JP3421912B6 - 冷間圧延機における圧延油供給方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は冷間圧延機における圧延油供給方法に係り、特に循環式圧延油供給方式を使用する冷間圧延機における圧延油供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間圧延では、圧延中に鋼板とロールの間の摩擦を減少させるために潤滑油が必要となる。また、摩擦発熱および加工発熱を除去するためにロールならびに鋼板の冷却が必要となる。通常冷間圧延においてはエマルション圧延油を用いて潤滑が行われる。エマルションとは、圧延油の粒子が水に安定して懸濁した状態の混合液体である。エマルションは濃度および粒径で特徴付けられる。エマルション濃度とは、エマルション全体積中の油分体積の比率である。粒径とは、エマルション中の圧延油の粒子の径である。また、エマルションを作成するために、界面活性剤を添加する。その添加量は圧延油量に対する濃度（対油濃度）で、所定の量を添加し、攪拌およびポンプによるせん断を加え、エマルション液とする。また、冷間圧延におけるエマルション圧延油の供給方式には、直接方式（ダイレクト方式）、循環方式（リサーキュレーション方式）、およびその折衷であるハイブリッド方式がある。
【０００３】
直接式圧延油供給方式（ダイレクト方式）は、潤滑の目的で高濃度のエマルション圧延油を鋼板にスプレーし、冷却の目的で水をロールにスプレーするため、潤滑性と冷却性に優れる。しかし、循環方式と異なり、エマルション圧延油を循環使用しないため、圧延油の原単位が高い。
【０００４】
一方、循環式圧延油供給方式（リサーキュレーション方式）は、圧延油と冷却水をあらかじめ混合、攪拌して作成した低濃度のエマルション圧延油を、循環しながら潤滑と冷却の目的で鋼板およびロールにスプレーするため、圧延油の原単位が低い。しかし、直接式圧延油供給方式と比較して、潤滑性および冷却性が劣ることは否定できない。そのため、従来の循環方式では、特に、仕上板厚０．２ｍｍ以下の薄物材の高速圧延時には潤滑不足となり、チャタリングと呼ばれる圧延機の振動や、ヒートスクラッチと呼ばれる表面疵が発生するため、圧延速度が上げられないという問題があった。
【０００５】
これに対し、循環式圧延油供給方式の潤滑性改善を目的とした従来技術として、特公昭５９−２４８８８号公報では、濃度１０％以上の圧延油を、噛み込み直前の鋼板下面に直接供給する方法が提示されている。また、低濃度かつ低温のエマルションを供給する循環式圧延油供給系統とは別に、高濃度かつ高温のエマルションを鋼板に供給して潤滑性を改善する折衷方法であるハイブリッド方式が提示されている。
【０００６】
特公昭５８−５７３１号公報および特開平９−１２２７３３号公報では、高濃度エマルションを高温（７５℃）に加熱し、噛み込み直前の鋼板に直接噴射し、高濃度エマルションは循環系エマルションからの抽出液に圧延油を添加して作成する方法が提示されている。
【０００７】
特開平２−３７９１１号公報では、高濃度エマルションに添加する界面活性剤を、循環系統のエマルションと同一種とし、添加量のみ異ならせて乳化安定性指数（ＥＳＩ）を低くし、鋼板に直接噴射する方法が提示されている。
【０００８】
また、特公昭６３−５１６７号公報では、塩形成をさせないか、もしくは、塩形成率の低いイオン性界面活性剤を用いて乳化不安定なエマルションとして鋼板に直接噴射し、循環系統のタンク内に水溶性の反対イオン性物質を過剰に添加させておき、循環系統のタンクへ混入後に乳化安定化させる方法が提示されている。
【０００９】
しかし、上記従来技術には、以下のような問題点があった。
【００１０】
特公昭５９−２４８８８号公報に提示されている従来技術では、以下の理由により、十分な潤滑性改善効果を得られなかった。
【００１１】
ａ）スプレーされるエマルションに含まれる油分量に対し、鋼板表面にプレートアウト（鋼板への油分の付着）する油分量の比率（以下、付着効率と称す）と濃度の関係を調査すると、エマルション濃度のみを高くすると付着効率は低下するため、濃度の上昇だけでは充分なプレートアウト量を得られなかった。
【００１２】
ｂ）高速圧延時には、鋼板下面側だけでなく、上面側にもヒートスクラッチ疵が発生することがある。高速圧延域においては下面だけではなく上面のプレートアウト量の減少もみられ、鋼板下面のみの潤滑性改善では不十分である。
【００１３】
特公昭５８−５７３１号公報および特開平９−１２２７３３号公報に提示されている従来技術は、以下の理由により、十分な潤滑性改善効果を得られなかった。
【００１４】
ａ）エマルションの温度を高くすることの効果を実機で確かめてみると、エマルションを構成する乳化分散剤によっては必ずしもエマルションの温度を高くしても付着効率が増加せず、その場合にはエマルションを高温にすることは効果がない。またエマルションの濃度を高くすると付着効率は低下するため、濃度の上昇だけでは効率よくプレートアウト量を増加できない。そのため濃度上昇による付着効率の低下を補おうとして供給流量を過大に増加させるなどの方法によらなければならない等の問題があった。またエマルションを加熱、加圧するためにはヒーター等の余分な装置が必要になる一方、温度の高いエマルションが循環式圧延油供給系統に混入すると、循環式圧延油供給系統のエマルションの温度が上昇するために、循環式圧延油供給系統には大型のクーラー等の余計な設備が必要になる。
【００１５】
ｂ）ハイブリッド系のエマルションを循環系のエマルションからの抽出により得ようとすると、循環系エマルションはＥＳＩ、鉄分濃度、鹸化価、酸価などの特性が一定でなく、安定した抽出液を得るためには化学処理や鉄分除去フィルターなどの複雑な設備が必要になる。また、ひとたび抽出液の特性が変化するとそれに対応して、ハイブリッド系のエマルションの特性や物性も変化し本来目的としていた安定した潤滑性改善が達成できない。
【００１６】
特開平２−３７９１１号公報に提示されている従来技術では、循環式圧延油供給タンク内にハイブリッド系のＥＳＩの低い乳化分散性の不安定なエマルションが混入することにより、循環系統のエマルションのＥＳＩが経時的に変化して乳化分散性が不安定になり、それが供給されると過潤滑となり、全スタンドにわたってスリップが発生し圧延が不安定になるなどの問題があった。
【００１７】
一般的に、循環式圧延油供給タンクは１００００Ｌ程度の大容量であるが、特公昭６３−５１６７号公報に提示されている従来技術では、循環系統のタンク内にあらかじめ反対イオン性物質を大量に添加しておく必要があり、過剰な反対イオン性物質により循環系統のタンク内のエマルションの乳化分散安定性にばらつきを生じることがある。また塩形成率の低いイオン性界面活性剤を用いたエマルションとの塩形成反応が生じにくく、結果として循環系統のタンク内のエマルションが不安定化するなどの問題があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、循環式圧延油供給方式において、循環式圧延油供給系統（第１の圧延油供給系統）とは別に、第２の圧延油供給系統を設けて、循環式圧延油供給系統よりも平均粒径が大きく、付着効率の高いエマルションを鋼板上下面に供給することにより潤滑性を向上させるとともに、循環式圧延油供給タンクに混入後もエマルションの乳化分散安定性を保持できる圧延油供給方法を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、冷間圧延におけるエマルション圧延油の循環式供給方法において、循環式圧延油供給系統（第１の圧延油供給系統）とは別に第２の圧延油供給系統を設け、循環式圧延油供給系統のエマルションと同一種類でかつ循環式圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面活性剤を添加し、循環式圧延油供給系統よりも大きな平均粒径（例えば２０μｍ以上）となるように調整した付着効率の高いエマルションを、圧延スタンド入側の鋼板上面、および下面に供給し、その後、鋼板に付着しなかったエマルションを回収し、循環式圧延油供給系統の界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を投入し、機械的攪拌を加えた後、循環式圧延油供給系統のエマルションに合流させることを特徴とする冷間圧延機における圧延油供給方法である。
【００２０】
本第２発明は、第２の圧延油供給系統から循環式圧延油供給系統のタンクへ混入する油分量が、循環式圧延油供給系統の油分ロス量よりも多い場合、循環式圧延油供給系統のタンク内の濃度が一定となるように希釈水を補充し、第２の圧延油供給系統から循環式圧延油供給系統のタンクへ混入する油分量が、循環式圧延油供給系統の油分ロス量よりも少ない場合、第２の圧延油供給系統のエマルションを循環式圧延油供給系統に合流させる工程で、界面活性剤の対油濃度を循環式圧延油供給系統のエマルションと同一となるように追添加して調整したエマルションを循環式圧延油供給系統のタンクへ補充するとともに、希釈水を補充することを特徴とする第１発明の冷間圧延機における圧延油供給方法である。
【００２１】
以下、本第１発明の原理を説明する。
【００２２】
発明者らは、エマルションを鋼板に供給したとき、付着効率を向上させる手段について鋭意検討した結果、界面活性剤の添加濃度を調整してエマルションの平均粒径を増加させると、付着効率が大幅に向上することを見出した。
【００２３】
図３に界面活性剤の添加量とエマルションの平均粒径の関係を示す。なお、このとき、機械的攪拌、せん断は充分に与えてエマルションを作成した。例えば、図３（ａ）は、カチオン系分散型の界面活性剤の場合であり、界面活性剤の対油濃度０．４％以上で平均粒径８〜１５μｍの安定エマルションとなる。循環式圧延油供給系統の添加量はこの範囲である。一方、対油濃度０．００５〜０．２％で平均粒径２０μｍ以上のエマルションとなる。図３（ｂ）は、ノニオン系乳化型の界面活性剤の場合であり、対油濃度０．３％以上で平均粒径１０μｍ以下の安定エマルションとなる。また、対油濃度０．００３〜０．２％で２０μｍ以上のエマルションとなる。対油濃度０．００３％より低濃度の場合、自己乳化作用で２０μｍ以下の小粒径エマルションとなることがある。
【００２４】
図４に、プレートアウト試験機を用いて、エマルションの平均粒径と付着効率の関係を調査した結果を示すが、平均粒径の増加とともに付着効率が増加する。特に、平均粒径が２０μｍ以上で、急激に付着効率が増加する。
【００２５】
また、図５にエマルション濃度と付着効率の関係を示すが、濃度上昇とともに付着効率は減少する。しかし、エマルションの平均粒径が２０μｍ以上と大きくなるとエマルション濃度に対する付着効率の低下は小さい。
【００２６】
特に高速圧延域では、速度の上昇とともにスプレー時間が短くなり、鋼板の単位面積当たりの供給圧延油量が減少するため、従来技術のようにエマルションを高濃度、高温化しても付着効率の低い条件では充分な潤滑性改善効果はなく、本発明のように平均粒径を大きくした付着効率の高いエマルションを用いると効果的である。また、高速圧延時には、鋼板下面側だけでなく、上面側にもヒートスクラッチ疵が発生することがあるため、鋼板の上面側の潤滑性の改善が必要であり、上面側にも平均粒径を大きくした付着効率の高いエマルションを供給する必要がある。
【００２７】
第２の圧延油供給系統のエマルションは、安定した潤滑性を得るために、圧延油原液、界面活性剤、および希釈水を新たに調合して作成する。乳化分散のために添加する界面活性剤は、第２の圧延油供給系統のエマルションが循環式圧延油供給タンクに混入したときの影響をなくすために、循環式圧延油供給系統と同一種類の界面活性剤とし、界面活性剤の添加濃度を調整して平均粒径の大きなエマルションを得る。
【００２８】
本第１発明で、循環式圧延油供給系統と同一種で、かつ、より低い対油濃度の界面活性剤を添加し、循環式圧延油供給系統よりも大きな平均粒径のエマルションを、圧延スタンド入側の鋼板の上下面に供給するとしたのは、以上のような検討結果に基づくものである。
【００２９】
第２の圧延油供給系統から鋼板の上面、下面へ供給されるエマルションのうち、鋼板に付着しなかったエマルションを回収し循環式圧延油供給タンクへ合流させる工程において、界面活性剤を追添加した後、機械的攪拌を加えて循環系エマルションと同じ粒径まで細分化された安定なエマルションとすることにより、循環式圧延油供給系統の乳化安定性を維持することができる。このときの界面活性剤の追添加量は、式（６）に基づいて決定する。
【００３０】
【数１】

【００３１】
ただし、ｑｅ（Ｌ／ｍｉｎ）は、界面活性剤の添加量、ｑ１（Ｌ／ｍｉｎ）は、第２の圧延油供給系統のエマルション供給量、ｆ（％）は、第２の圧延油供給系統のエマルションの付着効率であり、式中のｑ１・（１−ｆ／１００）は、鋼板の上面、下面に付着しなかったエマルション量を表す。ｃ（％）は、第２の圧延油供給系統のエマルション濃度、ｃ０（％）は、循環式圧延油供給系統のエマルション濃度、ｃｅ（％）は、第２の圧延油供給系統の界面活性剤の対油濃度、ｃｅ０（％）は、循環式圧延油供給系統の界面活性剤の対油濃度を表す。
【００３２】
なお界面活性剤の追添加および付加的な攪拌およびせん断により循環系エマルションと同じ粒径まで細分化された安定なエマルションを得る方法としては、以下に示すようなものがある。
【００３３】
（１）循環系統のタンク内に界面活性剤を追添加し、循環系統のタンク内のアジテータの回転数を増すことによりエマルションに強攪拌を加える方法。
【００３４】
（２）エマルションを回収するオイルパンから循環式圧延油供給系統のエマルション貯蔵タンクへの戻り配管の途中で界面活性剤を追添加し、配管の途中にオリフィスを設けるか攪拌ポンプを設置する方法。
【００３５】
（３）エマルションを回収するオイルパン内で界面活性剤を追添加し、オイルパンから循環式圧延油供給系統のエマルション貯蔵タンクへの戻り配管の途中にオリフィスを設けるか攪拌ポンプを設置する方法。
【００３６】
（４）循環式圧延油供給系統のエマルション貯蔵タンクとは別に回収のためのバッファータンクを設け、その中で回収されたエマルションに界面活性剤を追添加し、アジテータを設けて攪拌・せん断を加える方法。
【００３７】
また、図６は、プレートアウト試験機を用い、それぞれ異なる界面活性剤ａ，ｂ，ｃを乳化分散剤として作成したエマルションについて、エマルション温度と付着効率の関係を調査した結果である。これによると、エマルション温度を高くすることは、界面活性剤ｃのように乳化分散剤によってはプレートアウト量を低下させる場合もある。界面活性剤ａ，ｂのように、プレートアウト量が増加する場合もあるが付着効率の増加は小さく、エマルションを高温に保つためのヒーター等の設備が必要になることを考えれば、エマルションを高温にすることは得策でない。また循環式圧延油供給系統に混入した場合に循環式圧延油供給系統のエマルション温度がどんどん上昇するために、循環式圧延油供給系統にはクーラーが必要になる。したがって本発明では第２の圧延油供給系統と循環式圧延油供給系統のエマルションは同じ温度とする。
【００３８】
第２の圧延油供給系統のエマルションの濃度および流量は、以下に説明する条件およびプレートアウト特性を考慮して決定する。第１に、所定のプレートアウト量を確保することが必要条件となる。この必要なプレートアウト量をＰφｍｉｎ（単位はｍｇ／ｍ² ）とする。Ｐφｍｉｎはヒートスクラッチ疵やチャタリングの発生しない最低限度の量である。以下、プレートアウト量を記号ＰΦ（単位はｍｇ／ｍ² ）で表す。第１の条件を式（１）で表す。
【００３９】
Ｐφｍｉｎ≦ＰΦ …式（１）
第２に、プレートアウト量は、図７に示すように、一定のエマルション供給量以上では飽和し、付着効率が低下する。このため、エマルション供給量は、プレートアウト量が飽和しない範囲内で設定するのが望ましい。この飽和限界となる供給量を、ωτｍａｘ（単位はＬ／ｍ² ）とする。だだし、ωτはエマルション供給量（単位はＬ／ｍ² ）を表し、ωは流量密度（単位はＬ／ｍ² ）、τはスプレー滞留時間（単位はｍｉｎ）を表す。図７によると、ωτｍａｘは、約０．１Ｌ／ｍ² である。圧延機の１ヘッダー当たりの流量をＱ（Ｌ／ｍｉｎ）、スプレー部の幅をｗ（ｍ）、圧延速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、エマルション供給量をωτ（Ｌ／ｍ² ）とすると、Ｑ＝（ωτ）・ｗ・Ｖで計算できる。ｗ＝１．２ｍ、Ｖ＝１８００ｍ／ｍｉｎ、ωτ＝０．１Ｌ／ｍ² のとき、Ｑ＝２１５Ｌ／ｍｉｎとなる。このことから、１ヘッダー当たりの流量は、最大２１５Ｌ／ｍｉｎとする。第２の条件を式（２）で表す。
【００４０】
ωτ≦ωτｍａｘ …式（２）
また、エマルション供給量に対し、プレートアウト量の飽和しない領域では、式（３）でプレートアウト量を計算できる。ただし、ＰΦはプレートアウト量（単位はｍｇ／ｍ² ）、ｃは、エマルション濃度（％）、ｆは付着効率（％）、Ｋは単位換算係数（ｍｇ／Ｌ）である。Ｋは油種によって異なるが、０．８９×１０⁶ 〜０．９×１０⁶ 程度である。
【００４１】
ＰΦ＝Ｋ・ｃ／１００・ωτ・ｆ／１００ …式（３）
第三に、付着効率ｆは、図５に示すように、エマルション濃度の増加とともに低下するため、できるだけ低濃度とする。また、図４に示すように、付着効率ｆは、エマルション粒径により影響を受ける。付着効率ｆ（％）と濃度ｃ（％）、油分平均粒径ｄ（μｍ）の関係を、式（４）で表す。但し、ｆは関数を表す。
【００４２】
ｆ＝ｆ（ｃ，ｄ） …式（４）
式（１）、式（３）、および式（４）を整理すると、式（５）の条件が得られる。
【００４３】
ｃ・ｆ（ｃ，ｄ）≧Ｐφｍｉｎ／ωτ・Ｋ …式（５）
以上より、第２の圧延油着供給系統のエマルションの濃度と平均粒径は、式（５）を満足する必要がある。
【００４４】
例えば、図４の付着効率を示すエマルションの場合、平均粒径を２０μｍとしたときの最低濃度の計算例を以下に示す。
【００４５】
式（５）中のＰΦｍｉｎは次の手順に従って求める。まず、ヒートスクラッチ疵およびチャタリングの発生と圧延材の鋼板付着油量の関係を調査し、いずれも発生しないときの鋼板付着油量の下限値を０ｍｉｎ（単位はｍｇ／ｍ² ）とする。このときの圧延機入側の鋼板表面のプレートアウト量Ｐφｍｉｎ（単位はｍｇ／ｍ² ）は、圧延機出側でロール表面にも圧延材の鋼板付着油量と同量の圧延油が付着していると仮定すると、Ｐφｍｉｎ＝２・０ｍｉｎ／（１−ｒで計算される。ただし、ｒは圧延時の圧下率を表す。例えば、０ｍｉｎが３００ｍｇ／ｍ²、圧下率ｒが０．３のとき、Ｐφｍｉｎは８６０ｍｇ／ｍ² となる。エマルション供給量ωτをωτｍａｘの５０％とすると、図４に示す平均粒径２０μｍのときのエマルション濃度と付着効率の関係を用い、式（５）を満足するエマルションの最低濃度を求めると６．２％となる。
【００４６】
一方、上記例のエマルションを従来の循環式圧延油供給系統のエマルションとして使用する場合、せん断を充分に加えて平均粒径を２０μｍよりも小さくして乳化安定なエマルションとし、濃度を１．０〜５．０％程度として使用する。
【００４７】
この例からも分かるように、上述した式（１）〜式（５）の諸条件を考慮すると第２の圧延油供給系統のエマルション濃度は、循環式圧延油供給系統よりも高くなる。
【００４８】
圧延油の噴射圧力については、０．５ｋｇ／ｃｍ² 〜７ｋｇ／ｃｍ² が好ましい。０．５ｋｇ／ｃｍ² は、鋼板下面用のヘッダーよりスプレーされたエマルションが鋼板表面に到達できる最低圧力である。また、７ｋｇ／ｃｍ² 以上となると、鋼板表面に衝突して飛散するエマルション量が多くなり、付着効率は低下する。従って、０．５〜７ｋｇ／ｃｍ² 程度に設定するのが好ましい。
【００４９】
以上に示した本第１発明による圧延油供給方式を用いることにより、従来の循環式圧延油供給系統よりも潤滑性を大きく改善できる。図８は、循環式圧延油供給系統と第２の圧延油供給系統の圧延材の鋼板付着油量の比較結果である。なお、鋼板付着油量の測定は、鋼板表面の油分をヘキサン等の有機溶剤にて抽出し、抽出油分量を測定する方法（溶剤抽出法）により行なった。この時の循環式圧延油供給方式のエマルションの濃度は３．５％、平均粒径は１０μｍであり、上下ヘッダーからのエマルション供給量は４０００Ｌ／ｍｉｎである。一方、第２の圧延油供給方式のエマルションの濃度は１０％、平均粒径は２０μｍであり、上下ヘッダーからのエマルション供給量を１３０Ｌ／ｍｉｎとした。本第１発明を用いた時の鋼板付着量は、従来の循環式圧延油供給系統よりも約４０％増加しており、供給油分量に対する付着油量の比率で示される付着効率でいえば、従来の約１２倍の効果が認められた。
【００５０】
また、本第１発明において、第２の圧延油供給系統のエマルションを供給するための、スプレーノズルの位置をロールバイトから離れた上流スタンドにできるだけ近い位置とすることが好ましい。これは以下の理由による。
【００５１】
安定したプレートアウト層を形成するためには、水に油が分散したＯ／Ｗエマルションの状態から、油に水が分散したＷ／Ｏエマルションまたは油分単相へ転相するための時間（以下、転相時間と称す）を確保するのが好ましい。圧延機においては、圧延機入側で鋼板表面へエマルションが供給されてから、送板速度に応じてロールバイトに到達するまでの時間が転相時間に相当する。従って、圧延速度が高くなるほど、転相時間は短くなるため、プレートアウト層を形成しにくくなることが想定される。これに対し、スプレーノズルの位置をロールバイトから離れた上流スタンドにできるだけ近い位置とすることで転相時間を確保できる。
【００５２】
本第２発明は、以下の検討結果に基づくものである。
【００５３】
循環式圧延油供給方式では、ストリップとともに付着した油分が系外に持ち出される圧延油分、圧延機内での蒸発、リーク、およびスカムアウトで失われる圧延油および水を補充し、タンク内のエマルション液量およびエマルション濃度を一定の水準に保持している。
【００５４】
一方、第２の圧延油供給系統から鋼板へのスプレーの後に回収されるエマルションは、循環系統のエマルションよりも濃度は高く、対油界面活性剤の濃度および平均粒径が循環系エマルションと同一となるよう界面活性剤を追添加されるため、循環式圧延油供給系統の補充油として用いることができる。
【００５５】
本第２発明はかかる観点に基づいてなされたものである。すなわち、本第２発明は、第２の圧延油供給系統から循環式圧延油供給系統のタンク内へ混入する油分量が、循環式圧延油供給系統の油分ロス量を超える場合には、循環式圧延油供給系統タンク内の濃度が一定となるように希釈水のみを補充する。この時、タンク内のエマルション液量は一定の濃度を保ったまま増加することとなり、予め油分ロス量を補給していることと等価となる。
【００５６】
また、第２の圧延油供給系統から循環式圧延油供給系統のタンク内へ混入する油分量が、循環式圧延油供給系統の油分ロス量を上回り、かつ、タンク内のエマルション液量が一定の水準を越えている場合には、新たな油分補給は不要であり、濃度を一定に保持するように希釈水のみを補充する。
【００５７】
また、第２の圧延油供給系統から循環系統のタンク内へ混入する油分量が、循環式圧延油供給系統の油分ロス量を下回り、かつ、タンク内のエマルション液量が一定の水準に保持されているか、少ない場合には、第２の圧延油供給系統のエマルションの界面活性剤の対油濃度を循環式圧延油供給系統のエマルションと同一となるように調整したエマルションを循環式圧延油供給タンクへ補充するとともに希釈水を補充する。
【００５８】
希釈水および第２の圧延油供給系統のエマルションの補充量は、式（７）に示すように、循環式圧延油供給系統へ混入する第２の圧延油供給系統のエマルションの油分量から循環式圧延油供給系統の油分ロス量を差し引いた油量ΔＱｏに応じ、式（８）〜式（１１）に基づいて決定する。また、第２の圧延油供給系統のエマルションへの界面活性剤の追添加量は、式（１２）に基づいて決定する。
【００５９】
【数２】

【００６０】
【数３】

【００６１】
【数４】

【００６２】
【数５】

【００６３】
【数６】

【００６４】
【数７】

【００６５】
ただし、ΔＱｏ（Ｌ／ｍｉｎ）は、循環式圧延油供給系統の油分増加量、ΔＱｗ（Ｌ／ｍｉｎ）は、循環式圧延油供給系統の水分増加量、ＱＬｏ（Ｌ／ｍｉｎ）は、循環式圧延油供給系統の油分ロス量、ＱＬｗ（Ｌ／ｍｉｎ）は、循環式圧延油供給系統の水分ロス量、ΔＱＥ（Ｌ）は、タンク内のエマルション液量の一定水準からの偏差量、Ｗ（Ｌ／ｍｉｎ）は、希釈水の補給量、ｑ２（Ｌ／ｍｉｎ）は、第２の圧延油供給系統のタンクから循環式圧延油供給系統のタンクへの補充量、ｑ１（Ｌ／ｍｉｎ）は、第２の圧延油供給系統から鋼板へのエマルション供給量、ｑｅ（Ｌ／ｍｉｎ）は、界面活性剤の添加量、ｃ（％）は、第２の圧延油供給系統の濃度、ｃ０（％）は、循環式圧延油供給系統の濃度、ｃｅ（％）は、第２の圧延油供給系統の界面活性剤の対油濃度、ｃｅ０（％）は、循環式圧延油供給系統の界面活性剤の対油濃度、ｆ（％）は、第２の圧延油供給系統のエマルションの付着効率、である。
【００６６】
なお第２の圧延油供給系統のタンクから循環式圧延油供給系統のタンクへ補充するエマルションへ界面活性剤を追添加し、付加的な攪拌、およびせん断により循環系統のエマルションと同じ平均粒径の安定なエマルションを得る方法には、以下のようなものがある。
【００６７】
（１）第２の圧延油供給系統のエマルションを循環式圧延油供給系統のタンク内に補充したあとで界面活性剤を追添加し、タンク内のアジテータの回転数を増すことによりエマルションに強攪拌、およびせん断を加える方法。
【００６８】
（２）第２の圧延油供給系統のタンクから循環式圧延油供給系統のタンクへの送り配管の途中で界面活性剤を追添加したのち、供給ポンプを通過させることにより、エマルションにせん断を加える方法。
【００６９】
（３）第２の圧延油供給系統のタンクとは別に、界面活性剤量を調整するためのバッファータンクを設け、その中で界面活性剤を追添加し、アジテータを設けてエマルションに攪拌およびせん断を加える方法。
【００７０】
（４）第２の圧延油供給系統のタンクとは別に、循環式圧延油供給系統のエマルションと同一の対油濃度の界面活性剤を添加した補充用エマルションの貯蔵タンクを設ける方法。
【００７１】
以上に示した補給方法を用いることにより、第２の圧延油供給系統のエマルションは、循環式供給系統の不足油分の補充も兼ね有効に利用されるため、従来の循環式圧延油供給方式の場合と同様に、圧延油の原単位を低くできる。
【００７２】
また、本第２発明によれば、第２の圧延油供給系統は、循環式圧延油供給系統のみを用いて圧延する場合にも、循環式圧延油供給系統の油分ロス量の補充方法として適用できる。第２の圧延油供給系統のエマルション補充量および希釈水は、ΔＱｏ＝−ＱＬｏ、ΔＱｗ＝−ＱＬｗとし、式（１１）に基づいて決定する。
【００７３】
【発明の実施の形態】
［実発明の実施形態１］図１は、本第１発明の実施形態の一例であり、全５スタンドのタンデムミルの第４、５スタンドに適用した場合である。第４、５スタンドに適用したのは、後段スタンドほど圧延速度が速く、しかも、板厚が薄くなるため、圧延荷重が高くなり、潤滑条件として厳しくなるためである。図１では、Ｎｏ．１〜３スタンドにおいては、従来の循環式圧延油供給系統による潤滑および冷却を行い、Ｎｏ．４，５スタンドにおいては、潤滑を本発明による第２の圧延油供給系統により行い、冷却を循環式圧延油供給系統により行う圧延油供給方式を示した。なお、循環式圧延油供給系統は、Ｎｏ．１〜３スタンド用、およびＮｏ．４〜５スタンド用の２系統に別れている。
【００７４】
図１中の１は第２の圧延油供給系統のエマルションの貯蔵タンクである。温水、原油、界面活性剤は、各タンク２、３、４より供給ポンプ５ａ，５ｂ，５ｃを経由し、所定の油分濃度、界面活性剤の対油濃度となるように流量調整弁６ａ，６ｂ，６ｃで補給量を調整され、エマルション貯蔵タンク１へ供給される。タンク内のエマルション濃度は、４〜１５％の範囲内とし、界面活性剤の種類は循環式圧延油供給系統と同一とし、対油濃度を循環式圧延油供給系統よりも低くする。例えば、カチオン系分散型の界面活性剤の場合、循環式圧延油供給系統の対油濃度を０．５％とするのに対し、第２の圧延油供給系統の対油濃度を、０．００５〜０．２％の範囲とする。そして、機械的攪拌をアジテータ７により十分に与えてタンク内の平均粒径を２０〜４０μｍに調整する。また、エマルション温度は、循環式圧延油供給系統と同じ温度とする。
【００７５】
この第２の圧延油供給系統のエマルション液は、ポンプ８ａにより、圧延油供給ライン９ａを経由してヘッダー１０ａ、およびヘッダー１０ｂよりストリップの上下面に供給される。流量は、１ヘッダー当たり最大２１５Ｌ／ｍｉｎとし、圧延材のサイズ、および鋼種に応じて調整する。
【００７６】
鋼板へのスプレーの後、鋼板にプレートアウトしないエマルションは、回収オイルパン１７ｂにて、冷却用の循環系統のエマルションとともに回収され、戻りライン３０ｂを経由して攪拌セクション２７に投入される。攪拌セクションで、式（６）より決定される界面活性剤量を弁２９の開度を調整して追添加し、アジテータ１８による付加的攪拌を加えた後、ポンプ２８を経由して、循環式圧延油供給タンク１３ｂ内に投入する。例えば、循環式圧延油供給系統のエマルションを、濃度２．５％、界面活性剤の対油濃度０．５％とし、第２の圧延油供給系統のエマルションを、濃度１０％、界面活性剤の対油濃度０．１％、鋼板へのエマルション供給量を＃４ＳＴＤで２０Ｌ／ｍｉｎ、＃５ＳＴＤで３０Ｌ／ｍｉｎとする場合、攪拌セクション２７への界面活性剤の追添加量は８．４ｃｃ／ｍｉｎとなる。
【００７７】
図９は、本第１発明による第２の圧延油供給系統を用いたときの、循環系統タンク１３ｂ内のエマルションの粒径分布を調査した結果である。比較として、第２の圧延油供給系統のタンク１内のエマルションの粒径分布および第２の圧延油供給系統を用いない場合の循環系統タンク内１３ｂ内のエマルションの粒径分布も示した。第２の圧延油供給系統を使用した場合の、循環系統タンク１３ｂ内のエマルションは、第２の圧延油供給系統を使用しない場合のエマルションの粒径分布と一致しており、本第１発明によれば、循環式圧延油供給系統の乳化分散性を保持できることがわかる。
【００７８】
なお、回収される第２の圧延油供給系統のエマルションに界面活性剤を追添加し、付加的攪拌およびせん断を加える方法として、以下に示す方法を用いてもよい。
【００７９】
（１）循環系統タンクに合流させた後、循環系統タンク内に界面活性剤を追添加し、アジテータの回転数を増すことによりエマルションに強攪拌を加える方法。
【００８０】
（２）図１０に示すように、回収オイルパン１７ｂからの戻り配管３０ｂの途中で、界面活性剤をタンク４より配管３２、バルブ３３を経由して追添加し、配管途中に設置した攪拌ポンプ３４にてエマルションにせん断を加えた後、循環式圧延油供給系統のタンク１３ｂに合流させる方法。
【００８１】
（３）図１１に示すように、回収オイルパン１７ｂ内において、界面活性剤をタンク４より配管３５、バルブ３６を経由して追添加し、オイルパン１７ｂからタンクへの戻り配管３０ｂの途中に設置した攪拌ポンプ３４にてエマルションにせん断を加えた後、循環式圧延油供給系統のタンク１３ｂに合流させる方法。
【００８２】
一方、循環式圧延油供給系統のエマルション液は、Ｎｏ．１〜３スタンド用タンク１３ａ、Ｎｏ．４，５スタンド用タンク１３ｂに貯蔵され、攪拌器１８により攪拌され、半径の小さい安定なエマルションとなる。エマルション粒径はカチオン系分散型の界面活性剤を用いた場合、対油濃度０．５％のとき、平均粒径８〜１５μｍであったが、それ以外の乳化型の界面活性剤を用いる場合には平均粒径が１０μｍ以下となる場合もある。エマルション濃度は、通常１〜４％の範囲内である。基油に牛脂を用いる場合、エマルションの温度は５５〜７０℃である。それ以外の合成エステル系圧延油の場合には、これよりも低くなる場合もある。この循環系統のエマルションは、攪拌タンク１３ａおよび１３ｂから、ポンプ１４ａ，１４ｂにより圧延油供給ライン１５ａ，１５ｂに送給される。循環系統による潤滑を行うＮｏ．１〜３スタンドについては、ヘッダー１９ａ，１９ｂより、ロールバイトへ向けてエマルションを供給する。その流量は、各ヘッダーごとに１０００〜２０００Ｌ／ｍｉｎの範囲である。また、Ｎｏ．１〜５スタンドの出側では、冷却用エマルション供給系統２０より、ストリップ２１、ワークロール２２、バックアップロール２３に向けてスプレーし、ストリップおよびロールを冷却する。その流量は、各ヘッダーごとに、１０００〜２０００Ｌ／ｍｉｎの範囲である。その後、循環系統のエマルションは、回収オイルパン１７ａ，１７ｂにより回収され、戻りライン３０ａ，３０ｂを経由して循環系統のタンク１３ａ，１３ｂに戻される。
【００８３】
また、図２２は、図１に示す如き実施形態において、第２の圧延油供給系統のエマルションを供給するヘッダーの位置をロールバイトから離れた上流スタンドにできるだけ近い位置とした実施形態である。これにより、Ｏ／ＷエマルションからＷ／Ｏエマルション若しくは油分単相へ転相するための時間を確保している。ヘッダー位置は、前スタンド出側のロールおよびストリップの冷却用のクーラントヘッダー２０の影響を受ける直後（前スタンド出側より１．０ｍ）とした。なお、スタンド間は４．５ｍである。
【００８４】
［本発明の実施形態２］図２は、本第２発明の実施形態に関し、全５スタンドのタンデムミルに適用した場合の装置構成である。なお、第２の圧延油供給系統の装置構成は、上記実施形態１で示した図１と同様である。
【００８５】
第２の圧延油供給系統のタンク１から循環系統のタンク１３ａおよび１３ｂへ補充するエマルションは、ポンプ８ｂから供給配管９ｂを経由し、界面活性剤量を調整するためのオイルパン３１へ投入される。ここで、弁６ｄの開度を調整し、式（１２）より決定される所定の量の界面活性剤を追添加した後、供給ポンプ１６にてせん断を加えてから循環系統タンク１３ａ，１３ｂに補給される。その補給量は、バルブ２６ａ，２６ｂの開度により調整される。
【００８６】
なお第２の圧延油供給系統タンクから循環系統のタンク１３ａ，１３ｂへ補充するエマルションの界面活性剤の対油濃度を循環系統のエマルションと同一となるように調整し、付加的な攪拌およびせん断を加える方法は、以下に示す方法でもよい。
【００８７】
（１）第２の圧延油供給系統のエマルションを循環系統のタンク１３ａおよび１３ｂ内に補充したあとで界面活性剤を追添加し、循環系統のタンク内のアジテータの回転数を増すことによりエマルションに強攪拌を加える方法。
【００８８】
（２）図１２に示すように、第２の圧延油供給系統のタンク１から循環系統のタンク１３ｂへの送り配管３８の途中で界面活性剤をバルブ３９、配管４０を経由して追添加したのち、供給ポンプ４１を通過させることにより、エマルションにせん断を加える方法。
【００８９】
（３）図１３に示すように、循環系統への補充用タンク４２を設け、そのエマルション濃度は第２の圧延油供給系統と同じとし、界面活性剤の対油濃度は循環系統と同一となるように、温水タンク２、原油タンク３、界面活性剤タンク４より配管４３ａ，４３ｂ，４３ｃを経由し、バルブ４４ａ，４４ｂ，４４ｃにて補充量を調整し、補充用タンク４２内にてアジテータ４５による強攪拌を加えて粒径を細分化し、循環系統のエマルションと同様に安定なエマルションを作成し、補給用ポンプ４６により配管４７を経由して循環系統タンクへ補給する方法。
【００９０】
計算装置２４ｂでは、タンク１３ｂへ補充する第２の圧延油供給系統のエマルションおよび希釈水の補充量および、オイルパン４８に追添加する界面活性剤量を計算する。その計算フローを図１４に示すが、流量計２５にて第２の圧延油供給系統からＮｏ．４，５スタンド入側の鋼板表面で噴霧される供給量ｑ１を計測し、これを基に第２の圧延油供給系統のエマルションの補充量ｑ２、オイルパン４８に追添加する界面活性剤量ｑｅおよび、希釈水量Ｗを、式（７）〜式（１２）より計算する。これに基づいて、流量制御弁６ｄ，３１，１２ｂ，２６ｂが制御される。
【００９１】
例えば、Ｎｏ．４，５スタンド用の循環系統のエマルション濃度を３．５％、界面活性剤の対油濃度を０．５％、油分ロス量および水分ロス量を各々１．４Ｌ／ｍｉｎ、１８．４Ｌ／ｍｉｎ、第２の圧延油供給系統のタンク１のエマルション濃度を１０％、界面活性剤の対油濃度を０．１％とした時、鋼板への供給量をＮｏ．４，５スタンドで各々２０Ｌ／ｍｉｎ、３０Ｌ／ｍｉｎとした場合、循環式圧延油供給系統の油分増加量は、式（７）よりΔＱｏ＝２．１Ｌ／ｍｉｎとΔＱｏ＞０となる。循環式圧延油供給系統のエマルション濃度を一定に保持するために希釈水のみを補給する。その補給量Ｗは、式（９）より５５．３Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００９２】
また、鋼板への供給量をＮｏ．４，５スタンドで各々５Ｌ／ｍｉｎとした場合、循環式圧延油供給系統の油分増加量は、式（７）よりΔＱｏ＝−０．１４Ｌ／ｍｉｎとΔＱｏ＜０となり、循環式圧延油供給系統への圧延油の補給が必要となる。この時、循環系統のタンク内のエマルション液量が一定の水準に保持されている場合（ΔＱ_E ＝０）には、第２の圧延油供給系統のエマルションおよび希釈水を補給する。式（１１）よりエマルションの送給量ｑ２は１．４Ｌ／ｍｉｎ、希釈水の補給量Ｗは、６．４Ｌ／ｍｉｎとなり、式（１２）により、界面活性剤の追添加量は、０．６ｃｃ／ｍｉｎとなる。
【００９３】
また、タンク内のエマルション液量が一定の水準よりも多い場合（ΔＱ_E ＞０）、希釈水のみを補給する。その補給量Ｗは、式（１０）より、３３．０Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００９４】
計算装置２４ａでは、タンク１３ａへの第２の圧延油供給系統のタンク１からのエマルションおよび希釈水の補充量が計算される。タンク１からのエマルションの送給量ｑ２および希釈水の補充量Ｗを式（１１）、界面活性剤の追添加量ｑｅを式（１２）より計算し、これに基づいて、流量制御弁６ｄ，３１，１２ａ，２６ａが制御され、循環式圧延油タンク１３ａの油分補充がなされる。
【００９５】
例えば、Ｎｏ．１〜３スタンド用の循環系統のエマルション濃度が２．５％、界面活性剤の対油濃度が０．５％、油分ロス量および水分ロス量が各々０．６Ｌ／ｍｉｎ、７．９Ｌ／ｍｉｎ、そして、第２の圧延油供給系統のタンク１のエマルション濃度が１０％、界面活性剤の対油濃度が０．１％の時、希釈水の補給量Ｗは２５．９Ｌ／ｍｉｎ、第２の圧延油供給系統からのエマルション送給量ｑ２は６Ｌ／ｍｉｎとなる。また、界面活性剤の追添加量は、１３ｃｃ／ｍｉｎとなる。
【００９６】
【実施例】
［実施例１］全５スタンドのタンデム圧延機の第４、５スタンドに本第１発明（第１実施形態）を適用し、第４、５スタンドの潤滑を第２の圧延油供給系統により行った。圧延油の基油を牛脂（４０℃の粘度４５ｃＳｔ）とし、乳化分散剤としてカチオン系界面活性剤を用いた。第２の圧延油供給系統のエマルションのクーラント温度は、循環式圧延油供給系統と同じ６０℃とした。また、第２の圧延油供給系統のエマルション濃度は１０％とし、エマルション粒径は、界面活性剤の対油濃度を循環式圧延油供給系統のエマルションよりも低い０．１％として平均粒径を２０μｍに調整した。また、第２の圧延油供給系統のエマルション供給量を、第４スタンドで１００Ｌ／ｍｉｎ、第５スタンドで１３０Ｌ／ｍｉｎとした。また、他スタンドの潤滑および全スタンドの冷却は、従来通り循環式圧延油供給系統を用いた。循環式圧延油供給系統のエマルション濃度を３．５％、界面活性剤の対油濃度を０．６％、平均粒径を１０μｍとした。
【００９７】
また、本発明の比較として、第４、５スタンドの潤滑を従来通り循環式圧延油供給系統で行う場合のエマルション供給量を、第４スタンドで２５００Ｌ／ｍｉｎ、第５スタンドで４０００Ｌ／ｍｉｎとした。
【００９８】
以上のような圧延油供給を行って、速度を変更しつつ圧延を行い、チャタリングの発生およびヒートスクラッチ疵の発生状況を調査した。対象材は、仕上厚０．２ｔ以下の硬質ブリキ材および軟質ブリキ材の２種類とした。各々の調査結果を以下の表１、表２に示す。
【００９９】
（１）対象材１の鋼種は、硬質ブリキ原板であり、その寸法は、母材質１．８ｍｍ、仕上げ厚０．１８ｍｍ、板幅９００ｍｍである。
【０１００】
表１に示すように、本第１発明を用いると、チャタリングもヒートスクラッチ疵も未発生のまま２１００ｍｐｍまで加速できた。一方、従来方式では１５００ｍｐｍでチャタリングが発生し、それ以上の加速は不可能であった。
【０１０１】
図１５、図１６に、それぞれ圧延速度と圧延材の鋼板付着油量および、圧延速度と第５スタンドの摩擦係数の関係を本発明による方法と従来方式とを比較して示した。なお、鋼板付着油量は、溶剤抽出法により上下面について各々求めたものの平均値である。
【０１０２】
従来方式では、８００ｍｐｍ以上の高速域で鋼板付着油量が大きく減少していたのに対し、本発明では高速域においても安定した鋼板付着油量が得られている。また、これに対応し、第５スタンドの摩擦係数の上昇が抑制され、高速域でも安定した摩擦係数が得られており、潤滑不足が解消されているのがわかる。
【０１０３】
本試験結果が示すように、対象材１を圧延する場合に、第５スタンドの潤滑を従来通り循環式圧延油供給方法で行うと、潤滑不足に起因したチャタリングの発生により圧延速度は１５００ｍｐｍが限界となり、高速圧延が阻害されていた。これに対し、本第１発明を用いることにより、高速域における潤滑不足を解消できるため、チャタリングの発生を未然に防止でき、２１００ｍｐｍの高速圧延が可能となる。図１７は、従来通りの循環式圧延油供給系統および本第１発明を用いたときの、対象材１を圧延する場合の平均速度の分布を示すものであるが、本第１発明により、平均速度は１３５０ｍｐｍから１７００ｍｐｍに改善された。
【０１０４】
【表１】

【０１０５】
（２）対象材２の鋼種は、軟質ブリキ原板であり、その寸法は、母材厚２．３ｍｍ、仕上げ厚０．２０ｍｍ、板幅１０００ｍｍである。
【０１０６】
対象材２は、対象材１よりも軟質であるが、冷圧率が高いため、従来方式では特に、第５スタンドでのヒートスクラッチ疵の発生頻度が高かった。
【０１０７】
表２に示すように、本第１発明を用いると、ヒートスクラッチ疵未発生のまま２１００ｍｐｍまで加速できた。一方、従来方式の場合、１７００ｍｐｍで軽度のヒートスクラッチ疵が発生し、それ以上の高速域では、顕著なヒートスクラッチ疵が発生した。
【０１０８】
図１８、図１９に、それぞれ圧延速度と圧延材の鋼板付着油量および、圧延速度と第５スタンドの摩擦係数の関係を本発明による方法と従来方式とを比較して示した。従来方式では、高速域で鋼板付着量が大きく減少していたのに対し、本発明では高速域においても安定した鋼板付着油量が得られている。また、これに対応し、第５スタンドの摩擦係数の上昇が抑制され、高速域でも安定した摩擦係数が得られており、潤滑の不足が解消されているのがわかる。
【０１０９】
図２０に、圧延速度と第５スタンド出側の鋼板温度の関係を示す。従来方式では、速度とともに温度上昇が大きく、１７００ｍｐｍ以上で１７０℃を越え、ヒートスクラッチ疵が発生した。一方、本第１発明によると、温度上昇が抑制されヒートスクラッチ疵の発生がなくなっている。この理由は、本第１発明によると高速圧延域での摩擦係数の上昇を抑制できるため、摩擦発熱が低減し、結果として第５スタンド出側の鋼板温度が低下するためである。
【０１１０】
本試験結果が示すように、対象材２を圧延する場合に、第４，５スタンドの潤滑を従来通り潤滑式圧延油供給方法で行う場合、ヒートスクラッチ疵の発生により圧延速度は１７００ｍｐｍが限界となり、高速圧延が阻害されていた。しかし、本第１発明を用いることにより、高速域における潤滑不足が解消されるため、ヒートスクラッチ疵の発生を防止でき２１００ｍｐｍの高速圧延が可能となる。図２１は、従来通りの循環式圧延油供給系統と本第１発明を用いた時の、対象材２を圧延する時の平均速度の分布を示すものであるが、本第１発明を用いることにより、平均速度は１５５０ｍｐｍから１９００ｍｐｍに改善された。
【０１１１】
【表２】

【０１１２】
［実施例２］全５スタンドのタンデム圧延機の第４，５スタンドに本第１発明を適用し、第４，５スタンドの潤滑を第２の圧延油供給系統で行う場合に、循環式圧延油供給系統の油分ロス量および水分の補給を本第２発明（実施形態２）により行なった。圧延油の基油を牛脂（４０℃の粘度４５ｃＳｔ）とし、乳化分散剤としてカチオン系界面活性剤を用いた。本発明による第２の圧延油供給系統のエマルションの濃度を１０％、界面活性剤の対油濃度を、循環式圧延油供給系統のエマルションよりも低い０．１％とし、平均粒径を２０μｍに調整した。また、循環式圧延油供給系統のエマルションの濃度を３％、界面活性剤の対油濃度を０．６％、平均粒径を９μｍとした。なお、エマルションの温度はいずれも同一とし、６０℃とした。
【０１１３】
表３に、対象圧延材を、母材厚１．８〜２．０ｍｍ、仕上げ厚０．１６〜０．２０ｍｍ、板幅８００〜１２００ｍｍの薄物ブリキ原板としたときの、圧延油原単位を本発明による方法と従来方法とを比較して示した。なお、この時の第２の圧延油供給系統からのエマルション供給量は、仕上厚に応じて調整し、仕上厚０．１６〜０．２０ｍｍの場合、第４スタンドおよび第５スタンドの供給量を、各々１００Ｌ／ｍｉｎ、１３０Ｌ／ｍｉｎとし、仕上厚０．２０〜０．２５ｍｍの場合、各々５Ｌ／ｍｉｎ、１５Ｌ／ｍｉｎとした。一方、従来方式での潤滑としてスプレーされるエマルションの供給量は、第４スタンドで３０００Ｌ／ｍｉｎ、第５スタンドで４０００Ｌ／ｍｉｎとした。
【０１１４】
本第２発明によると、圧延油原単位を従来方式（循環方式）よりも低くすることができた。これは、本発明により第２の圧延油供給系統のエマルションを、循環式圧延油供給系統の油分ロスの補充油として有効に利用できる効果と、エマルションの供給量を従来方式よりも少なくできるため、ヒューム等による油分ロス量を従来方式よりも低減できる効果による。
【０１１５】
【表３】

【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように本第１発明によれば、付着効率の高い平均粒径２０μｍ以上のエマルションを、圧延スタンド入側の鋼板上面および下面に供給することにより、高速圧延域においても上下面の鋼板付着油量を大幅に向上できる。これにより、仕上板厚０．２ｍｍ以下の薄物材を圧延する場合に、従来方式で高速圧延時に発生していた潤滑不足が解消され、チャタリングおよびヒートスクラッチ疵の発生を未然に防止できる。これに伴い、圧延速度を向上できるため、生産性を大幅に向上できる。さらに、本第１発明によれば、循環式圧延油供給系統のエマルションの乳化分散安定性が確保されるため、安定な操業が可能となる。
【０１１７】
また、本第２発明によれば、第２の圧延油供給系統のエマルションが、循環式圧延油供給系統の補充油としても利用でき、圧延油の原単位を従来の循環式圧延油供給方式よりも低くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に関わるタンデム圧延機への適用例を示す図。
【図２】本発明の第２実施形態に関わるタンデム圧延機への適用例を示す図。
【図３】界面活性剤の対油濃度とエマルションの平均粒径との関係を示す図で、( ａ)は界面活性剤がカチオン系分散剤で、圧延油が牛脂の場合、(b) は界面活性剤がノニオン系乳化剤で、圧延油が合成エステル系圧延油の場合を示す。
【図４】エマルションの平均粒径と付着効率の関係を示す図。
【図５】エマルションの濃度と付着効率の関係を示す図。
【図６】エマルションの温度と付着効率の関係を示す図。
【図７】エマルション供給量ωτとプレートアウト量の関係を示す図。
【図８】循環式圧延油供給系統と第２の圧延油供給系統の圧延材の鋼板付着量の比較図。
【図９】第２の圧延油供給系統使用時と未使用時の循環式圧延油供給系統のエマルション粒径分布の比較を示す図。
【図１０】循環系統タンクへの界面活性剤量の補充および付加的攪拌方法の１例を示す図。
【図１１】循環系統タンクへの界面活性剤量の補充および付加的攪拌方法の他の例を示す図。
【図１２】第２の圧延油供給系統より循環系統タンクへの補充方法の１例を示す図。
【図１３】第２の圧延油供給系統より循環系統タンクへの補充方法の他の例を示す図。
【図１４】計算装置における計算フローを示す図。
【図１５】本発明と従来方式の圧延材の鋼板付着油量の比較（対象材１）を示す図。
【図１６】本発明と従来方式の第５スタンドの摩擦係数の比較（対象材１）を示す図。
【図１７】本発明と従来方式の圧延速度分布の比較( 対象材１）を示す図。
【図１８】本発明と従来方式の圧延材の鋼板付着油量の比較（対象材２）を示す図。
【図１９】本発明と従来方式の第５スタンドの摩擦係数の比較（対象材２）を示す図。
【図２０】本発明と従来方式の第５スタンド出側の鋼板温度の比較（対象材２）を示す図。
【図２１】本発明と従来方式の圧延速度分布の比較( 対象材２）を示す図。
【図２２】本発明の実施形態に関わるタンデム圧延機への適用例で、第２の供給系エマルションの供給位置をロールバイトの上流側にした例を示す図。
【符号の説明】
１…貯蔵タンク、２…タンク、３…タンク、４…タンク、５ａ，５ｂ，５ｃ…供給ポンプ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…流量調整弁、７…攪拌器、８ａ，８ｂ…ポンプ、９ａ，９ｂ…圧延油供給ライン、１０ａ，１０ｂ…ヘッダー、１１…圧延油送給ライン、１２ａ，１２ｂ…流量制御弁、１３ａ，１３ｂ…循環系統タンク、１４ａ，１４ｂ…ポンプ、１５ａ，１５ｂ…圧延油供給ライン、１６…攪拌用ポンプ，１７ａ，１７ｂ…回収用オイルパン、１８…攪拌器、１９ａ，１９ｂ…ヘッダー、２０…冷却用エマルション供給系統、２１…ストリップ、２２…ワークロール、２３…バックアップロール、２４ａ，２４ｂ…計算装置、２５…流量計、２６ａ，２６ｂ…流量制御弁、２７…攪拌セクション、２８…ポンプ、２９…流量調整弁、３０ａ，３０ｂ…戻りライン、３１…流量制御弁、３２…配管、３３…流量調整弁、３４…攪拌用ポンプ、３５…配管、３６…流量調整弁、３７…流量調整弁、３８…配管、３９…流量調整弁、４０…配管、４１…ポンプ、４２…補充用タンク、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…配管、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ…流量調整弁、４５…アジテータ、４６…補充用ポンプ、４７…配管、４８…オイルパン。

Claims (5)

1. 冷間圧延におけるエマルション圧延油を 循環式に供給する第１の圧延油供給系統と、エマルショ ン圧延油を鋼板上面および下面に供給する第２の圧延油 供給系統を設け、第２の圧延油供給系統から、鋼板上下 面に、第１の圧延油供給系統のエマルションと同一種類 でかつ第１の圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面 活性剤を添加し、更に、第１の圧延油供給系統のエマル ションより大きな平均粒径となるように調整したエマル ションを供給する工程と、この工程で鋼板に付着しなか ったエマルションを回収し、第１の圧延油供給系統での 界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を 投入し、機械的攪拌を加えた後、第１の圧延油供給系統 のエマルションに合流させる工程とを備えた冷間圧延機 における圧延油供給方法であって、
   第２の圧延油供給系統から第１の圧延油供給系統のタンクへ混入する圧延油分量が、第１の圧延油供給系統の油分ロス量よりも多い場合、第１の圧延油供給系統のタンクへ希釈水を補充して、第１の圧延油供給系統の濃度が一定となるようにする工程と、第２の圧延油供給系統から第１の圧延油供給系統のタンクへ混入する圧延油分量が、第１の圧延油供給系統の油分ロス量よりも少ない場合、第２の圧延油供給系統のエマルションを第１の圧延油供給系統に合流させる工程で、界面活性剤の対油濃度を第１の圧延油供給系統のエマルションと同一となるように追添加して調整したエマルションを第１の圧延油供給系統のタンクへ補充するとともに、希釈水を補充する工程と、を備えたことを特徴とする冷間圧延機における圧延油供給方法。
2. 冷間圧延におけるエマルション圧延油を 循環式に供給する第１の圧延油供給系統と、エマルショ ン圧延油を鋼板上面および下面に供給する第２の圧延油 供給系統を設け、第２の圧延油供給系統から、鋼板上下 面に、第１の圧延油供給系統のエマルションと同一種類 でかつ第１の圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面 活性剤を添加し、更に、第１の圧延油供給系統のエマル ションより大きな平均粒径となるように調整したエマル ションを供給する工程と、この工程で鋼板に付着しなか ったエマルションを回収し、第１の圧延油供給系統での 界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を 投入し、機械的攪拌を加 えた後、第１の圧延油供給系統 のエマルションに合流させる工程とを備えた冷間圧延機 における圧延油供給方法であって、第２の圧延油供給系統のエマルションを第１の圧延油供給系統のエマルションに合流させる工程は、第２の圧延油供給系統のエマルションを循環式圧延油供給系統のタンク内に補充したあとで界面活性剤を追添加し、タンク内のアジテータの回転数を増すことによりエマルションに強攪拌、およびせん断を加える工程を備えていることを特徴とする冷間圧延機における圧延油供給方法。
3. 冷間圧延におけるエマルション圧延油を 循環式に供給する第１の圧延油供給系統と、エマルショ ン圧延油を鋼板上面および下面に供給する第２の圧延油 供給系統を設け、第２の圧延油供給系統から、鋼板上下 面に、第１の圧延油供給系統のエマルションと同一種類 でかつ第１の圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面 活性剤を添加し、更に、第１の圧延油供給系統のエマル ションより大きな平均粒径となるように調整したエマル ションを供給する工程と、この工程で鋼板に付着しなか ったエマルションを回収し、第１の圧延油供給系統での 界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を 投入し、機械的攪拌を加えた後、第１の圧延油供給系統 のエマルションに合流させる工程とを備えた冷間圧延機 における圧延油供給方法であって、第２の圧延油供給系統のエマルションを第１の圧延油供給系統のエマルションに合流させる工程は、第２の圧延油供給系統のタンクから循環式圧延油供給系統のタンクへの送り配管の途中で界面活性剤を追添加したのち、供給ポンプを通過させることにより、エマルションにせん断を加える工程を備えていることを特徴とする冷間圧延機における圧延油供給方法。
4. 冷間圧延におけるエマルション圧延油を 循環式に供給する第１の圧延油供給系統と、エマルショ ン圧延油を鋼板上面および下面に供給する第２の圧延油 供給系統を設け、第２の圧延油供給系統から、鋼板上下 面に、第１の圧延油供給系統のエマルションと同一種類 でかつ第１の圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面 活性剤を添加し、更に、第１の圧延油供給系統のエマル ションより大きな平均粒径となるように調整したエマル ションを供給する工程と、この工程で鋼板に付着しなか ったエマルションを回収し、第１の圧延油供給系統での 界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を 投入し、機械的攪拌を加えた後、第１の圧延油供給系統 のエマルションに合流させる工程とを備えた冷間圧延機 における圧延油供給方法であって、第２の圧延油供給系統のエマルションを第１の圧延油供給系統のエマルションに合流させる工程は、第２の圧延油供給系統のタンクとは別に、界面活性剤量を調整するためのバッファータンクを設け、その中で界面活性剤を追添加し、アジテータを設けてエマルションに攪拌およびせん断を加える工程を備えていることを特徴とする記載の冷間圧延機における圧延油供給方法。
5. 冷間圧延におけるエマルション圧延油を 循環式に供給する第１の圧延油供給系統と、エマルショ ン圧延油を鋼板上面および下面に供給する第２の圧延油 供給系統を設け、第２の圧延油供給系統から、鋼板上下 面に、第１の圧延油供給系統のエマルションと同一種類 でかつ第１の圧延油供給系統よりも低い対油濃度の界面 活性剤を添加し、更に、第１の圧延油供給系統のエマル ションより大きな平均粒径となるように調整したエマル ションを供給する工程と、この工程で鋼板に付着しなか ったエマルションを回収し、第１の圧延油供給系統での 界面活性剤の対油濃度と同一となるように界面活性剤を 投入し、機械的攪拌を加えた後、第１の圧延油供給系統 のエマルションに合流させる工程とを備えた冷間圧延機 における圧延油供給方法であって、第２の圧延油供給系統のエマルションを第１の圧延油供給系統のエマルションに合流させる工程は、第２の圧延油供給系統のタンクとは別に、循環式圧延油供給系統のエマルションと同一の対油濃度の界面活性剤を添加した補充用エマルションの貯蔵タンクを設ける工程を備えていることを特徴とする記載の冷間圧延機における圧延油供給方法。

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