专利名称：钢板的冷轧方法及冷轧设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合轧制Si含量较高的单取向性电磁钢板等脆性钢板的冷轧方法及 冷轧设备。
背景技术：
以往，在制造铁损优良的高磁通密度单取向性电磁钢板时，在冷轧的道次间进行 在50°C 350°C的温度范围将钢板保持1分钟以上的处理。在专利文献1中记载着这样的 处理被称为道次间时效处理。通过采用串列式轧机的轧制难以得到与道次间时效处理同等的效果。因此，在制 造取向性更优良的、磁通密度较高的单取向性电磁钢板时，一般采用可逆式轧机进行冷轧。 这是因为容易保持道次间的温度。另一方面，高磁通密度单取向性电磁钢板为实现低铁损而含有3%以上的硅，结果 非常脆。因此，在制造途中容易发生边缘裂纹。此外，假设即使少量地发生边缘裂纹，有时 也因裂纹扩展而产生板断裂。特别是在采用单机座的可逆式轧机进行轧制时，在轧机结构 上进行将热轧卷的端部卷绕在张力卷取辊上的作业，因而在将热轧卷的端部卷绕在张力卷 取辊上时的弯曲应力的作用下，使钢板断裂的可能性较高。这里，对采用单机座的可逆式轧机的冷轧进行说明。图4A 图4E是按工序顺序 表示采用单机座的可逆式轧机的冷轧方法的图示。在采用单机座的可逆式轧机的冷轧设备中，在中央配置有轧制座(可逆式轧 机)21。此外，夹着轧制座21而在一方的一侧配置有卷材顶端侧的张力卷取辊22，在另一 方的一侧配置有卷材末端侧的张力卷取辊23及开卷机(或放线盘)24。而且在冷轧之前，如图4A所示，将要开始轧制的钢板26形成带卷状，将此状态的 钢板卷材(热轧卷材)25搬入到开卷机24上。接着，从钢板卷材25上卷开钢板26的前端， 经由轧机座21卷绕在张力卷取辊22上。然后，如图4B所示，一边在开卷机24与张力卷取辊22之间对钢板26施加张力， 一边进行第1道次的轧制。然后，如图4C所示，在钢板卷材25的末端27脱离开卷机24后 结束轧制，如图4D所示，将末端27卷绕在位于开卷机24和轧制座21之间的卷材末端侧的 张力卷取辊23上。然后，如图4E所示，一边在两张力卷取辊22及23间对钢板26施加张 力，一边进行第2道次以后的轧制。在采用此方法的冷轧中，在第1道次轧制后，如图5所示，在末端27残留未轧制部 28。因此，在将末端27卷绕在张力卷取辊23上时，在将未轧制部28卷绕后，可卷绕1道次 轧制部30的一定长度的部分。此时，在开始卷绕的曲率较大的部分有时发生断裂。此外，通过第1道次轧制，形成厚度从热轧原厚度to过渡到1道次轧制后的厚度 tl的轧辊咬入部(1道次轧辊咬入部)29。轧辊咬入部29也是弯曲应力大的厚的未轧制部 28和加工硬化了的1道次轧制部30的边界区域。因此，在卷绕时有时在轧辊咬入部29产 生断裂。
因此，从提高生产性的观点来看，重要的是缓和材料的脆性，抑制板断裂的发生。 这样的板断裂不局限于Si含量较高的单取向性电磁钢板，在对其它脆性钢板(例如高碳钢 钢板)进行上述轧制时有时也同样发生。专利文献2中记载了在对电磁钢板等脆性钢板进行冷轧时缓和材料脆性的技 术。在该技术中，在采用连续式的串列式轧机进行冷轧时，事先将带材温度设定为50°C 150°C，在输送到第一轧制机座之前加热钢板，从而在各轧制机座间将钢板温度保持在规定 的范围内。但是，如果将此技术应用于可逆式轧机，则发生以下的问题。(i)在采用可逆式轧机的轧制中，在第1道次轧制结束后将末端卷绕在张力卷取 辊上，因此即使预先加热好钢板，其效果在卷绕前也下降。(ii)尽管1道次轧辊咬入部是最容易断裂的部分，但由于在该部分停止轧制，因 而不能得到充分的加工发热。(iii)在1道次轧辊咬入部暴露于轧制油中后，由于在直到被卷绕在张力卷取辊 上的期间，被暴露于大气中，因此伴随着轧制油的气化而被快速放热。(iv)在单取向性电磁钢板的轧制中，如果将冷轧前的带卷加热到追加了放热部分 的温度，则因温度变得过高而使得最终得到的钢板的磁特性劣化。因此，即使将专利文献2的技术应用于可逆式轧机，在将钢板的末端卷绕在带卷 材末端侧的张力卷取辊上时，也不能得到充分的脆性缓和效果。此外，在专利文献3中，记载了用保温围璧覆盖开卷机与轧制机座之间，以防止钢 板温度下降的技术。而且，还考虑采用此技术来解决专利文献2的(iii)的问题。但是，在这种情况下，需要用保温围璧覆盖到接近轧制机座的范围。另一方面，在 可逆式轧机中，在偶数道次时，末端侧被切换到开始侧。因此，大量的伴随烟气进入到围璧 内，在围璧的内部充满烟气，因而难以确保围璧内的测试设备(板厚度计及板温度计等)的 测定精度及保全设备。此外，如果为了降低弯曲应力本身而使卷筒径大型化，则能够降低板断裂的发生， 但将卷筒径的大型化应用于现有的装置在空间上是困难的。此外，与大型化相对应，未轧制 部延长，从而使得成品率降低。专利文献1 日本特公昭54-13846号公报专利文献2 日本特开昭61-132205号公报专利文献3 日本特开昭61-135407号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢板冷轧方法及冷轧设备，在采用可逆式轧机对Si 含量较高的单取向性电磁钢板等脆性钢板进行冷轧时，能够抑制板断裂的发生。为了解决上述课题，本发明具备以下的构成。(1) 一种钢板的冷轧方法，其采用开卷机及单机座的可逆式轧机对钢板卷材进行 冷轧，所述冷轧方法的特征在于，具有以下工序采用所述可逆式轧机进行所述钢板卷材的第1道次轧制的工序；接着，通过配置在所述可逆式轧机与卷材末端侧张力卷取辊之间的加热装置，将所述钢板卷材的末端部加热到50°C 350°C的温度范围，使所述末端部卷绕在所述卷材末 端侧张力卷取辊上的工序；接着，进行所述钢板卷材的第2道次以后的轧制的工序。(2)根据上述(1)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于通过所述加热装置，在靠 近所述卷材末端侧张力卷取辊的期间对所述末端部进行加热。(3)根据上述(1)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述末端部包括所述第1 道次轧制后的未轧制部分及与所述未轧制部分邻接的轧辊咬入部。(4)根据上述(2)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述末端部包括所述第1 道次轧制后的未轧制部分及与所述未轧制部分邻接的轧辊咬入部。(5)根据上述⑴所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材；通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。(6)根据上述(2)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材；通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。(7)根据上述(3)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材；通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。(8)根据上述(4)所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材；通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。(9) 一种冷轧设备，其特征在于，具有开卷机；单机座的可逆式轧机；卷材末端侧张力卷取辊；加热装置，其被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，用于 对钢板卷材的末端部进行加热。(10)根据上述(9)所述的冷轧设备，其特征在于所述加热装置具有从多个喷嘴 喷出蒸汽的喷头装置。(11)根据上述(9)所述的冷轧设备，其特征在于所述加热装置是电加热装置。(12)根据上述(9)所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导向 装置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装置。(13)根据上述(10)所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导 向装置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装 置。(14)根据上述(11)所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导 向装置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装置。
图1是表示单取向性电磁钢板的从室温到300°C的多种温度下的反复弯曲次数的 图示。图2是表示本发明的实施方式的钢板卷材的冷轧设备的构成的示意图。图3是表示加热装置的一个例子的示意图。图4A是表示采用单机座的可逆式轧机的冷轧方法的图示。图4B是接续图4A表示冷轧方法的图示。图4C是接续图4B表示冷轧方法的图示。图4D是接续图4C表示冷轧方法的图示。图4E是接续图4D表示冷轧方法的图示。图5是表示第1道次轧制后的卷材末端部的剖视图。
具体实施例方式以下，参照图1 图3对本发明的实施方式进行详细的说明。在进行可逆式轧制时，板断裂的可能性最高的1道次轧辊咬入部附近是不能得到 充分的加工发热的部分。此外，1道次轧辊咬入部附近在第1道次轧制时暴露于轧制油中 后，由于在直到被卷绕在张力卷取辊上的期间被暴露于大气中，因此伴随着轧制油的气化 而冷却，从而被快速放热。因此，即使事先加热到规定的温度，确保其板温也是非常困难的。因此，可以认为在第1道次轧制后的卷材末端部即将卷绕在卷材末端侧的张力卷 取辊上之前对其进行再加热是有效的。于是，本申请发明人就即便是脆性的钢板也能不断裂地将末端部卷绕在张力卷取 辊上所需的温度进行了调查。在Si含量低于3%的单取向性电磁钢板中，已知能够没有断裂问题而卷绕在张力 卷取辊上。于是，制作了使Si含量如2. 95质量％、3. 25质量％、3. 55质量％那样变化的单 取向性电磁钢板用的热轧钢板，对各钢板调查了在从室温到300°C的多种温度下反复弯曲 的次数，其结果如图1所示。在Si含量低于3质量％的钢板中，由于如前所述不发生断裂，因此如果能够确保 与Si含量为2. 95质量％的钢板同等的弯曲性能，则可以说不会产生断裂。而且如图1所 示，Si含量为2.95质量％的钢板的室温(25°C)下的反复弯曲次数为4次。因此，如果将 此次数(4次)作为基准(阈值)，则从图1可知，为了得到与其同等程度的反复弯曲次数， 需要至少将钢板加热到50°C以上，优选加热到90°C以上的温度。从该结果得知，对于含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的钢板卷材， 通过将卷材末端部加热到50°C以上的温度，能够不产生断裂而将其卷绕在张力卷取辊上。再有，在加热温度过高时，有时出现与设备及钢板的材质有关的问题，且在经济上 是不优选的，因此优选将加热温度规定在350°C以下。此外，如图1所示，由于即使加热到 150°C以上的温度，改善弯曲性的效果也较小，因此在单取向性电磁钢板用的钢板卷材时， 优选将加热温度的上限规定为150°C。此外，在其它的脆性钢板(例如高碳钢)的可逆式轧制中，也与单取向性电磁钢板 同样，通过对卷材末端部进行加热，能够不产生断裂而卷绕在张力卷取辊上。此时的加热温度与单取向性电磁钢板同样，虽根据钢板的材质而定，但基于与单取向性电磁钢板同样的 理由，优选确定在350°C以下的范围内。要加热的钢板的范围至少为包含从卷材末端部靠近未轧制部分的轧辊咬入部的 区域。更优选包含1道次轧制部的一部分。卷材末端部的加热从卷材的上面或下面的任一 侧进行都可以。也可以从两面加热，但采用从单面的加热就足够。即使实施这样的加热，被加热的范围也只是作为等外品弃掉的未轧制部及1道次 轧制部的一部分。所以，只要是该温度范围的加热，就不会对最终得到的钢板即制品钢板的 特性产生影响。由于加热的温度范围在350°C以下，因此作为加热装置可使用多种装置，但从不要 求精密的温度控制及设备的简易化的观点来看，适合利用蒸汽进行的加热。而且在冷轧设备内，这样的加热装置被配置在轧制机座(可逆式轧机)与卷材末 端侧的张力卷取辊之间。图2是表示本发明的实施方式的钢板卷材的冷轧设备的构成的示 意图。在本实施方式的冷轧设备中，轧制机座(可逆式轧机)1被配置在中央。此外，夹 着轧制座1而在一方的一侧配置有卷材顶端侧的张力卷取辊2，在另一方的一侧配置有卷 材末端侧的张力卷取辊3及开卷机4。再有，在图2中虽不明确，但从开卷机4输出卷材时 的轧制线、和卷材末端侧的张力卷取辊3与轧制机座1之间的钢板7的轧制线相互错开。此外，如图2所示，以靠近加热时的钢板7的轧制线的方式，将加热装置设置在轧 制机座1与卷材末端侧的张力卷取辊3之间的区域5内。此外，在区域5内还配置有卷材 末端侧的偏导轧辊6。为了避免从加热到卷绕期间的放热，优选尽量靠近张力卷取辊3而设 置加热装置。另外，更优选卷材末端部的加热至少在朝张力卷取辊3前进时进行。因此，优 选将加热装置设在张力卷取辊3与偏导轧辊6之间。只要在张力卷取辊3与偏导轧辊6之间，就可脱离从开卷机4输出钢板卷材时的 轧制线而设置加热装置。在从开卷机4输出卷材时的轧制线中密集地配设有各种设备，因 此难以确保设置加热装置的空间。因此，如果可脱离从开卷机输出卷材时的轧制线而设置 加热装置，则其优点突出。再有，优选将加热装置设置在张力卷取辊3与偏导轧辊6之间，以在加热时可与钢 板7的张力卷取辊3的卷取线接近而对钢板7的末端部进行加热，且在加热后为了不妨碍 钢板7的卷取而能够从卷取区域退让。这里，对加热装置的具体例子进行说明。图3是表示加热装置的一个例子的示意 图。如图3所示，在偏导轧辊6与张力卷取辊3之间设有卷材末端导向装置9，用于将 卷材末端部8诱导到张力卷取辊3上。另外，将加热装置设在该卷材末端导向装置9中。也 就是说，在卷材末端导向装置9上固定有多个管状的喷头装置10，该喷头装置10具有多个 蒸汽喷嘴。在进行可逆式轧制中，在将卷材末端部8卷绕在张力卷取辊3上时，使卷材末端导 向装置9位于轧制线上，诱导卷材末端部8。此时，喷头装置10附随着卷材末端导向装置9 而接近卷材末端部8。然后，加热装置如图3中的箭头所示，从喷头装置10的喷头朝钢板7 喷出高温的蒸汽，利用气体变成液体时的液化潜热，从下面侧对卷材末端部8进行加热。其结果是，能够将卷材末端部8的温度迅速加热到100°C左右，能够一边将卷材末端部8卷绕 在张力卷取辊3上，一边对其下面进行加热。所以，能够在未轧制部及轧辊咬入部不产生断 裂而将钢板7卷绕在张力卷取辊3上。此外，根据这样的构成，能够在张力卷取辊3与偏导轧辊6之间，与钢板7的张力 卷取辊3的卷取线接近而对卷材末端部8进行加热。此外，在加热后为了不妨碍钢板7的 卷取能够从卷取区域退让。再有，作为加热装置，也可采用通电加热装置及感应加热装置等电加热装置。为了 从表面对卷材末端部8进行加热，优选以能够从上方朝加热位置及退让位置移动的方式设 置电加热装置。下面，就本申请发明人实际进行的实验结果进行说明。在该实验中，采用上述的具备喷出蒸汽的喷头装置的加热装置、感应加热装置及 通电加热装置，在不同的温度下对Si含量为3. 25质量％及3. 5质量％的单取向性电磁钢 板用的热轧卷材的末端部进行加热，然后实施冷轧。其结果如表1所示。表 权利要求
一种钢板的冷轧方法，其采用开卷机及单机座的可逆式轧机对钢板卷材进行冷轧，所述冷轧方法的特征在于，具有以下工序采用所述可逆式轧机进行所述钢板卷材的第1道次轧制的工序；接着，通过配置在所述可逆式轧机与卷材末端侧张力卷取辊之间的加热装置，将所述钢板卷材的末端部加热到50℃～350℃的温度范围，使所述末端部卷绕在所述卷材末端侧张力卷取辊上的工序；接着，进行所述钢板卷材的第2道次以后的轧制的工序。
2.根据权利要求1所述的钢板的冷轧方法，其特征在于通过所述加热装置，在靠近所 述卷材末端侧张力卷取辊的期间对所述末端部进行加热。
3.根据权利要求1所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述末端部包括所述第1道 次轧制后的未轧制部分及与所述未轧制部分邻接的轧辊咬入部。
4.根据权利要求2所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述末端部包括所述第1道 次轧制后的未轧制部分及与所述未轧制部分邻接的轧辊咬入部。
5.根据权利要求1所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材； 通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。
6.根据权利要求2所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材； 通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。
7.根据权利要求3所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材； 通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。
8.根据权利要求4所述的钢板的冷轧方法，其特征在于所述钢板卷材是含有3质量％以上的Si的单取向性电磁钢板用的热轧卷材； 通过所述加热装置，将所述末端部加热到50°C 150°C的温度范围内。
9.一种冷轧设备，其特征在于，具有 开卷机；单机座的可逆式轧机； 卷材末端侧张力卷取辊；以及加热装置，其被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，用于对钢 板卷材的末端部进行加热。
10.根据权利要求9所述的冷轧设备，其特征在于所述加热装置具有从多个喷嘴喷出 蒸汽的喷头装置。
11.根据权利要求9所述的冷轧设备，其特征在于所述加热装置是电加热装置。
12.根据权利要求9所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导向装 置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装置。
13.根据权利要求10所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导向装 置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装置。
14.根据权利要求11所述的冷轧设备，其特征在于具有卷材末端导向装置，该导向装置被配置在所述可逆式轧机与所述卷材末端侧张力卷取辊之间，且包括所述加热装置。
全文摘要
本发明提供一种钢板的冷轧方法及冷轧设备，在冷轧钢板卷材时，当在第1道次轧制结束后，在第2道次轧制前将钢板卷材(7)的末端部卷绕在张力卷取辊(3)上时，通过配置在轧制座(1)和卷材末端侧张力卷取辊(3)之间的加热装置，将所述末端部加热到50℃～350℃的温度范围。
文档编号B21B1/22GK101945714SQ20098010511
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月10日 优先权日2008年2月13日
发明者三村洋之, 向井圣夫, 宫元一浩 申请人:新日本制铁株式会社