条鋼圧延材の圧延方法
【課題】可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することのできるようにする。
【解決手段】条鋼圧延材２を圧延する圧延スタンド１１の出側に条鋼圧延材２の幅寸法を計測する計測装置１３を配置して、条鋼圧延材２の圧延を行う条鋼圧延材２の圧延方法であって、所定の圧延スタンド１１を第１スタンド１１ａとし、第１スタンド１１ａに隣接する下流側の圧延スタンド１１を第２スタンド１１ｂとし、条鋼圧延材２が第１スタンド１１ａに導入されてから第２スタンド１１ｂに導入される前までの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されたときの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、δＷ１＝Ｗ１−Ｗ１’の値が目標値となるように圧延ロール１２の回転数を制御する。
【解決手段】条鋼圧延材２を圧延する圧延スタンド１１の出側に条鋼圧延材２の幅寸法を計測する計測装置１３を配置して、条鋼圧延材２の圧延を行う条鋼圧延材２の圧延方法であって、所定の圧延スタンド１１を第１スタンド１１ａとし、第１スタンド１１ａに隣接する下流側の圧延スタンド１１を第２スタンド１１ｂとし、条鋼圧延材２が第１スタンド１１ａに導入されてから第２スタンド１１ｂに導入される前までの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されたときの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、δＷ１＝Ｗ１−Ｗ１’の値が目標値となるように圧延ロール１２の回転数を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、条鋼圧延材の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
条鋼の圧延の場合、基本的には圧下面と自由面が交互に入れ替わりながら圧延され、断面全周が製品となる。従って板の圧延のように圧下方向の制御のみならず、幅方向の寸法制御が重要となる。一方、圧延での幅広がりは圧延機間、即ち、スタンド間張力で大きく変動し、圧縮応力の場合は幅広がり増大、引張応力の場合は幅広がりの減少を引き起こすことになる。
ここで、２スタンドの連続圧延で１スタンド目と２スタンド目間に張力が作用する条件を考えた場合、条鋼圧延材の先端部が２スタンド目に噛み込むまではスタンド間張力は零、即ち、無張力となる。条鋼圧延材の先端部が２スタンド目に噛み込み、スタンド間に張力が作用すると、条鋼圧延材の幅広がりは減少し、１スタンド目と２スタンドで圧延後の幅寸法は小さくなる。更に、条鋼圧延材の後端部が１スタンド目を抜けた後はスタンド間張力が零となり、２スタンド圧延後の条鋼圧延材の幅寸法は、１，２スタンドにおける噛み込みの状態と比較して増大することになる。
【０００３】
その結果、条鋼圧延材の幅寸法は、圧延方向に変動し、先端部又は後端部に対してミドル部（中間部）の幅寸法は小さくなる。条鋼圧延材の幅寸法の変動は、最終製品の寸法精度のみならず、特に条鋼圧延材が孔型（カリバー）よりもはみ出した場合は後続の圧延で折れ込み疵の発生、逆に条鋼圧延材の幅寸法が規定よりも小さい場合は孔型との接触面積減少により安定性が低下し、条鋼圧延材がねじれるという問題を引き起こす。
条鋼圧延材の圧延ラインの下流側において、条鋼圧延材の断面積が比較的小さいところでは、スタンド間でループを形成し、張力制御を行うループ制御が一般的に導入されているが、条鋼圧延材の断面積が大きくループを形成することが困難な圧延ライン上流(粗圧延等)では、ループ制御に変わる制御方法が必要となる。
【０００４】
条鋼の圧延におけるスタンド間張力制御手段としては、例えば、特許文献１に示すものがある。この特許文献１の技術では、最終スタンド間の張力変動と、最終スタンド出側の幅寸法変動の関係に着目し、あるスタンド出側の各スタンド尻抜け時の条鋼圧延材の幅寸法変化より、当該スタンドより上流スタンド間に発生する張力を推定する残差張力推定法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−３０２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示した残差張力推定法では、条鋼圧延材の幅寸法に対する影響係数を算出するためには張力を測定する必要があるが、張力をそのまま測定したのみでは、直接法、間接法、あるいはシミュレーションのいずれにおいても測定精度が劣ることがあった。ここで、正確に張力（残差張力）が求められても、目標値への修正量(ロール回転数又はロール隙)には計算値が使用されるため、実態と合わない場合がある。
このように、特許文献１に示した残差張力推定法では、様々な問題があったため、例えば、以下のような方法によって、条鋼圧延における制御を行っていた。
【０００７】
具体的には、1スタンド目で条鋼圧延材が圧延されているときの１スタンド目の圧延機を駆動する駆動モータの電流値を記憶しておき、条鋼圧延材の先端部が次のスタンドに噛み込んだ後の電流値と比較し、２スタンド目に噛み込む前の電流値となるように上流スタンドの駆動モータの回転数を調整していた。駆動モータの電流値の変化はスタンド間張力に起因するものであり、圧縮応力が作用すると１スタンド目の電流値が上昇、引張応力が作用すると逆に減少する。駆動モータの電流値は当然圧延荷重が高い程高くなるため、特に圧延荷重の高い上流側のスタンドでは電流値の絶対値に対して張力変動による電流値の変動が小さく、張力制御が困難となる。このため、しばしば上流側のスタンド(粗列)では、張力制御不具合のために条鋼圧延材の幅寸法の変動をまねき、条鋼圧延材の表面疵を発生させる原因となっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することのできる条鋼圧延材の圧延方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第１スタンドとし、第１スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンドとし、前記条鋼圧延材が第１スタンドに導入されてから第２スタンドに導入される前までの第１スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されたときの第１スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）にて求められる値δＷ１が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御する点にある。
【００１０】
【数１】
【００１１】
前記第２スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第３スタンドとし、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されてから第３スタンドに導入される前までの第２スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、前記条鋼圧延材が第３スタンドに導入されたときの第２スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）にて求められる値δＷ２が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することが好ましい。
【００１２】
【数２】
【００１３】
２つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式（３）にて求められる値δＷｎが目標値を満たすようにｎ番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、ｎ番目圧延スタンドより上流側の圧延スタンド間におけるロール周速比を制御前となるように維持することが好ましい。
【００１４】
【数３】
【００１５】
前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることが好ましい。
また、本発明においては、次の技術的手段を採用することができる。
すなわち、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第１スタンドとした上で、式（４）に基づいて、各ストランド毎に第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎ（圧縮ではマイナス値、引っ張りではプラス値）を求め、求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とするとよい。
【００１６】
【数４】
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】条鋼圧延材の圧延製造ラインの模式図である。
【図２】条鋼圧延材の圧延方法を示す図であって、ａ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｂ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｃ）第１スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図であり、ｄ）条鋼圧延材が第３スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｅ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｆ）第２スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図である。
【図３】ロール周速比と変動幅寸法との関係を示す図である。
【図４】実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である。
【図５】実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である（多ストランド圧延）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、ビレットなどの鋼材を連続圧延して条鋼圧延材を製造する条鋼圧延材の圧延製造ラインを示したものである。
圧延製造ライン１は、上流側から下流側に向けて順に、鋼材を加熱する加熱炉３、粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６、巻き取り装置７が順番に配設されている。また、圧延製造ライン１には、条鋼圧延材２を冷却する冷却装置８が配備されている。加えて、圧延製造ライン１は、加熱炉３、粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６、巻き取り装置７及び冷却装置８を制御する制御装置１０を備えている。この制御装置１０は、コンピュータ等によって構成されている。
【００２０】
粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６は、複数の圧延スタンド（圧延機）１１を備えていて、この圧延スタンド１１は条鋼圧延材２を圧延する圧延ロール１２が設けられている。圧延ロール１２は、回転駆動する駆動モータによって回転する。
このような条鋼圧延材２の圧延製造ライン１において、条鋼圧延材２を製造するにあたっては、まず、圧延製造ライン１の上流側に配備された加熱炉３内に条鋼圧延材２の元となる１５５角（１５５×１５５）のビレット（鋼材）を導入して加熱する。加熱したビレットをデスケーリングし、粗圧延装置４にて５０角（５０×５０）まで圧延する。粗圧延装置４における圧延スタンド１１はＨＶ配列となっており、鋼材が９０度回転して圧下方向が交互に変更されながら圧延される。中間列圧延装置５以降は、断面形状が楕円から丸状になるように圧延されて、最終的に目標とする形状（例えば、丸形状）に圧延される。
【００２１】
以下、本発明の条鋼圧延材の圧延方法について詳しく説明する。
条鋼圧延材の圧延方法を行うに際しては、圧延スタンド１１の出側における鋼材（条鋼圧延材２）の幅寸法を用いるため、まず、図２に示すように、装置構成として、圧延スタンド１１の出側には、鋼材（条鋼圧延材２）の幅寸法を計測する計測装置１３を配置している。
そして、条鋼圧延材２の圧延方法では、複数の圧延スタンド１１のうち、所定の圧延スタンドを第１スタンド１１ａとし、第１スタンド１１ａに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンド１１ｂとした上で、条鋼圧延材２が第１スタンド１１ａに導入されてから第２スタンド１１ｂに導入される前までの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されたときの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）で求められる値が目標値となるように当該圧延スタンド１１における圧延ロール１２（圧延スタンド１１を駆動させる駆動モータの回転数）を制御している。
【００２２】
【数５】
【００２３】
図２に示すように、詳しく説明すると、本実施形態では、粗圧延装置４における最上流側（加熱炉３に隣接する）の第１番目の圧延スタンドを、上述した第１スタンド１１ａとし、この第１スタンド１１ａに隣接する圧延スタンドを、第２スタンド１１ｂとしている。
図２（ａ）に示すように、加熱炉３から搬出してデスケーリングが終了した条鋼圧延材２の先端部が第１スタンド１１ａに導入されて、当該先端部が第２スタンド１１ｂに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第１スタンド１１ａの出側に設けた計測装置１３ａによって計測する。そして、計測装置１３ａにて測定した無張力状態での条鋼圧延材２の寸法を無張力寸法Ｗ１して制御装置１０に出力する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２スタンド１１ｂに条鋼圧延材２が噛み込み第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂ間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第１スタンド１１ａの出側に設けた計測装置１３ａによって計測する。そして、計測装置１３ａにて測定した張力状態での条鋼圧延材２を張力寸法Ｗ１’として制御装置１０に出力する。
図２（ｃ）に示すように、無張力寸法Ｗ１と張力寸法Ｗ１’とが決定すると、制御装置１０にてδＷ１＝Ｗ１−Ｗ１’［式（１）］を計算して、この式（１）にて算出されたδＷ１（幅寸法）が目標値となるように制御する。
【００２５】
具体的には、δＷ１（幅寸法）を目標値にする制御を行うにあたっては、式（ａ）に示されるような、第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂとにおける圧延ロール１２の周速度比を用いている。
【００２６】
【数６】
【００２７】
ここで、δＷ１（幅寸法）の目標値をδＷ１ｍとすると、変動させる変動幅寸法（δＷ１ｓ）は、式（ｂ）で表される。そして、式（ｂ）にて示される変動幅寸法（δＷ１ｓ）にするためのロール周速比の変動量（周速比制御量）を求め、この周速比制御量を用いて第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転を制御している。
詳しくは、図３に示すように、ロール周速比の変動量と、周速度比に対する変動幅寸法（δＷ１ｓ）との関係（例えば、線形式）を実験等により求めておき、図３に示すような制御マップにおける線形式、即ち、変動幅寸法（δＷ１ｓ）×αにより周速比制御量を求める。なお、図３に示す線形式は制御装置１０に格納し、制御装置１０が線形式を用いて周速比制御量を求めればよい。また、図３に示すようにな所定のロール周速比と変動幅寸法との関係は、実験値や実測値によって数値化すれば良く、鋼種や圧延温度毎にテーブル化したものを用いるようにしてもよい。
【００２８】
そして、制御装置１０によって、制御前（設定時）におけるロール周速比と、周速比制御量との和が、式（ｃ）を満たすように、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数を求める。実際には、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数は、式（ｄ）に示すことができるため、この式（ｄ）を用いて第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２を駆動モータの回転数に置き換えて、制御装置１０による制御信号によって第１スタンド１１ａを駆動させる駆動モータの回転数を制御している。
なお、圧延ロール１２の回転数の制御量（回転数制御量）を示すと、式（ｅ）になることから、現在の圧延ロール１２の回転数に対して回転数制御量を調整することによって第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数を制御してもよい。
【００２９】
【数７】
【００３０】
また、本発明では、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール（駆動モータ）の回転数を制御しつつ、第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール（駆動モータ）の回転数を制御している。
具体的には、第２スタンド１１ｂに隣接する下流側の圧延スタンド１１を第３スタンド１１ｃ、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されてから第３スタンド１１ｃに導入される前までの第２スタンド１１ｂにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、条鋼圧延材２が第３スタンド１１ｃに導入されたときの第２スタンド１１ｂにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）で求められる値が、目標値となるように第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御している。
【００３１】
【数８】
【００３２】
詳しくは、図２（ｄ）に示すように、上述したように第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御を行った後に、条鋼圧延材２の先端部が第２スタンド１１ｂに導入されて、当該先端部が第３スタンド１１ｃに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第２スタンド１１ｂの出側に設けた計測装置１３ｂによって計測する。そして、計測装置１３ｂにて測定した無張力状態での条鋼圧延材２の寸法を無張力寸法Ｗ２して制御装置１０に出力する。
また、図２（ｅ）に示すように、第３スタンド１１ｃに条鋼圧延材２が噛み込み第２スタンド１１ｂと第３スタンド１１ｃ間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第２スタンド１１ｂの出側に設けた計測装置１３ｂによって計測する。そして、計測装置１３ｂにて測定した張力状態での条鋼圧延材２を張力寸法Ｗ２’として制御装置１０に出力する。
【００３３】
図２（ｆ）に示すように、無張力寸法Ｗ２と張力寸法Ｗ２’とが決定すると、制御装置１０にてδＷ２＝Ｗ２−Ｗ２’［式（２）］を計算して、この式（２）にて算出されたδＷ２（幅寸法）が目標値となるように第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する。
なお、δＷ２（幅寸法）が目標値となるように第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する方法は、上述したδＷ１（幅寸法）が目標値となるように第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する方法と同じである。即ち、式（ａ）〜式（ｅ）において第１スタンド１１ａに関する事項を第２スタンド１１ｂとし、第２スタンド１１ｂに関する事項を第３スタンド１１ｃに置き換えれば、上述した第１スタンド１１ａの圧延ロール１２（駆動モータ）の制御が、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の制御となる。また、図３に示す、所定のロール周速比と、変動幅寸法との関係は、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）に対する制御にも適用すれば良い。
【００３４】
ここで、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するにあたっては、第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂとのロール周速比が一定となるように、第１スタンド１１ａの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数も制御することが好ましい。
以上のように、第１スタンド１１ａや第２スタンド１１ｂのように２スタンド以上の圧延ロール１２（駆動モータ）の制御を行うにあたっては、即ち、２つ以上の圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するに際しては、式（３）に示すように、各圧延スタンド１１にて求められるδＷｎ（幅寸法）が目標値となるように、ｎ番目圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御することが好ましい。そして、ｎ番目圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するにあたっては、当該ｎ番目より上流側の圧延スタンド１１間におけるロール周速比が、当該制御前の値と同じとなるように上流側の圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御して、上流側の圧延スタンド１１のロール周速比を一定にすることが好ましい。
【００３５】
【数９】
【００３６】
条鋼圧延材２の圧延方法は、条鋼圧延材２を圧延する前に、コンピュータシミュレーション等によって各圧延スタンド１１の出側における条鋼圧延材２の幅寸法を求めておき、これにより、各圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を設定するような制御であってもよい。また、過去の条鋼圧延材２における制御データ（１つ前の圧延）を当該圧延に適用してもよい。
また、条鋼圧延材２を通材中に計測装置１３にて計測した幅寸法（条鋼圧延材２が通材中の実績値）を用いて、各圧延スタンド１１の圧延ロール（駆動モータ）の制御するようなフィードバック制御に適用してもよい。
【００３７】
図４は、条鋼圧延材２の圧延方法を粗圧延装置の各圧延スタンドに適用した実施例における表面疵の深さと表面疵発生率との関係、及び、条鋼圧延材２の圧延方法を用いずに圧延した比較例における表面疵の深さと発生率との関係をまとめたものである。
実施例及び比較例において、ビレットは１５５角、加熱炉３での加熱温度は１０００℃、鋼種はＳＣＭ４３５、条鋼圧延材２の大きさ（製品サイズ）は、φ１４．０ｍｍ、最終圧延速度は、４０ｍ／ｓｅｃ、δＷｎ（幅寸法）の目標値については、粗圧延装置４の各圧延スタンド１１（８スタンド）において、−０．５ｍｍ＜δＷｎｓ＜１．５ｍｍとした。即ち、無張力状態でのＷｎと張力状態でのＷｎ’の差の目標値を、−０．５ｍｍ＜δＷｎ（目標値）＜１．５ｍｍとした。また、比較例では、従来通り、駆動モータの回転数、即ち、駆動モータの電流値の制御は作業者（オペレータ）が手動により行った。
【００３８】
表面疵発生率の調査は、条鋼圧延材２のボトム側から１巻き中に入った場所（巻き取り装置７で巻き取った後の最後から１巻き目）を１００本採取して、採取したサンプルの横断面を光学顕微鏡により調査し、表面疵深さ０．０１ｍｍ以下、０．０１〜０．０２ｍｍ、０．０２〜０．０３ｍｍ、０．０３〜０．０４ｍｍ、０．０４ｍｍ以上の６つの水準に分類した。なお、０．０２ｍｍよりも深い疵が有害な疵である。なお、条鋼圧延材２においてボトム部から採取した理由は、最も張力の影響を受けやすいためである。
図４に示すように、比較例では、０．０２〜０．０３ｍｍにおける表面疵発生率が最も高く、また少ない頻度ではあるが、０．０３ｍｍ以上についても更に深い表面疵が発生していた。
【００３９】
一方で、実施例では、表面疵深さ０．０１ｍｍ以下の発生率が高かったものの、有害となる０．０２ｍｍ以上の大きな表面疵は発生しなかった（０．０２ｍｍ以上の表面疵発生率が皆無になっている）。これは、粗圧延装置４における各圧延スタンド１１において、適切な張力制御によって長手方向の寸法変動[特に、孔型（カリバー）からのはみだし]が減少したためと考えられる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４０】
上記の実施形態では、圧延製造ライン１において、第１番目の圧延スタンドを第１スタンド１１ａ、２番目の圧延スタンドを第２スタンド１１ｂとしたが、これに限らず、例えば、粗圧延装置４内において所定番目の圧延スタンドを、第１スタンドとし、次の圧延スタンドを第２スタンドとしてもよい。
また、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延を行うに際しては、第１スタンド１１ａにおいて、式（４）に基づいて、各ストランド毎に条鋼圧延材２の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎを求め、求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１ーＮの中で最も絶対値の小さい値が目標値となるように、第１スタンド１１ａの圧延ロール１２の回転数を制御するとよい。
【００４１】
【数１０】
【００４２】
従来の技術で多ストランド圧延を行った場合には、図５（ａ）に示すように、０．０１ｍｍ以上の表面疵、特に０．０１〜０．０４ｍｍの表面疵が多く発生する。ところが、上記技術を適用し圧延を行うと、図５（ｂ）に示すように、表面疵はほとんど発生しないか、発生したとしても０．０１ｍｍ以下の疵が多数を占めることがわかる。
このことより、多ストランド圧延を実施していて、全てのストランドにおいて第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量を一定にできない場合であっても、最も張力値が小さい値を目標値（≒０）となるように制御することで、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができるようになる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 圧延製造ライン
２ 条鋼圧延材
３ 加熱炉
４ 粗圧延装置
５ 中間列圧延装置
６ 仕上げ圧延装置
８ 冷却装置
１０ 制御装置
１１ 圧延スタンド
１１ａ 第１スタンド
１１ｂ 第２スタンド
１１ｃ 第３スタンド
１２ 圧延ロール
１３ 計測装置
１３ａ 第１スタンドの計測装置
１３ｂ 第２スタンドの計測装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、条鋼圧延材の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
条鋼の圧延の場合、基本的には圧下面と自由面が交互に入れ替わりながら圧延され、断面全周が製品となる。従って板の圧延のように圧下方向の制御のみならず、幅方向の寸法制御が重要となる。一方、圧延での幅広がりは圧延機間、即ち、スタンド間張力で大きく変動し、圧縮応力の場合は幅広がり増大、引張応力の場合は幅広がりの減少を引き起こすことになる。
ここで、２スタンドの連続圧延で１スタンド目と２スタンド目間に張力が作用する条件を考えた場合、条鋼圧延材の先端部が２スタンド目に噛み込むまではスタンド間張力は零、即ち、無張力となる。条鋼圧延材の先端部が２スタンド目に噛み込み、スタンド間に張力が作用すると、条鋼圧延材の幅広がりは減少し、１スタンド目と２スタンドで圧延後の幅寸法は小さくなる。更に、条鋼圧延材の後端部が１スタンド目を抜けた後はスタンド間張力が零となり、２スタンド圧延後の条鋼圧延材の幅寸法は、１，２スタンドにおける噛み込みの状態と比較して増大することになる。
【０００３】
その結果、条鋼圧延材の幅寸法は、圧延方向に変動し、先端部又は後端部に対してミドル部（中間部）の幅寸法は小さくなる。条鋼圧延材の幅寸法の変動は、最終製品の寸法精度のみならず、特に条鋼圧延材が孔型（カリバー）よりもはみ出した場合は後続の圧延で折れ込み疵の発生、逆に条鋼圧延材の幅寸法が規定よりも小さい場合は孔型との接触面積減少により安定性が低下し、条鋼圧延材がねじれるという問題を引き起こす。
条鋼圧延材の圧延ラインの下流側において、条鋼圧延材の断面積が比較的小さいところでは、スタンド間でループを形成し、張力制御を行うループ制御が一般的に導入されているが、条鋼圧延材の断面積が大きくループを形成することが困難な圧延ライン上流(粗圧延等)では、ループ制御に変わる制御方法が必要となる。
【０００４】
条鋼の圧延におけるスタンド間張力制御手段としては、例えば、特許文献１に示すものがある。この特許文献１の技術では、最終スタンド間の張力変動と、最終スタンド出側の幅寸法変動の関係に着目し、あるスタンド出側の各スタンド尻抜け時の条鋼圧延材の幅寸法変化より、当該スタンドより上流スタンド間に発生する張力を推定する残差張力推定法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−３０２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示した残差張力推定法では、条鋼圧延材の幅寸法に対する影響係数を算出するためには張力を測定する必要があるが、張力をそのまま測定したのみでは、直接法、間接法、あるいはシミュレーションのいずれにおいても測定精度が劣ることがあった。ここで、正確に張力（残差張力）が求められても、目標値への修正量(ロール回転数又はロール隙)には計算値が使用されるため、実態と合わない場合がある。
このように、特許文献１に示した残差張力推定法では、様々な問題があったため、例えば、以下のような方法によって、条鋼圧延における制御を行っていた。
【０００７】
具体的には、1スタンド目で条鋼圧延材が圧延されているときの１スタンド目の圧延機を駆動する駆動モータの電流値を記憶しておき、条鋼圧延材の先端部が次のスタンドに噛み込んだ後の電流値と比較し、２スタンド目に噛み込む前の電流値となるように上流スタンドの駆動モータの回転数を調整していた。駆動モータの電流値の変化はスタンド間張力に起因するものであり、圧縮応力が作用すると１スタンド目の電流値が上昇、引張応力が作用すると逆に減少する。駆動モータの電流値は当然圧延荷重が高い程高くなるため、特に圧延荷重の高い上流側のスタンドでは電流値の絶対値に対して張力変動による電流値の変動が小さく、張力制御が困難となる。このため、しばしば上流側のスタンド(粗列)では、張力制御不具合のために条鋼圧延材の幅寸法の変動をまねき、条鋼圧延材の表面疵を発生させる原因となっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することのできる条鋼圧延材の圧延方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第１スタンドとし、第１スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンドとし、前記条鋼圧延材が第１スタンドに導入されてから第２スタンドに導入される前までの第１スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されたときの第１スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）にて求められる値δＷ１が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御する点にある。
【００１０】
【数１】
【００１１】
前記第２スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第３スタンドとし、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されてから第３スタンドに導入される前までの第２スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、前記条鋼圧延材が第３スタンドに導入されたときの第２スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）にて求められる値δＷ２が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することが好ましい。
【００１２】
【数２】
【００１３】
２つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式（３）にて求められる値δＷｎが目標値を満たすようにｎ番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、ｎ番目圧延スタンドより上流側の圧延スタンド間におけるロール周速比を制御前となるように維持することが好ましい。
【００１４】
【数３】
【００１５】
前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることが好ましい。
また、本発明においては、次の技術的手段を採用することができる。
すなわち、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第１スタンドとした上で、式（４）に基づいて、各ストランド毎に第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎ（圧縮ではマイナス値、引っ張りではプラス値）を求め、求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とするとよい。
【００１６】
【数４】
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】条鋼圧延材の圧延製造ラインの模式図である。
【図２】条鋼圧延材の圧延方法を示す図であって、ａ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｂ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｃ）第１スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図であり、ｄ）条鋼圧延材が第３スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｅ）条鋼圧延材が第２スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、ｆ）第２スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図である。
【図３】ロール周速比と変動幅寸法との関係を示す図である。
【図４】実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である。
【図５】実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である（多ストランド圧延）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、ビレットなどの鋼材を連続圧延して条鋼圧延材を製造する条鋼圧延材の圧延製造ラインを示したものである。
圧延製造ライン１は、上流側から下流側に向けて順に、鋼材を加熱する加熱炉３、粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６、巻き取り装置７が順番に配設されている。また、圧延製造ライン１には、条鋼圧延材２を冷却する冷却装置８が配備されている。加えて、圧延製造ライン１は、加熱炉３、粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６、巻き取り装置７及び冷却装置８を制御する制御装置１０を備えている。この制御装置１０は、コンピュータ等によって構成されている。
【００２０】
粗圧延装置４、中間列圧延装置５、仕上げ圧延装置６は、複数の圧延スタンド（圧延機）１１を備えていて、この圧延スタンド１１は条鋼圧延材２を圧延する圧延ロール１２が設けられている。圧延ロール１２は、回転駆動する駆動モータによって回転する。
このような条鋼圧延材２の圧延製造ライン１において、条鋼圧延材２を製造するにあたっては、まず、圧延製造ライン１の上流側に配備された加熱炉３内に条鋼圧延材２の元となる１５５角（１５５×１５５）のビレット（鋼材）を導入して加熱する。加熱したビレットをデスケーリングし、粗圧延装置４にて５０角（５０×５０）まで圧延する。粗圧延装置４における圧延スタンド１１はＨＶ配列となっており、鋼材が９０度回転して圧下方向が交互に変更されながら圧延される。中間列圧延装置５以降は、断面形状が楕円から丸状になるように圧延されて、最終的に目標とする形状（例えば、丸形状）に圧延される。
【００２１】
以下、本発明の条鋼圧延材の圧延方法について詳しく説明する。
条鋼圧延材の圧延方法を行うに際しては、圧延スタンド１１の出側における鋼材（条鋼圧延材２）の幅寸法を用いるため、まず、図２に示すように、装置構成として、圧延スタンド１１の出側には、鋼材（条鋼圧延材２）の幅寸法を計測する計測装置１３を配置している。
そして、条鋼圧延材２の圧延方法では、複数の圧延スタンド１１のうち、所定の圧延スタンドを第１スタンド１１ａとし、第１スタンド１１ａに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンド１１ｂとした上で、条鋼圧延材２が第１スタンド１１ａに導入されてから第２スタンド１１ｂに導入される前までの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されたときの第１スタンド１１ａにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）で求められる値が目標値となるように当該圧延スタンド１１における圧延ロール１２（圧延スタンド１１を駆動させる駆動モータの回転数）を制御している。
【００２２】
【数５】
【００２３】
図２に示すように、詳しく説明すると、本実施形態では、粗圧延装置４における最上流側（加熱炉３に隣接する）の第１番目の圧延スタンドを、上述した第１スタンド１１ａとし、この第１スタンド１１ａに隣接する圧延スタンドを、第２スタンド１１ｂとしている。
図２（ａ）に示すように、加熱炉３から搬出してデスケーリングが終了した条鋼圧延材２の先端部が第１スタンド１１ａに導入されて、当該先端部が第２スタンド１１ｂに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第１スタンド１１ａの出側に設けた計測装置１３ａによって計測する。そして、計測装置１３ａにて測定した無張力状態での条鋼圧延材２の寸法を無張力寸法Ｗ１して制御装置１０に出力する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２スタンド１１ｂに条鋼圧延材２が噛み込み第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂ間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第１スタンド１１ａの出側に設けた計測装置１３ａによって計測する。そして、計測装置１３ａにて測定した張力状態での条鋼圧延材２を張力寸法Ｗ１’として制御装置１０に出力する。
図２（ｃ）に示すように、無張力寸法Ｗ１と張力寸法Ｗ１’とが決定すると、制御装置１０にてδＷ１＝Ｗ１−Ｗ１’［式（１）］を計算して、この式（１）にて算出されたδＷ１（幅寸法）が目標値となるように制御する。
【００２５】
具体的には、δＷ１（幅寸法）を目標値にする制御を行うにあたっては、式（ａ）に示されるような、第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂとにおける圧延ロール１２の周速度比を用いている。
【００２６】
【数６】
【００２７】
ここで、δＷ１（幅寸法）の目標値をδＷ１ｍとすると、変動させる変動幅寸法（δＷ１ｓ）は、式（ｂ）で表される。そして、式（ｂ）にて示される変動幅寸法（δＷ１ｓ）にするためのロール周速比の変動量（周速比制御量）を求め、この周速比制御量を用いて第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転を制御している。
詳しくは、図３に示すように、ロール周速比の変動量と、周速度比に対する変動幅寸法（δＷ１ｓ）との関係（例えば、線形式）を実験等により求めておき、図３に示すような制御マップにおける線形式、即ち、変動幅寸法（δＷ１ｓ）×αにより周速比制御量を求める。なお、図３に示す線形式は制御装置１０に格納し、制御装置１０が線形式を用いて周速比制御量を求めればよい。また、図３に示すようにな所定のロール周速比と変動幅寸法との関係は、実験値や実測値によって数値化すれば良く、鋼種や圧延温度毎にテーブル化したものを用いるようにしてもよい。
【００２８】
そして、制御装置１０によって、制御前（設定時）におけるロール周速比と、周速比制御量との和が、式（ｃ）を満たすように、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数を求める。実際には、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数は、式（ｄ）に示すことができるため、この式（ｄ）を用いて第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２を駆動モータの回転数に置き換えて、制御装置１０による制御信号によって第１スタンド１１ａを駆動させる駆動モータの回転数を制御している。
なお、圧延ロール１２の回転数の制御量（回転数制御量）を示すと、式（ｅ）になることから、現在の圧延ロール１２の回転数に対して回転数制御量を調整することによって第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２の回転数を制御してもよい。
【００２９】
【数７】
【００３０】
また、本発明では、第１スタンド１１ａにおける圧延ロール（駆動モータ）の回転数を制御しつつ、第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール（駆動モータ）の回転数を制御している。
具体的には、第２スタンド１１ｂに隣接する下流側の圧延スタンド１１を第３スタンド１１ｃ、条鋼圧延材２が第２スタンド１１ｂに導入されてから第３スタンド１１ｃに導入される前までの第２スタンド１１ｂにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、条鋼圧延材２が第３スタンド１１ｃに導入されたときの第２スタンド１１ｂにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）で求められる値が、目標値となるように第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御している。
【００３１】
【数８】
【００３２】
詳しくは、図２（ｄ）に示すように、上述したように第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御を行った後に、条鋼圧延材２の先端部が第２スタンド１１ｂに導入されて、当該先端部が第３スタンド１１ｃに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第２スタンド１１ｂの出側に設けた計測装置１３ｂによって計測する。そして、計測装置１３ｂにて測定した無張力状態での条鋼圧延材２の寸法を無張力寸法Ｗ２して制御装置１０に出力する。
また、図２（ｅ）に示すように、第３スタンド１１ｃに条鋼圧延材２が噛み込み第２スタンド１１ｂと第３スタンド１１ｃ間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材２の幅寸法を、第２スタンド１１ｂの出側に設けた計測装置１３ｂによって計測する。そして、計測装置１３ｂにて測定した張力状態での条鋼圧延材２を張力寸法Ｗ２’として制御装置１０に出力する。
【００３３】
図２（ｆ）に示すように、無張力寸法Ｗ２と張力寸法Ｗ２’とが決定すると、制御装置１０にてδＷ２＝Ｗ２−Ｗ２’［式（２）］を計算して、この式（２）にて算出されたδＷ２（幅寸法）が目標値となるように第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する。
なお、δＷ２（幅寸法）が目標値となるように第２スタンド１１ｂにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する方法は、上述したδＷ１（幅寸法）が目標値となるように第１スタンド１１ａにおける圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御する方法と同じである。即ち、式（ａ）〜式（ｅ）において第１スタンド１１ａに関する事項を第２スタンド１１ｂとし、第２スタンド１１ｂに関する事項を第３スタンド１１ｃに置き換えれば、上述した第１スタンド１１ａの圧延ロール１２（駆動モータ）の制御が、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の制御となる。また、図３に示す、所定のロール周速比と、変動幅寸法との関係は、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）に対する制御にも適用すれば良い。
【００３４】
ここで、第２スタンド１１ｂの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するにあたっては、第１スタンド１１ａと第２スタンド１１ｂとのロール周速比が一定となるように、第１スタンド１１ａの圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数も制御することが好ましい。
以上のように、第１スタンド１１ａや第２スタンド１１ｂのように２スタンド以上の圧延ロール１２（駆動モータ）の制御を行うにあたっては、即ち、２つ以上の圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するに際しては、式（３）に示すように、各圧延スタンド１１にて求められるδＷｎ（幅寸法）が目標値となるように、ｎ番目圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御することが好ましい。そして、ｎ番目圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御するにあたっては、当該ｎ番目より上流側の圧延スタンド１１間におけるロール周速比が、当該制御前の値と同じとなるように上流側の圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を制御して、上流側の圧延スタンド１１のロール周速比を一定にすることが好ましい。
【００３５】
【数９】
【００３６】
条鋼圧延材２の圧延方法は、条鋼圧延材２を圧延する前に、コンピュータシミュレーション等によって各圧延スタンド１１の出側における条鋼圧延材２の幅寸法を求めておき、これにより、各圧延スタンド１１の圧延ロール１２（駆動モータ）の回転数を設定するような制御であってもよい。また、過去の条鋼圧延材２における制御データ（１つ前の圧延）を当該圧延に適用してもよい。
また、条鋼圧延材２を通材中に計測装置１３にて計測した幅寸法（条鋼圧延材２が通材中の実績値）を用いて、各圧延スタンド１１の圧延ロール（駆動モータ）の制御するようなフィードバック制御に適用してもよい。
【００３７】
図４は、条鋼圧延材２の圧延方法を粗圧延装置の各圧延スタンドに適用した実施例における表面疵の深さと表面疵発生率との関係、及び、条鋼圧延材２の圧延方法を用いずに圧延した比較例における表面疵の深さと発生率との関係をまとめたものである。
実施例及び比較例において、ビレットは１５５角、加熱炉３での加熱温度は１０００℃、鋼種はＳＣＭ４３５、条鋼圧延材２の大きさ（製品サイズ）は、φ１４．０ｍｍ、最終圧延速度は、４０ｍ／ｓｅｃ、δＷｎ（幅寸法）の目標値については、粗圧延装置４の各圧延スタンド１１（８スタンド）において、−０．５ｍｍ＜δＷｎｓ＜１．５ｍｍとした。即ち、無張力状態でのＷｎと張力状態でのＷｎ’の差の目標値を、−０．５ｍｍ＜δＷｎ（目標値）＜１．５ｍｍとした。また、比較例では、従来通り、駆動モータの回転数、即ち、駆動モータの電流値の制御は作業者（オペレータ）が手動により行った。
【００３８】
表面疵発生率の調査は、条鋼圧延材２のボトム側から１巻き中に入った場所（巻き取り装置７で巻き取った後の最後から１巻き目）を１００本採取して、採取したサンプルの横断面を光学顕微鏡により調査し、表面疵深さ０．０１ｍｍ以下、０．０１〜０．０２ｍｍ、０．０２〜０．０３ｍｍ、０．０３〜０．０４ｍｍ、０．０４ｍｍ以上の６つの水準に分類した。なお、０．０２ｍｍよりも深い疵が有害な疵である。なお、条鋼圧延材２においてボトム部から採取した理由は、最も張力の影響を受けやすいためである。
図４に示すように、比較例では、０．０２〜０．０３ｍｍにおける表面疵発生率が最も高く、また少ない頻度ではあるが、０．０３ｍｍ以上についても更に深い表面疵が発生していた。
【００３９】
一方で、実施例では、表面疵深さ０．０１ｍｍ以下の発生率が高かったものの、有害となる０．０２ｍｍ以上の大きな表面疵は発生しなかった（０．０２ｍｍ以上の表面疵発生率が皆無になっている）。これは、粗圧延装置４における各圧延スタンド１１において、適切な張力制御によって長手方向の寸法変動[特に、孔型（カリバー）からのはみだし]が減少したためと考えられる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４０】
上記の実施形態では、圧延製造ライン１において、第１番目の圧延スタンドを第１スタンド１１ａ、２番目の圧延スタンドを第２スタンド１１ｂとしたが、これに限らず、例えば、粗圧延装置４内において所定番目の圧延スタンドを、第１スタンドとし、次の圧延スタンドを第２スタンドとしてもよい。
また、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延を行うに際しては、第１スタンド１１ａにおいて、式（４）に基づいて、各ストランド毎に条鋼圧延材２の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎを求め、求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１ーＮの中で最も絶対値の小さい値が目標値となるように、第１スタンド１１ａの圧延ロール１２の回転数を制御するとよい。
【００４１】
【数１０】
【００４２】
従来の技術で多ストランド圧延を行った場合には、図５（ａ）に示すように、０．０１ｍｍ以上の表面疵、特に０．０１〜０．０４ｍｍの表面疵が多く発生する。ところが、上記技術を適用し圧延を行うと、図５（ｂ）に示すように、表面疵はほとんど発生しないか、発生したとしても０．０１ｍｍ以下の疵が多数を占めることがわかる。
このことより、多ストランド圧延を実施していて、全てのストランドにおいて第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量を一定にできない場合であっても、最も張力値が小さい値を目標値（≒０）となるように制御することで、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができるようになる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 圧延製造ライン
２ 条鋼圧延材
３ 加熱炉
４ 粗圧延装置
５ 中間列圧延装置
６ 仕上げ圧延装置
８ 冷却装置
１０ 制御装置
１１ 圧延スタンド
１１ａ 第１スタンド
１１ｂ 第２スタンド
１１ｃ 第３スタンド
１２ 圧延ロール
１３ 計測装置
１３ａ 第１スタンドの計測装置
１３ｂ 第２スタンドの計測装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
所定の圧延スタンドを第１スタンドとし、第１スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンドとし、前記条鋼圧延材が第１スタンドに導入されてから第２スタンドに導入される前までの第１スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されたときの第１スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）にて求められる値δＷ１が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
【数１１】
【請求項２】
前記第２スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第３スタンドとし、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されてから第３スタンドに導入される前までの第２スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、前記条鋼圧延材が第３スタンドに導入されたときの第２スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）にて求められる値δＷ２が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【数１２】
【請求項３】
２つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式（３）にて求められる値δＷｎが目標値を満たすようにｎ番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、ｎ番目圧延スタンドより上流側の圧延スタンド間におけるロール周速比を制御前となるように維持することを特徴とする請求項２に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【数１３】
【請求項４】
前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項５】
複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
所定の圧延スタンドを第１スタンドとした上で、式（４）に基づいて、各ストランド毎に第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎを求め、
求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
【数１４】
【請求項１】
条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
所定の圧延スタンドを第１スタンドとし、第１スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第２スタンドとし、前記条鋼圧延材が第１スタンドに導入されてから第２スタンドに導入される前までの第１スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ１とすると共に、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されたときの第１スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ１’としたとき、式（１）にて求められる値δＷ１が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
【数１１】
【請求項２】
前記第２スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第３スタンドとし、前記条鋼圧延材が第２スタンドに導入されてから第３スタンドに導入される前までの第２スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法Ｗ２とすると共に、前記条鋼圧延材が第３スタンドに導入されたときの第２スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法Ｗ２’としたとき、式（２）にて求められる値δＷ２が目標値となるように前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【数１２】
【請求項３】
２つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式（３）にて求められる値δＷｎが目標値を満たすようにｎ番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、ｎ番目圧延スタンドより上流側の圧延スタンド間におけるロール周速比を制御前となるように維持することを特徴とする請求項２に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【数１３】
【請求項４】
前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。
【請求項５】
複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
所定の圧延スタンドを第１スタンドとした上で、式（４）に基づいて、各ストランド毎に第１スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎを求め、
求められた幅寸法の変化量δＷ１−１〜δＷ１−Ｎの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
【数１４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０１２４（Ｐ２０１１−２０１２４Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６４８９９（Ｐ２００９−１６４８９９）
【出願日】平成２１年７月１３日（２００９．７．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１３日（２００９．７．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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