JP3933325B2

JP3933325B2 - Rolling mill

Info

Publication number: JP3933325B2
Application number: JP27860798A
Authority: JP
Inventors: 尚也野田; 滋菱川
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000102806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄鋼、アルミニウム、銅等の金属板、条製品を製造する圧延機に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
鉄鋼、アルミニウム、銅等の金属板製品の品質を定める重要な要素の一つとして、板厚精度が挙げられる。そして、近年の品質要求の高度化に伴い、この板厚精度は、圧延した板材の長手方向のみならず、幅方向にも要求されるようになってきた。即ち、板材の長手方向の板厚変動分を減少させるだけでなく、幅方向の板厚変動分をも減少させる必要が生じてきた。
【０００３】
このような板材の幅方向の板厚分布を一般に板クラウンといい、この板厚変動分の最大値を板クラウン量という。そして、最終的に製品となった段階の板クラウン量は、熱間圧延工程での板クラウンによってほぼ決定される。このように、熱間圧延工程での板クラウンは、最終製品の板クラウン量と密接な関係を有するため、熱間圧延工程での板クラウン制御のための様々な制御方法及び装置が開発され、導入されてきた。
【０００４】
このような制御方法を例示すると、例えば、▲１▼イニシャルクラウン方式▲２▼ワークロールベンダー方式▲３▼クロスロール方式▲４▼スリーブ付バックアップロール方式▲５▼シフトロール方式▲６▼ヒートクラウン方式等が挙げられる。
▲１▼イニシャルクラウン方式とは、ワークロールの研磨時にロールたわみを考慮した適正なロールクラウンを与え、このワークロールを用いて板クラウンを制御する方式である。
【０００５】
▲２▼ワークロールベンダー方式とは、ワークロール軸受箱を油圧ジャッキで押し付け、ロールの撓みを変化させて板クラウンを制御する方式である。
▲３▼クロスロール方式とは、上下ワークロールに可変の交差角をもたせてロールギャップを幾何学的に変化させることで板クラウンを制御する方式である。
▲４▼スリーブ付バックアップロール方式とは、スリーブ付バックアップロールの表面形状を油圧力等で変形させて板クラウンを制御する方式である。
【０００６】
▲５▼シフトロール方式とは、上下ワークロールに特殊な非対称クラウンや片テーパを付与してこれらを夫々、逆方向にシフトさせてロールギャップを幾何学的に変化させることで、板クラウンを制御する方式である。
▲６▼ヒートクラウン方式とは、冷却スプレーをロールの幅方向に強弱のパターンを付けながらワークロールに噴射し、ワークロールを幅方向に不均一に冷却することで、ワークロールの熱膨張量の分布を制御し、これによって、板クラウンを制御する方式等である。
【０００７】
かかる方式を利用した板クラウン制御方法は、例えば、特開平５−１８５１０７号公報に開示されている。かかる公報において、上下作業ロールに略同一形状の凹凸を有するイニシャルクラウンが、互いに点対称になるように形成されている。より詳細には、イニシャルクラウンは点対称にロールセンター及び左右ロール端部で、ロール軸に平行で原点を通る直線と交差すると共に、ロールの左右端部に左右同一幅のフラット域を形成して、ロール端面を左右同心同径とし、原点を通る直線とフラット域の水平レベルとを一致させて互いに軸方向に移動自在に設け、補強ロールと組み合わせる構成が開示されている。
【０００８】
一方、特開昭６３−２０１０６号公報には、作業ロール対の上下に外部ロールが設けられ、これらのロール対のいずれかがバレルの全長に亘りそれらのロール輪郭が湾曲して形成されている圧延機のロールにおいて、ロール対のロール輪郭がロール軸方向に関する三次式であってその極大値と極小値とを有する部分からなり、ロール対の一方と他方のロール輪郭とがバレル長手方向平行移動を含めて点対称に形成され、更に該ロール対が軸方向固定ロールに対し軸方向移動自在にされる構造のものが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した板クラウン制御方法は、板クラウンを制御するに当たって、ロール面長に対する圧延材の板幅の比率が充分に大きい場合には、特に問題なくその性能を発揮してきた。
しかし、圧延材の生産性の向上や圧延機の設備費の低減の為に、大型の圧延機で様々な板幅を有する圧延材を生産する必要がある。大型の圧延機で幅狭の圧延材を生産しようとすると、ロール面長に対する圧延材の板幅の比が小さくなり、有効な制御量が極端に低下する特性がある。その結果、板クラウンを適切に制御できなくなることがある。
【００１０】
一方、圧延材の板幅が狭くても、板クラウンを有効に制御できるようにすると、全体の制御能力を増大させなければならず、オーバースペックとなり、構造上の無理が生じてしまう。又、幅広の圧延材を圧延するときに、板クラウン制御が不安定となる等の問題もあった。
上述の不都合を回避するために、ワークロール間を通過する板材の幅毎にロールを交換したり複数の機構を設置し、板幅変化毎にロール位置を変化させる等の対応が必要である。しかし、このような対応は、圧延機の設備費の増大や圧延材の生産性の低下を招いてしまい、好ましくない。
【００１１】
本発明の目的は、鉄鋼、アルミニウム、銅等の金属板製品の製造工程である熱間圧延工程において、特に、幅広の圧延機を用いて幅狭の板材を圧延する場合に板クラウンを効果的に制御する圧延機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る圧延機は、上下ワークロール及びバックアップロールを備え、圧延材を適正な板クラウンに圧延制御する圧延機であって、上下ワークロール及び上下バックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が、ロールバレル両端部からロールバレルセンターに向かって膨出しており、且つ、ロールバレルセンターとロールバレル両端部との間で夫々所定量だけ窪み、滑らかな曲線から形成されていることを特徴としている。
【００１３】
従来の圧延機のローラのように、イニシャルクラウンは単なる２次関数の曲線で規定されておらず、上下ワークロール及びバックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が、ロールバレルセンターとロールバレル両端部との間で夫々所定量だけへこんでいるので、様々な板幅の圧延材を適正な板クラウンを有するように圧延することができる。
【００１４】
好ましくは、本発明の圧延機は、上述の圧延機において、上下ワークロール及び上下バックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状は、ロールバレルセンターを中心に左右対称である多項式や三角関数式又はこれらの式の合成によって近似され、該形状は更に、該形状のロールセンター位置及び左右のバレル端近傍の３点で外接する２次曲線との差分をとって得られる板クラウン制御補正用曲線が、ロールセンターとバレル左右端との中間に夫々、絶対値が前記２次曲線のクラウン量の３パーセント以上、好ましくは、２次曲線のクラウン量の３パーセント以上３５パーセント以下であり、極小値が、バレルセンターからバレル左右端位置までの３５パーセント乃至８５パーセントに存在する窪みを有することを特徴としている。
【００１５】
上下ワークロール及びバックアップロールを合成した形状が、板クラウン制御補正用曲線によって補正されているので、圧延材を適正な板クラウンを有するように圧延することができる。特に大型の圧延機で幅狭の圧延材を圧延する場合などの、ロール面長に対する圧延材の板幅の比が小さい場合に、有効な制御量を低下させずに圧延を行うことができる。
【００１６】
より好ましくは、本発明の圧延機は、上述の圧延機において、上下ワークロールが、夫々異なる形状のイニシャルクラウンを有することを特徴としている。又は、本発明の圧延機は、上述の圧延機において、ワークロール及びバックアップロールが、夫々異なる形状のイニシャルクラウンを有することを特徴としている。
【００１７】
夫々のロール毎に単純な形状のイニシャルクラウンを形成し、これを合成したイニシャルクラウンによって、様々な板幅の圧延材を適正な板クラウンを保つように圧延することができる。従って、ワークロールやバックアップロールの研磨がし易くなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る圧延機について説明する。
本発明の一実施形態に係る圧延機１０は、図１に模式的に示すように、圧延材を直接圧延するワークロール１１ａ，１１ｂと、ワークロール１１ａ，１１ｂの上下に設けられたバックアップロール１２ａ，１２ｂと、これらのロールに圧延荷重を加える圧下装置１３と、圧下装置１３を制御して圧延を適正に行う圧延制御装置１４等とから構成されている。
【００１９】
上下ワークロール１１ａ，１１ｂは、イニシャルクラウンを有する中高のバレル形状を有している。このイニシャルクラウンは図２(ｘ)に示す形状を有し、この形状は、ワークロールの長手方向中心（バレルセンター）を座標中心としたとき、例えば、以下の多項式によって表される。
ｙ＝ｄ−(0.16Ｌ⁴−0.67Ｌ³＋0.84Ｌ²−0.03Ｌ)…(A-1)
但し、ｙ：ロール形状(mm)
ｄ：バレルセンターにおけるロール半径(mm)
Ｌ：バレルセンターからの距離(m)
【００２０】
図１に示すように、上下バックアップロール１２ａ，１２ｂにはイニシャルクラウンは形成されていない。即ち、上下バックアップロール１２ａ，１２ｂは、真円筒のバレル形状を有している。本実施形態の場合、上述の通り、上下ワークロール１１ａ，１１ｂのイニシャルクラウンはバレルセンターからの距離Ｌの４次関数であり、上下バックアップロール１２ａ，１２ｂにはイニシャルクラウンは形成されていないので、上下ワークロール１１ａ，１１ｂ及びバックアップロール１２ａ，１２ｂのイニシャルクラウンを合成した形状はロールバレルセンターを中心に左右対称である多項式（４次関数式）によって近似される形状、即ち、式(A-1)で表される形状に等しい。
【００２１】
イニシャルクラウンの合成形状は、上下の直径当たりのワークロールクラウンと上下の半径当たりのバックアップロールクラウンを加え、そのクラウン量を２で割ったときの形状とする。尚、イニシャルクラウンの合成形状をワークロールのみに付与した圧延機で圧延した場合の板と、合成以前のイニシャルクラウンをワークロールとバックアップロールに夫々付与した圧延機で圧延した板とが略同等の形状を有することは既に確認済みである。
【００２２】
更に、図２(y)及び図２(z)に示すように、上下ワークロール１１ａ，１１ｂのイニシャルクラウンを表す４次関数式(A-1)とロールバレルセンター位置及び左右のバレル端近傍の３点で外接する２次曲線式は、以下の式(A-2)で示される。
ｙ＝ｄ−0.1254Ｌ²…(A-2)
かかる式(A-1)から式(A-2)を引いた式(A-3)が、板クラウン制御補正用曲線となる。即ち、
ｆ(L)＝−0.16Ｌ⁴＋0.67Ｌ³−0.7146Ｌ²＋0.03Ｌ…(A-3)
図２(u)に示す式(A-3)の窪みの極小値ｂは、２次曲線を表す式(A-2)のクラウン量ａの３パーセント以上３５パーセント以下の範囲に含まれている。窪みの極小値ｂがこのクラウン量ａの３パーセント未満であると補正が不十分となり、板クラウン形状改善の効果が得られず、窪みの極小値ｂがこのクラウン量ａの３５パーセントを超えると補正し過ぎとなり、板クラウン形状に不都合が生じる。更に、式(A-3)の窪みの極小値ｂのバレルセンターからの距離ｃは、バレルセンターからバレル左右端位置までの距離の３５パーセント乃至８５パーセントである。窪みの極小点ｃの位置が３５パーセント乃至８５パーセントの範囲未満であると、板幅の広い板材の板クラウン改善効果が十分でなく、窪みの極小点ｃの位置が３５パーセント乃至８５パーセントの範囲を超えると、板幅の狭い板材の板クラウン改善効果が十分でなくなる。
【００２３】
尚、上下ワークロール及び上下バックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状の最大膨出量が９００μｍ以下であり、ロールバレルセンターとロールバレル両端部との間の窪み量が前記最大膨出量の３パーセント乃至３５パーセントの範囲で限定すれば、圧延機のサイズ、主に使用する荷重領域、製品構成等において、特に限定されることなく広範囲に亘って上述の所望の合成イニシャルクラウン形状を得ることが可能となる。
【００２４】
【実施例】
上述の実施形態のように、イニシャルクラウンを上下ワークロールにのみ形成した４段圧延機を用いてアルミニウム材料を熱間粗圧延する一方、従来の２次曲線で表されるイニシャルクラウンを上下ワークロールにのみ形成した４段圧延機を用いてアルミニウム材料を熱間粗圧延し、両者の製品（圧延材）の板クラウン量を比較した。
【００２５】
圧延機の仕様は、ワークロールが直径９６０(mm)×全長４３２０(mm)、バックアップロールが直径１５００(mm)×全長４２５０(mm)である。又、バックアップロール▲１▼（本実施形態に係るバックアップロール）のイニシャルクラウンは、式(A-1)に、ｄ＝480(mm)を代入したものであり、バックアップロール▲２▼（従来例に係るバックアップロール）のイニシャルクラウンは、２次曲線で表されるイニシャルクラウンで半径当たりのクラウン量を＋350μmとしたものであり、更に、バックアップロール▲３▼（従来例に係るバックアップロール）のイニシャルクラウンは、２次曲線で表されるイニシャルクラウンで半径当たりのクラウン量を＋650μmとしたものである。
【００２６】
かかるワークロールによって材料サイズ：厚さ20(mm)×幅1250(mm)，厚さ20(mm)×幅4000(mm)の２種類のアルミニウム材を圧延したところ、以下のクラウン量が得られた。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１に示すように、従来例のロール▲２▼で板幅1250(mm)の材料を圧延すると、板クラウン量は大きすぎ、従来例のロール▲３▼で板幅4000(mm)の材料を圧延すると、板クラウン量は小さすぎる。しかし、本実施形態に係るロール▲１▼で圧延した場合は、板幅1250(mm)の板材、板幅4000(mm)の板材の両材料とも適度な板クラウン量が得られ、広範囲の板幅を有する材料を精度良く圧延できることが分かった。
【００２９】
尚、上述の実施形態と異なり、イニシャルクラウンは、ロールバレルセンターからの距離Ｌ(m)の４次式に限定されず、ロールバレルセンターを中心に左右対称である多項式と三角関数式を合成した形状を有しても良い。
又、イニシャルクラウンは、必ずしも上下ワークロールのみに形成されていなくても良い。例えば、上下ワークロール及びバックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が２次曲線と三角関数とを合成した形状を有するとき、図３に示すように、２次曲線で表されるイニシャルクラウンをバックアップロール２２ａ，２２ｂに形成し、三角関数で表されるイニシャルクラウンをワークロール２１ａ，２１ｂに形成しても良い。
【００３０】
更に又、上述のように、上下ワークロール及びバックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が２次曲線形状と三角関数とを合成した形状を有するとき、図４に示すように、三角関数で表されるイニシャルクラウンを上ワークロール３１ａに形成し、２次曲線で表されるイニシャルクラウンを下ワークロール３１ｂに形成しても同様の板クラウン制御効果が期待できる。このように、単純な曲線で表されるイニシャルクラウンを別々のロールに形成することは、ロール研磨時にＮＣ研磨機がなくロールを複雑な形状に研磨できない場合に特に有効である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る圧延機は、上下ワークロール及び上下バックアップロールを備え、圧延材を適正な板クラウンに圧延制御する圧延機であって、上下ワークロール及び上下バックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が、ロールバレル両端部からロールバレルセンターに向かって膨出しており、且つ、ロールバレルセンターとロールバレル両端部との間で夫々所定量だけ窪み、滑らかな曲線から形成されていることを特徴としている。
【００３２】
従来の圧延機のローラのように、イニシャルクラウンは単なる２次関数の曲線で規定されておらず、上下ワークロール及び上下バックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状が、ロールバレルセンターとロールバレル両端部との間で夫々所定量だけへこんでいるので、様々な板幅の圧延材を適正な板クラウンを有するように圧延することができる。従って、従来のように圧延材の板幅に応じて圧延ロールを交換する必要がなく、生産性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の請求項２乃至請求項５に記載の圧延機は、請求項１に記載の圧延機において、上下ワークロール及びバックアップロールのイニシャルクラウンを合成した形状がロールバレルセンターを中心に左右対称である多項式や三角関数式又はこれらの式の合成によって近似され、該形状は更に、該形状のロールセンター位置及び左右のバレル端近傍の３点で外接する２次曲線との差分をとって得られる板クラウン制御補正用曲線が、ロールセンターとバレル左右端との中間に夫々、絶対値が前記２次曲線のクラウン量の３パーセント以上、好ましくは、２次曲線のクラウン量の３パーセント以上３５パーセント以下であり、極小値が、バレルセンターからバレル左右端位置までの３５パーセント乃至８５パーセントに存在する窪みを有することを特徴としている。
【００３４】
上下ワークロール及びバックアップロールを合成した形状が、板クラウン制御補正用曲線によって補正されているので、圧延材を適正な板クラウンを有するように圧延することができる。特に大型の圧延機で幅狭の圧延材を圧延する場合などの、ロール面長に対する圧延材の板幅の比が小さい場合に、有効な制御量を低下させずに圧延を行うことができる。
【００３５】
従って、既存の圧延設備において、設備投資及び生産性を低下させるロール交換などの段取り作業を行うことなく、幅広から幅狭の広範囲に亘る板幅の材料を精度良く、即ち、適正な板クラウン量に圧延することが可能となる。
更に、本発明の請求項５に記載の圧延機は、上下ワークロールが、夫々異なる形状のイニシャルクラウンを有することを特徴としている。
【００３６】
更に又、本発明の請求項６に記載の圧延機は、ワークロール及びバックアップロールが、夫々異なる形状のイニシャルクラウンを有することを特徴としている。
夫々のロール毎に単純な形状のイニシャルクラウンを形成し、これを合成したイニシャルクラウンによって、様々な板幅の圧延材を適正な板クラウンを保つように圧延することができる。従って、ワークロールやバックアップロールの研磨がし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧延機１０を示す概略図である。
【図２】図１の圧延機のワークロール１１ａ，１１ｂに形成されたイニシャルクラウン形状を説明するための図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る圧延機２０のロール部分のみを示す概略図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態に係る圧延機３０のロール部分のみを示す概略図である。
【符号の説明】
１０圧延機
１１ａ，１１ｂワークロール
１２ａ，１２ｂバックアップロール
２１ａ，２１ｂワークロール
２２ａ，２２ｂバックアップロール
３１ａ，３１ｂワークロール
３２ａ，３２ｂバックアップロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling mill for producing metal plates and strip products such as steel, aluminum and copper.
[0002]
[Related background]
Thickness accuracy is one of the important factors that determine the quality of metal plate products such as steel, aluminum, and copper. And with the advancement of quality requirements in recent years, this thickness accuracy has been required not only in the longitudinal direction of the rolled plate material but also in the width direction. That is, it has become necessary to reduce not only the thickness variation in the longitudinal direction of the plate material but also the thickness variation in the width direction.
[0003]
Such a plate thickness distribution in the width direction of the plate material is generally called a plate crown, and the maximum value of the plate thickness variation is called a plate crown amount. And the amount of sheet | seat crown of the stage finally used as the product is substantially determined by the sheet | seat crown in a hot rolling process. Thus, since the sheet crown in the hot rolling process has a close relationship with the amount of the sheet crown of the final product, various control methods and apparatuses for controlling the sheet crown in the hot rolling process have been developed. Has been introduced.
[0004]
Examples of such control methods include: (1) Initial crown method (2) Work roll bender method (3) Cross roll method (4) Backup roll method with sleeve (5) Shift roll method (6) Heat crown method Etc.
(1) The initial crown system is a system in which an appropriate roll crown is given in consideration of roll deflection during polishing of the work roll, and the plate crown is controlled using this work roll.
[0005]
(2) The work roll bender method is a method of controlling the plate crown by pressing the work roll bearing box with a hydraulic jack and changing the deflection of the roll.
(3) The cross roll method is a method in which the plate crown is controlled by geometrically changing the roll gap with a variable cross angle between the upper and lower work rolls.
(4) The backup roll system with sleeve is a system in which the surface shape of the backup roll with sleeve is deformed by oil pressure or the like to control the plate crown.
[0006]
(5) With the shift roll method, the upper and lower work rolls are given a special asymmetric crown or one taper, which is shifted in the opposite direction to change the roll gap geometrically, thereby controlling the plate crown. It is a method to do.
(6) With the heat crown method, cooling spray is sprayed onto the work roll while applying a strong and weak pattern in the width direction of the roll, and the work roll is cooled unevenly in the width direction. For example, the distribution is controlled, and thereby the crown is controlled.
[0007]
A plate crown control method using this method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-185107. In this gazette, initial crowns having irregularities of substantially the same shape on the upper and lower work rolls are formed so as to be point-symmetric with each other. More specifically, the initial crown is symmetrical with respect to the roll center and the left and right roll ends, intersects with a straight line parallel to the roll axis and passing through the origin, and forms a flat area with the same width on the left and right ends of the roll. A configuration is disclosed in which roll end surfaces have concentric diameters on the left and right sides, a straight line passing through the origin coincides with a horizontal level in the flat region, and are movably provided in the axial direction and combined with a reinforcing roll.
[0008]
On the other hand, in JP-A-63-20106, external rolls are provided above and below a work roll pair, and any one of these roll pairs is formed by curving the roll contour over the entire length of the barrel. In the roll of a rolling mill, the roll contour of the roll pair is a cubic expression in the roll axis direction and has a portion having a maximum value and a minimum value, and one of the roll pair and the other roll contour are translated in the barrel longitudinal direction. And a structure in which the pair of rolls is configured to be axially movable with respect to the axially fixed roll.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The plate crown control method described above has exhibited its performance without any particular problems when the ratio of the plate width of the rolled material to the roll surface length is sufficiently large in controlling the plate crown.
However, in order to improve the productivity of the rolled material and reduce the equipment cost of the rolling mill, it is necessary to produce rolled material having various sheet widths with a large rolling mill. When trying to produce a narrow rolled material with a large rolling mill, there is a characteristic that the ratio of the plate width of the rolled material to the roll surface length is reduced, and the effective control amount is extremely reduced. As a result, the plate crown may not be properly controlled.
[0010]
On the other hand, even if the plate width of the rolled material is narrow, if the plate crown can be controlled effectively, the overall control capability must be increased, resulting in over-specification and structural difficulties. Further, when rolling a wide rolled material, there is a problem that the plate crown control becomes unstable.
In order to avoid the inconvenience described above, it is necessary to replace the roll for each width of the plate material passing between the work rolls, or to install a plurality of mechanisms and change the roll position for every change in the plate width. However, such a measure is not preferable because it causes an increase in the equipment cost of the rolling mill and a reduction in the productivity of the rolled material.
[0011]
An object of the present invention is to effectively use a plate crown in a hot rolling process, which is a manufacturing process of a metal plate product such as steel, aluminum, and copper, particularly when a narrow plate material is rolled using a wide rolling mill. An object of the present invention is to provide a rolling mill that is controlled.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a rolling mill according to the present invention is a rolling mill that includes an upper and lower work roll and a backup roll, and controls rolling of the rolled material to an appropriate plate crown, and includes an upper and lower work roll and an upper and lower backup roll. The shape of the initial crown is swelled from both ends of the roll barrel toward the roll barrel center, and is recessed by a predetermined amount between the roll barrel center and both ends of the roll barrel, forming a smooth curve. It is characterized by being.
[0013]
Like the roller of a conventional rolling mill, the initial crown is not defined by a simple quadratic function curve, and the shape obtained by combining the initial crowns of the upper and lower work rolls and the backup roll is the roll barrel center and both ends of the roll barrel. Therefore, the rolled material having various plate widths can be rolled so as to have an appropriate plate crown.
[0014]
Preferably, in the rolling mill according to the present invention, in the above-described rolling mill, the shape obtained by combining the initial crowns of the upper and lower work rolls and the upper and lower backup rolls is a polynomial or trigonometric function that is symmetrical about the roll barrel center. The shape is further approximated by combining the equations, and the shape of the plate crown control correction curve obtained by taking the difference between the roll center position of the shape and a quadratic curve circumscribing at three points near the left and right barrel ends is The absolute value is not less than 3 percent of the crown amount of the quadratic curve, preferably not less than 3 percent and not more than 35 percent of the crown amount of the quadratic curve, and the minimum value is between the center and the left and right ends of the barrel. It is characterized by having a depression existing in 35 to 85 percent from the center to the left and right end positions of the barrel.
[0015]
Since the shape obtained by combining the upper and lower work rolls and the backup roll is corrected by the curve for correcting the sheet crown control, the rolled material can be rolled so as to have an appropriate sheet crown. In particular, when a narrow rolling material is rolled by a large rolling mill, when the ratio of the plate width of the rolling material to the roll surface length is small, rolling can be performed without reducing the effective control amount.
[0016]
More preferably, the rolling mill of the present invention is characterized in that, in the rolling mill described above, the upper and lower work rolls have initial crowns having different shapes. Alternatively, the rolling mill of the present invention is characterized in that, in the above-described rolling mill, the work roll and the backup roll have initial crowns having different shapes.
[0017]
An initial crown having a simple shape is formed for each roll, and a rolled material having various plate widths can be rolled so as to maintain an appropriate plate crown by using the synthesized initial crown. Therefore, it becomes easy to polish the work roll and the backup roll.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a rolling mill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As schematically shown in FIG. 1, a rolling mill 10 according to an embodiment of the present invention includes work rolls 11a and 11b for directly rolling a rolled material, and backup rolls 12a provided above and below the work rolls 11a and 11b. 12b, a reduction device 13 that applies a rolling load to these rolls, and a rolling control device 14 that controls the reduction device 13 to perform rolling appropriately.
[0019]
The upper and lower work rolls 11a and 11b have a middle and high barrel shape having an initial crown. This initial crown has a shape shown in FIG. 2 (x), and this shape is expressed by the following polynomial, for example, when the longitudinal center (barrel center) of the work roll is the coordinate center.
y = d- (0.16L ⁴ -0.67L ³ + 0.84L ² -0.03L) ... (A-1)
However, y: Roll shape (mm)
d: Roll radius at barrel center (mm)
L: Distance from barrel center (m)
[0020]
As shown in FIG. 1, initial crowns are not formed on the upper and lower backup rolls 12a and 12b. That is, the upper and lower backup rolls 12a and 12b have a true cylindrical barrel shape. In the case of the present embodiment, as described above, the initial crown of the upper and lower work rolls 11a and 11b is a quartic function of the distance L from the barrel center, and no initial crown is formed on the upper and lower backup rolls 12a and 12b. The shape obtained by synthesizing the initial crowns of the upper and lower work rolls 11a and 11b and the backup rolls 12a and 12b is a shape approximated by a polynomial (quadratic function expression) that is symmetric about the roll barrel center, that is, an expression (A-1 ).
[0021]
The composite shape of the initial crown is a shape obtained by adding a work roll crown per upper and lower diameter and a backup roll crown per upper and lower radius and dividing the crown amount by two. In addition, the plate in the case of rolling with a rolling mill with the initial crown composite shape applied only to the work roll, and the plate rolled with a rolling mill with the initial crown before synthesis added to the work roll and the backup roll, respectively, are substantially equivalent. It has already been confirmed that it has a shape.
[0022]
Further, as shown in FIG. 2 (y) and FIG. 2 (z), a quartic function equation (A-1) representing the initial crowns of the upper and lower work rolls 11a and 11b, the roll barrel center position, and the vicinity of the left and right barrel ends. The quadratic curve equation circumscribing at three points is represented by the following equation (A-2).
y = d-0.1254L ² (A-2)
Formula (A-3) obtained by subtracting formula (A-2) from formula (A-1) is a plate crown control correction curve. That is,
f (L) =-0.16L ⁴ + 0.67L ³ -0.7146L ² + 0.03L ... (A-3)
The minimum value b of the depression of the formula (A-3) shown in FIG. 2 (u) is included in the range of 3% to 35% of the crown amount a of the formula (A-2) representing the quadratic curve. . If the minimum value b of the dent is less than 3% of the crown amount a, the correction becomes insufficient, and the effect of improving the plate crown shape cannot be obtained. If the minimum value b of the dent exceeds 35% of the crown amount a, It will be overcorrected, causing inconvenience in the plate crown shape. Further, the distance c from the barrel center of the minimum value b of the depression of the formula (A-3) is 35% to 85% of the distance from the barrel center to the left and right end positions of the barrel. If the position of the minimum point c of the depression is less than the range of 35% to 85%, the effect of improving the plate crown of the plate having a wide plate width is not sufficient, and the position of the minimum point c of the depression is in the range of 35% to 85%. If it exceeds 1, the plate crown improvement effect of the plate material having a narrow plate width is not sufficient.
[0023]
Note that the maximum bulge amount of the shape obtained by combining the initial crowns of the upper and lower work rolls and the upper and lower backup rolls is 900 μm or less , and the dent amount between the roll barrel center and both ends of the roll barrel is 3% of the maximum bulge amount. If it is limited in the range of 35% to 35%, it is possible to obtain the above-mentioned desired composite initial crown shape over a wide range without being particularly limited in the size of the rolling mill, mainly used load region, product configuration, etc. It becomes.
[0024]
【Example】
While the aluminum material is hot rough-rolled using a four-high rolling mill in which the initial crown is formed only on the upper and lower work rolls as in the above-described embodiment, the initial crown represented by the conventional quadratic curve is changed to the upper and lower work rolls. The aluminum material was hot rough-rolled using a four-high rolling mill formed only on the two, and the amount of plate crown of both products (rolled material) was compared.
[0025]
The specifications of the rolling mill are a work roll having a diameter of 960 (mm) x a total length of 4320 (mm), and a backup roll having a diameter of 1500 (mm) x a total length of 4250 (mm). The initial crown of the backup roll (1) (the backup roll according to this embodiment) is obtained by substituting d = 480 (mm) into the formula (A-1), and the backup roll (2) (conventional example) The initial roll of the backup roll) is an initial crown represented by a quadratic curve, and the amount of crown per radius is +350 μm, and the initial of the backup roll (3) (backup roll according to the conventional example) The crown is an initial crown represented by a quadratic curve, and the crown amount per radius is +650 μm.
[0026]
Rolling two kinds of aluminum materials with material size: 20mm thick x 1250mm wide and 20mm thick x 4000mm wide with this work roll, the following crown amount is obtained: It was.
[0027]
[Table 1]

[0028]
As shown in Table 1, when a material with a plate width of 1250 (mm) is rolled with the conventional roll (2), the amount of plate crown is too large, and with the conventional roll (3), a material with a plate width of 4000 (mm) Is rolled, the plate crown amount is too small. However, when rolled with the roll (1) according to this embodiment, both the plate material with a plate width of 1250 (mm) and the plate material with a plate width of 4000 (mm) can obtain an appropriate plate crown amount, and a wide range of plates. It was found that a material having a width can be rolled with high accuracy.
[0029]
Unlike the above-described embodiment, the initial crown is not limited to a quartic expression of the distance L (m) from the roll barrel center, and a polynomial and a trigonometric function that are symmetrical about the roll barrel center are synthesized. It may have a shape.
Further, the initial crown is not necessarily formed only on the upper and lower work rolls. For example, when the shape obtained by synthesizing the initial crowns of the upper and lower work rolls and the backup roll has a shape obtained by synthesizing a quadratic curve and a trigonometric function, the initial crown represented by the quadratic curve as shown in FIG. It may be formed on 22a and 22b, and an initial crown represented by a trigonometric function may be formed on the work rolls 21a and 21b.
[0030]
Furthermore, as described above, when the shape obtained by synthesizing the initial crowns of the upper and lower work rolls and the backup roll has a shape obtained by synthesizing a quadratic curve shape and a trigonometric function, it is represented by a trigonometric function as shown in FIG. A similar plate crown control effect can be expected by forming the initial crown on the upper work roll 31a and forming the initial crown represented by the quadratic curve on the lower work roll 31b. Thus, forming the initial crown represented by a simple curve on separate rolls is particularly effective when there is no NC grinder at the time of roll polishing and the roll cannot be polished into a complicated shape.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the rolling mill according to the present invention is a rolling mill that includes upper and lower work rolls and upper and lower backup rolls, and controls the rolling of the rolled material into an appropriate plate crown, and the initials of the upper and lower work rolls and the upper and lower backup rolls. The combined crown shape bulges from both ends of the roll barrel toward the roll barrel center, and is recessed from the roll barrel center and both ends of the roll barrel by a predetermined amount, and is formed from a smooth curve. It is characterized by being.
[0032]
Like conventional rolling mill rollers, the initial crown is not defined by a simple quadratic function curve. The shape of the initial crown of the upper and lower work rolls and the upper and lower backup rolls is combined with both ends of the roll barrel center and the roll barrel. Therefore, the rolled material having various plate widths can be rolled so as to have an appropriate plate crown. Therefore, it is not necessary to replace the rolling roll according to the sheet width of the rolled material as in the conventional case, and productivity can be improved.
[0033]
The rolling mill according to any one of claims 2 to 5 of the present invention is the rolling mill according to claim 1, wherein the shape obtained by synthesizing the initial crowns of the upper and lower work rolls and the backup roll is symmetrical about the roll barrel center. It is approximated by a certain polynomial or trigonometric function or a combination of these expressions, and the shape is further obtained by taking the difference between the roll center position of the shape and the quadratic curve circumscribing at three points near the left and right barrel ends. The plate crown control correction curve has an absolute value of 3% or more of the crown amount of the quadratic curve, preferably 3% or more and 35% of the crown amount of the quadratic curve, respectively, between the roll center and the left and right ends of the barrel. The minimum value has a dent that exists between 35 and 85 percent from the barrel center to the barrel left and right end positions. It is characterized in.
[0034]
Since the shape obtained by combining the upper and lower work rolls and the backup roll is corrected by the curve for correcting the sheet crown control, the rolled material can be rolled so as to have an appropriate sheet crown. In particular, when a rolling material having a narrow width is rolled by a large rolling mill, when the ratio of the plate width of the rolled material to the roll surface length is small, rolling can be performed without reducing the effective control amount.
[0035]
Therefore, in existing rolling equipment, without having to perform setup work such as roll replacement that reduces equipment investment and productivity, it is possible to accurately handle a material with a wide width from a wide width to a narrow width, that is, an appropriate plate crown amount. It becomes possible to roll to.
Furthermore, the rolling mill according to claim 5 of the present invention is characterized in that the upper and lower work rolls have initial crowns of different shapes.
[0036]
Furthermore, the rolling mill according to claim 6 of the present invention is characterized in that the work roll and the backup roll have initial crowns of different shapes.
An initial crown having a simple shape is formed for each roll, and a rolled material having various plate widths can be rolled so as to maintain an appropriate plate crown by using the synthesized initial crown. Therefore, it becomes easy to polish the work roll and the backup roll.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a rolling mill 10 according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining initial crown shapes formed on work rolls 11a and 11b of the rolling mill of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing only a roll portion of a rolling mill 20 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing only a roll portion of a rolling mill 30 according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rolling machine 11a,

11b Work roll

12a,

12b Backup roll

21a,

21b Work roll

22a,

22b Backup roll

31a,

31b Work roll

32a, 32b Backup roll

Claims

Comprising a vertical work rolls and upper and lower backup rolls, the rolling mill for rolling controlled rolled material to an appropriate strip crown, said upper and lower work rolls and a shape obtained by combining the initial crown of the upper and lower backup rolls, the roll barrel from the roll barrel end portions bulges toward the center, and, a rolling mill, characterized in that the recess by each predetermined amount between the roll barrel center with the roll barrel end portions are formed from a smooth curve, Further, the combined shape is approximated by a polynomial or trigonometric formula that is symmetrical with respect to the roll barrel center, or a combination of these formulas, and the shape further includes the roll center position of the shape and the left and right barrel ends. For plate crown control correction obtained by taking the difference from the quadratic curve circumscribing at three nearby points The line has a depression of the plate crown control correction curve in which the absolute value of the minimum value is 3% or more of the crown amount of the quadratic curve, in the middle between the roll center and the left and right ends of the barrel, A rolling mill characterized in that the upper and lower work rolls have initial crowns of different shapes .

The absolute value of the minimum value of the depression of the strip crown control correction curve, characterized in that it is a 3% to 35% of the crown amount of the secondary curve, the rolling mill of claim 1.

Minimum value of the depression of the strip crown control correction curve, characterized in that present in 35% to 85% of the positions from the barrel center to the barrel left and right edge positions, the rolling mill of claim 1.

The work roll and the backup roll is characterized in that it has an initial crown respective different shapes, rolling mill according to claim 1.

Said upper and lower work rolls and the maximum bulging amount of shape obtained by combining the initial crown of the upper and lower backup roll is equal to or less than 900 .mu.m, the recess amount is the maximum bulging amount between the roll barrel center with the roll barrel end portions The rolling mill according to claim 1 , wherein the rolling mill is 3 to 35 percent.