JP3241556B2 - Supply method of skin pass liquid in skin pass mill of metal strip - Google Patents

Supply method of skin pass liquid in skin pass mill of metal strip

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯等の金属ストリッ
プの連続処理ラインに設置されたスキンパス圧延機にお
けるスキンパス液の供給方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for supplying a skin pass liquid in a skin pass rolling mill installed in a continuous processing line for a metal strip such as a steel strip.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属ストリップ(以下、本明細書におい
ては鋼帯の例で説明する)の連続処理ライン、たとえば
連続焼鈍設備等において、スキンパス圧延機が設置され
ていることが多い。このような場合のスキンパス圧延
は、通常、スキンパス液を供給して行ういわゆるウエッ
トスキンパスである。
2. Description of the Related Art In many cases, a skin pass rolling mill is installed in a continuous processing line for metal strip (hereinafter, described as an example of a steel strip), for example, a continuous annealing facility. The skin pass rolling in such a case is generally a so-called wet skin pass performed by supplying a skin pass solution.

【0003】こうしたスキンパス圧延機に直結して、あ
るいはサイドトリマ等の装置を介して後方に自動表面検
査装置が配置されている場合、スキンパス圧延時のスキ
ンパス液が鋼帯表面に残存しているとこれを疵と認識し
て誤検出してしまい、自動表面検査のエラーとなって不
都合であるので、スキンパス圧延機出側の水切りを入念
に行う一方で、スキンパス液の供給を極力少なめにする
ことが志向されてきた。
When an automatic surface inspection device is arranged directly connected to such a skin pass rolling mill or via a device such as a side trimmer, a skin pass solution during skin pass rolling remains on the surface of the steel strip. Since this is recognized as a flaw and is erroneously detected, which is an inconvenience due to an error in automatic surface inspection, it is necessary to carefully drain the skin pass rolling mill and to minimize the supply of skin pass liquid. Has been oriented.

【0004】ところで、スキンパス液の供給量が少ない
場合、圧延速度が低速であれば問題はないが、高速時に
おいて局部的な油膜切れが発生し、他の部分と潤滑状態
が異なるため圧延状態が変わり、形状不良等の品質不良
を引き起こすという問題点がある。鋼帯の処理量、たと
えば通過する表面積の総量は通過速度に比例するから、
たとえば鋼帯の連続塗油装置において、ライン速度に応
じて塗油量を制御することは当然考えられ、特開昭58-5
3322号公報には、ライン速度検出器の出力信号を入力信
号としてオイラ用電動機の速度制御を行うオイラ用電動
機速度制御装置が記載されている。
[0004] Incidentally, when the supply amount of the skin pass liquid is small, there is no problem if the rolling speed is low. However, at the high speed, a local oil film breakage occurs, and the lubricating state is different from other parts, so that the rolling state is low. In other words, there is a problem that quality defects such as shape defects are caused. Since the throughput of the steel strip, for example, the total surface area that passes, is proportional to the passing speed,
For example, in a continuous lubrication system for steel strips, it is naturally conceivable to control the amount of lubrication according to the line speed.
Japanese Patent No. 3322 discloses an oiler motor speed controller that controls the speed of an oiler motor using an output signal of a line speed detector as an input signal.

【0005】また、特開昭60−240331号公報には、鋼帯
の単位表面積当たりの圧延油必要量を、圧下率、鋼帯の
変形抵抗ならびに圧延ロール取り替え後の鋼帯の通過長
さとにより演算して決定し、この単位面積当たりの圧延
油必要量の算出値に応じた量の圧延油エマルジョン液を
鋼帯に供給することが記載されており、圧延速度に比例
した量のエマルジョン液が供給される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-240331 discloses that the required amount of rolling oil per unit surface area of a steel strip is determined by the reduction ratio, the deformation resistance of the steel strip, and the passing length of the steel strip after replacing the rolling roll. It is described to calculate and determine, and to supply the steel strip with an amount of the rolling oil emulsion liquid according to the calculated value of the required amount of the rolling oil per unit area, and the amount of the emulsion liquid proportional to the rolling speed is described. Supplied.

【0006】しかし、本発明者らの実験によれば、スキ
ンパス圧延においてはスキンパス液の供給量を圧延速度
に正比例させたのでは、高速状態においてはやや不足と
なり、前記したように表面品質の不良が発生しやすい。
However, according to the experiments conducted by the present inventors, in the skin pass rolling, if the supply amount of the skin pass liquid is directly proportional to the rolling speed, the skin quality is slightly insufficient at a high speed and the surface quality is poor as described above. Is easy to occur.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な諸問題を解消し、供給過剰とならず、かつ供給不足に
よる油膜切れもない適正量のスキンパス液を供給する方
法を実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and realizes a method for supplying an appropriate amount of skin pass liquid without causing an excessive supply and without running out of an oil film due to an insufficient supply. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属ストリッ
プのスキンパス圧延機におけるスキンパス液の供給方法
であって、請求項1に記載のものは、圧延速度を検出
し、検出した圧延速度の0.7乗に比例するロール間のス
キンパス液の膜厚の計算値に見合う供給量のスキンパス
液を前記スキンパス圧延機のロール、ロール入口付近の
金属ストリップあるいはこれらの双方に噴射することを
特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of supplying a skin pass liquid in a metal strip skin pass rolling mill. Power between rolls proportional to the power
A skin pass solution having a supply amount corresponding to the calculated value of the thickness of the Kinpass solution is sprayed onto the roll of the skin pass rolling mill, the metal strip near the roll inlet, or both.

【0009】また、請求項2に記載のものは、金属スト
リップのスキンパス圧延機におけるスキンパス液の供給
方法であって、圧延速度ならびに圧延荷重を検出し、圧
延速度の 0.7乗ならびに圧延荷重の−0.13乗に比例する
ロール間のスキンパス液の膜厚の計算値に見合う供給量
のスキンパス液を前記スキンパス圧延機のロール、ロー
ル入口付近の金属ストリップあるいはこれらの双方に噴
射することを特徴とする。
A second aspect of the present invention is a method for supplying a skin pass solution in a metal strip skin pass rolling mill, comprising detecting a rolling speed and a rolling load, and setting the rolling speed to the 0.7th power and a rolling load of -0.13. Proportional to the power
It is characterized in that a supply amount of the skin pass liquid corresponding to the calculated value of the thickness of the skin pass liquid between the rolls is sprayed onto the roll of the skin pass rolling mill, the metal strip near the roll entrance, or both.

【0010】さらに、請求項3に記載のものは、金属ス
トリップのスキンパス圧延機におけるスキンパス液の供
給方法であって、圧延速度を検出し、前記スキンパス圧
延機の前方において金属ストリップ表面に噴射したスキ
ンパス液を、前記スキンパス圧延機のロール入口付近に
設置したリンガロールを圧下することにより、検出した
圧延速度の 0.7乗に比例するロール間のスキンパス液の
膜厚にまでスキンパス液を絞ることを特徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided a method for supplying a skin pass liquid in a metal strip skin pass rolling mill, comprising detecting a rolling speed, and spraying the metal strip surface in front of the skin pass rolling mill. The skin pass solution is squeezed to a film thickness of the skin pass solution between the rolls, which is proportional to the 0.7th power of the detected rolling speed, by rolling down the solution on a ringer roll installed near the roll entrance of the skin pass mill. It is characterized by the following.

【0011】[0011]

【作 用】近年の弾性流体潤滑(Elastohydrodynamic l
ubrication, EHL)理論(たとえばトライポロジ研究
会編、「トライポロジ 基礎と応用I」、1976.9.30)
に基づくDowson-Higgingson の膜厚計算式によれば、線
接触している潤滑面の膜厚の無次元パラメータをH
〔−〕、最小膜厚をhmin 〔m〕とすると、 H = 2.65G0.54×U0.7 ×W-0.13 ・・・(1) hmin = H・R ・・・(2) で表され、ここにGは粘度、Uは速度、Wは荷重の、そ
れぞれ無次元パラメータ〔−〕、Rはこの場合ロール半
〔m〕である。
[Action] Recent elastohydrodynamic lubrication (Elastohydrodynamic l)
ubrication, EHL) theory (for example, edited by Tribology Research Group, "Basic and Applied I", 196.9.30)
According to the Dowson-Higgingson film thickness calculation formula based on the above, the dimensionless parameter of the film thickness of the lubrication surface in line contact is expressed as H
[−] , Assuming that the minimum film thickness is h min [m] , H = 2.65 G 0.54 × U 0.7 × W -0.13 (1) h min = H · R (2) Where G is viscosity, U is speed, W is load ,
The dimensionless parameters [-] and R are the roll radius [m] in this case.

【0012】すなわち、スキンパス圧延は半径Rの円筒
の転がり接触による高圧粘度弾性体の問題であると見做
すと、ロール間の膜厚の無次元パラメータあるいはその
最小値はライン速度の 0.7乗に比例することがわかる。
たとえば、ライン速度が毎分400 mのときのロール間の
膜厚は、 50 mのときの4倍強となる。したがってライ
ン速度に関係なく供給量を制御すれば、高速圧延時にお
いては供給不足となり、また従来のごとく単純に比例さ
せれば高速圧延時において供給過剰となる。さらに、上
記(1)式からもわかるように速度に比較すれば影響は
少ないものの荷重によっても油膜厚は変化する。そこ
で、本発明においては、圧延速度、あるいは圧延速度と
圧延荷重の双方から膜厚を計算し、これに見合うスキン
パス液の供給を行うようにして適正供給量によるスキン
パス圧延を実現した。
That is, if skin pass rolling is considered to be a problem of a high-pressure viscous elastic body due to rolling contact of a cylinder having a radius R, the dimensionless parameter of the film thickness between rolls or its minimum value is set to the 0.7th power of the line speed. It turns out that it is proportional.
For example, <br/> thickness between the rolls when the min 40 0 m is the line speed is four Baikyo when the 5 0 m. Therefore, if the supply amount is controlled irrespective of the line speed, the supply becomes insufficient at the time of high-speed rolling, and the supply becomes excessive at the time of high-speed rolling if it is simply proportioned as in the prior art. Further, as can be seen from the above equation (1), although the effect is small as compared with the speed, the oil film thickness changes even with the load. Therefore, in the present invention, the skin pass rolling with an appropriate supply amount is realized by calculating the film thickness from the rolling speed, or both the rolling speed and the rolling load, and supplying the skin pass liquid corresponding to the calculated film thickness.

【0013】上記(1)、(2)式において(2.65G
0.54)ならびにRを一定として変形すれば、金属ストリ
ップの単位面積当たりのスキンパス液の供給量Q〔m 3
/m 2 はつぎのように表すことができる。圧延速度お
よび圧延荷重の双方を変数とした場合の金属ストリップ
の単位面積当たりの供給量Q1 〔m 3 /m 2 は、 Q1 = a×U0.7 ×W-0.13 ・・・(3) また、圧延荷重は一定とした簡易式の場合の金属ストリ
ップの単位面積当たりの供給量Q2 〔m 3 /m 2 は、 Q2 = b×U0.7 ・・・(4) となる。通常のスキンパス圧延は、一般の圧延と異なり
圧延荷重の値はほぼ一定であるから、実用的には(4)
式でも十分である。
In the above equations (1) and (2), (2.65 G
If 0.54) and deforming the R is constant, the metal string
Supply quantity Q [m 3 of Tsu skin pass liquid per unit area of up
/ M 2 ] can be expressed as follows. Metal strip with both rolling speed and rolling load as variables
The supply amount per unit area Q 1 [m 3 / m 2 ] is: Q 1 = a × U 0.7 × W -0.13 (3) In addition, the metal strip in the case of the simple type in which the rolling load is constant
The supply amount Q 2 [m 3 / m 2 ] per unit area of the tip is as follows: Q 2 = b × U 0.7 (4) In the normal skin pass rolling, the value of the rolling load is almost constant, unlike the general rolling.
An expression is sufficient.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1 本発明を実施したスキンパス圧延機の第1の装置例を図
1に示す。Sは鋼帯、1はワークロール、2はバックア
ップロール、3はスキンパス液ノズル、4はスキンパス
液配管、5は流量調整弁、6はスキンパス液供給タン
ク、7は速度計、8は荷重計、9は演算器である。
EXAMPLE 1 FIG. 1 shows a first example of a skin pass rolling mill according to the present invention. S is a steel strip, 1 is a work roll, 2 is a backup roll, 3 is a skin pass liquid nozzle, 4 is a skin pass liquid pipe, 5 is a flow control valve, 6 is a skin pass liquid supply tank, 7 is a speedometer, 8 is a load meter, 9 is an arithmetic unit.

【0015】このスキンパス圧延機は、ワークロール1
a、1b、バックアップロール2a、2bにより構成される4
重圧延機で、上下のワークロール1a、1bの表面ならびに
その間にある鋼帯Sの表裏両面に、スキンパス液ノズル
3a、3bからスキンパス液が噴射される。ワークロール1a
に接続された速度計7から圧延速度信号が演算器9に入
力され、一方荷重計8から圧延荷重が演算器9に入力さ
れる。演算器9において前記(3)式による演算が行わ
れ、その結果によって流量調整弁5が調整され、スキン
パス液供給タンク6からスキンパス液ノズル3a、3bに供
給されるスキンパス液の供給量が調整される。
[0015] This skin pass rolling mill has a work roll 1
4 composed of a, 1b and backup rolls 2a, 2b
In a heavy rolling mill, skin pass liquid nozzles are provided on the upper and lower surfaces of the work rolls 1a and 1b and on both front and back surfaces of the steel strip S between them.
The skin pass liquid is ejected from 3a and 3b. Work roll 1a
The rolling speed signal is input to the computing unit 9 from the speedometer 7 connected to the, and the rolling load is input to the computing unit 9 from the load meter 8. The arithmetic unit 9 performs the calculation according to the equation (3), and the flow control valve 5 is adjusted based on the result, and the supply amount of the skin pass solution supplied from the skin pass solution supply tank 6 to the skin pass solution nozzles 3a and 3b is adjusted. You.

【0016】なお、圧延荷重の変動の少ない場合には、
圧延速度信号のみを使用し、前記(4)式によって演算
を行ってもよい。(3)、(4)式における定数a、b
は、理論計算によって求めてもよいが、ある圧延速度、
あるいはある圧延速度と圧延荷重の状態で流量を調整し
ながら水切り状態を観察し、適正流量を決定すれば定数
aあるいはbが決定できる。
In the case where the variation of the rolling load is small,
The calculation may be performed according to the above equation (4) using only the rolling speed signal. Constants a and b in equations (3) and (4)
May be obtained by theoretical calculation, but a certain rolling speed,
Alternatively, the drainage state is observed while adjusting the flow rate at a certain rolling speed and rolling load, and the constant a or b can be determined by determining an appropriate flow rate.

【0017】従来たとえばライン速度が毎分50mのとき
の膜厚が適正であっても、ライン速度が 400mになると
油膜切れが発生していたが、本発明により圧延条件にか
かわりなく常に適正な油膜が得られ、また、油残りによ
る自動表面検査装置のトラブルも解消され、前記EHL
理論の妥当性も実証された。 実施例2 本発明を実施したスキンパス圧延機の第2の装置例を図
2に示す。図1と共通のものについては同一符号を使用
しているが、10はリンガロール、11はリンガロール圧下
機構である。
Conventionally, for example, even if the film thickness is appropriate when the line speed is 50 m / min, the oil film breaks when the line speed is 400 m. However, the present invention always provides an appropriate oil film regardless of the rolling conditions. And the trouble of the automatic surface inspection device due to oil residue is solved, and the EHL
The validity of the theory was also demonstrated. Embodiment 2 FIG. 2 shows a second example of a skin pass rolling mill according to the present invention. 1 are denoted by the same reference numerals, and reference numeral 10 denotes a ringer roll, and 11 denotes a ringer roll lowering mechanism.

【0018】このスキンパス圧延機は、ワークロール1
a、1b、バックアップロール2a、2bにより構成される4
重圧延機で、圧延機の前方において鋼帯Sの表裏両面
に、スキンパス液ノズル3a、3bからスキンパス液が噴射
され、スキンパス液ノズル3a、3bとワークロール1a、1b
の中間、すなわち圧延機ロール入口付近に設置されたリ
ンガロール10a 、10b によって液が絞り取られた上で圧
延が行われる。
This skin pass rolling mill has a work roll 1
4 composed of a, 1b and backup rolls 2a, 2b
In the heavy rolling mill, the skin pass liquid is sprayed from the skin pass liquid nozzles 3a and 3b on the front and back surfaces of the steel strip S in front of the rolling mill, and the skin pass liquid nozzles 3a and 3b and the work rolls 1a and 1b.
The rolling is performed after the liquid is squeezed by the ringer rolls 10a and 10b provided in the middle of the rolling mill, that is, near the roll mill inlet.

【0019】この実施例では、上下リンガロール10a 、
10b と鋼帯Sとの中間に存在する膜厚について前記のE
HL理論ならびに前記()式を適用し、 H' = a’・U0.7 ・W-0.13 ・・・(1’) として、その時の圧延速度Uにより必要な膜厚H’とな
るよう演算器9でリンガロール10の圧下力Wを演算し、
リンガロール10の圧下機構11によってWの値を変化させ
る。したがって、前段階のスキンパス液ノズル3a、3bに
おけるスキンパス液の噴射量はやや多目にしておき、リ
ンガロール10a 、10b において適正量にする。
In this embodiment, upper and lower ringer rolls 10a,
The film thickness existing in the middle between 10b and steel strip S
Applying the HL theory and the formula ( 1 ), the arithmetic unit is set as follows: H ′ = a ′ · U 0.7 · W −0.13 (1 ′) Calculate the rolling force W of the ringer roll 10 at 9;
The value of W is changed by the rolling mechanism 11 of the ringer roll 10. Therefore, the injection amount of the skin pass liquid in the skin pass liquid nozzles 3a and 3b in the preceding stage is set to be somewhat large, and is made appropriate in the linger rolls 10a and 10b.

【0020】リンガロール10a 、10b において過剰なス
キンパス液が絞られると同時に、幅方向の不均一も解消
され、適正量が均一に分布して良好な圧延が行われて油
膜切れや油残りによるトラブルが解消されるとともに、
過剰のスキンパス液がロールや圧延機に付着し、さらに
鋼帯上に滴下するような問題点も解消された。
In the ringer rolls 10a and 10b, excessive skin pass solution is squeezed out, and at the same time, unevenness in the width direction is eliminated, and an appropriate amount is uniformly distributed and good rolling is performed. Is resolved,
The problem that excessive skin pass solution adheres to a roll or a rolling mill and drops on a steel strip is also solved.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、過剰供給による油残り
がなく、かつ供給不足による油膜切れもない適正量のス
キンパス液が供給され、生産性と品質が向上するという
すぐれた効果を奏する。
According to the present invention, an appropriate amount of skin pass liquid is supplied without oil residue due to excessive supply and without oil film shortage due to insufficient supply, and there is an excellent effect that productivity and quality are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワークロール 2 バックアップロール 3 スキンパス液ノズル 4 スキンパス液配管 5 流量調整弁 6 スキンパス液供給タンク 7 速度計 8 荷重計 9 演算器 10 リンガロール 11 圧下機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work roll 2 Backup roll 3 Skin pass liquid nozzle 4 Skin pass liquid pipe 5 Flow control valve 6 Skin pass liquid supply tank 7 Speedometer 8 Load meter 9 Computing unit 10 Ringer roll 11 Rolling-down mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 義治 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭58−53322(JP,A) 特開 昭60−240331(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 27/10 B21B 45/02 310 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiharu Fujiwara 1-chome, Kawasaki-dori, Mizushima, Kurashiki-shi, Okayama Pref. Kawasaki Steel Corporation Mizushima Works (56) References JP-A-60-240331 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B21B 27/10 B21B 45/02 310

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属ストリップのスキンパス圧延機にお
けるスキンパス液の供給方法であって、圧延速度を検出
し、検出した圧延速度の 0.7乗に比例するロール間のス
キンパス液の膜厚の計算値に見合う供給量のスキンパス
液を前記スキンパス圧延機のロール、ロール入口付近の
金属ストリップあるいはこれらの双方に噴射することを
特徴とする金属ストリップのスキンパス圧延におけるス
キンパス液の供給方法。
1. A method for supplying a skin pass liquid in a metal strip skin pass rolling mill, comprising detecting a rolling speed, and determining a roll-to-roll distance proportional to the 0.7th power of the detected rolling speed .
A skin pass solution in the skin pass rolling of a metal strip characterized by injecting a skin pass solution of a supply amount corresponding to the calculated value of the thickness of the Kinpass solution onto the roll of the skin pass rolling mill, the metal strip near the roll entrance or both of them. Supply method.
【請求項2】 金属ストリップのスキンパス圧延機にお
けるスキンパス液の供給方法であって、圧延速度ならび
に圧延荷重を検出し、圧延速度の 0.7乗ならびに圧延荷
重の−0.13乗に比例するロール間のスキンパス液の膜厚
の計算値に見合う供給量のスキンパス液を前記スキンパ
ス圧延機のロール、ロール入口付近の金属ストリップあ
るいはこれらの双方に噴射することを特徴とする金属ス
トリップのスキンパス圧延におけるスキンパス液の供給
方法。
2. A method for supplying a skin pass liquid in a metal strip skin pass rolling mill, comprising detecting a rolling speed and a rolling load, and determining a rolling speed and a rolling load in proportion to the 0.7th power and the −0.13th power of the rolling load. the thickness of the
And supplying a skin pass solution having a supply amount corresponding to the calculated value to the roll of the skin pass mill, the metal strip near the roll entrance, or both of them.
【請求項3】 金属ストリップのスキンパス圧延機にお
けるスキンパス液の供給方法であって、圧延速度を検出
し、前記スキンパス圧延機の前方において金属ストリッ
プ表面に噴射したスキンパス液を、前記スキンパス圧延
機のロール入口付近に設置したリンガロールを圧下する
ことにより、検出した圧延速度の 0.7乗に比例するロー
ル間のスキンパス液の膜厚にまでスキンパス液を絞るこ
とを特徴とする金属ストリップのスキンパス圧延におけ
るスキンパス液の供給方法。
3. A method for supplying a skin pass liquid in a metal strip skin pass rolling mill, comprising detecting a rolling speed, and applying a skin pass liquid sprayed onto a surface of the metal strip in front of the skin pass rolling mill. By rolling down the linger roll installed near the entrance, a roll proportional to the 0.7th power of the detected rolling speed is reduced.
A method for supplying a skin pass solution in skin pass rolling of a metal strip, wherein the skin pass solution is squeezed to a thickness of the skin pass solution between the metal strips.
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