向にシフトさせ、その後の第5・第7・第9番目のパスでは、図1(b)のようにフラット部分11b・12bを用いたエッジングにより、水平圧下による幅戻りの修正をなす。
・ 第9番目のパスが終了した段階で再びシフト手段17を起動し、縦型ロール11・12の軸長方向位置を元に戻す。なお、奇数番目のパスで粗圧延機1を通過した板Aについては幅計5にその幅を計測させ、計測結果を次回またはそれ以降の幅圧下に反映させることとしている。
【0031】
大圧下とエッジングという2種類の使い方ができる1基のエッジャー10を図3のとおり1スタンドのリバース式粗圧延機1と組み合わせたことから、図3の熱間圧延設備には、構成がシンプルかつコンパクトであって設備コストの面でも有利であるという特徴が備わっているといえる。粗圧延機1が1スタンドのみであることは、当然ながら、粗圧延機がライン上に占める長さが短くて設備費も低いことをさす。また、1スタンドのみの粗圧延機1では、多スタンドのものとは異なり、ロールギャップ等の微調整を要する粗圧延機をただちに特定でき、板の曲がりや端部形状等の修正をきわめて容易に行えるので、操業を安定化させやすいという利点もある。つまり図示の熱間圧延設備は、連続型の粗圧延機を多数スタンド配置したものではないので生産能力に限界はあるものの、比較的少量の板を低コストで円滑に生産するうえではきわめて好ましい設備だといえる。
【0032】
この熱間圧延設備では、そのほか、設備のコンパクト化や低コスト化をはかるとともに操業容易性や生産の安定化・品質向上を実現するために、下記の構成を採用している。すなわち、
イ) 粗圧延機の下流側に配置した仕上圧延機2では、後段の3スタンドに、いわゆる異径ロールミル23を配置している。配置した異径ロールミル23は、板Aに接触するワークロールのうち上部のものの直径が480mm、下部のものの直径が600mmで、両者の平均である等価ロール径は540mmである。これらについてはとくに、下部にある大きい側のワークロールのみを回転駆動する一方、小さい側の上部のワークロールを非駆動の回転自在型にすることにより、板Aに剪断力を作用させる。ワークロール(の等価ロール径)が小さいことと、板Aに剪断力を作用させることとによって、これら3スタンドでは比較的低い圧延荷重でも圧下率の高い圧延を実施できる。圧下率の高い圧延が可能であるなら、仕上圧延機2のスタンド数を減らすことができ、またそのために圧延速度を遅くすることができて、設備長さの短縮と操業の安定化とが同時に実現される。
【0033】
ロ) 上記した仕上圧延機2のうち前段の3スタンドとしてはCVCミル22を配置している。CVCミルとは、軸長方向に外径が連続的に変化するロールであって軸長方向に移動させ得るように配置したもの(CVCロール)を含む圧延機をいう。このようにCVCミル22を配置すれば、それが本来有するロールギャップ形状の変更能力に基づいてサーマルクラウンなど板Aのクラウン(形状)制御を効果的に行うことができ、板Aの品質を向上させるとともに、後段の異径ロールミル23における通板の安定化をはかることができる。なお、一対のワークロールを平行でなく中央部付近で最接近するクロス状に配置したうえ相互の位置関係を調整可能にしたペアクロスミルを、上記したCVCミルに代えて配置する場合にも、同様の効果が得られる。
【0034】
なお、図示の例では採用しなかったが、
ハ) 粗圧延機1(の幅計5)と仕上圧延機2(のエッジャー21)との間に、板の温度降下を防止する(または幾分か温度上昇させる)手段、たとえばコイルボックス等を配置するのもよい。コイルボックスは、粗圧延された板A(シートバー)を一旦コイル状に巻き取ることによってその温度降下を抑制する。そうして板Aの温度降下を抑制すれば、仕上圧延は、低い圧延速度によっても板の温度の高いうちに円滑に実施できる。圧延速度を低くできると、冷却テーブルの長さが短縮されて熱間圧延設備の全長が短縮されるほか、操業の安定化や製品品質の向上をはかるうえでも有利である。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に記載した熱間圧延設備によれば、縦型ロールのうちカリバー部分とフラット部分とを使い分けることによって板に適切な幅圧下を加えることができる。すなわち、ドッグボーン変形を板幅中央部に伝播させながら板を大圧下できるとともに、粗圧延の進んだ板に対して、深いシーム疵を生じさせないで好ましいエッジングを行うことができる。設備がコンパクトで低コストに構成できること、縦型ロールの取扱いが容易で生産能率の悪くないこと、操業を安定化させやすいことなども、この設備の利点である
【0036】
請求項2に記載した熱間圧延設備は、粗圧延機と仕上圧延機とを組み合わせた全体を、きわめてコンパクトで低コストの設備にすることができる。縦型ロールの取扱いが容易であることや、操業の安定性を保ちやすいこと等と併せて、比較的少量の板を低コストで生産するのに適した設備として近年の市場に合致するものとなる。
【0037】
請求項3に記載した熱間圧延設備なら、設備のコンパクト化や低コスト化、さらには操業の安定化といった上述の利点が一層顕著になる。
【0038】
請求項4に記載の熱間圧延方法によれば、板の粗圧延を能率的かつ適切に行うことができる。つまり、十分な生産性を保ちながら高品質の板を生産でき、スラブ幅寸法の集約を進めることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施につき一形態を示す図面であって、縦型ロール11・12によって板Aを幅圧下する要領を示す概念図である。図1(a)は、カリバー部分によって板Aを幅圧下する状態を示し、同(b)は、フラット部分によって板Aを幅圧下する状態を示している。
【図2】図1の縦型ロール11・12を含むエッジャー10の正面図であって、図3におけるII −II矢視図である。
【図3】図2のエッジャー10を含む熱間圧延設備についての全体配置図である。図3(a)は設備の側面図、同(b)は平面図である。
【符号の説明】
1 粗圧延機
2 仕上圧延機
10 エッジャー
11・12 縦型ロール
11a・12a カリバー部分
11b・12b フラット部分
17 シフト手段
23 異径ロールミル
A 板(鋼板)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention according to the claims relates to a hot rolling facility and a hot rolling method for rolling a plate such as a steel plate including a rough rolling step.
[0002]
[Prior art]
In the hot rolling of a steel plate, a heated slab (continuous cast piece) having a thickness of about 200 to 300 mm is rolled to a thickness of several tens of mm with a roughing mill, and then passed through a finishing mill. Generally, it is a plate having a thickness of several mm. Rough rolling mills include those having one or a small number of reversible (reverse) rolling mills and those having about three or more continuous (one-way) rolling mills. When a reversible roughing mill is provided, there are advantages that the occupied space is small and the equipment cost is low, and when many continuous rolling mills are arranged, there is an advantage that the production capacity is high. In addition, about the finishing mill on the downstream side, usually, 6 or more rolling mills are arranged in tandem.
[0003]
Generally, means for reducing the width are arranged before and after the rough rolling mill. This is because it is difficult to freely set the width in units of slabs, and thus it is necessary to adjust the plate width at the stage of rough rolling in order to match the width of the steel plate as a product with demand. In general, the width reduction is performed by a vertical roll having an axis oriented vertically. Specific means include VSB (Vertical Scale Breaker) and sizing mill for strong reduction (high width reduction ability), and attached to the front or rear surface of the horizontal roll of the roughing mill. There is a so-called edger or the like that corrects (edging) the width return.
[0004]
In the case of strong pressure reduction, deformation called “dogbone” is prone to occur in the vicinity of both sides (both ends in the width direction) of the plate (slab) in the thickness direction. A groove called a caliber that constrains both the upper and lower surfaces of the plate at the same time in the former means in order to suppress the deformation height by propagating such deformation along with the rolling force to near the center of the plate width. A roll (Caliber roll) having s is used as a vertical roll. On the other hand, in the edger, a flat roll that does not have such a caliber (that is, does not restrain the upper and lower surfaces of the slab) is used as a vertical roll.
An example in which the caliber roll is a vertical roll is described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 58-111102.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned two kinds of means for reducing the width of the plate have both advantages and disadvantages. That is, with a normal edger in which the flat roll is a vertical roll, it is impossible to appropriately reduce (strongly) the plate. Therefore, the dimensional range in which the width can be reduced is limited. As a result, in order to meet the various dimensional demands of products, it is necessary to prepare slabs with a wide variety of widths. Aggregation cannot proceed sufficiently. On the other hand, in a VSB or sizing mill in which a caliber roll is a vertical roll, a plate having a thickness reduced by horizontal reduction may not be appropriately reduced in width. In other words, when reducing the width of a plate that is thinner than the slab, wrinkles may occur due to the one-side contact phenomenon in which only one of the upper and lower surfaces of the plate contacts the caliber, or the seam w Is likely to occur.
[0006]
If two types of vertical rolls, a flat roll and a caliber roll, are both arranged before and after the roughing mill, it is naturally preferable in terms of function, but the equipment cost is considerably high, and it is large for the arrangement. Space is occupied. In particular, when a reversible roughing mill is installed, the cost and space advantages of reducing the number of stands of the roughing mill by reversible are substantially lost by using two types of vertical rolls. It can be broken. Further, if the flat roll and the caliber roll can be appropriately exchanged and used, the cost and space problems are solved, but the replacement work takes time, which is not preferable in terms of production efficiency.
[0007]
The claimed invention provides a hot rolling facility and a hot rolling method capable of utilizing the advantages of both a flat roll and a caliber roll so as not to incur any disadvantages in terms of equipment cost, space and production efficiency. It is something to try.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The hot rolling facility according to claim 1 is a hot rolling facility including a pair of vertical rolls as a width reduction means of a plate (steel plate or other metal plate) on a reversible roughing mill (front or rear surface thereof). There are
a) For vertical rollsThe bottom width is equal to the unrolled slab thicknessA caliber part that can make a large reduction (of the plate width) by contacting the upper and lower sides (that is, the front and back) of the plate during width reduction and propagating the dogbone to the center of the plate width,It has a wider bottom than the caliber partA flat part that performs light reduction (of the plate width) without contacting any of the upper and lower surfaces of the plate during width reduction is formed at different positions in the longitudinal direction,
b) The vertical roll is arranged so that it can be shifted in the longitudinal direction.about,
c) And when making multiple passes of the plate, the first pass among the multiple passes uses the caliber portion of the vertical roll to reduce the width, and in the latter pass, the vertical roll is elongated. Shifting in the direction and using the flat part to be able to perform width reduction
It is characterized by.
[0009]
According to such a hot rolling facility, an appropriate width reduction can be performed on the plate by using either the caliber portion or the flat portion of the vertical roll. That is, if the plate is squeezed from both sides (both ends in the width direction) by, for example, caliber portions in the pair of vertical rolls, the plate can be greatly squeezed while propagating dogbone deformation to the center portion of the plate width. As a result, it is possible to reduce the width in a large dimensional range at the beginning of rough rolling of the slab, and it is also possible to proceed with a substantial aggregation of the slab width dimensions as necessary. On the other hand, when the vertical roll is shifted in the longitudinal direction and the flat portion is pressed against both sides of the plate, the width return correction (edging) or the like during horizontal reduction can be performed as a general edger. Since there is no caliber in the flat part where the upper and lower surfaces of the plate come into contact, deep seam wrinkles (that is, not only near both ends of the plate width, but near the center of the plate where the thickness has been reduced due to the progress of rough rolling. It is possible to perform preferable edging without causing seam 疵).
[0010]
The rough rolling mill is of a reversible type and requires a small number of stands, and there is only one set of vertical rolls attached to the rough rolling mill (that is, the above-described two types of vertical rolls are arranged. Therefore, it can be said that this hot rolling facility is a low-cost facility in which rough rolling mills and related equipment are arranged in a compact manner. In addition, in order to switch between the use of the caliber part and the use of the flat part, it is not necessary to replace the vertical roll, and it is only necessary to shift the roll in the longitudinal direction. There is no inconvenience in terms of ease and production efficiency. If the number of stands of the rough rolling mill is small, it is possible to easily correct the plate shape by rolling such as fine adjustment of the roll gap, and there is also an advantage that the operation is easily stabilized.
The above c) Therefore, this hot rolling equipment is also preferable in that rough rolling of the plate can be efficiently and appropriately performed.
[0011]
The hot rolling facility according to
[0012]
The hot rolling facility according to this claim in which such a finishing mill is arranged can make the overall facility combining the rough rolling mill and the finishing mill extremely compact. This is because the arrangement of the rough rolling mill and the vertical roll attached thereto is compact as described above, and the finishing rolling mill can also be configured to be compact with a short equipment length. The reason why the finishing mill can be made compact is as follows.
-An extremely small diameter roll mill or a different diameter roll mill arranged in a finishing mill has a small equivalent roll diameter or both (a pair of) work roll diameters, and therefore can perform rolling with a high rolling reduction even with a low rolling load. If rolling with a high rolling reduction can be performed in each mill, the number of stands of the finishing mill can be reduced (for example, 6 or less). If the number of stands can be reduced, the finishing mill naturally becomes compact with a short equipment length.
・ If the number of stands of the finishing mill is reduced, the temperature drop width of the plate until the rolling at the final stand is completed becomes smaller. If the temperature drop width is reduced, the rolling speed can be reduced, and therefore the distance that the plate is fed during the time required for cooling is shortened. This means that the length of the cooling table can be shortened, so that the total length of the line (equipment) is naturally shortened. If the rolling speed can be reduced, there is an advantage that the operation can be stabilized and the product quality can be improved.
[0013]
If the equipment can be made compact as described above, the equipment cost can be considerably reduced, and the equipment suitable for producing a relatively small amount of plates at a low cost is hot enough to meet the recent market scale. It becomes rolling equipment. The easy handling with respect to the vertical rolls of the roughing mill and the ease of maintaining the operation stability in the roughing mill and the finishing mill are also advantages suitable for small-volume production type businesses.
[0014]
The hot rolling facility described in
[0015]
According to such hot rolling equipment, the above-described advantages such as downsizing and cost reduction of the equipment and stabilization of operation become more remarkable. The reason is as follows. That is,
・ By placing a means to suppress the temperature drop of the plate between the rough rolling mill and the finish rolling mill, the finish rolling after the rough rolling is performed while the plate temperature is high without increasing the rolling speed. be able to. If the rolling speed can be further reduced in this way, the distance required for cooling is shortened as described above, and the length of the cooling table and thus the total length of the line are shortened. In addition, if the rolling speed is reduced, the advantages of stabilizing the operation and improving the product quality are also generated.
[0016]
The hot rolling method according to claim 4 is a hot rolling method that uses the hot rolling equipment according to any one of claims 1 to 3, and causes a reversible rough rolling mill to pass a plurality of plates ( In other words, when rough rolling the plate)
1) In the first one of the plurality of passes (not necessarily including the first pass, but in the first half), the caliber portion of the vertical roll is used to reduce the width,
2) In the later pass (not necessarily including the last pass, but in the latter half of the pass), the vertical roll is shifted in the longitudinal direction and the width is reduced using the flat part. And
[0017]
If such a method is taken, rough rolling of a board can be performed efficiently and appropriately. That is, while the plate is thick at the beginning of rough rolling (for example, it is almost not reduced from the thickness of the slab), by using the caliber portion as in 1) above, the dog bone deformation is near the center of the plate width. The plate width is reduced by effectively rolling down the plate while propagating to the surface, and when the plate thickness is reduced due to the horizontal reduction by rough rolling, the flat part is used as described in 2) above and the deep seam It is possible to perform edging that does not occur (correction of width return by horizontal reduction). In other words, this hot rolling method has the effect that it is possible to produce a plate with excellent quality while maintaining sufficient productivity, and to proceed with the aggregation of slab width dimensions.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a procedure for reducing the width of the plate A by the
[0019]
The hot rolling facility shown in FIG. 3 is a facility that rolls a plate (steel plate) A using the rough rolling mill 1 and the
[0020]
In this hot rolling facility, the following
[0021]
First, the overall configuration of the
[0022]
Each rotation driving means 13 is for rotating each of the
[0023]
Each of the rolling-down means 15 is for moving the
[0024]
Each shift means 17 is a mechanism for changing the position of each of the
[0025]
Since each of the
[0026]
As shown in FIG. 1,
[0027]
The
[0028]
On the other hand, the
[0029]
When both the
[0030]
Utilizing such characteristics of the
In the rough rolling mill 1 (horizontal roll), the plate A is reciprocated four times to perform a total of nine passes.
In the even-numbered path among the 9 paths (that is, the path that is sent in the direction in which the plate A is returned), the horizontal roll is performed without performing the width reduction by the edger 10 (that is, the empty path between the
In the odd-numbered pass, the width reduction by the
After the third pass is finished and before the fourth pass, the
When the ninth pass is completed, the
[0031]
Since the
[0032]
In addition to this hot rolling facility, the following configuration is adopted in order to reduce the size and cost of the facility and to realize operational ease, production stability and quality improvement. That is,
B) In the
[0033]
B) A
[0034]
Although not used in the illustrated example,
C) Between the roughing mill 1 (of the width meter 5) and the finishing mill 2 (of the edger 21), a means for preventing the temperature drop of the plate (or raising the temperature somewhat), such as a coil box, is provided. It is good to arrange. The coil box suppresses the temperature drop by winding the roughly rolled plate A (sheet bar) once in a coil shape. Thus, if the temperature drop of the plate A is suppressed, the finish rolling can be smoothly carried out while the plate temperature is high even at a low rolling speed. If the rolling speed can be reduced, the length of the cooling table is shortened, the total length of the hot rolling equipment is shortened, and it is advantageous for stabilizing the operation and improving the product quality.
[0035]
【The invention's effect】
According to the hot rolling facility described in claim 1, appropriate width reduction can be applied to the plate by properly using the caliber portion and the flat portion of the vertical roll. That is, it is possible to greatly reduce the plate while propagating the dogbone deformation to the center portion of the plate width, and it is possible to perform preferable edging without causing deep seam wrinkles on the plate that has undergone rough rolling. Advantages of this equipment include that the equipment is compact and can be configured at low cost, that it is easy to handle vertical rolls and that production efficiency is not bad, and that it is easy to stabilize operations.
[0036]
The hot rolling facility according to
[0037]
With the hot rolling facility according to the third aspect, the above-mentioned advantages such as downsizing and cost reduction of the facility and stabilization of operation become more remarkable.
[0038]
According to the hot rolling method of the fourth aspect, rough rolling of the plate can be performed efficiently and appropriately. That is, it is possible to produce high-quality plates while maintaining sufficient productivity, and it is possible to proceed with the consolidation of slab width dimensions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a conceptual diagram showing a procedure for width-pressing a plate A by
2 is a front view of the
3 is an overall layout diagram of a hot rolling facility including the
[Explanation of symbols]
1 Rough rolling mill
2 Finishing mill
10 Edger
11.12 Vertical roll
11a, 12a Caliber part
11b · 12b flat part
17 Shift means
23 Different diameter roll mill
A plate (steel plate)
Claims (4)
上記の縦型ロールが、底部の幅が未圧延スラブ厚さと同等であって幅圧下の際に板の上下両面に接触する大圧下用のカリバー部分と、そのカリバー部分よりも広い底部を有していて板の上下いずれの面にも接触しない軽圧下用のフラット部分とを長手方向における異なる位置に有していて、長手方向にシフト可能に配置されていること、
および、板を複数パスさせる際、当該複数パスのうち始めの方のパスでは上記の縦型ロールにおけるカリバー部分を使用して幅圧下を行い、後の方のパスでは、その縦型ロールを長手方向にシフトし、フラット部分を使用して幅圧下を行い得ること
を特徴とする熱間圧延設備。 It is a hot rolling facility including a pair of vertical rolls as means for reducing the width of the plate in the reversible rough rolling mill,
The vertical roll has a caliber portion for large reduction that contacts the upper and lower surfaces of the plate when the width is reduced and the width of the bottom is equal to the unrolled slab thickness, and a bottom wider than the caliber portion. Have flat portions for light pressure lowering that do not contact any of the upper and lower surfaces of the plate at different positions in the longitudinal direction, and are arranged to be shiftable in the longitudinal direction,
And, when the plate is subjected to a plurality of passes, width reduction is performed using the caliber portion in the vertical roll in the first pass among the multiple passes, and the vertical roll is elongated in the later pass. Be able to shift in the direction and use the flat part to reduce the width
Hot rolling equipment characterized by
可逆式粗圧延機に板を複数パスさせる際、当該複数パスのうち始めの方のパスでは上記の縦型ロールにおけるカリバー部分を使用して幅圧下を行い、後の方のパスでは、その縦型ロールを長手方向にシフトし、フラット部分を使用して幅圧下を行うことを特徴とする熱間圧延方法。A hot rolling method using the hot rolling equipment according to any one of claims 1 to 3,
When the reversible roughing mill passes a plurality of passes, the first pass among the passes uses the caliber portion in the vertical roll to reduce the width, and the latter pass passes the vertical pass. A hot rolling method characterized in that a die roll is shifted in the longitudinal direction and width reduction is performed using a flat portion.
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