JP3487256B2

JP3487256B2 - 圧延油供給方法及び圧延油供給装置

Info

Publication number: JP3487256B2
Application number: JP2000092126A
Authority: JP
Inventors: 聡洋佐々木; 克彦加藤; 陽俊山下
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2004-01-13
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP2001276922A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延における
被圧延材への圧延油の供給に係り、特にダブルレデュー
ス圧延（以下、ＤＲ圧延ともいう。）やブライト仕上圧
延（以下、ＢＲ圧延ともいう）などのように圧延後の被
圧延材の表面に所要以上の光沢が要求されるような冷間
圧延操業に好適な圧延油供給方法及び圧延油供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延においては、一般に、ヘッダの
ノズルから被圧延材表面に圧延油を吹き付けながら圧延
を行う。そのヘッダへの圧延油の供給は、図２に示すよ
うに、ミキシングタンク１内で、圧延油タンク２から圧
送されてきた高濃度の圧延油と純水タンク３から圧送さ
れたきた水とを十分に乳化するように撹拌混合してい
る。そして、目標濃度に調整された圧延油を、上記ミキ
シングタンク１から各ヘッダ４に向けてポンプ５によっ
て圧送し、圧延油を当該ヘッダ４から被圧延材８に供給
している。なお、上記圧延油タンク２には、適宜、圧延
油貯蔵タンク６から圧延油の原液が圧送される。また、
符号１６は上記ミキシングタンク１への圧延油の戻り路
を示している。また、符号９は、圧延機のスタンドを表
している。

【０００３】しかし、上記供給方法では、ミキシングタ
ンク１内で圧延油と水とを十分に混合してからヘッダ４
に圧送しているために、濃度調整の応答性が高くない。
すなわち、ミキシングタンク１は大きめに設定されてい
ると共にヘッダ４の直下に配置されないことから、圧下
率の異なる被圧延材８が圧延機に連続的に送られてきた
場合に高応答に圧延油の濃度を調整することができな
い。このため、予め安全側（濃度の高い側）に濃度調整
を行う必要があることから圧延油原単位が良くない。ま
た例えば、予期せぬロール替えなどによって粗度の高い
圧延ロール（摩擦係数が大きい圧延ロール）を使用する
際にはミキシングタンク１内の圧延油濃度を高く再設定
する必要が発生し原単位が悪化する。このことは、場合
によっては必要以上の圧延操業の停止に繋がる。

【０００４】一方、特開平５−８４５０８号公報などに
記載されているような圧延油の供給方法がある。この圧
延油供給方法は、予めタンクでプレミキシングして濃度
を調整した圧延油と温水とを、ヘッダ４内やヘッダ４直
前で混合してヘッダ４から供給される圧延油の濃度を調
整するものである。この技術を採用すれば、濃度調整の
応答性が向上する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッダ
４直前若しくはヘッダ４内で圧延油と水とを混合して濃
度を調整する方法では、ミキシング不足からＥＳＩ（Ｅ
ｍｕｌｓｉｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙＩｎｄｅｘ：乳
化安定度）が低いと共に、ヘッダ４から供給される圧延
油のエマルジョンの粒径も大きくなりやすく、被圧延材
８表面にモットリングと呼ばれるオイルピットが発生し
て被圧延材８の表面光沢を著しく低下させる原因とな
る。したがって、上記従来の圧延油供給方法では、濃度
調整の高応答化が要求され且つ美麗な表面光沢が要求さ
れる被圧延材８の圧延時には適用困難であった。

【０００６】ここで、濃度調整の高応答化は、例えば圧
下率の異なる被圧延材８を連続的に圧延する場合等に要
求される。また、美麗な表面光沢が要求される被圧延材
８としては、例えば、ＤＲ圧延材やＢＲ圧延材やステン
レスなどがある。なお、油と油とを混ぜる技術としては
特開昭５６−４１０１０号公報に、ロールクーラントと
圧延潤滑剤とを兼用する潤滑方式の給油設備において、
冷却性、潤滑性とともに経済性に優れる給油法を提案す
ることを目的とし、冷間圧延機の各スタンドの出口側に
ロールクーラントとして噴射される循環エマルション液
から抽出された抽出部に圧延油を添加し、圧延油潤滑剤
として各スタンドのかみ込み前に噴霧し、その後前記循
環エマルション液に合流させる給油方法が開示されてい
る。しかしながらこの技術は本願のような良好な潤滑件
を確保できるいわゆる直接方式の給油法において、さら
に美麗な鋼板表面を得るための技術とは、発想および使
用方法が全く異なる。

【０００７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、被圧延材の表面光沢を損なうことなく
圧延油の濃度調整の高応答化を実現可能な圧延油供給方
法及び圧延油供給装置を提供することを課題としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、所定濃度に調節した圧
延油をヘッダから被圧延材に向けて供給する圧延油供給
方法において、ヘッダ直前若しくはヘッダ内で、低濃度
の圧延油と高濃度の圧延油とを混合することで上記供給
する圧延油の濃度を調節することを特徴とするものであ
る。

【０００９】次に、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載した発明に対し、上記低濃度の圧延油は、予め
高濃度の圧延油と水とを混合して形成することを特徴と
するものである、次に、請求項３に記載した発明は、請
求項１又は請求項２に記載した構成に対して、上記低濃
度の圧延油の濃度を、ヘッダから供給すべき圧延油の想
定される最低限の濃度以下に設定しておき、高濃度の圧
延油の供給流量を調整することで上記ヘッダから供給す
る圧延油の濃度を調整することを特徴とするものであ
る。

【００１０】次に、請求項４に記載した発明は、所定
濃度に調節した圧延油をヘッダから被圧延材に向けて供
給する圧延油供給装置において、低濃度の圧延油を収容
した低濃度用タンクと、高濃度の圧延油を収容した高濃
度用タンクと、低濃度の圧延油と高濃度の圧延油とを混
合し当該混合した圧延油をヘッダに供給するミキサと、
低濃度用タンク内の圧延油をミキサに供給する低濃度用
供給路と、高濃度用タンク内の圧延油をミキサに供給す
る高濃度用供給路と、上記低濃度用供給路に介装されて
圧延油を圧送する低濃度用ポンプと、上記高濃度用供給
路に介装されて圧延油を圧送する高濃度用ポンプとを備
え、上記ミキサは、上記ヘッダ直前または上記ヘッダ内
に設けられることを特徴とするものである。

【００１１】次に、請求項５に記載した発明は、請求
項４に記載した構成に対し、上記低濃度用タンクは、ミ
キサ機能を有し、高濃度の圧延油と水とを混合して上記
低濃度の圧延油を形成することを特徴とするものであ
る。

【００１２】次に、請求項６に記載した発明は、請求
項４〜請求項５のいずれかに記載した構成に対して、ヘ
ッダから供給する圧延油の目標濃度に基づき、上記高濃
度用ポンプの吐出流量を調整することでミキサから排出
される圧延油の濃度を調整する濃度コントローラを備え
ることを特徴とするものである。本発明によれば、ヘッ
ダ直前若しくはヘッダ内での混合で濃度調整を行うため
に濃度調整の応答性が高い。

【００１３】また、混合が圧延油同士であるために、乳
化安定性が良く、ＥＳＩを高い状態でヘッダから被圧延
材に供給することができる（後述の実施例を参照）。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。なお、上記従来例と同様な
部品等については、同一の符号を付して説明する。図１
は、本実施形態に係る圧延油供給装置を示す構成概要図
である。符号６は圧延油の原液を貯蔵した圧延油貯蔵タ
ンクであり、該圧延油貯蔵タンク６は、バルブ及びポン
プを介して高濃度用タンク２に接続し、適宜、圧延油の
原液を高濃度用タンク２に圧送可能となっている。上記
高濃度用タンク２は、ポンプを介してミキシングタンク
１（低濃度用タンク）に接続されて、高濃度の圧延油を
ミキシングタンク１に圧送可能となっている。また、高
濃度用タンク２は、高濃度用供給路１２を通じて、ヘッ
ダ４直下に配置されたミキサ１０に接続されている。そ
の高濃度用供給路１２には、上流側からブースタポンプ
１５及び精密ギアポンプ１１が介装されて、ミキサ１０
に吐出する圧延油の供給流量を高応答で制御可能となっ
ている。なお、上記精密ギアポンプ１１が高濃度用ポン
プを構成し、また、符号７は戻り路を示している。

【００１５】また、上記ミキシングタンク１には、ポン
プを介して純水タンク３が接続され、当該純水タンク３
に貯蔵されている温水がポンプによってミキシングタン
ク１に圧送可能となっている。ミキシングタンク１は、
上記高濃度用タンク２から圧送されてきた高濃度の圧延
油と水とを十分に撹拌混合して低濃度の圧延油を形成す
る。ミキシングタンク１内の低濃度の圧延油の濃度は、
例えば、対象とする被圧延材８に供給する圧延油の濃度
として想定される最低濃度に設定する。

【００１６】そのミキシングタンク１は、低濃度用供給
路１３を通じて上記ミキサ１０に接続され、当該低濃度
用供給路１３に介装された低濃度用ポンプ５によって低
濃度の圧延油をミキサ１０に供給可能となっている。上
記ミキサ１０は、ヘッダ４の直前に配置されて、供給さ
れてきた高濃度の圧延油と低濃度の圧延油とを連続的に
混合してヘッダ４に排出する。ヘッダ４は供給されてき
た所定濃度の圧延油を被圧延材８表面に向けて噴射可能
となっている。

【００１７】上記構成の圧延油供給装置における圧延油
の濃度制御について説明すると、ミキシングタンク１か
ら圧送される低濃度の圧延油を一定の流量に制御してお
く。そして、要求される目標濃度となるように、濃度コ
ントローラ１４によって精密ギアポンプ１１の吐出流量
が制御される。すなわち、濃度コントローラ１４は、予
め設定されている低濃度の圧延油の供給流量及び目標濃
度に基づいて、ヘッダ４から供給される圧延油が目標濃
度となる高濃度の圧延油の供給流量を求め、当該供給流
量となるように精密ギアポンプ１１に吐出量の指令を送
る。なお、圧延油の濃度は、圧延ロールの粗度や圧下率
などによって決定される。また、低濃度の圧延油のミキ
サ１０への供給流量は、例えばヘッダ４のノズルからの
噴出流量が目標流量となるように設定すればよい。

【００１８】上記構成の圧延油供給装置では、ミキシン
グタンク１で十分に撹拌・混合されて乳化安定性が良い
低濃度の圧延油に対して、ヘッダ４直前にて更に必要な
分だけの高濃度の圧延油を追加混合してヘッダ４に供給
することで、目標とする濃度に調整された圧延油が被圧
延材８に供給される。このようにヘッダ４直前で濃度の
調整を行うために、圧延油の濃度調整の応答性が高い。

【００１９】しかも、高濃度の圧延油の供給流量側を調
整することで濃度調整を行うので、更に濃度調整の応答
性は高くなる。この結果、常に目標とする濃度の圧延油
を供給できるので、つまり従来のようにヘッダ４から供
給する圧延油の濃度を高めに設定する必要がないので圧
延油原単位を抑えることができる。また、例えば粗度の
高い圧延ロールへのロール組み替え等が生じて、供給す
る圧延油の濃度を高めに調整する必要があっても、ミキ
シングタンク１内の圧延油の濃度を変更する必要はな
く、精密ギアポンプ１１による高濃度の圧延油の供給流
量を調整することで即座に対応することが可能となる。

【００２０】また、ヘッダ４直前に配置されたミキサ１
０においては、圧延油同士を混合するので乳化安定性が
良く、また、粒径の拡大を伴うこともない。この結果、
圧延油濃度の応答性を高くするためにヘッダ４直前で濃
度調整を行っても、被圧延材８表面には、モットリング
と呼ばれるオイルピットが発生することを抑制すること
ができる。

【００２１】なお、ミキシングタンク１で十分に撹拌し
ながら低濃度の圧延油を供給するので、低濃度の圧延油
のＥＳＩは高く且つエマルジョンの粒径も小さい。この
ように、本実施形態の装置では、被圧延材８の表面光沢
を損なうこと無く圧延油の濃度調整の高応答化が達成可
能となる。例えば、ＤＲ圧延材などのように美麗な光沢
が要求される被圧延材８を連続圧延して濃度調整に高応
答性が要求されるようなライン構成であっても、板面光
沢を損なうことなく冷間圧延を行うことができる。

【００２２】ちなみに、バッチ式のＤＲ圧延ラインにお
いては、コイルの切り替わりで必ずラインの停止が発生
し、その間に圧延油の濃度調整等が可能であるが、焼鈍
設備のインライン圧延機でＤＲ圧延を行う場合などにあ
っては、上述のような圧延油の高応答化が要求される。
このような要求にも、本発明は十分に対応可能となる。

【００２３】ここで、上記実施形態においては、高濃度
用タンク２からミキシングタンク１（低濃度用タンク）
に高濃度の圧延油を供給することで低濃度の圧延油を形
成しているが、高濃度の圧延油を必ずしも高濃度用タン
ク２から供給する必要はない。要は、ミキシングタンク
１内の圧延油が低濃度で有ればよい。もっとも、順次、
高濃度用タンク２から圧延油を取り込みながらミキシン
グタンク１で低濃度の圧延油を形成する方が装置構成が
コンパクトになる。

【００２４】また、上記実施形態では、低濃度の圧延油
の濃度を、想定される圧延油の最低の濃度に設定してい
るが、その最低濃度よりも低くても良い。想定している
最低の濃度以上に設定すると、一部の被圧延材８に対応
できなくなるので、低濃度の圧延油の濃度の上限値は、
想定している圧延油の最低の濃度以下とすることが好ま
しい。

【００２５】なお、低濃度の圧延油の濃度は高いＥＳＩ
を確保するため１％以上とすることが好ましい。また、
全ての被圧延材８への対応を可能とするため、高濃度の
圧延油の濃度の下限値は、想定している圧延油の最高の
濃度を超える濃度とすることが好ましい。高濃度の圧延
油の濃度の上限値は１００％（圧延油の原油の濃度）で
ある。高濃度の圧延油の少量の変化で高応答にミキサ１
０での圧延油の濃度を調整可能とするという観点から
は、高濃度の圧延油は圧延油の原液とするのが好まし
い。

【００２６】また、上記実施形態では低濃度の圧延油と
高濃度の圧延油とを混合するミキサをヘッダ直前に配置
したが、このミキサをヘッダ内に配置してもよい。

【００２７】

【実施例】上記実施形態の装置におけるミキサ１０から
排出される圧延油のＥＳＩについてオフラインで実験し
てみた。ミキサ１０で圧延油と水とを混合する従来例の
ＥＳＩについても比較のために求めた。実験条件は、本
実施形態に基づく実施例にあっては、ミキシングタンク
１内の圧延油の濃度を７％とし、ミキサ１０で排出され
る圧延油の濃度を１０％に設定した。また、従来例にあ
っては、ミキシングタンク１内の圧延油の濃度を、０％
（すなわち温水）としておき、ミキサ１０で圧延油と温
水とを混合して該ミキサ１０で排出される圧延油の濃度
を１０％に設定した。なお、高濃度の圧延油は圧延油の
原油とした。

【００２８】また、ヘッダ４のノズル（ノズルは一つと
した。）からの噴射圧を０．７ＭＰａ及び１．３ＭＰａ
の２種類で行い、当該ノズルから噴射された圧延油を採
取して、ＥＳＩを評価した。ＥＳＩの評価は、採取した
圧延油について容器内で５分間静置した後の、容器の底
にある液の油の濃度に対する、上澄み液の油の濃度の比
で表した。

【００２９】実験結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１から分かるように、従来例に比べ
て、本発明に基づく装置の方が、ＥＳＩが高いことが分
かる。特に、ノズルからの噴射圧が低くなっても、安定
してＥＳＩが高いことが分かる。ちなみに、通常の冷間
圧延での噴射圧は、噴射圧０．５〜１．５ＭＰａ程度で
ある。また、エマルジョンの粒径についても、本実施例
の場合には、上記図２の圧延油供給装置（応答性の低い
装置）で供給される圧延油と同等程度の小さい粒径とな
っていた。

【００３２】したがって、濃度調整の応答を高く設定し
且つノズルからの噴射圧が実操業レベルの圧力であって
も、ヘッダ４から供給される圧延油についてＥＳＩを高
い値に安定して保持できて被圧延材８の光沢を損なうこ
となく圧延できることが分かる。また、低濃度の圧延油
の濃度について、１．０％に設定してミキサ１０で混合
後の濃度を２０％にして実験した場合であっても、高い
ＥＳＩが確保されたことを確認している。すなわち、低
濃度の圧延油の濃度は、少なくとも１．０％以上であれ
ば、ＥＳＩを高くする保持する効果があることが分か
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１また
は請求項４のいずれかの発明を採用すると、被圧延材の
表面光沢を損なうことなく圧延油の濃度調整の高応答化
を実現することができるという効果がある。このとき、
請求項２又は請求項５の発明を採用すると、低濃度の圧
延油をプレミキシングして形成することで、被圧延材に
供給する圧延油の粒径を確実に小さく設定することが可
能となる。

【００３４】また、請求項３又は請求項６の発明を採
用すると、ミキサでの濃度調整を高応答化が更に実現で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施形態に係る圧延油供給装置
を示す概略構成図である。

【図２】従来の圧延油供給装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ミキシングタンク（低濃度用タンク）２高濃度用タンク３純水タンク４ヘッダ５低濃度用ポンプ８被圧延材９圧延機のスタンド１０ミキサ１１精密ギアポンプ（高濃度用ポンプ）１２高濃度用供給路１３低濃度用供給路１４濃度コントローラ１５ブースタポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−190428（ＪＰ，Ａ) 特開平８−155510（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 45/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定濃度に調節した圧延油をヘッダから
被圧延材に向けて供給する圧延油供給方法において、ヘ
ッダ直前若しくはヘッダ内で、低濃度の圧延油と高濃度
の圧延油とを混合することで上記供給する圧延油の濃度
を調節することを特徴とする圧延油供給方法。
【請求項２】上記低濃度の圧延油は、予め高濃度の圧
延油と水とを混合して形成することを特徴とする請求項
１に記載した圧延油供給方法。
【請求項３】上記低濃度の圧延油の濃度を、ヘッダか
ら供給すべき圧延油の想定される最低限の濃度以下に設
定しておき、高濃度の圧延油の供給流量を調整すること
で上記ヘッダから供給する圧延油の濃度を調整すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載した圧延油供
給方法。
【請求項４】所定濃度に調節した圧延油をヘッダから
被圧延材に向けて供給する圧延油供給装置において、低
濃度の圧延油を収容した低濃度用タンクと、高濃度の圧
延油を収容した高濃度用タンクと、低濃度の圧延油と高
濃度の圧延油とを混合し当該混合した圧延油をヘッダに
供給するミキサと、低濃度用タンク内の圧延油をミキサ
に供給する低濃度用供給路と、高濃度用タンク内の圧延
油をミキサに供給する高濃度用供給路と、上記低濃度用
供給路に介装されて圧延油を圧送する低濃度用ポンプ
と、上記高濃度用供給路に介装されて圧延油を圧送する
高濃度用ポンプとを備え、上記ミキサは、上記ヘッダ直
前または上記ヘッダ内に設けられることを特徴とする圧
延油供給装置。
【請求項５】上記低濃度用タンクは、ミキサ機能を有
し、高濃度の圧延油と水とを混合して上記低濃度の圧延
油を形成することを特徴とする請求項４に記載した圧延
油供給装置。
【請求項６】ヘッダから供給する圧延油の目標濃度に
基づき、上記高濃度用ポンプの吐出流量を調整すること
でミキサから排出される圧延油の濃度を調整する濃度コ
ントローラを備えることを特徴とする請求項４〜請求項
５のいずれかに記載した圧延油供給装置。