JP3209024B2 - 圧延機及び冷間圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機及び冷間圧延機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タンデム圧延機は４段圧延機が主
に用いられ、このため圧延材の板クラウン（板幅方向板
厚分布）や形状（フラットネス）はこの４段圧延機のロ
ールベンディング装置によって行われる。しかし、これ
のみでは板クラウンや形状を制御する能力に限界がある
ため、その後種々の高性能圧延機を組み込んだタンデム
圧延機が開発されてきた。例えば、特公昭53−2140号公
報および特公昭55−2121号公報では、軸方向に移動可能
なロールを有し、該ロール移動と作業ロールベンディン
グとの併用によって板クラウンや形状を制御する圧延機
（図３参照、以後ＨＣミルと称する）を組み込んだタン
デム圧延機が開示されている。これにより、従来修正で
きなかった複合形状の制御が可能となった。また、特公
昭59−41804 号公報では、作業ロールを水平面内でクロ
スさせることにより板クラウン等を制御する圧延機（以
後クロスミルと称する）のみで構成されたタンデム圧延
機が開示されている。

【０００３】大径作業ロールが使用可能な４段圧延機で
板クラウン制御能力が大きいミルとして、作業ロールと
バックアップロールを一緒に水平面内で上下クロスさせ
る圧延機（以後ＰＣミルと称する）が特公昭58−23161
号公報が開示されている。

【０００４】複合形状を制御するには板幅方向板厚分布
パターンに及ぼす影響の異なる２種類以上の形状修正手
段が必要である。例えば、特公昭53−2140号公報に述べ
られているように、板幅中央部付近からの分布形状に影
響に与える手段と、板端部に集中的に効果を与える手段
とを適宜組み合わせることにより、複合形状を修正する
ことができる。

【０００５】一方、作業ロールでは、圧延中にロールと
被圧延材間に発生するスリップ，ロールに被圧延材が巻
き付く圧延事故等により、ロールの表面に熱衝撃が加わ
り、著しい場合には、クラックが発生する。作業ロール
にはこの熱衝撃に対する耐性に加え、良好な圧延を維持
するため、優れた耐摩耗性が要求されている。

【０００６】従来の作業ロールは特開昭63−60258 号明
細書に記載の如く、Ｃ１.２〜２.５％，Ｓｉ０.８〜３.
０％，Ｍｎ≦１％，Ｃｒ３.０〜６.０％，Ｍｏ０.２％
以下よりなるロール素材を焼入の後、焼もどしを行って
いたが、Ｈｓ９３以上のかたさを得るためには、焼もど
し温度を１６０℃以下とするものであった。

【０００７】更に、特開昭53−80351 号公報には、エレ
クトロスラグ溶接によって芯材にＣ１.０〜３.０％，Ｓ
ｉ０.５〜１.５％，Ｍｎ０.５〜１.５％，Ｃｒ３.０〜
６.０％，Ｗ＋１／２Ｍｏ１０〜２０％，Ｍｏ≦１０
％，Ｗ≦１８.０％，Ｃｏ≦５.０％，Ｖ０.５ 〜５％，
残部が実質的にＦｅよりなる溶着金属を５〜１００mm形
成させ、Ｈｓ８０以上の硬さとする熱間圧延用ロールを
製造することが開示されている。

【０００８】また、従来の冷間圧延用作業ロールは、例
えば特公昭50−7529号公報に記載されるＣ：０.７〜１.
１％，Ｃｒ１.５ 〜６％他にＭｏ，Ｖ等を添加した鋼系
材質もしくは冷間ダイズ鋼ＪＩＳ ＳＫＤ−１１に類似
の１０％Ｃｒ鋼系材質等による一体型鍛鋼ロールが主流
であった。更に他の従来技術として特開昭62−148004号
公報が挙げられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のいずれ
の公知例にも補強ロール及び中間ロールの少なくとも一
方、あるいはこれらに加えて作業ロールをエレクトロス
ラグ溶解法によって一体のものを製造し、これらを４段
又は６段圧延機に用いたものは開示されていない。

【００１０】本発明の目的は微細結晶粒を有する補強ロ
ール，中間ロール及び作業ロールからなり、表面性状の
優れた被圧延板を得ることができる圧延機及びそれに用
いる圧延用ロールを提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の圧延機は、一対
の作業ロールと補強ロールとを備えた４段からなる圧延
機において、前記作業ロールのシヨア硬さが９０以上及
び前記補強ロールのシヨア硬さが６０以上であり、前記
作業ロールのシヨア硬さはそれと接する補強ロール又は
中間ロールのシヨア硬さに対して２０〜３５高い硬さを
有し、前記作業ロールと、該作業ロールに接する補強ロ
ール及び中間ロールの少なくとも一方とが水冷鋳型によ
るエレクトロスラグ再溶解法によって製造されたもので
あり、前記作業ロールは重量で、Ｃ０.６〜１.５％，Ｓ
ｉ０.１〜１.５％，Ｍｎ０.１ 〜３％，Ｃｒ４.５〜７.
０％，Ｎｉ０.１〜２.０及びＭｏ０.１〜２.０％を含有
する鍛鋼からなり、前記作業ロールと接する前記補強ロ
ール及び中間ロールの少なくとも一方は重量で、Ｃ０.
６〜１.５％，Ｓｉ０.１ 〜１.５％，Ｍｎ０.１〜３
％，Ｃｒ２.５〜４.５％，Ｎｉ０.１〜２.０％及びＭｏ
０.１〜２.０％を含有する鍛鋼からなることを特徴とす
る。

【００１２】或いは、本発明の冷間圧延機は、一対の作
業ロールと補強ロールとの間に中間ロールを備えた６段
からなる冷間圧延機において、前記作業ロールは重量
で、Ｃ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.１〜２.５％，Ｍｎ０.
１ 〜３％，Ｃｒ４.５〜７.０％，Ｎｉ０.１〜２.０％
及びＭｏ０.１〜２.０％を含有する鍛鋼からなり、前記
補強ロール及び中間ロールは重量で、Ｃ０.６〜１.５
％，Ｓｉ０.１〜２.５％，Ｍｎ０.１〜３％，Ｃｒ２.５
〜４.５％，Ｎｉ０.１〜２.０％及びＭｏ０.１〜２.０
％を含有する鍛鋼からなり、全ロールが水冷鋳型による
エレクトロスラグ再溶解によって製造されたものである
ことを特徴とする。

【００１３】或いは、本発明の冷間圧延機は、一対の作
業ロールと補強ロールとの間に中間ロールを備えた６段
からなる冷間圧延機において、前記作業ロールと，中間
ロール及び必要に応じ補強ロールとは重量で、Ｃ０.６
〜１.５％，Ｓｉ０.１〜２.５％，Ｍｎ０.１〜３％，Ｃ
ｒ２.５〜７.０％，Ｎｉ０.１〜２.０％及びＭｏ０.１
〜２.０ ％を含有する鍛鋼からなり、前記作業ロール
と，中間ロール及び必要に応じ中間ロールと補強ロール
の各ロールは各元素の含有量の変動差が各元素の平均値
に対し±１０％以内の合金組成を有するほぼ同一組成を
有し、前記作業ロールと中間ロール及び必要に応じ補強
ロールが水冷鋳型によるエレクトロスラグ再溶解によっ
て製造されたものであることを特徴とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【作用】本発明は、圧延機の作業ロール，中間ロール及
び補強ロールを以下に示す水冷鋳型によるエレクトロス
ラグ再溶解装置を用いて製造することにより介在物が少
なく、微細な結晶組織を有する健全なロールが得られる
ことから、補強ロールを中間ロールに及び中間ロールを
作業ロールに順次小径となることから再生して用いるこ
とができる。特に、作業ロールに対して接する補強ロー
ル又は中間ロールは互いに微細なデンドライト組織によ
って形成され、ミクロ的にも接触面積を多くできるので
局部的な面圧を小さくできることから同等の組成のもの
で形成でき、長寿命とすることができる。

【００３６】エレクトロスラグ再溶解装置の一例とし
て、水冷モールドとその下方に配置された鋳型底となる
水冷定盤とを有し、前記水冷モールドと前記水冷定盤の
少なくとも一方が上下に相対に移動でき、その移動によ
って前記水冷モールドと製造鋳塊とを滑動させる構造を
有するエレクトロスラグ溶解装置において、前記水冷定
盤上の少なくともエレクトロスラグ溶解が実施される位
置に、前記水冷モールドの内径よりも径が大きく且つ前
記鋳塊と同材質よりなる鋼板を有し、前記鋼板は前記水
冷モールドよりはみ出した部分で前記水冷定盤に着脱可
能な状態で固定されているものがある。

【００３７】この冷却定盤の上に製造鋳塊と同材質より
なる適当な厚みの鋼板を上敷して着脱可能な状態で固定
したものである。前記鋼板を鋳塊と一体化して抜出しす
ることにより、水冷定盤を保護することができる。さら
に溶解鋳塊が同材質よりなる鋼板と容易に溶着するため
に鋳塊に固定力が附加され鋳塊の自重では不十分な鋳塊
の抜出しを容易にすることができる。その結果、特に大
型となる補強ロールの製造が容易となり、健全なものが
得られる。

【００３８】次に本発明に係るロールの成分について説
明する。

【００３９】Ｃは、耐摩耗性及び高い従来性係数を得る
ための多量の炭化物を形成するに必要な重要元素であ
る。冷間圧延用ロールにおいては、その添加量が０.６
％ 未満では体積率で１０％以上の残留炭化物が得られ
ないので下限は０.６ が好ましい。また、１.５ ％をこ
えると、残留炭化物量は多くなるが、強度及び靭性が著
しく劣化するため、冷間圧延用ワークロール鋼としては
適当でない。特に０.７ 〜１.１ ％が好ましい。熱間圧
延用ロールに対しては１.５ ％未満では炭化物量が少な
く、耐摩耗性が不足するとともに被圧延時に焼付きが生
じ易くなる。一方３.５ を越えると粗大な共晶炭化物が
形成され耐スポーリング性，耐熱亀裂性が低下する。Ｃ
量が１.５〜２.０％のものは前段２スタンド，２.５〜
３.５％のものは後段スタンドに用いるのが好ましい。

【００４０】Ｓｉは、鋼の溶解過程で脱酸作用を有し、
脱酸効果の点から少なくとも０.１％ は必要である。

【００４１】また、焼戻し抵抗性の増大及び耐熱衝撃性
の向上にも有効に作用する。即ち、高温焼戻しが可能と
なり、強靭性を与える。しかしながら、高含有量になる
と鋼の清浄性を害し、脆くなるので２.５％ を上限とし
た。特に、０.４〜１.０％が好ましい。

【００４２】Ｍｎは、Ｓｉ同様脱酸作用を有し、その効
果の点から少なくとも０.１％ は必要である。また、焼
入性を向上させるのにも有効であるが、多量の添加は残
留オーステナイト量を多くし、焼入硬さを低下させるの
で、３％以下とすることが望ましい。特に０.３〜１.０
％が好ましい。

【００４３】Ｃｒは、一部は炭素と結合して複合炭化物
を形成し、耐摩耗性を向上させ一部はオーステナイトに
固溶して焼入性を高めるとともに、耐熱衝撃性をも高め
る。しかしながら、２.５％ 未満ではそれらの効果が不
十分であり、また７.０％ をこえると残留オーステナイ
ト量が多くなるとともに鋼の靭性を低下させるので、
７.０％ 以下が好ましい。特に、２.５〜３.５％又は
４.５〜５.５％が好ましい。

【００４４】Ｎｉは、オーステナイトに固溶し、焼入性
を向上させ硬化深さを大きくすると同時にマトリックス
を強化し靭性と耐摩耗性を高める効果がある。０.１％
未満ではその効果が不十分であり、２.０％ をこえると
残留オーステナイトの生成量が多くなり焼入硬さを低下
させるので上限を２.０％ が好ましい。特に０.２ 〜
０.６％ が好ましい。

【００４５】Ｍｏは、その添加によって高硬度の炭化物
を形成し、同時に一部はオーステナイトにも固溶し焼入
性を向上させる。０.１％ 未満ではその効果が不十分で
あり、２.０％ をこえると靭性を低下させるので２.０
％ 以下が好ましい。特に、０.２〜０.６％が好まし
い。

【００４６】Ｖは、Ｃと容易に結合して高硬度のＶＣ炭
化物を形成し、耐摩耗性を著しく向上させるのと同時に
残留炭化物量を増加させ、縦弾性係数を大きくする。ま
たＶはオーステナイトへのＣの過剰の固溶を抑え、残留
オーステナイトの生成を抑制することによってマトリッ
クスの硬さ低下を防いでいる。さらにＶの添加でオース
テナイト中へのＣの固溶が抑えられることによって、容
易に製造が行え、靭性の高い鍛鋼ロールの製作が可能と
なる。

【００４７】これらの効果は０.０１％ 未満では不十分
であり、４.０％ をこえると靭性が低下し、同時に造塊
上の問題が生じてくるので４％以下が好ましい。特に0.
03〜０.５％ が好ましい。より好ましくは０.０３〜０.
１％である。

【００４８】Ｗは、耐熱衝撃性及び耐摩耗性を保有させ
るために０.１％ 以上添加した方がよい。しかし、その
量が増加すると、共晶炭化物が大きくなり、不必要な添
加は靭性を低下させるので２.０％ 以下が好ましい。

【００４９】Ｃｏは、耐スポーリング性や耐熱衝撃クラ
ック性の向上に有効である。０.１％未満ではその効果
が不十分であり、また２.０％ 以上加えてもその効果は
変らず、かえってコストの上昇をきたす。このため、
２.０％ 以下が好ましい。

【００５０】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒは、特殊炭化物を形成
し、耐摩耗性を向上させるのが、0.5％をこえて添加し
てもさほど、その効果が得られず、経済性の点で不利で
あるので各々０.５％ 以下が好ましい。

【００５１】次に縦弾性係数及び残留炭化物について説
明する。

【００５２】近年の高圧下率圧延においては圧延反力の
増大によってロールの偏平化が促進され、圧延上不都合
を生じることが多い。一方、ロールの偏平化はロール材
の縦弾性係数に大きく依存しており、縦弾性係数は大き
い方が望ましい。ところが従来から用いられてきた鍛鋼
製冷間圧延用ロールの縦弾性係数は高々21,000kg／mm²
であり、現状を改善するためにも21,500kg／mm²以上が
好ましい。ロール材の縦弾性係数は残留炭化物の量に大
きく影響され、一般に炭化物量が多いほど大きくなる
が、縦弾性係数の上限は後述する炭化物量の上限値に対
応し、24,000kg／mm² となる。炭化物量の増大は耐摩耗
性を向上させる。

【００５３】特に１０％以上で顕著であるが、４０％を
越えると製造面で困難になるので、４０％以下が好まし
い。

【００５４】本発明に係るタンデム圧延設備の作業ロー
ル，中間ロール及び補強ロールの一部又は全ロール、一
部のスタンド又は全スタンドに対し以下に示す複合ロー
ルを用いることができる。一体のロールと複合ロールと
は同じ圧延機に対しては一体のものは全部を一体、複合
のものは複合のものにするのが好ましい。複合ロールは
芯材は外層材より低い硬さを有する低合金鋼よりなり、
前記外層材はシヨア硬さが８０以上及び残留オーステナ
イト量が１５体積％以下のマルテンサイト組織で、最外
表面での残留応力が１０kg／mm² 以上の圧縮応力を有す
るし、ロール軸方向に凝固した高合金鋼からなる。外層
材として、重量で、Ｃ０.５〜１.５％，Ｓｉ０.５〜３.
０％，Ｍｎ１.５％ 以下，Ｃｒ２〜１０％，Ｖ０.５〜
２.０％，Ｗ１〜２０％以下を含有し、ロール軸方向に
凝固した高合金鋼を外層とし、低合金鋼を芯材とし、芯
材として重量でＣ０.５〜１.０％，Ｓｉ１％以下，Ｍｎ
１％以下，Ｃｒ１〜５％，Ｍｏ０.５％ 以下を含み前記
外層材より低い硬さを有する真円度が１０mm以下である
低合金鋼が好ましく、前記外層材は重量でＣ０.５ 〜
１.５％，Ｓｉ０.５〜３.０％，Ｍｎ１.５％以下，Ｃｒ
２〜１０％，Ｍｏ１〜１０％，Ｖ０.５〜２.０％，Ｗ１
〜２０％以下を含む高合金鋼からなりロール軸方向に凝
固した溶着層よりなるものが好ましい。また、上述の外
層にＮｉ５％以下又はＣｏ１〜１５％を含有する高合金
鋼が好ましい。

【００５５】本発明は、低合金鋼よりなる芯材に該芯材
より硬さの高い高合金鋼よりなる外層を有する複合ロー
ルを用いるもので、前記芯材の真円度が１０mm以下で、
前記外層が軸方向の凝固組織を有する等軸晶である。

【００５６】上述した複合ロールは作業ロール，中間ロ
ール及び補強ロールに適用される。中間ロール及び補強
ロールの外層材の組成及び熱処理は作業ロールに比較
し、硬さを低くなるように調整される。

【００５７】複合ロールは低合金鋼の軸材と同心で配置
された冷却モールドとの間に形成される空隙に前記軸材
よりも硬さの高い外層を形成する高合金鋼から成る消耗
電極を挿入する工程と、軸材及び冷却モールドを円周方
向に回転してスラグ浴の下で前記消耗電極及び軸材に対
し各々複数の個所より交流電流を供給して消耗電極を溶
解させて溶湯にする工程と、冷却モールドを軸材の軸線
方向に移動させて溶湯を凝固させて外層を軸材に一体に
溶着させる工程によって製造できる。

【００５８】更に本発明においては低合金鋼よりなる芯
材の外周に該低合金鋼より硬さの高い高合金鋼よりなる
外層材をロール軸方向に前記芯材の真円度が１０mm以下
となるように凝固溶着させた後、実質的に前記外層材を
オーステナイト変態点以上の温度に漸進加熱しながら該
加熱部分に液体又は気体冷媒を噴射する漸進焼入を施す
焼入工程及び該焼入れ後前記外層材の残留オーステナイ
ト相を１５体積％以下とする高温焼戻し処理を施す工程
により製造させる。

【００５９】複合ロールは焼入れを行った後、３００〜
５５０℃の温度で焼戻しを行うこと、前記外層材の焼入
工程前に熱間鍛造を施すこと、前記焼入工程後で焼戻し
処理前のサブゼロ処理を施すことが好ましい。

【００６０】本発明における圧延用ロールとして、作業
ロールの硬さはシヨア硬さ（Ｈｓ）９０〜１００で、補
強ロールのＨｓは６０〜７０及び中間ロールは７０〜８
０とするのが好ましく、一体のもの又は複合の外層材の
合金組成又は熱処理調整することによってそれぞれ硬さ
を調整することができる。４段圧延機においては作業ロ
ールのＨｓは補強ロールのＨｓより２０〜３５高く、好
ましくは２４〜３０高くすることが好ましく、６段圧延
機においては作業ロールのＨｓは中間ロールのＨｓより
５〜１５、好ましくは７〜１２高く、中間ロールのＨｓ
は補強ロールのＨｓより１５〜２５、好ましくは８〜２
２高くすることが好ましい。

【００６１】本発明におけるロール直径は４段圧延機に
おいては作業ロールは５００〜650mm、補強ロールは１
３５０〜１５５０mmが好ましい。６段圧延機においては
作業ロールは３５０〜４５０mm、中間ロールは４５０〜
６００mm、補強ロールは1250〜１４５０mmが好ましい。

【００６２】本発明は、鋳型内に溶湯を注湯し連続的に
所望の厚さの鋳片を製造する連続鋳造装置，前記鋳片を
熱間圧延する多段熱間圧延機列，最終圧延後の被圧延材
を冷却する冷却装置及び該冷却された被圧延材をコイリ
ングするコイラを備えた鋳造圧延一貫製造システムに適
用でき、前記連続鋳造装置は対向する長辺鋳型と対向す
る短辺鋳型とで形成される固定鋳型を有し、前記短辺鋳
型は前記溶湯に接する面側に加熱手段及び／又は前記固
定鋳型は鋳片引き抜き方向に振動させる振動手段を有
し、前記鋳片を均熱炉にて均熱保持させながら前記圧延
機列にて圧延する連続鋳造と圧延とを連続的に行うこと
を特徴とする。圧延機列に用いる各圧延用ロールは前述
のとおりである。

【００６３】本発明においては、長辺鋳型と短辺鋳型と
で形成される鋳型空間に溶融金属を供給するとともに、
前記長辺鋳型は一対の無端軌道によって構成され、前記
長辺鋳型が鋳片の引き抜き速度と同期して移動し、かつ
短辺鋳型が鋳片の引き抜き方向に対し固定され、前記短
辺鋳型の幅が湯面から鋳造方向に向かうに従い狭くなる
鋳型を持つ連続鋳造装置において、前記短辺鋳型面で溶
湯が未凝固の状態で絞り込みを完了するように制御する
制御手段を設けるものが好ましい。

【００６４】本発明には、長辺鋳型及び短辺鋳型からな
る固定鋳型を鋳片引抜方向に振動させる振動装置を備
え、前記短辺鋳型は溶融金属に接する面側に加熱手段を
有し、前記鋳片引き抜き方向に高サイクルで微振動させ
る振動装置を有するのが好ましい。

【００６５】本発明は、長辺鋳型及び短辺鋳型からなる
固定鋳型を鋳片引き抜き方向に振動させる振動装置と、
前記固定鋳型の下流側に連続して設けられ鋳片の移動と
同期移動する双ベルト式鋳型又は同期回転するロールと
を備えた薄板連続鋳造装置においても同様である。

【００６６】本発明では、前記鋳片を前記熱間圧延前に
コイリングするコイラ又は貯蔵する均熱炉及び前記コイ
ラ又は均熱炉に保持された前記鋳片を前記圧延機列ライ
ン上に移動させる鋳片移動手段を有し、単位時間当りの
最終圧延量に換算した圧延速度は単位時間当りの鋳片量
を換算した鋳造速度より高く設定する鋳造速度及び圧延
速度制御手段を有することが好ましい。

【００６７】本発明の鋳造圧延一貫製造システムにおい
ては、２台の連続鋳造装置から得られた鋳片を前記熱間
圧延前にコイリングする２台のコイラ又は貯蔵する均熱
炉及び前記２台の連続鋳造装置から得られた鋳片を交互
に前記圧延機列に移動させる鋳片移動手段を有し、単位
時間当りの最終圧延量に換算した圧延速度は単位時間当
りの鋳片量に換算した鋳造速度より高く設定する鋳造速
度及び圧延速度制御手段を有するものが好ましい。

【００６８】本発明は、前記鋳片を熱間で粗圧延する圧
延機及び該粗圧延した被圧延材をコイリングするコイラ
を有し、該コイリングされた被圧延材を前記圧延機列ラ
インに移動させる鋳片移動手段を有し、単位時間当りの
最終圧延量に換算した圧延速度は単位時間当りの前記粗
圧延量に換算した圧延速度より高くする粗圧延及び仕上
圧延の圧延速度制御手段を有するものが好ましい。

【００６９】本発明は、鋳型内に溶湯を注湯し連続的に
所望の厚さの鋳片を製造する連続鋳造装置，前記鋳片を
熱間圧延する多段熱間仕上圧延機列，最終圧延後の被圧
延材を冷却する冷却装置及び該冷却された被圧延材をコ
イリングするコイラを備えた鋳造圧延一貫製造システム
において、前記連続鋳造装置は対向する長辺鋳型と対向
する短辺鋳型とで形成される固定鋳型を有し、前記短辺
鋳型は前記溶湯に接する面側に加熱手段及び／又は前記
固定鋳型を鋳片引き抜き方向に振動させる振動手段を有
し、前記熱間仕上圧延機列に、作業ロールを備え、補強
ロール或いは中間ロールにより前記作業ロールを間接的
に駆動する圧延機を配置し、前記補強ロール或いは中間
ロールにより作業ロールを駆動する圧延機は、作業ロー
ル或いは中間ロールにロールベンディング装置を設け、
該ロールの撓みを調整し板クラウンを変化し得る圧延
機；前記補強ロール或いは中間ロールにより作業ロール
を駆動する圧延機は、作業ロール及び補強ロールをペア
としてクロスさせ、ロール間ギャップのプロフィルを変
えて板クラウンを変化し得るようにする４段圧延機；前
記補強ロール或いは中間ロールにより作業ロールを駆動
する圧延機は、作業ロール或いは補強ロール或いは作業
ロール及び補強ロールのそれぞれに、圧延機のパスセン
ターに対し非対称で、かつ、上下線対称のカーブを付与
し、該ロールをロール軸方向に移動させてロール間のギ
ャッププロフィルを変化し得るようにする圧延機；前記
補強ロール或いは中間ロールにより作業ロールを駆動す
る圧延機は、作業ロールをロール軸方向に移動させて圧
延によるロールの摩耗を分散させ、摩耗によるロールギ
ャップの変化を小さくし得るようにする４段圧延機；前
記補強ロール或いは中間ロールにより作業ロールを駆動
する圧延機は、作業ロールをロール軸方向に移動させ、
或いはこれに加えて作業ロール或いは中間ロールにロー
ルベンディング装置を設け、該ロールの撓みを調整し板
クラウンを変化し得るようにする６段圧延機；又は前記
補強ロール或いは中間ロールにより作業ロールを駆動す
る圧延機は、作業ロールを複数個の補強ロールで支持す
るクラスターミルのいずれかによって構成され各圧延用
ロールは前述の如くエレクトロスラグ再溶解法によって
製造されるものである。

【００７０】

【実施例】

（実施例１）図１及び図２は本発明に係る連続式冷間圧
延設備を示す構成図である。図２は図１のブライドルロ
ーラを出た後に冷間圧延機１〜１０にて鋼帯１を圧延す
る構成図である。

【００７１】鋼帯１は熱間圧延後にディスケーリングさ
れ、２台のペイオフリール２に設置され、溶接機３にて
接続されながら連続して圧延される。鋼帯１はルーパ４
にて長さを調整することによって時間が調整される。ル
ーパ４を経た後ブライドルローラを経た後５台タンデム
に配置された圧延機６〜１０にて冷間圧延され、その後
３本のローラ１３を経てカローゼルテンションリール１
２に巻取られる。１１は交流電動機である。巻取られた
コイル１５はコイル架台１４に設置される。

【００７２】図３はロールショップ直結ロール組み替え
装置の構成図である。普通鋼，電磁鋼，高強度鋼及びス
テンレス鋼などの多鋼種生産で圧延無停止切換が出来る
ように圧延機−ロールショップ一貫完全自動化するもの
である。各圧延機は作業ロールと中間ロールとが取換で
きるように待期させるものである。

【００７３】図２における圧延機６〜９は図５に示す圧
延機のうち作業ロール２２，２３にロールベンディング
力がかけられるもの（ＨＣミル）によって構成されてお
り、圧延機１０は図５に示す圧延機のうち中間ロール２
４，２５にもロールベンディング力がかけられるもの
（ＵＣミル）によって構成されている。図４に示す圧延
機は６段ロールを有し、作業ロール２２，２３、中間ロ
ール２４，２５及びバックアップロール２６，２７によ
って構成され、作業ロールにロールベンディング力が加
えられるとともに、中間ロール２４，２５には軸方向に
移動可能の構成を有するＨＣミルである。また、図５は
同じく６段であり、図４の構成に加え中間ロール２４，
２５にもロールベンディング力が加えられるＵＣミルで
ある。

【００７４】図６は本発明に係る作業ロールの一例を示
す構成図である。ロールは胴部２９と軸部２８とによっ
て構成され、以下に示す製造法によって製造される。

【００７５】図７は図６に示す作業ロールの製造工程を
示すブロック図である。鋼塊は通常の電気炉又はアーク
炉による溶解によって溶解された後、金型に鋳造される
ことによって得られ、高温の赤材のまま搬送されて直接
鍛造によってエレクトロスラグ溶解用の所定の形状の丸
棒にされる。電極材は電流供給を受けるために電極懸吊
部処理が行われ、エレクトロスラグ溶解装置に設置され
る。エレクトロスラグ溶解された丸棒状のロール素材を
再び鍛造した後、球状化焼鈍が施され、黒皮のまま油焼
入れ，脱スケール後硬さ測定，黒皮のままでの超音波探
傷検査，高速ＮＣ研削盤による研削加工，完全自動超音
波探傷検査，焼入れ，ＦＭ加工及び自動硬さ測定と順次
実施される。

【００７６】図８及び図９はエレクトロスラグ溶解装置
の構成図を示し、これにより重量で、Ｃ０.９％，Ｓｉ
０.４％，Ｍｎ０.４％，Ｎｉ０.６％，Ｃｒ４.８％，Ｍ
ｏ0.5％及び残部Ｆｅの５％Ｃｒ鋼をスラグ組成ＣａＦ
₂ ４０〜５０％，Ａｌ₂Ｏ₃２０〜３０％，ＣａＯ１０〜
３０％，ＭｇＯ１０％以下，ＳｉＯ₂ １０％以下のスラ
グを用いて作業ロール，補強ロール及び中間ロールの各
ロールのロール素形を製造した。図８は水冷ロールドを
固定してエレクトロスラグ溶解の進捗に応じて鋳塊を下
方に引抜く鋳塊引出し方式、図９は水冷モールドを逐次
上方に上昇させて固定定盤上に鋳塊を残すモールド移動
方式における例を示す。

【００７７】図８において３１は所定の化学成分に調整
された消耗電極であって図示することを省略したが溶解
電源とは電極把持装置により連結されると共に、電極把
持装置は溶解電源からの電気信号により自動的に溶解電
圧，電流を設定値に保持できるよう昇降される。３２は
水冷モールドであって冷却水の入口３３，出口３４を有
し、モールド支持金具３５により基礎３６に固定され
る。３７は溶融スラグで電極３１はこの中に浸漬されて
通電されるため溶融スラグの電気抵抗熱により、その突
端部から逐次溶解して溶融スラグを通して鋳塊３８の頂
部に堆積する。

【００７８】４０は水冷定盤で冷却水入口４４，出口４
５を備え、その移動は油圧などの機械的機構により昇降
する昇降装置３９によって溶融スラグの水冷モールド３
２の湯位を一定に保持するよう自動制御される。

【００７９】このような装置において溶解を遂行するに
は、まず水冷定盤４０を昇降装置３９により押し上げ
て、水冷モールド３２の下端部と密着させこの中でスラ
グを溶解し、消耗電極３１のとけ込みを待つ。消耗電極
が逐次溶解して水冷モールド内の溶融スラグの湯位が上
昇し適当量の鋳塊３８が形成されたことを確認して、水
冷定盤４０を昇降装置３９により徐々に下降すると凝固
した鋳塊３８が漸次引き出されてくることになる。

【００８０】この水冷定盤４０に水冷モールド３２の内
径よりも大きい径を有し且つ鋳塊３８と同材質よりなる
適当な厚みの鋼板４１を前記水冷モールドよりはみ出し
た部位で着脱自在に取付けたものである。鋼板４１は水
冷定盤の保護を行うとともに水冷モールド３２内の鋳塊
３８の底部と接触する部分に溶着ができ鋳塊の自重では
不十分な鋳塊引抜きに要する引張力の伝達を計ることに
なる。水冷定盤４０と鋼板４１は簡易に着脱する構造と
する。

【００８１】水冷定盤４０に対する鋼板４１の固定機構
の種々の方法の実施例を示す。例えば水冷モールドの外
径Ｄ₂ よりも外周部で固定する場合としてコッターピン
４２，４３を用いる方法がある。

【００８２】また水冷モールド底部すなわちＤ₁ とＤ₂
の間で鋼板４１を固定する場合は皿頭ピン４２ａをコッ
ターで固定するなどの方法もある。勿論これらの場合コ
ッターの代りにナットを使用しても同様である。図９の
方式では基礎（図示省略）に固定された水冷定盤４０に
鋳塊３８が生成されるに応じて水冷モールド３２がモー
ルド支持金具３５を介してモールド昇降装置５３により
上方に引き上げられる。モールド昇降装置５３は溶融ス
ラグ３７の湯位を一定に保持するよう、湯位の検出装置
からの電気信号により自動制御される電動機５０により
スクリュー５４の回転で昇降する。この水冷モールド引
上げ方式においても図８に示した水冷定盤引き降し方式
と同様に鋼板４１を水冷定盤に固定することにより、水
冷モールド３２の内面に接触している鋼塊３８と水冷モ
ールド３２の内面との間に相対滑りを起こすに十分なだ
けの引張力を附与する必要がある。図９では鋼板４１と
水冷定盤４０との固定は油圧装置５１によって昇降およ
び旋回する締付レバー５２によって行われている。締付
レバー５２は鋼板４１を締付けるに際して水冷モールド
の外径Ｄ₂ よりも外側で締付けができるようにする。

【００８３】以上実施例にて示したごとく水冷定盤の上
に鋼板を種々の方法で取付け固定することによって鋳塊
の熱による水冷定盤の破損を防止することができる。ま
た鋳塊と鋼板の接触部が十分溶着し鋳塊の自重力のみで
は不十分な鋳塊引抜きに要する引張力の伝達が計られ順
次鋳塊の引き抜きを遅滞なく行うことができる。

【００８４】以上のエレクトロスラグ溶解装置によって
ロール素材としてその表層部は微細な結晶粒のものが得
られるとともに介在物の少ない健全なものが得られる。
その結果、ロールとして有効厚さの大きいロールが得ら
れ、従来の有効径までの使用を一世代とし、更に使用で
きるように２世代，３世代にもわたって使用できる可能
性が高いものが得られる。一世代での使用直径は８０〜
１００mmであるが、これを１５０，２００mmと高めるこ
とができる。

【００８５】以下に本発明を実施例に基づいて説明す
る。本発明を実施した圧延機の主仕様を表１に示す。本
実施例はタンデム６スタンド冷間圧延機に適用した例で
ある。

【００８６】

【表１】

【００８７】作業ロールは、圧延性等から表面硬さをＨ
ｓ９０〜９７に調整される。中間ロールと種々調査の結
果表面硬さＨｓ８４〜９０に調整し、補強ロールは表面
硬さＨｓ６０〜８０に調整している。これらロール表面
の硬さ調整は合金組成を同じにしてロール製造時の焼入
及び焼戻し条件を変えることによっておこなわれる。こ
れに対し、従来の硬度条件は、作業ロールは実施例と同
一であるが、中間ロールは表面硬さＨｓ７０〜７５，補
強ロールはＨｓ５０〜５５で、中間ロールの表面硬さ，
補強ロールの表面硬さと中間ロールの使用量，噛込疵に
よる歩留落，疵点検休止時中間ロールの表面硬さＨｓ８
４未満では、中間ロール使用量，噛込疵不合発生量，疵
点検休止時間ともに大きい。これは、中間ロール表面に
微小なスポーリングが発生するため中間ロールの研削量
がアップすることと、スポーリングによって剥離した微
小なロール片が作業ロールに噛込んでロール疵となるた
めである。又中間ロールの表面硬さがＨｓ９０以上で
は、中間ロールの使用量が大きくなっているが、これ
は、硬度をアップする際、厳しい焼入条件となって、ク
ラックを発生し易くなり、チルヘゲと称するロールの剥
離を生ずるためである。

【００８８】さらに、補強ロールについてはロール表面
硬さがＨｓ６０以下では、補強ロール使用量，噛込疵不
合，疵点検休止時間が増加しているが、これは、補強ロ
ール表面に微小なスポーリングが発生すること、および
補強ロールに焼付けが発生することにより、使用量が増
加し、さらにスポーリングにより剥離した微小なロール
片が作業ロールに噛込んで、ロール疵となるためであ
る。又、補強ロールの表面硬さがＨｓ９０以上では、中
間ロールと同様にクラークを生じ易くなり、チルヘゲを
生ずるため補強ロールの使用量が増大する。さらに補強
ロールの表面硬さがＨｓ６０以下では、中間ロールを一
定値以上開とすると焼付発生の危険性が増大するため、
中間ロール位置を制限せざるを得ないため形状不良によ
る不合コイルが増大する。以上の如く、中間ロールの表
面硬さをＨｓ８４〜９０、補強ロールの表面硬さＨｓ６
０〜８０とすることで、ロール使用量減少，歩留向上等
の多くの利益を得られる。

【００８９】（実施例２）図１０において、本実施例の
冷間圧延用タンデム圧延機は、第１スタンドから第２ス
タンドまでの前段に図１１〜図１９に示す第１の圧延機
６０，６１が配置され、第３スタンドから第５スタンド
までの後段に図４，図５に示す第２の圧延機ｂ２〜ｂ４
が配置され、圧延材１は第１の圧延機６０，６１の入側
より供給され、第２の圧延機ｂ２〜ｂ４を経て連続的に
タンデム圧延される。図１１〜図１３はクロスミル、図
１４〜図１９はＣＶＣミルである。ＣＶＣはcontinuous
variable crown control system を示すものである。

【００９０】第１の圧延機６０，６１は、図１２に示す
ように、それぞれ、一対の作業ロール７２，７３をそれ
ぞれ支える補強ロール７０，７１に対してある角度だけ
水平面内で上下反対方向にクロスさせ、幅方向板厚分布
を制御するクロスミルである。なお、この圧延機には補
強ロール７０，７１と作業ロール７２，７３間を潤滑す
るための図示しない潤滑剤供給装置が設けられ、作業ロ
ール７２，７３のみがクロスすることにより作業ロール
７２，７３と補強ロール７０，７１との間で生じるロー
ル軸方向のスラスト力を低減している。

【００９１】図１１は一対の作業ロール７２，７３に対
して補強ロール７０，７１が上下反対方向にクロスした
もの、図１３は作業ロール７２，７３及び補強ロール７
０，７１ともに互いにクロスさせたものである。第１ス
タンド６０及び第２スタンド６１は同じ圧延機又は別の
圧延機の組合せのいずれでも可能である。また、作業ロ
ール７２，７３は前述の実施例１と同様に図７の製造工
程及び合金組成によって製造される。従って、その作業
ロールは結晶粒が微細で非金属介在物の少ないものが得
られ、２世代，３世代への使用が可能である。

【００９２】第２の圧延機６２〜６４は、図４，図５に
示すように、それぞれ、軸方向に移動可能なロール４，
５を有し、該ロール移動と作業ロール２，３のベンディ
ングとの併用によって板クラウンや形状を制御するいわ
ゆるＨＣミルである。なお、このＨＣミルでは中間ロー
ル４，５を軸方向に移動させており、補強ロール６，７
がそれを支持している。

【００９３】作業ロール径は全スタンド同じであるが、
本実施例では、図１に示すように、後段の第２の圧延機
１２〜１４では前段の第１の圧延機８〜１１に比べて作
業ロール径を小さくしている。これは、作業ロール径が
小さいと作業ロールベンディング効果により板端部に集
中し、複合形状修正能力が高くなるためである。

【００９４】通常の圧延スケジュールでは、第１スタン
ドの圧下率が最も大きい。したがって、ここで大きな板
クラウンが付いてしまうと、以後のスタンドでこれを修
正することが困難になる。すなわち、第１スタンドを含
む前段では板クラウン修正能力が大きい圧延機を設置す
る必要がある。また、熱間圧延の場合、前段の数スタン
ドではロールが高温の材料と接触するため、小径ロール
では熱容量が小さくすぐ高温になり、ロールの材質が劣
化する。また、前段作業ロールを小径とすると、板厚の
大きい材料を噛み込むことができなくなる。このため、
タンデム圧延機の前段では大径の作業ロールが必要であ
る。しかし、大径作業ロールを有する６段ＨＣミルは装
置は極めて大型になり、建設費の増大を招く。また、大
径作業ロールは曲がりにくいためロールベンディング効
果が小さく、板クラウン等の制御能力が小さいという欠
点もある。

【００９５】また、熱間圧延の場合、前段の数スタンド
ではロールが高温の材料と接触し、表面が黒皮と呼ばれ
る状態に変質することが避けられない。このため、表面
コーティングの一種として積極的に黒皮を付着させるこ
とを行っている。この黒皮は極めて硬く、これがロール
に均一に付着すれば特に問題はない。しかし、ロール交
換直後の黒皮生成過程においては付き方が不安定で、一
度付いたものが剥がれてロールと材料間に巻き込まれ、
疵となることが多かった。このため、ロール交換が必要
となり、それによる時間のロスが生産性低下の原因とな
っていた。また、ロール交換直後は特に黒皮の付きやす
い材料を圧延する必要から、スケジュールの自由度にも
制限を受けていた。

【００９６】一方、最終スタンドでは板厚が小さくなる
ため板端部での材料幅方向変形が小さく、板端部での平
坦度が問題となる。そこで最終スタンドには複合形状の
修正能力が高い圧延機を設置する必要がある。

【００９７】本実施例においては、タンデム圧延機前段
に配置された第１の圧延機８〜１１によるロールクロス
効果によって板幅中央部付近からの板厚分布形状、すな
わち板クラウンを制御し、後段に設置された第２の圧延
機１２〜１４のロール移動と作業ロールベンディングに
より複合形状を修正する。したがって、前段の４スタン
ドで効果的に板クラウン制御を行い、後段の３スタンド
での高い複合形状制御能力を発揮させることができる。

【００９８】また、第１の圧延機８〜１１には大径作業
ロールを使用できるので、作業ロールの高温化が抑制さ
れ、ロール材質の劣化を低減できる。更に、大径作業ロ
ールを使用するので板厚の大きい材料に対して充分な噛
込性を確保できる。

【００９９】また、タンデム圧延機前段の第１の圧延機
８〜１１においては、作業ロール２，３がそれを支える
補強ロール６，７に対してある角度だけ水平面内でクロ
スした状態で回転するので、両ロール間にわずかなスリ
ップが発生し、これによりロール２，３および７，８が
相互に磨かれる。したがって、ロールが常にきれいに保
たれ、黒皮による疵を発生させることがない。

【０１００】以上のように本実施例によれば、噛込み性
を確保しつつ板クラウン制御能力および複合形状修正能
力の高いタンデム圧延機を提供できる。また、ロール表
面が常に疵の無い状態に保たれ、材料への疵付きも極端
に減少するため歩留まりが大幅に向上する。また、ロー
ル摩耗が均一化されるので、無駄なロール組替え時間が
減り、生産性の向上につながる。

【０１０１】なお、本実施例では板クラウン制御能力，
複合形状制御能力，噛込み性向上に関し優れた効果が得
られる。

【０１０２】（実施例３）図１４は第１スタンドと第２
スタンドに用いた本発明に係る四段ミルの断面図であ
る。

【０１０３】図に示すように被圧延材１を直接に圧延す
る２つの作業ロール８１，８２は、ロールスタンドに取
付けられる。作業ロール８１，８２はそれぞれ上部の補
強ロール及び下部の補強ロール８４，８５によって支持
される。各作業ロール８１，８２は一端にて先細りにな
っており、作業ロール８１の端部８６と作業ロール８２
の他端８７とは、ロール胴端部の方向へ先細りになった
膨らんだ形状を有し、一方両作業ロールの対向する端部
８８，８９は、前記の膨らんだ形状を補ったものになっ
ている。作業ロールのこの種の形状はＳ字状となってい
る。作業ロール８１と８２はその端部にジャーナルを有
し、このジャーナルに、駆動装置を連結するための連結
部が装着されている。作業ロール８１，８２の先細りに
なっている端部８６，８７は、軸方向の移動により圧延
材（帯材）１の稜の領域に配置される。このように配置
すると、圧延材の縁に強い圧延力が加わることが回避さ
れる。圧延材の幅が変わる場合には、連結部を介して移
動装置により作業ロールを軸方向に移動させるだけで圧
延材の横断面を一定にすることができ、従って作業ロー
ルの先細りになっている端部８６，８７は、それぞれ圧
延材の縁領域に配置される。

【０１０４】本実施例において、作業ロール８１，８２
を実施例１と同様にエレクトロ再溶解法にて外径７５０
mmのものを製造した。

【０１０５】かくして、得られたロールを１１００℃で
鍛造が施され、外径６８０mm，外層の厚さを４２.５mm
とした。更に焼入れ焼戻し熱処理が施され、表面硬さHs
90以上を得ることができる。

【０１０６】熱処理後、図１４に示すＳ字型に切削加工
及び研摩によって最大仕上げ外径６５０mm，最小外径６
４８mmとなるように直径で約２〜３mmで切削研摩した。
平均表面あらさを約０.５μｍ となるように砥石によっ
て研削した。

【０１０７】本実施例によれば、幅の小さいものから広
いものの圧延材の全幅にわたって圧延力による作業ロー
ルのたわみを補償し、ロールベンディング効果を増大さ
せて全幅にわたって端部でだれのない厚さ一定の板材の
圧延ができ、また表面に耐摩耗性を有し、硬度の高い肉
盛層を形成しているので、被圧延材の板厚についてもコ
イルの初めから終りにわたって全長でより精度の高いも
のが得られることが明らかである。

【０１０８】（実施例４）図１５は、同じく第１スタン
ドと第２スタンドとに用いた本発明に係る六段ミルの断
面図である。作業ロール９０，９１は被圧延材１を圧延
する。１つの作業ロール９０或いは９１で支持される中
間ロール９３，９４は、その軸線が作業ロールの軸線の
ほぼ真上或いは真下にあるように配置されている。中間
ロール９３，９４は、それぞれ上部の補強ロール及び下
部の補強ロール９５，９６によって支持される。さらに
各中間ロール９３，９４は一端にて先細りになってお
り、中間ロール９３の端部８６と中間ロール９４の他端
８７とは、ロール胴端部の方向へ先細りになっている膨
らんだ形状を有し、一方向中間ロールの対向する端部８
２，８３は、前記の膨らんだ形状を補完している。中間
ロール９３，９４はその端部にジャーナルを有し、この
ジャーナルに、駆動装置を連結するための連結部が装着
されている。

【０１０９】中間ロール９３，９４をこのように配置す
ると、圧延材の縁に強い圧延力が加わることが回避され
る。作業ロール９０，９１の一端は補強ロールによって
支持されていないので、ロールベンディング装置によっ
て作業ロールを効果的に曲げ戻しすることができる。小
さな変化の補正は、ベンディング装置を用いて行われ
る。このベンディング装置は、比較的小型に構成されて
いるので即座に対応し、軸受とロールジャーナルに過度
な荷重が受けないようにしている。圧延材の幅が変わる
場合には、連結部を介して移動装置（図示せず）により
中間ロール１３，１４を軸方向に移動させることによっ
て圧延材の横断面を一定にすることができる。従って中
間ロールの先細りになっている端部２０，２１は、それ
ぞれ圧延材の縁に配置される。従って、圧延力によって
生じる作業ロールのたわみを阻止し、ロールベンディン
グの有効長を広げることによって、圧延材の幅が変動す
る場合でも一様な横断面の圧延材が得られる。

【０１１０】本実施例においても、実施例１と同様の組
成と製法によって作業ロール９３及び９４を得たもので
ある。

【０１１１】（実施例５）図１６は、同じく第１スタン
ドと第２スタンドとに用いた六段ミルの断面図である。
図に示す如く、１つの作業ロール１００或いは１０１で
支持される中間ロール１０３，１０４とそれぞれ上部の
補強ロール及び下部の補強ロール１０５，１０６によっ
て支持される六段ミルである。さらに各作業ロール１０
０と１０１及び中間ロール１０３，１０４は一端にて先
細りになっており、その端部１０７はロール胴端部の方
向へ先細りになっている膨らんだ形状を有し、一方対向
する端部１０８は、前記の膨らんだ形状を補完してい
る。作業ロール１００，１０１と中間ロール１０３，１
０４はその一端にジャーナルを有し、このジャーナル
に、駆動装置を連結するための連結部が装着されてい
る。

【０１１２】本実施例によるロールスタンドでは、作業
ロールの周囲に十分広い空間が提供されており、従って
上部及び下部押圧装置，スクレーパー，冷却装置を作業
ロールを直ぐ近くに配置することができる。

【０１１３】本実施例における作業ロール及び中間ロー
ルはいずれも実施例１に記載の複合ロールが用いられ、
前述と同様のより優れた効果が発揮されるものである。

【０１１４】（実施例６）図１７は同じく第１スタンド
と第２スタンドとに用いた本発明に係る四段ミルの断面
図である。四段ロール式ロールスタンドは、補強ロール
１１２，１１３と作業ロール１１４，１１５から構成さ
れるロール群よりなる。

【０１１５】補強ロール１１２及び１１３のロール胴１
１２ａ，１１３ａは、補強ロールの長手方向に見て湾曲
した輪郭を有している。上部補強ロール１１２の場合に
は、ロール胴１１２ａの輪郭が図の左半分で凸状に湾曲
しており、一方図の右半分では凹状に湾曲している。逆
に下部補強ロール１１３の場合には、ロール胴113aの輪
郭が図の右半分で凸状に湾曲し、図の左半分で凹状に湾
曲している。補強ロール１１２，１１３のロール胴１１
２ａ，１１３ａの長手方向は同じ湾曲曲線によって決定
され、そして図からわかるように、両補強ロール１１２
と１１３はロール胴１１２ａ，１１３ａの形状がＳ字形
状である。

【０１１６】図からわかるように、ロール胴１１２ａと
１１３ａの湾曲した輪郭は、凹状に湾曲した部分の端部
で、ロール胴の稜の方向にある一定の長手方向部分１１
２ｂ，１１３ｂにわたって筒状に延びている。即ちロー
ル胴１１２ａ，１１３ａは、長手方向部分１１２ｂ，１
１３ｂにわたって一様な直径を有している。

【０１１７】作業ロール対の両作業ロール１１４と１１
５のロール胴１１４ａ，１１５ａも長手方向に湾曲した
輪郭を有している。この輪郭は、それぞれに隣接する補
強ロール１１２，１１３のロール胴１１２ａ，１１３ａ
の輪郭を補充するように設定されている。従って上部作
業ロール１１４のロール胴１１４ａは、図の左半分では
凹状の輪郭を有し、図の右半分では凸状の輪郭を有して
いる。一方これとは逆に、下部作業ロール１５のロール
胴１１５ａは、図の左半分では凸状の輪郭を有し、図の
右半分では凹状の輪郭を有している。両作業ロール１１
４と１１５は、ロール胴に関し同一の形状（びん状の形
状）を有し、互いに１８０°向きを変えた状態でロール
台架に収容されている。

【０１１８】作業ロール群の作業ロール１１４と１１５
の場合も、ロール胴１１４ａと115aの湾曲した輪郭は、
凹状に湾曲した部分の端部で、ロール胴の稜の方向へあ
る一定の長手方向部分１１４ｂ，１１５ｂにわたって筒
状に延びている。即ちロール胴１１４ａ，１１５ａは、
長手方向部分１１４ｂ，１１５ｂにわたって一様な直径
を有している。

【０１１９】補強ロール対の補強ロール１１２と１１３
及び作業ロール対の作業ロール114と１１５を軸方向に
中心に位置調整する場合、図１に示すようにロール間隙
116はロール胴の全長にわたって一様な横断面高さを有
している。このときロール間隙１１６は、簡単にＳ字状
に反って延びている。従って圧延帯材１１７は、その全
幅にわたって均一な厚さで圧延される。

【０１２０】両作業ロール対１１４と１１５を軸方向に
相対的に移動させることができ、他方補強ロール１１２
と１１３の軸方向の相対移動が可能であるばかりでな
く、作業ロール１１４と１１５に対しても位置調整が可
能であるので、ロール間隙116の横断面の形状をかなり
の程度に変化させることができる。

【０１２１】（実施例７）図１８は同じく本発明を適用
した六段ミルの断面図である。

【０１２２】六段ロール式ロールスタンドは、両補強ロ
ール１２２，１２３及び両作業ロール１２４，１２５に
加えて、２つの中間ロール１２８，１２９を有してい
る。圧延帯材１２７のためのロール間隙１２６は、同様
に両作業ロール１２４と１２５によって決定される。

【０１２３】図示した六段ロール式ロールスタンドのす
べてのロールは、即ち補強ロール１２２と１２３及び作
業ロール１２４と１２５ばかりでなく、中間ロール１２
８と１２９も長手方向に湾曲した輪郭を有している。半
分は凸状に湾曲し、他の半分は凹状に湾曲している。補
強ロール１２２と１２３はロール胴１２２ａと123aを、
作業ロール２４と２５はロール胴１２４ａと１２５ａは
それぞれ有し、一方中間ロール１２８と１２９はロール
胴１２８ａと１２９ａを有している。

【０１２４】各ロールの湾曲した輪郭は、互いに接触し
ているロール胴１２２ａ，１２８ａ，１２４ａ或いは１
２３ａ,１２９ａ,１２５ａで互いに次のように同調して
おり、これらの輪郭が、すべてのロール対１２２，１２
３；１２８，１２９；１２４，１２５の軸方向における
中心位置で互いに補足しあい、その結果ロール間隙１２
６の横断面形状がほぼＳ字状に延びているにもかかわら
ず、圧延帯材１２７のためのロール間隙１２６が全長に
わたって一様な高さを有するように同調している。

【０１２５】いずれかのロール対１２２,１２３或いは
１２４,１２５或いは１２８，１２９のロールを軸方向
に相対移動させることによって、及び／または１つのロ
ール対を他のロール対に対して軸方向に相対移動させる
ことによって、ロール間隙126の輪郭を微調整すること
ができる。より厳密にいえば、中間ロール対１２８と１
２９を付加的に設けることによって、図１７に図示した
四段ロール式ロールスタンドの場合よりもロール間隙１
２６をより高精度に調整することが可能になる。

【０１２６】図からわかるように、すべてのロール対１
２２，１２３；１２８，１２９；１２４，１２５のロー
ル胴１２２ａ，１２３ａ；１２８ａ，１２９ａ，１２４
ａ，１２５ａは、凹状に湾曲した輪郭を有している部分
に続いて長手方向部分122b，１２３ｂ；１２８ｂ，１２
９ｂ；１２４ｂ，１２５ｂの方向へ筒状に延びている。
この筒状の長手方向部分１２２ｂ,１２３ｂ；１２８ｂ,
１２９ｂ；１２４ｂ，１２５ｂの直径は、輪郭が標準的
に湾曲している場合よりもわずかに小さい。 （実施例８）図１９は同じく第１スタンドと第２スタン
ドとに用いた本発明に係る六段ミルの断面図である。図
示した六段ロール式ロールスタンド１４１では、作業ロ
ール１４４と１４５は、ほぼ全長にわたって筒状の形状
の輪郭を有している。そして、ロール胴の端部において
は、両作業ロール１４４と１４５は短い長手方向部分１
４４ｂ或いは１４５ｂを有し、この長手方向部分１４４
ｂ或いは１４５ｂは、ロール胴の稜の方向へゆるやかに
円錐状に先細りの輪郭を有している。この場合円錐状に
先細りになっている輪郭を備えた長手方向部分１４４ｂ
と１４５ｂは、両作業ロール１４４と１４５の互いに離
れる方向のロール胴端部に設けられている。

【０１２７】これに対して、補強ロール１４２と１４３
のロール胴１４２ａと１４３ａ及び中間ロール１４８と
１４９のロール胴１４８ａと１４９ａは、ほぼ全長にわ
たって湾曲した輪郭を備えている。この湾曲した輪郭
は、ロール胴の半分では凸状になっており、他の半分で
は凹状になっている。輪郭が凹状に湾曲している部分の
ロール胴端部では、凹状に湾曲した輪郭がある程度の長
さにわたってロール胴の稜の方向へ筒状に延びている。
この筒状に延びている長手方向部分を補強ロール１４
２,１４３に対しては１４２ｂ,１４３ｂで示し、中間ロ
ール１４８，１４９に対しては符号１４８ｂ，１４９ｂ
で示している。この場合筒状に延びている長手方向部分
１４２ｂ，１４３ｂ或いは１４８ｂ，１４９ｂの直径
は、凹状に湾曲している輪郭がロール胴の稜の方向へ標
準的に延びている場合のロール胴の稜における直径より
もわずかに小さい。

【０１２８】本実施例の六段ロール式ロールスタンド１
４１の場合、補強ロール１４２，１４３の筒状に延びて
いる長手方向部分１４２ｂ，１４３ｂと、中間ロール14
8，１４９の筒状に延びている長手方向部分１４８ｂ，
１４９ｂと、作業ロール１４４，１４５の円錐状の先細
りになっている長手方向部分１４４ｂ，１４５ｂとが、
少なくともそれぞれのロールの最大ずれ長さに同調する
ような長さに選定されているため、この実施例でもロー
ル胴間の接触位置にラインロードピークが生じる心配は
なく、従ってプレスの不具合が生じない。

【０１２９】（実施例９）図２０〜図２３は熱間圧延普
通鋼帯を酸洗後冷間圧延する一貫製造装置の構成図であ
る。

【０１３０】図２０は入側コイルカーに巻回された鋼帯
をウェルダーによって接合しながら連続的に送り出すよ
うになっており、次いでブライドルローラによって鋼帯
に形成されているスケールに割れを形成させ、次いで曲
率半径の小さなロールを通してスケールを鋼帯より剥離
するメカニカルスケールブレーカを通し、更に表面に付
着しているスケールをメカニカルブラシでこすり取った
後、図２１の酸洗装置に送られる。

【０１３１】図２１の酸洗装置は実施例１又は２に記載
の装置からなるものである。前述の如く、本実施例にお
ける酸洗速度は５００ｍ／分以上と高速で脱スケールが
可能となることから図２２に示す冷間圧延を直接行うこ
とができる。

【０１３２】図２２は酸洗された鋼帯をセンタリング装
置を経てタンデムに４スタンドに配列したＨＣミルによ
って薄板が製造される。ＨＣミルは補強ロールと作業ロ
ールとの間に中間ロールが配置されたもので、中間ロー
ルの軸方向へ左右反対の移動によって被圧延材の板厚の
均一なものが得られるものである。本実施例で用いる冷
間圧延機には他ＵＣミル，ＣＶＣミル，クロスミルなど
が用いられ、これを組合せて用いることが出来る。一例
として、ＨＣミルを前スタント，ＵＣミルを後列スタン
ドにした組合せ、ＣＶＣミルを前スタンド，ＨＣミルを
後列スタンドにして組合せ、クロスミルを前スタンド，
ＨＣミルを後列スタンドにした組合せがある。

【０１３３】本実施例における作業ロール，中間ロール
及び補強ロールに実施例１と同様にエレクトロスラグ溶
解によって製造することにより、より一層高速の圧延が
可能である。

【０１３４】以下、本発明における熱間圧延普通鋼帯１
の酸化物スケール除去法の一実施例を示す。

【０１３５】熱間圧延工程により表面に酸化物スケール
が生成した熱間圧延普通鋼帯は、シャーおよびスケール
ブレイカーを経た後、４槽からなる希塩酸溶液を有する
酸洗槽に導入される。１槽目の塩酸濃度は１.５％ で温
度は７０℃、以下２槽目は３％，９５℃、３槽目は５
％，９５℃、４槽目は７％，９５℃になるように設定さ
れている。希塩酸溶液はリザーブタンクで濃度調整さ
れ、ポンプ１２で送り出される。この際ヒーターで塩酸
溶液は９５℃程度に加熱される。塩酸溶液は第４槽から
順次第１槽に脱スケールを行いながら移動し、第１槽か
らヒーターにより引き出される。

【０１３６】この様に第１槽目は、温度及び酸濃度とも
に低く単純な浸漬のみでは４つの酸洗槽のうち一番酸洗
効率が低いために、電解を併用している。普通鋼帯に対
向して複数の電極が設置され、その電極間に直流電流が
流される。直流電流は、直流電源によって供給される。
これにより普通鋼帯に間接的に電流が流れる。酸洗効率
を上げるために前半においては普通鋼帯がアノードにな
るように陰極電極を設置し、後半においては普通鋼帯の
素地の肌あれを防止するために普通鋼帯がカソードにな
るように陽極電極を設置している。ついで普通鋼帯１は
第２槽，第３槽，第４槽の順に酸洗槽を通過し、酸化物
スケールが除去される。第２槽，第３槽および第４槽
は、第１槽と比較して温度および酸濃度が高いために、
第１槽目と同程度以上の酸洗効率が得られている。電極
の材料は、酸溶液中で使用することから、チタンパラジ
ウム被覆板あるいはチタン白金被覆板などの不溶性電極
が用いられるが、電解に使用する陰極はカソード防食さ
れるためパラジウムや白金等の貴金属被覆を施さなくて
もよい。電極の普通鋼帯に対する面には、電解によって
発生する酸素または水素ガスを効率良く逃がすために、
複数の穴が開けられている。またこれにより、対向する
普通鋼帯を電解する面積を広くしたまま実質電極面積を
小さくし電流密度をあげることが可能となる。

【０１３７】さらに普通鋼帯を経由しないで陰極と陽極
間に直接流れる損失電流を極力防ぐために、普通鋼帯に
対向しない面はテフロン等の絶縁物で被覆されている。
この処理によって、熱間圧延によって生じた酸化物スケ
ールは、高効率且つ高速で除去される。さらに普通鋼帯
は水洗槽５で表面の塩酸が除去されたのち、ドライヤー
で乾燥される。

【０１３８】一槽のみ電解による酸化物スケールの除去
速度が１１秒と一番早い。酸洗層の長さを各酸洗方法で
一律トータル９３ｍとした場合の酸洗処理速度を求める
と、本発明では５００ｍ／分という高速を達成してい
る。酸洗層の長さを長くすることによって（すなわち酸
に浸漬されている時間を長くすることに対応する）従来
の方法でも５００ｍ／分を達成でき、従来法の中で一番
酸洗速度の早い噴流方式で酸洗槽の長さは１０８ｍ、カ
テナリ方式においては１６６ｍとなる。このような長い
酸洗槽は、酸処理設備やそのコストおよび作業環境の悪
化等で問題となる。

【０１３９】また酸洗槽の長さが９５ｍ、酸洗処理速度
（通板速度）を５００ｍ／分とした場合の酸化物スケー
ル除去率を、表１には同一条件での本発明による酸化物
スケール除去状況および普通帯の表面状態を示した。従
来法では、このような高速通板速度では、酸化物スケー
ルの除去が不完全あるいは除去後の普通鋼帯のくもり，
表面あれが生じた。それに対して本発明では酸洗処理速
度を５００ｍ／分の高速においての酸化物スケールの完
全除去、平滑面の確保が可能となった。なお、電解条件
は電流密度が１０Ａ／ｄｍ² である。

【０１４０】（実施例１０）図２４は連続鋳造後続い
て、熱間圧延する一貫製造装置を示す構成図である。２
台の連続鋳造装置を交互に用いて２０〜４０mm厚さの薄
板を連続的に製造するので、その薄板を冷やさずに直接
熱間圧延するものである。連続鋳造された薄板はトラン
スファ装置を通して交互に圧延機に送られる。送られた
薄板はエッジャを通し、次いでエッジヒーターで加熱さ
れ、シャーで適宜切断され、ＨＣミル熱間圧延される。
熱間圧延されたものは冷間装置を通して冷却され、図２
０に示すブライドルローラ，メカニカルスケールブレー
カー及びメカニカルブラシを通って図２１の酸洗装置に
送られる。連続鋳造装置におけるスピードが酸洗スピー
ドに達しない場合には熱間圧延後冷却装置を通してカロ
ーゼルテンションリールによって巻回され、その後実施
例９に示す工程で４槽の酸洗槽によって酸洗される。

【０１４１】本実施例における熱間圧延機は粗圧延機及
び仕上圧延機のうち前段の３スタンドを図４に示すＨＣ
ミル及び後段の３スタンドを図５に示すＵＣミルによっ
て構成したものである。本実施例における作業ロール，
中間ロール及び補強ロールとして、粗圧延機及び前段の
３スタンドを重量で、Ｃ２.０％，Ｓｉ０.５％，Ｍｎ
０.４％，Ｃｒ４.５％，Ｍｏ０.５％ を有する鋳鋼後段
の３スタンドを重量でＣ３.０％，Ｓｉ０.５％，Ｍｎ
０.４％，Ｃｒ４.５％，Ｍｏ０.５％ を有する鋳鋼を実
施例１と同様にエレクトロスラグ再溶解法によって製造
した。

【０１４２】本実施例における連続鋳造機は冷却された
鋼板ベルト間に側端鋳型を設けた鋳型中に溶湯を注湯す
るやり方、幅広の鋳型間に側端鋳型を設け、鋳造方向に
振動させて薄板を高速で鋳造するやり方等用いられる。

【０１４３】本実施例においては、熱間圧延後酸洗によ
って脱スケールして巻取るものであるが、巻取らずに実
施例１の図２によって冷間圧延して巻取る連続鋳造−熱
間圧延−メカニカル脱スケール−酸洗−冷間圧延−巻取
りの連続一貫製造装置が可能となる。これにより効率的
な製造ができる。もちろん酸洗初期において、酸洗槽に
陰電極を設置して、普通鋼帯と陰極間に電流を流し、普
通鋼帯１をアノードにしても良い。なお、第１槽に間接
通電のための電極を設けても良いし、図６において第１
槽と第４槽に間接通電のための電極を設けても良い。本
実施例においても実施例９と同様にスケールが完全に除
去されるとともに肌あれの生じない鋼帯が得られる。

【０１４４】本実施例における薄板連続鋳造装置におい
ては、長辺鋳型及び短辺鋳型からなる固定鋳型を鋳片引
抜方向に振動させる振動装置を備え、前記短辺鋳型は上
部から下部に渡って曲率を持って絞り込まれた絞り込み
部とその下部に設けられた平行部とからなり、前記絞り
込み部は溶融金属に接する面側に加熱手段を有し、前記
平行部の溶融金属に接する面側が水冷金属体によって構
成したものである。

【０１４５】本実施例の連続鋳造装置は以下のようにな
る。

【０１４６】(1）鋳型はその上部は広がっている短辺絞
り込み固定鋳型を採用する。短辺の上部絞り込み部はそ
の表面を導電性耐火物とし凝固殻を形成させないように
する。

【０１４７】(2）この固定鋳型を鋳片引抜方向に高サイ
クル振動させる。

【０１４８】(3）固定鋳型に続くロールにより送り込み
と２次冷却は鋳片と同期しており長辺側鋳片のバルジン
グ支持を安定して行う。

【０１４９】(4）鋳型上方に広がっている短辺絞り込み
鋳型により、タンデッシュから鋳型への注湯は従来の大
きさの浸漬ノズルを使用することができる。

【０１５０】(5）短辺絞り込み部はこの部分の溶鋼を固
まらせないで容易に絞り込み可能な様に耐火物で構成す
る。それに続く短辺ストレート部は絞り込み後の短辺を
凝固させるために内部水冷銅板とする。

【０１５１】絞り込み部耐火物はエッヂの損傷を防止す
るために水冷銅板で縁取りする。長辺側は短辺絞り込み
形状に沿った湾曲形状とし、内部水冷銅板とし、長辺シ
ェル形成を行う。

【０１５２】(6）前記長辺鋳型、及び短辺鋳型は鋳型外
枠で一体に支持し、高サイクル鋳型振動を行うことによ
り、表面肌の滑らかな鋳片を造形する。

【０１５３】(7）前記絞り込み鋳型に続く送りロールは
鋳片引き抜き速度と同期して廻り、鋳片が完全凝固する
までの区間の２次冷却と溶鋼静圧によるバルジングを連
続して押え、バルジング発生を皆無にする機能を有す
る。

【０１５４】本実施例ではスラブ鋳片厚みを３０mmとし
た連続鋳造装置で製造されたスラブ鋳片は補強ロールに
支持されながら、曲げ及び矯正され、水平方向に送り出
される。スラブ鋳片は加熱炉で熱間圧延温度（好ましく
は１０００〜１１００℃）に加熱され、鋳片コイルとし
て巻き取られる。鋳片コイルは保温ボックス中で保温さ
れている。スラブ鋳片は鋳片コイルの重量が所定量に達
した時点で剪断機により切断される。巻き取られたスラ
ブ鋳片は加熱炉を通過時に所定温度まで加熱され、脱ス
ケール装置で表面の酸化皮膜を除去後４段の熱間粗圧延
後、４段圧延機を３スタンド及び６段圧延機を３スタン
ド配列して圧延され、８００〜９００℃の鋼帯が得ら
れ、次いで冷却装置で５００〜６００℃に冷却されて熱
延コイルが製造される。本実施例では粗圧延機を使用し
なくても仕上げ圧延機だけで熱延コイルが製造可能なた
め、圧延ラインが１５０ｍ以下に短縮できる。

【０１５５】本実施例により炭素鋼，オーステナイトス
テンレス鋼，フェライトステンレス鋼等の一貫製造が可
能である。

【０１５６】本実施例では、粗圧延工程を省略すると、
全ライン長を７０〜１５０ｍ、より好ましくは７０〜９
０ｍと大幅な設備縮小が可能になる。

【０１５７】図に示す熱間圧延機設備において、連鋳機
を出た厚さ３０mm前後のスラブはテーブルローラにより
送られ、その間エッジャーにてコイルの前後で板幅を調
整されて厚さ３０mm程度のバー材となる。コイル，デス
ケーリング装置により表面に付着した酸化スケールを剥
ぎ取られ、仕上圧延機列に送られる。

【０１５８】仕上圧延機列は、前段の圧延機の噛み込み
能力を確保するために、その前段に大径の作業ロールを
備え、かつ、作業ロールを直接駆動する２段又は４段圧
延機を配置することができる。

【０１５９】なお、本実施例においては、４段圧延機を
３台配置した例を示したが、これを大径の作業ロールを
備え、かつ、作業ロールを直接駆動する４段圧延機とし
てもよい。

【０１６０】仕上圧延機列の中段及び後段には、小径の
作業ロールを備え、かつ、補強ロール或いは中間ロール
により作業ロールを駆動する６段圧延機を配置する。こ
の圧延機により、バー材を低速で、かつ強圧下するもの
である。

【０１６１】この仕上圧延機は、４ｆｔミル（４フィー
トの幅の圧延材を圧延する圧延機）の場合、３００〜４
００mm程度の小径の作業ロールで、４段或いは６段ミル
で構成され、駆動は中間ロールで行われるものである。

【０１６２】仕上圧延の終わったストリップは冷却装置
により水冷され、ピンチローラを経てチェーン式のベル
トトラッパーにより巻取機に巻取られ、巻取り完了後コ
イルカーにより搬出される。

【０１６３】以上の実施例においては、圧延機の作業ロ
ールの径について大径、或いは小径として説明したが、
大径の作業ロールとは通常、直径６００〜９００mmのも
のをいい、ここでは、直径４５０mm以上のものを呼び
（以下の実施例においても同様である）。

【０１６４】また、小径のロールとは、前述したように
作業ロールを直接駆動することができない直径のロール
をいい、例えば、作業ロールの直径Ｄと圧延トルクＢの
比Ｄ／Ｂが約０.３ 以下の値となる直径のロールをい
う。

【０１６５】（実施例１１）図２５は実施例１〜１０に
示したエレクトロスラグ再溶解によって製造した作業ロ
ールを用いた熱間圧延装置にロール研削装置を組込んだ
斜視図である。本実施例でのロール研削装置は薄肉円盤
にキュービックＢＮ砥石を取り付けた研削ホイールを用
い、ハイス系から合金鋼に至る熱間圧延用作業ロールに
対し、圧延材の圧延中にオンラインでロールの振動や油
潤滑にかかわらず安定に研削が行えるものである。

【０１６６】圧延中研削ではロールが振動しており「び
びり」が発生しやすく、従来の円筒砥石に代表される、
柔軟性に乏しく質量の大きな砥石の場合、砥石を安定に
密着させることが困難になっている。これは、ロールと
砥石間には正常な押し付け力のほかに、外乱として振動
加速度による慣性力・変位による反力が発生するからで
あり、慣性力は可動部の慣性質量を小さくすること、反
力は砥石支持系のばね定数を小さくすることで低減でき
る。

【０１６７】本実施例のロールシェーピングマシンは、
研削ホイールによる高効率・安定研削と、ロールプロフ
ァイル計測機能を持っていることである。概略の構造を
図２６に示す。平面型研削ホイールをモータで高速駆動
し、サーボモータでスクリューナットを介してロールに
押し付ける。押し付け力は、研削ホイールの駆動軸の後
端に設置されたロードセルによって検出できる。押し付
け力および位置は、研削の精度を決定するポイントであ
るから、高精度・高分解能の検出器，すきまや摩擦のな
い構造が要求される。

【０１６８】ロールシェーピングマシンは、薄肉円盤に
ＣＢＮ砥石を取り付けた平面型研削ホイールを持ってい
ることである。ＣＢＮ砥石は、在来のアルミナ系，炭化
けい素系に比べ格段に大きな研削比がとれるので、所望
の砥石寿命確保に対して体積を小さくできる。薄肉円盤
は、慣性質量ｍおよびばね定数ｋが小さく、ロール振動
の影響を小さくできる一方、固有振動数が高く圧延中の
各種振動に追従可能である。この研削ホイールによっ
て、砥石の高速駆動とロールに対する安定密着が初めて
両立し、高効率・安定研削が実現できた。

【０１６９】ロールシェーピングマシンは、上記のよう
な専用のセンサを用いずにロールプロファイルを計測で
きることである。ロールプロファイルは、図２６に示す
諸量を用いて次式で与えられる。

【０１７０】Ｚ(ｘ)＝Ｓ(ｘ)−Ｆ(ｘ)／Ｋ ここに、 ｘ：ロール長手方向座標 Ｚ(ｘ)：ロールプロファイル（mm） Ｓ(ｘ)：押し付け用サーボモータ位置（mm） Ｆ(ｘ)：押し付け力（Ｎ） Ｋ：ばね定数（Ｎ／mm） １回の研削での砥石摩耗量とロール研削量は微小である
から、研削中に上記の諸量を検出すれば、圧延でのゲー
ジメータ式板厚制御の原理を用いてロールプロファイル
を求めることができる。

【０１７１】研削能力は押し付け力にほぼ比例して増加
しており、ロール長手方向に押し付け力を制御すること
により、所望のプロファイルが得られる。熱間帯鋼圧延
で要求される最大研削能力は、通常仕上げ圧延機後段に
用いられるニッケル・グレンロールによる板幅の狭い特
殊鋼材圧延を想定すると、１ロール当たり約２.７×１
０^-7ｍ³／ｓ（１６cc／min）と考えられる。幅２０mmの
砥石１個を用いて押し付け力３００Ｎ｛３０kgｆ｝で、
約０.８５×１０^-7ｍ³／ｓ(５cc／min）の研削能力が得
られた。実機では１ロール当たり２ヘッド，幅４０mmの
砥石を採用すれば、４倍の１ロール当たり約３.４×１
０^-7ｍ³／ｓ(２０cc／min）が研削可能であり、上記必
要量を十分に満足する。また、ニッケル・グレンロール
の約４倍の耐摩耗性を持つハイス系ロールに対しては、
ニッケル・グレンロール研削時の１／３程度の研削能力
を持つことを確認した。熱間帯鋼圧延では、ロール周速
がスタンドや圧延材の寸法ごとに異なり、研削能力への
影響が懸念されるが、ロールシェーピングマシンでは、
砥石が高速で駆動されるためロール周速による研削能力
の変化は見られず、広い分野への適用が可能である。

【０１７２】研削比とは、研削されたロール体積に対す
る消耗した砥石の体積の比で、大きいほど砥石寿命が長
くなる。ロールシェーピングマシンは、１回の砥石交換
で１ロール当たり５.２８×１０^-2ｍ³(５２,８００cc）
が研削可能である。通常、１コイル当たり４.０×１０
^-6ｍ³(４cc） ／ロールを研削すると仮定すると、１３,
２００ コイルの間、研石交換が必要である。

【０１７３】表面粗さは、押し付け力の増加に伴い、砥
粒がロールに深く食い込むことによって大きくなる傾向
が見られた。一般に、粒度を細かくすると粗さは改善さ
れるが、研削能力は低下するので、適正な粒度選択が必
要である。ＣＢＮ＃１２０では、高押し付け力でも平均
粗さＲａを１.６μｍ 以下とすることができた。

【０１７４】実操業では、圧延油による潤滑が行われる
場合がある。５％の熱間圧延油を使用した実験では、水
潤滑に比べて研削能力が２５％程度低下するが、研削比
は２倍以上に向上した。したがって、研削能力の低下分
を押し付け力を大きくして補っても、砥石寿命に支障が
ないと考えられる。

【０１７５】ロールシェーピングマシンは、砥石のドレ
ッシングが困難なので、研削によって砥粒が適度に脱落
し研削性能が維持されなければならない。砥石の結合剤
の適切な選択によって、ドレッシングせずに一つの砥石
が約０.０２ｍ³(２０,０００cc）を連続に研削すること
ができた。

【０１７６】本実施例によれば、作業ロールはかなりの
芯部まで健全なロールが得られるので、研削しながら圧
延が可能となり、従来約２ｈでロールを交換していたも
のをほぼ有効径まで連続で圧延できることから設備の有
効な活用が図れる。また、作業ロール自身が研削しなが
ら常にきれない表面を保ったままで圧延するので、補強
ロール及び中間ロールへの影響が小さく、これらの摩耗
も生じにくくなり、全体として長寿命となる。

【０１７７】本実施例のロール研削装置は低合金鋼より
なる芯材に高速度鋼の如く高合金鋼からなる外層材を焼
ばめ，肉盛溶接，エレクトロスラグ肉盛溶接等によって
形成した複合圧延用ロールの作業ロールにも適用でき
る。

【０１７８】

【発明の効果】本発明に係る作業ロール，補強ロール及
び中間ロールの各圧延用ロールは、エレクトロスラグ再
溶解法により製造されるため、溶湯から晶出する炭化物
は浮揚，沈澱，偏析することなく急速凝固するので、外
層部において微細かつ均等に分散したものとなる。特
に、作業ロールはこれを補強する補強又は中間ロールと
の接触においてミクロ的に緊密な接触が得られ面接触と
なることから低い面圧となることから圧延材の高圧下，
高形状制御が健全に行えるとともに圧延材の表面性状に
関する品質が向上する。更に、本発明に係る各圧延用ロ
ールを用いることにより圧延スピードの高速度化及び圧
延設備の運転率向上、酸洗による脱スケール及び連続鋳
造と熱間圧延との一貫製造をより高効率で製造できる顕
著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷間圧延設備の前段を示す構成図。

【図２】冷間圧延機列を示す構成図。

【図３】ロール組替え装置の構成図。

【図４】４段圧延機の構成図。

【図５】６段圧延機の構成図。

【図６】圧延用ロールの構成図。

【図７】圧延用ロールの製造工程を示すブロック図。

【図８】エレクトロスラグ再溶解装置の断面図。

【図９】エレクトロスラグ再溶解装置の断面図。

【図１０】冷間圧延機列を示す構成図。

【図１１】クロスミルの構成図。

【図１２】クロスミルの構成図。

【図１３】クロスミルの構成図。

【図１４】４段ＣＶＣミルの構成図。

【図１５】６段ＣＶＣミルの構成図。

【図１６】６段ＣＶＣミルの構成図。

【図１７】４段ＣＶＣミルの構成図。

【図１８】６段ＣＶＣミルの構成図。

【図１９】６段ＣＶＣミルの構成図。

【図２０】脱スケール設備における機械的脱スケール装
置の構成図。

【図２１】酸洗脱スケール設備の構成図。

【図２２】酸洗後の冷間圧延機列の構成図。

【図２３】冷間圧延機のカローゼルテンションリール巻
取り装置の構成図。

【図２４】連続鋳造装置と熱間圧延機列を示す構成図。

【図２５】ロール研削装置を備えた熱間圧延装置の斜視
図。

【図２６】ロール研削装置の概要図。

【符号の説明】 １…鋼帯、２…ペイオフリール、３…溶接機、４…ルー
パ、５…ブライドルローラ、６〜１０…圧延機、１１…
交流電動機、１２…カローゼルテンションリール、２
２，２３，７２，７３，８１，８２，９０，９１，１０
０，１０１，114，１１５，１２４，１２５，１４４，
１４５…作業ロール、２４，２５，９３，９４，１０
３，１０４，１２８，１２９，１４８，１４９…中間ロ
ール、２６，２７，７０，７１，８４，８５，９５，９
６，１０５，１０６，１１２，１１３，１２２，１２
３，１４２，１４３…補強ロール、２８…ロール軸部、
２９…ロール胴部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｂ 27/00 Ｂ２１Ｂ 27/00 Ａ Ｃ 27/02 27/02 Ａ 28/04 28/04 Ａ 29/00 29/00 Ｃ 45/06 45/06 Ｂ Ｒ Ｂ２２Ｄ 23/10 ５２２ Ｂ２２Ｄ 23/10 ５２２ ５３２ ５３２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｌ ３０２ ３０２Ｅ 38/44 38/44 38/58 38/58 // Ｂ２４Ｂ 49/02 Ｂ２４Ｂ 49/02 Ａ (56)参考文献 特開 平６−234003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111708（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63616（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337507（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−165544（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−252606（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−155814（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−155932（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198455（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−132738（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−311334（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−149065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−16768（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63725（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−153045（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122251（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−340949（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−192791（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−212532（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−93373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313610（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−262242（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−18662（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 13/14 B21B 1/22 B21B 1/26 B21B 1/46 B21B 27/00 B21B 27/02 B21B 28/04 B21B 29/00 B21B 45/06 B22D 23/10 522 B22D 23/10 532 C22C 38/00 301 C22C 38/00 302 C22C 38/44 C22C 38/58 B24B 49/02 C22B 9/18 F16C 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の作業ロールと補強ロールとを備えた
   ４段からなる圧延機において、前記作業ロールのシヨア
   硬さが９０以上及び前記補強ロールのシヨア硬さが６０
   以上であり、前記作業ロールのシヨア硬さはそれと接す
   る補強ロール又は中間ロールのシヨア硬さに対して２０
   〜３５高い硬さを有し、前記作業ロールと、該作業ロー
   ルに接する補強ロール及び中間ロールの少なくとも一方
   とが水冷鋳型によるエレクトロスラグ再溶解法によって
   製造されたものであり、前記作業ロールは重量で、Ｃ
   ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.１〜１.５％，Ｍｎ０.１〜３
   ％，Ｃｒ４.５〜７.０％ ，Ｎｉ０.１〜２.０及びＭｏ
   ０.１〜２.０％を含有する鍛鋼からなり、前記作業ロー
   ルと接する前記補強ロール及び中間ロールの少なくとも
   一方は重量で、Ｃ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.１ 〜１.５
   ％，Ｍｎ０.１〜３％，Ｃｒ２.５〜４.５％，Ｎｉ０.１
   〜２.０％及びＭｏ０.１〜２.０％を含有する鍛鋼から
   なることを特徴とする圧延機。
2. 【請求項２】一対の作業ロールと補強ロールとの間に中
   間ロールを備えた６段からなる冷間圧延機において、前
   記作業ロールは重量で、Ｃ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.1〜
   2.5％，Ｍｎ０.１〜３％，Ｃｒ４.５〜７.０％，Ｎｉ
   ０.１〜２.０％及びＭｏ０.１〜２.０％ を含有する鍛
   鋼からなり、前記補強ロール及び中間ロールは重量で、
   Ｃ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.１〜２.５％，Ｍｎ０.１ 〜
   ３％，Ｃｒ２.５〜４.５％，Ｎｉ０.１〜２.０％及びＭ
   ｏ０.１〜２.０％を含有する鍛鋼からなり、全ロールが
   水冷鋳型によるエレクトロスラグ再溶解によって製造さ
   れたものであることを特徴とする冷間圧延機。
3. 【請求項３】一対の作業ロールと補強ロールとの間に中
   間ロールを備えた６段からなる冷間圧延機において、前
   記作業ロールと，中間ロール及び必要に応じ補強ロール
   とは重量で、Ｃ０.６〜１.５％，Ｓｉ０.１〜２.５％，
   Ｍｎ０.１〜３％，Ｃｒ２.５〜７.０％ ，Ｎｉ０.１〜
   ２.０％及びＭｏ０.１〜２.０％を含有する鍛鋼からな
   り、前記作業ロールと，中間ロール及び必要に応じ中間
   ロールと補強ロールの各ロールは各元素の含有量の変動
   差が各元素の平均値に対し±１０％以内の合金組成を有
   するほぼ同一組成を有し、前記作業ロールと中間ロール
   及び必要に応じ補強ロールが水冷鋳型によるエレクトロ
   スラグ再溶解によって製造されたものであることを特徴
   とする冷間圧延機。