JP3276002B2 - オンラインロールグラインダによる圧延ロール表面の研削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延ロールのオン
ラインロールグラインダによるロール表面研削方法の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機で鋼片を圧延する際に、圧延ロー
ルの被圧延材と接触する部分に機械的な摩耗が生じる。
この摩耗も圧延と共に進行して、被圧延材と接触しない
非摩耗部分との間に段差（摩耗段差）が形成され、ロー
ルプロフィールが変化して行く。この摩耗段差の生じる
範囲は被圧延材の板幅の範囲である。しかして実際の圧
延操業では、被圧延材の板幅範囲は例えば８００〜１５
００ｍｍと狭幅〜広幅にわたるから、摩耗の範囲も被圧
延材の板幅に応じて変化する。仮に、狭幅材を圧延して
その板幅範囲で摩耗段差を生じた圧延ロールを用いて次
により広幅材の圧延を行うと、既に生じている狭幅の摩
耗部分とその外側の非摩耗部分との段差を含むロールプ
ロフィールが広幅製品に転写されて良好な製品が得られ
なくなる。そこで、ある板幅材の圧延で生じた摩耗段差
が板幅の異なる次の圧延に及ぼす影響をできるだけ防止
するために、複数種の板幅のものを圧延するに際して
は、圧延順序がなるべく広幅材から狭幅材へとなるよう
に規制して操業を行うようにしている。

【０００３】しかし近年、このような圧延順序規制が生
産性の向上を阻害することに鑑み、圧延機内にロール研
削装置（ロールグラインダ）を配置したオンラインロー
ル研削技術が実用化され、オンラインでのロール研削が
行われるようになっている。オンラインロール研削で
は、主に次の二つの様式の研削が行われる。 （１）通板部の外側を研削することにより前記摩耗段差
を削除する部分研削。 （２）全ロール表面を研削することにより、ロール表面
に局部的に生ずる凹凸疵を除去する全面研削。

【０００４】このオンラインロール研削技術の実用化に
より、前述の圧延材板幅についての圧延順序規制が緩和
できるとともに、前記凹凸疵に起因した圧延材の表面疵
を防止できるので、熱間圧延ラインの生産能力の向上お
よび製造される熱延鋼板の品質の向上が期待できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような、オンラ
インロールグラインダによるロール表面の研削は、所定
量の圧延を行う毎に行われ、被圧延材を圧延中または圧
延インターバル中に行われる。例えば、前記圧延中に研
削する場合、被圧延材コイルを１本圧延する間に、研削
された部分と研削されていない部分が生じることとな
る。この例を図２を参照して説明する。

【０００６】図２は、ワークロール１で被圧延材２を圧
延中に、オンラインロールグラインダ設備１１により当
該ワークロール１を研削しているところを上方向から見
た図である。オンラインロールグラインダ設備１１は、
ワークロール１の胴長のほぼ半分程の間隔をへだてて配
した２基のオンラインロールグラインダ９，１０を有す
る。各オンラインロールグラインダ９，１０は、ワーク
ロール１の周面に対向して配置した研削砥石３，４並び
にその砥石を回転駆動させつつワークロールに押し付け
る砥石駆動装置５，６を備えている。それらのオンライ
ンロールグラインダ９，１０は、ワークロール１の胴長
方向に延びるレール７により移動可能に支持される台座
８に取り付けられている。そして、ワークロール１を回
転させつつ、前記オンラインロールグラインダ９および
１０の研削砥石３および４をそれぞれワークロール１に
押し付けて研削させながら、台座８をレール７に沿って
矢符号Ａの方向に移動させることにより、ワークロール
１をその胴長方向全体にわたって研削することができ
る。

【０００７】この図２の例は、一方のオンラインロール
グラインダ９にワークロール１のオペレータ側半分の研
削を受けもたせ、他方のオンラインロールグラインダ１
０にワークロール１のドライブ側の研削を受け持たせる
ようにした例であり、被圧延材２を圧延中に、各オンラ
インロールグラインダ９，１０が矢符号Ａの向きに移動
しつつそれぞれの受け持ち区域を研削している。図中斜
線部分は、ワークロール１の研削が終了したことを示し
ている。

【０００８】このように圧延中に研削を行うと、ワーク
ロール１は既に研削された部分（以下研削終了部分と言
う）と未だ研削されていない部分（以下未研削部分と言
う）が生じている状態にて被圧延材２の圧延を行うこと
となる。しかし、ワークロールの表面粗度は研削するこ
とにより変化するので、研削終了部分と未研削部分では
表面粗度が異なってしまう。そのため、被圧延材２とワ
ークロール１との摩擦係数が当該研削終了部分と未研削
部分とで異なることとなり、メタルフローの変化が生じ
て、その結果、図３に示すように被圧延材２の板幅方向
の板厚分布（以下板プロフィールと言う）に凹凸が生じ
てしまう。

【０００９】また、圧延インターバル中に研削を行う場
合においても、一般に圧延インターバルは２０秒程度と
短いため、この短時間のうちに表面粗度をワークロール
胴長方向に均一に研削するのは困難である。そのため、
オンラインロールグラインダにて研削直後のワークロー
ルを用いて圧延を行ったときには、被圧延材とワークロ
ールとの摩擦係数が被圧延材の板幅方向位置により異な
ってしまい、結果として、圧延中に研削を行う場合と同
じく板プロフィールに凹凸が生じやすくなる。

【００１０】なお、図２には、上ワークロールに対して
設置されたオンラインロールグラインダ設備のみを示し
たが、通常、この図に示したものと同様のオンラインロ
ールグラインダが下ワークロールに対しても設置されて
いる。

【００１１】ところで、熱間仕上圧延機のような、複数
のスタンドが連設された連続圧延機では、それら複数の
スタンドについてそれぞれ前記摩耗段差が形成される。
その摩耗段差の削除は各スタンド毎に行うことが好まし
く、そのため、連続圧延機にオンラインロールグライン
ダによる表面研削方法を適用する場合、オンラインロー
ルグラインダは複数のスタンドにそれぞれ設置されるこ
ととなる。

【００１２】複数のスタンドにオンラインロールグライ
ンダを設けた場合、従来は、圧延中または圧延インター
バル中にそれら複数の各スタンド毎に、一定の研削頻度
を（例えば被圧延材の５コイルに１回研削）設定して、
お互いに独立に研削している。したがって、同一の被圧
延材コイルに対して同時に複数スタンドでの研削が行わ
れることがある。

【００１３】このように、連続する複数スタンドで同時
にワークロールに研削を施して圧延すると、メタルフロ
ーの変化が助長されて被圧延材の板プロフィールに生ず
る凹凸量がさらに増大する。その実例を図４に示す。図
４は、７スタンドからなる熱間仕上圧延機の最終４スタ
ンドに、図２に示したオンラインロールグラインダ設備
をそれぞれ上下一対に設置して各スタンドのワークロー
ル１を研削しながら圧延を行った時の、圧延中の同時研
削スタンド数と、最終スタンド出側での板プロフィール
に生ずる凹凸量（図３参照）との関係を示した図であ
る。研削スタンド数が増加するのに伴い、前記凹凸量が
上昇していることがわかる。

【００１４】すなわち、オンラインロールグラインダに
より複数スタンドの研削を同時に行う従来の圧延ロール
の研削方法では、最終スタンド出側での板プロフィール
に生ずる凹凸量が品質管理上の許容範囲を超えてしまう
という問題があった。

【００１５】そこで本発明は、このような従来の問題を
解決するためになされたものであり、オンラインロール
グラインダを用いてワークロールを研削しても被圧延材
の板プロフィールに異常をきたすことなく研削できるオ
ンラインロールグラインダによるワークロール表面研削
方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係るオンラインロールグラインダによる
ロール研削方法は、複数の圧延スタンドが連設された圧
延設備の、２つ以上の圧延スタンドにオンラインにて圧
延ロール表面を研削できるオンラインロールグラインダ
を設置し、該オンラインロールグラインダにより、各ス
タンドのワークロールで実際に被圧延材を圧延中に当該
圧延中のワークロール表面の研削を行う際、または圧延
インターバル中にワークロール表面の研削を行う際に、
各スタンドのオンラインロールグラインダによる研削タ
イミングを異ならしめることを特徴とするものである。

【００１７】本発明によれば、圧延中にワークロールを
研削する場合、研削しつつあるスタンドは常に１スタン
ドのみとなり、複数スタンドにおける同時研削は回避さ
れるので、板プロフィールに生ずる凹凸は１スタンドの
みからの発生となる。そのため、当該凹凸の発生スタン
ドが重なって凹凸量を助長することがなくなり、従来の
ように最終スタンド出側での板プロフィールに生ずる凹
凸量が品質管理上の許容範囲を超えてしまうことが少な
くなり、板プロフィール不良率を減少させることができ
る。

【００１８】また、圧延インターバル中に研削する場合
であっても、各スタンドのオンラインロールグラインダ
による研削タイミングをずらす、すなわち、圧延インタ
ーバル中に研削されるスタンドを１スタンドのみとする
ことにより、板幅方向位置によりワークロールと被圧延
材との摩擦係数が異なってしまうスタンドは１スタンド
のみとなる。そのため、板プロフィールに生ずる凹凸の
発生スタンドが重なって凹凸量を助長することがなくな
り、その結果、板プロフィール不良率を減少させること
ができる。

【００１９】

【発明実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は、オンラインロールグライン
ダが設置された熱間仕上圧延機群を示す図である。熱間
仕上圧延機群は、４重式圧延機Ｆ１〜Ｆ７の７スタンド
からなり、後段の４スタンドＦ４〜Ｆ７の上ワークロー
ル１に図２に示したものと同様のオンラインロールグラ
インダ設備１１ａ〜１１ｄが設置されると共に、下ワー
タロール１’にも図２に示したものと同様のオンライン
ロールグラインダ設備１２ａ〜１２ｄが設置されてい
る。

【００２０】各オンラインロールグラインダ設備１１ａ
〜１１ｄ、１２ａ〜１２ｄはオンラインロールグライン
ダ制御装置（以下ＯＲＧ制御装置と言う）１３により研
削動作の制御が行われる。該ＯＲＧ制御装置は上位コン
ピュータからの各オンラインロールグラインダ設備の研
削開始指令を受取り、各オンラインロールグラインダ設
備の砥石押し付け力、ロール胴長方向に沿った移動速
度、ロール胴長方向の研削位置等を制御して研削動作を
行わせる。

【００２１】本発明においては、Ｆ４〜Ｆ７スタンドの
オンラインロールグラインダ設備について、各スタンド
の研削タイミングをずらし、２スタンド以上の研削を同
時には行わないようにする。例えば、全面研削を行う場
合にあたっては、圧延中（被圧延材が圧延機に噛込んで
いる状態）に上ワークロール１と下ワークロール１’と
を同時に研削を行うようにし、前記上位コンピュータか
らＯＲＧ制御装置１３に送る各スタンドＦ４〜Ｆ７の研
削タイミングを、被圧延材の何本につき１回と決めてお
く。そして、この研削タイミングが複数のスタンドに重
ならないようにしておく。

【００２２】表１は、本発明の第１の実施形態であり、
研削タイミングが複数のスタンドに重ならないように、
予め研削タイミングを決定しておいた例である。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１の場合、Ｆ４スタンドについては３本
目の被圧延材を圧延中に初回研削を行い、以降は被圧延
材を７本圧延する度に１回全面研削を行うように、すな
わち８ｎ−５本目（ｎは圧延回，自然数）の被圧延材を
圧延中に研削を行うようにしてある。また、Ｆ５スタン
ドについては４本目の被圧延材を圧延中に初回研削を行
い、以降は被圧延材を７本圧延する度に１回全面研削を
行うように、すなわち８ｎ−４本目の被圧延材を圧延中
に研削を行うようにしてある。また、Ｆ６スタンドにつ
いては５本目の被圧延材を圧延中に初回研削を行い、以
降は被圧延材を３本圧延する度に１回全面研削を行うよ
うに、すなわち４ｎ＋１本目の被圧延材を圧延中に研削
を行うようにしてある。Ｆ７スタンドについては６本目
の被圧延材を圧延中に初回研削を行い、以降は被圧延材
を３本圧延する度に１回全面研削を行うように、すなわ
ち、４ｎ＋２本目を圧延中に全面研削を１回行うように
してある。

【００２５】なお、圧延１本目の決定法については、ワ
ークロールを替えた時点を基準に該ワークロール替え直
後の被圧延材を１本目としてもよいし、オペレータが圧
延操業状態を見ながらオンラインロールグラインダによ
る研削を行うか否かを選択できるようにしておき、該研
削をさせるように選択した時点の被圧延材を１本目とす
る等、適宜決定することができる。

【００２６】表１のような圧延本数と研削タイミングを
予め上位コンピュータに登録しておき、研削タイミング
になったスタンドについてのみ研削するようにＯＲＧ制
御装置に指令を出すようにしておくことにより、各スタ
ンドの研削タイミングを異ならしめることができ、複数
スタンドの研削が同時に行われることがない。

【００２７】表２は、研削タイミングが複数のスタンド
に重ならないようにする本発明の第２の実施形態の例で
ある。

【００２８】

【表２】

【００２９】この実施形態においては、各スタンドにつ
いて予め何本目に研削するようするかを決定しておき、
複数のスタンドの研削タイミングが重なった場合には上
流側スタンドの研削を優先して行うようにし、下流側ス
タンドの研削はその次の被圧延材を圧延する時に行うよ
うにする。すなわち、上位コンピュータには、Ｆ４につ
いては５ｎ本目、Ｆ５については５ｎ＋１本目、Ｆ６に
ついては３ｎ本目、Ｆ７については３ｎ＋１本目の被圧
延材を圧延中に、ワークロールの研削開始指令を出すよ
うに登録しておく。そして、被圧延材の圧延順をみて、
当該被圧延材を圧延中にいずれのスタンドのワークロー
ルを研削すべきかを求める。このとき、複数のスタンド
について研削タイミングが重なった場合は、上流側の圧
延スタンドのみ研削するように、ＯＲＧ制御装置に研削
指令を出す。そして、前記研削タイミングが重なったス
タンドのうち、下流側の圧延スタンドの研削は次圧延中
に行うように、ＯＲＧ制御装置に研削指令を出すものと
する。

【００３０】例えば、表２中の６本目圧延時は、Ｆ５ス
タンドおよびＦ６スタンドを研削するように上位コンピ
ュータには登録してあるが、上流側のスタンドであるＦ
５スタンドのみを研削するようにＯＲＧ制御装置に研削
指令が出される。そして、Ｆ６スタンドの研削は７本目
の被圧延材を圧延中に行われるように研削指令が出され
る。次に、圧延順が７本目となると、６本目に圧延する
予定であったが７本目に繰り下がったＦ６スタンドおよ
び予め研削されるように登録されていたＦ７スタンドの
うち、上流側のスタンド、すなわちＦ６スタンドの研削
が行われる。次に、８本目の被圧延材を圧延する際に
は、７本目に圧延する予定であったが８本目に繰り下が
ったＦ７スタンドが研削される。そして、９本目の被圧
延材を圧延する際には、予め登録しておいたＦ６スタン
ドが研削される。以降、上記同様に各スタンドの研削タ
イミング決定を行うことにより、同一タイミングにおけ
る研削は一の圧延スタンドのみとすることができ、複数
スタンドの研削が同一タイミングで重なることがない。

【００３１】なお、上記の各実施形態では、ワークロー
ルを全面研削する場合の例を示したが、本発明はこれに
限定されない。例えば、ワークロールの被圧延材との非
接触部分である通板部外側を研削して、板道に生ずる段
差摩耗を消失させる部分研削の場合について行ってもよ
い。

【００３２】また、上記の各実施形態では、被圧延材を
圧延中（圧延機に被圧延材が噛込んでいる状態）に研削
する例を示したが、本発明はこれに限らず、圧延インタ
ーバル中、即ち、先行材尾端が圧延機を抜けてから、次
材先端が圧延機に噛込むまでの間に研削する場合にも適
用できる。この場合、ある圧延インターバル中に研削す
るスタンドを１スタンドのみとする必要がある。

【００３３】また、本発明の実施に適用できるオンライ
ンロールグラインダ設備は、図２に示したオンラインロ
ールグラインダ設備に限定されず、１本のワークロール
に対して、オンラインロールグラインダ（砥石、砥石駆
動装置）が１個あるいは３個以上設置されているもので
あってもよい。また、１本のワークロールに対して、オ
ンラインロールグラインダが複数個設置されている場合
に、各オンラインロールグラインダが胴長方向へ単独に
移動するものであってもよい。

【００３４】（実施例）前述の図１に示した、熱間仕上
圧延機により圧延を行う際に、オンラインロールグライ
ンダ設備を用いて、表２に示すタイミングにてワークロ
ールの全面研削を行った。そのとき、Ｆ７出側における
板プロフィールに生じた凹凸量をＦ７出側に設置してあ
る板プロフィール計により測定した結果を表３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】また、同一タイミングに複数スタンドの研
削を行う従来の研削方法にて研削を行った場合の、研削
タイミングおよびＦ７出側における板プロフィールに生
じた凹凸量を表４に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】被圧延材は、表３および表４いずれの場合
も、板厚２．０〜２．３ｍｍ、板幅７５０〜９００ｍｍ
の低炭素鋼である。表３に示した本発明例においては、
被圧延材を２０本圧延した際の、板プロフィールに生ず
る凹凸量の平均値が１．８μｍであった。一方、表４に
示す従来例では、被圧延材の板プロフィールに生ずる凹
凸量の平均値は８．８μｍであった。これらの結果か
ら、本発明例では、板プロフィールに生ずる凹凸量を小
さくできることがわかる。

【００３９】また、表４に示した従来法による研削を行
った場合、研削スタンド数が２以上に重なったときに凹
凸量が大きくなっていることがわかる。これに対して、
表３に示す本発明法を用いた場合にあっては、研削スタ
ンド数が２以上になることがないので、前記凹凸量が全
被圧延材について小さく抑えられることがわかる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のオンライ
ンロールグラインダによる圧延ロール表面の研削方法に
よれば、各スタンドのオンラインロールグラインダによ
る研削タイミングを異ならしめ、複数スタンドの同時研
削を回避することができて、その結果、被圧延材の板プ
ロフィールに発生する凹凸量の増大を防止することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】オンラインロールグラインダが設置された熱間
仕上圧延機群を示す本発明の一実施形態の模式図であ
る。

【図２】被圧延材を圧延中のワークロールをオンライン
ロールグラインダ設備により研削している状態の平面図
である。

【図３】被圧延材の表面に凹凸が生じた状態を示す板プ
ロフィール図である。

【図４】圧延中の同時研削スタンド数と、最終スタンド
出側での板プロフィールに生ずる凹凸量との関係を示し
た図である。

【符号の説明】

１ ワークロール １１ オンライングラインダ（設備） １１ａ オンライングラインダ（設備） １１ｂ オンライングラインダ（設備） Ｆ１〜Ｆ７ 圧延スタンド

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−61506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−9509（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−155418（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−344012（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−185621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−56717（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 28/04 B24B 5/37

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の圧延スタンドが連設された圧延設
   備の、２つ以上の圧延スタンドにオンラインにて圧延ロ
   ール表面を研削できるオンラインロールグラインダを設
   置し、該オンラインロールグラインダにより、各スタン
   ドのワークロールで実際に被圧延材を圧延中に当該圧延
   中のワークロール表面の研削を行う際、または圧延イン
   ターバル中にワークロール表面の研削を行う際に、各ス
   タンドのオンラインロールグラインダによる研削タイミ
   ングを異ならしめることを特徴とするオンラインロール
   グラインダによる圧延ロール表面の研削方法。