JP3351893B2 - 線材の圧延方法 - Google Patents
線材の圧延方法Info
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- JP3351893B2 JP3351893B2 JP00807194A JP807194A JP3351893B2 JP 3351893 B2 JP3351893 B2 JP 3351893B2 JP 00807194 A JP00807194 A JP 00807194A JP 807194 A JP807194 A JP 807194A JP 3351893 B2 JP3351893 B2 JP 3351893B2
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- stand
- rolls
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材に複数のスタンド
で圧延を施して線材を製造する圧延方法に関する。
で圧延を施して線材を製造する圧延方法に関する。
【０００２】
【従来技術】図２に、線材の生産工程の一部を示す。条
鋼用鋼片（ブルーム）をビレット圧延した後、取り出さ
れたビレットは、粗圧延，中間圧延，および仕上げ圧延
から構成される線材圧延を連続的に施された後、巻取ら
れ線材として取り出される。粗圧延，中間圧延，および
仕上げ圧延の各工程は、ロールを有する複数のスタンド
から構成されている。
鋼用鋼片（ブルーム）をビレット圧延した後、取り出さ
れたビレットは、粗圧延，中間圧延，および仕上げ圧延
から構成される線材圧延を連続的に施された後、巻取ら
れ線材として取り出される。粗圧延，中間圧延，および
仕上げ圧延の各工程は、ロールを有する複数のスタンド
から構成されている。
【０００３】図３に、図２に示す粗圧延を構成する複数
のスタンドの内から取り出した２つのスタンドの側面を
示す。なお、中間圧延においても同様の構成である。
のスタンドの内から取り出した２つのスタンドの側面を
示す。なお、中間圧延においても同様の構成である。
【０００４】鋼材１は、上流側の一対の垂直ロール２ａ
（垂直ロール２ａと対になる他方の垂直ロールは鋼材１
をはさんで紙面の裏側，図示しない）および下流側の一
対の水平ロール３ａ，３ｂによって圧延される。垂直ロ
ール２ａおよび水平ロール３ａ，３ｂは、駆動機構４〜
６によってそれぞれ駆動され矢印の方向に回転する。
（垂直ロール２ａと対になる他方の垂直ロールは鋼材１
をはさんで紙面の裏側，図示しない）および下流側の一
対の水平ロール３ａ，３ｂによって圧延される。垂直ロ
ール２ａおよび水平ロール３ａ，３ｂは、駆動機構４〜
６によってそれぞれ駆動され矢印の方向に回転する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来の線材
圧延における１スタンドの圧延量は、圧延機の設備負荷
等による制約を受けるが、これ以外にもロール噛込角
（鋼材がロールに安定して噛み込むための角度）の制約
を受ける。ロール噛込角は、図３のθで示す角度であ
り、この値は水平ロール３の半径をＲ，水平ロール上流
側における鋼材１の断面の幅をＨ１，水平ロール下流側
における鋼材１の断面の幅をＨ２とした場合に、
圧延における１スタンドの圧延量は、圧延機の設備負荷
等による制約を受けるが、これ以外にもロール噛込角
（鋼材がロールに安定して噛み込むための角度）の制約
を受ける。ロール噛込角は、図３のθで示す角度であ
り、この値は水平ロール３の半径をＲ，水平ロール上流
側における鋼材１の断面の幅をＨ１，水平ロール下流側
における鋼材１の断面の幅をＨ２とした場合に、
【０００６】
【数２】
【０００７】で示される。
【０００８】またロール噛込角θは、図４に示すよう
に、鋼材１とロール間の摩擦係数によって決定される。
ロールの噛み込みが安定して行われる範囲（摩擦係数が
０．５以下）は図４に示す斜線部分である。
に、鋼材１とロール間の摩擦係数によって決定される。
ロールの噛み込みが安定して行われる範囲（摩擦係数が
０．５以下）は図４に示す斜線部分である。
【０００９】よって、ロール噛込角が２５度以下であれ
ばロールの噛み込みが安定して行われるが、ロール噛込
角が２５度を超えると、たとえ圧延機の設備負荷的に余
裕のあるスタンドにおいても、鋼材１がロールに噛み込
まれる際にスリップ等が発生し、ミスロールを引き起こ
すため安定した圧延は困難である。
ばロールの噛み込みが安定して行われるが、ロール噛込
角が２５度を超えると、たとえ圧延機の設備負荷的に余
裕のあるスタンドにおいても、鋼材１がロールに噛み込
まれる際にスリップ等が発生し、ミスロールを引き起こ
すため安定した圧延は困難である。
【００１０】この問題を解決するため従来の圧延ロール
孔型の設計（Ｋａｌ設計）はロール噛込角を重視した設
計となっている。これは、設備負荷的には充分すぎる設
計であり、またロール噛込角を２５度以下にする目的の
ためスタンドを多段にする必要があるため圧延機は大型
化し過剰投資となる。
孔型の設計（Ｋａｌ設計）はロール噛込角を重視した設
計となっている。これは、設備負荷的には充分すぎる設
計であり、またロール噛込角を２５度以下にする目的の
ためスタンドを多段にする必要があるため圧延機は大型
化し過剰投資となる。
【００１１】そこで本発明は、設備負荷を最適設計して
圧延機設備列の簡素化を図ることを目的とする。
圧延機設備列の簡素化を図ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
つの上流側スタンド（２ａ）とそれに続く次の下流側ス
タンド（３ａ，３ｂ）間に非駆動のロール（７ａ，７
ｂ）を設け、上流側スタンド（２ａ）で圧延された鋼材
（１）を非駆動のロール（７ａ，７ｂ）で成形した後、
前記下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に搬送する線材の圧
延方法において、 前記非駆動のロール（７ａ，７ｂ）に
よる鋼材（１）の成形は、非駆動のロール（７ａ，７
ｂ）の半径をＲ１，下流側スタンド（３ａ，３ｂ）にお
けるロール半径をＲ，非駆動のロール（７ａ，７ｂ）に
より圧延された側の鋼材（１）の断面幅をＨ１，非駆動
のロール（７ａ，７ｂ）により圧延される側の鋼材
（１）の断面幅をＨ３，下流側スタンド（３ａ，３ｂ）
により圧延された側の鋼材（１）の断面幅をＨ２とした
場合、
つの上流側スタンド（２ａ）とそれに続く次の下流側ス
タンド（３ａ，３ｂ）間に非駆動のロール（７ａ，７
ｂ）を設け、上流側スタンド（２ａ）で圧延された鋼材
（１）を非駆動のロール（７ａ，７ｂ）で成形した後、
前記下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に搬送する線材の圧
延方法において、 前記非駆動のロール（７ａ，７ｂ）に
よる鋼材（１）の成形は、非駆動のロール（７ａ，７
ｂ）の半径をＲ１，下流側スタンド（３ａ，３ｂ）にお
けるロール半径をＲ，非駆動のロール（７ａ，７ｂ）に
より圧延された側の鋼材（１）の断面幅をＨ１，非駆動
のロール（７ａ，７ｂ）により圧延される側の鋼材
（１）の断面幅をＨ３，下流側スタンド（３ａ，３ｂ）
により圧延された側の鋼材（１）の断面幅をＨ２とした
場合、
【００１３】
【数３】
【００１４】と表せるθ１，θ２の値を２５度以下とし
て鋼材（１）を下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に搬送す
るように成形する。なお、カッコ内の記号は、図面に示
し後述する実施例の対応要素を示す。
て鋼材（１）を下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に搬送す
るように成形する。なお、カッコ内の記号は、図面に示
し後述する実施例の対応要素を示す。
【００１５】
【作用】これによれば、非駆動のロール（７ａ，７ｂ）
は、上流側スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，
３ｂ）の間に設けられ上流側スタンド（２ａ）で圧延さ
れた鋼材（１）が下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に安定
して噛み込まれるように、すなわち、下流側スタンド
（３ａ，３ｂ）に進入する鋼材（１）の噛込角を２５度
以下となるように鋼材（１）を成形するので、鋼材
（１）は下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に噛み込まれる
際、スリップによるミスロールが発生することなく安定
した圧延が行われる。
は、上流側スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，
３ｂ）の間に設けられ上流側スタンド（２ａ）で圧延さ
れた鋼材（１）が下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に安定
して噛み込まれるように、すなわち、下流側スタンド
（３ａ，３ｂ）に進入する鋼材（１）の噛込角を２５度
以下となるように鋼材（１）を成形するので、鋼材
（１）は下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に噛み込まれる
際、スリップによるミスロールが発生することなく安定
した圧延が行われる。
【００１６】また、上流側スタンド（２ａ）で圧延され
た鋼材（１）の断面幅を、同じスタンド間隔で非駆動の
ロール（７ａ，７ｂ）がないときと比較して大きく取れ
るため、設備列の簡素化が図れる。
た鋼材（１）の断面幅を、同じスタンド間隔で非駆動の
ロール（７ａ，７ｂ）がないときと比較して大きく取れ
るため、設備列の簡素化が図れる。
【００１７】更に、ロール（７ａ，７ｂ）は非駆動によ
り、その成形動力は上流側スタンド（２ａ）と下流側ス
タンド（３ａ，３ｂ）にかかる駆動力によるため、非駆
動のロール（７ａ，７ｂ）で発生するエネルギーは上流
側スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，３ｂ）で
分担されるので非駆動のロール（７ａ，７ｂ）がない場
合と比較して下流側スタンド（３ａ，３ｂ）の負担が軽
減される。例えば、複数のスタンドのそれぞれのスタン
ド間に非駆動のロール（７ａ，７ｂ）を設置した場合、
全体として各スタンドにかかる動力分配は滑らかにな
る。
り、その成形動力は上流側スタンド（２ａ）と下流側ス
タンド（３ａ，３ｂ）にかかる駆動力によるため、非駆
動のロール（７ａ，７ｂ）で発生するエネルギーは上流
側スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，３ｂ）で
分担されるので非駆動のロール（７ａ，７ｂ）がない場
合と比較して下流側スタンド（３ａ，３ｂ）の負担が軽
減される。例えば、複数のスタンドのそれぞれのスタン
ド間に非駆動のロール（７ａ，７ｂ）を設置した場合、
全体として各スタンドにかかる動力分配は滑らかにな
る。
【００１８】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
照した以下の実施例の説明により明らかになろう。
【００１９】
【実施例】図１に、本発明を実施する一例を示す。これ
は、図３で示す従来例の圧延設備において、垂直ロール
２ａと水平ロール３ａ，３ｂ間に非駆動ロール７ａ，７
ｂを設置したものである。
は、図３で示す従来例の圧延設備において、垂直ロール
２ａと水平ロール３ａ，３ｂ間に非駆動ロール７ａ，７
ｂを設置したものである。
【００２０】非駆動ロール７ａ，７ｂは、水平ロール３
ａ，３ｂと平行であり、垂直ロール２ａと水平ロール３
ａ，３ｂに駆動機構４〜６で与えられる動力に従って水
平ロール３ａ，３ｂと同じ方向に自由回転する。これに
より、非駆動ロール７ａ，７ｂによる圧延で発生するエ
ネルギーは上流側の垂直ロール２ａと下流側の水平ロー
ル３ａ，３ｂで分担されるので非駆動ロール７ａ，７ｂ
がない場合と比較して水平ロール３ａ，３ｂの負担が軽
減される。
ａ，３ｂと平行であり、垂直ロール２ａと水平ロール３
ａ，３ｂに駆動機構４〜６で与えられる動力に従って水
平ロール３ａ，３ｂと同じ方向に自由回転する。これに
より、非駆動ロール７ａ，７ｂによる圧延で発生するエ
ネルギーは上流側の垂直ロール２ａと下流側の水平ロー
ル３ａ，３ｂで分担されるので非駆動ロール７ａ，７ｂ
がない場合と比較して水平ロール３ａ，３ｂの負担が軽
減される。
【００２１】本実施例では垂直ロール２ａとしてOval孔
型ロールを，水平ロール３ａ，３ｂとしてRound孔型ロ
ールを使用した。よって、垂直ロール２ａの下流側の鋼
材１の断面形状８は楕円形となり、水平ロール３ａ，３
ｂの下流側の鋼材１の断面形状９は円形となる。
型ロールを，水平ロール３ａ，３ｂとしてRound孔型ロ
ールを使用した。よって、垂直ロール２ａの下流側の鋼
材１の断面形状８は楕円形となり、水平ロール３ａ，３
ｂの下流側の鋼材１の断面形状９は円形となる。
【００２２】非駆動ロール７ａ，７ｂは、水平ロール３
ａ，３ｂに鋼材１が２５度以内（図４のグラフ）のロー
ル噛込角で進入するように鋼材１の断面幅を成形する。
また、非駆動ロール７ａ，７ｂに進入する鋼材１のロー
ル噛込角も２５度以内である必要がある。よって、非駆
動ロール７ａ，７ｂは以下の式（１），（２）、
ａ，３ｂに鋼材１が２５度以内（図４のグラフ）のロー
ル噛込角で進入するように鋼材１の断面幅を成形する。
また、非駆動ロール７ａ，７ｂに進入する鋼材１のロー
ル噛込角も２５度以内である必要がある。よって、非駆
動ロール７ａ，７ｂは以下の式（１），（２）、
【００２３】
【数４】
【００２４】を満す半径Ｒ１および非駆動ロール間隔２
Ｒ１＋Ｈ１に設定している。
Ｒ１＋Ｈ１に設定している。
【００２５】これによれば、垂直ロール２ａの下流側の
鋼材１の断面幅Ｈ３は、同じスタンド間で非駆動ロール
７ａ，７ｂを設置しない場合の断面幅Ｈ１（図１の２点
鎖線で示した従来例）と比較してその差分（Ｈ３−
Ｈ１）大きく取れる。
鋼材１の断面幅Ｈ３は、同じスタンド間で非駆動ロール
７ａ，７ｂを設置しない場合の断面幅Ｈ１（図１の２点
鎖線で示した従来例）と比較してその差分（Ｈ３−
Ｈ１）大きく取れる。
【００２６】次に、ステンレス鋼の１４６mmφの鋼材１
をタンデム圧延し６３mmφの鋼材１に圧延する実験を行
った結果を示す。なお、水平ロール３ａ，３ｂの半径Ｒ
を６００mmとした。
をタンデム圧延し６３mmφの鋼材１に圧延する実験を行
った結果を示す。なお、水平ロール３ａ，３ｂの半径Ｒ
を６００mmとした。
【００２７】非駆動ロール７ａ，７ｂを設けない従来例
の場合（図３においてＨ１＝１４６mm，Ｈ２＝６３mm）
では鋼材１が水平ロール３ａ，３ｂに噛み込み時点にス
リップしてミスロールが発生した。これに対し、非駆動
ロール７ａ，７ｂ（半径Ｒ１を３００mm，ロール間隔２
Ｒ１＋Ｈ１を７２０mmとした）を設けた場合（図１にお
いてＨ３＝１４６mm，Ｈ２＝６３mm）には鋼材１は安定
して水平ロール３ａ，３ｂに噛み込みミスロールの発生
は皆無であった。
の場合（図３においてＨ１＝１４６mm，Ｈ２＝６３mm）
では鋼材１が水平ロール３ａ，３ｂに噛み込み時点にス
リップしてミスロールが発生した。これに対し、非駆動
ロール７ａ，７ｂ（半径Ｒ１を３００mm，ロール間隔２
Ｒ１＋Ｈ１を７２０mmとした）を設けた場合（図１にお
いてＨ３＝１４６mm，Ｈ２＝６３mm）には鋼材１は安定
して水平ロール３ａ，３ｂに噛み込みミスロールの発生
は皆無であった。
【００２８】なお、駆動機構４〜６の動力の大きさにも
関係するが、式（１），（２）の条件を満す限り非駆動
ロール７ａ，７ｂの半径Ｒ１を大きくすることにより鋼
材１の断面幅Ｈ３を更に大きくとることができる。ま
た、本実施例では一つのスタンド間に非駆動ロール７
ａ，７ｂを設けたが、式（１），（２）の条件を満す限
り非駆動ロール７ａ，７ｂと半径の異なる別の非駆動ロ
ールを直列に設けてもよく、図２に示す粗圧延，中間圧
延の複数スタンド間にそれぞれ非駆動ロール７ａ，７ｂ
を設ける構成としてもよい。
関係するが、式（１），（２）の条件を満す限り非駆動
ロール７ａ，７ｂの半径Ｒ１を大きくすることにより鋼
材１の断面幅Ｈ３を更に大きくとることができる。ま
た、本実施例では一つのスタンド間に非駆動ロール７
ａ，７ｂを設けたが、式（１），（２）の条件を満す限
り非駆動ロール７ａ，７ｂと半径の異なる別の非駆動ロ
ールを直列に設けてもよく、図２に示す粗圧延，中間圧
延の複数スタンド間にそれぞれ非駆動ロール７ａ，７ｂ
を設ける構成としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、鋼材（１）
は下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に噛み込まれる際、ス
リップによるミスロールが発生することなく安定した線
材圧延が行われ、しかも設備列の簡素化が図れる。
は下流側スタンド（３ａ，３ｂ）に噛み込まれる際、ス
リップによるミスロールが発生することなく安定した線
材圧延が行われ、しかも設備列の簡素化が図れる。
【００３０】更に、ロール（７ａ，７ｂ）は非駆動によ
りその成形動力は上流側スタンド（２ａ）と下流側スタ
ンド（３ａ，３ｂ）にかかる駆動力によるため、非駆動
のロール（７ａ，７ｂ）で発生するエネルギーは上流側
スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，３ｂ）で分
担されるので非駆動のロール（７ａ，７ｂ）がない場合
と比較して下流側スタンド（３ａ，３ｂ）の負担が軽減
される。
りその成形動力は上流側スタンド（２ａ）と下流側スタ
ンド（３ａ，３ｂ）にかかる駆動力によるため、非駆動
のロール（７ａ，７ｂ）で発生するエネルギーは上流側
スタンド（２ａ）と下流側スタンド（３ａ，３ｂ）で分
担されるので非駆動のロール（７ａ，７ｂ）がない場合
と比較して下流側スタンド（３ａ，３ｂ）の負担が軽減
される。
【図１】 本発明を実施する一例を示す側面図である。
【図２】 線材の生産工程の一部の概略を示す側面図で
ある。
ある。
【図３】 図２に示す粗圧延を構成する２つのスタンド
の構成概要を示す側面図である。
の構成概要を示す側面図である。
【図４】 ロール噛込角に対するロールと鋼材間の摩擦
係数の関係を示すグラフである。
係数の関係を示すグラフである。
１：鋼材 ２ａ：垂直ロール ３ａ，３ｂ：水平ロール ４〜６：駆動機構 ７ａ，７ｂ：非駆動ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福 岡 家 信 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日 本製鐵株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−30303（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−268804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286002（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 1/00 - 1/46 B21B 37/00 - 37/78
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも一つの、上流側スタンドとそれ
に続く次の下流側スタンド間に非駆動のロールを設け、
前記上流側スタンドで圧延された鋼材を非駆動のロール
で成形した後、前記下流側スタンドに搬送する線材の圧
延方法において、 前記非駆動のロールによる鋼材の成形は、該非駆動のロ
ール半径をＲ 1 、前記下流側スタンドにおけるロール半
径をＲ、前記非駆動のロールにより圧延された側の鋼材
の断面幅をＨ 1 、該非駆動のロールにより圧延される側
の鋼材の断面幅をＨ 3、 前記下流側スタンドにより圧延
された側の鋼材の断面幅をＨ 2 とした場合、 【数１】 と表せるθ 1 ，θ 2 の値を２５度以下として鋼材を下流側
スタンドに搬送するように成形することを特徴とする線
材の圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00807194A JP3351893B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 線材の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00807194A JP3351893B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 線材の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214103A JPH07214103A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3351893B2 true JP3351893B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=11683118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00807194A Expired - Fee Related JP3351893B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 線材の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351893B2 (ja) |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP00807194A patent/JP3351893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07214103A (ja) | 1995-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020903 |
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