JP2977993B2 - スリーブシフトロールを用いた圧延機 - Google Patents

スリーブシフトロールを用いた圧延機

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JP2977993B2
JP2977993B2 JP4101387A JP10138792A JP2977993B2 JP 2977993 B2 JP2977993 B2 JP 2977993B2 JP 4101387 A JP4101387 A JP 4101387A JP 10138792 A JP10138792 A JP 10138792A JP 2977993 B2 JP2977993 B2 JP 2977993B2
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泰彦 森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スリーブシフトロール
を用いた圧延機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の4重式圧延機を例にして、形状制
御圧延について説明する。従来の形状制御圧延法は、ワ
ークロールにイニシャルクラウンを付与するか、ロール
ベンダを用いるか、またはその両者を併用する方法がと
られていた。
【0003】ワークロールにイニシャルクラウンを付与
する方法は、圧延材料の材質、寸法等に対応させて種々
のクラウンを有するロールを多数準備し、圧延条件が変
わるごとにロール替えを必要とする。
【0004】ロールベンダ法のみまたはロールベンダ法
とイニシャルクラウン法との併用は、単純な中伸びや耳
波といった形状不良の矯正は可能であるが、クォータ伸
びや中伸びと耳波との併発した形状不良の矯正は不可能
であった。
【0005】次に、従来のスリーブシフトロールを用い
た圧延機(以降SSMと称する)について説明する。従
来のSSMは図2に示すように、上下一対のバックアッ
プロール5のアーバ1に各々1つのスリーブ10を設け
て、これらのスリーブ10を上下非対称にシフトさせる
ことと、ロールベンディングの併用によりワークロール
3,4間の板8の形状及びエッジドロップを制御しよう
とするものである。この方式では、上下のバックアップ
ロール5に必ずシフト機構を設ける必要があり、また、
主にエッジドロップの低減を目的としたものであり、ス
リーブ10の位置調整によるクォータ伸びや中伸びと耳
波との併発した板8の形状不良の矯正は不可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
に鑑み、本発明の目的は、圧延反力に対して十分な剛性
を維持しつつ、クォータ伸びや中伸びと耳波を併発した
形状不良の矯正及びエッジドロップを低減できる圧延機
を得ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために次の手段を講じる。
【0008】すなわち、クォータ伸びや中伸びと耳波と
の併発した形状不良の矯正及びエッジドロップの低減を
目的として、1つないし2つのバックアップロールにア
ーバの外周に2分割したスリーブを軸方向に移動可能に
構成し、板幅及び板形状に応じてスリーブを移動させる
ことにより軸方向の相対位置を変化させ、ワークロール
のクラウンを制御するようにした圧延機(以降WSSM
と称する)において、前記の2分割したスリーブの幅
(B)をワークロール胴長(W)に対して、B=(0.
25〜0.40)Wとなるようにした。
【0009】図1に前記WSSMについて上バックアッ
プロールのみに2分割のスリーブを設けた場合を示す。
この圧延機を用いれば、図3及び図4に示すように、板
幅及び板形状に応じてスリーブの位置を軸方向に任意に
動かすことにより、クォータ伸びや中伸びと耳波の併発
した形状不良の矯正及びエッジドロップの制御が可能で
ある。
【0010】すなわち、この方式においては、スリーブ
幅が小さく、軸方向の相対位置の変化量が大きくとれる
程、形状制御範囲が広くなるという特徴を有する。しか
し、図3に示すように、スリーブ2a,2bがワークロ
ール3の両端近傍に位置する場合は、板8から受ける反
力によりワークロール3が過度に撓んでしまい、CGL
ラインに配置されるスキンパスミルを例にとると、板幅
方向に均一な粗度が得られなくなり、均一な形状、板厚
をも得ることが困難になるので、必要なワークロール3
の剛性を維持しつつ、良好な形状制御能力を得るため
に、前記の如く、2分割したスリーブの幅(B)をワー
クロール胴長(W)に対して、B=(0.25〜0.4
0)Wとする。
【0011】
【作用】前記圧延機において、2分割したスリーブの幅
(B)をワークロールの胴長(W)に対して、B=
(0.25〜0.40)Wとすることにより、板幅方向
に均一な圧下力を達成するのに必要なワークロールの剛
性を維持できるように構成した2分割したスリーブをバ
ックアップロールに装着し、前記2分割スリーブの位置
を軸方向に任意に動かし、ワークロールのクラウン量を
任意に設定することにより、クォータ伸びや中伸びと耳
波を併発した形状不良の矯正及びエッジドロップの制御
が可能になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適実施例をスリーブロール
のロールマークが板に転写されることを防止することを
考慮し、5重式のスキンパスミルの場合を例にして、添
付の図面を用いて詳しく説明する。
【0013】図1に5重式圧延機について、上バックア
ップロールのみに2分割のスリーブ2a,2bを設けた
例を示す。この圧延機を用いれば、図3及び図4に示す
ように、板幅及び板形状に応じてスリーブの位置を軸方
向に任意に動かすことにより、クォータ伸びや中伸びと
耳波との併発した形状不良の矯正及びエッジドロップの
制御が可能である。
【0014】すなわち、この方式においては、スリーブ
2a,2bの幅が小さく、軸方向の相対位置の変化量が
大きくとれる程、形状制御範囲が広くなるという特徴を
有する。しかし、図3に示すように、スリーブ2a,2
bがワークロール3の両端近傍に位置する場合は、板8
から受ける反力によりワークロール3が過度に撓んでし
まい、CGLラインに配置されるスキンパスミルを例に
とると、板幅方向に均一な圧下力が得られなくなり、板
幅方向に均一な粗度、形状、板厚をも得ることが困難に
なる。この問題点を解消するために必要な条件につい
て、下記に説明する。
【0015】図1において、ワークロール3の胴長をW
(mm)、スリーブ2a,2bの幅をB(mm)で各々
表す。板8の幅をb(mm)、最小板幅を表す無次元係
数をα1 、最大板幅を表す無次元係数をα2 とすると、 b Min. =α1 W b Max=α2 W・・・(式1) で表される。ワークロール3の剛性が最も小さくなるの
は最大板幅の時、すなわちb=α2 Wの時であるから、
この時スリーブ2a,2bの両外端の位置は、エッジド
ロップの制御時を考慮して板エッジにあるとし、ワーク
ロール3の支点となるスリーブ2a,2bの両内端間の
距離をL(mm)とすると、 L=(α2 −2β)W ・・・式(2) β=B/W で表される。また、5重式の場合の等価ワークロール径
de(mm)は、de=〔d1 4 +d2 4 (1/4) で表
され、更に、ロール径を表す無次元数γを用いて、 de=γW・・・(式3) で表される。
【0016】以上の関係を用いて、ワークロール3に圧
延反力による線荷重p(kgf/mm)が作用する時の
ワークロール3中央の最大撓みδ(mm)は、ワークロ
ール3及び中間ロール11の縦弾性係数を21000k
gf/mm2 とすると、 δ=ηp(L/de)4 =ηp〔(α2 −2β)/γ〕4 ・・・(式4) η=5×64/(384×E×π)=1.26×10-5
(kgf/mm2 -1 で表される。式4を用いてβ=(B/W)とδの関係を
図6に示す。
【0017】ここで、γ=de/W=0.2〜0.3、
α2 =b/W=0.9、p=280(kgf/mm)
は、スキンパスミルにおける伸率の確保及び粗度転写率
の確保に必要な条件に対して実用的な範囲で設定してあ
る。そして、式4において、前記使用条件下において最
大撓み50μm以下となるように構成しておけば、発明
者らの知見によれば、ワークロール3に必要な剛性は確
保され、板幅方向に必要な均一な圧下力が得られ、良好
な形状及び均一な粗度の転写が確保される。つまり、以
上の条件を満足するには、βは0.25以上が必要とな
る。また、βを0.40超にしても剛性の改善効果はな
い。
【0018】すなわち、B=(0.25〜0.40)W
の条件下で本発明の圧延機において、板幅方向に均一な
圧下力を達成するのに必要なワークロールの剛性は確保
される。
【0019】次に本発明の圧延機の形状制御能力につい
てメカニカル板クラウン法により評価した結果を用いて
説明する。計算は、ワークロール径d1 =φ500m
m、バックアップロール径=φ940mm、ロール胴長
W=1800mmの圧延機にて、板幅b=1600m
m、板厚=1.6mm、降伏応力=50kgf/mm2
のストリップを伸率1%で圧延する条件にて行った。な
お、ロールベンディングは、インクリーズベンディング
をMax.40ton、ディクリーズベンディングをM
ax.30tonとした。
【0020】図7は、4重式圧延機の結果を示す図であ
る。図8は、本発明によるスリーブシフトロール(スリ
ーブ幅B=500mm、中間ロール径=200mm)を
図1のように適用した5重式圧延機の結果を示す。この
ように、スリーブシフトロールを用いると、形状制御範
囲は数倍に広がり、クォータ伸びや中伸びと耳波との併
発した形状不良の矯正が可能となる。図5は、5重式圧
延機の上バックアップロールにスリーブシフトロールを
適用した例であり、この場合においても同様の機能を発
揮し得ることは言うまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、2分割したスリ
ーブシフトロールの幅Bをワークロールの胴長Wに対し
て、B=(0.25〜0.40)Wとすることにより、
板幅方向に均一な圧下力を達成するのに必要なワークロ
ールの剛性を維持できるように構成した2分割したスリ
ーブをバックアップロールに装着し、前記2分割スリー
ブの位置を軸方向に任意に動かし、ワークロールのクラ
ウン量を任意に制御することが可能になり、クォータ伸
びや中伸びと耳波を併発した形状不良の矯正及びエッジ
ドロップの制御が可能になる。
【0022】コスト的にも従来タイプのSSMに比べ
て、有利なことは明らかである。また、既設4重式圧延
機に組み込むことにより、低コストで形状制御性に優れ
た圧延機に改造することも可能になるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のWSSMを用いた5重式圧延機の断
面図である。
【図2】 従来タイプのSSMを用いた4重式圧延機の
断面図出ある。
【図3】 最大板幅時のWSSMの使用方法の説明図で
ある。
【図4】 最小板幅時のWSSMの使用方法の説明図で
ある。
【図5】 本発明のWSSMを用いた5重式圧延機の断
面図である。
【図6】 本発明のWSSMの剛性条件の説明図であ
る。
【図7】 4重式圧延機の形状制御範囲を示す図であ
る。
【図8】 本発明のWSSMを用いた5重式圧延機の形
状制御範囲を示す図である。
【符号の説明】
1 アーバ 2a,2b,10
スリーブ 3,4 ワークロール 5 バックアップ
ロール 6 ディクリーズロールベンダー 7 インクリーズ
ロールベンダー 8 板 9 ワークロール
撓み 11 中間ロール
フロントページの続き (72)発明者 北村 隆 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 昭58−93503(JP,A) 特開 昭58−116904(JP,A) 特開 平4−71708(JP,A) 特開 平4−89119(JP,A) 特開 平4−105703(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 37/28 B21B 13/14 B21B 27/03

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多段式圧延機の1つないし2つのバック
    アップロールにアーバの外周に2分割したスリーブを軸
    方向に移動可能に構成し、圧延板の板幅に応じて前記ス
    リーブを移動せしめて軸方向の相対位置を変化させ、ワ
    ークロールのクラウンを制御する圧延機において、前記
    の2分割したスリーブの幅(B)をワークロール胴長
    (W)に対して、B=(0.25〜0.40)Wとする
    ことを特徴とするスリーブシフトロールを用いた圧延
    機。
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