JPS5945443B2 - 連続式プロセスラインにおける冷間圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続プロセスラインに適用される冷間圧延力法
に関する。

圧延関係のプロセスには酸洗、冷延、焼鈍、調圧、精整
さらには洗浄等があるが、近年、これら各プロセスに対
してその高能率化を図るための改善がなされつつあり、
例えば、従来の単スタンド式の圧延機による往復圧延と
いう方法に代る所謂タンデム式圧延機の出現、さらには
連続式酸洗ライン、連続式焼鈍ライン等の出現はその表
われと言えよう。

ところが、このような各プロセスの高能率化のための改
善は必然的に設備の巨大化を招き、このため広大な建設
用地の確保と巨額の建設費の投入を余儀なくされるとい
う問題を生ぜしめている。

そこで最近では、各プロセスの高能率化とともにその設
備の合理化大国るということが大きな課題として取り上
げられつつめり、その一環として複数のプロセスの連続
化、さらに究極的には全プロセスの連続化が検討されて
いる。

しかし、このようなプロセスの連続化には、それなりの
障害があることもまた事実である。

即ち、各プロセスはそれぞれの固有の生産能率を有し、
その能率性は各プロセスによって差があるが、特にかか
る能率性の差は冷間圧延と焼鈍プロセスにおいて顕著で
あって、一般に連続焼鈍の能率が最大でも１００ｔ／Ｈ
ｒ程度であるのに対し、冷延のそれは１５０ｔ／Ｈｒ（
いずれもシートゲージベース）であるというように極め
て大きな差を有している。

そして、このような能率性に大きな差がある冷間圧延と
連続焼鈍とを連続化する場合、技術的な面からは連続焼
鈍の能率を冷延のレベルまで上げるよりも冷延の能率を
連続焼鈍に近づける力がはるかに容易であるが、このよ
うにした場合、圧延機の設備コストはスタンド数が同じ
であれば大差がないことから、通常の３スタンド以上の
タンデムミルを採用してその能率性を連続焼鈍に合せて
操業したのでは、生産能力に対する設備費が高くなり過
ぎ、経済性、生産コストという面で満足し得る連続プロ
セスラインとは言い難い。

このようにいずれにしても、従来方式を前提とした冷延
の連続プロセスラインの構成には、技術的な面或は生産
コスト面で大きな困難が存在することは否定できない。

本発明は以上のような従来の問題点を解消すべく創案さ
れたもので、連続焼鈍等のプロセスと連続プロセスライ
ンを構成した場合にも、その能率を容易に連続焼鈍等の
他のプロセス能率と適合させ、しかも、これを生産能力
に対する設備費を十分に低く抑えた設備により行うこと
ができる冷間圧延力法の提供をその目的とする。

本発明は上記したような目的を達成するため、従来のタ
ンデム式圧延機に代わり単スタンドの可逆式圧延機を採
用し、しかもこの可逆式圧延機の入側と出側のそれぞれ
にストリップを一定量備蓄することができる備蓄装置を
設けたものである。

しかして、このような設備を用い、入側の備蓄装置には
一定速度で連続的にストリップを受は入れて備蓄せしめ
つつ、その備蓄されたヌｌ−ＩＪツブから所定長さ分を
前記可逆圧延機に繰り出して奇数パス回数で往復圧延を
行う。

この奇数パス回数で行われる往復圧延では、圧延ストリ
ップをパス毎に入側及び出側の備蓄装置に受は入れて吸
収する。

即ち、より具体的には最終パスを除く奇数パス目のスト
リップを出側の備蓄装置で、また偶数パス目のストリッ
プを入側の備蓄装置でそれぞれ一時的に吸収するもので
ある。

そして、このようにして圧延され最終パスを経たストリ
ップを出側の備蓄装置に送り出して備蓄せしめる。

−力、このようにして出側の備蓄装置に備蓄せしめられ
たストリップからは前記可逆式圧延機の圧延能率に応じ
た速度でストリップを次プロセスに連続的に送り出すよ
うにするものである。

以上の本発明を換言するならば、まず入側の備蓄装置に
は一定速度で連続的にストリップが送り込まれ、ここで
備蓄される。

このようにして備蓄されたストリップは一定時間毎に所
定長さ分が可逆式圧延機に繰り出され、ここでパス毎に
入側及び出側の備蓄装置に吸収されつつ奇数パス回数の
圧延が行われる。

このようにして圧延が済んだ所定長さ分のストリップは
出側の備蓄装置に送り出され、ここで備蓄される。

即ち、この出側の備蓄装置には一定時間毎に圧延済みの
所定長さ分のストリップが送り込まれる。

−力、このようにしてストリップが備蓄される出側の備
蓄装置からは前記可逆式圧延機の圧延能力に応じた速度
で次プロセスに連続的にヌｌ−ＩＪツブが送り出される
。

なお、このようにして出側の備蓄装置から送り出される
ストリップの速度は通常では圧延機の最大圧延速度以下
であることは言うまでもない。

以上のようにするならば、コンパクト且つ経済的な圧延
設備によって連続焼鈍等の次プロセスに一定速度でのス
トリップの連続的な供給が可能となる。

以上のような本発明のより具体的な構成及び実施条件を
可逆式圧延機による３パス圧延の場合を例にとって説明
する。

ここで、まず、冷延鋼帯の送り出し速度 ：ｖＣ 熱延鋼帯の受は入れ速度 ：■Ｓ 圧延機の最大速度 ：ｖＭ 圧延機の各パスの圧延速度 ：ＶＭｎ（ｎ＝１，２，３
）被圧延材のトータルの伸び率：α 被圧延材の各パスの伸び率 ：αｎ（ｎ＝１．２，３）
１サイクルのストリップ長さ：Ｌ 各パスの圧延長さ ： １ｎ（ｎ＝１，２，３
）１サイクルの圧延時間 二Ｔ 各パスの圧延時間 ： ｔｎ（ｎ＝１，２，３
）トータルの圧延消費動力 ： Ｐ＝ｆ（（至）各パ
スの圧延消費動力 ニＰｎ＝ｆ（ａ。

り−，ｆ（αｎ−１り （ｎ＝１，２．３）圧延機動力
：Ｐｓ 入側備蓄装置容量（ループ容量）：ＣＬ１出側備蓄装置
容量（ループ容量）： ＣＬ２パス回数
：ｎ とすると、第１図に示すように、１サイクルの圧延長さ
Ｌは最終パスの圧延長さ１３に相当し、１パス目の圧延
長さ１１．２パヌ目の圧延長さ１２は、で与えられる。

また、ｌサイクルの圧延時間、即ち、長さしの冷延スト
リップを圧延するのに要する時間Ｔは、 但し、ｔａ：加減速時間 で与えられ、圧延機の入側と出側の各備蓄装置のループ
容量は、 でそれぞれ与えられる。

さらに入側備蓄装置への母材（熱延鋼帯）の受は入れ速
度Ｖｓ、出側備蓄装置からの冷延ストリップの送り出し
速度Ｖｃは、で与えられる。

従って各備蓄装置のループ容量は、となる。

以上の式からループ容量を小さくするには、α１．α２
即ち、１パヌ目、２パス目までのイ申び率を極力小さく
し、ｌサイクルの圧延時間Ｔを極力小さくすればよいこ
とが判る。

またＴを小さくすることによって圧延能率を高くするこ
とができることは言うまでもない。

Ｔは上記（１）、（２）式より、 となるので、Ｔを最小とするには、圧延機動力Ｐｓが十
分大きい場合は、ＶＭ １−’ＶＭ ２ ＝Ｖ Ｍ ３
＝ｖＭとして、α３を極力大きくとり、α１を極力小
さくとればよい。

また、３パヌとも最大速度が得られるだけＰ３が十分大
きくない場合は、各パスとも許容される最大圧下率以下
の範囲で最終パスから優先的に最大速度で圧延機能力を
フルに使用するような圧下率配分とすればよい。

Ｐｎについては、第２図に示すような予め与えられる消
費動力線ｆ（α）から圧延速度が最大となるように、で
与えられる。

ここで、Ｗは板幅、ｈｎはｎパス後の板厚である。

以上のように、各パス伸び率α。はトータルの伸び率α
、トータルの圧延消費動力ｆ（（至）及び圧延機動力Ｐ
、からその最適値が求められる。

また圧延機の能率は出側の備蓄装置からの冷延ヌｌ−Ｉ
Ｊツブの送り出し速度■。

で決定される。Ｖｃは（５）式より、Ｌ及びＴの関数で
与えられるので、Ｔを最小にするためには前記したよう
に最適な圧下率配分をすると同時に、圧延速度■Ｍｎを
極力高くすればよい。

また第３図は１サイクル当りの圧延長さと圧延能率との
関係を示すものであるが、同図からも判るように、いず
れのストリップ（図中の数字は板厚と板幅を示す）でも
１サイクル当りの圧延長さＬを大きくした場合、圧延能
率は向上できるが、これに伴い、（６）式から入側及び
出側の備蓄装置のループ容量を大きくしなければならな
いので、圧延長さＬはこれを考慮して適当な値に選択す
る必要がある。

第４図は本発明の実施に利用される圧延設備を示すもの
で、１・は可逆式の圧延機本体、２及び３はそれぞれ圧
延機の入側と出側に設けられるストリップの備蓄装置（
ルーパー）、４，４は圧延機前後でストリップ（Ｓ）に
張力を与えるためのプライドルロール、５，５は板厚計
、６，６・はストリップの送り長さを測定するための距
離計、７は圧延速度を測定するための回転計、８はロー
ルギヤラフコントロール装置、９はプロセスコンピュー
タであり、該プロセスコンピュータ９は各パスの圧下率
配分の設定、ＶＣ２■、の速度指令、ルーパーキャリッ
ジの位置コントロール、圧下位置変更点その他特異点の
トラッキング、板厚計の設定値及びロールギャップの設
定等、圧延機の動作を統括コントロールする。

このような設備では、デスケールされた母材（ヌｌ−Ｉ
Ｊツブ）は入側の備蓄装置２に速度ＶＳで供給される。

最初の段階では、入側の備蓄装置２にはＶｓＸＴのスト
リップが備蓄されており、この備蓄されたストリップの
うちから圧延機にＸμ の速度でストリップを送り出す
。

圧延機１αｌ α１ は１パス目をＡ１＝Ｌ・−だけ圧延したところα で停止し、直ちに逆転して２パス目を １２＝Ｌ−ａｌｏ“２だけ圧延して停止し、再び逆α 転３パス目で１３−Ｌだけ圧延する。

この時の停止点はロールギャップ変更点に相当し、母材
（熱延ストリップ）上に換算した時、常に同一の点でな
ければならない。

この特異点のトラッキングは圧延機１前後に設けられた
距離計６，６と板厚計５゜５の信号をプロセスコンピュ
ータ９で処理して行われる。

このようにして１サイクル分の圧延、即ち長さＬの所定
目標厚の冷延ストリップに圧延すると、圧延機１は次サ
イクルの圧延スケジュールに連続的に移行し、これを繰
り返していく。

入側の備蓄装置２には、この間入側から速度Ｖｓで送り
込まれてくる母材と２パス目の冷延ストリップ１２が収
容される。

また出側の備蓄装置３には１パス目の冷延ストリ゛ンブ
１１と３パス目の冷延ストリップＬが収容され、且つ該
備蓄装置３からは所定の目標板厚に圧延された冷延スト
リップがＶｃの速度で連続的に送り出される。

なお、入側及び出側の備蓄装置２，３のループ容量の最
小値は、前記（６）式からも判るように被圧延材の圧下
率によって変化するので、ループ容量を一定にした場合
、被圧延材の寸法によって１サイクルの圧延長さＬは常
に最大能率、即ち最大のＶｃが得られるよう変更されね
ばならない。

なお、以上の実施例では、いずれも奇数パス回数が３パ
スである場合についで述べたが、本発明法がこれに限定
されるものでないことは言うまでもない。

次に第５図は第４図に示す圧延設備を導入した連続プロ
セスラインの一例を示すものであって、図において、１
０はペイオフリール、１１はペイオフリール１０に装入
された熱延ストリップコイルを接続するたみのウエルダ
ー、１２は前記ウエルダ−１１で溶接中のダウンタイム
を吸収するためのルーパー、１３はデスケーリング設備
、Ａは本発明法の実施に利用される圧延設備で、このう
ち、１４は圧延機が停止した時でも次プロセスを停止さ
せないようにするための非常ダミーコイル用ペイオフリ
ール、１５はそのダミーコイルを先行ストリップに接続
するためのウエルダーである。

さらに、１６は連続焼鈍プロセス、１７は連続焼鈍出側
でのダウンタイムを吸収するためのルーパー、１８は調
質圧延機、１９はトリマー、オイラー、検査装置等を含
む精整設備、２０は巻取りリールである。

なお、前記連続焼鈍プロセス１６はこれを連続式亜鉛メ
ッキ設備等に置き換えるようにしてもよい。

また、このような連続プロセスラインでは出側の備蓄装
置３によるループ容量は前記（６）−ｂ式で与えられる
最小値よりも十分大きく取り、圧延機の非常時における
停止を十分吸収できるようにすることが好ましい。

このように本発明法を連続プロセスラインに適用するな
らば、次プロセスたる連続焼鈍プロセス等に連続的にス
トリップを送り込むことができるものである。

以上述べた本発明の冷間圧延法によれば、冷延プロセス
を連続焼鈍プロセス等と連続化させ連続式プロセスライ
ンを構成せしめた場合にも、その能率を容易に次プロセ
スの能率に適合させ、しかもこれを単スタンドの可逆圧
延機という生産能力に対する設備費を十分に低く抑えた
設備によって行うことができるので、冷延関係の合理的
且つ経済的な連続プロセスラインの実現に大きく資する
工業的利用価値の高い発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の１サイクルの圧延及び各パスの圧延
における圧延時間と圧延長さを示すものである。 第２図は本発明法のトータルの伸び率及び各パスの伸び
率と消費動力との関係を示すものである。 第３図は本発明法の１サイクルの圧延長さと圧延能率と
の関係を示すものである。 第４図は本発明法の実施例に利用する圧延設備を示す説
明図である。 第５図は第４図に示す圧延設備を適用した連続式プロセ
スラインを示す説明図である。 図において、１は可逆式の圧延機、２，３は入側及び出
側の備蓄装置、Ｓはストリップを各示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可逆式圧延機とその入側及び出側にそれぞれ設けら
   れたストリップの備蓄装置とを用い、入側の備蓄装置に
   一定速度で連続的にストリップを受は入れて備蓄せしめ
   つつ、その備蓄されたストリップから所定長さ分を前記
   可逆式圧延機に繰り出して奇数パス回数で往復圧延し、
   この圧延にあたり、圧延ストリップをパス毎に入側、出
   側の沸蓄装置で交互に受は入れるとともに最終パスを経
   たストリップを出側の備蓄装置に送り出して備蓄せしめ
   、この備蓄されたストリップから前記可逆式圧延機の圧
   延能力に応じた速度で次プロセスに連続的に送り出すよ
   うにしたことを特徴とする連続式プロセスラインにおけ
   る冷間圧延力法。