专利名称：冷轧材料制造设备及冷轧方法
技术领域：
本发明涉及一种冷轧材料制造设备及冷轧方法。
背景技术：
作为对年产量在120万ton至150万ton程度以上的冷轧材料进行大 量生产的设备，排列有三台以上的多台冷轧机的串列式冷轧机(tandem mill)设备、或在串列式冷轧机设备的入側配置接合装置及带材(strip) 储存装置，并且不停止轧制而连续地进行轧制的串列式连续冷轧机设备 (以下，称为TCM设备)正被实用化。此外，在该TCM设备中， 一种串 列式连续酸洗冷轧机设备(以下，称为PL-TCM设备)正被实用化，其在 接合装置和带材储存装置之间配置除去已热轧好的带材的鳞屑(scale)的 酸洗设备，并且连续进行从酸洗工序至轧制工序的一系列的工序。
另一方面，作为生产年产量为30万ton左右的少量并且多钢种的冷轧 材料的轧制设备， 一种可逆冷轧设备(以下，称为RCM设备)正被实用 化，其配置l台冷轧机，在该冷轧机的出入侧分别配置兼用作带材的巻取 和巻出的巻材取巻出装置，在该冷轧机的入侧和出侧的巻取巻出装置之 间，将带材进行可逆轧制，并轧制到所希望的板厚。
此外，为了使上述的由一台轧制机构成的RCM设备的年产量增加， 作为由两台轧制机制造年产量50万ton至60万ton程度的冷轧材料的设 备(以下，称为双站式可逆(two stand reverse)设备)，例如公知的是用 于对带状轧制材料进行冷轧的可逆式小型轧制装置(参照专利文献1)。
专利文献l:日本特许3322984号说明书
专利文献2:日本特开昭61-162203号公报
近年， 一种热轧设备正在增加，其通过在冷轧的上游侧的热轧中，引 入连续配置了薄板坯(slab)连续铸造设备和多台热轧机的热轧设备，进 行年产量为100万ton至200万ton程度的中规模生产。这样的对由热轧设备生产的热轧材料中的年产量60万ton至90万ton程度的热轧材料进 行冷轧的设备的需求正在增加。
此外，即使在制造多钢种的冷轧材料的工序中，年产量60万ton至 90万ton程度的中规模生产设备的需要也在增加。
在通过由年产量120万ton至150万ton程度以上的三台以上的轧制 机列组成的TCM及PL-TCM设备来生产该中规模生产设备的情况下，相 对于设备能力，生产量变得过少，同时相对于生产量，设备投资费用变得 过大。其结果，存在冷轧材料的单位生产量的投资回收额增加，且产品价 格变高的问题。
此外，在PL-TCM设备中，由于将酸洗工序和轧制工序连续化，所以 在酸洗装置入側的接合装置的接合作业中，由于使酸洗及轧制停止，所以 在酸洗装置的出入侧，分别需要大型的带材储存装置。进而，包括大型带 材储存装置在内的从巻出装置到巻取装置的带延伸长度很长，约为l 2km的程度。因此， 一旦在生产线内带材断裂，则存在在带的通过处理上 需要很多的时间的问题。
另 一方面，为了用RCM设备进行年60万ton至90万ton程度的生产， 需要的设备台数为两组至三组以上，并存在设备引入费用及设备维持费用 高涨的问题。进而，在轧制的第一轧道(firstpass)及第二轧道(secondpass) 中，由于将带材前端巻绕在配置于冷轧机的出入侧的巻取巻出装置的巻筒 (drum)上，所以需要协助通过作业用的操作员(operator),与全自动化 的TCM设备相比，需要很多的人员，存在人工开支高涨的问题。
此外，在RCM设备中，在轧制的第一轧道及第二轧道中为了避免带 材的弯曲，除了带材的前端在未轧制的状态下通过，即便是第三轧道以后 的轧道中，在轧道切换部不得不在未轧制状态下残留前轧道轧制部。因此， 带材前端及末端部的未轧制部偏离产品板厚范围，作为产品存在不能卖掉 的问题。这些偏离产品板厚的带材被称为非标准件(offgage)。
该非标准件由非标准件的量占总产量的比例来表现，并定义为非标准 率。各轧制设备的非标准率是，在TCM及PL-TCM设备中约为0.2%左右， 在RCM设备中约为2.5%左右，在双站式可逆设备中约为6.0%左右。
在可逆轧制方式的设备中，最大的问题点是非标准率非常高，约为2.5% 6.0%左右。尤其，在专利文献1所述的双站式可逆设备中，产生约6.0% 左右的非标准件，存在成品量显著降低，并且制造成本大幅度增加的问题， 是不适于中规模生产的设备。
另一方面，作为在由制造年产量30万ton左右的一台冷轧机构成的冷 轧设备中以降低非标准率为目的，接合巻材(coil)的前端和末端，使巻 材循环，在一方向上连续多次轧制的设备，有一种连续式单站冷轧设备(参 照专利文献2)。
由于该连续式单站冷轧设备为年30万ton左右的生产量，所以是不适 于年60万ton至90万ton程度的中规模生产的设备。虽然可预见使非标 准率降低的效果，但与RCM设备相比，由于要附加巻出装置、接合装置、 大型带材储存装置、旋转剪切机(rotary shear)、旋转(carrousel)式巻材 巻取装置或者两台巻取装置、用于从巻材巻取装置循环到巻出装置的巻材 循环装置等，所以存在设备引入费用变得庞大的问题。在年产量30万ton 左右的生产规模中，通过由降低非标准率带来的成品率的提高以及由连续 化带来的生产能力的提高而得到的利益的绝对值相对于投资额低，结果是 投资回收成本增加，并不现实。
此外，该连续式单站冷轧设备与TCM设备或PL-TCM设备同样需要 用于不使接合中的轧制停止的大型带材储存装置。包括大型带材储存装置 的巻出装置到巻取装置的带材延伸长度很长，约为l 3km左右。因此， 一旦带材在生产线内断裂时，存在着在带的通过处理上需要花费很多的时 间的问题。
进而，因为采用的是作为通过单站使巻材循环，进行多次接合及轧制 而得到希望的板厚的方法，所以接合的巻材首末端的板厚范围扩大为最大 6mm左右到最小O.lmm左右。在应用闪光(flash butt)焊接机(以下， 称为FBW)或激光(laser)焊接机(以下，称为LBW)的情况下，在FBW 中，板厚1.6mm以下的接合由于压弯等问题而变得困难，此外，即使在应 用LBW的情况下，也不能用一台接合装置接合板厚O.lmm至6mm这样 宽度广的板厚范围的对接，配合于板厚范围则需要多台昂贵的接合装置， 从而存在设备引入费用变得极大的问题。
此外，在PL-TCM设备的实际结果中，即使在使用FBW及LBW的
9情况下，在先行巻材末端和后行巻材前端存在板厚差的情况下，由于在该 接合部位产生台阶差，所以轧制时有冲击力作用，接合部断裂的概率飞跃
性地提高。因此，虽然采用将板厚差限制在lmm以内并将板厚比限制在1: 1.5以内，来进行轧制的方法，但即使那样，还不能解决带材接合部按照 1000次中有一次的频率在轧制时断裂的问题。
在对接部进行接合的方式，对巻材前端和末端的切断部要求非常高的 精度，在不进入该精度内的情况下，被轧材料的板断裂率明显上升是可靠 性下降的主要原因。此外， 一旦断裂时，由于在复原上需要花费很多的时 间，所以接合部的可靠性的提高成为一直以来的问题。
另一方面，使带材重合而进行接合的方式的压薄滚焊(mash seam) 机(以下，称为MSW)比较便宜，但难以接合4.5mm以上的板厚范围， 进而，当接合部的轧制量为母材板厚的50。/。以上的冷轧时，在熔核(nugget) 边缘部形成的扩散接合部因轧制而呈龟裂状开口，应力集中系数上升，由 此，接合部的断裂概率急剧变高，从而避免用在10%以上冷轧的设备中。
此外，在通过单站使巻材循环，并进行多次接合及轧制的方式中，接 合次数需要轧制次数的量，与TCM的情况的接合次数相比，增加到其4 至6倍的接合次数。进而，存在循环的巻材数变得很大，达到在产品巻材 数上乘以轧制次数之后的数量的问题。
进而，由于如前所述接合的板厚范围扩大为从0.1mm至6mm，所以 为了不使接合部断裂，并在通常的轧制速度下轧制接合点，不得不在接合 的板厚差及板厚比率的限制内运用巻材。此外，存在如下问题伴随着接 合次数的增加，预见接合部的断裂次数的增加，必须使接合次数的降低和 接合部的可靠性提高。
在专利文献2所述的连续式单站冷轧设备中，上述的问题点作为问题 而残留。

发明内容
因此，鉴于所述的各种问题而提出本发明，本发明的目的在于提供一 种冷轧材料制造设备及冷轧方法，在年产量60万ton至90万ton左右的 中规模生产设备中，成品率高且生产能力高，并且在投资费用上效果优异。解决上述问题的第一发明的冷轧方法，其特征在于，其具有 接合工序，利用在巻出酸洗后的热轧巻材的巻出装置的出侧配置的接
合装置，对先行巻材的末端和从所述巻出装置巻出的后行巻材的前端进行
接合；
轧制工序，在巻材的前端及末端被接合了的状态下，由一台或者多台
轧制机在一方向上连续轧制；
切断工序，通过在轧制机和巻取装置之间配置的切断装置，将轧制后
的带材切断为所希望的长度；
巻取工序，通过巻取装置巻取被轧制后的巻材；以及
运送工序，从所述巻取装置拔出该巻材，并运送到所述巻出装置；
在所述接合工序，使先行巻材的末端和后行巻材的前端的接合中的轧
制速度低于正常轧制速度，多次反复进行上述工序，直到所述巻材达到所
希望的产品板厚。
解决上述问题的第二发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明的冷 轧方法中，所述先行巻材的末端和所述后行巻材的前端的接合中的轧制速 度为超过0mpm且在50mpm以下。
解决上述问题的第三发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明或者 第二发明的冷轧方法中，在接合的先行巻材末端和后行巻材前端的板厚比 率超过l: 1.5的情况下，或者在所述巻材的板厚差超过lmm的情况下， 通过动态变规控制使接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制部的 压下量，并且使接合部及该接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在 50mpm以下。
解决上述问题的第四发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第 三发明的任意一个冷轧方法中，在接合部的压下量超过规定值的情况下， 通过动态变规控制，使所述接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制 部的压下量。
解决上述问题的第五发明的冷轧方法，其特征在于，在第四发明的冷 轧方法中，所述接合部及所述接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在 50mpm以下。
解决上述问题的第六发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第五发明的任意一个冷轧方法中，在从所述巻出装置拔出先行巻材的末端 后，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，将后行巻材插入所述巻 出装置，以比所述轧制速度高的速度巻出，在所述接合装置使其追上所述 先行巻材，直到所述巻材的接合结束，维持所述轧制速度，并且排出在配 置于所述巻出装置和所述轧制机之间的带材储存装置中预先储存的带材。
解决上述问题的第七发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第 六发明的任意一个冷轧方法中，利用所述切断装置切断带材，令轧制速度 为所希望的速度以下，另一方面，从所述巻取装置拔出巻材，利用在所述 切断装置和所述巻取装置之间配置的导向装置将后行巻材的前端引导到 该巻取装置。
解决上述问题的第八发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第 七发明的任意一个冷轧方法中，测量所述轧制机的入侧轧制速度、入侧板 厚及出侧轧制速度，基于这些测量值，计算所述轧制机的作业辊正下方的 板厚，通过所述轧制机具有的液压压下装置，进行板厚控制以达到所希望 的板厚。
解决上述问题的第九发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第 八发明的任意一个冷轧方法中，基于由所述轧制机的轧制负荷的变动引起 的轧辊挠度计算结果，通过滚弯控制或者冷却介质控制或者它们二者的控 制来控制带材形状。
解决上述问题的第十发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至第 九发明的任意一个冷轧方法中，将由配置在所述轧制机的出入侧的张力产 生装置产生的张力吸收到板厚控制中，进行张力控制以达到所希望的板 厚。
解决上述问题的第十一发明的冷轧方法，其特征在于，在第一发明至 第十发明的任意一个冷轧方法中，在第一次的道次中，接合多个巻材，制 成拼巻了的巻材，从第二次的道次到最终前的道次中，在不分割为所希望 的巻材长度的情况下对拼巻巻材进行轧制，在最终道次中，通过配置在所 述轧制机的出侧的切断装置分割为所希望的巻材长度。
解决上述问题的第十二发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，其具
有巻出装置，其巻出酸洗后的热轧巻材；
接合机构，其配置在所述巻出装置的出侧，对先行巻材的末端和从所
述巻出装置巻出的后行巻材的前端进行接合；
一台或者多台轧制机，在巻材的前端及末端被接合了的状态下，在一 方向上连续轧制；
带材储存装置，其配置在所述接合机构和所述轧制机之间，为了在通 过所述接合机构进行的先行巻材和后行巻材的接合中通过轧制机迸行连 续轧制而储存带材；
带材切断装置，其配置在所述轧制机的出侧，将带材切断为所希望的 长度；
巻取装置，其巻取被轧制后的巻材；
运送机构，其从所述巻取装置拔出巻材，并运送到所述巻出装置，以 进行多次轧制直到巻材的板厚达到所希望的产品板厚；以及
轧制速度控制装置，其进行控制，使所述先行巻材的末端和所述后行 巻材的前端的接合中的轧制速度低于正常轧制速度。
解决上述问题的第十三发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明的冷轧材料制造设备中，所述轧制速度控制装置是能够控制为超 过0mpm且在50mpm以下的轧制速度的控制装置。
解决上述问题的第十四发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明或者第十三发明的冷轧材料制造设备中，所述带材储存装置储存 100m长度以下的带材。
解决上述问题的第十五发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十四发明的任意一个冷轧材料制造设备中，在所述轧制机的 出入侧分别配置张力产生装置。
解决上述问题的第十六发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十五发明的任意一个冷轧材料制造设备中，所述轧制机为六 辊轧制机。
解决上述问题的第十七发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十六发明的任意一个冷轧材料制造设备中，所述巻出装置和 所述巻取装置邻接配置。
13解决上述问题的第十八发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十七发明的任意一个冷轧材料制造设备中，构成两台所述巻 出装置。
解决上述问题的第十九发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十七发明的任意一个冷轧材料制造设备中，设所述巻出装置 为一台，所述轧制速度控制装置为如下控制装置，其排出在所述带材储存 装置预先储存的带材，同时从所述巻出装置拔出先行巻材的末端时开始， 直到插入所述巻出装置的后行巻材在比所述轧制速度高的速度下被巻出 并在所述接合装置完成所述先行巻材和所述后行巻材的接合为止，所述轧
制速度控制装置将轧制速度控制为超过0mpm且在50mpm以下。
解决上述问题的第二十发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第 十二发明至第十九发明的任意一个冷轧材料制造设备中，设所述巻取装置
为一台，所述冷轧材料制造设备具有巻材拔出装置，其配置在所述巻取 装置附近，从该巻取装置拔出巻材；以及带材导向装置，其配置在所述带 材切断装置和所述巻取装置之间，向该巻取装置引导后行巻材的前端，
所述轧制速度控制装置为如下控制装置，从由所述带材切断装置切断 带材时开始，直到通过所述带材导向装置将后行巻材的前端导向所述巻取 装置为止，所述轧制速度控制装置将所述轧制速度控制为超过Ompm且在 50mpm以下。
解决上述问题的第二十一发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在 第十二发明至第十九发明的任意一个冷轧材料制造设备中，所述巻取装置 为卡伦塞巻取机或者两台张力巻取机。
解决上述问题的第二十二发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在 第十二发明至第二十一发明的任意一个冷轧材料制造设备中，在带材的板 厚为4.5mm以下的情况下，设所述接合装置为压薄滚焊机。
解决上述问题的第二十三发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在 第十二发明至第二十一发明的任意一个冷轧材料制造设备中，在冷轧材料 为铝合金、铜合金、镁合金等非铁金属的情况下，设所述接合装置为摩擦 搅拌接合机。
解决上述问题的第二十四发明的冷轧材料制造设备，其特征在于，在第十二发明至第二十三发明的任意一个冷轧材料制造设备中，设所述轧制机 为两台。
发明效果
根据本发明，可提供一种冷轧材料制造设备及冷轧方法，其在年产量
60万ton至90万ton左右的中规模生产设备中，效率高、成品率高，并且 在投资费用上效果优异。

图1是本发明的具体实施方式
的冷轧材料制造设备的概略主视图； 图2是本发明的具体实施方式
的冷轧材料制造设备的概略俯视图； 图3a是表示本发明的具体实施方式
的冷轧材料制造设备的经过时间
和轧制速度之间关系的时间图3b是表示具有四台轧制机的TCM设备的经过时间和轧制速度之间
关系的时间图3c是表示一台轧制机的RCM设备的经过时间和轧制速度之间关系 的时间图3d是表示双站式可逆设备的经过时间和轧制速度之间关系的时间
图4是表示各冷轧材料制造设备的非标准率的图表；
图5是比较轧制速度在正常时的情况下的六辊轧制机和四辊轧制机的
形状控制范围的图表；
图6是比较轧制速度在低速时的情况下的六辊轧制机和四辊轧制机的
形状控制范围的图表；
图7是比较四辊轧制机的轧制速度在正常时和低速时的轧制负荷和形
状控制范围的图表；
图8是比较六辊轧制机的轧制速度在正常时和低速时的轧制负荷和形
状控制范围的图表；
图9是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图10是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图11是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图；图12是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图13是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图14是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图15是本发明的其他的实施方式的冷轧材料制造设备的概略图； 图中
10a、 10b—轧制机;21a、 21b—巻材巻出装置;22a、 22b、 25a、 25b、 203a、 203b—巻材;23 —接合装置;24、 201a、 201b—巻材巻取装置;26a、 26b—入侧巻材移动车(entry-side coil car) ; 27、 202a、 202b—出侧巻材 移动车(exit-side coil car) ; 28 —带材切断装置；30 —巻材运送装置；40 一轧制速度控制装置；50 —带材储存装置；60、 70—张力产生装置；91a、 91b —液压压下装置；92 —导向装置；100、 110、 120、 200、 210、 300、 400、 410 —冷轧材料制造设备；401—蛇行控制装置；402、 403、 404 —张 力产生装置；405 —导向轧辊；S —带材。
具体实施例方式
关于本发明的实施方式的冷轧材料制造设备及冷轧方法的作用，以下 进行说明。
使先行巻材的末端和后行巻材的前端在接合中的轧制速度比正常轧 制速度更低，将配置在接合装置和轧制机之间的带材储存装置的带材储存 长度縮短，将该装置小型化。
在低速轧制条件下，由设置在轧制机出侧的板厚计测量板厚，基于板 厚指令值和实绩板厚值的偏差而进行修正的板厚控制方式中，由于在轧制 机工作轧辊正下方，轧制后至该板厚检测的时间延迟，板厚控制精度下降。 因此，在低速轧制条件下，测量入侧轧制速度、入侧板厚及出侧轧制速度， 基于这些测量值，计算所述轧制机的工作轧辊正下方的板厚，通过利用所 述轧制机具有的液压压下装置以达到所希望的板厚的方式控制板厚，从而 在无时间延迟的情况下进行板厚控制，确保板厚控制精度。
同样地，在低速轧制条件下，通过设置在轧制机出侧的形状计来测量 带材的形状，基于形状指令值和实绩形状值的偏差而进行修正的形状控制 方式中，由于时间延迟，导致形状控制精度下降。因此，通过检测出所述
16轧制机的轧制负荷的变动，基于伴随于该变动的轧辊挠度计算结果，在无
时间延迟的情况下，在滚弯(roll bender)或者冷却介质(coolant)控制或 者它们二者的控制下，来控制带材形状，从而确保形状控制精度。此外， 通过令所述轧制机为六辊轧制机，将伴随于轧制负荷变动的工作轧辊及加 强轧辊的弯曲变形变化量与常规的四辊轧制机等进行比较，明显抑制，使 速度变更时的带材形状变动最小化。
在低速轧制条件下，工作轧辊和带材之间的摩擦系数上升，其结果， 存在轧制负荷上升的情况。因此，将由配置在轧制机出入侧的张力产生装 置产生的张力吸收到板厚控制中，进行张力控制以达到所希望的板厚，从 而抑制轧制负荷上升。
在PL-TCM设备的实际结果(实绩)中，即使在使用FBW及LBW 的情况下，在先行巻材末端和后行巻材前端上存在板厚差的情况下，由于 在该接合部位产生台阶差，所以轧制时有冲击力作用，存在接合部断裂的 概率飞跃性地上升的问题，虽然采用将板厚差限制在1mm以内及将板厚 比限制在1: 1.5以内来进行轧制的方法，但不能解决带材接合部按照1000 次中有一次的频率在轧制时断裂的问题，相对于此，即使是在所述板厚控 制内的接合条件下的技术，关于断裂概率高的接合条件及轧制条件的技 术，通过行走间(走間)板厚变更，使所述接合部及该接合部附近的压下 量比正常轧制部的压下量更少，从而进一步降低接合部的断裂概率。此外， 通过使接合部及该接合部附近的轧制速度超过0mpm且在50mpm以下， 从而将非标准的动态变规控制范围最小化。
进而，在接合的先行巻材末端和后行巻材前端的板厚比率超过l: 1.5 的情况下，或者在该板厚差超过1mm那样的现有技术中不能进行轧制的 接合部，通过动态变规控制，使接合部及该接合部附近的压下量比正常轧 制部的压下量少，并且使接合部及该接合部附近的轧制速度超过0mpm且 在50mpm以下，由此，缓和接合部轧制时的冲击力，维持所希望的接合 强度，并且缓和接合板厚的限制，大幅度地缓和轧制的实施顺序等的巻材 运用的限制。
LBW及FBW等的对接接合方式，对巻材前端和末端的切断部要求非 常高的精度，在不进入该精度内的情况下，被轧制材料的接合部断裂率明显上升而导致可靠性降低。
另一方面，由于MSW为重合带材而进行接合的方式，所以与对接接
合方式的接合装置不同，在2mm以下的薄物接合上优越。但是，当接合 部的轧制量为母材板厚的50%以上的冷轧时，在熔核边缘部形成的扩散接 合部因轧制而呈龟裂状开口，应力集中系数上升，由此，存在接合部的断 裂概率急剧变高的问题，但通过采用所述接合部轧制方法，可以应用于冷 轧设备。
在第一轧道中，接合多个巻材，生成拼巻的巻材，在第二轧道至最终 前的轧道中，不用分割为希望的巻材长度就对拼巻巻材进行轧制，在最后 的轧道中，通过用配置在所述轧制机的出侧的切断装置分割为所希望的巻 材长度，从而削减接合次数、切断次数及循环的巻材数。
通过邻接配置所述巻出装置和所述巻取装置，将巻材运送装置小型 化，縮短用于巻材运送的生产节拍时间(tacttime)。
在所希望的年产量比较少的情况下，在先行巻材的末端从巻出装置退 出后或在退出同时，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，将后行 巻材插入该巻出装置，按照比所述轧制速度高的速度巻出，在所述接合装 置使其追上所述先行巻材，直到这些巻材的接合结束为止，维持所述轧制 速度，同时排出预先在配置于所述巻出装置和所述轧制机之间的带材储存 装置中储存的带材，从而构成一台巻出装置。
在所希望的年产量比较少的情况下，在通过所述切断装置切断带材之 后或者切断的同时，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，从巻取 装置拔出巻材，利用配置在所述切断装置和该巻取装置之间的导向装置， 将后行巻材的前端导向到该巻取装置，从而构成一台巻取装置。
在使设备生产能力进一步提高的情况下，令所述巻出装置为两台，或 者令所述巻取装置为卡伦塞巻取机(carrousel red)或者两台张力巻取机 (tensionreel),从而縮短巻取巻出所需要的时间。
在轧制铝合金、铜合金、镁合金等非铁金属的情况下，通过将所述接 合装置设为摩擦搅拌接合机，从而廉价地使接合部的可靠性提高。
在需要年60万ton至90万ton左右的生产量的情况下，通过将所述 轧制机设为两台，从而降低巻材循环次数，并且在低速轧制时通过轧制机主电机输出来提高轧制机间的带材张力，降低伴随于工作轧辊和带材之间 的摩擦系数上升的轧制负荷上升量。同样，关于正常轧制时，也通过提高 轧制机间带材张力，从而降低轧制次数。
其次，关于本发明的实施方式的冷轧材料制造设备，参照附图进行说 明。本实施方式的冷轧材料，以冷轧钢板为例进行说明。
图l是本发明的具体实施方式
的冷轧材料制造设备的概略主视图，图
2是其概略俯视图。图3a、图3b、图3c、图3d是表示各冷轧材料制造设 备的经过时间和轧制速度之间关系的时间图，图4是表示各冷轧材料制造 设备的非标准率的图表。图5至图8是表示四辊轧制机和六辊轧制机的正 常轧制速度时及低速轧制速度时的形状控制范围的图表。
在假想年产量60万ton至90万ton左右的情况下，在冷轧材料制造 设备100上，排列多台轧制机。在本实施方式中，排列两台轧制机10a、 10b。
如图1所示，具有两台巻材巻出装置21a、 21b，它们巻出酸洗后的 热轧巻材22a、 22b;接合装置(接合机构)23，其配置在所述巻材巻出装 置21a、 21b的出侧，对先行巻材25b的末端和从巻出装置21a或者21b 巻出的后行巻材22a或者22b的前端进行接合；第一轧制机10a和第二轧 制机10b共两台轧制机，它们作为轧制机在一方向上连续冷轧巻材的前端 及末端已被接合了的状态的带材S;带材储存装置50，其配置在接合装置 23和第一轧制机10a之间，为了在通过接合装置23进行的先行巻材25b 和后行巻材22a或者22b的接合中通过轧制机10a、 10b进行连续轧制， 而储存有带材S;带材切断装置28，其配置在第二轧制机10b的出侧，将 被轧制的带材切断为所希望的长度；卡伦塞巻取机24，其为巻取带材的巻 材巻取装置；巻材运送装置(运送机构)30，从巻材巻取装置24拔出巻 材25a，并为了多次进行轧制直到其板厚达到所希望的产品板厚为止而将 其运送到巻材巻出装置21a、 21b;以及轧制速度控制装置40，其将先行 巻材25b的末端和后行巻材22a或者22b的前端的在接合中的轧制速度控 制为低于正常轧制速度的速度。
上述的酸洗后的热轧巻材22a、 22b通过入侧巻材移动车26a、 26b被 分别插入巻材巻出装置21a、 21b。此外，被轧制的巻材25a、 25b由出侧巻材移动车27拔出。
轧制速度控制装置40为一种可以将轧制速度控制在超过0mpm且 50mpm以下，更优选控制在超过Ompm且25 mpm以下，更优选控制在超 过Ompm且10 mpm以下，更优选控制在超过Ompm且5 mpm以下，进而 更优选控制在超过Ompm且2 mpm以下的控制装置。
由此，可以将储存在带材储存装置50中的带材长度縮短，縮短设备 的整体长度，从而可以降低设备建设费用。进而，可以缓和接合点轧制时 的冲击力，维持所希望的接合强度，并且可以缓和接合板厚的限制，大幅 度地缓和轧制的实施顺序等巻材运用的限制。此外，可以縮短动态变规控 制时的非标准长度。
但是， 一般地，在低速轧制时，为了得到与正常轧制速度区域相同的 产品板厚，工作轧辊和带材之间的摩擦系数上升，根据带材的钢种及变形 阻力，存在轧制负荷上升的情况。在该上升量被收在轧制机的额定负荷内 的情况下，需要用使额定负荷增加的大型轧制机，存在设备引入费用增加 的问题。
因此，由普通钢来进行关于在50mpm以下的低速区域中的轧制负荷 上升的确认及降低方法的研究。关于通过试验机进行的轧制试验中轧道次 数和轧制速度及轧制负荷的相互关系，将母材最大轧制10道次。其结果， 在轧制的变形阻力值变高的后半轧道中的低速区域，确认了轧制负荷上 升。
在轧制的后半轧道中轧制负荷上升的现象，在变形阻力上升的区域， 走形速度依存性变少，考虑其原因之一是轧制速度下降引起的摩擦系数的 变动直接表现为轧制负荷的变动。因此，为了抑制轧制负荷的上升量，在 使轧制机的出入侧张力增加后，按照计划，确认了可以降低轧制负荷。同 时，也可以使第一轧制机10a和第二轧制机10b之间的带材张力增加，降 低轧制负荷上升量。
因此，在轧制机的出入侧设置张力产生装置60、 70，在变形阻力上升 的后半轧道的低速区域中，通过施加前方、后方张力来降低轧制负荷的上 升。对带材S产生张力的张力产生装置60、 70被分别配置在第一轧制机 10a的前段和第二轧制机10b的后段。作为张力产生装置60、 70，例如，列举夹送辊(Pinch roll)或张紧辊(bridle roll),此外，分别具有驱动装 置及控制装置。
进而，第一轧制机10a的入侧的张力产生装置60，通过输出所希望的 张力，为了防止在接合中因第一轧制机10a的后方张力变为0而引起的板 厚及形状的不稳定化，也发挥效果。此外，第二轧制机10b的出侧的张力 产生装置70，通过输出所希望的张力，在前材(先行)巻材和次材(后行) 巻材的切断时，为了防止因第二轧制机10b的前方张力变为0而引起的板 厚及形状的不稳定化也发挥效果。
此外，张力产生装置70对第二轧制机10b的轧制施加所需要的前方 张力，巻材巻取装置24的产生的张力，通过仅抑制为巻材巻取所需要的 张力，可以将巻材巻紧力最小化，从而可以防止由巻材层间的滑移(slip) 引起的受损及巻材内径部的压弯。
在接合中的轧制中，利用轧制速度控制装置40，将先行巻材22a(25b) 的带材末端和后行巻材22b的带材前端的在接合中的轧制速度控制为 50mpm以下，优选20mpm以下，更优选lOmpm以下，进而优选5mpm 以下，进一步优选2mpm以下的低速，縮短存储在带材储存装置50的带 材长度，并且通过由张力产生装置60、 70进行的张力控制，抑制轧制负 荷上升量。
在接合装置23和第一轧制机10a之间配置的带材储存装置50，在上 述的低速区域，分别储存100m长度以下、适宜储存50m以下，更适宜储 存20m以下，迸而适宜储存10m以下，进一步适宜储存5m以下的带材S。 由此，在用接合装置23接合带材S的期间，通过排出由带材储存装置50 预先储存的上述长度的带材S，从而可以连续轧制带材S。此外，通过构 成縮短了的带材储存装置50，可以縮短设备整体的长度，从而可以降低设 备建设费用。
一般地说，在低速轧制条件下，在利用设置在轧制机出侧的板厚计测 量板厚，并基于板厚指令值和实绩板厚值的偏差来进行修正的板厚控制方 式中，由于在轧制机工作轧辊正下方轧制后，至该板厚检测出为止的时间 延迟，导致板厚控制精度下降。因此，在低速轧制条件下，将第一轧制机 10a的前方的张力及第二轧制机10b的后方的张力吸收到板厚控制中，测量入侧轧制速度、入侧板厚及出侧轧制速度，基于这些测量值，计算所述
轧制机的工作轧辊正下方的板厚，通过利用轧制机10a、 10b具有的液压 压下装置91a、 91b进行板厚控制以达到所希望的板厚，从而可以达到与
通常轧制速度区域相同的板厚精度即板厚比约1%以下的精度水平。
此外，也可以测量入侧板厚，通过前馈(feedforward)控制来进行板 厚控制。
在此，作为第一轧制机10a及第二轧制机10b，列举四辊轧制机、六 辊轧制机(六辊轧制机)、成对交叉(pair cross)轧制机、十八辊Z-high 轧制机、二十辊森吉米尔式(sendzimir)轧制机、多辊式轧制机(cluster)、 十二辊罗恩式多辊轧机等，适宜地举出六辊轧制机。通过在这些第一轧制 机10a及第二轧制机10b上应用六辊轧制机，可以减少伴随于低速轧制时 的摩擦系数上升的轧制负荷的变动引起的辊弯曲变形变动量，从而可以稳 定控制带材形状。其结果，可以减少板裂或挤小等，从而可以稳定轧制。 此外，通过构成两台第一轧制机10a及第二轧制机10b，适于年产量60万 ton至90万ton程度的中规模生产。
其次，基于图5至图8，说明应用六辊轧制机时的效果，尤其说明应 用带中间轧辊轴向移动(roll shift)功能的六辊轧制机即HC轧制机及UC 轧制机的情况下的效果。
如上述那样，在轧制机上应用六辊轧制机的最大的效果为，可以通过 滚弯控制动态地修正由低速轧制时的轧制负荷的变动引起的轧辊弯曲变 形变动量的能力变高，从而可以稳定控制带材形状。此外，六辊轧制机与 四辊轧制机相比，具有由负荷变动引起的工作轧辊弯曲变形变动量也少的 特征。
关于带材的形状控制，为了清楚六辊轧制机的应用效果，与四辊轧制 机相比，进行形状模拟(simulation)。通过两道次将板宽度1200mm的被 轧材料从2.0mm的母材冷轧至0.4mm的产品板厚，轧制速度为正常时 450mpm至1200mpm的范围，低速时是2mpm以下的范围，并使用各轧 制机的滚弯控制的最小输出值及最大输出值。成为形状控制能力范围的宽 度越广，修正形状的紊乱的能力越高，形状控制能力越优异的轧制机。在 图5至图8中表示模拟的结果。图5是比较轧制速度在正常时的情况下的六辊轧制机和四辊轧制机的 形状控制范围的图表。图6是比较轧制速度在低速时的情况下的六辊轧制 机和四辊轧制机的形状控制范围的图表。图7是比较四辊轧制机的轧制速 度在正常时和低速时的轧制负荷和形状控制范围的图表。图8是比较六辊 轧制机的轧制速度在正常时和低速时的轧制负荷与形状控制范围的图表。
在这些图中，横轴表示轧制轧道次数及轧制机，纵轴表示形状(I-unit)。 此外，在图7及图8中，右侧的纵轴表示轧制负荷。
如图5所示，在轧制速度是正常时的情况下，明确了六辊轧制机的形 状控制范围与四辊轧制机相比明显广这一事实。
此外，如图6所示，在轧制速度为低速时的轧制负荷上升的条件下， 虽然与正常时的形状控制范围相比，其范围变窄，但明确了六辊轧制机的 形状控制范围与四辊轧制机相比明显广这一事实。
如图7所示，在四辊轧制机中，当进行轧制速度在正常时和低速时的 比较时，在低速时，由于轧制负荷的上升，形状控制范围明显变窄，形状 修正变得不充分，无法抑制带材的縮小等事故的产生的可能性高。
另一方面，如图8所示，在六辊轧制机中，当进行轧制速度在正常时 和低速时的比较时，与四辊轧制机相同，在低速时，与正常时相比，形状 控制范围变窄，但具有所需要的充分的形状控制能力，相对于轧制负荷变 动，具有充分的形状控制能力，这在本模拟中被证明。
因此，明确了作为适宜本发明的轧制机为六辊轧制机。
在利用试验装置的验证试验中，基于轧制负荷变动引起的轧辊挠度计 算结果，在应用采用了滚弯控制及轧辊冷却介质控制的形状控制的情况 下，在由形状计确认通常轧制时的与目标形状和偏差量后，相对于在修正 的方式中不能避免时间延迟的产生和形状的紊乱这一情况，可以在无时间 延迟的情况下进行形状修正，可以确认得到10I-imit以下的良好的形状。
通过设置两台巻材巻出装置21a、 21b，在由接合装置23接合带材S 时，消除了直到后行巻材22a或者22b的前端到达为止的等待时间，可以 防止年产量的降低。
但是，在可得到所希望的生产量的情况下，如后述的图9、图ll、图 15所示，也可以设置一台巻材巻出装置。
23此外，作为接合装置23，列举FBW、 LBW、 MAG焊接机、摩擦搅 拌接合机、MSW等各种接合装置，适宜地举出MSW。
在该冷轧材料制造设备100中，由于如上述那样将巻材从巻材巻取装 置24运送向巻材巻出装置21a、 21b，并连续多次冷轧直到达到所希望的 产品板厚，所以由接合装置23进行接合的带材S的板厚范围为O.lmm以 上且6.0mm以下，与现有技术相比，接合板厚范围变广。进而，最小接合 板厚为l.Omm以下，与现有的PL-TCM及TCM相比，在薄板的区域进行 接合。
在使用FBW的情况下，由于压弯等问题，板厚1.6mm以下的接合困 难，而在使用LBW的情况下，不能用一台接合装置接合板厚0.1mm至6mm 的宽度广的板厚范围的对接，配合于板厚范围而需要多台昂贵的接合装 置，从而设备引入费用变得极大。进而，对进行对接接合的巻材的前端和 末端的切断部要求非常高的精度，在不在该精度内的情况下，被轧制材料 的板断裂率明显上升。
此外，在PL-TCM设备的实绩中，即使在使用FBW及LBW的情况 下，在先行巻材末端和后行巻材前端也存在板厚差的情况下，由于在该接 合部位产生台阶差，所以轧制时有冲击力作用，存在接合部断裂的概率飞 跃性地上升的问题，虽然采用将板厚差限制在lmm以内及将板厚比限制 在l: 1.5以内，来进行轧制的方法，但不能解决带材接合部按照1000次 中有一次的频率在轧制时断裂的问题，相对于此，即使是处于所述板厚限 制内的接合条件下的情况，进而，在降低断裂概率的情况下，通过动态变 规控制，使所述接合部及该接合部附近的压下量比正常轧制部的压下量 少，由此进一步降低接合部的断裂概率。
此外，利用轧制速度控制装置40令接合部及该接合部附近的轧制速 度为超过Ompm且在50mpm以下，优选超过Ompm且在10mpm以下，更 优选超过Ompm且在5mpm以下，进而优选超过Ompm且在2mpm以下， 应用在上述的低速区域的板厚控制及形状控制，由此可以使动态变规控制 (on-the-fly gage changing)的开始及结束的时刻(timing)接近于接合点 的跟前，从而使成为非标准的动态变规控制范围最小化。
进而，在接合的先行巻材末端和后行巻材前端的板厚比率超过l: 1.5的情况下，或者该板厚差超过lmm那样的现有技术中不能进行轧制的接
合部，通过动态变规控制，使接合部及该接合部附近的压下量比正常轧制
部的压下量少，并且通过轧制速度控制装置40，使接合部及该接合部附近 的轧制速度超过0mpm且在50mpm以下，优选超过Ompm且在10mpm以 下，更优选超过0mpm且在5mpm以下，进而优选超过Ompm且在2mpm 以下，由此缓和接合部轧制时的冲击力，维持所希望的接合强度，并且缓 和接合板厚的制约，从而大幅度地缓和轧制的实施顺序等的巻材运用的制 约。
另一方面，MSW具有如下缺点在焊接线上的两端残留接合强度低 于母材的扩散接合部，当轧制的总压下率超过母材板厚的50%时，以该扩 散接合部为起点容易断裂。因此，尤其在含有PL-TCM设备的TCM设备 中，由于在轧制的总压下率超过母材的50%的轧制机的在后段的断裂概率 非常高，所以几乎不适用在冷轧上。
因此，在应用MSW时或者在缺乏耐轧性能的接合部的轧制时，在 MSW的情况下，接合部的轧制的总压下率为母材板厚的50%，在其他的 接合方式的情况下，在超过与其耐轧强度相当的压下率的区域中，通过动 态变规控制，使所述接合部及该接合部附近的压下量比正常轧制部的压下 量更少，从而进一步降低接合部的断裂概率。
此外，通过轧制速度控制装置40，令接合部及该接合部附近的轧制速 度为超过Ompm且在50mpm以下，优选超过Ompm且在10mpm以下，更 优选超过Ompm且在5mpm以下，进而优选超过Ompm且在2mpm以下， 通过应用在上述的低速区域的板厚控制及形状控制，可以使动态变规控制 的开始及结束的时刻接近于接合点的跟前，从而使成为非标准的动态变规 控制范围最小化。
MSW可以进行4.5mm以下的接合。因此，在焊接4.5mm以上的板厚 的情况下，使用MAG焊接机即可。通过使用这些接合装置，采用上述接 合方法，可以将O.lmm以上6.0mm以下为止的板厚进行在耐轧性能上优 异的接合，可接合的钢种上的限制少，设备引入费用及设备维持维护费用 比其他的接合装置便宜，因此，MSW及MAG焊接机是最适宜用在上述 的冷轧材料制造设备100中的接合装置。在被轧制材料为铝合金、铜合金、镁合金等非铁金属的情况下，廉价 且接合部的强度可靠性高的摩擦搅拌接合机可进行最适当的接合。
在第二轧制机10b的出侧的张力产生装置70和巻材巻取装置24之间，
配置切断带材S的带材切断装置28。作为带材切断装置28，例如，列举 剪板机(guillotine shear)、滚筒剪机(drumshear)、飞剪机(flying shear)、 回转剪切机(rotary shear)等。通过该带材切断装置28，切断带材S，可 以制成所希望的大小的巻材。
此外，作为巻材巻取装置24，使用卡伦塞巻取机，由此，不会使轧制 速度为150mpm以下的低速，可以在24a及24b上连续进行巻材的巻取， 从而可以防止年产量的降低。
但是，在可得到所希望的生产量的情况下，如后述的图9、图ll、图 14、图15所述，也可以设巻材巻取装置为一台张力巻取机(tension steel)。
作为巻材运送装置30，举出在可积载巻材25a、 25b的货盘(pallet) 等上积载的台车或悬吊工具等。
以下说明这样的构成的冷轧材料制造设备100的冷轧方法。
以下说明的本轧制方法，假定在年产量60万ton至90万ton左右的 中规模生产设备中，通过两台轧制机10a、 10b根据图1的构成，进行两 道次的轧制直到得到所希望的产品板厚。
首先，将积载在入侧巻材移动车26a或者26b上的后行巻材22a或22b 运送插入到巻材巻出装置21a或者21b，开始从巻材巻出装置21a或21b 巻出带材S。
在此，令先行巻材为22a，令后行巻材为22b进行说明。先行巻材22a 在到达巻材巻取装置24a的阶段成为25b。为了在由接合装置23使先行巻 材22a (25b)的带材末端停止的时间(表示接合准备时间、接合时间及接 合后处理时间。以下，将全部一起记为接合时间。)内不使轧制停止，在 先行巻材22a(25b)的带材末端到达接合装置23之前，由带材储存装置 50储存先行巻材22a (25b)的带材S的末端附近的数m左右的部分。
储存的带材长度，可以由接合时间和第一轧制机10a的入侧轧制速度 决定。例如，关于接合时间的详细情况，由于巻材巻出装置21a、 21b为 两台，所以由一个巻材巻出装置巻出巻材，可由另一个巻材巻出装置在不
26妨碍一个巻材巻出装置的处理的情况下进行巻出巻材的准备，接合准备时
间约为0.5分，先行巻材22a (25b)的末端和后行巻材22b的前端的接合 时间约为1.0分，接合后的后处理时间约为0.5分，合计接合时间约为2.0 分。此外，例如，如果令接合中的第一轧制机10a的入侧轧制速度为l.Ompm (m/分)，则储存的带材长度为2.0m。并且，接合中，从带材储存装置50 排出储存的带材S。
此外，在第一次的轧道中，降低第二次的轧道以后的先行巻材22a (25b)的带材末端和后行巻材22b的带材前端的接合次数及切断次数， 将降低了次数的相应的接合时间及切断时间作为轧制时间，为了提高年产 量，进行将数个巻材作为一个巻材的巻材拼巻(coil build-up)。
优选的是，希望对巻材巻取巻出装置不会超过现有规格很多的三个巻 材进行拼巻。例如，通过三个巻材接合而产生拼巻巻材，可以使接合次数 及切断次数各减少两次，可以相应縮短降低次数的量的接合时间及切断时 间，进而，可以削减循环的巻材数，从而可以高效率地进行作业。
接合结束后的第一次的轧道的数个巻材量进行拼巻后的巻材，只要接 合部强度上有富余，接合部也进行与正常部的轧制同样的轧制，在接合部 强度上没有富余的情况下，或者在契合的接合部的板厚比率超过1: 1.5 的情况下，或者在这些巻材的板厚差超过lmm的情况下，由所述FGC进 行接合部的轧制，在维持接合强度后，当结束轧制之后，用带材切断装置 28将其与下一巻材切断，并用巻材巻取装置24巻取。通过如上述那样将 巻材巻取装置24设为卡伦塞巻取机，由此，只需要使切断时的出侧轧制 速度降低至15 0mpm左右，而且由于接合次数被削减，所以生产量提高。
由巻材巻取装置24巻取的第一轧道的拼巻巻材(build up coil)，由出 侧巻材移动车27从巻材巻取装置24拔出，由巻材运送装置30运送到入 侧巻材移动车26a或者26b。在该运送作业中，在巻材巻取装置24开始下 一巻材的巻取。被运送的拼巻巻材由入侧巻材移动车26a或者26b再次插 入巻材巻出装置21a或者21b，开始第二次的轧道的巻材巻出。从巻材巻 出装置21a或者21b巻出的拼巻巻材的带材前端到达接合装置23，与先行 巻材进行接合。此时的接合是第一次的轧道开始前的母材板厚和第二次的 轧道开始前的薄板的不同厚度接合，或者是第二次的轧道开始前的薄板彼此的相同厚度或者不同厚度接合。
在第二次的轧道结束后，达到所希望的板厚的轧制后的巻材，在带材 切断装置28中分割为所希望的巻材长度，作为分割巻材，被巻取到巻材
巻取装置24，由出侧巻材移动车27拔出，作为产品巻材而被移送至下一工序。
通过反复进行这样的一系列的轧制方法，制造产品巻材。
此外，在冷轧中，为了在接下来的喷涂工序将喷涂面均质化，有时使
辊轧一样粗，将带材的表面精加工成被称为消光面(夕Vp目)的粗糙状的 无光泽的状态(一般称为消光(^VHt上tf))。
在上述的冷轧材料制造设备100中，由于在每次轧制的道次结束时拔
出巻材，所以，例如，在需要进行消光轧制时，可以使消光前的轧制全部 结束，积蓄巻材，将轧辊更换为轧辊表面粗糙的轧辊，可以一口气对积蓄 的巻材进行消光的组轧，可以抑制生产效率的降低。
其次，基于图3a、图3b、图3c、图3d，说明各冷轧材料制造设备的 年产量的评价。
此时的轧制条件是，将三巻材量的被轧制材料从2.0mm的母材冷轧至 0.4mm的产品板厚，并且令正常轧制速度的最高速度为1200mpm。具体 地说，通过各轧制设备的时间图进行比较。图3a表示上述的冷轧材料制 造设备100的情况的时间图，图3b表示具有四台轧制机的TCM设备的时 间图，图3c表示一台轧制机的RCM设备的时间图，图3d表示双站式可 逆设备的时间图。并且，在该图中，横轴表示经过时间(sec)，纵轴表示 轧制速度(mpm)。
在冷轧材料制造设备100中，如图3a所示，明确了轧制以2道次结 束，轧制的第一次道次的轧制速度约为600mpm的轧制速度，在接合巻材 时，其速度约为2mpm，在第二次道次中，可以以约1200mpm的轧制速 度进行轧制，用35.9分对三巻材进行轧制，可以生产钢板。在四台轧制机 的TCM设备中，如图3b所示，明确了当轧制速度为1200mpm时，用17.2 分对三巻材进行轧制，可以生产钢板。在一台轧制机的RCM设备中，如 图3c所示，判明了通过四道次的轧制，在每一道次使轧制速度缓缓上升， 在最后道次中达到1200mpm，用85.7分对三巻材进行轧制，可以生产钢板。在双站式可逆设备中，如图3d所示，判明了第一道次的轧制速度可
以在约600mpm下轧制，第二道次的轧制速度可以在1200mpm下轧制， 用47.1分对三巻材进行轧制，可以生产钢板。
根据上述的结果，在假设一年生产时间为年7000小时时， 一年的钢 板的生产量，在冷轧材料制造设备100中年产量约为80万ton，在四台轧 制机的TCM设备中年产量约为120万ton，在一台轧制机的RCM设备中 年产量约为30万ton，在双站式可逆设备中年产量约为60万ton。因此， 冷轧材料制造设备IOO，与双站式可逆设备相比，生产量超出33%，验证 了具有高的生产率。
其次，基于图4说明各冷轧材料制造设备的非标准率的评价。
在双站式可逆设备中约为6.0%的非标准率，在一台轧制机的RCM设 备中约为2.5%的非标准率，在TCM设备中约为0.2%的非标准率。冷轧材 料制造设备100的非标准率最大，约为0.3%，与RCM设备相比，成品率 飞跃性地提高，可得到与现有的TCM设备相近的结果。
因此，从上述的结果可知，根据冷轧材料制造设备100，用两台轧制 机这样的便宜的设备构成，可以实现年约80万ton程度的生产量，并且产 品成品率也可以抑制在现有的TCM的水平上。此外，可以消除在RCM设 备中存在的缺点即第一次的道次及第二次的道次的通过作业及未轧制部， 可以使约2.5% 6.0%程度的非标准率约为1.0%以下而接近与TCM及 PL-TCM设备的水平，进而可以通过连续化使生产量大幅度地增加。此外， 可以减少通过作业所需要的人员。此外，没有轧制次数的限制，进而也没 有未轧制部，因此，可以轧制各种各样的板厚及钢种，与现有的轧制设备 相比，有可以将产品板厚范围扩大的优点。
在假设年产量为30万ton至40万ton的情况下，在冷轧材料制造设 备100上，排列一台轧制机10a。
如图9所示，设置一台巻材巻出装置21a，从排出在巻材储存装置50 预先储存的带材，同时从巻材巻出装置21a拔出先行巻材的末端的时候开 始，直到被插入巻材巻出装置21a的后行巻材在与所述轧制速度相比更高 的速度下被巻出并在接合装置23完成所述先行巻材和所述后行巻材的接 合为止，利用轧制速度控制装置40，只要使轧制速度为50mpm以下，优选为20mpm以下，更优选为10mpm以下，进而优选为5mpm以下，进一 步优选为2mpm以下的低速，就可以由一台巻出装置连续进行轧制，从而 可以实现机器员数的削减、维护部位的减少及设备费的降低。
进而，设置一台巻材巻取装置201a，利用带材切断装置28切断带材 后或者切断的同时,通过轧制速度控制装置40使轧制速度为50mpm以下， 优选为20mpm以下，更优选为10mpm以下，进而优选为5mpm以下，进 一步优选为2mpm以下的低速，另一方面从巻取装置201a拔出巻材203a， 利用在带材切断装置28和巻材巻取装置201a之间配置的导向装置92，将 后行巻材的前端导向到该巻取装置201a，由所述巻取装置201a继续进行 连续轧制，同时只要是巻取的构成，就可以实现机器员数的削减、维护部 位的减少及设备费的降低。
此外，通过所述接合装置23及接合方法来接合带材S，与所述的冷轧 材料制造设备100相同，对巻材进行拼巻，由此可以削减接合次数、切断 次数及循环的巻材数。
由此，可以以便宜且紧凑的设备实现高效率且高成品率的操作作业。
此外，通过两台轧制机10a、 10b的构成，对应于生产量，如图10所 示，构成具备两台张力巻取机(巻材巻取装置)201a、 201b和两台出侧巻 材移动车202a、 202b的冷轧材料制造设备200，如图11所示，可以构成 具备一台巻材巻出装置21a、入侧巻材移动车26a、 一台巻材巻取装置201a 和一台出侧巻材移动车202a的冷轧材料制造设备300。
此外，通过一台轧制机10a的构成，对应于生产量，如图12所示，构 成冷轧材料制造设备120，冷轧材料制造设备120具备两台巻材巻出装 置21a、 21b;入侧巻材移动车26a、 26b以及巻材巻取装置24，并且将巻 材巻取装置24设为卡伦塞巻取机，如图13所示，通过构成具备两台巻材 巻出装置21a、 21b;入侧巻材移动车26a、 26b以及两台张力巻取机(巻 材巻取装置)201a、 201b和两台出侧巻材移动车202a、 202b的冷轧材料 制造设备210，由于只需要将切断时的出侧轧制速度降低至150mpm左右，
所以可以防止年产量的降低。
此外，利用具备两台巻材巻出装置21a、21b和两台巻材巻取装置201a、 201b，且它们之间隔开配置的冷轧材料制造设备200进行了说明，但如图14所示，为一种冷轧材料制造设备400，接近配置两台巻材巻出装置21a、 21b和一台巻材巻取装置201a，并且按顺序配置接合装置23、蛇行控制装 置(巻材储存装置)401、第一轧制机10a和第二轧制机10b、以及带材切 断装置28，其具备分别在接合装置23的出入侧配置的张力产生装置402， 分别在第一轧制机10a的入侧及第二轧制机10b的出侧配置的张力产生装 置403、 404,以及在这些装置的上方配置的多个导向轧(guideroller)405， 通过了接合装置23之后的带材S通过这些装置的上方，如图15所示，也 可以为一种冷轧材料制造设备410，其在该冷轧材料制造设备400设一台 轧制机10a。
通过构成这样的冷轧材料制造设备400、 410，除了起到与上述的轧制 钢板制造设备200相同的作用效果以外，还可以将巻材运送装置30小型 化，所述巻材运送装置30将巻材从巻材巻取装置201a运送到巻材巻出装 置21a、 21b。
此外，通过在第一轧制机10a的入侧及第二轧制机10b的出侧分别配 置张力产生装置403、 404，可以使施加于从巻材巻出装置21a、 21b至张 力产生装置403的带材和施加于从张力产生装置404至巻材巻取装置201a 的带材上的张力最小化，通过在低张力下通过所述张力产生装置403、 404 的出入侧设备，可以实现设备的轻量化。此外，由于可以降低张力，因此 在蛇行控制装置401进行的蛇行控制变得容易。
因此，根据本实施方式的冷轧材料制造设备，能得到如下效果。 具有接合工序，用在将酸洗后的热轧巻材巻出的巻出装置的出侧配 置的接合装置，将先行巻材的末端和从所述巻出装置巻出的后行巻材的前 端接合；轧制工序，在巻材的前端及末端接合了的状态下，由一台或者多 台轧制机在一方向上连续轧制；切断工序，利用在轧制机和巻取装置之间 配置的切断装置，将轧制后的带材切断为希望的长度；巻取工序，利用巻 取装置巻取轧制后的巻材；以及运送工序，从所述巻取装置拔出该巻材， 并运送到所述巻出装置；在所述接合工序中，将先行巻材的末端和后行巻 材的前端的接合中的轧制速度设定为比正常轧制速度低的速度，多次反复 进行这些工序，直到所述巻材达到所希望的产品板厚，由此可以消除RCM 设备中的缺点即第一次道次和第二次道次的通过作业及未轧制部，此外，可以使约2.5% 6.0%程度的非标准率达到约1.0%以下，而接近TCM及 PL-TCM设备的水平，进而通过连续化，可以由紧凑的设备构成使生产量 大幅度地增加。此外，可以减少通过作业所需要的人员。此外，没有轧制 次数的限制，进而也没有未轧制部，因此，可以高成品率地轧制各种板厚 及钢种，与现有的轧制设备相比，可以高效率地生产。
除了所述的效果以外，所述先行巻材的末端和所述后行巻材的前端的 接合中的轧制速度，通过设为超过0mpm且在50mpm以下，由此可以使 带材储存装置小型化，可以縮短设备全长。
除了所述的效果以外，在接合的先行巻材的末端和后行巻材的前端的 板厚比率超过l: 1.5的情况下，或者所述巻材的板厚差超过lmm的情况 下，通过动态变规控制，使接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制 部的压下量，并且使接合部及该接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在 50mpm以下，由此可以降低接合部轧制时的冲击负荷，并可以实现接合部 轧制时的板断裂概率的降低及抑制使作业辊受损。
除了所述的效果以外，在接合部的压下量超过规定值的情况下，通过 动态变规控制，使所述接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制部的 压下量，由此可以降低接合部板断裂概率。此外，通过令所述接合部及所 述接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在50mpm以下，由此可以使因 接合部的板厚变更而产生的接合部附近的产品板厚变动范围减小，从而可 以使成品率提高。
除了所述的效果以外，在从所述巻出装置拔出先行巻材的末端之后或 者拔出同时，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，将后行巻材插 入所述巻出装置，以高于所述轧制速度的速度巻出，在所述接合装置追上 所述先行巻材，直到所述巻材的接合结束，维持所述轧制速度，同时排出 在配置于所述巻出装置和所述轧制机之间的带材储存装置中预先储存的 带材，由此，可以用一台巻出装置连续进行轧制及生产，从而可以提供便 宜且高成品率的设备。
除了所述的效果以外，在利用所述切断装置切断带材之后或者切断同 时，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，从所述巻取装置拔出巻 材，利用配置在所述切断装置和所述巻取装置之间的导向装置，将后行巻
32材的前端导向至该巻取装置，由此可以用一台巻取装置连续轧制及生产， 从而可以提供便宜且高成品率的设备。
除了所述的效果以外，测量所述轧制机的入侧轧制速度、入侧板厚及 出侧轧制速度，基于这些测量值，计算所述轧制机的作业辊正下方的板厚, 通过所述轧制机具有的液压压下装置，进行板厚控制以达到所希望的板 厚，由此，测量出侧板厚，在修正板厚的方式中低速轧制时的板厚控制精 度下降，相对这种情况，不用使低速轧制时的板厚控制精度下降，可以使
产品成品率提咼。
除了所述的效果以外，除了基于由所述轧制机的轧制负荷的变动引起
的轧辊弯曲运算结果，通过滚弯(roll bender)控制或者冷却介质控制或 者它们二者的控制，来控制带材形状的第一至第八的任意一项发明以外， 测量出侧形状，在修正形状的方式中低速轧制时的形状控制精度下降，相 对于这种情况，可以使低速轧制时的形状控制精度及产品成品率提高。
除了所述的效果以外，通过将由配置在所述轧制机的出入侧的张力产 生装置产生的张力吸收到板厚控制中，进行张力控制以达到所希望的板 厚，由此可以通过张力控制来抑制伴随于低速轧制时的摩擦系数上升的轧 制负荷上升量，不用使轧制机的额定轧制负荷上升，就可以在低速轧制下 得到所希望的板厚。
除了所述的效果以外，可以在第一次的道次中，接合多个巻材，制成 拼巻的巻材，在第二次道最终前的道次中，不用分割为所希望的巻材长度 就对拼巻巻材进行轧制，在最后道次中，通过配置在所述轧制机的出侧的 切断装置分割为所希望的巻材长度，由此可以削减接合次数、切断次数及 循环的巻材数，从而可以提高生产效率。
除了所述的效果以外，可以提供本发明的制造设备，其具有巻出装 置，其巻出酸洗后的热轧巻材；接合机构，其配置在所述巻出装置的出侧， 对先行巻材的末端和从所述巻出装置巻出的后行巻材的前端进行接合；一 台或者多台轧制机，其在巻材的前端及末端被接合了的状态下，在一方向 上连续轧制；带材储存装置，其配置在所述接合机构和所述轧制机之间， 为了在所述接合机构进行的先行巻材和后行巻材的接合中通过轧制机进 行连续轧制而储存带材；带材切断装置，其配置在所述轧制机的出侧，将200
带材切断为所希望的长度；巻取装置，其巻取被轧制后的巻材；运送机构， 其从所述巻取装置拔出巻材并运送到所述巻出装置，从而进行多次轧制，
直到巻材的板厚达到所希望的产品板厚；以及轧制速度控制装置，其进行
控制，使所述先行巻材的末端和所述后行巻材的前端的接合中的轧制速度 低于正常轧制速度。
除了所述的效果以外，所述轧制速度控制装置为一种控制装置，其可
以控制成超过0mpm且在50mpm以下的轧制速度，由此可以廉价地提供 紧凑的设备。
除了所述的效果以外，所述带材储存装置储存100m长度以下的带材， 由此可以廉价地提供紧凑的设备。
除了所述的效果以外，通过在所述轧制机的出入侧分别配置张力产生 装置，由此可以降低低速轧制时的轧制负荷上升量，并可以防止轧制机的 大型化。
除了所述的效果以外，所述轧制机为六辊轧制机，由此即使在伴随于 低速轧制时的摩擦系数上升而使得轧制负荷上升的情况下，也可以抑制带 材形状变动，从而可以使产品成品率提高。此外，可以使工作辊径小径化， 可以使轧制负荷上升量降低。
除了所述的效果以外，通过所述巻出装置和所述巻取装置邻接配置， 可以縮短从巻取装置至巻出装置的巻材运送时间，同时可以縮短运送距 离，所以可以将巻材运送装置小型化。
除了所述的效果以外，通过形成两台所述巻出装置的结构，由此可以 实现巻出作业的高速化，可以使生产量提高。
除了所述的效果以外，设置一台所述巻出装置，所述轧制速度控制装 置为如下的控制装置，排出在所述带材储存装置预先储存的带材，同时从 所述巻出装置拔出先行巻材的末端时，直到插入所述巻出装置的后行巻材 以比所述轧制速度更高的速度被巻出并在所述接合装置完成所述先行巻 材和所述后行巻材的接合为止，将轧制速度控制在超过Ompm且在50mpm 以下，由此可以连续进行轧制及生产，可以廉价地提供高成品率的连续化 设备。
除了所述的效果以外，设置一台所述巻取装置，具有巻材拔出装置，其配置在所述巻取装置附近，从该巻取装置拔出巻材；以及带材导向装置， 其配置在所述带材切断装置和所述巻取装置之间，向该巻取装置引导后行 巻材的前端，所述轧制速度控制装置为如下的控制装置，其从由所述带材 切断装置切断带材时开始，到由所述带材导向装置将后行巻材的前端导向
到所述巻取装置为止，将所述轧制速度控制在超过0mpm且在50mpm以 下，由此，可以连续轧制及生产，可以廉价提供高成品率的连续化设备。
除了所述的效果以外，所述巻取装置为卡伦塞巻取机或者两台张力巻 取机，由此可以实现巻取作业的高速化，并可以使生产量提高。
除了所述的效果以外，在带材的板厚为4.5mm以下的情况下，令所述 接合装置为MSW，由此可以通过一台接合装置，在确保接合部的可靠性 的同时，廉价地实现0.1mm至4.5mm的接合。此外，对于现有技术的缺 点的轧制部的接合部的强度下降的问题，通过考虑接合部的轧制方法，可 以不损害接合强度的可靠性，进行稳定的作业。
除了所述的效果以外，在冷轧材料为铝合金、铜合金、镁合金等非铁 金属的情况下，只要设所述接合装置为摩擦搅拌接合机，就可以廉价地实 现强度可靠性高的接合。
除了所述的效果以外，只要构成两台所述冷轧机，就可以进行年60 万ton至90万ton程度的生产，并可以降低巻材循环次数，并且在低速轧 制时通过轧制机主电机输出来提高轧制机间的带材张力，可以降低伴随于 工作辊和带材之间的摩擦系数上升的轧制负荷上升量。同样，关于正常轧 制时，也提高轧制机间的带材张力，因此，可以降低轧制次数。
权利要求
1.一种冷轧方法，其特征在于，其具有接合工序，利用在卷出酸洗后的热轧卷材的卷出装置的出侧配置的接合装置，对先行卷材的末端和从所述卷出装置卷出的后行卷材的前端进行接合；轧制工序，在卷材的前端及末端被接合了的状态下，由一台或者多台轧制机在一方向上连续轧制；切断工序，通过在轧制机和卷取装置之间配置的切断装置，将轧制后的带材切断为所希望的长度；卷取工序，通过卷取装置卷取被轧制后的卷材；以及运送工序，从所述卷取装置拔出该卷材，并运送到所述卷出装置；在所述接合工序，使先行卷材的末端和后行卷材的前端的接合中的轧制速度低于正常轧制速度，多次反复进行上述工序，直到所述卷材达到所希望的产品板厚。
2. 如权利要求1所述的冷轧方法，其特征在于，所述先行巻材的末端和所述后行巻材的前端的接合中的轧制速度为 超过0mpm且在50mpm以下。
3. 如权利要求1或者权利要求2所述的冷轧方法，其特征在于， 在接合的先行巻材末端和后行巻材前端的板厚比率超过1: 1.5的情况下，或者在所述巻材的板厚差超过lmm的情况下，通过动态变规控制使 接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制部的压下量，并且使接合部 及该接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在50mpm以下。
4. 如权利要求1至权利要求3中任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 在接合部的压下量超过规定值的情况下，通过动态变规控制，使所述接合部及该接合部附近的压下量少于正常轧制部的压下量。
5. 如权利要求4所述的冷轧方法，其特征在于，所述接合部及所述接合部附近的轧制速度为超过Ompm且在50mpm 以下。
6. 如权利要求1至权利要求5任一项所述的冷轧方法，其特征在于，在从所述巻出装置拔出先行巻材的末端后，令轧制速度为所希望的速 度以下，另一方面，将后行巻材插入所述巻出装置，以比所述轧制速度高 的速度巻出，在所述接合装置使其追上所述先行巻材，直到所述巻材的接 合结束，维持所述轧制速度，并且排出在配置于所述巻出装置和所述轧制 机之间的带材储存装置中预先储存的带材。
7. 如权利要求1至权利要求6任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 利用所述切断装置切断带材，令轧制速度为所希望的速度以下，另一方面，从所述巻取装置拔出巻材，利用在所述切断装置和所述巻取装置之 间配置的导向装置将后行巻材的前端引导到该巻取装置。
8. 如权利要求1至权利要求7任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 测量所述轧制机的入侧轧制速度、入侧板厚及出侧轧制速度，基于这些测量值，计算所述轧制机的作业辊正下方的板厚，通过所述轧制机具有 的液压压下装置，进行板厚控制以达到所希望的板厚。
9. 如权利要求1至权利要求8任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 基于由所述轧制机的轧制负荷的变动引起的轧辊挠度计算结果，通过滚弯控制或者冷却介质控制或者它们二者的控制来控制带材形状。
10. 如权利要求1至权利要求9任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 将由配置在所述轧制机的出入侧的张力产生装置产生的张力吸收到板厚控制中，进行张力控制以达到所希望的板厚。
11. 如权利要求1至权利要求IO任一项所述的冷轧方法，其特征在于， 在第一次的道次中，接合多个巻材，制成拼巻了的巻材，从第二次的道次到最终前的道次中，在不分割为所希望的巻材长度的情况下对拼巻巻 材进行轧制，在最终道次中，通过配置在所述轧制机的出侧的切断装置分 割为所希望的巻材长度。
12. —种冷轧材料制造设备，其特征在于， 其具有巻出装置，其巻出酸洗后的热轧巻材；接合机构，其配置在所述巻出装置的出侧，对先行巻材的末端和从所 述巻出装置巻出的后行巻材的前端进行接合；一台或者多台轧制机，在巻材的前端及末端被接合了的状态下，在一 方向上连续轧制；带材储存装置，其配置在所述接合机构和所述轧制机之间，为了在通 过所述接合机构进行的先行巻材和后行巻材的接合中通过轧制机进行连续轧制而储存带材；带材切断装置，其配置在所述轧制机的出侧，将带材切断为所希望的 长度；巻取装置，其巻取被轧制后的巻材；运送机构，其从所述巻取装置拔出巻材，并运送到所述巻出装置，以 进行多次轧制直到巻材的板厚达到所希望的产品板厚；以及轧制速度控制装置，其进行控制，使所述先行巻材的末端和所述后行 巻材的前端的接合中的轧制速度低于正常轧制速度。
13. 如权利要求12所述的冷轧材料制造设备，其特征在于， 所述轧制速度控制装置是能够控制为超过0mpm且在50mpm以下的轧制速度的控制装置。
14. 如权利要求12或者权利要求13所述的冷轧材料制造设备，其特 征在于，所述带材储存装置储存100m长度以下的带材。
15. 如权利要求12至权利要求14任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，在所述轧制机的出入侧分别配置张力产生装置。
16. 如权利要求12至权利要求15任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，所述轧制机为六辊轧制机。
17. 如权利要求12至权利要求16任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，所述巻出装置和所述巻取装置邻接配置。
18. 如权利要求12至权利要求17任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，构成两台所述巻出装置。
19. 如权利要求12至权利要求17任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，设所述巻出装置为一台，所述轧制速度控制装置为如下控制装置，其排出在所述带材储存装置 预先储存的带材，同时从所述巻出装置拔出先行巻材的末端时开始，直到 插入所述巻出装置的后行巻材在比所述轧制速度高的速度下被巻出并在 所述接合装置完成所述先行巻材和所述后行巻材的接合为止，所述轧制速 度控制装置将轧制速度控制为超过0mpm且在50mpm以下。
20. 如权利要求12至权利要求19任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，设所述巻取装置为一台，所述冷轧材料制造设备具有巻材拔出装置，其配置在所述巻取装置 附近，从该巻取装置拔出巻材；以及带材导向装置，其配置在所述带材切 断装置和所述巻取装置之间，向该巻取装置引导后行巻材的前端，所述轧制速度控制装置为如下控制装置，从由所述带材切断装置切断 带材时开始，直到通过所述带材导向装置将后行巻材的前端导向所述巻取 装置为止，所述轧制速度控制装置将所述轧制速度控制为超过Ompm且在 50mpm以下。
21. 如权利要求12至权利要求19任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，所述巻取装置为卡伦塞巻取机或者两台张力巻取机。
22. 如权利要求12至权利要求21任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，在带材的板厚为4.5mm以下的情况下，设所述接合装置为压薄滚焊机。
23. 如权利要求12至权利要求21任一项所述的冷轧材料制造设备， 其特征在于，在冷轧材料为铝合金、铜合金、镁合金等非铁金属的情况下，设所述 接合装置为摩擦搅拌接合机。
24. 如权利要求12至权利要求23任一项所述的冷轧材料制造设备，其特征在于，设所述轧制机为两台。
全文摘要
一种冷轧材料制造设备，其具有带材储存装置(50)，其配置在接合机构(23)和轧制机(10a、10b)之间，为了在基于接合机构的先行卷材和后行卷材的接合中基于轧制机进行连续轧制而储存带材(S)，其中，所述接合结构对在卷出装置(21a)的出侧配置的先行卷材(25b)的末端和从卷出装置卷出的后行卷材(22a)的前端进行接合，所述卷出装置卷出酸洗后的热轧卷材，所述轧制机(10a、10b)在卷材的前端及末端被接合的状态下在一方向上连续轧制；带材切断装置(28)，其将带材切断为所希望的长度；卷取装置(24)，其卷取被轧制的卷材；运送机构(30)，其从卷取装置拔出卷材，并运送到卷出装置(21a、21b)，以进行多次轧制直到该板厚达到所希望的产品板厚；以及轧制速度控制装置(40)，其进行控制，使先行卷材和后行卷材的接合中的轧制速度低于正常轧制速度。
文档编号B21B1/22GK101553326SQ20068005637
公开日2009年10月7日 申请日期2006年11月20日 优先权日2006年11月20日
发明者加贺慎一, 富永宪明, 小野濑满, 斋藤武彦, 芳村泰嗣 申请人:三菱日立制铁机械株式会社