JP2013503042A - 供給製品を異なるサイズの仕上げ製品に圧延する方法 - Google Patents

Abstract

供給製品は、圧延機パスラインに沿って配置されたモジュール式の複数の圧延ユニット（ＲＵ１，ＲＵ２，ＲＵ３，ＲＵ５）より成る圧延機仕上げセクションにおいて、異なるサイズの仕上げ製品に圧延される。各圧延ユニットは、連続的な楕円形及び円形の圧延パスを形成するように構成された作業ロールを供えた２つのロールスタンド（Ｓ１−Ｓ１０）を有している。ロールスタンドは、これらのロールスタンドの各楕円形及び円形の圧延パスを通って圧延された製品に一定の断面積減少を生ぜしめるように構成されている。同じエントリーサイズを有する供給製品（ＦＰ１）は、切り替えられた圧延工程によって異なる減少サイズを有する仕上げ製品（ＦＰ２）に圧延され、前記切り替えられた圧延工程において、選択された圧延ユニット（ＲＵ５）が、パスラインに沿って、交換された圧延ユニットのロールスタンドの断面積減少とは異なる断面積減少を生ぜしめるように構成されたロールスタンドを有する圧延ユニット（ＲＵ５ａ，ＲＵ５ｂ）に置き換えられる。置き換えられた圧延ユニットから上流側の圧延ユニットのロールスタンドは、交換されない。

Description

本発明は、熱間圧延された棒製品及びバー製品を製造するための圧延機、及び特に、このような圧延機仕上げセクションを操作するための、改良されたより効果的な方法に関する。

従来技術の説明
従来の典型的な形式の圧延機仕上げセクションは、例えば、米国特許第３３３６７８１号明細書に記載されていて、図３に符号１０で示されており、ロールスタンドＳ_１−Ｓ_１０は、圧延機パスラインＰＬに沿ってブロック状に配列されている。連続的なロールスタンドの作業ロールは、連続的な１対のロールの軸線を有する交互に楕円形及び円形の圧延パス"Ｏ"，"Ｒ"を規定しており、前記１対のロールの各ロール軸線は、互いに９０°の角度を成して互いに違いに配置されていて、捩れのない（twist-free）圧延が行われる。

供給製品ＦＰ_１は、上流の中間圧延セクション（図示せず）から供給され、連続的な圧延パスＳ_１−Ｓ_１０のすべて又は幾つかにおいて、仕上げ製品ＦＰ_２に圧延される。

図４には、図３の仕上げセクションが、どのようにして同じエントリーサイズ又は異なるエントリーサイズを有する供給製品から、異なるサイズの仕上げ製品を圧延するために用いられるかについて図示されている。例えば１つの圧延工程において、すべてのロールスタンドＳ_１−Ｓ_１０が、１７．１ｍｍの直径を有する供給製品を直径５．５ｍｍの仕上げ製品に圧延する。別の圧延工程においては、ロールスタンドＳ_７−Ｓ_１０の圧延パスは、例えばこれらのロールスタンドＳ_７−Ｓ_１０の作業ロールがガイド（一般的に、ダミーイング「偽装」"dummying"と呼ばれる処置）と置き換えられることによって、動作不能状態にされている。さらに、ロールスタンドＳ_１−Ｓ_６の圧延パスを規定するすべての作業ロール、又はすべてではないにしても殆どの作業ロールが、この際に考慮された同サイズの供給製品を直径９．０ｍｍの仕上げ製品に圧延するように切り替えられている。

さらに別の圧延工程においてロールスタンドＳ_５及びＳ_６の圧延パスは、同サイズの供給製品を直径１１．５ｍｍの仕上げ製品に圧延するために、ロールスタンドＳ_１−Ｓ_４の圧延パスの作業ロールに適当に切り替えたように偽装されている。

このために、徐々に偽装された圧延パスによって、同じエントリーサイズ（１７．１ｍｍ）の供給製品から、３つの異なる仕上げ製品サイズ（５．５ｍｍ，９．０ｍｍ及び１１．５ｍｍ）が圧延される。このように同サイズの供給製品から、異なるサイズの仕上げ製品を圧延することは、一般的に、一世代"single family"圧延と呼ばれている。

しかしながら、以上のような従来の圧延法では、１つのエントリーサイズから、比較的狭い範囲の仕上げサイズしか製造できない、という問題がある。従って、図４に示されているように、５．５ｍｍから１６．０ｍｍの範囲の仕上げ製品を圧延するために、４つの異なるエントリーサイズ（１７．１ｍｍ，１８．５ｍｍ，１９．５ｍｍ及び２１．０ｍｍ）が必要となる。仕上げセクションにおける同じロール又はすべてのロールスタンドを変更しながら、１つのエントリーサイズから別のエントリーサイズに切り替える際に、圧延機の上流セクションにおけるロールスタンドのロール及びガイドを形成することによって切り替えを行う必要がある。これは１時間で行うことができるが、その間、圧延機は稼働されず、生産は行われない。

本発明の第１の課題は、同一サイズの供給製品から圧延される、仕上げ製品のサイズの範囲を広げ、それによって、有利な形式で、仕上げ製品の与えられた範囲を作り出すために必要とされる異なるサイズの供給製品の数を減らすことである。

本発明の付随的な課題は、各供給製品サイズから圧延され得る仕上げ製品サイズの範囲を広げることである。

発明の説明
本発明によれば、供給製品が、圧延機パスラインに沿って配置された複数の圧延ユニットより成る圧延機仕上げセクションにおいて、異なるサイズの仕上げ製品に圧延される。各圧延ユニットは、連続的な楕円形及び円形の圧延パスを形成する作業ロールを供えた２つのロールスタンドより成っている。ロールスタンドは、各ロールスタンドの楕円形及び円形の圧延パスを通って圧延された製品の一定の断面積減少を生ぜしめるように構成されている。

一定のエントリーサイズを有する供給製品は、第１の圧延工程で、すべての圧延ユニットのロールスタンドの圧延パスを通って圧延され、第１の減少されたサイズを有する仕上げ製品が製造される。同じエントリーサイズを有する供給製品は、切り替えられた圧延工程によって、異なる減少サイズを有する仕上げ製品に圧延される。切り替えられた圧延工程においては、選択された圧延ユニットが、パスラインに沿って、置き換えられた圧延ユニットのロールスタンドの断面積減少とは異なる断面積減少を生ぜしめるように構成されたロールスタンドを有する圧延ユニットに置き換えられている。置き換えられた圧延ユニットから下流側の圧延ユニットは、パスラインから取り外される。置き換えられた圧延ユニットから上流側の圧延ユニットのロールスタンドは、交換されない。

以上述べた本発明の特徴及びその他の本発明の特徴について、以下に図面を参照して詳しく説明する。

本発明の方法を実施するために使用されている、モジュール式の圧延機仕上げセクションを示す概略図である。 本発明の圧延法を示す概略図である。 本発明の圧延法を示す概略図である。 従来形式のブロック型の仕上げ圧延機の概略図である。 図３に示した仕上げ圧延機を備えた従来形式の圧延法を示す圧延概略図である。 図３に示した仕上げ圧延機を備えた従来形式の圧延法を示す圧延概略図である。

図１には、モジュール式の仕上げ圧延機１２が示されており、この仕上げ圧延機１２は、圧延機パスラインＰＬに沿って配置された複数の圧延ユニットＲＵ_１−ＲＵ_５より成っている。各圧延ユニットは、２系列のロールスタンドＳ_１−Ｓ_１０より成っている。連続的に設けられたロールスタンドの作業ロールは、連続的な楕円形及び円形の圧延パス"Ｏ"、"Ｒ"を規定するように構成されていて、各ロールスタンドは、各圧延パスを通過して圧延された製品に一定の面積減少作用を与える。

連続的な仕上げ圧延機１２は、圧延ユニットＲＵ_１−ＲＵ_５の他に、圧延ユニットＲＵ_５ａ及びＲＵ_５ｂを有している。これらの圧延ユニットは、例えば米国特許第５５９５０８３号明細書に記載されているように、当業者により公知の従来の形式で軌道（図示せず）に沿ってパスラインＰＬ内に侵入移動可能及びパスラインＰＬから退出移動可能である。

図２は、図１に示したモジュール式の仕上げ圧延機のための典型的な圧延工程を示す線図である。第１の圧延工程において、圧延ユニットＲＵ_１−ＲＵ_５は、１７．０ｍｍの直径を有する供給製品ＦＰ_１を、５．５ｍｍの直径を有する仕上げ製品ＦＰ_２に圧延するために用いられる。最後の圧延ユニットＲＵ_５のロールスタンドＳ_９及びＳ_１０は、それぞれ２１．６％及び１８．６％の断面積減少効果を発揮するように設計されている。

圧延工程の切り替えによって、圧延ユニットＲＵ_５はパスラインから移動されて圧延ユニットＲＵ_５ａと交換される。圧延ユニットＲＵ_５ａのロールスタンドＳ_９及びＳ_１０はそれぞれ、圧延ユニットＲＵ_５のロールスタンドＳ_９，Ｓ_１０の断面積減少とは異なる、２５．０％及び２１．０％の断面積減少効果を発揮するように設計されている。この切り替えられた圧延工程において、圧延ユニットＲＵ_１−ＲＵ_４のロールスタンドは交換されずに残されており、同じ供給製品ＦＰ_１が、５．２５ｍｍの直径を有する仕上げ製品に圧延される。

切り替えられた圧延工程において、圧延ユニットＲＵ_５は、それぞれ１６．６％及び１５．０％の断面積減少効果を発揮するように設計されたロールスタンドＳ_９，Ｓ_１０を有する圧延ユニットＲＵ_５ｂと交換される。この圧延工程によって、同じ供給製品ＦＰ１が、６．０ｍｍの直径を有する仕上げ製品に圧延される。

さらに別の切り替えられた圧延工程においては、圧延ユニットＲＵ_４，ＲＵ_３，ＲＵ_２及びＲＵ_１が徐々に、圧延ユニットＲＵ_５，ＲＵ_５ａ及びＲＵ_５ｂに交換されており、交換された圧延ユニットの下流にはダミーとなった圧延ユニットのロールスタンドが続いている。

それによって、同じサイズの供給製品ＦＰ_１が、５．２５ｍｍ〜１４．０ｍｍの直径範囲の１５個の異なる仕上げ製品に圧延される。

同じ方法は、１９．５ｍｍの直径を有する供給製品ＦＰ_１を６．３５〜１６．０ｍｍの直径範囲の１５個のその他の仕上げ製品に圧延するために用いられる。

本発明の方法に従ってモジュール式の仕上げ圧延機１２を使用すれば、ブロック型の仕上げ圧延機１０による従来の圧延方法と比較して、少数の異なるサイズの供給製品から、広範囲の異なるサイズの仕上げ製品を製造することができるので、エントリーサイズから別のサイズに移行する際の製造時間が著しく短縮された。

１２ 仕上げ圧延機、 ＰＬ 圧延機パスライン、 ＲＵ_１−ＲＵ_５ 圧延ユニット、 Ｓ_１−Ｓ_１０ ロールスタンド、 ＦＰ_１ 供給製品、 ＦＰ_２ 仕上げ製品

Claims (5)

1. 圧延機仕上げセクションにおいて供給製品を異なるサイズの仕上げ製品に圧延する方法であって、前記圧延機仕上げセクションが、圧延機パスラインに沿って配置された複数の圧延ユニットを有しており、各圧延ユニットが、連続する楕円形圧延パス及び円形圧延パスを規定するように構成された作業ロールを供えた２つのロールスタンドを有しており、前記ロールスタンドがそれぞれ、これらのロールスタンドの各圧延パスを通って圧延された製品に一定の断面積減少を与える方法において、前記方法が、
   エントリーサイズを有する供給製品を第１の圧延工程において圧延ユニットのロールスタンドの圧延パスを通して圧延して、第１の減少サイズを有する仕上げ製品を製造し、
   前記圧延機パスラインに沿って配置された選択された圧延ユニットを、前記選択された圧延ユニットのロールスタンドによって生ぜしめられた断面積減少とは異なる断面積減少を与えるように設計されたロールスタンドを有する交換用圧延ユニットと交換し、前記交換用圧延ユニットの下流に存在する前記圧延ユニットのいずれかを圧延機パスラインから取り除いて、切り替えられた第２の圧延工程を提供し、
   同じエントリーサイズを有する供給製品を、前記第２の圧延工程の圧延ユニットのロールスタンドの圧延パスを通して圧延し、前記第１の減少サイズとは異なる第２の減少サイズを有する仕上げ製品を製造する、
   方法より成っていることを特徴とする、圧延機仕上げセクションにおいて供給製品を異なるサイズの仕上げ製品に圧延する方法。
2. 前記選択された第１の圧延ユニットを、前記圧延機パスラインに沿って配置された圧延ユニットの最後の圧延ユニットとする、請求項１記載の方法。
3. 前記選択された圧延ユニットを、前記圧延機パスラインに沿って配置された前記第１の圧延ユニットの最後の圧延ユニットとは異なる圧延ユニットとし、前記最後の圧延ユニットを前記交換用圧延ユニットとする、請求項１記載の方法。
4. 前記最後の圧延ユニットを、前記選択された圧延ユニットの代わりに択一的に用いられる複数の交換用圧延ユニットのうちの１つとする、請求項３記載の方法。
5. 圧延機仕上げセクションにおいて供給製品を異なるサイズの仕上げ製品に圧延する方法であって、前記圧延機仕上げセクションが、圧延機パスラインに沿って配置された複数の圧延ユニットより成っており、前記各圧延ユニットが、楕円形の圧延パスを規定する１対の第１の作業ロールと、それに続く円形の圧延パスを規定する１対の第２の作業ロールとを有しており、前記楕円形及び円形の圧延パスが、これらの圧延パスを通過する製品に断面積減少を与える方法において、前記方法が、
   前記圧延ユニットを第１の圧延工程において、エントリーサイズを有する供給製品を第１の減少サイズを有する仕上げ製品に圧延するために使用し、
   前記圧延ユニットのうちの選択された１つの圧延ユニットを交換用圧延ユニットと交換し、前記選択された１つの圧延ユニットの下流側のいずれかの圧延ユニットをダミーとして用いて、切り替えられた第２の圧延工程を形成し、前記交換用圧延ユニットの圧延パスは、前記選択された１つの圧延ユニットの圧延パスによって形成された断面積減少とは異なる断面積減少を生ぜしめるように構成され、かつ寸法設定されたものであり、
   前記圧延ユニットを第２の圧延工程において使用し、同じエントリーサイズを有する供給製品が、前記第１の減少サイズとは異なる第２の減少サイズを有する仕上げ製品に圧延されるようにする、
   方法より成っていることを特徴とする、圧延機仕上げセクションにおいて供給製品を異なるサイズの仕上げ製品に圧延する方法。

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