JP2014530108A - ロールスタンドワークロールのためのストリッパ - Google Patents

Abstract

本発明は、ストリッパ（１１）がロールスタンドのワークロール（１）に接触するためのストリッパ先端（５）を備え、ロールスタンドの冷却水に対して圧延材（１０）を遮蔽するために第１の遮蔽要素（８）が設けられている、ロールスタンド、特に熱間ロールスタンドのワークロールのためのストリッパ（１１）において、圧延材（１０）による熱的負荷に対して第１の遮蔽要素（８）を遮蔽するために第２の遮蔽要素（６）が設けられていること、を特徴とするストリッパに関する。

Description

本発明は、ロールスタンドのワークロール、特に熱間ロールスタンドのワークロールのためのストリッパと、ロールスタンドのワークロールを冷却するための装置に関する。

ロールスタンド、特に熱間ロールスタンドには、それぞれのスタンドの入側及び出側に、上及び下のワークロールのためのストリッパが取り付けられている。この場合、ストリッパは、圧延運転中に、典型的にワークロールに対して恒常的な接触を有する。この接触は、それぞれ、それぞれのワークロールに接触するストリッパ先端を介して形成される。ストリッパは、圧延材表面をロール冷却水に対して遮蔽するために形成され、場合によってはワークロールに付着した圧延材をワークロールから引き剥がすことができる。

ワークロールは、圧延工程中、高い熱的負荷にさらされる。この場合、ワークロールに加えられる熱は、主にロールギャップ内の圧延材とワークロールが接触して伝達され、導入された熱エネルギーは、ここで更に、圧延材の塑性的な形状変化によって付加的に生じさせられる圧延熱によって高められる。更に、圧延材とロールの間で発生される摩擦による摩擦熱と、同様にワークロールと通常設けられているバックアップロールの間の接触領域内の摩擦熱が、ワークロールに導入される。更に、典型的に、入側領域及び出側領域内の圧延材の放射熱がワークロールに伝達される。

熱的負荷によるワークロールの早すぎる又は過度の摩耗を防止するため、ロール冷却が著しく重要である。特に、ロールの深部への熱の侵入をできるだけ十分かつ効率的に防止するために、特に出側での十分なロール外部冷却によって、ロールギャップ内でワークロールの表面領域に導入されるワークロールの熱を、ロールギャップを出た後にできるだけ早く再び取り去ることが試みられる。

相応に、冷却水が、できるだけ早くワークロールに吹き付けられる。ストリッパは、圧延材の冷却及び／又は圧延材の品質の低下を防止するために、ワークロールに外側から吹き付けられた冷却水が圧延材と接触しないようにするために役立つ。

ロール外部冷却は、ロールギャップから圧延材が出た後にできるだけ早く行なわれるべきであるので、ストリッパは、圧延材の上でできるだけ深くもしくはロールギャップのできるだけ近くに配置されている。部分的に、ストリッパは、それぞれの入側及び出側ガイドの構成要素でもあり、相応に少なくとも回転可能又はしばしばそれどころかカルダン式に支承されている。ストリッパは、それぞれのワークロールに、空気圧により、油圧により、又は、押圧マスの作用を介して押し付けられる。

ストリッパは、典型的に非常に緊密に圧延材の表面の上に配置されているので、ストリッパは、片側が、即ち圧延材の側が、高い熱的負荷にさらされている。これに対して圧延材とは反対側では、ストリッパは、ストリッパが圧延材から隔離すべき冷却水の作用を受ける。相応に、従来技術によるストリッパは、その一方の側が非常に高い温度にさらされ、他方の側が冷却水温度にさらされる。これにより、必然的に、ストリッパのそれぞれの側の異なった熱膨張が生じ、この異なった熱膨張は、ストリッパが反り、例えば圧延材の中心領域で完全なシールをもはや提供できなくなることを生じさせることがある。

引き剥がし要素は、例えば独国特許出願公開第１０ ２００８ ０１９ ５４８号明細書（特許文献１）並びに欧州特許出願公開第０ ８９９ ０３０号明細書（特許文献２）から公知である。

独国特許出願公開第１０ ２００８ ０１９ ５４８号明細書 欧州特許出願公開第０ ８９９ ０３０号明細書

相応に、本発明の課題は、運転中の冷却水に対する改善されたシールを可能にする、ストリッパとロールスタンドのワークロールを冷却するための装置を提供することにある。

この課題は、請求項１の特徴を有するストリッパによって解決される。有利な形態は、従属請求項に記載されている。

相応に、ロールスタンド、特に熱間ロールスタンドのワークロールのためのストリッパは、ロールスタンドのワークロールに接触するためのストリッパ先端を備え、ロールスタンドの冷却水に対して圧延材を遮蔽するために第１の遮蔽要素が設けられている。本発明によれば、圧延材による熱的負荷に対して第１の遮蔽要素を遮蔽するために第２の遮蔽要素が設けられている。

冷却水に対して圧延材を遮蔽するための第１の遮蔽要素と、圧延材による熱的負荷に対して第１の遮蔽要素を遮蔽するための第２の遮蔽要素とを提供することにより、相応のストリッパ先端が常にそれぞれのワークロールと接触しているように、両遮蔽要素、即ち第１の遮蔽要素と第２の遮蔽要素を、それぞれ支配的な熱的条件に応じて適合させることができる。

第１の遮蔽要素と第２の遮蔽要素は、好ましくは互いに間隔を置いており、好ましくは０．５ｃｍ〜５ｃｍの間隔、より好ましくは１ｃｍ〜４ｃｍの間隔、更により好ましくは２ｃｍ〜３ｃｍの間隔を置いている。このようにして、第１の遮蔽要素の遮蔽が、第２の遮蔽要素によって得られる。更に、このようにして、第１の遮蔽要素と第２の遮蔽要素が異なった温度作用によって異なった熱膨張を受ける場合に、平行四辺形効果が得られる。

好ましい発展形では、第１の遮蔽要素と第２の遮蔽要素の間に、両遮蔽要素を互いに熱的に絶縁するための絶縁要素が配置されている。

相応に、圧延材による熱的負荷を遮蔽するために役立つ第２の遮蔽要素は、冷却水を圧延材から隔離する第１の遮蔽要素よりも明らかに高い温度の作用を受ける。このようにして、ストリッパの反りを防止することができるが、それは、従来技術において知られているような、唯一の材料内の異なった側の強い温度差が回避されるからである。相応に、本発明によるストリッパは、運転中もはやそれほど強くもしくはまったく反らないので、ストリッパの遮蔽効率は、ストリップ中心領域でも適切にかつコントロール可能に調整することができる。

特に好ましい形態では、少なくとも１つの第３の遮蔽要素が、第１の遮蔽要素及び／又は第２の遮蔽要素から間隔を置いて設けられている、及び／又は、少なくとも１つの第２の絶縁要素が、第３の遮蔽要素と第１及び／又は第２の遮蔽要素の間に配置されている。

これから、好ましくは少なくとも２つの遮蔽要素のために、サンドイッチ構造が得られる。特に絶縁層が内側に位置するサンドイッチ構造の形態のストリッパの相応の多部分構造は、これを満足することができる。この場合、絶縁層は、高い熱的負荷の側を、低い熱的負荷の側から切り離す。好ましくは、両遮蔽要素は、ネジ結合部によって、好ましくはスペーサを使用して互いに結合される。

特に効率的な構造は、ネジ結合部及び／又はスペーサを介して互いに間隔を置いて互いに結合された少なくとも２つの遮蔽要素によって得られる。

特に好ましい実施バリエーションでは、ストリッパ先端が、好ましくは単純な留め金によって迅速に交換することができる別個の部品として形成されている。別個の部品としてストリッパ先端を提供することにより、一方では、装置の運転を不必要に長く停止させないようにするために、故障した及び／又は消耗したストリッパ先端を迅速かつ効率的に交換することができ、他方では、ストリッパ先端を、第１及び第２の遮蔽要素とは違う材料から製造することができる。

ストリッパは、好ましくは全体として、ロールスタンドに対して旋回可能に支承されているので、それぞれのワークロールの外表面とのストリッパ先端の接触が、ワークロールの軸の移動時でも保証されている。

確実な遮蔽を得るため、少なくとも１つの引き剥がし要素が、一体的にワークロールの支持長さを超えて延在する。

請求項１０の特徴を有するロールスタンドのワークロールを冷却するための装置は、同様に前記課題を解決する。

相応に、ロールスタンド内のワークロールを冷却するための装置は、ワークロールに冷却水をスプレーするための冷却水スプレー装置と、前記のストリッパとを有し、ストリッパは、圧延材と冷却水スプレー装置の間に配置されている。

本発明の好ましい実施形態及び構成を、図の後続の説明によって詳細に説明する。

本発明の一実施例による出側の上のストリッパ

以下で、好ましい実施例を図１に基づいて説明する。

相応に、そのストリッパ先端５によって熱間圧延トレインの明確には示してないロールスタンドのワークロール１と接触しているストリッパ１１が設けられている。ワークロール１は、それ自身公知の方式でバックアップロール２と接触している。

ワークロール１は、同様に公知の方式で冷却される。ワークロール１の公知の内部冷却以外に、ワークロールは、外側からの冷却水の吹付けによっても冷却される。

外部冷却では、圧延材１０がロールギャップを出た後、ワークロール１は、冷却水スプレー装置３によって冷却される。この場合、冷却水スプレー装置３は、大量の冷却水をワークロール１に直接作用させる。ストリッパ１１は、圧延材１０が冷却水と接触することを防止するために、圧延材１０と冷却水スプレー装置３の間に配置されている。即ち、圧延材１０の冷却は、それぞれの圧延トレイン内では望まれていない。

ロールギャップからそれぞれの表面要素が出た後に冷却水ができるだけ迅速にワークロール１と接触するように、ストリッパ１１はそのストリッパ先端５が配置されている場合が有利である。換言すれば、ストリッパ先端５は、ロールギャップのできるだけ近くに配置されているということである。この迅速な冷却により、ワークロール１の表面によって吸収された熱がワークロール１もしくはワークロールの容積内に深く入らず、これに相応に損傷を与えないことが得られる。

ストリッパ先端５は、均等な引き離しとワークロール１の均等な冷却を得るため、有利にはワークロール１の支持長さ全体を超えて延在する。

ストリッパ１１は、軸受ピン４を介して旋回可能に支承されている。ストリッパ先端５は、ストリッパ１１のストリッパ先端５とは反対側に配置された空気圧シリンダ１２によってワークロール１に押し付けられる。軸受ピン４は、相応にストリッパ先端５と空気圧シリンダ１２の間に配置されている。

ストリッパ先端５以外に、ストリッパ１１は、冷却水スプレー装置３によって供される冷却水に対する圧延材１０の本来の遮蔽をするために遮蔽要素８を有する。

圧延材１０による熱的負荷に対して第１の遮蔽要素８を遮蔽するために役立つ第２の遮蔽要素６が設けられている。第２の遮蔽要素６は、第１の遮蔽要素８から間隔を置いている。換言すれば、ここでは、２つの遮蔽要素８，６が互いに間隔を置いて設けられ、第１の遮蔽要素８が、スプレー装置３からの冷却水との接触から圧延材１０を保護し、第２の遮蔽要素６が、過度の加熱から第１の遮蔽要素を保護するということである。

この場合、第２の遮蔽要素６は、ストリッパ１１の圧延材１０の側に設けられている。相応に、ここでは、圧延材１０の大量の放射熱が、第２の遮蔽要素６によって遮蔽される。このようにして、遮蔽要素８の厚さ方向の過度に大きい温度勾配を回避することができ、これにより、ストリッパ１１の不利な熱変形を回避することができる。

この実施例において第１の遮蔽要素８及び／又は第２の遮蔽要素６が熱変形した場合でさえ、しかしながらこれからは、典型的に両遮蔽要素６，８の互いの平行四辺形移動が生じるに過ぎず、この平行四辺形移動は、即座に、押圧マス１２により軸受ピン４を中心として旋回可能なストリッパ１１によって補正される。

第１の遮蔽要素８と第２の遮蔽要素６は、概略的に図示した固定要素９を介して互いに結合されている。第１の遮蔽要素８と第２の遮蔽要素６の間に間隔を提供するため、好ましくはスペーサ要素と組み合わせた固定要素９、例えばネジ結合部が設けられている。

更に、図１では、第１の遮蔽要素８と第２の遮蔽要素６の間に絶縁要素７が設けられ、この絶縁要素は、プレート状に形成された両遮蔽要素８，６を熱的に互いに絶縁する。その場合、固定要素９におけるスペーサは、絶縁層７が、第２の遮蔽要素６と第１の遮蔽要素８を結合する際に圧潰もしくは破壊されないようにするためにも役立つ。

サンドイッチ構造として形成することにより、ストリッパ１１の両側の異なった熱的負荷に基づく運転中のストリッパ１１の反りは、十分に回避することができる。相応に、ここでは、安定した均等な引き剥がし作用が、ストリッパ先端５によって提供される。

図１に示した、第１の遮蔽要素８と第２の遮蔽要素６とその間に配置された絶縁要素７とを有するストリッパ１１の構造以外に、２つより多くの遮蔽要素、例えば、同様に絶縁層によって互いに切り離され、互いに間隔を置いた３つ又は４つの遮蔽要素を備えるストリッパ１１のための構成も、本発明の一部である。

１ ワークロール
２ バックアップロール
３ 冷却水スプレー装置
４ ストリッパを支承するための軸受ピン
５ ストリッパ先端
６ 第２の遮蔽要素
７ 絶縁要素
８ 第１の遮蔽要素
９ 固定要素
１０ 圧延材
１１ ストリッパ
１２ 空気圧シリンダ

引き剥がし要素は、例えば独国特許出願公開第１０ ２００８ ０１９ ５４８号明細書（特許文献１）並びに欧州特許出願公開第０ ８９９ ０３０号明細書（特許文献２）から公知である。国際公開第９８／４８９５６号パンフレット（特許文献３）は、柔軟な材料から成る第１のストリッパと第２のストリッパを備えるワークロールのための引き剥がし装置を開示する。この場合、第１のストリッパは、第２のストリッパを支持し、両ストリッパがワークロールに当接し得る。独国特許第１１ ３９ ４６０号明細書（特許文献４）では、特に帯状の圧延材を引き剥がすための熱間圧延にけるストリッパが設けられ、摩耗部材が、圧延材を加工するロールに当接する。特開平５−１５４５１７号公報（特許文献５）は、２つのストリッパを開示するものであるが、一方のストリッパは、摩擦に対して抵抗力を有する硬質の材料から構成され、他方のストリッパは、軟質の材料から構成されている。

独国特許出願公開第１０ ２００８ ０１９ ５４８号明細書 欧州特許出願公開第０ ８９９ ０３０号明細書 国際公開第９８／４８９５６号パンフレット 独国特許第１１ ３９ ４６０号明細書 特開平５−１５４５１７号公報

Claims (10)

1. ストリッパ（１１）がロールスタンドのワークロール（１）に接触するためのストリッパ先端（５）を備え、ロールスタンドの冷却水に対して圧延材（１０）を遮蔽するために第１の遮蔽要素（８）が設けられている、ロールスタンド、特に熱間ロールスタンドのワークロールのためのストリッパ（１１）において、
   圧延材（１０）による熱的負荷に対して第１の遮蔽要素（８）を遮蔽するために第２の遮蔽要素（６）が設けられていること、を特徴とするストリッパ。
2. 第１の遮蔽要素（８）が、第２の遮蔽要素（６）から間隔を置いており、好ましくは０．５ｃｍ〜５ｃｍの間隔、より好ましくは１ｃｍ〜４ｃｍの間隔、更により好ましくは２ｃｍ〜３ｃｍの間隔を置いていること、を特徴とする請求項１に記載のストリッパ。
3. 第１の遮蔽要素（８）と第２の遮蔽要素（６）の間に、両遮蔽要素（６，８）を互いに熱的に絶縁するための絶縁要素（７）が配置されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のストリッパ。
4. 少なくとも１つの第３の遮蔽要素が、第１の遮蔽要素（８）及び／又は第２の遮蔽要素（６）から間隔を置いて設けられていること、及び／又は、少なくとも１つの第２の絶縁要素が、第３の遮蔽要素と第１及び／又は第２の遮蔽要素の間に配置されていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のストリッパ。
5. 少なくとも２つの遮蔽要素（６，８）が、互いにサンドイッチ構造を形成すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のストリッパ。
6. 少なくとも２つの遮蔽要素（６，８）が、ネジ結合部及び／又はスペーサを介して互いに間隔を置いて互いに結合されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のストリッパ。
7. ストリッパ先端（５）が、別個の部品として形成され、好ましくは第１の遮蔽要素（８）及び／又は第２の遮蔽要素（６）と結合されていること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のストリッパ。
8. 遮蔽要素（６，８）が、ロールスタンドに対して旋回可能に支承されていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のストリッパ。
9. 少なくとも１つの引き剥がし要素（６，８）が、一体的にワークロール（１）の支持長さを超えて延在すること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のストリッパ。
10. ワークロール（１）に冷却水をスプレーするための冷却水スプレー装置（３）と、請求項１〜９のいずれか１項に記載のストリッパ（１１）とを有し、ストリッパ（１１）が、圧延材（１０）と冷却水スプレー装置（３）の間に配置されていることを特徴とする、ロールスタンドのワークロール（１）を冷却するための装置。

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