JP2004001031A

JP2004001031A - Cold rolling of metal sheet

Info

Publication number: JP2004001031A
Application number: JP2002158894A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kawaguchi; 川口　昌之
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP3637901B2

Abstract

【課題】タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を冷間圧延する際に、圧延速度の低速度領域においても張力制御に起因する板厚変動が生じることのない、冷間圧延方法を提供する。
【解決手段】タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を圧延するに際し、圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値を速度減少量に比例して高くなるように直線で与えるとともに目標値に対して上下限値を設け、張力の実績値が前記上下限値の範囲内にある場合には張力制御のための圧下位置変更を行わない。または、あらかじめ圧延速度の低速度領域における張力の実績値を近似曲線として求めておき、この近似曲線を張力目標値として張力制御を行う。
【選択図】　　　　　　図２Kind Code: A1 When cold rolling a thick metal plate using a bright roll as a final stand of a tandem type cold rolling mill, a thickness variation due to tension control occurs even in a low rolling speed range. The present invention provides a cold rolling method without any problem.
Kind Code: A1 In a cold rolling method for a metal plate, in which tension control in a final stand of a tandem type cold rolling mill is performed by changing a rolling position, when a thick metal plate is rolled using a bright roll for the final stand, The target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is given in a straight line so as to increase in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limits are provided for the target value, and the actual value of the tension is in the range of the upper and lower limits. If it is within the range, the rolling position change for tension control is not performed. Alternatively, the actual value of the tension in the low speed region of the rolling speed is obtained in advance as an approximate curve, and the tension control is performed using the approximate curve as a tension target value.
[Selection] Fig. 2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム式冷間圧延機による金属板の冷間圧延方法に関するものであり、より詳細には、最終スタンドをブライトロールとして厚物の薄鋼板を圧延する際の張力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板の製造は、通常、熱間圧延設備により圧延された熱延鋼板を、冷間圧延設備により所望の製品板厚に圧延した後、所定の熱処理等を施すことにより行われる。ここで、冷間圧延設備としては、４〜６スタンドを有するタンデム式の冷間圧延機が用いられることが多い。
【０００３】
タンデム式冷間圧延機により鋼板等の金属板を冷間圧延する際、以下のような圧延現象が知られている。まず、各スタンドの圧延ロールのギャップ（上ワークロールと下ワークロールとの隙間）の変化が圧延後（タンデム式冷間圧延機出側）の板厚に与える影響は、１段目の圧延スタンドが最も大きく、他の圧延スタンドのロールギャップ変化が圧延後の板厚に与える影響は比較的小さい。一方、例えば上流側のｉ−１番目スタンドと当該ｉ番目スタンドとの間のスタンド間張力に対しては、当該ｉ番目スタンドのロールギャップ変化が大きく影響を及ぼす。したがって、スタンド間張力の制御には、張力への影響が大きく板厚への影響が小さい、ロールギャップの変更により行う方法が一般的である。なお、以下ではスタンド間張力を単に張力と呼ぶ場合がある。
【０００４】
このようにタンデム式冷間圧延機では、通常、スタンド間張力の目標値に対してロールギャップを変更して張力制御を行う。ところが、圧延速度が例えば２５０ｍｐｍ以下の低速度領域（圧延速度減速時）においては、圧延油のロールバイトへの巻き込み量が減少することなどから、スタンド間張力の実績値が高速度領域（定常圧延中）の値よりも高くなる。この時、スタンド間張力を目標値まで低下させるためには、ロールギャップを大きく開かなければならない。上記ではロールギャップ変化の板厚への影響は比較的小さいと述べたが、このようにロールギャップを大きく開く場合には、圧延後の板厚への影響は避けられない。
【０００５】
そこで、圧延速度の低速度領域においては、スタンド間の張力目標値を高速度領域の張力目標値よりも高く設定する方法が知られている。例えば、特開平５−１７７２２７号公報では、圧下位置変更（ロールギャップ変更）により張力制御を行う場合に、張力制御を切って圧延速度を減速し、減速完了時のスタンド間張力の実績値から張力目標値設定直線を定め、以後、低速度領域の張力制御をこの張力目標値設定直線に基づいて行う方法が記載されている。図５にその時の圧延速度と張力目標値との関係を示す。このように、低速度領域の張力目標値を圧延速度に応じて直線的に高くしていくこと（以下、低速度領域のテーパー張力と称す）により、低速度領域でロールギャップが大幅に変化して板厚変動を引き起こすことを回避することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、タンデム式冷間圧延機による鋼板の冷間圧延においては、最終スタンドに用いるワークロールの表面仕上は、圧延後の板厚がある一定値以下（例えば０．５ｍｍ以下）の鋼板を圧延する場合にはブライトロールとし、板厚がそれ以上（例えば０．５ｍｍ以上）の鋼板を圧延する場合にはダルロールとする。このようなロール条件で前記した低速度領域のテーパー張力による張力制御を行えば、低速度領域においても板厚変動を抑制することができる。
【０００７】
ところが、多様な需要家ニーズの中には、製品板厚が厚く（板厚１．６ｍｍ以上）、鋼板表面がブライト仕上げで、且つフルハード材（冷間圧延したまま、すなわち調質圧延を施さない製品）というものがある。一般的な厚物ブライト仕上げ材であれば、冷間圧延は前述のように最終スタンドにダルロールを用いて行い、その後の調質圧延でブライトロールを用いて鋼板表面を仕上げればよい。しかし、フルハード材の場合には、調質圧延を行うことができないため、最終スタンドにブライトロールを用いて冷間圧延を行わなければならない。
【０００８】
そこで、このような需要家ニーズに対応するため、本発明者等が最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延したところ、最終スタンドのロールギャップ操作が直接板厚変動を引き起こすことが判明した。そして、特に圧延速度を減速した際に、張力変動が大きくなり、板厚変動が顕著に現れた。つまり、最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延する場合には、図５に示した低速度領域のテーパー張力の目標値設定としたのでは、実績の張力は大きく変動してしまう。そして、その張力変動を抑制するために張力制御が無理にロールギャップを操作し、その結果として板厚変動を引き起こすことがわかった。
【０００９】
本発明の目的は、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を冷間圧延する際に、圧延速度の低速度領域においても張力制御に起因する板厚変動が生じることのない、冷間圧延方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を圧延する方法について種々検討を行った結果、以下の知見を得た。
【００１１】
通常の冷間圧延（最終スタンドにダルロールを用いた場合や板厚が薄い場合）においては、圧延速度の低速度領域では図５に示したように圧延速度の低下に伴ってスタンド間張力はほぼ直線的に増加していく。しかし、最終スタンドにブライトロールを用い、且つ板厚が厚い鋼板を圧延する場合には、スタンド間張力が直線的には変化しないことがわかった。図４は最終スタンドにブライトロールを用いて板厚２．０ｍｍの鋼板を圧延した際の圧延速度とスタンド間張力との関係を示したものであるが、圧延速度の低下に伴いスタンド間張力は曲線的に変化し、且つばらつきも大きくなっている。
【００１２】
本発明の金属板の冷間圧延方法は、以上のような知見に基づきなされたもので、以下のような特徴を有する。
【００１３】
（１）タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚１．６ｍｍ以上の金属板を圧延するに際し、圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値を速度減少量に比例して高くなるように直線で与えるとともに前記目標値に対して上下限値を設け、張力の実績値が前記上下限値の範囲内にある場合には張力制御のための当該スタンドの圧下位置変更を行わないことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
【００１４】
（２）圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値に対して設ける上下限値の範囲を、高速度領域の張力目標値に対する比率で０．０６〜０．３とすることを特徴とする上記（１）に記載の金属板の冷間圧延方法。
【００１５】
（３）タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚１．６ｍｍ以上の金属板を圧延するに際し、あらかじめ圧延速度の低速度領域における張力の実績値を近似曲線として求めておき、該近似曲線を張力目標値として張力制御を行うことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
【００１６】
（４）張力目標値とする近似曲線が下記の式であることを特徴とする上記（３）に記載の金属板の冷間圧延方法。
【００１７】
Ｔ＝Ｃ（Ｖ−Ｖｔ）^２＋Ｔ_０　　　（Ｖ＜Ｖｔ）
Ｔ＝Ｔ_０　　　　　　　　　　　（Ｖ≧Ｖｔ）
ここで、Ｔは張力目標値、Ｖは圧延速度、Ｔ_０は圧延速度の高速度領域における張力目標値、Ｃ，　Ｖｔは定数である。
【００１８】
なお、本発明でいう「圧延速度の低速度領域」とは、圧延速度の減速時であって、前述したように高速度領域（定常圧延中）と比較してスタンド間張力が上昇し、圧延速度に応じて張力が変動する領域である。低速度領域と高速度領域との境界となる圧延速度は、圧延条件や圧延材などによっても異なるものであるが、予め実験して定めておくことができる。２００〜３００ｍｐｍの範囲にその境界値があることが一般的であり、この境界値よりも低速側が「圧延速度の低速度領域」であり、高速側が「圧延速度の高速度領域」である。したがって、境界値よりも高速側の範囲内で減速しても「高速度領域」であり、一方、板厚が厚くコイル長が短い圧延材などで圧延速度を全長に渡り低速で行う場合には、それが定常圧延速度であっても「低速度領域」となる場合もある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施に供するタンデム式冷間圧延機の一例を示す構成図である。また、本図では、圧延機の制御装置のうち、最終スタンドの制御装置の概略のみを示している。
【００２０】
本図において、タンデム式冷間圧延機は上下ワークロール１及び上下バックアップロール２からなる４段式の圧延機を５スタンド備えている。各スタンド間には張力計３を設け、また最終スタンド出側には、板厚計４を設けてある。さらに、最終スタンドの制御装置として、スタンド間張力の制御に用いられる張力制御装置７及び圧下位置制御装置５を、また板厚制御に用いられる板厚制御装置８及びロール回転速度制御装置６を備えている。
【００２１】
タンデム式冷間圧延機へ通板される鋼板等の金属板９は、タンデム式冷間圧延機の各圧延スタンドで所定の板厚へ順に圧延される。その際、各圧延スタンド間において、張力計３により金属板９のスタンド間張力が計測され、また、最終スタンド出側では、板厚計４により圧延後の金属板９の板厚が計測される。
【００２２】
ここで、本発明では、最終スタンドにおける張力制御を、最終スタンドの圧下位置変更により行う。すなわち、図１において、最終スタンド入側のスタンド間張力を張力計３により計測し、張力制御装置７へ取り入れる。張力制御装置７では、スタンド間張力が所定の値となるように圧下位置制御装置５へ指令を出し、最終スタンドのワークロール１ｓの圧下位置を調整する。
【００２３】
また、最終スタンドにおける板厚制御を、最終スタンドのワークロール１ｓの回転速度変更により行う。すなわち、図１において、最終スタンド出側の板厚を板厚計４により計測し、板厚制御装置８へ取り入れる。板厚制御装置８では、最終スタンド出側の板厚が所定の値となるようにロール回転速度制御装置６へ指令を出し、ワークロール１ｓの回転速度を調整する。
【００２４】
このようにして、圧延中の定常状態においては、一定張力、一定板厚となるように冷間圧延機が制御される。
【００２５】
ここで、圧延速度の減速時等の低速度領域では、前述したように、実績の張力が定常圧延中の高速度領域よりも高くなる。そこで、従来は、図５に示したように、低速度領域では張力目標値を圧延速度の減少に応じて直線的に高くするテーパー張力を採用し、張力制御により圧下位置制御装置５から急激な圧下位置変更指令が出ることのないようにしていた。このような方法では、張力目標値Ｔは、圧延速度Ｖを用いて以下のように表される。
【００２６】
【数１】

【００２７】
ここで、Ｔ_０は定常圧延中（高速度領域）の張力目標設定値、Ｔ_１は図２におけるＶ＝０の時の張力目標設定値、Ｖ_０はテーパー張力設定を開始する圧延速度である。
【００２８】
一方、本発明では、最終スタンドのワークロール１ｓにブライトロールを用い、冷延鋼板としては板厚の厚い出側板厚１．６ｍｍ以上の金属板を圧延する。このとき、図４に示したように、実績の張力は圧延速度の低下に伴い増加するが、曲線的に変化し、且つばらつきも大きい。したがって、従来のテーパー張力をスタンド間張力の目標値としたのでは実際の圧延現象と一致せず、実績張力と制御目標値とが大きく異なることとなる。そのため、圧下位置制御装置５から大きな圧下位置変更指令が出ることとなり、板厚変動を引き起こす。
【００２９】
そこで、第１の実施形態では、従来のテーパー張力の目標値にバンド幅を持たせる。図２は、本発明の第１の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図である。本図に示すように、テーパー張力設定を開始する圧延速度Ｖ_０以下のテーパー張力設定領域では、張力目標設定値にバンド幅を持たせる。そして、張力の実績値がこのバンド幅内であれば、張力制御を目的とした最終スタンドワークロール１ｓの圧下位置変更は行わない。したがって、従来のテーパー張力の目標値と実績張力とが異なっても、圧下位置制御装置５から大きな圧下位置変更指令が出ることはなく、板厚変動を抑制することができる。
【００３０】
ここで、上記のバンド幅は、定常圧延中（高速度領域）の張力目標設定値に対する比率をαとして、α・Ｔ_０で表す。すなわち、張力目標値Ｔは、圧延速度Ｖを用いて以下のように表される。
【００３１】
【数２】

【００３２】
ここで、α_１，α_２は低速度領域でのそれぞれ下限側，上限側のバンド幅比率を表す。なお、α_１，α_２の値は予め実験を行って適宜定めればよいが、０．０６〜０．３の範囲が適当である。０．０６未満では張力の実績値が上下限値を外れる頻度が高く、圧下位置変更が頻繁に行われ、板厚変動の抑制効果は少ない。一方、０．３超えでは、張力変動が大きくなり、絞りや破断が発生する恐れがある。０．１〜０．２の範囲がより好ましい範囲である。さらに、これらの最適値は板厚等によっても異なるものであり、板厚毎のテーブル値として設けてもよい。
【００３３】
また、上記（２）式では低速度領域のみに上下限を設けたが、下記のように定常域（高速度領域）においても同様に上下限値を設けてもよい。
【００３４】
【数３】

【００３５】
ここで、α_３，α_４は高速度領域でのそれぞれ下限側，上限側のバンド幅比率を表す。なお、高速度領域では大きな張力変動や板厚変動が生じる訳ではないので、α_３，α_４の値は低速度領域のように大きくする必要はない。０．０５程度以下とすれば十分である。
【００３６】
次に、第２の実施形態では、低速度領域における張力の実績値を図４に示すように予め調べておき、これから張力実績値の近似曲線を求めておく。そして、該近似曲線を張力目標設定値として張力制御を行う。近似曲線の形式は特に限定するものではないが、例えば、図３に示すような曲線で近似することができる。図３は、本発明の第２の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係の一例を示す説明図である。本図に示すように、圧延速度Ｖ_ｔ以下の低速度領域では、張力目標設定値を下記の近似曲線で表すことができる。
【００３７】
【数４】

【００３８】
ここで、Ｔは張力目標値、Ｖは圧延速度、Ｔ_０は定常圧延中（高速度領域）の張力目標値、Ｃ，Ｖｔは定数である。
【００３９】
このように、張力目標設定値を実績張力に合わせて設定することにより、実際の圧延現象に見合った張力設定となり、張力目標設定値と実績張力とが大きく異なることはなくなる。すなわち、圧下位置制御装置５から大きな圧下位置変更指令が出ることはなく、板厚変動を抑制することができる。
【００４０】
ここで、上記の定数Ｃ，Ｖｔの値は、予め実験を行って適宜定めればよい。また、板厚等により異なるものであり、出側板厚毎のテーブルを持ってもよい。例えば、表１に示すように定めることができる。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【実施例】
図１に示す冷間圧延設備により、冷延鋼板の圧延を行った。最終スタンドのワークロール１ｓには、粗さＲａ＝０．２μｍのブライトロールを使用した。金属板９としては低炭素鋼を用い、圧延後の板厚が２．０ｍｍとなるようにした。
【００４３】
スタンド間張力の設定は、高速度領域の張力目標設定値Ｔ_０を１５ｋｇｆ／ｍｍ^２とし、低速度領域でのスタンド間張力の設定は、以下の３通りとした。
【００４４】
▲１▼従来例：従来の方法である低速度領域でのテーパー張力を用いた。その際、（１）式におけるＴ_１は１８ｋｇｆ／ｍｍ^２、Ｖ_０は２５０ｍｐｍとした。
【００４５】
▲２▼本発明例１：本発明の第１の実施形態である、テーパー張力にバンド幅を持たせた張力制御方法を用いた。その際、（２）式におけるＴ_１，Ｖ_０は▲１▼の従来例と同一とし、またα_１は０．１５、α_２は０．１０とした。
【００４６】
▲３▼本発明例２：本発明の第２の実施形態である、低速度領域で張力目標設定値を近似曲線で与える張力制御方法を用いた。その際、（３）式における定数Ｃｔ，Ｖｔは、表１に示したＣ＝８．０×１０^−６，Ｖｔ＝２２０とした。
【００４７】
以上の３通りの圧延条件に対し、実際に圧延を行い、低速度領域である圧延速度１００〜２００ｍｐｍにおける板厚変動を比較した。その結果、従来例では±２５μｍ程度の板厚変動が発生したが、本発明例１では±１５μｍ程度、本発明例２では±１０μ程度となった。このように、本発明例では、低速度領域での板厚変動が大幅に低減した。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延する際に、圧延速度の低速度領域においても張力制御により板厚変動が生じることがなく、厚物ブライト材の冷間圧延を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に供するタンデム式冷間圧延機の一例を示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図。
【図３】本発明の第２の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係の一例を示す説明図。
【図４】厚物ブライト材を圧延する際の圧延速度とスタンド間張力の実績値の関係を示す特性図。
【図５】従来の圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図。
【符号の説明】
１　　ワークロール
１ｓ　最終スタンドワークロール
２　　バックアップロール
３　　張力計
４　　板厚計
５　　圧下位置制御装置
６　　ロール回転速度制御装置
７　　張力制御装置
８　　板厚制御装置
９　　金属板（鋼板）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold rolling method for a metal plate by a tandem cold rolling mill, and more particularly, to a tension control method for rolling a thick thin steel plate using a final stand as a bright roll. is there.
[0002]
[Prior art]
The production of a cold-rolled steel sheet is usually performed by rolling a hot-rolled steel sheet rolled by a hot rolling facility to a desired product sheet thickness by a cold rolling facility and then performing a predetermined heat treatment or the like. Here, a tandem cold rolling mill having 4 to 6 stands is often used as the cold rolling equipment.
[0003]
BACKGROUND ART When a metal plate such as a steel plate is cold-rolled by a tandem cold rolling mill, the following rolling phenomena are known. First, the effect of the change in the gap between the rolling rolls of each stand (the gap between the upper work roll and the lower work roll) on the sheet thickness after rolling (outside of the tandem type cold rolling mill) is described as follows. The effect of a change in the roll gap of another rolling stand on the sheet thickness after rolling is relatively small. On the other hand, for example, a change in the roll gap of the i-th stand greatly affects the inter-stand tension between the i-1st stand on the upstream side and the i-th stand. Therefore, the control of the tension between stands is generally performed by changing the roll gap, which has a large influence on the tension and a small influence on the plate thickness. In the following, the tension between stands may be simply referred to as tension.
[0004]
As described above, in the tandem cold rolling mill, the tension control is generally performed by changing the roll gap with respect to the target value of the tension between stands. However, in the low speed region where the rolling speed is, for example, 250 mpm or less (when the rolling speed is reduced), the actual value of the tension between the stands is in the high speed region (steady rolling) because the amount of rolling oil that is rolled into the roll bite decreases. Medium). At this time, in order to reduce the tension between stands to a target value, the roll gap must be widened. In the above description, the effect of the change in the roll gap on the sheet thickness is relatively small. However, when the roll gap is greatly widened, the influence on the sheet thickness after rolling is inevitable.
[0005]
Therefore, a method is known in which the target tension between stands is set higher than the target tension in the high speed region in a low speed region of the rolling speed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-177227, when tension control is performed by changing the rolling position (roll gap change), the tension control is turned off to reduce the rolling speed, and the tension between the stands when the deceleration is completed is calculated based on the actual tension. A method is described in which a target value setting straight line is determined, and thereafter, the tension control in the low speed region is performed based on the tension target value setting straight line. FIG. 5 shows the relationship between the rolling speed and the target tension value at that time. As described above, by gradually increasing the tension target value in the low-speed region according to the rolling speed (hereinafter, referred to as the taper tension in the low-speed region), the roll gap greatly changes in the low-speed region. In this way, it is possible to prevent the thickness from fluctuating.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in cold rolling of a steel sheet by a tandem type cold rolling mill, the surface finish of a work roll used for a final stand is to roll a steel sheet having a thickness after rolling of a certain value or less (for example, 0.5 mm or less). In this case, a bright roll is used, and when a steel sheet having a thickness greater than that (eg, 0.5 mm or more) is rolled, a dull roll is used. If the above-described tension control is performed by the taper tension in the low-speed region under the roll condition, the thickness variation can be suppressed even in the low-speed region.
[0007]
However, among various customer needs, product thickness is large (thickness of 1.6 mm or more), steel plate surface is bright finish, and full hard material (cold rolled, that is, temper rolling is performed) Not a product). In the case of a general thick material with a bright finish, cold rolling may be performed using a dull roll for the final stand as described above, and the surface of the steel sheet may be finished using a bright roll in the subsequent temper rolling. However, in the case of a full-hard material, since temper rolling cannot be performed, cold rolling must be performed using a bright roll for the final stand.
[0008]
Therefore, in order to respond to such customer needs, when the present inventors rolled a thick steel plate using a bright roll for the final stand, the roll gap operation of the final stand directly causes the thickness variation. There was found. In particular, when the rolling speed was reduced, the fluctuation of the tension became large, and the fluctuation of the plate thickness became remarkable. In other words, when a thick steel plate is rolled using a bright roll for the final stand, the actual tension greatly fluctuates if the target value of the taper tension in the low speed region shown in FIG. 5 is set. I will. Then, it was found that the tension control forcibly operated the roll gap in order to suppress the tension fluctuation, and as a result, the sheet thickness fluctuation was caused.
[0009]
An object of the present invention is to cold roll a thick metal plate using a bright roll in the final stand of a tandem cold rolling mill, and to reduce the thickness caused by tension control even in a low speed region of the rolling speed. An object of the present invention is to provide a cold rolling method that does not cause fluctuation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies on a method of rolling a thick metal plate using a bright roll for the final stand of a tandem cold rolling mill, and have obtained the following findings.
[0011]
In normal cold rolling (when a dull roll is used for the final stand or when the plate thickness is small), in the low-speed region of the rolling speed, as shown in FIG. It increases linearly. However, it was found that when a bright roll was used for the final stand and a thick steel plate was rolled, the tension between stands did not change linearly. FIG. 4 shows the relationship between the rolling speed and the inter-stand tension when a steel plate having a thickness of 2.0 mm is rolled using a bright roll for the final stand. It changes in a curve, and the variation also increases.
[0012]
The cold rolling method for a metal plate of the present invention has been made based on the above findings and has the following features.
[0013]
(1) In a cold rolling method for a metal plate in which tension control in a final stand of a tandem type cold rolling mill is performed by changing a rolling position of the final stand, a delivery roll thickness is set to 1 using a bright roll as a work roll of the final stand. When rolling a metal plate of 0.6 mm or more, the target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is given by a straight line so as to increase in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limits are set for the target value. A cold rolling method for a metal plate, wherein when the actual value of the tension is within the range of the upper and lower limits, the rolling position of the stand for tension control is not changed.
[0014]
(2) The range of the upper and lower limits provided for the target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is set to 0.06 to 0.3 as a ratio to the target value of the tension in the high speed region. The method for cold rolling a metal plate according to the above (1).
[0015]
(3) In a cold rolling method for a metal plate in which tension control in a final stand of a tandem type cold rolling mill is performed by changing a rolling position of the final stand, a delivery side thickness of 1 is used by using a bright roll as a work roll of the final stand. When rolling a metal plate having a thickness of 0.6 mm or more, the actual value of the tension in the low speed region of the rolling speed is determined in advance as an approximate curve, and the tension control is performed using the approximate curve as a target tension value. Cold rolling method.
[0016]
(4) The cold rolling method for a metal plate according to the above (3), wherein the approximate curve as the tension target value is represented by the following equation.
[0017]
T = C (V−Vt) ² + T ₀ (V <Vt)
T = T ₀ (V ≧ Vt)
Here, T is the tension target value, V is the rolling speed, T ₀ is the tension target value in high velocity region of the rolling speed, C, Vt is a constant.
[0018]
The “low-speed region of the rolling speed” in the present invention refers to the time when the rolling speed is reduced, and as described above, the tension between stands increases as compared with the high-speed region (during steady rolling), This is an area where the tension varies according to the speed. The rolling speed at the boundary between the low-speed region and the high-speed region varies depending on rolling conditions, rolled materials, and the like, but can be determined in advance by experiments. Generally, the boundary value is in the range of 200 to 300 mpm, and the lower side of the boundary value is the “low speed region of the rolling speed” and the higher side is the “high speed region of the rolling speed”. Therefore, even if the speed is reduced within the range on the high-speed side from the boundary value, it is a `` high-speed region ''. On the other hand, when the rolling speed is low over the entire length of a rolled material having a large thickness and a short coil length, In some cases, even when the rolling speed is a steady rolling speed, the "low speed region" may occur.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a tandem-type cold rolling mill provided for carrying out the present invention. Further, in this drawing, among the control devices for the rolling mill, only the control device for the final stand is schematically shown.
[0020]
In this drawing, the tandem cold rolling mill includes five stands of a four-stage rolling mill including upper and lower work rolls 1 and upper and lower backup rolls 2. A tension gauge 3 is provided between the stands, and a thickness gauge 4 is provided on the exit side of the final stand. Further, as a control device of the final stand, a tension control device 7 and a rolling position control device 5 used for controlling the tension between stands are provided, and a thickness control device 8 and a roll rotation speed control device 6 used for controlling the thickness are provided. ing.
[0021]
A metal plate 9 such as a steel plate passed through a tandem cold rolling mill is sequentially rolled to a predetermined thickness at each rolling stand of the tandem cold rolling mill. At that time, between the rolling stands, the tension between the stands of the metal plate 9 is measured by the tension meter 3, and on the exit side of the final stand, the thickness of the metal plate 9 after rolling is measured by the thickness gauge 4. .
[0022]
Here, in the present invention, the tension control in the final stand is performed by changing the rolling position of the final stand. That is, in FIG. 1, the tension between stands on the entry side of the final stand is measured by the tension meter 3 and is taken into the tension control device 7. The tension control device 7 issues a command to the rolling position control device 5 so that the tension between stands becomes a predetermined value, and adjusts the rolling position of the work roll 1s of the final stand.
[0023]
The thickness control in the final stand is performed by changing the rotation speed of the work roll 1s in the final stand. That is, in FIG. 1, the sheet thickness on the exit side of the final stand is measured by the sheet thickness gauge 4 and is taken into the sheet thickness controller 8. The sheet thickness control device 8 issues a command to the roll rotation speed control device 6 so that the sheet thickness on the final stand exit side has a predetermined value, and adjusts the rotation speed of the work roll 1s.
[0024]
In this way, in the steady state during rolling, the cold rolling mill is controlled to have a constant tension and a constant plate thickness.
[0025]
Here, in a low speed region such as when the rolling speed is reduced, the actual tension is higher than in a high speed region during steady rolling, as described above. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, in the low speed region, a taper tension that linearly increases the tension target value in accordance with the decrease in the rolling speed is adopted, and the tension control causes the rolling position control device 5 to abruptly decrease the tension target value. The rolling position change command was not issued. In such a method, the tension target value T is expressed as follows using the rolling speed V.
[0026]
(Equation 1)

[0027]
Here, T ₀ is a target tension set value during steady rolling (high speed region), T ₁ is a target tension set value when V = 0 in FIG. 2, and V ₀ is a rolling speed at which taper tension setting is started. .
[0028]
On the other hand, in the present invention, a bright roll is used as the work roll 1s of the final stand, and a metal sheet having a large thickness on the delivery side of 1.6 mm or more is rolled as a cold-rolled steel sheet. At this time, as shown in FIG. 4, the actual tension increases with a decrease in the rolling speed, but changes in a curve and has a large variation. Therefore, if the conventional taper tension is set as the target value of the inter-stand tension, it does not coincide with the actual rolling phenomenon, and the actual tension and the control target value differ greatly. For this reason, a large rolling position change command is issued from the rolling position control device 5, which causes a change in plate thickness.
[0029]
Therefore, in the first embodiment, the target value of the conventional taper tension is given a bandwidth. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the rolling speed and the target value of the tension between stands in the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the rolling speed V ₀ below the tapered tension setting area to start a taper tension setting, to have a bandwidth target tension setting value. If the actual value of the tension is within this band width, the rolling position of the final standwork roll 1s for the purpose of tension control is not changed. Therefore, even if the conventional target value of the taper tension is different from the actual tension, a large rolling position change command is not issued from the rolling position control device 5, and the thickness variation can be suppressed.
[0030]
Here, the above-mentioned bandwidth is represented by α · T _0, where α is a ratio with respect to the tension target set value during steady rolling (high-speed region). That is, the target tension value T is expressed as follows using the rolling speed V.
[0031]
(Equation 2)

[0032]
Here, α ₁ and α ₂ represent the bandwidth ratios on the lower limit side and the upper limit side, respectively, in the low speed region. It should be noted that the values of α ₁ and α ₂ may be determined as appropriate by conducting experiments in advance, but a range of 0.06 to 0.3 is appropriate. If it is less than 0.06, the actual value of the tension frequently falls outside the upper and lower limits, the rolling position is frequently changed, and the effect of suppressing the thickness variation is small. On the other hand, if it exceeds 0.3, the fluctuation in tension becomes large, and there is a possibility that drawing or breakage may occur. The range of 0.1 to 0.2 is a more preferable range. Furthermore, these optimum values differ depending on the plate thickness and the like, and may be provided as table values for each plate thickness.
[0033]
In the above equation (2), the upper and lower limits are provided only in the low speed region, but the upper and lower limits may be provided in the steady region (high speed region) as described below.
[0034]
[Equation 3]

[0035]
Here, α ₃ and α ₄ represent the bandwidth ratios of the lower limit and the upper limit, respectively, in the high speed region. It should be noted that since a large change in tension and a large change in plate thickness does not occur in the high speed region, it is not necessary to increase the values of α ₃ and α ₄ as in the low speed region. It is sufficient to set it to about 0.05 or less.
[0036]
Next, in the second embodiment, the actual value of the tension in the low-speed region is checked in advance as shown in FIG. 4, and an approximate curve of the actual tension value is obtained from this. Then, the tension control is performed using the approximate curve as a tension target set value. Although the format of the approximate curve is not particularly limited, for example, it can be approximated by a curve as shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a rolling speed and a target value of inter-stand tension in the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the low speed region below the rolling speed V _t, it is possible to represent the target tension setting value in the approximate curve following.
[0037]
(Equation 4)

[0038]
Here, T is the tension target value, V is the rolling speed, T ₀ is a target tension value during steady rolling (high speed region), C, Vt is a constant.
[0039]
In this way, by setting the target tension set value in accordance with the actual tension, the tension is set in accordance with the actual rolling phenomenon, and the tension target set value and the actual tension do not greatly differ. That is, a large rolling-down position change command is not issued from the rolling-down position control device 5, and the thickness variation can be suppressed.
[0040]
Here, the values of the above constants C and Vt may be determined appropriately by conducting experiments in advance. Also, the table differs depending on the plate thickness or the like, and a table may be provided for each outlet plate thickness. For example, it can be determined as shown in Table 1.
[0041]
[Table 1]

[0042]
【Example】
The cold-rolled steel sheet was rolled by the cold rolling equipment shown in FIG. A bright roll having a roughness Ra of 0.2 μm was used for the work roll 1 s of the final stand. As the metal plate 9, low carbon steel was used, and the thickness after rolling was 2.0 mm.
[0043]
Setting interstand tension, a target tension setting value T ₀ of the high speed region and 15 kgf / mm ^2, setting the interstand tension in the low speed region, and the following three.
[0044]
{Circle around (1)} Conventional example: A taper tension in a low speed region, which is a conventional method, was used. At that time, T _{1 in the} equation (1) was set to 18 kgf / mm ² and V ₀ was set to 250 mpm.
[0045]
{Circle over (2)} Present Invention Example 1: A tension control method in which a taper tension has a band width, which is a first embodiment of the present invention, is used. At that time, T ₁ and V ₀ in the equation (2) were the same as those in the conventional example of (1), α ₁ was 0.15, and α ₂ was 0.10.
[0046]
{Circle around (3)} Present Invention Example 2: A tension control method according to a second embodiment of the present invention, in which a target tension set value is given by an approximate curve in a low speed region, is used. At this time, the constants Ct and Vt in the equation (3) were C = 8.0 × 10 ⁻⁶ and Vt = 220 shown in Table 1.
[0047]
Rolling was actually performed under the above three rolling conditions, and the thickness variation at a rolling speed of 100 to 200 mpm, which is a low speed region, was compared. As a result, a thickness variation of about ± 25 μm occurred in the conventional example, but was about ± 15 μm in Example 1 of the present invention, and about ± 10 μ in Example 2 of the present invention. As described above, in the example of the present invention, the thickness variation in the low-speed region was significantly reduced.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a thick steel plate is rolled using a bright roll on the final stand of a tandem cold rolling mill, the plate is controlled by tension control even in a low speed region of the rolling speed. The thickness does not fluctuate, and the cold rolling of the thick bright material can be stably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a tandem type cold rolling mill provided for carrying out the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a rolling speed and a target value of inter-stand tension in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a rolling speed and a target value of inter-stand tension in a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a rolling speed and an actual value of tension between stands when rolling a thick bright material.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a conventional rolling speed and a target value of tension between stands.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 work roll 1 s final stand work roll 2 backup roll 3 tension meter 4 thickness gauge 5 rolling position control device 6 roll rotation speed control device 7 tension control device 8 plate thickness control device 9 metal plate (steel plate)

Claims

In a cold rolling method for a metal plate, in which tension control in a final stand of a tandem type cold rolling mill is performed by changing a rolling position of the final stand, a delivery side thickness of 1.6 mm or more using a bright roll as a work roll of the final stand. In rolling the metal sheet of, the target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is given in a straight line so as to be increased in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limit values are provided for the target value, and the tension is set. A cold rolling method for a metal plate, wherein when the actual value is within the range of the upper and lower limits, the rolling position of the stand for tension control is not changed.

2. The method according to claim 1, wherein the range of the upper and lower limit values provided for the target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is 0.06 to 0.3 as a ratio to the target tension value in the high speed region. 5. The method for cold rolling a metal plate according to item 1.

In a cold rolling method for a metal plate, in which tension control in a final stand of a tandem type cold rolling mill is performed by changing a rolling position of the final stand, a delivery side thickness of 1.6 mm or more using a bright roll as a work roll of the final stand. When rolling the metal plate, the actual value of the tension in the low-speed region of the rolling speed is determined in advance as an approximate curve, and the tension control is performed by using the approximate curve as the tension target value. Rolling method.

4. The method according to claim 3, wherein the approximate curve used as the tension target value is expressed by the following equation.
T = C (V−Vt) ² + T ₀ (V <Vt)
T = T ₀ (V ≧ Vt)
Here, T is the tension target value, V is the rolling speed, T ₀ is the tension target value in high velocity region of the rolling speed, C, Vt is a constant.