JP3285114B2 - ４ロール圧延機の軸ずらし量設定方法 - Google Patents
４ロール圧延機の軸ずらし量設定方法Info
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- JP3285114B2 JP3285114B2 JP07638495A JP7638495A JP3285114B2 JP 3285114 B2 JP3285114 B2 JP 3285114B2 JP 07638495 A JP07638495 A JP 07638495A JP 7638495 A JP7638495 A JP 7638495A JP 3285114 B2 JP3285114 B2 JP 3285114B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、４ロール圧延機により
断面丸型の棒鋼や線材等の条鋼をサイジング圧延するに
際して設定する４ロール圧延機の軸ずらし量の設定方法
に関し、特に、素材径の大小にかかわらず良好な噛込み
性と、偏径差精度が得られるサイジングを可能とするロ
ール軸ずらし量の設定方法に関する。
断面丸型の棒鋼や線材等の条鋼をサイジング圧延するに
際して設定する４ロール圧延機の軸ずらし量の設定方法
に関し、特に、素材径の大小にかかわらず良好な噛込み
性と、偏径差精度が得られるサイジングを可能とするロ
ール軸ずらし量の設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の条鋼のサイジング圧延方法には、
１スタンドにおいて使用するロール対の数により、２ロ
ール法、３ロール法、および４ロール法がある。各方法
においては、例えば図８〜１０に示すように、素材１３
を、周面に所定断面形状の溝１２ａ〜１４ｃを備えた対
をなすロール１２Ａ〜１４Ｃにより、圧下方向を変えな
がら複数パスで圧延している。得られる丸棒鋼の断面形
状は、図１１に示すように、２ロール法ではやや四角形
に近い円に、３ロール法ではやや六角形に近い円に、お
よび４ロール法ではやや八角形に近い円になり、各断面
の最大径ｄ1 と最小径ｄ2 との間に差（偏径差＝ｄ1 −
ｄ2 ）を有している。いずれの方法も、ロール圧下量が
限界を越えて大きくなると、被圧延材がロール間隙から
噛み出して製品不良がでるが、噛み出し限界となるまで
の圧下量が大きい方がサイジング可能範囲は広くなる。
１スタンドにおいて使用するロール対の数により、２ロ
ール法、３ロール法、および４ロール法がある。各方法
においては、例えば図８〜１０に示すように、素材１３
を、周面に所定断面形状の溝１２ａ〜１４ｃを備えた対
をなすロール１２Ａ〜１４Ｃにより、圧下方向を変えな
がら複数パスで圧延している。得られる丸棒鋼の断面形
状は、図１１に示すように、２ロール法ではやや四角形
に近い円に、３ロール法ではやや六角形に近い円に、お
よび４ロール法ではやや八角形に近い円になり、各断面
の最大径ｄ1 と最小径ｄ2 との間に差（偏径差＝ｄ1 −
ｄ2 ）を有している。いずれの方法も、ロール圧下量が
限界を越えて大きくなると、被圧延材がロール間隙から
噛み出して製品不良がでるが、噛み出し限界となるまで
の圧下量が大きい方がサイジング可能範囲は広くなる。
【０００３】ところで、前記各サイジング圧延方法のう
ち、４ロール法は二対四個のロールで直交する二方向か
ら素材を圧下する４ロール圧延機を二台直列に配置し、
両圧延機の間で圧下方向を４５°ずらして条鋼をサイジ
ング圧延するため、幅寸法変化（幅広がり変形量）が２
ロール法圧延に比べて小さく、同一ロールで高精度の製
品が製造可能であることから、最近特に注目されてい
る。しかし、従来の４ロール圧延機では、同一断面内で
四個のロールで圧延を行うために、噛み出し限界となる
までの圧下量が少なくて（すなわち、すぐに噛み出しが
生じてしまい）、サイジング可能な範囲が２ロール法圧
延の場合より狭い。
ち、４ロール法は二対四個のロールで直交する二方向か
ら素材を圧下する４ロール圧延機を二台直列に配置し、
両圧延機の間で圧下方向を４５°ずらして条鋼をサイジ
ング圧延するため、幅寸法変化（幅広がり変形量）が２
ロール法圧延に比べて小さく、同一ロールで高精度の製
品が製造可能であることから、最近特に注目されてい
る。しかし、従来の４ロール圧延機では、同一断面内で
四個のロールで圧延を行うために、噛み出し限界となる
までの圧下量が少なくて（すなわち、すぐに噛み出しが
生じてしまい）、サイジング可能な範囲が２ロール法圧
延の場合より狭い。
【０００４】そこで、本出願人は、４ロール圧延機にお
けるサイジング可能範囲を大きくするサイジング圧延方
法を特開平６−６３６０１号公報に提案した。これは、
直列に配列した二台の４ロール圧延機のうち、上流側に
配置された第１スタンドの圧延機の直交しているロール
軸の軸線を圧延方向に間隔Ｌ（軸ずらし量）だけずらし
たもので、その軸ずらし量Ｌの大きさを、駆動ロールに
おける投影接触長の５倍以下に設定して圧延を行うもの
である。なお、実際の４ロール圧延機では、四個のロー
ルを同時に駆動することは困難であるから、一方の対向
する一対を駆動ロールとし、他方の対向する一対を非駆
動ロールとすることが多い。その場合は、駆動ロールの
方を先に素材に噛み込ませるようにしなければならな
い。
けるサイジング可能範囲を大きくするサイジング圧延方
法を特開平６−６３６０１号公報に提案した。これは、
直列に配列した二台の４ロール圧延機のうち、上流側に
配置された第１スタンドの圧延機の直交しているロール
軸の軸線を圧延方向に間隔Ｌ（軸ずらし量）だけずらし
たもので、その軸ずらし量Ｌの大きさを、駆動ロールに
おける投影接触長の５倍以下に設定して圧延を行うもの
である。なお、実際の４ロール圧延機では、四個のロー
ルを同時に駆動することは困難であるから、一方の対向
する一対を駆動ロールとし、他方の対向する一対を非駆
動ロールとすることが多い。その場合は、駆動ロールの
方を先に素材に噛み込ませるようにしなければならな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、４ロー
ル圧延機の直交しているロール軸の軸線を圧延方向に所
定間隔Ｌ（駆動ロールにおける投影接触長の５倍以下）
だけずらすことによりサイジング可能な範囲が拡大さ
れ、例えば直径１９ｍｍから８５ｍｍに及ぶ広範囲の丸
棒鋼製品を製造することが可能になる。
ル圧延機の直交しているロール軸の軸線を圧延方向に所
定間隔Ｌ（駆動ロールにおける投影接触長の５倍以下）
だけずらすことによりサイジング可能な範囲が拡大さ
れ、例えば直径１９ｍｍから８５ｍｍに及ぶ広範囲の丸
棒鋼製品を製造することが可能になる。
【０００６】しかして、その場合の軸ずらし量Ｌは丸棒
鋼の製品形状（偏径差）に影響を及ぼす。その影響の程
度は、投影接触長（圧延ロールのロール径とサイジング
量とから決定される）だけではなく素材径によっても異
なってくる。素材径の小さなものほど影響の程度は大き
く、丸棒鋼製品の偏径差が問題となる場合が生じる。そ
れゆえ、素材径の小さなものは軸ずらし量Ｌの設定を特
に慎重に行う必要がある。
鋼の製品形状（偏径差）に影響を及ぼす。その影響の程
度は、投影接触長（圧延ロールのロール径とサイジング
量とから決定される）だけではなく素材径によっても異
なってくる。素材径の小さなものほど影響の程度は大き
く、丸棒鋼製品の偏径差が問題となる場合が生じる。そ
れゆえ、素材径の小さなものは軸ずらし量Ｌの設定を特
に慎重に行う必要がある。
【０００７】しかしながら、素材径の影響を考慮に入れ
た軸ずらし量Ｌの設定法は未だ確立されてはいない。そ
のため、実際の４ロール圧延機により種々の径の丸棒鋼
を製造するに当たっては、素材径が変わる毎に、軸ずら
し量Ｌを変えながら噛み込み性とサイジング精度を一々
実験的に確認して、良好な結果が得られる軸ずらし量Ｌ
を再設定しなければならないという問題点がある。この
ように、従来は素材径が変わる際には連続圧延を停止し
て、軸ずらし量設定の適否を実験する必要があるため、
素材径の変更回数が多いと条鋼の生産効率が大幅に低下
することになる。
た軸ずらし量Ｌの設定法は未だ確立されてはいない。そ
のため、実際の４ロール圧延機により種々の径の丸棒鋼
を製造するに当たっては、素材径が変わる毎に、軸ずら
し量Ｌを変えながら噛み込み性とサイジング精度を一々
実験的に確認して、良好な結果が得られる軸ずらし量Ｌ
を再設定しなければならないという問題点がある。この
ように、従来は素材径が変わる際には連続圧延を停止し
て、軸ずらし量設定の適否を実験する必要があるため、
素材径の変更回数が多いと条鋼の生産効率が大幅に低下
することになる。
【０００８】そこで本発明は、このような従来の問題点
に着目してなされたものであり、予め素材径を考慮し
て、しかも良好な寸法精度及び噛み込み性が得られる４
ロール圧延機の最適軸ずらし量の設定方法を提供するこ
とを目的としている。
に着目してなされたものであり、予め素材径を考慮し
て、しかも良好な寸法精度及び噛み込み性が得られる４
ロール圧延機の最適軸ずらし量の設定方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、一対の駆動ロールと一対の非駆動ロールとを有し
て直交する二方向から素材を圧下する４ロール圧延機に
おいて、前記駆動ロールの軸の中心線に対する前記非駆
動ロールの軸の中心線の下流側への軸ずらし量を、入側
素材の直径の０．５倍以下で且つ前記駆動ロールにおけ
る最大投影接触長のバラツキ以上の範囲内に設定するこ
とを特徴とするものである。
明は、一対の駆動ロールと一対の非駆動ロールとを有し
て直交する二方向から素材を圧下する４ロール圧延機に
おいて、前記駆動ロールの軸の中心線に対する前記非駆
動ロールの軸の中心線の下流側への軸ずらし量を、入側
素材の直径の０．５倍以下で且つ前記駆動ロールにおけ
る最大投影接触長のバラツキ以上の範囲内に設定するこ
とを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】図１に示すように、第１スタンドの４ロール圧
延機と、これに対し圧延方向を４５°ずらした第２スタ
ンドの４ロール圧延機とを直列に配して丸棒鋼素材Ｗの
サイジング圧延を行う場合について述べる。第１スタン
ドの４ロール圧延機では、一対の駆動ロール１Ａ，１Ｂ
（図で上下方向から素材Ｗを圧下する）に対し、一対の
非駆動ロール１Ｃ，１Ｄが直交方向（図で紙面の垂直方
向から素材Ｗを圧下する方向）に配設されている。そし
て、駆動ロール１Ａ，１Ｂの中心同士を結ぶ線Ｏ1 に対
して非駆動ロール１Ｃ，１Ｄの中心線をこの紙面上に投
影した線Ｏ 2 を下流側へ間隔Ｌだけずらしてある。
延機と、これに対し圧延方向を４５°ずらした第２スタ
ンドの４ロール圧延機とを直列に配して丸棒鋼素材Ｗの
サイジング圧延を行う場合について述べる。第１スタン
ドの４ロール圧延機では、一対の駆動ロール１Ａ，１Ｂ
（図で上下方向から素材Ｗを圧下する）に対し、一対の
非駆動ロール１Ｃ，１Ｄが直交方向（図で紙面の垂直方
向から素材Ｗを圧下する方向）に配設されている。そし
て、駆動ロール１Ａ，１Ｂの中心同士を結ぶ線Ｏ1 に対
して非駆動ロール１Ｃ，１Ｄの中心線をこの紙面上に投
影した線Ｏ 2 を下流側へ間隔Ｌだけずらしてある。
【００１１】いま、この軸ずらし量Ｌを有する第１スタ
ンドの４ロール圧延機で直径Ｄ0 の素材Ｗをサイジング
圧延する。すると、図２に示すように、駆動ロール１Ａ
の直下寸法Ｄ1 は予め定めたロール１Ａ設定寸法（ロー
ル１Ａ，１Ｂの面間距離）Ｄ 1AよりもΔＤ＝Ｄ1 −Ｄ1A
だけ拡大される。これは、ロール１Ａ（１Ｂ）で設定寸
法Ｄ1Aに圧延された後、軸ずらし量Ｌだけ下流の位置で
今度は直交方向にロール１Ｃ（１Ｄ）で圧延されて素材
Ｗが幅広がり変形したためである。こうして幅広がり変
形した素材Ｗは、続いて第２スタンドの４ロール圧延機
で圧下されるが、第２スタンドのロール２Ａ，２Ｃの圧
下位置が第１スタンドのロール１Ａ，１Ｃに対し４５°
回転されているために、寸法Ｄ1 に幅広がり変形した部
分は第２スタンドでは圧下されず未圧下部になって、そ
のまま製品径に反映されることとなる。
ンドの４ロール圧延機で直径Ｄ0 の素材Ｗをサイジング
圧延する。すると、図２に示すように、駆動ロール１Ａ
の直下寸法Ｄ1 は予め定めたロール１Ａ設定寸法（ロー
ル１Ａ，１Ｂの面間距離）Ｄ 1AよりもΔＤ＝Ｄ1 −Ｄ1A
だけ拡大される。これは、ロール１Ａ（１Ｂ）で設定寸
法Ｄ1Aに圧延された後、軸ずらし量Ｌだけ下流の位置で
今度は直交方向にロール１Ｃ（１Ｄ）で圧延されて素材
Ｗが幅広がり変形したためである。こうして幅広がり変
形した素材Ｗは、続いて第２スタンドの４ロール圧延機
で圧下されるが、第２スタンドのロール２Ａ，２Ｃの圧
下位置が第１スタンドのロール１Ａ，１Ｃに対し４５°
回転されているために、寸法Ｄ1 に幅広がり変形した部
分は第２スタンドでは圧下されず未圧下部になって、そ
のまま製品径に反映されることとなる。
【００１２】したがって、偏径差の小さい高寸法精度な
サイジング圧延を行うためには、軸ずらし量Ｌと上記径
変化量ΔＤ（＝Ｄ1 −Ｄ1A）との関係を正確に把握して
おく必要がある。そこで本発明者らは、多くの素材径Ｄ
0 につき圧延実験を行って素材の径変化量ΔＤを測定し
た。その結果をプロットしたものを図３に示す。なお、
この実験では、第１スタンドのロール１Ａ，１Ｃのサイ
ジング量を同一に設定した。また、各ロール対１Ａ，１
Ｂ及び１Ｃ，１Ｄのロール孔型形状は、図４に示すもの
とした。ロール孔型溝底の最小ロール直径Ｄｒ，ロール
溝半径Ｒａ，ロール溝の中心角θの各値の関係は図１２
に示した通りとした。
サイジング圧延を行うためには、軸ずらし量Ｌと上記径
変化量ΔＤ（＝Ｄ1 −Ｄ1A）との関係を正確に把握して
おく必要がある。そこで本発明者らは、多くの素材径Ｄ
0 につき圧延実験を行って素材の径変化量ΔＤを測定し
た。その結果をプロットしたものを図３に示す。なお、
この実験では、第１スタンドのロール１Ａ，１Ｃのサイ
ジング量を同一に設定した。また、各ロール対１Ａ，１
Ｂ及び１Ｃ，１Ｄのロール孔型形状は、図４に示すもの
とした。ロール孔型溝底の最小ロール直径Ｄｒ，ロール
溝半径Ｒａ，ロール溝の中心角θの各値の関係は図１２
に示した通りとした。
【００１３】この結果からわかるように、径変化に与え
る軸ずらし量Ｌの影響は素材径によって異なっており、
径が小さい程その幅広がりに及ぼす影響が大きい。しか
しながら、軸ずらし量Ｌが素材径Ｄ0 の０．５倍まで
は、大小いずれの素材径でも偏径差が小さいことが明ら
かである。すなわち、偏径差を抑えるためには Ｌ≦０．５Ｄ0 （１） とする必要がある。
る軸ずらし量Ｌの影響は素材径によって異なっており、
径が小さい程その幅広がりに及ぼす影響が大きい。しか
しながら、軸ずらし量Ｌが素材径Ｄ0 の０．５倍まで
は、大小いずれの素材径でも偏径差が小さいことが明ら
かである。すなわち、偏径差を抑えるためには Ｌ≦０．５Ｄ0 （１） とする必要がある。
【００１４】一方、第１スタンドにおける噛み込み性と
軸ずらし量Ｌとの関係を検討すると、ロール１Ａ（１
Ｂ），１Ｃの最大投影接触長がｌA （ｌB ），ｌC のと
き、良好な噛み込み性が得られる条件、すなわち駆動ロ
ール１Ａの方を必ず非駆動ロール１Ｃより先に素材に噛
み込ませるための条件は、次式で与えられる（図１参
照。Ｒmin はロール孔型溝底最小ロール半径）。
軸ずらし量Ｌとの関係を検討すると、ロール１Ａ（１
Ｂ），１Ｃの最大投影接触長がｌA （ｌB ），ｌC のと
き、良好な噛み込み性が得られる条件、すなわち駆動ロ
ール１Ａの方を必ず非駆動ロール１Ｃより先に素材に噛
み込ませるための条件は、次式で与えられる（図１参
照。Ｒmin はロール孔型溝底最小ロール半径）。
【００１５】 ｌC ≦ｌA ＋Ｌ （２） 理想的にはロール１Ａとロール１Ｃのサイジング量は同
一であるから、ｌA ＝ｌC であり、（２）式で表した条
件はＬ＞０となる。しかしながら、実際は、種々の誤差
が原因となって生じる入側素材径Ｄ0 のバラツキ及びロ
ールセットアップ誤差によるバラツキに起因する投影接
触長ｌd （各ロール別の最大投影接触長ｌA ，ｌc の総
括）のバラツキΔｌd が存在する。これらのバラツキ要
因を考慮すると、良好な噛み込み性の条件は、 Ｌ≧Δｌd としなければならない。
一であるから、ｌA ＝ｌC であり、（２）式で表した条
件はＬ＞０となる。しかしながら、実際は、種々の誤差
が原因となって生じる入側素材径Ｄ0 のバラツキ及びロ
ールセットアップ誤差によるバラツキに起因する投影接
触長ｌd （各ロール別の最大投影接触長ｌA ，ｌc の総
括）のバラツキΔｌd が存在する。これらのバラツキ要
因を考慮すると、良好な噛み込み性の条件は、 Ｌ≧Δｌd としなければならない。
【００１６】ここで、上記投影接触長ｌd のバラツキΔ
ｌd は、サイジング量Δｈ（入側素材径Ｄ0 と出側素材
径Ｄとの差、Ｄ0 −Ｄ）、入側素材径Ｄ0 のバラツキ量
ｄer r （大きく見積もって０．３ｍｍ）とすると、 Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr と表されるから、噛み込み性の条件としては結局、 Ｌ≧Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr （３） とする必要がある。
ｌd は、サイジング量Δｈ（入側素材径Ｄ0 と出側素材
径Ｄとの差、Ｄ0 −Ｄ）、入側素材径Ｄ0 のバラツキ量
ｄer r （大きく見積もって０．３ｍｍ）とすると、 Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr と表されるから、噛み込み性の条件としては結局、 Ｌ≧Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr （３） とする必要がある。
【００１７】図５に、入側素材径Ｄ0 のバラツキ量ｄ
err ＝０．３ｍｍの場合のサイジング量Δｈと投影接触
長ｌd のバラツキΔｌd との関係を示す。本発明にあっ
ては、上記式（１）および式（３）から、軸ずらし量Ｌ
を次の式（４）の範囲に設定する。 Ｌ2 ≦Ｌ≦Ｌ1 （４） ただし、 Ｌ1 ＝０．５Ｄ0 ，Ｌ2 ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr このように設定することで、噛み込み性とサイジング精
度が良好なサイジングが可能になる。
err ＝０．３ｍｍの場合のサイジング量Δｈと投影接触
長ｌd のバラツキΔｌd との関係を示す。本発明にあっ
ては、上記式（１）および式（３）から、軸ずらし量Ｌ
を次の式（４）の範囲に設定する。 Ｌ2 ≦Ｌ≦Ｌ1 （４） ただし、 Ｌ1 ＝０．５Ｄ0 ，Ｌ2 ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr このように設定することで、噛み込み性とサイジング精
度が良好なサイジングが可能になる。
【００１８】図６に本発明の軸ずらし量設定の手順を示
す。また、Ｌ1 ＜０．２５Ｄ0 の範囲では４ロール特性
が強く作用する領域であり、図１３に示すような噛み出
しが鋭角になりやすい。４ロールミルによる軸ずらし量
とサイジング可能範囲の関係は、図１４のように軸ずら
し量Ｌの小さい範囲では噛み出しが、大きい範囲では偏
径差が、それぞれサイジング可能範囲に影響を及ぼす。
このましくは、軸ずらし量として（０．２５〜０．５）
Ｄ0 に設定するのがよい。
す。また、Ｌ1 ＜０．２５Ｄ0 の範囲では４ロール特性
が強く作用する領域であり、図１３に示すような噛み出
しが鋭角になりやすい。４ロールミルによる軸ずらし量
とサイジング可能範囲の関係は、図１４のように軸ずら
し量Ｌの小さい範囲では噛み出しが、大きい範囲では偏
径差が、それぞれサイジング可能範囲に影響を及ぼす。
このましくは、軸ずらし量として（０．２５〜０．５）
Ｄ0 に設定するのがよい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１に示すように、パスラインＰに直列に二台の
４ロール圧延機１，２を配置した。このうち上流側の第
一スタンドＰ１に配置された４ロール圧延機１は、二対
四個のロール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄからなり、被圧延
材Ｗは、一方の対をなすロール１Ｃ，１Ｄにより図１に
おける上下方向から、他方の対をなすロール１Ａ，１Ｂ
により図１における紙面垂直方向から圧下される。
する。図１に示すように、パスラインＰに直列に二台の
４ロール圧延機１，２を配置した。このうち上流側の第
一スタンドＰ１に配置された４ロール圧延機１は、二対
四個のロール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄからなり、被圧延
材Ｗは、一方の対をなすロール１Ｃ，１Ｄにより図１に
おける上下方向から、他方の対をなすロール１Ａ，１Ｂ
により図１における紙面垂直方向から圧下される。
【００２０】そして、各ロール対は、ロール１Ａ（１
Ｂ）の中心Ｃ1 ，Ｃ2 同士をロール端面に平行な面（例
えばこの紙面上）において結んだ第一基準線Ｏ1 と、ロ
ール１Ｃ（１Ｄ）の中心線を前記面に投影した第二基準
線Ｏ2 との間に軸ずらし量Ｌを保持して配置してある。
そして、第一パス１Ａ，１Ｂロールにおいて前記第一基
準線Ｏ1 で示される圧下方向に圧延された被圧延材Ｗ
が、第一パス１Ｃ，１Ｄロールにおいて前記第一基準線
Ｏ1 と直交する圧下方向に圧延された後に下流側の第二
スタンドＰ２に向かう。
Ｂ）の中心Ｃ1 ，Ｃ2 同士をロール端面に平行な面（例
えばこの紙面上）において結んだ第一基準線Ｏ1 と、ロ
ール１Ｃ（１Ｄ）の中心線を前記面に投影した第二基準
線Ｏ2 との間に軸ずらし量Ｌを保持して配置してある。
そして、第一パス１Ａ，１Ｂロールにおいて前記第一基
準線Ｏ1 で示される圧下方向に圧延された被圧延材Ｗ
が、第一パス１Ｃ，１Ｄロールにおいて前記第一基準線
Ｏ1 と直交する圧下方向に圧延された後に下流側の第二
スタンドＰ２に向かう。
【００２１】第二スタンドＰ２に配置された４ロール圧
延機２は、二対四個のロール２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄか
らなり、一方の対をなすロール２Ａ，２Ｂによる圧下方
向と第一スタンドＰ１のロール１Ａ，１Ｂによる圧下方
向Ｏ1 とのなす角度、および他方の対をなすロール２
Ｃ，２Ｄによる圧下方向と第一スタンドＰ１のロール１
Ｃ，１Ｄによる圧下方向とのなす角度とが共に４５°に
してある。
延機２は、二対四個のロール２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄか
らなり、一方の対をなすロール２Ａ，２Ｂによる圧下方
向と第一スタンドＰ１のロール１Ａ，１Ｂによる圧下方
向Ｏ1 とのなす角度、および他方の対をなすロール２
Ｃ，２Ｄによる圧下方向と第一スタンドＰ１のロール１
Ｃ，１Ｄによる圧下方向とのなす角度とが共に４５°に
してある。
【００２２】このように構成された圧延機列により、図
６に示す手順に従って、第一スタンドＰ１に配置された
４ロール圧延機１の軸ずらし量Ｌの設定範囲を決定し、
入側素材径Ｄ0 が１９ｍｍ，３０ｍｍ，４８ｍｍの丸棒
鋼の圧延を行った。 〔Ａ〕先ず、径偏差の評価を行った。 軸ずらし量ＬをＬ＝０．２５Ｄ0 に設定して、各素材毎
に六種類のサイジング量Δｈ（0.01mm,0.5mm,1.0mm,1.5
mm,2.0mm,3.0mm）に変えながらサイジング圧延し、得ら
れた製品丸棒鋼の断面の最大径ｄ1 と最小径ｄ2 との差
（偏径差＝ｄ1−ｄ2 ）を求めた。
６に示す手順に従って、第一スタンドＰ１に配置された
４ロール圧延機１の軸ずらし量Ｌの設定範囲を決定し、
入側素材径Ｄ0 が１９ｍｍ，３０ｍｍ，４８ｍｍの丸棒
鋼の圧延を行った。 〔Ａ〕先ず、径偏差の評価を行った。 軸ずらし量ＬをＬ＝０．２５Ｄ0 に設定して、各素材毎
に六種類のサイジング量Δｈ（0.01mm,0.5mm,1.0mm,1.5
mm,2.0mm,3.0mm）に変えながらサイジング圧延し、得ら
れた製品丸棒鋼の断面の最大径ｄ1 と最小径ｄ2 との差
（偏径差＝ｄ1−ｄ2 ）を求めた。
【００２３】圧延条件 鋼種 Ｓ４５Ｃ 圧延温度 ８５０〜９００℃ 各素材径に対する、ロール孔型溝底の最小ロール直径Ｄ
ｒは381.5 ｍｍ，ロール溝の中心角θは１４０°とし
た。
ｒは381.5 ｍｍ，ロール溝の中心角θは１４０°とし
た。
【００２４】結果として、サイジング量と偏径差との関
係を図７に示す。図７から明らかなように、偏径差は最
大サイジング量３．０ｍｍでも０．１ｍｍ未満と小さ
く、サイジング精度が極めて良好な製品が得られた。図
１５は、軸ずらし量Ｌを式（４）に示す上限値Ｌ1 ＝
０．５Ｄ0 に設定して圧延した結果を示す。圧延時にサ
イジング量を大きくしても噛み出しは発生せず、偏径差
も０．４ｍｍ以内に収まっている。
係を図７に示す。図７から明らかなように、偏径差は最
大サイジング量３．０ｍｍでも０．１ｍｍ未満と小さ
く、サイジング精度が極めて良好な製品が得られた。図
１５は、軸ずらし量Ｌを式（４）に示す上限値Ｌ1 ＝
０．５Ｄ0 に設定して圧延した結果を示す。圧延時にサ
イジング量を大きくしても噛み出しは発生せず、偏径差
も０．４ｍｍ以内に収まっている。
【００２５】〔Ｂ〕次に、噛み込み性の評価を行った。 軸ずらし量Ｌを式（４）に示す下限値Ｌ2 ＝（ｌd ／２
Δｈ）ｄerr に設定してサイジング圧延し、第１スタン
ドの４ロール圧延機１における噛み込み性を調べた。ロ
ール孔型溝底最小ロール半径がＲmin 、サイジング量が
Δｈのときの最大投影接触長ｌd は次式（５）のように
なる。
Δｈ）ｄerr に設定してサイジング圧延し、第１スタン
ドの４ロール圧延機１における噛み込み性を調べた。ロ
ール孔型溝底最小ロール半径がＲmin 、サイジング量が
Δｈのときの最大投影接触長ｌd は次式（５）のように
なる。
【００２６】 最大投影接触長ｌd ＝（Ｒmin ・Δｈ）1/2 （５） これを、素材径１９ｍｍ，サイジング量２．０ｍｍの場
合について試算すると、ロール孔型溝底最小ロール半径
Ｒmin ＝Ｄｒ／２＝３８１．５／２（ｍｍ）、サイジン
グ量Δｈ＝２．０（ｍｍ）であるから、 最大投影接触長ｌd ＝（Ｒmin ・Δｈ）1/2＝（３８
１．５）1/2＝１９．５３（ｍｍ） したがって、入側素材径Ｄ0 のバラツキ量ｄerr を最大
の０．３ｍｍとして、上記最大投影接触長ｌd の下限値
であるバラツキΔｌd は、 Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr＝（１９．５３／４．
０）・０．３＝１．４６（ｍｍ） となる。
合について試算すると、ロール孔型溝底最小ロール半径
Ｒmin ＝Ｄｒ／２＝３８１．５／２（ｍｍ）、サイジン
グ量Δｈ＝２．０（ｍｍ）であるから、 最大投影接触長ｌd ＝（Ｒmin ・Δｈ）1/2＝（３８
１．５）1/2＝１９．５３（ｍｍ） したがって、入側素材径Ｄ0 のバラツキ量ｄerr を最大
の０．３ｍｍとして、上記最大投影接触長ｌd の下限値
であるバラツキΔｌd は、 Δｌd ＝（ｌd ／２Δｈ）ｄerr＝（１９．５３／４．
０）・０．３＝１．４６（ｍｍ） となる。
【００２７】素材径３０ｍｍ及び４８ｍｍの場合につい
ても、上記同様に最大投影接触長ｌ d のバラツキΔｌd
を算出し、これを軸ずらし量Ｌに設定して圧延したとこ
ろ、全ての場合で被圧延素材Ｗは必ず４ロール圧延機に
おける駆動ロールに先に噛み込まれることが確認され、
非駆動ロールの方に先に噛み込んでしまう現象は全く認
められなかった。これより、軸ずらし量Ｌを設定下限値
である最大投影接触長のバラツキΔｌd 以上に設定すれ
ば、非圧延素材が下流側にある非駆動ロールの方に先に
噛み込まれるという事態は防止できることが明らかで
あ。
ても、上記同様に最大投影接触長ｌ d のバラツキΔｌd
を算出し、これを軸ずらし量Ｌに設定して圧延したとこ
ろ、全ての場合で被圧延素材Ｗは必ず４ロール圧延機に
おける駆動ロールに先に噛み込まれることが確認され、
非駆動ロールの方に先に噛み込んでしまう現象は全く認
められなかった。これより、軸ずらし量Ｌを設定下限値
である最大投影接触長のバラツキΔｌd 以上に設定すれ
ば、非圧延素材が下流側にある非駆動ロールの方に先に
噛み込まれるという事態は防止できることが明らかで
あ。
【００２８】すなわち、式（４）に示す本発明の軸ずら
し量設定条件にしたがって、４ロール圧延機の軸ずらし
量Ｌを設定すれば、サイジング精度と噛み込み性につい
て極めて良好な圧延結果が得られることが確認できた。
し量設定条件にしたがって、４ロール圧延機の軸ずらし
量Ｌを設定すれば、サイジング精度と噛み込み性につい
て極めて良好な圧延結果が得られることが確認できた。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の４ロール
圧延機の軸ずらし量設定方法によれば、４ロール圧延機
における駆動ロールに対する非駆動ロールの軸ずらし量
を、式（４）に示される範囲内に予め設定することによ
り、サイジング量２．０〜３．０ｍｍまで被圧延素材の
径の大小にかかわらず良好な噛み込み性と偏径差の極め
て小さい高精度のサイジング圧延が可能になった。その
結果、広いサイズ範囲にわたる丸棒鋼製品を製造するの
に、従来のように素材径が変わる度に噛み込み性とサイ
ジング精度を一々実験的に確認して設定する必要がなく
なり、圧延作業効率が大幅に向上するという効果を奏す
る。
圧延機の軸ずらし量設定方法によれば、４ロール圧延機
における駆動ロールに対する非駆動ロールの軸ずらし量
を、式（４）に示される範囲内に予め設定することによ
り、サイジング量２．０〜３．０ｍｍまで被圧延素材の
径の大小にかかわらず良好な噛み込み性と偏径差の極め
て小さい高精度のサイジング圧延が可能になった。その
結果、広いサイズ範囲にわたる丸棒鋼製品を製造するの
に、従来のように素材径が変わる度に噛み込み性とサイ
ジング精度を一々実験的に確認して設定する必要がなく
なり、圧延作業効率が大幅に向上するという効果を奏す
る。
【図１】本発明の４ロール圧延機のロール構成を説明す
る概要図で、（ａ）はロール配置の側面図、（ｂ）はロ
ール配置の正面図である。
る概要図で、（ａ）はロール配置の側面図、（ｂ）はロ
ール配置の正面図である。
【図２】図１に示すものの、第１スタンドにおける圧延
前後の素材断面形状の変化を説明する概要図である。
前後の素材断面形状の変化を説明する概要図である。
【図３】本発明の圧延方法で圧延した場合の、ロール軸
ずらし量と第１スタンドの駆動ロール直下の素材径の変
化量との関係を示すグラフである。
ずらし量と第１スタンドの駆動ロール直下の素材径の変
化量との関係を示すグラフである。
【図４】４ロール圧延機のロール孔型溝形状図である。
【図５】ロールの最大投影接触長のばらつきΔｌd とサ
イジング量との関係を示すグラフである。
イジング量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の軸ずらし量の設定手順を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明の実施例の、Ｌ＝０．２５Ｄ0 における
サインジング量と製品丸棒鋼の偏径差との関係を示すグ
ラフである。
サインジング量と製品丸棒鋼の偏径差との関係を示すグ
ラフである。
【図８】従来の２ロール法の一例を示す概要図である。
【図９】従来の３ロール法の一例を示す概要図である。
【図１０】従来の４ロール法の一例を示す概要図であ
る。
る。
【図１１】偏径差を説明するための概要図である。
【図１２】ロール形状のパラメータの関係を示すグラフ
である。
である。
【図１３】噛み出し発生時の圧延中の断面模式図であ
る。
る。
【図１４】軸ずらし量とサイジング可能範囲との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例の、Ｌ＝０．５Ｄ0 における
サインジング量と製品丸棒鋼の偏径差との関係を示すグ
ラフである。
サインジング量と製品丸棒鋼の偏径差との関係を示すグ
ラフである。
１ ４ロール圧延機 １Ａ 駆動ロール １Ｂ 駆動ロール １Ｃ 非駆動ロール １Ｄ 非駆動ロール Ｗ 被圧延素材 ０1 駆動ロール軸中心線 ０2 非駆動ロール軸中心線 Ｌ 軸ずらし量 ＤO 入側素材径 ｌA 最大投影接触長
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金堂 秀範 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 (72)発明者 武田 了 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 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/00 - 37/78 B21B 1/00 - 1/46 B21B 13/12
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の駆動ロールと一対の非駆動ロール
とを有して直交する二方向から素材を圧下する４ロール
圧延機において、前記駆動ロールの軸の中心線に対する
前記非駆動ロールの軸の中心線の下流側への軸ずらし量
を、入側素材の直径の０．５倍以下で且つ前記駆動ロー
ルにおける最大投影接触長のバラツキ以上の範囲内に設
定することを特徴とする４ロール圧延機の軸ずらし量設
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07638495A JP3285114B2 (ja) | 1994-09-30 | 1995-03-31 | ４ロール圧延機の軸ずらし量設定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23765594 | 1994-09-30 | ||
| JP6-237655 | 1994-09-30 | ||
| JP07638495A JP3285114B2 (ja) | 1994-09-30 | 1995-03-31 | ４ロール圧延機の軸ずらし量設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150403A JPH08150403A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3285114B2 true JP3285114B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=26417528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07638495A Expired - Fee Related JP3285114B2 (ja) | 1994-09-30 | 1995-03-31 | ４ロール圧延機の軸ずらし量設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3285114B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07638495A patent/JP3285114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08150403A (ja) | 1996-06-11 |
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