JP2000202507A - Caliber rolling method by solid lubrication - Google Patents
Caliber rolling method by solid lubricationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、軌条、H形鋼、鋼
矢板、マスト材などに代表される条鋼や継目無鋼管(S
MLパイプ)等のような金属形材の孔形圧延方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel bar or a seamless steel pipe (S) represented by a rail, an H-section steel, a sheet pile, a mast material and the like.
The present invention relates to a hole rolling method for metal profiles such as ML pipes.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的な板材、帯材の圧延では、被圧延
材の断面形状が単純な直線であり、断面輪郭線が実質的
に直線からなる(但し、厳密にはクラウンと呼ばれる曲
線形である)断面形状である。2. Description of the Related Art In general rolling of a sheet or strip, the cross-sectional shape of a material to be rolled is a simple straight line, and the cross-sectional contour is substantially a straight line (strictly speaking, a curved shape called a crown). ) Is the cross-sectional shape.
【0003】これに対して、孔形圧延の対象である条鋼
あるいはSMLパイプ等は、断面輪郭線が外方に張り出
した凸部と内方に入り込んだ凹部とが組合わさった複雑
な凹凸型の断面形状を有する。そのため孔形圧延では、
孔形ロールの部位によりロール回転周速や被圧延材との
摩擦負荷の大きさが著しく異なり、局部的にロールの焼
付きや摩耗が発生し易いという特有の問題がある。[0003] On the other hand, a strip steel or SML pipe or the like to be subjected to roll rolling has a complex uneven shape in which a convex portion having a cross-sectional contour projecting outward and a concave portion entering inward are combined. It has a cross-sectional shape. Therefore, in hole rolling,
Depending on the location of the roll, the peripheral speed of the roll and the magnitude of the frictional load with the material to be rolled are remarkably different, and there is a specific problem that roll seizure and wear easily occur locally.
【0004】従来、その対策として、鉱油系もしくはエ
ステル系潤滑油と水を混合した潤滑剤等の液状潤滑剤を
孔形ロールの焼付き・摩耗の発生し易い部位に吹き付け
る液体潤滑が主として行われていた。Conventionally, as a countermeasure, liquid lubrication is mainly performed by spraying a liquid lubricant such as a lubricant obtained by mixing a mineral oil-based or ester-based lubricating oil and water onto a portion of a roll-shaped roll where seizure and wear are likely to occur. I was
【0005】しかし液体潤滑では、孔形ロールの必要部
位に十分な量の潤滑剤を供給しようとすると、供給され
た液状潤滑剤は流動性が高いためロール表面で広がり、
不必要な部位まで潤滑されて圧延スリップ、咬込みスリ
ップが発生してしまい、これを避けようとすると必要部
位への潤滑剤の供給量が不十分にならざるを得ないとい
うジレンマがあった。However, in the case of liquid lubrication, if a sufficient amount of lubricant is supplied to a necessary portion of a porous roll, the supplied liquid lubricant spreads on the roll surface due to its high fluidity.
There was a dilemma that rolling slip and biting slip occurred due to lubrication to unnecessary parts, and if this was to be avoided, the supply of lubricant to the necessary parts would be insufficient.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を解消し、孔形ロールの必要部位にのみ必要量
の潤滑剤を供給して孔形圧延を行う方法を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a method of performing hole rolling by supplying a necessary amount of lubricant only to a necessary portion of a hole roll. Aim.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、孔形ロールの焼付きおよび摩耗が発生し易い部
分に固形潤滑剤を押し付けて供給し、孔形ロールと被圧
延材との間を固形潤滑することを特徴とする固形潤滑に
よる孔形圧延方法によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a solid lubricant is pressed against a portion of a roll-shaped roll where seizure and abrasion easily occur, and the roll-shaped material and a rolled material are rolled. This is achieved by a hole rolling method using solid lubrication, characterized in that solid lubrication is performed.
【0008】固形潤滑剤は、適当な形状あるいは寸法に
することによって供給部位を容易に制御でき、かつ押し
付け力、潤滑剤自体の硬さや融点によって供給量を厳密
に制御できる。したがって、不必要な部位の望ましくな
い潤滑による圧延スリップ、咬込みスリップを起こすこ
となく、同時に、必要箇所に十分な量の潤滑剤を供給を
して最適な潤滑状態を確保して、孔形ロールの焼付きや
摩耗の発生を防止できる。The supply site of the solid lubricant can be easily controlled by forming it into an appropriate shape or size, and the supply amount can be strictly controlled by the pressing force, the hardness and the melting point of the lubricant itself. Therefore, without causing rolling slip and biting slip due to undesired lubrication of unnecessary parts, at the same time, supplying a sufficient amount of lubricant to necessary parts and securing the optimal lubricating state, Can prevent seizure and abrasion.
【0009】前記孔形ロールの孔形全面積の1%〜50
%に固形潤滑剤を供給することが望ましい。前記固形潤
滑剤の融点が、該固形潤滑剤を供給するワークロールの
圧延中の最高温度よりも高いことが望ましい。前記固形
潤滑剤に水をかけながらワークロールに供給することが
望ましい。前記固形潤滑剤のワークロールへの押し付け
圧力を、0.01kgf/cm2 以上とすることが望ましい。
前記固形潤滑剤は、典型的には、ワックス系固形潤滑剤
またはワックス系固形潤滑剤に固体潤滑剤を添加して成
る。前記ワックス系固形潤滑剤は、飽和脂肪酸、不飽和
脂肪酸、エステル、脂肪酸アミド、硬化油、硬化脂肪
酸、金属石鹸、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ア
ルコールサルフェート、アルキルメチルタウライド、ポ
リオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル、ポリエチレンワックス、パラフ
ィン系炭化水素系ワックス、カルナウバワックス、キャ
ンデリラワックス、マイクロクリスタリンワックス、α
−オレフィン、白蝋、牛脂硬化油、ステアリン酸、およ
びフーローワックスから成る群から選択された一種また
は二種以上の常温固形物質から成ることが望ましい。前
記固体潤滑剤は、黒鉛、二硫化モリブデン、天然雲母、
合成雲母、炭酸カルシウム、二酸化珪素、燐酸カルシウ
ム、窒化硼素、タングステン酸化合物、燐酸化合物、カ
ルボン酸化合物、炭酸ナトリウム、およびガラスから成
る群から選択された一種または二種以上の固体粉末状物
質から成ることが望ましい。[0009] 1% to 50% of the total area of the perforated roll of the perforated roll
It is desirable to supply the solid lubricant to the%. It is desirable that the melting point of the solid lubricant is higher than the maximum temperature during rolling of a work roll supplying the solid lubricant. It is preferable that the solid lubricant is supplied to the work roll while water is applied. The pressing pressure of the solid lubricant against the work roll is desirably 0.01 kgf / cm 2 or more.
The solid lubricant is typically formed by adding a solid lubricant to a wax-based solid lubricant or a wax-based solid lubricant. The wax-based solid lubricant includes saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, esters, fatty acid amides, hardened oils, hardened fatty acids, metal soaps, sodium alkylbenzene sulfonate, alcohol sulfate, alkyl methyl tauride, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxy Ethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyethylene wax, paraffin hydrocarbon wax, carnauba wax, candelilla wax, microcrystalline wax, α
-It preferably comprises one or more cold solid substances selected from the group consisting of olefins, white wax, hardened tallow oil, stearic acid, and full wax. The solid lubricant is graphite, molybdenum disulfide, natural mica,
Consisting of one or more solid powdered substances selected from the group consisting of synthetic mica, calcium carbonate, silicon dioxide, calcium phosphate, boron nitride, tungstate, phosphate, carboxylate, sodium carbonate, and glass It is desirable.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】孔形ロールの焼付き・摩耗の発生
を防止するためには、これらが発生し易い部位に十分な
潤滑剤を供給する必要があり、同時に他の部位には不必
要な潤滑剤によるスリップが発生しないようにする必要
がある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to prevent seizure and abrasion of a porous roll, it is necessary to supply a sufficient lubricant to a part where such a roll is likely to occur, and at the same time, unnecessary parts to other parts. It is necessary to prevent the occurrence of slip due to a lubricant.
【0011】従来の鉱油系潤滑油やグリース系潤滑油で
は、流動性が高いため、潤滑剤の供給範囲を限定するこ
とが困難であり、不必要な部位での潤滑によるスリップ
発生を避けると同時に必要部位の潤滑を十分に行うこと
ができなかった。Conventional mineral lubricating oils and grease-based lubricating oils have high fluidity, so it is difficult to limit the supply range of the lubricant. Necessary parts could not be lubricated sufficiently.
【0012】これに対して本発明は、固形潤滑剤を孔形
ロールの焼付きおよび摩耗が発生し易い部位に押し付け
て供給するので、孔形の必要部位のにみ限定的に潤滑剤
供給を行うことが確実にできる。また、押し付け力、固
形潤滑剤の硬さおよび融点の最適化により、供給量を容
易に制御できる。必要な押し付け力、潤滑剤の硬さおよ
び融点は、孔形圧延の操業条件(被圧延材温度、ロール
温度等)に応じて設定する。On the other hand, according to the present invention, since the solid lubricant is supplied by pressing against the portion of the porous roll where seizure and abrasion are likely to occur, the lubricant is supplied only to the required portion of the porous roll. Can be done reliably. Further, the supply amount can be easily controlled by optimizing the pressing force, the hardness and the melting point of the solid lubricant. The necessary pressing force, the hardness and the melting point of the lubricant are set according to the operating conditions of the hole rolling (rolled material temperature, roll temperature, etc.).
【0013】本発明に用いる固形潤滑剤は、常温で固体
であって、容器に入れなくとも自立的に一定の形状を保
持しているものである。The solid lubricant used in the present invention is a solid at room temperature and independently maintains a certain shape without being put in a container.
【0014】一般に、固形潤滑剤の形状は棒状とし、そ
の一端を孔形ロールに押し付けて被孔形ロール表面に固
形潤滑剤を付着させる形で供給する。棒状固形潤滑剤の
断面寸法は、焼付きおよび摩耗が発生するロール部位の
寸法に基づいて決めることが適当である。Generally, the shape of the solid lubricant is rod-shaped, and one end thereof is pressed against a perforated roll to supply the solid lubricant on the surface of the perforated roll. The cross-sectional dimension of the rod-shaped solid lubricant is suitably determined based on the size of the roll portion where seizure and wear occur.
【0015】孔形形状すなわちカリバー形状が複雑な場
合でも、固形潤滑剤の先端形状をカリバー形状に対応さ
せて予め加工しておくことにより、必要部位に十分に潤
滑剤を供給でき、安定した潤滑を確保して孔形ロールの
焼付きおよび摩耗を防止できる。Even when the hole shape, that is, the caliber shape is complicated, it is possible to sufficiently supply the lubricant to the required portion by processing the tip shape of the solid lubricant in advance so as to correspond to the caliber shape, thereby achieving stable lubrication. And the seizure and wear of the roll can be prevented.
【0016】所定の潤滑剤供給量を安定して得るため
に、固形潤滑剤として重要な特性は硬さと融点であり、
孔形圧延の操業条件に応じて、押し付け力と、固形潤滑
剤の硬さおよび融点とを適宜組み合わせる。発明者らは
実験により、現状考え得る孔形圧延の操業条件に対し
て、コストおよび作業効率上、最も好ましい固形潤滑剤
の融点および押し付け圧力の条件を検討した。その結
果、少なくとも固形潤滑剤の融点が、固形潤滑剤を供給
する孔形ロール表面の圧延中の最高温度よりも高い融点
の固形潤滑剤を用いないと、ロールの熱によって固形潤
滑剤の消耗速度が速くなることを見いだした。一般に、
固形潤滑剤の融点は、その構成成分であるワックス系固
形潤滑剤の融点に一致する。In order to stably obtain a predetermined lubricant supply amount, important properties as a solid lubricant are hardness and melting point.
The pressing force is appropriately combined with the hardness and the melting point of the solid lubricant according to the operating conditions of the groove rolling. The present inventors have conducted experiments to examine the most preferable conditions of the melting point and the pressing pressure of the solid lubricant in terms of cost and work efficiency with respect to the currently conceivable operating conditions of the hole rolling. As a result, at least the solid lubricant has a melting point higher than the highest temperature during the rolling of the surface of the roll-shaped roll supplying the solid lubricant. Was found to be faster. In general,
The melting point of the solid lubricant matches the melting point of the wax-based solid lubricant that is a component thereof.
【0017】さらに、固形潤滑剤の効果を引き出すのに
必要な最低限の押し付け圧力条件として、0.01kgf/
cm2 以上が望ましいことも発見した。押し付け圧力が
0.01kgf/cm2 未満では、ロールへの固形潤滑剤の付
着量が少なく、ロール肌荒れ(ロール焼付きも含む)抑
制やロール摩耗低減などの効果が十分に得られない。Further, as a minimum pressing pressure condition necessary to bring out the effect of the solid lubricant, 0.01 kgf /
It was also discovered that cm 2 or more is desirable. If the pressing pressure is less than 0.01 kgf / cm 2 , the amount of the solid lubricant adhering to the roll is small, and the effects of suppressing roll surface roughness (including roll seizure) and reducing roll wear cannot be sufficiently obtained.
【0018】また、固形潤滑剤を使用するにあたって、
固形潤滑剤自体に水をかけながら使用する必要がある。
通常、ロール冷却水をかけながら操業されているが、こ
のロール冷却水を固形潤滑剤にかけならが供給しても差
し支えない。つまり、ロール冷却水をかけているところ
で、固形潤滑剤をロールに供給しても良い。もちろん、
固形潤滑剤専用の配管を配して水を直接かけるようにし
てもよい。固形潤滑剤を使用するにあたって水をかけな
がら使用しなければならない理由は、水がないロール表
面に固形潤滑剤を押し付けるとワックスとロールとが焼
付きに近い状態で転着し、消耗速度が非常に大きくなる
ためである。従って、従来の油系の潤滑油を使用する場
合には、ロール表面の水を水切り装置で取り除いてから
潤滑油を供給するが、固形潤滑剤はロール表面に水が存
在する状態で供給した方が好ましく、言い換えれば、従
来の水切り装置が不要になる利点もあり、設備メンテナ
ンスの労力がさらに低減する効果も期待できる。In using a solid lubricant,
It is necessary to use the solid lubricant itself while pouring water on it.
Usually, the operation is performed while applying the roll cooling water, but the roll cooling water may be supplied to the solid lubricant. That is, the solid lubricant may be supplied to the roll while the roll cooling water is being applied. of course,
A pipe dedicated to solid lubricant may be provided and water may be directly applied. The reason why the solid lubricant must be used while spraying water is that when the solid lubricant is pressed against the roll surface where there is no water, the wax and the roll are transferred in a state close to seizure, and the consumption rate is extremely low. It is because it becomes large. Therefore, when using conventional oil-based lubricating oil, lubricating oil is supplied after water on the roll surface is removed by a drainer, but solid lubricant is supplied when water is present on the roll surface. In other words, there is an advantage that a conventional drainer is not required, and an effect of further reducing the labor for equipment maintenance can be expected.
【0019】本発明の固形潤滑剤としては、ワックス系
固形潤滑剤またはワックス系固形潤滑剤に固体潤滑剤等
の添加物を混合したものを用いる。As the solid lubricant of the present invention, a wax-based solid lubricant or a mixture of a wax-based solid lubricant and an additive such as a solid lubricant is used.
【0020】ワックス系固形潤滑剤としては、飽和脂肪
酸、不飽和脂肪酸、エステル、脂肪酸アミド、硬化油、
硬化脂肪酸、金属石鹸、アルキルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ、アルコールサルフェート、アルキルメチルタウラ
イド、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル、ポリエチレンワック
ス、パラフィン系炭化水素系ワックス、カルナウバワッ
クス、キャンデリラワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス、α−オレフィン、白蝋、牛脂硬化油、ステアリ
ン酸、およびフーローワックスから成る群から選択され
た一種または二種以上の常温固形物質を用いることがで
きる。Examples of the wax-based solid lubricant include saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, esters, fatty acid amides, hardened oils,
Hardened fatty acid, metal soap, sodium alkylbenzene sulfonate, alcohol sulfate, alkyl methyl tauride, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyethylene wax, paraffin hydrocarbon wax, carnauba One or more cold solid materials selected from the group consisting of wax, candelilla wax, microcrystalline wax, α-olefin, white wax, tallow hydrogenated oil, stearic acid, and full wax can be used.
【0021】二種以上の組み合わせによる場合、ワック
スを主成分とし、これに脂肪酸、エステル等の油脂類を
50wt%まで含有することが望ましい。In the case of a combination of two or more kinds, it is desirable to use a wax as a main component and up to 50% by weight of fats and oils such as fatty acids and esters.
【0022】これらのワックス系固形潤滑剤に添加する
固体潤滑剤としては、黒鉛、二硫化モリブデン、天然雲
母、合成雲母、炭酸カルシウム、二酸化珪素、燐酸カル
シウム、窒化硼素、タングステン酸化合物、燐酸化合
物、カルボン酸化合物、炭酸ナトリウム、およびガラス
から成る群から選択された一種または二種以上の固体粉
末状物質を用いることができる。Solid lubricants to be added to these wax-based solid lubricants include graphite, molybdenum disulfide, natural mica, synthetic mica, calcium carbonate, silicon dioxide, calcium phosphate, boron nitride, tungstate compound, phosphate compound, One or more solid powdery substances selected from the group consisting of carboxylic acid compounds, sodium carbonate, and glass can be used.
【0023】固形潤滑剤中の固体潤滑剤の添加量の調整
によって、耐焼付き性、耐摩耗性等のうちで特に必要な
性能を選択的に高めることができる。また、ワックス系
固形潤滑剤に固体潤滑剤粉末を均一に分散させた固形潤
滑剤は容易に製造できるので、棒状固形潤滑剤の横断面
内および長さ方向に関して均一な潤滑性能を確保でき、
それにより孔形ロールの必要領域内および経過時間に対
して安定した潤滑を確保できる。By adjusting the amount of the solid lubricant to be added to the solid lubricant, it is possible to selectively enhance the performance particularly required among seizure resistance, wear resistance and the like. In addition, since a solid lubricant in which solid lubricant powder is uniformly dispersed in a wax-based solid lubricant can be easily manufactured, uniform lubrication performance can be ensured in the cross section and length direction of the rod-shaped solid lubricant,
As a result, stable lubrication can be ensured in the required area of the hole-shaped roll and for the elapsed time.
【0024】固形潤滑剤中の固体潤滑剤の添加量は80
wt%までとすることが望ましい。80wt%を超えると結
合材としてのワックス系固形潤滑剤が少なくなり過ぎ
て、複合材料である棒状固形潤滑剤の強度が不十分にな
る。The amount of the solid lubricant added to the solid lubricant is 80.
It is desirable that the content be up to wt%. If it exceeds 80% by weight, the amount of the wax-based solid lubricant as a binder becomes too small, and the strength of the rod-shaped solid lubricant as a composite material becomes insufficient.
【0025】孔形ロールと被圧延材とが接触する部位を
横切る孔形ロールの断面輪郭線において、孔形ロールと
被圧延材との全接触長さ(以後、孔形ロール断面接触長
さと呼ぶ)に対して、1%〜50%の長さに相当する孔
形ロールの部位に固形潤滑剤を供給することが望まし
い。通常、孔形ロールの焼付き・摩耗の発生部位は孔形
ロール断面接触長さの1%以上であり、固形潤滑剤の供
給をこれに対応した面積に行うことにより潤滑作用が得
られる。一方、固形潤滑剤の供給領域が孔形ロール断面
接触長さの50%を超えると、必要部位での潤滑作用が
飽和するばかりでなく、圧延スリップや咬込みスリップ
が発生し易くなる。In the profile of the cross section of the hole roll crossing the portion where the hole roll and the material to be rolled come into contact, the total contact length between the hole roll and the material to be rolled (hereinafter referred to as the cross-section contact length of the hole roll). ), It is desirable to supply a solid lubricant to the portion of the porous roll corresponding to a length of 1% to 50%. Usually, the seizure / wear portion of the porous roll is 1% or more of the contact length of the cross-section of the porous roll, and a lubricating action can be obtained by supplying the solid lubricant to an area corresponding to this. On the other hand, when the supply area of the solid lubricant exceeds 50% of the contact length of the cross-section of the roll-shaped roll, not only the lubricating action at a necessary portion is saturated, but also a rolling slip or a biting slip is likely to occur.
【0026】[0026]
【実施例】〔実施例1〕本発明の固形潤滑による孔形圧
延方法を適用してレールの熱間圧延を行った。レール圧
延工場の粗圧延機の上ロールに、図1に示す固形潤滑剤
供給装置を設置し、焼付き・摩耗が発生し易い孔形ロー
ル部位に固形潤滑剤を押し付けて潤滑剤を供給した。[Embodiment 1] Hot rolling of a rail was performed by applying the hole rolling method using solid lubrication according to the present invention. The solid lubricant supply device shown in FIG. 1 was installed on the upper roll of a rough rolling mill at a rail rolling factory, and the lubricant was supplied by pressing the solid lubricant against a hole-shaped roll portion where seizure and abrasion easily occur.
【0027】この供給装置は、図1に示したように、架
台に固定されており、エアーシリンダーにより往復駆動
されるピストンの先端にあるチャックに棒状のワックス
系固形潤滑剤の一端を把持し、他端を孔形ロールの所定
部位に押し付ける。エアーシリンダー・ピストン系は空
圧回路(図示せず)により駆動制御されている。一端を
チャックに把持された棒状固形潤滑剤は、孔形ロールへ
の押し付け側の箇所をガイドで案内されており、確実に
ロール表面の所定部位に押し付けられる。ガイドは更
に、長い棒状固形潤滑剤がロール回転による曲げ荷重で
折れないように保護する役割も果たす。なお図1では、
潤滑剤を押し付ける前の状態を示したが、実際の圧延実
施時にはピストンを作動させて潤滑剤を押し出し、ロー
ル表面に押し付ける。As shown in FIG. 1, this supply device is fixed to a gantry, and grips one end of a rod-shaped wax-based solid lubricant with a chuck at the tip of a piston reciprocally driven by an air cylinder. The other end is pressed against a predetermined portion of the roll. The drive of the air cylinder / piston system is controlled by a pneumatic circuit (not shown). The rod-shaped solid lubricant, one end of which is gripped by the chuck, is guided by a guide at a position on the pressing side of the porous roll, and is reliably pressed against a predetermined position on the roll surface. The guide further serves to protect the long rod-shaped solid lubricant from being broken by the bending load due to the rotation of the roll. In FIG. 1,
Although the state before pressing the lubricant is shown, the piston is actuated to extrude the lubricant and press it against the roll surface during actual rolling.
【0028】本発明による棒状固形潤滑剤を、ワックス
系固形潤滑剤(材質:パラフィン系炭化水素ワック
ス)、にモノエステルを30wt%注入した基材(融点2
35℃、硬さ70Hv(ビッカース硬さ(1g荷重))に
黒鉛粉末を40wt%混入して作製した。A base material (melting point: 2) in which a rod-shaped solid lubricant according to the present invention is injected with 30% by weight of a monoester into a wax-based solid lubricant (material: paraffin-based hydrocarbon wax).
It was prepared by mixing 40% by weight of graphite powder at 35 ° C. and a hardness of 70 Hv (Vickers hardness (1 g load)).
【0029】図2は、本発明との比較のために従来の液
状潤滑剤の供給装置を示したものであり、熱間圧延およ
び冷間圧延のいずれでも用いられている代表的な形式で
ある。同図の供給装置は、ヘッダーに配列されたノズル
から液状の潤滑剤(油のみ、あるいは水と油のエマルジ
ョン等)をワークロール表面に噴射する。液状潤滑剤は
噴射されたワークロール部位に留まらず、周囲へ広がる
ため、潤滑部位を厳密に制御することができないし、必
要部位への潤滑剤供給量も厳密に制御できない。本実施
例では、従来の液状潤滑剤として鉱油系潤滑油にエステ
ルを20%添加したものを用いた。FIG. 2 shows a conventional liquid lubricant supply device for comparison with the present invention, which is a typical type used in both hot rolling and cold rolling. . The supply device shown in the drawing injects a liquid lubricant (oil only, or an emulsion of water and oil, etc.) from the nozzles arranged in the header onto the surface of the work roll. Since the liquid lubricant does not stay at the sprayed work roll portion but spreads to the surroundings, the lubrication portion cannot be strictly controlled, and the lubricant supply amount to the required portion cannot be strictly controlled. In this embodiment, a conventional liquid lubricant obtained by adding 20% of an ester to a mineral oil-based lubricating oil was used.
【0030】固形潤滑剤は、孔形ロール断面接触長さに
対して、40%の長さに相当する部位に供給した。The solid lubricant was supplied to a portion corresponding to a length corresponding to 40% of the contact length of the cross section of the porous roll.
【0031】上記の各潤滑方法にて、約800トン圧延
した時点で、孔形ロールの肌荒れ状況を調べたところ、
従来の液状潤滑による圧延を行った孔形ロールは塑性流
動を伴う激しい焼付きが発生していたのに対して、本発
明の固形潤滑による圧延を行った孔形ロールは殆ど焼付
きが認められず、圧延開始前とほぼ同様な良好なロール
肌が維持されていた。At the time of rolling about 800 tons by each of the lubricating methods described above, the surface roughness of the roll was examined.
Conventional rolls rolled by liquid lubrication suffered severe seizure accompanied by plastic flow, whereas hole rolls rolled by solid lubrication of the present invention hardly suffered seizure. And the same good roll skin as before the start of rolling was maintained.
【0032】〔実施例2〕ワックス系固形潤滑剤(材
質:パラフィン系ワックスにモノエステルを10%注入
したもの、融点103℃、硬さ65Hv(荷重1g))
に、固体潤滑剤として黒鉛、炭酸カルシウム、雲母のい
ずれかの粉末を50wt%混合した固形潤滑剤と、90wt
%混合した固形潤滑剤を作製した。Example 2 Wax-based solid lubricant (material: paraffin-based wax in which 10% of monoester was injected, melting point: 103 ° C., hardness: 65 Hv (load: 1 g))
And a solid lubricant obtained by mixing 50 wt% of any one of graphite, calcium carbonate and mica powder as a solid lubricant, and 90 wt%
% Solid lubricant was prepared.
【0033】また、比較のために、従来の液状潤滑剤と
して鉱油系潤滑剤に20%エステルを添加したものを用
いた。For comparison, a conventional liquid lubricant obtained by adding 20% ester to a mineral oil-based lubricant was used.
【0034】これらの潤滑剤を用い、熱間転動摩耗試験
機にて耐焼付き性と耐摩耗性を評価した。試験は、ロー
ルに相当する高クロム鋳鉄製の円板状試験片と、被圧延
材に相当するS45C(摩耗テスト用)、SUS430
(焼付テスト用)製の相手片との組み合わせについて行
った。試験条件は、試験片の回転周速度100m/分、
温度200℃、相手片の温度800℃とし、摩耗テスト
ではすべり率10%で、焼付テストでは相手片の速度を
変化させることにより、それぞれ滑り速度を種々に変化
させた。耐焼付き性は焼付が発生したすべり率により評
価し、耐摩耗性は試験片の摩耗重量(転動回数:1万
回)により評価した。Using these lubricants, seizure resistance and wear resistance were evaluated by a hot rolling wear tester. The test was performed using a high chromium cast iron disk-shaped test piece corresponding to a roll, S45C (for a wear test) corresponding to a material to be rolled, and SUS430.
The test was performed for a combination with a counterpart made for (a printing test). The test conditions were as follows: the rotational peripheral speed of the test piece was 100 m / min,
The sliding speed was variously changed by setting the temperature to 200 ° C. and the temperature of the mating piece to 800 ° C., the slip rate to 10% in the wear test, and the speed of the mating piece to change in the burning test. The seizure resistance was evaluated by the slip rate at which seizure occurred, and the abrasion resistance was evaluated by the abrasion weight (number of rolling: 10,000 times) of the test piece.
【0035】潤滑剤の供給は、本発明の固形潤滑剤は試
験片に2kgf /cm2 の力で押し付けることにより行い、
従来の液状潤滑剤はタンク内で水:99に対し潤滑剤:
1の比率で混合・撹拌したエマルションを毎分500cc
供給することにより行った。The lubricant was supplied by pressing the solid lubricant of the present invention against a test piece with a force of 2 kgf / cm 2 .
The conventional liquid lubricant is water: 99 in the tank while lubricant:
500cc per minute of emulsion mixed and stirred at ratio of 1
Performed by feeding.
【0036】上記試験の結果、固体潤滑剤粉末の添加量
50wt%の本発明の固形潤滑剤を用いた場合は、従来の
液状潤滑剤に比べて耐焼付き性は3倍向上し、耐摩耗性
は約4〜5倍向上した。固体潤滑剤の添加量が90wt%
の場合は、固形潤滑剤中で結合材として機能するワック
ス系固形潤滑剤の量が少なくなり過ぎて強度が低下し、
回転する試験片に押し付けている途中で固形潤滑剤にク
ラックが入り、折れてしまったため、実験を中断した。As a result of the above test, when the solid lubricant of the present invention was used in an amount of 50 wt% of the solid lubricant powder, the seizure resistance was improved three times as compared with the conventional liquid lubricant, and the wear resistance was improved. Has improved about 4-5 times. 90wt% solid lubricant
In the case of, the amount of the wax-based solid lubricant that functions as a binder in the solid lubricant is too small, and the strength is reduced,
The experiment was interrupted because the solid lubricant was cracked and broken while being pressed against the rotating test piece.
【0037】〔実施例3〕本発明により、孔形圧延機の
カリバーに予め固形潤滑剤を塗布しておき、長さ1mの
レール鋼材の熱間圧延実験を行った。Example 3 According to the present invention, a solid lubricant was applied to a caliber of a grooved rolling mill in advance, and a 1-m-long rail steel material was subjected to a hot rolling experiment.
【0038】固形潤滑剤の塗布範囲は、孔形ロール接触
断面長さを全孔形ロール接触断面長さに対して10%、
30%、50%、70%、および100%とした。固形
潤滑剤としては、ワックス系固形潤滑剤(材質:パラフ
ィン系ワックス、融点125℃、硬さ47Hv(荷重1
g))に、黒鉛粉末を30wt%、エステルを20wt%注
入したものを用いた。The range of application of the solid lubricant is as follows.
30%, 50%, 70%, and 100%. As the solid lubricant, a wax-based solid lubricant (material: paraffin-based wax, melting point 125 ° C., hardness 47 Hv (load 1
For g)), a mixture obtained by injecting 30 wt% of graphite powder and 20 wt% of ester was used.
【0039】上記実験の結果、孔形ロール断面接触長さ
に対して10%、30%、50%に相当する部位に供給
した場合には咬込みスリップも圧延スリップも起きずに
正常に通材できたが、孔形ロール断面接触長さに対して
70%、100%に相当する部位に供給した場合には咬
込みスリップおよび圧延スリップが発生し、正常な通材
ができなかった。As a result of the above experiment, when the material was supplied to the portions corresponding to 10%, 30%, and 50% of the contact length of the cross section of the hole-shaped roll, there was no biting slip or rolling slip, and the material passed normally. However, when it was supplied to a portion corresponding to 70% or 100% of the contact length of the cross section of the hole-shaped roll, a biting slip and a rolling slip occurred, and normal threading was not possible.
【0040】〔実施例4〕工場の軌条圧延ラインの粗ミ
ルの入側にエアーシリンダーを用いた固形潤滑剤の供給
装置を設置し、固形潤滑剤の融点、押し付け圧力、およ
び固形潤滑剤への水かけの有無が、ロール焼付きの発生
に与える影響を調査した。その結果、本発明にある条件
で固形潤滑剤を用いると、表1に示したように、ロール
肌荒れ(焼付き)の発生が十分に抑制可能で、数ロット
無研削(ロール手入れ無し)で使用可能であることが明
らかになった。[Example 4] A solid lubricant supply device using an air cylinder was installed on the entrance side of a rough mill in a rail rolling line of a factory, and the melting point of the solid lubricant, the pressing pressure, and the pressure applied to the solid lubricant were set. The effect of watering on the occurrence of roll seizure was investigated. As a result, when a solid lubricant is used under the conditions according to the present invention, as shown in Table 1, the occurrence of roll surface roughness (seizure) can be sufficiently suppressed, and several lots can be used without grinding (without roll care). It turned out to be possible.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
孔形ロールの必要部位にのみ必要量の潤滑剤を供給して
孔形圧延を行うことができるので、圧延スリップや咬込
みスリップを起こすことなく、孔形ロールの焼付きおよ
び摩耗を防止することができる。As described above, according to the present invention,
Since the required amount of lubricant can be supplied only to the necessary part of the roll, the roll can be rolled, so that seizure and wear of the roll can be prevented without causing rolling slip or biting slip. Can be.
【図1】図1は、本発明による固形潤滑方法に用いる固
形潤滑剤供給装置の構造例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structural example of a solid lubricant supply device used in a solid lubrication method according to the present invention.
【図2】図2は、従来の液体潤滑方法に用いる潤滑剤供
給装置の代表例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a typical example of a lubricant supply device used in a conventional liquid lubrication method.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒谷 省一 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 濱渦 修一 福岡県北九州市小倉南区新曽根5−1 三 島光産株式会社機工事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shoichi Aratani 20-1 Shintomi, Futtsu City, Chiba Prefecture Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Shuichi Hamazuzu 5-1 Mishima Kosan Co., Ltd. Kiko Division
Claims (8)
易い部分に固形潤滑剤を押し付けて供給し、孔形ロール
と被圧延材との間を固形潤滑剤によって潤滑することを
特徴とする固形潤滑による孔形圧延方法。The present invention is characterized in that a solid lubricant is pressed against and supplied to a portion of a roll-shaped roll where seizure and abrasion tend to occur, and that a solid lubricant is used to lubricate between the roll-shaped roll and a material to be rolled. A hole rolling method using solid lubrication.
0%に固形潤滑剤を供給することを特徴とする請求項1
に記載の固形潤滑による孔形圧延方法。2. 1% to 5% of the total area of the hole-shaped roll.
2. A solid lubricant is supplied to 0%.
2. A hole rolling method using solid lubrication according to item 1.
を供給するワークロールの圧延中の最高温度よりも高い
ことを特徴とする請求項1または2に記載の固形潤滑に
よる孔形圧延方法。3. The hole rolling by solid lubrication according to claim 1, wherein a melting point of the solid lubricant is higher than a maximum temperature during rolling of a work roll supplying the solid lubricant. Method.
ロールに供給することを特徴とする請求項1から3まで
のいずれか1項に記載の固形潤滑による孔形圧延方法。4. The hole rolling method using solid lubrication according to claim 1, wherein the solid lubricant is supplied to a work roll while water is applied to the solid lubricant.
付け圧力を、0.01kgf/cm2 以上とすることを特徴と
する請求項1から4までのいずれか1項に記載の固形潤
滑による孔形圧延方法。5. The hole by solid lubrication according to claim 1, wherein a pressure of pressing the solid lubricant against a work roll is 0.01 kgf / cm 2 or more. Shape rolling method.
剤またはワックス系固形潤滑剤に固体潤滑剤を添加して
成ることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に
記載の固形潤滑による孔形圧延方法。6. The solid lubricant according to claim 1, wherein the solid lubricant is formed by adding a solid lubricant to a wax-based solid lubricant or a wax-based solid lubricant. Hole rolling method by lubrication.
酸、不飽和脂肪酸、エステル、脂肪酸アミド、硬化油、
硬化脂肪酸、金属石鹸、アルキルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ、アルコールサルフェート、アルキルメチルタウラ
イド、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル、ポリエチレンワック
ス、パラフィン系炭化水素系ワックス、カルナウバワッ
クス、キャンデリラワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス、α−オレフィン、白蝋、牛脂硬化油、ステアリ
ン酸、およびフーローワックスから成る群から選択され
た一種または二種以上の常温固形物質から成ることを特
徴とする請求項6記載の固形潤滑による孔形圧延方法。7. The wax-based solid lubricant includes a saturated fatty acid, an unsaturated fatty acid, an ester, a fatty acid amide, a hardened oil,
Hardened fatty acid, metal soap, sodium alkylbenzene sulfonate, alcohol sulfate, alkyl methyl tauride, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyethylene wax, paraffin hydrocarbon wax, carnauba A wax, candelilla wax, microcrystalline wax, α-olefin, white wax, hardened tallow oil, stearic acid, and one or more cold solid substances selected from the group consisting of full wax. 7. The method of hole rolling by solid lubrication according to claim 6.
デン、天然雲母、合成雲母、炭酸カルシウム、二酸化珪
素、燐酸カルシウム、窒化硼素、タングステン酸化合
物、燐酸化合物、カルボン酸化合物、炭酸ナトリウム、
およびガラスから成る群から選択された一種または二種
以上の固体粉末状物質から成ることを特徴とする請求項
6または7記載の固形潤滑による孔形圧延方法。8. The solid lubricant includes graphite, molybdenum disulfide, natural mica, synthetic mica, calcium carbonate, silicon dioxide, calcium phosphate, boron nitride, tungstate compound, phosphate compound, carboxylic acid compound, sodium carbonate,
8. The method according to claim 6, wherein said method comprises one or more solid powdery substances selected from the group consisting of glass and glass.
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JP30257899A JP2000202507A (en) | 1998-11-09 | 1999-10-25 | Caliber rolling method by solid lubrication |
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JP10-318051 | 1998-11-09 | ||
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009142836A (en) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Kobe Steel Ltd | Method of rolling bar steel |
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1999
- 1999-10-25 JP JP30257899A patent/JP2000202507A/en active Pending
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