JP2001179313A

JP2001179313A - 圧延における潤滑油供給装置および圧延方法

Info

Publication number: JP2001179313A
Application number: JP2000032065A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Takahama; 義久高濱; Toshiyuki Shiraishi; 利幸白石; Shigeru Ogawa; 茂小川
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】高生産性の実現と製造コストの低減とを可能
とする潤滑油供給装置及び圧延方法を提供する。【解決手段】圧延を行う際、潤滑油原液を可能な限り
均一にワークロールに付着させることができる網状組織
を有することを特徴とする潤滑油供給装置、および、圧
延スタンド入側に該潤滑油供給装置を設けて潤滑油原液
もしくはエマルション潤滑油をワークロールに可能な限
り均一に付着させることを特徴とする圧延方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の圧延機、特
に４スタンド以上の冷間圧延機群を有する冷間タンデム
圧延機における、高生産性の実現と製造コストの低減と
を可能とする圧延潤滑油供給装置および圧延方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冷間タンデム圧延機においてワークロー
ル速度を増大させたり、圧下率を増大させたりするとヒ
ートスクラッチが発生しやすくなる。ヒートスクラッチ
とは、ロールバイト内のワークロールと鋼板との界面温
度が上昇し、ロールバイト内で油膜破断が生じた結果発
生するワークロールと鋼板との金属接触による焼付き疵
のことである。ヒートスクラッチが発生すると、鋼板に
表面欠陥が生じるので歩留が低下するばかりか、ヒート
スクラッチの生じた圧延機のワークロール組み替えが必
要なため生産性が著しく低下する。

【０００３】従って、ヒートスクラッチ防止に関して
は、例えば特開平５−９８２８３号公報に開示されてい
るように耐焼付き性に優れた圧延潤滑油を使用する方法
や、特開平８−１７６５６９号公報に開示されているよ
うに潤滑性に優れた圧延潤滑油を使用する方法、特開昭
５４−１１５６６１号公報に開示されているように潤滑
油噴射制御を行う方法等がある。いずれの方法もロール
および鋼板への油の付着性を向上させ、潤滑性を向上さ
せることによってロールバイト内での油膜破断を生じに
くくする方法に関する。

【０００４】また、現在冷間タンデム圧延で主流となっ
ているエマルション潤滑では、ノズルによってロール且
つ／又は鋼板に潤滑油を供給するので、ロールバイト内
に引き込まれていく潤滑の絶対必要量以上に潤滑油を供
給するため無駄になる潤滑油量も多い。潤滑油の無駄を
省き製造コストを低減させるために、例えば特開平６−
２６４９４４に開示されているように潤滑油塗布ロール
にて直接バックアップロールに潤滑油を供給する方法が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ヒートスクラッチを防
止するには潤滑性を向上させれば良いが、従来技術で行
われている耐焼付き性に優れた圧延潤滑油の使用は合成
エステルや極圧添加剤を使用する必要があるのでコスト
アップになり、潤滑性に優れた潤滑油を使用したり、潤
滑油噴射制御を行っても更なる高速圧延を行う場合には
ヒートスクラッチを完全には防止できないという問題が
ある。

【０００６】また、他の方法として単純に潤滑油供給量
を増加させる方法は、ある程度有効であるが、供給量を
増加させれば無限に効果が得られるわけではなく、更な
る高速圧延を行うときや大圧下圧延を行うときには、ヒ
ートスクラッチが発生することがある。エマルションの
濃度を増加させる方法も有効ではあるが、歩留が低下す
るという問題が発生したり、濃度を上げすぎるとスリッ
プを引き起こしてしまう場合がある。特に、高速圧延に
おいては摩擦係数がある適当な範囲に収まる最適な潤滑
状態を作り出して圧延することが非常に重要であるが、
圧延中に常時最適な潤滑状態を保つことは困難なため、
更なる高速圧延が実現できない。

【０００７】製造コストを低減させるために潤滑油塗布
ロールをバックアップロールへ使用することに関して
は、確かに大きな効果があるが、ワークロールに直接塗
布するわけではないので、更なる高速圧延を実現するた
めには更に潤滑性を向上させた潤滑油供給方法が必要と
なる場合があった。

【０００８】本発明は、潤滑油を必要最小量、直接ワー
クロールに塗布することができる潤滑油供給装置および
その潤滑油供給装置を用いた圧延方法を提供することを
目的とするもので、ロールバイトに引き込まれる潤滑油
量を十分確保し、且つ必要十分量の潤滑油を供給できる
ためヒートスクラッチを生じることなく、低コストで高
速圧延を行うことが可能となる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来法の問題点を解決するためのものであり、その要旨
は次の通りである。（１）鋼板の圧延用ワークロールの潤滑油供給装置であ
って、ワークロールに５mm以下の間隔で近接して潤滑油
を供給する吐出口を設けたことを特徴とする潤滑油供給
装置。（２）ワークロールに近接して潤滑油を供給する吐出口
が網状組織の細孔を有することを特徴とする（１）記載
の潤滑油供給装置。（３）網状組織の細孔の断面積が０．０００４mm²以
上、１mm²以下であることを特徴とする（２）に記載の
潤滑油供給装置。（４）潤滑油供給装置に潤滑油を供給する供給口とワー
クロールに潤滑する面以外の部分が密閉されていること
を特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の潤
滑油供給装置。（５）潤滑油が原液であることを特徴とする（１）〜
（４）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置。（６）潤滑油を融点以上、１２０℃以下に保温する加熱
手段を潤滑油を供給する配管且つ／又は（１）〜（５）
のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置に設けたことを
特徴とする潤滑油供給装置。（７）４スタンド以上の冷間圧延機群に（１）〜（６）
のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を設けたことを
特徴とする冷間圧延機。（８）１８００m/min 以上の速度で圧延を行う圧延機に
（１）〜（７）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置
を設けたことを特徴とする冷間圧延機。（９）潤滑油が原液であることを特徴とする（１）〜
（４）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を使用し
て圧延することを特徴とする圧延方法。（１０）潤滑油を融点以上、１２０℃以下に保温する加
熱手段を潤滑油を供給する配管且つ／又は（１）〜
（５）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置に設けて
圧延することを特徴とする圧延方法。（１１）４スタンド以上の冷間圧延機群に（１）〜
（６）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を使用し
て圧延することを特徴とする圧延方法。（１２）１８００m/min 以上の速度で圧延を行う圧延機
に（１）〜（７）のいずれか１項に記載の潤滑油供給装
置あるいは冷間圧延機を使用して圧延することを特徴と
する圧延方法。（１３）常時０．１mL/m²以上２０mL/m²以下の潤滑油
を供給することを特徴とする（１）〜（８）のいずれか
１項に記載の潤滑油供給装置あるいは冷間圧延機を使用
して圧延することを特徴とする圧延方法。（１４）ワークロール出側且つ／又は入側から冷却水を
供給する際、冷却水供給箇所と潤滑油供給箇所との間に
水切り板を設置して圧延することを特徴とする（９）〜
（１３）のいずれか１項に記載の圧延方法。（１５）鋼板にもエマルション潤滑油を供給しながら圧
延することを特徴とする（９）〜（１４）のいずれか１
項に記載の圧延方法。（１６）鋼板に供給するエマルション潤滑油の供給箇所
とロールバイト直下の距離を当該圧延機の接触弧長の５
０倍以上にすることを特徴とする（９）〜（１５）のい
ずれか１項に記載の圧延方法。（１７）ワークロールに冷却水を供給しながら圧延する
ことを特徴とする（９）〜（１６）のいずれか１項に記
載の圧延方法。（１８）板幅方向に少なくとも３分割され、それぞれに
独立に機能する潤滑油を回収する収集口を設けているこ
とを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載の
潤滑油供給装置。（１９）板幅方向に少なくとも３分割され、それぞれに
独立に機能する潤滑油を回収する収集口を設けている
（１８）に記載の潤滑油供給装置を使用して圧延するこ
とを特徴とする圧延方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】冷間タンデム圧延における主要な
潤滑油は、パーム油、牛脂、魚油、合成エステルを基油
とした潤滑油を水と混合したエマルションタイプのもの
である。潤滑油を供給する方式は潤滑油を直接、ロール
バイト付近にノズルで供給する方式が現在では主流とな
っている。ロールバイト直近に供給された潤滑油は、水
と油にほぼ分離し鋼板及びロール表面に付着する。この
鋼板及びロールに付着した油の量はプレートアウト量と
呼ばれ、この量が潤滑性に大きな影響を及ぼす。プレー
トアウト量が十分に確保されれば、ロールバイト内に油
が十分に導入されるが、圧延速度が増大するにつれて、
また鋼板の温度が上昇するにつれてプレートアウト量は
減少する。従って、高速圧延時にはプレートアウト量を
いかにして十分確保するかが課題となる。

【００１１】プレートアウト量を十分に確保するための
最も簡便な手段は、潤滑油原液を供給することである。
しかし、現在主流となっている潤滑油供給ノズルを用い
た方法では、エマルションがロールバイト周りに飛び散
っているのと同様に、多くの潤滑油原液がロールバイト
内に引き込まれずに飛び散ってしまう。エマルション潤
滑では、潤滑油がロールバイト内に引き込まれる時の潤
滑油濃度は１００％に近いため、圧延機周りに飛び散る
潤滑油はその分、ノズルからの供給時の潤滑油濃度より
も低くなる．そこで圧延機周りに飛び散る割合が潤滑油
原液を供給する場合とエマルションを供給する場合で等
しいとすると、潤滑油原液を供給する方が実際に飛び散
る油量が多くなり歩留が悪くなる。歩留低下を抑えるた
めに潤滑油供給量を減少させることも可能であるが、ノ
ズルによる供給ではロールおよび鋼板に均一に油を付着
させることが難しい。最も供給されにくい部分にも必要
最低限の潤滑油を供給するには潤滑油を過剰に供給する
しかなく、潤滑に寄与しない油が相当な割合で生じるこ
とは避けられない。また、実験およびメカニズムの解明
から、ロールバイト内に引き込まれ潤滑に寄与する潤滑
油は従来考えられていたよりもずっと少ないことを知見
した。まり、潤滑油をロールおよび鋼板に如何に効率よ
く付着させられるかが課題であり、必要最低限の油を均
一に付着できる手段が最も望ましく効率の良い潤滑油供
給方法であるといえる。

【００１２】図１に本発明に係る潤滑油供給装置の概略
を示す。潤滑油供給装置３の特徴は、図中の先端部のロ
ール側のハッチング部３ａにある。図１のハッチング部
３ａは内部に網状組織を有しており、図１では曲面とな
っているが、必ずしも曲面である必要はない。ただ、潤
滑油供給装置が油を供給するロールのロール半径と潤滑
油供給装置の曲率が等しい方が潤滑油付着の容易性の観
点から望ましい。ハッチング部３ａには図１（ｂ）に示
すように、その内部に張り巡らされた網状組織を構成す
る細かな孔３ｃが空いており、潤滑油が図１（ａ）のタ
ンクから供給装置への潤滑油導入管３ｂから供給されて
きて、ハッチング部３ａの曲面側に浸み出してこられる
ように細孔が連続した構造を持っている。

【００１３】ハッチング部３ａの材質は上記構造がとれ
ればどのようなものでも良く、例えばポリアミドのよう
な高分子材料がある。図１でのハッチング部以外の形お
よび材質は上記の油浸みだしを阻害しないものであれば
どのようなものでも良く、ハッチング部と同じ材質でも
かまわない。ただし、ハッチング部と同じ材質の場合、
ロール側以外の面にも潤滑油が浸み出すので密閉した方
が歩留が向上する。浸みだした油は、ロールにできるだ
け均一に付着するように供給される。ロールに均一に付
着させるという目的から、網状組織の細孔の断面積は
０．０００４mm²以上、１mm²以下とした。０．０００
４mm²未満の細孔断面積では精製パーム油原液、エステ
ル系鉱油原液を潤滑油として使用したときには、４９N/
cm²の圧力をかけても潤滑面に浸みだして来なかった。
また、細孔断面積を１mm²超にすると、潤滑油供給装置
を傾けただけで油が浸み出すようになった。傾けただけ
で油が浸み出すようでは潤滑油供給量の制御が難しくな
る。

【００１４】上述したようにハッチング部の材質は一般
には高分子であり、材質的にはロールと比較して相当に
やわらかいので潤滑油供給装置とロールとは接触してい
ても問題はない。但し接触している場合、接触圧力にも
よるが、潤滑油供給装置自身が油切り装置の役目もして
しまうため、ロールには少量の潤滑油しか供給できなく
なる。そのため接触させる場合には潤滑油を多く必要と
しない条件での圧延を行わなければならない。また、そ
の場合、潤滑油供給装置を定期的に交換する必要もでて
くる。

【００１５】以上のようなことから接触させずに少量で
もロールと該潤滑油供給装置間に間隔を作ることが望ま
しい。ただし、間隔を５mm越にすると、ロールに付着し
た油にむらが明らかに見られ、ロールに必要量を均一に
付着させるという目的から、５mm越に間隔を広げること
は望ましくない。必要最小限にロールと潤滑油供給装置
との間隔が存在し、その間隔に潤滑油が常時存在してい
れば、潤滑油供給装置の交換頻度を減少させることも可
能であるし、ロールにも十分な量の潤滑油が付着でき
る。ロールは回転することによってその隙間に存在して
いる油を奪っていき、ロール表面に付着させていく。常
時潤滑油を該隙間に存在させるための潤滑油供給装置と
ロールとの間隔は、圧延条件や油の浸みだし量や例えば
粘度等の使用する油の性質によって変化させるべき値で
ある。

【００１６】油の浸みだし量は潤滑油にかける圧力によ
って制御することができる。たとえ同じ圧力をかけた場
合でも、油の粘度や温度等の潤滑油特有の性質によって
浸みだし量は当然変化する。潤滑油がより必要であれば
圧力を増加させて潤滑油浸みだし量を増加させればよい
し、必要量が少ない操業条件の場合には圧力を減少させ
て操業すればよい。ただし、圧力と浸みだし量との関係
は潤滑油や操業条件によって変化するので、操業に使用
するであろう条件に応じた圧力と浸みだし量との関係は
予め測定しておくことが望ましい。

【００１７】供給する潤滑油は常温では固体であること
も多い。現在主流となっているエマルション潤滑では融
点以上（一般的に６０℃以上）の温度で使用している。
通常、潤滑油はタンクで加熱され、冷えて固化する前に
圧延機に供給される。しかし、今回発明の潤滑油供給装
置では油が浸みだして供給されるため潤滑油供給速度が
非常に遅い。そのためタンクで加熱された潤滑油をタン
ク〜潤滑油供給装置間の配管途中や潤滑油供給装置を少
なくとも使用油の融点以上に再加熱する装置が必要とな
る。この加熱装置は単純な構造のものでよく、例えばリ
ボンヒータのような物を巻き付けておくだけで効果があ
る。ただし、潤滑油を加熱しすぎるとロールバイト内の
温度上昇を助長してしまう。更に、潤滑性の向上を考慮
すると保温温度が８０℃であることが望ましい。

【００１８】潤滑油供給量と潤滑油温度は図２に示すラ
ボ実験機によって決定した。プレートアウト量は圧延時
の潤滑性に大きな影響を及ぼすが、その影響は摩擦係数
によって定量化され、評価することが可能である。そこ
で以下、プレートアウト量の評価のために摩擦係数を用
いて説明する。摩擦係数はＢｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄのモデ
ルを用いて、測定された圧延荷重と先進率の値が計算値
と一致するようにして求めた。このようにして求めた摩
擦係数が小さい時には油が十分に引き込まれている、即
ち、プレートアウト量は十分であることを示す。

【００１９】図２で１ａ、１ｂはワークロール、２ａ、
２ｂはバックアップロール、３は潤滑油供給装置、４は
鋼板で今回は普通鋼を用いた。ワークロール径４０mm、
バックアップロール径１００mmのものを用いた。潤滑油
供給装置３は、図１のハッチング部３ａ以外の部分は鋼
を用いて簡易的に作製した。ハッチング部の連続した孔
３ｃは、アクリロニトリル系重合体と６００℃以下で熱
分解して低分子量化する熱分解性重合体および溶剤を混
合して得たアクリロニトリル系中空繊維を耐炎化処理、
炭素化処理して得た。孔の半径は最大で１００μｍ程度
（断面積で０．０１mm²）であった。潤滑油はタンクで
６０℃に加熱した精製パーム油を用いた。配管および潤
滑油供給装置にはリボンヒータを巻き付け、潤滑油供給
量を決定する際には６０℃で保温した。圧延速度を１８
００m/min で一定とし、圧力を変化させることによって
潤滑油供給量を変化させた。圧力と供給量の関係は予め
測定しておいた。

【００２０】圧延実験の結果を図３に示す。供給量は圧
延速度によって変化させ、鋼板１ｍ ²当たりの供給量が
一定となるようにし、mL/m²で表している。供給量２０
mL/m ²越では摩擦係数は一定値をとる。また、供給量を
減少させたとき０．１mL/m²までは焼付きは生じなかっ
たが、０．０５mL/m²では焼付きが生じた。そこで、供
給量を０．１mL/m²以上で２０mL/m²以下と規定した。
次に、保温温度を決定する実験を上記とほぼ同様の内容
で行った。今回は供給量を１０mL/m²とし、保温温度を
融点である３６℃以上１２５℃以下で変化させて行っ
た。保温温度が１２０℃までは摩擦係数は約０．０３で
変化がなかった。保温温度を１２５℃で試験を行ったと
きに焼き付き疵が発見された。そこで、保温温度を融点
以上１２０℃以下と規定した。

【００２１】エマルションによる潤滑の利点の１つに、
水と油の混合潤滑液であるために、潤滑液に冷却効果を
持たせられるということがある。今回発明の潤滑油供給
装置では潤滑油原液を供給するか、エマルションによる
潤滑でも供給量が従来法と比較して非常に少ないので冷
却効果を持たせるために、冷却水を用いることが必要で
ある場合が多い。冷却水は圧延機出側からロールに供給
され、その冷却水が鋼板にかからないように水切り板を
用いることが望ましい。一般には、この出側からの冷却
のみで効果があるが、より高速圧延を行おうとする場合
で、冷却効果がより必要な場合には出側の冷却に加えて
圧延機入側で該潤滑油供給装置で油を供給する前に、水
による冷却をロールに対して行い、その冷却水を水切り
板で除去するとさらに効果がある。

【００２２】該潤滑油供給装置と冷却水供給位置との間
に設置する上記水切り板を取り除いた場合、冷却水がロ
ールに付着したまま潤滑油が供給されることになり、付
着油に明らかなむらが見られた。この付着油のむらは出
側のみに冷却水を供給した場合にも若干見られるため、
冷却水を供給する際には潤滑油供給装置による油付着前
の水切り板は必須である。また、鋼板自身の冷却も考慮
して、圧延機間で鋼板に冷却水もしくはエマルション潤
滑油を供給してもよい。エマルション潤滑油を冷却液と
して用いる場合には潤滑性の向上も期待できる。当該圧
延機からエマルション潤滑油の供給箇所を変化させてそ
の効果を測定したところ、ロールバイトに近い部分でエ
マルション潤滑油を供給しても摩擦係数はさほど減少せ
ず、接触弧長の４０倍程度までは摩擦係数はほぼ一定値
をとったが、接触弧長の５０倍以上当該圧延機から離れ
たところに潤滑油が供給されるように潤滑油を供給する
と摩擦係数の明らかな減少が見られた。

【００２３】板圧延では様々な板幅の圧延を行う。潤滑
油吐出口は板幅方向に分割を行っていないので、特に狭
幅の板を圧延する際には潤滑油供給幅が板幅を大きく越
えてしまう。そのように板が通過しないところでは潤滑
油は消費されずに蓄積される。ロールに余分に蓄積した
潤滑油は、消費され続けるロールの板と接触する部分へ
流れ込み潤滑油付着量の不均一を生み出す元となるの
で、回収する必要がある。そこで、板幅方向に少なくと
も３分割された潤滑油を回収する収集口を設置すること
とした。その概略を図５に示す。図５における３ｄが３
分割された潤滑油収集口である。分割数を３分割以上と
した理由について述べると、上記したようなロールの板
との接触部以外の部分の潤滑油の回収を考えたとき、分
割方法は圧延する最小板幅に合わせて１分割、その両サ
イドに１分割ずつという方法が効果が有り、且つ最も簡
易的であると思われる。潤滑油の均一性のみで考えれ
ば、もちろん分割数が多い方が良いが、分割部それぞれ
に対して収集装置が必要であるため、システムが複雑且
つコストがかかるようになるので、ミルの用途等に応じ
て分割数は決定すれば良い。潤滑油の収集法としてはい
ろいろあるが、例えばエアーで陰圧をかけ、吸引する方
法が考えられる。回収した潤滑油はフィルターを通して
汚れを落とした後、再使用することもできる。

【００２４】また、細かな制御を行う必要がある場合に
は両サイド部を２分割以上にし、分割部ごとに圧力を変
化させることで、回収量も制御することが可能となる。
潤滑油付着量が変化すれば、摩擦係数も板幅方向で変化
する。最小板幅部も分割して、それぞれに対して潤滑油
回収機能を付加しておけば、潤滑油回収量を変化させ摩
擦係数を制御して板を中伸び、もしくは端伸びにするこ
とも可能となる。よって収集口は３分割以上にした方が
良い。

【００２５】

【実施例】（実施例１）本発明の実施例の冷間タンデム
圧延機の概略を図４に示す。図４において、冷間タンデ
ム圧延機は４スタンドの４段圧延機から構成されてい
る。ワークロール１ａ、１ｂ、バックアップロール２
ａ、２ｂ、潤滑油供給装置３、鋼板４、冷却水供給装置
５で構成されている。今回、潤滑油供給装置３は図４の
冷間タンデム圧延機の全スタンドのワークロール１ａ、
１ｂの入側に設置した。潤滑油として精製パーム油をタ
ンクで６０℃に加熱し、タンクから潤滑油供給装置まで
の途中の配管及び潤滑油供給装置にはリボンヒータを巻
き付けて潤滑油を６０℃に設定して用い、供給量を１０
mL/m²となるように潤滑油にかける圧力を制御した。各
スタンド出側からワークロールに冷却水を供給し、その
冷却水が鋼板に過度にかかるのを防ぐため、上ワークロ
ール１ａの冷却水の供給位置と鋼板との間に水切り装置
（図４では水切り板６）を設置した。

【００２６】潤滑油供給装置は上記のラボ実験で用いた
ものと同じ材料で作製した。圧延条件は以下の通りであ
る。すべてのスタンドに対してワークロール：φ４６０
mm、幅１３００mm、バックアップロール：φ１２８０m
m、幅１３００mmとし、ワークロール粗度は粗度計によ
り測定した結果０．５μｍＲａであった。鋼板４として
幅９８８mmの低炭素鋼の鋼板を用い、１本のコイル状の
鋼板が通過する間に最終スタンドの出側速度を徐々に増
加させた。１本のコイルのみ使用するので鋼板の粗度は
一定であるとみなした。１号スタンド入側での鋼板の板
厚は３mm、最終スタンド出側の板厚は０．６２mmであっ
た。圧延中に圧下スケジュールの変更は行わなかった。
各スタンド間の張力はすべて１４７N/mm²で一定とし
た。圧延を最終スタンド出側の鋼板速度で４００m/min
から段階的に速度を増加させていき、２０００m/min の
速度で焼付きが生じないことを確認して圧延を終了し
た。

【００２７】従来のエマルションを使用する圧延では、
供給するエマルション中に含まれる油の量を１０mL/m²
に固定して潤滑油供給量、濃度を変化させて圧延した
が、最も速度が上げられた場合でも１８００m/min の速
度で焼付きが生じた。このように従来方法よりロールへ
の油の均一付着が実現できる本発明はプレートアウト性
が良いため供給される全油量が一定の場合高速圧延に有
効であることが確認された。また、同速度で同量の油量
を供給した場合には該潤滑油供給装置を使用した時には
焼付きが生じず、エマルション潤滑では焼付きが生じた
ことから、エマルション潤滑よりも少量の油で同条件の
圧延が可能であることも確認できた。

【００２８】（実施例２）ロールの板との接触部以外の
部分の潤滑油が潤滑油収集口によって確実に回収できる
かを確認するために、収集口付きの潤滑油供給装置を試
作してロールと板との接触部以外の部分の潤滑油の油膜
厚がどの程度になるのかを確認した。試験では実際の圧
延は行わず、赤外線式油膜厚計を使用して、収集口に陰
圧をかけた場合とかけない場合の油膜厚を測定すること
により変化することを確認した。収集口分割数は最小板
幅１分割、両サイド１分割ずつの３分割相当とし、全て
の収集口の長さを３００mmとした。実施例１で使用した
圧延機の上ワークロールに本発明の潤滑油供給装置を設
置し、速度を１００m/min で一定とし、まず赤外線式油
膜厚計の数値が１５０を指すように吐出口側の圧力を調
節した（油膜厚計は非接触であり、油膜厚計の数値は反
射赤外線の強度を表し、その数値自体に意味はなく、反
射光強度であるため油膜が薄いほど大きな値を示す）。
油膜厚計の数値がほぼ安定したのを確認した後、潤滑油
収集口に陰圧（設定値で１９６N/cm²）をかけた。陰圧
をかけた直後から、両サイドを測定していた油膜厚計の
数値が上昇し始め、３１５でほぼ一定となった。この時
板幅中心の油膜厚計の数値はほぼ１５０のまま一定であ
った。これにより、両サイドの潤滑油のみが収集口より
回収できていることがわかる。

【００２９】次に、上記した潤滑油収集口を付設した潤
滑油供給装置を用いて、板幅６００mm（両サイドに１５
０mmずつ存在）、板厚３mmの鋼板を板厚１mmになるよう
に速度１００m/min で圧延した。潤滑油供給量による鋼
板の中伸び、端伸びを確認するためにベンダーは使用し
ていない。潤滑油供給の圧力条件は上記と同様に設定し
た（板幅端の潤滑油量少）。圧延開始後３０秒は両サイ
ドから潤滑油は収集せず、３０秒後から陰圧をかけた。
圧延された鋼板を目視で確認したところ、潤滑油を収集
した後の板は中伸び傾向であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明の潤滑油供給装置によれば、油を
均一に付着させることができるため潤滑油のコストアッ
プを招くことなくプレートアウト性を向上させることが
できる。そのため従来のエマルション潤滑よりも少量の
油で同じ圧延条件の圧延が可能であり、同量の油を使用
する場合には圧延速度を高速にしても焼付き疵の発生を
抑えることが可能である。すなわち、高生産性を実現で
きると共に、製造コストの低減を図ることができる。ま
た、潤滑油を収集して潤滑油供給量を変化させることに
より板を中伸び、端伸びに制御することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸みだし方式を実現する潤滑油供給装
置の例を示す図である。

【図２】潤滑油供給量を決定するために行った圧延実験
で使用したラボ圧延機を示す図である。

【図３】圧延実験によって得られた摩擦係数と潤滑油供
給量の関係を示す図である。

【図４】本発明の潤滑油供給装置を設置した４スタンド
のタンデム冷間圧延機を示す図である。

【図５】本発明の潤滑油収集装置を付設した浸みだし方
式の潤滑油供給装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ：ワークロール２ａ、２ｂ：バックアップロール３：潤滑油供給装置３ａ：潤滑油供給装置の潤滑油浸みだし部（吐出口）３ｂ：潤滑油供給装置のタンクから供給装置への潤滑油
導入管３ｃ：潤滑油吐出口の網状組織状の細孔３ｄ：潤滑油収集口４：鋼板５：冷却水供給装置６：水切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川茂千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内Ｆターム(参考） 4F040 AA04 AB08 BA02 CA02 CA20 DA16 DB02 DB30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板の圧延用ワークロールの潤滑油供給
装置であって、ワークロールに５mm以下の間隔で近接し
て潤滑油を供給する吐出口を設けたことを特徴とする潤
滑油供給装置。
【請求項２】ワークロールに近接して潤滑油を供給す
る吐出口が網状組織の細孔を有することを特徴とする請
求項１記載の潤滑油供給装置。
【請求項３】網状組織の細孔の断面積が０．０００４
mm²以上、１mm²以下であることを特徴とする請求項２
に記載の潤滑油供給装置。
【請求項４】潤滑油供給装置に潤滑油を供給する供給
口とワークロールに潤滑する面以外の部分が密閉されて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の潤滑油供給装置。
【請求項５】潤滑油が原液であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置。
【請求項６】潤滑油を融点以上、１２０℃以下に保温
する加熱手段を潤滑油を供給する配管且つ／又は請求項
１〜５のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置に設けた
ことを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項７】４スタンド以上の冷間圧延機群に請求項
１〜６のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を設けた
ことを特徴とする冷間圧延機。
【請求項８】１８００m/min 以上の速度で圧延を行う
圧延機に請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑油供
給装置を設けたことを特徴とする冷間圧延機。
【請求項９】潤滑油が原液であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を使
用して圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項１０】潤滑油を融点以上、１２０℃以下に保
温する加熱手段を潤滑油を供給する配管且つ／又は請求
項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置に設け
て圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項１１】４スタンド以上の冷間圧延機群に請求
項１〜６のいずれか１項に記載の潤滑油供給装置を使用
して圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項１２】１８００m/min 以上の速度で圧延を行
う圧延機に請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑油
供給装置あるいは冷間圧延機を使用して圧延することを
特徴とする圧延方法。
【請求項１３】常時０．１mL/m²以上２０mL/m²以下
の潤滑油を供給することを特徴とする請求項１〜８のい
ずれか１項に記載の潤滑油供給装置あるいは冷間圧延機
を使用して圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項１４】ワークロール出側且つ／又は入側から
冷却水を供給する際、冷却水供給箇所と潤滑油供給箇所
との間に水切り板を設置して圧延することを特徴とする
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の圧延方法。
【請求項１５】鋼板にもエマルション潤滑油を供給し
ながら圧延することを特徴とする請求項９〜１４のいず
れか１項に記載の圧延方法。
【請求項１６】鋼板に供給するエマルション潤滑油の
供給箇所とロールバイト直下の距離を当該圧延機の接触
弧長の５０倍以上にすることを特徴とする請求項９〜１
５のいずれか１項に記載の圧延方法。
【請求項１７】ワークロールに冷却水を供給しながら
圧延することを特徴とする請求項９〜１６のいずれか１
項に記載の圧延方法。
【請求項１８】板幅方向に少なくとも３分割され、そ
れぞれに独立に機能する潤滑油を回収する収集口を設け
ていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に
記載の潤滑油供給装置。
【請求項１９】板幅方向に少なくとも３分割され、そ
れぞれに独立に機能する潤滑油を回収する収集口を設け
ている請求項１８に記載の潤滑油供給装置を使用して圧
延することを特徴とする圧延方法。