JP2007167876A - Turntable for plate mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、厚板の生産性向上を達成できる厚板圧延機の転回テーブルに関する。 The present invention relates to a turning table of a thick plate rolling machine that can achieve improvement in productivity of thick plates.
厚板の圧延工程は、一般に次の3工程に分けて行われる。(1)素材であるスラブを所要の厚みまで圧下する成形圧延工程、(2)成形圧延された被圧延材の幅を広げて、製品幅を確保できるようになるまで厚みを圧下する幅出し圧延工程、及び(3)幅出し圧延された被圧延材の幅を維持しつつ、厚みを製品の厚みまで圧下する仕上圧延工程であり、このため、(1)と(2)の間、及び(2)と(3)の間で被圧延材を面内に90°転回する必要が生じる。この90°転回動作は、図1(a)に示すような転回テーブル2,3で行っている。 The thick plate rolling process is generally performed in the following three processes. (1) Forming and rolling process to reduce the slab, which is the raw material, to the required thickness, (2) Widening rolling to reduce the thickness until the product width can be secured by expanding the width of the formed and rolled material. And (3) a finish rolling step of reducing the thickness to the thickness of the product while maintaining the width of the rolled material that has been rolled out, and for this reason, between (1) and (2), and ( Between 2) and (3), the material to be rolled needs to be turned 90 ° in the plane. This 90 ° turning operation is performed by turning tables 2 and 3 as shown in FIG.
転回テーブル2,3は、4Aと4Bとからなる複数の転回ローラ4で構成され、この2種のローラが千鳥状に配列されてなる。転回ローラ4Aは、OP側の直径がDR側より大きいローラであり、もう一方の転回ローラ4Bは、DR側の直径がOP側より大きいローラである(図2参照)。厚板圧延時には、隣り合う転回ローラ4A、4Bの相互逆回転により被圧延材Sを90度転回させることができ、また、相互の同一方向回転により被圧延材Sを搬送することができる。
The turning tables 2 and 3 are composed of a plurality of
なお、図1(b)には、スラブに複数パスのリバース圧延を施し、厚板を製造するに際し、成形圧延の最終パス後と、幅出し圧延の最終パス後に90°転回動作が実施されていることを示した。図1(b)中、aは厚板素材のスラブ長さ、bはスラブ幅を示す。また、6は圧延方向を、1Aは圧延機1に組み込んだワークロールの軸芯を示す。
このように厚板圧延では、厚板一枚毎に2回の90°転回動作が行われる。従って、この時間を短くすることが厚板の生産性向上につながるから各種検討がなされている。
In FIG. 1B, when the slab is subjected to a plurality of passes of reverse rolling to produce a thick plate, a 90 ° turning operation is performed after the final pass of forming rolling and after the final pass of tenter rolling. Showed that. In FIG. 1B, a indicates the slab length of the thick plate material, and b indicates the slab width. Reference numeral 6 denotes a rolling direction, and 1A denotes an axis of a work roll incorporated in the
Thus, in thick plate rolling, two 90 ° turning operations are performed for each thick plate. Therefore, various studies have been made since shortening this time leads to improvement in the productivity of thick plates.
ここで、圧延機1に対してスラブが運ばれて来る方を前面、製品厚みに圧延された厚板が次の工程に運ばれて行く方を後面とし、図2を参照しつつ、90°転回動作について具体的に説明する。
90°転回動作は、圧延機1からメタルアウトした被圧延材Sを矢印7で示す方向へ搬送し、転回テーブル上の所定位置に到達させた後、一旦停止させてから実行される。次いで、矢印9で示す転回方向への転回が終了した被圧延材Sに対しては、可動式のサイドガイド5によるセンタリングと、それに続いて、矢印8で示す方向への反転搬送が実行される。そして、被圧延材Sが圧延機1にメタルインする。図3には、メタルアウト後、メタルインまでの90度転回動作とセンタリングを含む動作フローを示した。
Here, the direction in which the slab is conveyed to the
The 90 ° turning operation is performed after the material to be rolled S metal-out from the rolling
最近、厚板圧延において、下反り量が大きい被圧延材の場合、90度転回動作中、転回ローラの大径部に被圧延材Sの下反り部が引っ掛かることが認められた。これによって、下反り量が大きい場合には、転回時間がかかり、またセンタリング時間も延びることが分かった。従って、下反り量が大きい被圧延に対しても、90度転回動作を円滑に行うことが厚板の生産性向上を図るうえで重要である。 Recently, in the case of a rolled material having a large amount of downward warp in thick plate rolling, it has been recognized that the downward warped portion of the material to be rolled S is caught by the large diameter portion of the turning roller during the 90-degree turning operation. As a result, it was found that when the amount of downward warping is large, it takes a turn time and the centering time is extended. Accordingly, it is important to smoothly perform the 90-degree turning operation even for a workpiece to be rolled having a large amount of downward warping in order to improve the productivity of the thick plate.
例えば、特許文献1には、転回を円滑に且つ迅速に行う厚板の転回方法が提案されている。この特許文献1に記載の転回方法は、図8、9に示すように、被圧延材Sと点接触する転回ローラを配列してなる転回テーブル上に、厚板を載置した後、厚板の角速度が略一定になるように各ローラの回転速度を制御するか、あるいはさらに、転回前において図10に示すように、厚板との接触点が略円周上に配置されるように各ローラの軸方向位置を制御する方法である。この転回ローラ11は、大径部プロフィールが円弧状に形成されている。
For example,
ここで、図8〜図10中、12は大径部と被圧延材Sとの接触箇所を示している。
しかしながら、特許文献1に記載の転回テーブルでは、転回ローラ11毎に接触箇所で厚板の角速度が一定となるように、ローラ回転数を制御する必要があり、あるいはさらに転回前において、各転回ローラを軸方向に移動させるため、転回時間が従来以上に延びてしまう欠点がある。
また、特許文献1に記載の転回テーブルは、転回ローラ毎に回転数を制御する装置が必要となり、あるいはさらに転回ローラ毎にローラシフト装置が必要となるから、装置コストが嵩むため、現実的ではないという欠点がある。
However, in the turning table described in
In addition, the turning table described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、下反り量が大きい被圧延材の場合でも、90°転回動作中、被圧延材の下反り部が転回ローラの大径部に引っ掛かることを効果的に防止できる転回テーブルを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problem, the present invention effectively prevents the lower warped portion of the material to be rolled from being caught by the large diameter portion of the turning roller during the 90 ° turning operation even in the case of the material to be rolled having a large amount of downward warping. An object is to provide a turning table that can be prevented.
本発明者は、被圧延材の下反り部が引っ掛かることを防止できる転回ローラの形状を
鋭意検討し、本発明を成すに至った。
本発明は、厚板圧延機の前面及び後面に、ローラ軸方向に連なる大径部と小径部とを有する転回ローラを千鳥状に配列してなり、隣り合う転回ローラの相互逆転により被圧延材を90度転回させる転回テーブルにおいて、前記転回ローラの大径部を、ローラ軸方向中央部側の直径がローラ軸方向端部側の直径よりも大きくなるよう拡径してなることを特徴とする厚板圧延機の転回テーブルである。その場合、前記転回ローラの大径部でのローラ軸方向中央部側の拡径量をローラ軸方向端部側に対し、直径にて40mm以上としてなることが好ましい。
The inventor has intensively studied the shape of a rolling roller that can prevent the lower warped portion of the material to be rolled from being caught, and has come to achieve the present invention.
The present invention comprises rolling rollers having a large-diameter portion and a small-diameter portion continuous in the roller axial direction on a front surface and a rear surface of a thick plate rolling machine arranged in a staggered manner, and a material to be rolled by mutual reversal of adjacent rotating rollers. In the turning table for turning 90 degrees, the large diameter portion of the turning roller is expanded so that the diameter on the central side in the roller axial direction is larger than the diameter on the end side in the roller axial direction. It is a turning table of a plate rolling machine. In that case, it is preferable that the diameter expansion amount on the central side in the roller axial direction at the large diameter portion of the rolling roller is 40 mm or more in diameter with respect to the end in the roller axial direction.
本発明に係る転回テーブルによれば、下反り量が大きい被圧延材の場合でも、90°転回動作中、被圧延材の下反り部が転回ローラの大径部に引っかかることを効果的に防止できる。このため、本発明によれば、従来の転回テーブルに比べ、厚板の生産性を向上できる。 According to the turning table according to the present invention, even in the case of a material to be rolled with a large amount of downward warping, it is possible to effectively prevent the bent portion of the material to be rolled from being caught by the large diameter portion of the turning roller during the 90 ° turning operation. it can. For this reason, according to this invention, the productivity of a thick board can be improved compared with the conventional turning table.
まず、従来の転回テーブル上で被圧延材Sを矢印9で示す転回方向に90度転回させる場合について、図7.1〜図7.4を用いて説明する。
図7.1〜図7.4は、転回がこの順に進んで行ったときの被圧延材Sと転回ローラ4との接触状態を示した図である。図7.1には転回開始直後の状態を示し、図7.2には、さらに転回が進み、被圧延材Sの下反りが生じている一側角部Pがはじめて転回ローラ4の大径部に到達し、下反り部が転回ローラ4の大径部に引っ掛かっている状態を示した。
First, the case where the workpiece S is turned 90 degrees in the turning direction indicated by the
FIG. 7.1 to FIG. 7.4 are diagrams showing the contact state between the material to be rolled S and the
図7.3には、さらに転回が進行し、被圧延材Sの下反りが生じている一側角部Pが次の転回ローラ4の大径部上に乗り上げた下反り部の乗り上げ状態を示した。図7.4には、90°転回動作が終了し、サイドガイド5が動き始め、サイドガイド5によってセンタリングする前の状態を示した。なお、被圧延材Sには、厚板圧延機1からメタルアウトしたときに、下反り量aの下反りが先端部に生じているとする(図7.4参照)。
FIG. 7.3 shows a state in which the lower warped portion where the rolling is further progressed and the one side corner portion P where the lower warp of the material to be rolled S is ridden on the large diameter portion of the next
従来の転回テーブルには、大径部の直径がローラ軸方向にわたり略等しい転回ローラ4が配列されてなる。隣接する転回ローラ4A、4Bは、図7.1に示したように、異なる駆動モータMで駆動され、隣接する転回ローラ4A、4Bの相互逆転によって、被圧延材Sを矢印9で示す転回方向に転回させることができるようになっている。
図7.1中、Lは下反りが生じている先端部長さを示し、またPは、被圧延材Sの下反りが生じている一側角部を示す。また12は、転回ローラ4の大径部と被圧延材Sとの接触個所を示す。
In the conventional turning table, turning
In FIG. 7.1, L indicates the length of the tip portion where the downward warping occurs, and P indicates one side corner portion where the downward warping of the material to be rolled S occurs.
この場合、90度転回動作中、下反りが生じている一側角部Pが転回ローラ4の大径部に引っ掛かっている状態を示したが、下反りが生じている圧延材Sの他側角部も、90度転回動作中、転回ローラ4の大径部に引っ掛かったり、下反り部の乗り上げが起こりうる。特に、下反り量aが大きい被圧延材Sの場合、転回ローラ4上に下反り部を乗り上げさせるには時間がかかるので、従来の転回テーブルでは、下反り量aが大きい場合、転回時間が長くかかることになる。
In this case, during the 90-degree turning operation, the one side corner portion P where the downward warping occurred is caught by the large diameter portion of the turning
さらに、従来の転回テーブルでは、下反り量aが大きい被圧延材Sの場合、転回ローラ4の大径部と被圧延材Sとの接触個所12の位置が被圧延材Sの角部Pになる(図7.2、図7.3参照)。このため、90度転回動作中、被圧延材Sの回転中心が被圧延材Sの角部Pとなることが起こるので、90°転回動作の終了時点で、図7.4に示すように、被圧延材Sの回転中心を通る直線がテーブル中心13に対し、ローラ軸方向のどちらか一方にずれてしまうことが生じる。その結果、従来の転回テーブルでは、下反り量aが大きい場合、被圧延材Sのずれ量δが大きくなり、可動式サイドガイド5によるセンタリングが必ず必要となると共に、センタリング時間が長くかかることになる。
Further, in the conventional turning table, in the case of the material to be rolled S having a large downward warp amount a, the position of the
従来の転回テーブルは、転回ローラ4の大径部のローラ軸方向中央部側の直径Da≦ローラ軸方向端部側直径Dbとなるように管理されていたので、上述したことが起こる。
そこで、本発明では、下反り量aが大きい被圧延材Sの場合でも、90°転回動作中、被圧延材Sの下反り部が転回ローラの大径部に引っ掛かることを効果的に防止できるように、転回ローラ4の大径部を、ローラ軸方向中央部側の直径Daがローラ軸方向端部側の直径Dbよりも大きくなるよう拡径した。
The conventional turning table is managed so that the diameter D a of the large diameter portion of the turning
Therefore, in the present invention, even in the case of the material to be rolled S having a large amount of downward warping a, it is possible to effectively prevent the lower warped portion of the material to be rolled S from being caught on the large diameter portion of the turning roller during the 90 ° turning operation. as such, the large diameter portion of the turning
次に、転回ローラ4の大径部を、ローラ軸方向中央部側の直径Daがローラ軸方向端部側の直径Dbよりも大きくなるよう拡径してなる第1の実施の形態に係る転回テーブルについて、図4を用いて説明する。
図4(a)、(b)には、第1の実施の形態に係る転回テーブルの構成を模式的に示した。図4(a)はその概略平面図であり、図4(b)はその要部を示す概略断面図である。
Then, the large diameter portion of the turning
4A and 4B schematically show the configuration of the turning table according to the first embodiment. FIG. 4A is a schematic plan view thereof, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view showing an essential part thereof.
第1の実施の形態に係る転回テーブルは、大径部プロフィールがテーパ形状の転回ローラ4を配列してなる。このテーパ形状は、ローラ軸方向中央部側の直径Daがローラ軸方向端部側の直径Dbよりも大きくなるように、大径部を徐々に拡径してなるプロフィールである。このような大径部プロフィールがテーパ形状の転回ローラ4を配列してなる第1の実施の形態に係る転回テーブル上で90度転回動作を行った場合の作用を、図5.1〜図5.4を用いて以下、説明する。
The turning table according to the first embodiment is formed by arranging
なお、図5.1〜図5.4は、従来の転回テーブの場合について示した図7.1〜図7.4にそれぞれ対応する図であって、被圧延材Sと転回ローラ4との接触状態を示している。
第1の実施の形態に係る転回テーブルでは、転回テーブル上に搬送されてきた被圧延材Sを載置すると、図5.1に示すように、従来の転回テーブルと比較して、転回ローラ4の大径部と被圧延材Sとの接触個所12の位置が大径部のローラ軸方向中央部側に寄る(従来の場合は図7.1(a)参照)。そして、転回ローラの大径部のローラ軸方向中央部側の拡径量を適切に設定してやれば、90度転回動作中、被圧延材Sの下反り量aが大きい場合であっても、図5.2、図5.3に示すように、転回ローラの大径部に被圧延材Sの下反り部が引っ掛かることも、下反り部を乗り上げさせることもなくなるから、転回時間を短縮することができる。
FIGS. 5.1 to 5.4 correspond to FIGS. 7.1 to 7.4, respectively, showing the case of the conventional turning table, and show the contact state between the material S to be rolled and the turning
In the turning table according to the first embodiment, when the material to be rolled S conveyed on the turning table is placed, as shown in FIG. 5.1, the turning
また、第1の実施の形態に係る転回テーブルによれば、転回ローラ4の大径部と被圧延材Sとの接触個所12の位置が被圧延材Sの重心近くにあり、転回ローラ4の大径部との接触個所12から駆動力を受けて被圧延材Sの重心の回りに転回する。
このため、下反り量aが大きい被圧延材Sの場合でも、図5.4に示すように、90°転回動作の終了時点において、被圧延材Sの回転中心を通る直線と、テーブル中心13とのずれる量が小さくなる。従って、動式サイドガイド5によるセンタリングが不必要となるか、あるいは可動式サイドガイド5によるセンタリング時間を短くすることができる。
Further, according to the turning table according to the first embodiment, the position of the
For this reason, even in the case of the material to be rolled S having a large downward warp amount a, as shown in FIG. 5.4, at the end of the 90 ° rolling operation, the straight line passing through the rotation center of the material to be rolled S and the
本発明に係る転回テーブルは、大径部プロフィールがテーパ形状の転回ローラ4に代え、大径部プロフィールが階段形状の転回ローラを配設してなる転回テーブルとしても同様な作用・効果を発揮することができる。階段形状とは、ローラ軸方向中央部側の直径Daが端部側の直径Dbよりも大きくなるように大径部を段階的に拡径してなるプロフィールである。
The turning table according to the present invention exhibits the same operation and effect as a turning table in which a large-diameter profile is replaced with a tapered rolling
この第2の実施の形態に係る転回テーブルの作用・効果について、図6.1〜図6.4に模式的に示した。第2の実施の形態に係る転回テーブルの作用は、第1の実施の形態に係る転回テーブルと同様であるので説明を省略する。
ここで、本発明に係る転回テーブルは、前記転回ローラ4の大径部の中央部側拡径量をローラ軸方向端部側に対し、直径にて40mm以上としてなることが好ましく、より好ましくは60mm以上とする。この理由は、以下に述べる厚板圧延機1で被圧延材Sの下反りを調査した結果による。
The operations and effects of the turning table according to the second embodiment are schematically shown in FIGS. 6.1 to 6.4. Since the operation of the turning table according to the second embodiment is the same as that of the turning table according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
Here, in the turning table according to the present invention, the diameter of the large diameter portion of the turning
すなわち、厚板圧延機1によりスラブに複数パスのリバース圧延を施し、厚板を製造する際、成形圧延の最終パス後と、幅出し圧延の最終パス後に被圧延材Sの下反り量を調べたところ、下反り量が20mm未満のものは延べ転回数に対して60%、下反り量が30mm未満のものは、延べ転回数に対して96%である一方、下反り量が55mmを超えるようなものは厚板圧延機1では発生していないという結果が得られた。
That is, when the slab is subjected to reverse rolling of a plurality of passes by the
この結果から、大径部のローラ軸方向中央側直径Daをローラ軸方向端側の直径Dbに対し、40mm以上拡径した転回ローラ4からなる転回テーブルの場合には、延べ転回数に対して60%を占める下反り量が20mm未満の被圧延材Sに対して90度転回動作を円滑に行うことができるからである。
またさらに大径部のローラ軸方向中央側直径Daをローラ軸方向端側直径Dbに対し、60mm以上拡径した転回ローラからなる転回テーブルの場合には、延べ転回数に対して96%を占める下反り量が30mm未満の被圧延材Sに対して90度転回動作を円滑に行うことができるのでより好ましい。さらに、大径部のローラ軸方向中央側の拡径量を増やすのが好ましく、大径部のローラ軸方向中央側直径Daをローラ軸方向端側直径Dbに対し、拡径量を80mm以上、さらには100mm以上とした転回ローラからなる転回テーブルとするのが好ましい。上記の延べ転回数とは、1枚の被圧延材Sに対し、2回の90度転回動作(成形圧延後と幅出し圧延後)が行われるため、下反り量を調査した被圧延材Sの合計枚数をNとした場合、2×Nで与えた。
From this result, the roller shaft direction central side diameter D a of the large diameter portion to the diameter D b of the roller axial end side, in the case of turning table of turning
Further with respect to the roller axis direction central side diameter D a of the roller axial end side diameter D b of the large diameter portion, in the case of turning table with turning roller larger diameter than 60mm is 96% relative to the total turning speed It is more preferable because the 90 degree turning operation can be smoothly performed on the material to be rolled S having a downward warpage amount of less than 30 mm. Furthermore, it is preferable to increase the diameter of the large diameter portion on the center side in the roller axis direction, and the diameter D a of the large diameter portion in the roller axis direction is larger than the diameter D b on the end side in the roller axis direction by 80 mm. As described above, it is preferable to use a turning table composed of a turning roller of 100 mm or more. The above total number of rolling times means that a single rolled material S undergoes two 90-degree rolling operations (after forming rolling and after tentering rolling), and therefore, the rolled material S for which the amount of downward warping was investigated. When the total number of N is N, 2 × N is given.
上記の下反り量aは、厚板圧延機1から被圧延材Sがメタルアウトする時に、被圧延材Sの搬送方向の両端部について前面側の転回テーブル2上で反り検出器で測定して得た値である。前面側の転回テーブル2上で被圧延材Sの下反り量aを測定した結果によれば、下反りが生じている先端部長さLは、略600mmであった。
以上の説明では、前面側の転回テーブル2としたが、厚板圧延機1に対して後面側に、大径部を、ローラ軸方向中央部側の直径が端部側の直径よりも大きくなるよう拡径してなる転回ローラを千鳥状に配列してもその効果を発揮できる。
The amount of downward warp a is measured by a warp detector on the front turn table 2 at both ends in the transport direction of the material S when the material S is rolled out from the
In the above description, the front-side rolling table 2 is used. However, the diameter of the large-diameter portion on the rear surface side with respect to the
以上説明したように、大径部を、ローラ軸方向中央部側の直径がローラ軸方向端部側の直径よりも大きくなるように拡径してなる転回ローラを配列した転回テーブルによれば、厚板圧延能率を高めることができる。本発明に係る転回テーブルは、板厚が4mm以上の厚鋼板の圧延に適するが、鋼以外の金属板の圧延にも適用できる。 As described above, according to the turning table in which the turning rollers are arranged such that the diameter of the large diameter portion is larger than the diameter of the roller axial direction end portion side than the diameter of the roller axial direction end portion side. Thick plate rolling efficiency can be increased. The turning table according to the present invention is suitable for rolling thick steel plates having a thickness of 4 mm or more, but can also be applied to rolling metal plates other than steel.
図1、2に示した厚板圧延機1の前面及び後面の転回テーブル2,3に本発明を適用した。この厚板圧延機1では、所定寸法のスラブをリバース圧延して、仕上厚み=4〜300mm、幅=1000〜5350mm、長さ=52000mm以下の厚板を製造可能である。90°転回動作は、成形圧延の最終パス後と幅出し圧延の最終パス後に前面側の転回テーブル2で所定の寸法の鋼板に対して行った。
The present invention is applied to the front and rear turn tables 2 and 3 of the
前面側の転回テーブル2の仕様
機長=7425mm、機幅=7620mm、転回ローラの長さ=7620mm、転回ローラ間のピッチa=675mm
・本発明適用前(転回ローラの大径部のローラ軸方向中央部側の直径Da=600mm、
そのローラ軸方向端部側の直径Db=600mm、転回ローラの小径部の直径Dc=550mm)
・本発明適用後(転回ローラの大径部のローラ軸方向中央部側の直径Da=660mm、そのローラ軸方向端部側の直径Db=600mm、転回ローラの大径部の大径部形状:テーパ形状、転回ローラの小径部の直径Dc=550mm)
本発明適用前の厚板圧延機の転回テーブルでは、メタルアウトした後、メタルインするまでの時間(転回時間とセンタリング時間を含む)は平均で15秒であったが、本発明適用後、その時間を平均で10秒に短縮できた。
Specifications of the front side turning table 2 Machine length = 7425 mm, machine width = 7620 mm, length of the rotating roller = 7620 mm, pitch a between the rotating rollers = 675 mm
-Before application of the present invention (diameter D a = 600 mm on the roller axial center side of the large diameter portion of the rolling roller,
The diameter D b = 600 mm on the end side in the roller axial direction, and the diameter D c = 550 mm of the small diameter portion of the rotating roller)
-After application of the present invention (diameter D a = 660 mm in the roller axial direction central portion side of the large diameter portion of the rotating roller, diameter D b = 600 mm on the roller axial direction end portion side, large diameter portion of the large diameter portion of the rotating roller Shape: Tapered shape, diameter D c = 550 mm of the small diameter portion of the rotating roller)
In the turning table of the plate rolling machine before application of the present invention, the time from metal out to metal in (including the turn time and centering time) was 15 seconds on average, The time was reduced to 10 seconds on average.
S 被圧延材
1 厚板圧延機
1A ワークロールの軸芯
2、3 転回テーブル
4 転回ローラ(4A、4Bの総称)
5 サイドガイド
6 圧延方向
7、8 搬送方向
9 転回方向
10 回転方向
11 転回ローラ
12 大径部と被圧延材との接触個所
13 テーブル中心
Da 大径部のローラ軸方向中央部側の直径
Db 大径部のローラ軸方向端部側の直径
Dc 小径部の直径
M 駆動モータ
a 下反り量
L 下反りが生じている先端部長さ
P 角部
δ ずれ量
S Rolled
5 Side guide 6
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