JP2007021544A - 圧延機の異物飛び込み疵防止方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の飛び込みによる圧延スタンド内のロール疵入りを防止する方法および装置を提供する。
【解決手段】圧延機スタンドの圧延ロール３、４とバックアップロール１、２との接触部、圧延ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールとバックアップロールとの接触部などの近傍にノズルヘッダー５、６を配置し、流体の吹き付けにより形成される流体膜によりロール接触部を胴長方向にわたり覆う。飛来した異物はこの流体膜により遮断されるため、ロール間に噛み込むことがない。なお、非圧延時に圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド９上に流体を吹き付け、異物を洗い流す方法を併用することが好ましい。
【選択図】 図５

Description

本発明は、熱間あるいは冷間の鋼板の圧延機において、異物飛び込み疵が発生することを防止するための圧延機の異物飛び込み疵防止方法および装置に関するものである。

従来、熱間あるいは冷間の鋼板の圧延機では、圧延機スタンドの外部周辺またはスタンド内部から異物がロール間に飛び込み、圧延機スタンド内の圧延ロール、中間ロール、バックアップロールなどに噛み込んで疵が付き、鋼板の表面に疵を連続的に発生させる品質不良が発生する。そのためにロールを組替えることで、ロールの研削原単位の増加や、組替え時間の増加による生産性のロスが発生している。

ロールの疵入りの原因である異物は、熱間圧延では鋼板や鋼片に付いていた鉄片や硬質の鉄片、冷間圧延では鋼板が圧延機スタンド間で破断した場合の破断片や、作業ロールと鋼板が接触することによって発生する摩耗粉の固まったものである場合が多い。特に熱間圧延では鋼板に付いていた鉄片や硬質の鉄片は圧延スタンド内のロールよりも硬く、ロールに凹み疵を発生させ、鋼板には逆に凸型の疵を連続的に発生させ、大きな問題となっていた。

そこで、ロールをブラッシングやポリッシングして異物の噛み込みを防止する方法に加え、冷間圧延機で金属帯がワークロールに噛み込まれる部分に圧延油を噴射して付着した異物を除去する方法（特許文献１）、冷間圧延機で圧延油ろ過機と圧延油噴射ノズルとの間に撹拌装置を設置し、圧延油中の鉄粉等を除去する方法（特許文献２）、熱間圧延機で圧延中に被圧延材の表面およびロール表面に蒸気を噴射して異物を除去する方法（特許文献３）、圧延機のワークロール表面に付着した大型異物を高圧液体の吹き付けにより除去する方法（特許文献４）、圧延機に設置されたサイドガイドとの接触摺動による通板材の摺動疵防止のために、圧延中に通板材とサイドガイドとの摺動部に圧延油を吹き付ける方法（特許文献５）等の提案がなされている。

しかしこれらの先行技術は、ロールに付着した異物を噛み込み前に除去しようとする方法であり、これらの技術によっても異物の飛び込みによるロール組換え回数を大きく改善するには至っていない。
実開昭６１−２００６０６号公報 実開平３−９２０６号公報 特開昭６３−３０９３０４号公報 特開平６−１１４４１８号公報 特開２００２−２２４７３０号公報

本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、異物の飛び込みによる圧延スタンド内のロール疵入りを防止し、鋼板の品質不良を防止すると同時に、ロール組換え回数を減少させ、ロール研削原単位を改善し、併せてロール組換えに伴う生産性ロスを改善できる圧延機の異物飛び込み疵防止方法および装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明者は圧延スタンド内の異物の挙動について詳細に調査した結果、ロールや鋼板の冷却または異物除去のために吹き付けられる圧延油や冷却水などの液体に沿ってロールとロールの接触部に飛び込んで行くことが判明した。このため従来の図８のように圧延油や冷却水を単にロールの接触部に吹き付ける方法は異物飛び込み防止効果が少なく、ロールとロールの接触部の外周を覆うように流体を吹き付けて流体膜を形成することが、外部からの異物の飛込みを防止するうえで効果があることを突き止めた。

上記の知見に基づいてなされた本発明の圧延機の異物飛び込み疵防止方法は、圧延機スタンドの圧延ロールとバックアップロールとの接触部、圧延ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールとバックアップロールとの接触部のうち１つ以上を、ロール胴長方向にわたる流体の吹き付けにより覆い、ロール間への異物の飛び込みを防止することを特徴とするものである。

なお、流体の吹き付けを、単一のノズルヘッダーから２つ以上の方向に向けて行う方法あるいは流体の吹き付けを、隣接した複数のノズルヘッダーから２つ以上の方向に向けて行う方法を取ることができる。また、上記の流体の吹き付けに加えて、圧延と圧延との間の非圧延時に、圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド上に流体を吹き付けることが好ましい。さらに、ノズルヘッダーとして、ロールまたは板の冷却用のノズルヘッダーを使用することができる。

また同一の課題を解決するためになされた本発明の圧延機の異物飛び込み疵防止装置は、圧延機スタンドの圧延ロールとバックアップロールとの接触部、圧延ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールとバックアップロールとの接触部のうち１つ以上を流体の吹き付けによりロール胴長方向にわたり覆うためのノズルヘッダーを、ロール近傍に配置したことを特徴とするものである。

なお、ノズルヘッダーは、２つ以上の方向に向けて流体を吹き付ける単一のノズルヘッダー、あるいはそれぞれ別の方向に向けて流体を吹き付ける複数のノズルヘッダーとすることができ、圧延と圧延との間の非圧延時に、圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド上に流体を吹き付けるためのノズルを付設した構造とすることができる。また、ノズルヘッダーが、ロールまたは板の冷却用のノズルヘッダーを兼ねるものであることが好ましい。

本発明によれば、外部からロール間への異物の飛び込み経路をロール胴長方向にわたる流体の吹き付けにより形成される流体膜により覆い、仮に異物が飛来してきても手前位置で遮断し、ロール間への異物の噛み込みを防止する。すなわち従来法はロールに付着した異物を除去しようとする方法であったのに対し、本発明は異物をロールに付着させない方法である。これによって異物の噛み込みを確実に防止することができ、ロール疵入りを防止することで鋼板表面への疵発生を防止し、ロール組換え回数を減少させることができる。

また請求項４、９に記載のように、非圧延時に入側サイドガイドに流体を吹き付ける方法を併用すれば、入側サイドガイドに付着したヘゲ片などの異物を洗浄除去することができ、ロールへの異物の噛み込みをより確実に防止することができる。

図１は本発明を４段の圧延機に適用した第１の実施形態を示す図であり、熱間圧延機のひとつの圧延スタンドを示している。図中、１は上バックアップロール、２は下バックアップロール、３は上圧延ロール、４は下圧延ロール、Ｗは熱間圧延される鋼板である。５と６は鋼板Ｗの表裏両面のロール近傍に配置されているノズルヘッダーであり、上圧延ロール３と上バックアップロール１との接触部および下圧延ロール４と下バックアップロール２との接触部を覆うように、それぞれ２方向に向けて圧延油や冷却水などの流体を吹き付けている。ノズルヘッダー５、６は異物の巻き込みが起こる側、すなわち図１では鋼板Ｗの出側に設置されている。

各ノズルヘッダー５、６はロール胴長方向に延びており、ロール全長にわたり流体の吹き付けにより流体膜を形成してロール接触部の近傍の空間を覆う。このため、異物が飛来してきてもこれらの流体膜がバリアーとなって遮断され、ロール間への飛び込みを阻止される。このため異物の飛び込みによるロール疵発生が防止される。なお、図８に示される従来法のようにロール接触部や鋼板表面に向けて直接流体を吹き付けても、本発明の効果は得られない。本発明で用いるノズルヘッダー５、６は別に設けてもよいが、ロールまたは板の冷却用のノズルヘッダーを兼ねるものとし、冷却と異物防止との両方の役割を発揮させるようにしてもよい。

図２は本発明の第２の実施形態例を示すものである。図１では、上下それぞれ単一のノズルヘッダー５、６から２つ以上の方向に向けて流体を噴出したが、第２の実施形態例では複数のノズルヘッダーから、ロールとロールの接触部の外周を覆うように流体を吹き付ける。この場合には各種の配置が考えられるが、例えば図２では、ノズルヘッダー５ａ，５ｂと，ノズルヘッダー６ａ，６ｂを設け、それぞれのノズルヘッダーから２つ以上の方向に向けて流体を吹き付けた。この場合、鋼板Ｗの上下何れについても、図示のように上方のノズルヘッダーからの流体膜が下側のノズルヘッダーを傘下に覆うように配置しておけば、異物の飛込みをより確実に防止できるようになるので好ましい。

また図３の第３の実施形態例では、ノズルヘッダー５ａ，５ｂが隣接、ノズルヘッダー６ａ，６ｂが隣接した配置で、これもロールとロールの接触部の外周を覆うように流体を吹き付けており,好ましい。これら図２〜図３の例は、鋼板Ｗの上下のロールに対し、それぞれ別々の図による手法で対応しても構わないし、図１の手法と組み合せても構わない。

図４は本発明を６段の圧延機に適用した第４の実施形態を示す図である。この実施形態では、上バックアップロール１と上中間ロール７とのロール接触部および上中間ロール７と上圧延ロール３とのロール接触部に対応させてそれぞれノズルヘッダー５、５を配置し、これらのロール接触部を覆うように各ノズルヘッダー５、５から流体を噴出させている。また下バックアップロール２と下中間ロール８とのロール接触部および下中間ロール８と下圧延ロール４とのロール接触部についても同様である。しかし必ずしも全部のロール接触部にノズルヘッダーを配置する必要はない。また複数のロール接触部をまとめて流体で覆うようにしてもよい。６段の圧延機でも図２〜図３の４段の圧延機の場合と同様に、鋼板Ｗの上下のロールに対しそれぞれ別々の図による手法で対応する場合や、図１の手法と組み合せる場合も同様の効果を発揮する。

なお、ノズルヘッダーから吹き付ける流体は熱間圧延機の場合には冷却水であることが好ましいが、潤滑成分が混合された圧延液であっても差し支えない。また冷間圧延機の場合には圧延油もしくは圧延油を水などで希釈した圧延液が好ましい。調質圧延などの圧延負荷の軽い圧延機の場合には、流体は液体ではなく、圧縮空気や窒素のような気体であってもよい。

以上の方法および装置によってロール間への異物の飛び込みは防止できるが、図５に示すように圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド９上に落ちているヘゲ片Ｈが鋼板とともに巻き込まれ、ロールを疵付けることは防止できない。そこで図５に示す第５の実施形態のように、サイドガイド９の上方に別のノズルヘッダー１０を配置し、圧延と圧延との間の非圧延時に、サイドガイド９上に流体を吹き付けてヘゲ片Ｈを洗い落とすことが好ましい。特に熱間圧延機では圧延と圧延との間の非圧延時間が長いので、この方法によってルロール疵をより確実に防止することができる。

図６に示すように、本発明により飛び込み疵に起因する臨時ロール組替え回数を従来の半分にまで低減させることができた。また図７に示すように、飛び込み疵に起因するロール研削原単位も従来の半分にまで低減させることができた。従って本発明によれば、鋼板の表面疵発生を防止すると同時に、ロール組替えに要する時間も減少し、生産性の向上を図ることが可能となった。

本発明の第１の実施形態を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態を示す側面図である。 本発明の第３の実施形態を示す側面図である。 本発明の第４の実施形態を示す側面図である。 本発明の第５の実施形態を示す側面図である。 本発明による臨時ロール組替え回数減少の効果を示すグラフである。 本発明によるロール研削原単位減少の効果を示すグラフである。 従来技術を示す側面図である。

符号の説明

１ 上バックアップロール
２ 下バックアップロール
３ 上圧延ロール
４ 下圧延ロール
５ ノズルヘッダー
６ ノズルヘッダー
７ 上中間ロール
８ 下中間ロール
９ サイドガイド
１０ ノズルヘッダー
Ｗ 鋼板
Ｈ ヘゲ片

Claims (10)

1. 圧延機スタンドの圧延ロールとバックアップロールとの接触部、圧延ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールとバックアップロールとの接触部のうち１つ以上を、ロール胴長方向にわたる流体の吹き付けにより覆い、ロール間への異物の飛び込みを防止することを特徴とする圧延機の異物飛び込み疵防止方法。
2. 流体の吹き付けを、単一のノズルヘッダーから２つ以上の方向に向けて行うことを特徴とする請求項１記載の圧延機の異物飛び込み疵防止方法。
3. 流体の吹き付けを、隣接した複数のノズルヘッダーから２つ以上の方向に向けて行うことを特徴とする請求項１記載の圧延機の異物飛び込み疵防止方法。
4. 圧延と圧延との間の非圧延時に、圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド上に流体を吹き付けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の圧延機の異物飛び込み疵防止方法。
5. ノズルヘッダーとして、ロールまたは板の冷却用のノズルヘッダーを使用することを特徴とする請求項２又は４に記載の圧延機の異物飛び込み疵防止方法。
6. 圧延機スタンドの圧延ロールとバックアップロールとの接触部、圧延ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールと中間ロールとの接触部、中間ロールとバックアップロールとの接触部のうち１つ以上を流体の吹き付けによりロール胴長方向にわたり覆うためのノズルヘッダーを、ロール近傍に配置したことを特徴とする圧延機の異物飛び込み疵防止装置。
7. ノズルヘッダーが、２つ以上の方向に向けて流体を吹き付ける単一のノズルヘッダーであることを特徴とする請求項６に記載の圧延機の異物飛び込み疵防止装置。
8. ノズルヘッダーが、それぞれ別の方向に向けて流体を吹き付ける複数のノズルヘッダーであることを特徴とする請求項６に記載の圧延機の異物飛び込み疵防止装置。
9. 圧延と圧延との間の非圧延時に、圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド上に流体を吹き付けるためのノズルを付設したことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の圧延機の異物飛び込み疵防止装置。
10. ノズルヘッダーが、ロールまたは板の冷却用のノズルヘッダーを兼ねるものであることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の圧延機の異物飛び込み疵防止装置。

Images