JP2854775B2 - 丸棒・線材の圧延装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は丸棒・線材の圧延装置に
関する。さらに詳しくは、断面円形の鋼材などに熱間ま
たは冷間で複数段のロール圧延を施して線径を減少さ
せ、所望の寸法の丸棒または線材を得るための圧延技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、少ないロールで細かいサイズピッ
チに対応できる圧延方法であるサイズフリー圧延が提案
されている。このサイズフリー圧延は、同一孔形のロー
ルを用いると共にロールの圧下位置を無段階で変更し
て、丸棒・線材の径を無段階で変えて仕上げるもので、
先に本出願人が提案した特願平４−311369号に開示され
た技術がある。

【０００３】この従来技術は、図７に示すように、90°
位相で連続配置された複数段の２ロールミルＳ1 〜Ｓn
からなる２ロールミル群と、該２ロールミル群の下流側
に直前段の２ロールミルに対し45°傾けて配置された４
ロールミルＳn+1 とからなり、図８の(a) →(b) →(c)
のパスで順に圧延するようになっている。すなわち(a)
で上下方向を圧延し、(b) で左右方向を圧延するのであ
るが、(a) で圧延されたｄa の寸法が(b) の圧延後巾広
がりを起しｄb に変化する。(b) のｄb 寸法は(c) の圧
延終了後そのまま残ってしまうので、寸法精度を上げる
ためには(b) の圧延で幅広がりの量を予測して(a) のｄ
a 寸法を決める必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の幅広がり
は孔形、減面率等により左右され精度よく予測するのは
困難で、誤差の要因となっている。とくに、２ロール圧
延では幅広がりの影響が大きく、精度の高い丸棒を得る
には、幅広がりを予測しロールギャップ設定を行う必要
があるため、運転しにくいという問題がある。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑み、幅広がりを無
くし、断面精度が高く、サイズフリー圧延の範囲が広い
圧延装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の圧延方法は、90
°位相で連続配置された３段の２ロールミルと、その下
流に直前段の２ロールミルに対し45°傾斜させて配置し
た４ロールミルとから仕上げロールミル群を構成し、前
記４段のロールミルの孔形が、順に、オーバル、ラウン
ドまたはラウンドに近いオーバル、ラウンド、ラウンド
としたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】２ロール圧延時の減面率と幅広がり率の関係は
図９に示すグラフのとおりであり、横軸は減面率、縦軸
は幅広がり率である。線Ｘは２ロールのラウンドオーバ
ルの幅広がり率を、線Ｙは２ロールのオーバルラウンド
の幅広がり率を示している。ここで幅広がり率を図８に
基づき説明すると、（ｄb −ｄa ）／ｄa ×100（％）
で表わされ、これは減面率が大きくなればなる程、大き
くなる傾向にあることが判る。

【０００８】本発明の圧延装置における仕上げロールミ
ル群において、１段目２ロールミルのオーバル孔形で材
料を圧延した後、直交方向から２段目２ロールミルのラ
ウンド孔形（またはラウンドに近いオーバル孔形）で材
料を圧延すると、減面率が大きくなるため、幅広がり率
も大きいが、３段目２ロールミルのラウンド孔形での圧
延は一度減面した後であり、しかも１段目２ロールミル
と同じ方向からの圧延であるから、減面率は数％以下に
小さくなる。このため、この段階で幅広がりはほとんど
生じなくなる。そして、ロール孔形より小さい半径の製
品を得る場合、３段目２ロールミルの圧延を終えた状態
では、製品断面が四角形に近い形状になっているが、そ
の四角のコーナー部を最終段４ロールミルのラウンド孔
形で圧延すれば、大幅に真円に近づく。

【０００９】以上のように本発明によれば、幅広がりの
影響は少なく真円に近い丸棒の圧延ができる。さらに最
終段に４ロールミルを設置したため１種類の孔形ロール
で多サイズの丸棒が圧延でき、いわゆるサイズフリー圧
延が可能となる。

【００１０】

【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明の圧延装
置を説明する。図１は本発明の一実施例にかかわる圧延
装置のロール配置図、図２〜４は図１の圧延装置におけ
る仕上げロールミル群のパス説明図である。

【００１１】図１の圧延装置は粗圧延ならびに中間圧延
を行う２ロールミル群Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 …と仕上げ圧延
を行う仕上げロールミル群Ｂから構成されている。仕上
げロールミル群Ｂは、90°位相で連続配置された３段の
２ロールミルＳn-2 、Ｓn-1、Ｓn と、その下流に直前
段２ロールミルＳn に対し45°傾斜させて配置した４ロ
ールミルＳn+1 とから構成されている。そして、ロール
孔形は、１段目２ロールミルＳn-2 がオーバルすなわち
略楕円形の孔形であり、２段目２ロールミルＳn-1 がラ
ウンドすなわち略円形またはラウンドに近いオーバルで
あり、３段目２ロールミルＳn がラウンド、４段目４ロ
ールミルＳn+1 がラウンドとなっている。

【００１２】仕上げロールミル群Ｂのパスは、図２に示
す一対のロールを上下にした水平配置Ｈ、一対のロール
を左右にした垂直配置Ｖ、水平配置Ｈ、４ロールの順、
また図３に示す垂直配置Ｖ、水平配置Ｈ、垂直配置Ｖ、
４ロールの順、あるいは図４に示す千鳥配置（たとえば
斜右下り、斜右上り、斜右下り）、４ロールの順のいず
れであってもよい。

【００１３】図５は上記圧延装置による圧延材の断面形
状を示す。(a) は１段目２ロールミルＳn-2 による圧延
後の断面形状、(b) は２段目２ロールミルＳn-1 による
圧延後の断面形状、(c) は３段目２ロールミルＳn によ
る圧延後の断面形状、(d) は最終段４ロールミルＳn+1
による圧延後の断面形状である。この圧延例は、２段目
・３段目２ロールミルＳn-1 、Ｓn の孔形の半径と材料
の仕上形ｄが ｄ＝２Ｒ で一致した場合であるので、
(c) のパスを終えた段階でほぼ真円に仕上げられてい
る。

【００１４】図６は、図２の孔形を用いて、各段ロール
ミルのロールギャップを締込み、図５の例よりも小径の
丸棒を圧延する場合の圧延材断面形状を示している。図
６の(a')で圧延された圧延材を(b')で圧延したとき、
(a')でのｄ1 寸法はｄ1'広がる。これを修正するために
(c')のパスにてｄ1'をｄ1 に圧延する。このとき( ｂ')
での幅ｂ2'もまたｂ2 に広がるが(c')での減面率が低い
ためほぼｂ2'＝ｂ2 と見なせる。

【００１５】既述のごとく２ロールミルの圧延は、減面
率が低い場合は幅広がりは少なく、減面率が増えるに従
って極端に幅広がりが増大するので、図６の(a')(b')で
の圧延では減面率が大きいため幅広がりも大きいが、
(c')での圧延では減面率は数％以下であり、ほぼｂ2'＝
ｂ2 と見なせることから、(a')(b')(c')の圧延でロール
ギャップ設定は幅広がりを考慮しなくてもよいことにな
る。

【００１６】そして、２ロールミル３スタンドのみの仕
上げでは、同じ孔形を用いて生産できるサイズの幅が極
めて小さいことから、図２の孔形を用いて、その孔形の
Ｒより小さい半径の丸棒を作ろうとすると、四角形に近
い形状になり真円からはずれてくる。しかしながら、本
発明では最終スタンドの４ロールミルＳn+1 で４角のコ
ーナ部を圧延するので最終断面形状を大幅に真円に近づ
けることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、幅広がりの影響は少な
くして真円に近い丸棒を圧延しうる。。さらに最終段に
４ロールミルを設置したため１種類の孔形ロールで多サ
イズの丸棒が圧延でき、いわゆるサイズフリー圧延が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる圧延装置のロール
配置図である。

【図２】図１の圧延装置における仕上ロールミル群のパ
ス断面説明図である。

【図３】図１の圧延装置における仕上ロールミル群のパ
ス断面説明図である。

【図４】図１の圧延装置における仕上ロールミル群のパ
ス断面説明図である。

【図５】図１の仕上ロールミル群による圧延断面の説明
図である。

【図６】図１の仕上ロールミル群による圧延断面の説明
図である。

【図７】従来技術の圧延装置のロール配置図である。

【図８】図７の従来例によるによる圧延断面の説明図で
ある。

【図９】２ロールミルにおける減面率と幅広がり率の関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｂ 仕上げロールミル群 Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓn-2 、Ｓn-1 、Ｓn ２ロールミ
ル Ｓn+2 ４ロールミル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】90°位相で連続配置された３段の２ロール
   ミルと、その下流に直前段の２ロールミルに対し45°傾
   斜させて配置した４ロールミルとから仕上げロールミル
   群を構成し、前記４段のロールミルの孔形が、順に、オ
   ーバル、ラウンドまたはラウンドに近いオーバル、ラウ
   ンド、ラウンドとしたことを特徴とする丸棒・線材の圧
   延装置。