JP3749611B2

JP3749611B2 - Work roll cooling method for hot rolling mill

Info

Publication number: JP3749611B2
Application number: JP00250298A
Authority: JP
Inventors: 剛矢久保; 泰隆堀部
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JPH11197719A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明方法は、熱間圧延機のワークロール冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧延ロールの冷却方法として、ノズルヘッダーから冷却水をロール噴射し、ロール表面を流下する冷却水をシール材によって、保持して異物が詰まるのを防止し、ロール疵が被圧延材に転写する問題を解消することが特許第２６５３４８４号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき、ロールの冷却方法においては、熱間圧延機のワークロール冷却のような高温ロールの冷却に際しては、冷却能力が不足してロールを確実に冷却することが困難であり、熱変形により被圧延材の圧延精度が低下して品質を劣化させ、しかもワークロールの寿命が短命になることからワークロールの取り替えが頻繁になり、ワークロールの取り替えによる圧延停止が多く生産性を低下させることになる。また、冷却水の使用量が多くコスト的に不利である等の課題がある。
本発明方法は、このような課題を有利に解決するためになされたものであり、熱間圧延機として例えば、連続熱間仕上圧延機等のワークロールを少量の冷却水で確実に冷却して、ワークロールの熱変形による被圧延材の圧延精度を向上するとともに、ワークロールの耐久性を高めワークロールの取り替え頻度を抑制して、圧延停止による生産性の低下を軽減することのできる熱間圧延機のワークロール冷却方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱間圧延機のワークロール冷却方法は、熱間圧延機ワークロールの被圧延材出側に近接配置した冷却水噴射ノズルから冷却水を噴射し、冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部を０．１〜０．６ｍｍに維持するとともに、該間隙部に冷却水膜を介在しつつワークロールを冷却することを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明方法の一例を図面によって説明すると、図１に示すごとく例えば、連続熱間仕上圧延機のワークロール１の被圧延材出側に近接して、冷却水噴射ノズル２を配置する。この冷却水噴射ノズル２の冷却水噴射口３からワークロール１の表面に冷却水を噴射することによって、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間に間隙部４を維持するとともに、該間隙部４に冷却水膜を介在させて、熱間圧延中のワークロール１を冷却するものである。
【０００６】
しかして、熱間圧延中のワークロール１の熱変形等を防止する冷却に必要な冷却水を冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４で維持するための間隙部としては、ワークロール材質等によって若干異なるが、０．１〜０．６ｍｍ、冷却水噴射ノズル２先端のワークロール１巾方向長さ６００〜１５００ｍｍで確実に熱変形等を防止する冷却ができる。即ち、図２に示すごとく冷却水量６．７ｍ³／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ²）噴射のとき、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力６５〜１９５Ｋｇで０．１〜０．６ｍｍの間隙部４が維持できる。０．１ｍｍ未満の間隙部４に介在する冷却水膜（量）では、熱間圧延中のワークロール１を確実に冷却することが困難になることがあり好ましくない。また、０．６ｍｍ超に間隙部４を維持しなくとも熱間圧延機のワークロールの冷却を確実にできる。
【０００７】
即ち、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４の維持は、冷却水噴射ノズル２からの冷却水の噴射と冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力のバランスによって、間隙部４を維持すると同時に間隙部４を維持するための冷却水が間隙部４に介在してワークロール１を冷却するものである。また、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４の維持と冷却水噴射ノズル２から間隙部４へ供給する冷却水量の関係は、図３のようにワークロール周速度４００ｍ／分、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力１３０Ｋｇのときは、冷却水量３．３〜１０ｍ³／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ²）で間隙部４を０．１〜０．４ｍｍに維持できる。更に、図４に示すごとく冷却水量６．７ｍ³／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ²）、ワークロール周速度１００〜８００ｍ／分のときは、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力６５〜１９５Ｋｇで、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４を０．１〜０．６ｍｍに維持させることができる。
【０００８】
このように冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部を０．１〜０．６ｍｍに維持するためのワークロール周速度、冷却水噴射ノズルへの供給冷却水量、冷却水噴射ノズルの押し付け圧力の関係を数式で示すと、
【数１】
ｈ＝Ｋ（ＱＷ）ⁿ
但しｈ：間隙、Ｑ：冷却水量、Ｗ：冷却水噴射ノズルの押し付け圧力
ⁿ：−１／２〜−１／４、Ｋ：ワークロール周速度による変数
【０００９】
前記のごとく、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４で、６００〜１５００ｍｍの冷却水膜巾を維持するためには、図１に示す冷却水噴射ノズル２を構成する上下ヘッダー先端部の厚みａ、ｂを上下トータルで５０〜３００ｍｍに間隙部4 の巾を形成することによって、間隙部４の冷却水膜巾を１００〜２００ｍｍに維持することができる。このような冷却水噴射ノズル２をワークロール１の巾方向の被圧延材の圧延巾相当部位に、例えば複数個の分割区分して配置することによって冷却することができる。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明方法の実施例を比較例とともに挙げる。
【表１】

【００１１】
注１：鋼帯の熱間圧延機（７圧延スタンド）の各圧延スタンドの上下ワークロールを冷却した。
注２：圧延材は、普通鋼を第１圧延スタンド入側温度１０５０℃、板厚１０ｍｍ、板幅１５００ｍｍ、第７圧延スタンド出側温度９００℃、板厚１．２ｍｍに各圧延スタンドで順次圧延した。
注３：間隙部は、冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部。
注４：冷却水は、常温水を使用。
注５：冷却水噴射ノズルは、各圧延スタンド上下ワークロールの被圧延材出側の被圧延材通板位置から１００ｍｍ上下位置に、巾３００ｍｍノズル巾に分割区分してワークロール巾方向全幅に亘って配置した。
注６：ワークロール材質は、ハイスロール。
注７：クラウンは、一般に形成するサーマルクラウンで、ロール巾方向中央部を高さを表示した。
注８：圧延後のクラウンは、注２の圧延材を２０００ｔ圧延した後のロールクラウン形状が良好で継続使用可能を良。熱変形等により使用不可能で取り替えを必要としたものを否とした。
注９：冷却水に必要なポンプ動力比は、必要電力に比例し、比較例を１００とする値。
【００１２】
【発明の効果】
本発明方法によれば、熱間圧延機のワークロールの冷却が確実にでき、被圧延材の圧延精度を向上して品質を高めることができるとともに、ワークロールの耐久性を向上して、ワークロールの取り替えによる圧延停止少なくなり、生産性を著しく高めることができる。ロールコストを低減することができる。更に、冷却水使用量を減少することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一例を示す側面図である。
【図２】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部とロール周速度との関係を示す図表である。
【図３】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部と冷却水噴射ノズルからの冷却水供給量との関係を示す図表である。
【図４】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部と冷却水噴射ノズル押し付け圧力との関係を示す図表である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The method of the present invention relates to a work roll cooling method for a hot rolling mill.
[0002]
[Prior art]
As a rolling roll cooling method, the cooling water is jetted from the nozzle header, the cooling water flowing down the roll surface is held by the sealing material to prevent clogging of foreign matters, and the roll flaw is transferred to the material to be rolled. This is disclosed in Japanese Patent No. 2653484.
[0003]
[ Problems to be solved by the invention ]
Above, such as, in the cooling method of the roll, is on the occasion to the cooling of the hot roll, such as a hot rolling mill work roll cooling, cooling capacity is insufficient, it is difficult to reliably cool the roll, Due to thermal deformation, the rolling accuracy of the material to be rolled decreases and the quality deteriorates.In addition, the life of the work roll is shortened, so the work roll is frequently replaced. Will be reduced. In addition, there are problems such as a large amount of cooling water used and disadvantageous in cost.
The method of the present invention has been made in order to advantageously solve such problems, and as a hot rolling mill, for example, a work roll such as a continuous hot finishing rolling mill is reliably cooled with a small amount of cooling water. In addition to improving the rolling accuracy of the material to be rolled due to thermal deformation of the work roll, it is possible to increase the durability of the work roll and suppress the work roll replacement frequency, thereby reducing the decrease in productivity due to rolling stoppage. It aims at providing the work roll cooling method of a rolling mill.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The work roll cooling method for a hot rolling mill according to the present invention is a method in which cooling water is jetted from a cooling water jet nozzle arranged close to the material to be rolled side of the hot rolling mill work roll, and between the tip of the cooling water jet nozzle and the work roll. The gap is maintained at 0.1 to 0.6 mm, and the work roll is cooled while a cooling water film is interposed in the gap.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of the method of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, for example, the cooling water jet nozzle 2 is disposed in the vicinity of the material to be rolled side of the work roll 1 of a continuous hot finishing mill. By injecting cooling water onto the surface of the work roll 1 from the cooling water injection port 3 of the cooling water injection nozzle 2, the gap 4 is maintained between the tip of the cooling water injection nozzle 2 and the work roll 1, and the gap The work roll 1 during hot rolling is cooled by interposing a cooling water film in 4.
[0006]
Therefore, as a gap portion for maintaining the cooling water necessary for cooling to prevent thermal deformation or the like of the work roll 1 during hot rolling in the gap portion 4 between the tip of the cooling water injection nozzle 2 and the work roll 1, Although slightly different depending on the material of the work roll, etc., it is possible to reliably prevent thermal deformation or the like with a width of 0.1 to 0.6 mm and a length of the work roll 1 in the width direction of the cooling water jet nozzle 2 of 600 to 1500 mm. That is, as shown in FIG. 2, when the cooling water amount is 6.7 m ³ / hr (water pressure 1.5 Kg / cm ² ), the gap of 0.1 to 0.6 mm is applied at the pressing pressure 65 to 195 Kg of the cooling water injection nozzle 2. 4 can be maintained. A cooling water film (amount) interposed in the gap 4 of less than 0.1 mm is not preferable because it may become difficult to reliably cool the work roll 1 during hot rolling. Further, the work roll of the hot rolling mill can be reliably cooled without maintaining the gap 4 exceeding 0.6 mm.
[0007]
That is, the gap 4 between the cooling water injection nozzle 2 tip and the work roll 1 is maintained by the balance between the cooling water injection from the cooling water injection nozzle 2 and the pressing pressure of the cooling water injection nozzle 2. At the same time, cooling water for maintaining the gap 4 is interposed in the gap 4 to cool the work roll 1. The relationship between the maintenance of the gap 4 between the tip of the cooling water injection nozzle 2 and the work roll 1 and the amount of cooling water supplied from the cooling water injection nozzle 2 to the gap 4 is as shown in FIG. When the pressing pressure of the cooling water injection nozzle 2 is 130 kg, the gap 4 can be maintained at 0.1 to 0.4 mm with a cooling water amount of 3.3 to 10 m ³ / hr (water pressure 1.5 kg / cm ² ). Further, as shown in FIG. 4, when the cooling water amount is 6.7 m ³ / hr (water pressure 1.5 kg / cm ² ) and the work roll peripheral speed is 100 to 800 m / min, the pressing pressure of the cooling water injection nozzle 2 is 65 to 195 kg. The gap 4 between the coolant water injection nozzle 2 tip and the work roll 1 can be maintained at 0.1 to 0.6 mm.
[0008]
Thus, the work roll peripheral speed for maintaining the gap between the cooling water spray nozzle tip and the work roll at 0.1 to 0.6 mm, the amount of cooling water supplied to the cooling water spray nozzle, and the pressing pressure of the cooling water spray nozzle The relationship between
[Expression 1]
h = K (QW) ⁿ
Where h: gap, Q: amount of cooling water, W: pressing pressure of cooling water injection nozzle
ⁿ : -1/2 to -1/4, K: Variable depending on work roll peripheral speed
As described above, in order to maintain a cooling water film width of 600 to 1500 mm in the gap portion 4 between the tip of the cooling water injection nozzle 2 and the work roll 1, the upper and lower headers constituting the cooling water injection nozzle 2 shown in FIG. By forming the width of the gap 4 so that the thicknesses a and b of the tip end are 50 to 300 mm in total in the vertical direction, the cooling water film width of the gap 4 can be maintained at 100 to 200 mm. Such a cooling water injection nozzle 2 can be cooled by arranging, for example, a plurality of divided sections at a portion corresponding to the rolling width of the material to be rolled in the width direction of the work roll 1.
[0010]
【Example】
Next, examples of the method of the present invention will be given together with comparative examples.
[Table 1]

[0011]
Note 1: The upper and lower work rolls of each rolling stand of the steel strip hot rolling mill (7 rolling stand) were cooled.
Note 2: Rolled steel is rolled in order at the rolling stand to the first rolling stand entry side temperature 1050 ° C, plate thickness 10mm, plate width 1500mm, seventh rolling stand exit side temperature 900 ° C, plate thickness 1.2mm. did.
Note 3: The gap is the gap between the cooling water spray nozzle tip and the work roll.
Note 4: Cooling water uses room temperature water.
Note 5: The cooling water injection nozzle is divided into a width of 300 mm nozzle width from the rolled material passing side position of the rolled material at the upper and lower work rolls of each rolling stand to a vertical position of 300 mm, and the entire width in the work roll width direction. Arranged.
Note 6: Work roll material is high-speed roll.
Note 7: The crown is a thermal crown that is generally formed, and the height is indicated at the center in the roll width direction.
Note 8: The rolled crown has a good roll crown shape after rolling the rolled material of Note 2 for 2000 tons, and can be used continuously. Products that could not be used due to thermal deformation or the like and required replacement were rejected.
Note 9: The pump power ratio required for cooling water is proportional to the required power, and is a value where the comparative example is 100.
[0012]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, the work roll of the hot rolling mill can be reliably cooled, the rolling accuracy of the material to be rolled can be improved and the quality can be improved, and the durability of the work roll can be improved, The number of rolling stops due to roll replacement is reduced, and the productivity can be remarkably increased. Roll cost can be reduced. Furthermore, the outstanding effect that the usage-amount of cooling water can be reduced is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of the method of the present invention.
FIG. 2 is a chart showing a relationship between a gap between a cooling water spray nozzle tip and a work roll and a roll peripheral speed.
FIG. 3 is a chart showing a relationship between a cooling water injection nozzle tip and a gap between a work roll and a cooling water supply amount from the cooling water injection nozzle.
FIG. 4 is a chart showing a relationship between a cooling water spray nozzle tip and a gap between a work roll and a cooling water spray nozzle pressing pressure.

Claims

Cooling water is jetted from the cooling water jet nozzle arranged close to the material exit side of the work roll of the hot rolling mill work roll, and the gap between the cooling water jet nozzle tip and the work roll is maintained at 0.1 to 0.6 mm. And the work roll cooling method of a hot rolling mill characterized by cooling a work roll, interposing a cooling water film in this gap part.

The work roll cooling method for a hot rolling mill according to claim 1, wherein the hot rolling mill is a continuous hot finish rolling mill.