JP3578072B2 - 温間圧延におけるクーラントの供給方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温間圧延におけるクーラントの供給方法に関し、とくに、潤滑性の低下に起因した板厚変動、荷重変動、形状変化を防止して品質の良好な板材を安定供給しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
２００〜２５０℃程度の温度域にて圧延を行なう、いわゆる温間圧延では、圧延機の出側における板材の温度を目標とする温度に制御するため、圧延機の入側においてワークロールスプレーによりクーラントが供給されており、その供給量は適宜に制御されている。
【０００３】
すなわち、クーラントは圧延機の入側もしくは出側の板材の温度に応じてその吐出流量（以下、クーラント流量という）が調整されている。
しかしながら、クーラントは、板材の温度調節と同時にロールと板材相互間の潤滑を行うため、板材の温度を目標温度に設定すべく、クーラント流量を減少させたような場合には、潤滑性が著しく低下して板厚変動がおきたり、荷重変動あるいは形状変化等の好ましくない現象が起こる場合もあり、このため従来は限界クーラント流量が経験的に定められていた。
【０００４】
ところで、板材の圧延速度がとくに低い時や圧延機の入側における板材の温度が低い場合において限界クーラント流量を下回るような流量設定が必要な場合に、圧延機の出側温度を目標とする温度に制御できないおそれがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述したようなクーラント流量に制限されるような弊害を解消し、良好な品質になる板材を安定供給できる新規な方法を提案するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い濃度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法である。
【０００７】
また、本発明は、ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い温度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法である。
【０００８】
また、本発明は、ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い濃度でかつ、高い温度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法である。
【０００９】
本発明は、プレスプレーによるクーラントの供給が、ワークロールスプレーによるクーラントの供給に際して形成される液溜まりより、板材進行方向の上流側において行われるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
ワークロールスプレーによるクーラントの供給する領域の上流側で、プレスプレーによるクーラントの供給を行い限界クーラント流量を劇的に低下させる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従う方法の実施に使用して好適な温間圧延設備を模式的に示したものである。図において１は圧延機、２はクーラントを供給するワークロールスプレー、３はワークロールスプレー２の上流側に配置されるプレスプレー、４は温間圧延に供されるストリップの如き板材であり、ここに、圧延機１がリバース形式の圧延機である場合にはワークロールスプレー２およびプレスプレー３は圧延機を境にして対称に配置されることになる。
【００１２】
上記の構成になる設備において、ワークロールスプレー２ではクーラントの流量変更を適宜に行い圧延機１の出側における板材４の温度が所望の温度になるように制御し、プレスプレー３では、濃度、温度あるいはそれらの両方を適宜に調整した一定流量になるクーラントを供給して潤滑性の確保を行う。
【００１３】
このような機能分担を行なうと、従来、経験的に定められていた限界クーラント流量は劇的に低流量にすることができる。
【００１４】
ワークロールスプレー２によるクーラントの供給に際して形成される液溜まり５は、供給条件によっても変動するがその長さは約２００ｍｍ〜１．５ｍ程度となる。このような状況において、かかる液溜まりの長さに影響を与えることなく、プレスプレー３にてより効果的な潤滑を行なうには、該液溜まり５よりも上流側においてクーラントを供給するのが望ましい。
【００１５】
プレスプレー３にて供給されるクーラントの濃度（純水に対する鉱物油の含有量）は、ワークロールスプレー２にて供給されるクーラントの濃度よりも高くするが、これは潤滑をより効果的に行うのに必要だからである。
【００１６】
ワークロールスプレー２及びプレスプレー３のそれぞれから供給されるクーラントの濃度は操業条件に応じて適宜に調整されるため本発明ではとくに限定はされるものではないが、ワークロールスプレー２から供給されるクーラントは、例えば、鉱物油８ｖｏｌ％程度、一般的な圧延添加剤２ｖｏｌ％程度、残部純水からなるものが適用される。
【００１７】
また、プレスプレー３にて供給されるクーラントについては、その濃度はワークロールスプレー２にて供給されるクーラントよりも高いことが必要であるが、濃度が５０ｖｏｌ％を超えると、かかるクーラントをワークロールスプレー２におけるクーラントとして循環利用する場合に、濃度管理が困難となるため、好ましくは５０ｖｏｌ％以下、より好ましくは２０ｖｏｌ％以下とするのがよい。
【００１８】
プレスプレー３にて供給されるクーラントの温度は種々の温度に設定可能であるが、とくに、沸点直前まで加熱して供給することにより圧延機１の入側における板材４の温度の低下を抑制でき、かかるスプレー３による潤滑効果をより一層高めることが可能になる。
【００１９】
これは、クーラントを高温にすることにより、添加した乳化剤（界面活性剤）の働きが弱まり油分が鋼板に付着しやすくなるため潤滑効果が高まるものと考えられる。
【００２０】
上記の理由から、本発明では、プレスプレー３にて供給されるクーラントの温度はワークロールスプレー２にて供給されるクーラントの温度よりも高くし、より望ましくは８０℃以上とすることが板材の温度を制御する点から効果的である。
【００２１】
上掲図１に示した設備（圧延機はリバース形式）を適用して幅１１００ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍになる方向性電磁鋼板につき、仕上げ板厚が０．２８ｍｍ、圧延機の入側温度２００℃に対し目標温度２２０℃（圧延機出側温度）とする温間圧延を実施し、圧延速度とクーラント流量の関係について調査した。
【００２２】
ワークロールスプレーによる供給条件
クーラントの組成：鉱物油８ｖｏｌ％、一般的な圧延添加剤２ｖｏｌ％、残部純水
液温：５０℃
【００２３】
プレスプレーによる供給条件
クーラントの組成：鉱物油１０ｖｏｌ％、一般的な圧延添加剤２ｖｏｌ％、残部純水
ワークロールより上流側１．２ｍに設置
流量：１００ ｌ／ｍｉｎ
液温：９０ ℃
【００２４】
図２はプレスプレーによるクーラントの供給を行なわず、圧延速度の低下時にワークロールスプレーによるクーラントの供給を流量４００ ｌ／ｍｉｎ以下まで減少させた場合である。この場合、ＡＧＣ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）下であっても板厚変動、圧延荷重の変動が大きくなり、圧延を継続できない状況に陥った。
この状態において板厚変動及び圧延荷重の変動が許容範囲となる限界クーラント流量は４００ ｌ／ｍｉｎ である。ここで、目標温度を達成するには、この流量以下での供給が必要になるが、そのための圧延速度（この例では１７０ｍ／ｍｉｎ）で圧延した場合、圧延機出側の板温は目標とする温度を下回ってしまう結果となった。
【００２５】
図３はプレスプレーによりクーラントを供給した場合の結果を示したものであるが、この場合には、圧延速度低下時にワークロールスプレーによるクーラントの供給流量を４００ ｌ／ｍｉｎ 以下に低下させても板厚変動等の現象は発生せず、１００ｍ／ｍｉｎ 以下の低速による圧延であっても目標温度を達成することが確認できた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、クーラントを供給して行なう温間圧延において、潤滑性の低下に起因した板厚変動、圧延荷重の変動、形状変化を防止することが可能であり、品質の良好な板材を安定供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するのに用いて好適な設備を模式的に示した図である。
【図２】プレスプレーを行なわずに温間圧延を実施した場合におけるクーラント流量と圧延速度の関係を示したグラフである。
【図３】プレスプレーを実施した場合におけるクーラント流量と圧延速度の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１ 圧延機
２ ワークロールスプレー
３ プレスプレー
４ 板材
５ クーラント液溜まり

Claims (4)

1. ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
   前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い濃度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法。
2. ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
   前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い温度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法。
3. ワークロールスプレーによりクーラントを供給しつつ温間圧延を行うに際して、
   前記ワークロールスプレーによるクーラントの供給を行うその上流側で、プレスプレーにより板材に対して該ワークロールスプレーによるクーラントよりも高い濃度でかつ、高い温度を有するクーラントを一定流量で供給し、かつワークロールスプレーでのクーラントの流量を変更することにより圧延機の出側における板材の温度目標温度に制御することを特徴とする温間圧延におけるクーラントの供給方法。
4. プレスプレーによるクーラントの供給が、ワークロールスプレーによるクーラントの供給に際して形成される液溜まりより、板材進行方向の上流側において行われるものである、請求項１〜３の何れかに記載の方法。

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