JP4645950B2

JP4645950B2 - ロールシフト圧延機

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Publication number: JP4645950B2
Application number: JP2005191834A
Authority: JP
Inventors: 全佳佐藤; 誠寛口; 恒本城
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: JP2007007696A

Description

本発明はロールシフト圧延機に関し、更に詳しくは、ワークロールの磨耗が進行しても板クラウンの悪化を抑制できるロールシフト圧延機に関する。

圧延製品の幅方向の断面形状を制御して平坦な形状にするため種々の圧延機が提案されており、その一つにロールシフト圧延機が知られており、例えば下記特許文献１のロールシフト圧延機を図１０（Ａ）に示すように、上下１対のワークロール５１，５１をその軸方向に互いに逆の方向に移動してバックアップロール５２，５２で支持した状態にして被圧延材２を圧延するようにしている。

このロールシフト圧延機では、被圧延材２の板クラウンの制御効果を増大するため、上下１対のワークロール５１，５１に互いを補完するような湾曲した輪郭にしたイニシャルクラウンを付けることが行われており、上下１対のワークロール５１，５１のシフト方向によって、同図（Ｂ）に示すような被圧延材２の板クラウンを凹クラウンにしたり、同図（Ｃ）に示すような被圧延材２の板クラウンを凸クラウンにしたりする制御を行うようにしている。

このロールシフト圧延機では、ワークロール５１，５１をシフトすることによって板クラウンを変化することができ制御範囲を向上できるが、実際の圧延の際には、圧延性能を悪くするような種々の要因があり、例えば、ロールシフトによってロール端部での面圧が増大し、その影響によって板クラウンが最適にならないという問題がある。このような圧延性能を悪くする要因としては、更に、ロールに加わる熱影響によるヒートクラウンや、圧延荷重が加わった場合のロールの撓みの影響などがあり、実際の圧延では、圧延条件によってこれらの影響が単独または複合して及ぶため、板クラウンが最適にならないという問題がある。かかる問題を解決するものとして下記特許文献２の従来技術が提案されている。

特許文献２の「ロールシフト用の圧延ロール」では、ロールシフトを行う上下一対のワークロールの形状を、ロールシフトによって板クラウンを変化し得るロール形状と圧延不良現象を予め補償するロール形状とを合成した形状に形成するようにしており、圧延不良現象が加味された板クラウンを変化し得るロール形状によって圧延不良現象の影響を受けること無く最適なロールシフトによる圧延が実現できるようになる。

また、熱間ストリップ圧延においては、圧延機のワークロールは圧延の進行と共に被圧延材の通過部分のみ磨耗が進行し、ロールの表面プロフィルが凹状となって、続いて幅の広い鋼帯を圧延すると正常な断面プロフィルが得られないという問題ある。このため、熱間圧延の圧延順計画は古くよりいわゆるコフィンスケジュール法と呼ばれる方法が採用されてきた。コフィンスケジュールにおいては、ロールの組替後、数本幅の狭い鋼帯から順次拡大して最大幅に移行させ、次いで全体を幅広から幅狭に順次移行させ、先行する被圧延材による磨耗の影響をさけるように圧延順を決定する。この方法によれば、ロールの磨耗による凹状プロフィルの影響はさけられる。しかしながら、圧延順が幅によって厳密に規制されるため、圧延する順序を無関係に行う「スケジュールフリー圧延」ができないという問題がある。そこで、上述したロールシフト圧延機を用いて、圧延コイル１本毎に上下ワークロールを軸方向に相互に逆方向にシフトさせることにより、ロール表面の局部的な磨耗を分散させてスケジュールフリー圧延を達成することが、一部で提案されていた。しかし、この場合には、ロールのシフト機能がロール表面の磨耗分散を行うために用いられるため、本来の断面形状制御ができなくなるという問題があった。かかる問題を解決するものとして、下記特許文献３の従来技術が提案されている。

図１１は特許文献３の「熱間タンデム圧延機」の構成を示す図であり、２基で対になった偶数基のロールシフト式圧延機６２ａ，６２ｂと、これを制御する制御装置６６とを備えている。各ロールシフト式圧延機の上下作業ロール６３は断面形状制御のための所定のクラウンカーブをそれぞれ有し、かつ、上下作業ロールを軸方向に相互に移動させるロールシフト機構６４を備える。制御装置６６は、所定の鋼板断面形状を得るために、各圧延機のシフト量を決定するとともに、このシフト位置を中心として、圧延コイル毎に対になった上流側の圧延機の作業ロールを軸方向に一定量移動させてロール表面の摩耗分散を行い、かつ対になった下流側の圧延機の作業ロールを所定の方向に同一距離移動し、これにより摩耗分散のためのシフトによる板断面形状の変化を打ち消す。このため、ロール表面の摩耗分散によるスケジュールフリー圧延と鋼板の断面形状制御の両方を行うことができる。

特開平１−２６６９０２号公報特開平８−１９２２０８号公報特開平１０−３２８７０７号公報

上述した特許文献１〜３の従来技術では、熱間ストリップ圧延設備における粗圧延機等のように、ロール磨耗が大きい圧延機におけるロール磨耗がもたらす圧延不良現象への対処が不十分であった。すなわち、ロール磨耗が進行したときに、このロール磨耗によるロールの形状変化が要因となって、板クラウンが悪化するという問題があった。特に、熱間ストリップ圧延において、正逆転が可能なリバース圧延機を１台用い、１スタンドでそのロールシフト機能をロール表面の磨耗分散と板クラウン変化制御に使い分けて使用する場合には、ロール磨耗による板クラウンの変動に対処できないという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑み、ワークロール表面の磨耗が進行しても板クラウンの悪化を抑制して最適なロールシフトによる圧延を実現することができ、１スタンドでリバース圧延を行う場合でも、その圧延機のロールシフト機能を、ロール磨耗分散と板クラウン変化制御に容易に使い分けることが可能なロールシフト圧延機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、上下一対のワークロールと、該上下のワークロールを互いに逆の軸方向にシフトするロールシフト機構とを備え、ロールシフトにより被圧延材の断面形状を制御するように構成されたロールシフト圧延機において、前記上下一対のワークロールは、被圧延材の板クラウンを変化し得るようにワークロールの胴長方向に関し１回以上の凹凸を繰り返す形状変化用カーブと、予め定められた圧延スケジュールにおいてワークロールを軸方向に所定量移動させてロール表面の磨耗分散を行った場合に予測されるワークロールの胴長方向に関する磨耗量分布カーブに基づき、このロール表面の磨耗を予め補償するように設定されたロール磨耗補償カーブと、を合成したロール形状を持つ、ことを特徴としている（請求項１）

また、上記本発明のロールシフト圧延機において、好ましくは、前記ロール磨耗補償カーブは、前記磨耗量分布カーブに、０を超え１より小さい所定の比率を乗じるとともにこれを反転させて得られたカーブと同一形状である（請求項２）。

また、上記本発明のロールシフト圧延機において、好ましくは、前記一対のワークロールは、ロールに加わる熱影響を予め補償するように設定されたヒートクラウン補償カーブ、ロールに作用する圧下力によるロール撓みを予め補償するように設定されたロール撓み補償カーブ、及び、ロールシフトによるロール端部での面圧増大を予め補償するように設定されたロール端部面圧補償カーブのうち少なくとも１つのカーブをさらに合成したロール形状を持つ（請求項３）。

上記本発明によれば、ワークロールの形状が、被圧延材の板クラウンの変化用カーブである形状変化用カーブと、予め定められた圧延スケジュールにおいてワークロールを一定量移動させてロール表面の磨耗分散を行った場合に予測されるワークロールの胴長方向に関する磨耗量分布カーブに基づき、このロール表面の磨耗を予め補償するように設定されたロール磨耗補償カーブと、を合成したロール形状を持つので、板クラウンを変化させると同時に、圧延中にロール表面の磨耗が進行しても、この磨耗については予め補償されているから、ロール磨耗による圧延不良現象の影響を少なくすることができる。したがって、本発明によれば、板クラウンの悪化を抑制することができ、これにより、最適なロールシフトによる圧延が実現できる。また、１スタンドでリバース圧延を行う場合でも、その圧延機のロールシフト機能を、ロール磨耗分散と板クラウン変化制御に容易に使い分けることが可能となる。

また、ロール磨耗補償カーブを、磨耗量分布カーブに、０を超え１より小さい所定の比率（例えば、０．５前後）を乗じるとともにこれを反転させて得られたカーブと同一形状とすることにより、ロール表面の磨耗を適正範囲で補償することができるため、磨耗の進行による板クラウンの悪化を効果的に抑制することができる。

また、一対のワークロールの形状が、形状変化用カーブとロール磨耗補償カーブに加え、ヒートクラウン補償カーブ、ロール撓み補償カーブ、ロール端部面圧補償カーブのうち少なくとも１つのカーブをさらに合成したロール形状をもつようにすれば、これらの圧延不良現象のいずれかが単独又は複合して生じる圧延条件下でも、これらの圧延不良現象が加味されたロール形状によってその影響を受けることなく最適なロールシフトによる圧延が実現できる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の第１実施形態によるロールシフト圧延機の概略構成を示す図である。このロールシフト圧延機は、上下一対のワークロール１２、１２と、この上下のワークロール１２、１２を互いに逆の軸方向にシフトするロールシフト機構（図示せず）と、ロールシフト機構を制御する制御装置１４とを備え、さらに上下のワークロール１２、１２の各々は上下のバックアップロール１６、１６に支持されており、ロールシフトにより被圧延材２の板クラウンを制御するように構成されている。また、このロールシフト圧延機は、正逆転可能なリバース圧延機であり、厚板圧延設備や熱間ストリップ圧延設備の粗圧延機として１基又は２基並べて配置される。本実施形態では、１基のみ配置した例について説明する。

上下のワークロール１２、１２は、断面形状制御のための所定のクラウンカーブを有している。制御装置１４は、所望の板クラウンを得るために、上下のワークロール１２、１２のシフト量を決定するとともに、上下のワークロール１２、１２のロール表面の磨耗分散を行うために、上下のワークロールのシフト量を決定する。ロールシフト機構は、制御装置１４からの制御信号に基づき、上下のワークロール１２、１２を、板クラウン制御の場合で例えばそれぞれ軸方向に＋３０ｍｍ、−３０ｍｍシフトさせ、ロール表面の磨耗分散の場合で例えば、被圧延材１本毎に軸方向に±７５ｍｍシフトさせる。

次に、本発明の特徴部分である上下のワークロール１２、１２の形状について説明する。

上下のワークロール１２、１２は、被圧延材２の板クラウンを変化し得るようにワークロールの胴長方向に関し１回以上の凹凸を繰り返す形状変化用カーブと、ロール表面の磨耗を予め補償するように設定されたロール磨耗補償カーブと、を合成したロール形状を持っている。形状変化用カーブは、板クラウン制御用の基本となるカーブであり、本実施形態に用いる形状変化用カーブは、図２（Ａ）の符号Ｃ１で示すような、ワークロールの胴長方向に関し凹凸が一回出現する、いわゆるＳカーブである。ロール磨耗補償カーブは、図２（Ｂ）の符号Ｃ２で示すようなカーブであり、予め定められた圧延スケジュールにおいてワークロールを軸方向に所定量移動させてロール表面の磨耗分散を行った場合に予測されるワークロールの胴長方向に関する磨耗量分布カーブＣ４に基づいて、決定される。磨耗量分布カーブは、一般に板幅端が通過する部分で磨耗が大きく進行する端部掘り込み形のカーブとなる。本実施形態では、形状変化用カーブＣ１とロール磨耗補償カーブＣ２とを合成して、図２（Ｃ）に示す合成カーブＣ３を持つロール形状とする。

ロール表面の磨耗量は、例えば、「Ｒ＆Ｄ神戸製鋼技法」Ｖｏｌ．２７、Ｐ．３１〜３３に記載されているように、実績データを基に予測できることが知られている。この文献に記載されている予測計算式は、ロールシフトを行わない場合についてのものであるが、被圧延材の板幅、板厚、本数等の圧延スケジュールと、磨耗分散のためのシフトパターンが予め分かっていれば、ロールシフトによる磨耗分散を行ったときの磨耗量についても同様に計算によって求めることができる。したがって、ロールシフトによる磨耗分散を行ったときのロール胴長方向の各位置について、磨耗量を算出することにより、図２（Ｂ）に示すような圧延スケジュール終了時におけるワークロールの胴長方向に関する磨耗量分布カーブＣ４を得ることができる。

本発明の実施形態に係るロール磨耗補償カーブＣ２は、上述のようにして得られた磨耗量分布カーブＣ４に、０を超え１より小さい所定の比率を乗じるとともに、これを磨耗量０の位置（図でロール形状変化０の位置）を基準に反転して得られたカーブと同一形状である。つまり、このロール磨耗補償カーブＣ２は、ロール表面の磨耗分を補償できるように、ワークロール１２のロール径を予め大きく設定したものである。所定の比率は、これが小さすぎるとロール表面の磨耗分の補償が十分でなく板クラウンの改善効果が発揮されない恐れがあり、逆に大きすぎると板クラウンを悪化させる方向に作用する恐れがある。このため、所定の比率は、例えば０．２５〜０．５前後に設定するのが良い。

次に、このように構成されたロールシフト圧延機の動作について説明する。このロールシフト圧延機では、ロール交換後、次のロール交換が行われるまでの１スケジュールで約１００本の被圧延材２（スラブ）を圧延する。圧延は、被圧延材１本毎に例えば全１０パスのリバース圧延を行い、被圧延材２を所定の板厚まで圧延する。本実施形態では、全１０パスのうち最初の６パスの圧延の際にロールの磨耗分散を実施し、残りの４パスの圧延の際に板クラウン制御を実施する。なお、被圧延材１本に要するパス数は、上述したパス数に限られず適宜変更することができるし、ロールシフトによるロールの磨耗分散と板クラウン制御の実施パターンも適宜変更しうることは勿論である。

本発明の第１実施形態によるロールシフト圧延機によれば、ワークロール１２の形状が、板クラウン制御の基本カーブとなる形状変化用カーブＣ１に、ロール磨耗補償カーブＣ２を合成したロール形状（合成カーブＣ３）を持つので、板クラウンを変化させると同時に、圧延中にロール表面の磨耗が進行しても、この磨耗については予め補償されているから、ロール磨耗による圧延不良現象の影響を少なくすることができる。したがって、本発明によれば、板クラウンの悪化を抑制することができ、これにより、最適なロールシフトによる圧延が実現できる。また、ロール磨耗補償カーブＣ２は、磨耗量分布カーブＣ４に、０を超え１より小さい所定の比率を乗じるとともにこれを反転させて得られたカーブと同一形状であるので、ロール表面の磨耗を適正範囲で補償することができ、これにより磨耗の進行による板クラウンの悪化を効果的に抑制することができる。また、１スタンドでリバース圧延を行う場合でも、その圧延機のロールシフト機能を、ロール磨耗分散と板クラウン変化制御に容易に使い分けることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態によるロールシフト圧延機の構成を示す図であり、上下のワークロール１２、１２と、上下のワークロール１２、１２を支持するバックアップロール１６、１６と、上下のワークロール１２、１２を互いに軸方向にシフトさせるロールシフト機構１８と、上下のワークロール１２、１２に曲げ力を付与するロールベンド機構２０と、被圧延材２の板厚に応じてロールシフト量とロールベンドの組み合わせを演算指令する制御装置２２とを備えている。このロールシフト圧延機は、ロールシフト機構１８と、ロールベンド機構２０を併用することにより、被圧延材２に対しロールシフトとロールベンドを同時に行うことができる。また、このロールシフト圧延機は、正逆転可能なリバース圧延機であり、厚板圧延設備や熱間ストリップ圧延設備の粗圧延機として１基又は２基並べて配置される。本実施形態では、１基のみ配置した例について説明する。

第２実施形態における上下ワークロールのロール形状は、基本となる形状変化用カーブが第１実施形態のものと異なる。一方、ロール磨耗補償カーブは第１実施形態で説明したカーブと同一のものを用いる。

第２実施形態で用いられる形状変化用カーブは、図４に示すように、中心部の第１領域３１から両方の外側に配置される第５領域３５までの５つの領域が連続する９つの形状（１つの第１領域３１とそれぞれ２つの第２領域３２〜第５領域３５の形状）で構成されたロール形状３６になるが、ここでは、上ワークロール１２の場合について具体的に説明することにする（なお、下ワークロールは上下左右が逆、つまり１８０度回転されて配置されており、形状自体は同一である。）。

ワークロール１２の中心部の第１領域３１は、ロール軸方向中心を挾んで両側にほぼ同一領域形成され、軸方向の一方（例えば左方）から他方（例えば右方）に向かって外周面がロール軸方向に対して傾斜するようロール径を変化させて形成してある。

この第１領域３１の外側に連続する第２領域３２は、第１領域３１のロール外周面のロール径の変化と逆転するように変化する領域であり、第１領域３１の傾斜する外周面のロール径の大径部（左端）では、凸状に逆転してロール径が小径となるように連続する一方、第１領域２１の傾斜する外周面のロール径の小径部（右端）では、凹状に逆転してロール径が大径となるように連続するよう形成される。

さらに、この第２領域３２の外側に連続する第３領域３３は、ロール径が第１領域３１のロール径の変化方向と反対方向に変化する領域であり、軸方向の一方（左方）から他方（右方）に向かって外周面がロール軸方向に対して傾斜するようロール径を変化させる場合の傾斜方向が第１領域３１の傾斜方向と逆になるようにして形成してある。したがって、第２領域３２の一方（左端）に連続する部分では軸方向左端に向かって小径となるように形成され、第２領域３２の他方（右端）に連続する部分では軸方向右端に向かって大径となるように形成される。

この第３領域３３の外側に連続する第４領域３４は、ロール径の変化が第３領域３３の変化方向と同一であるが、その変化勾配が第３領域３３に比べて緩く変化する領域であり、第３領域３３の一方（左端）に連続する部分では軸方向左端に向かってわずかづつ小径となるように形成され、第３領域３３の他方（右端）に連続する部分では軸方向右端に向かってわずかづつ大径となるように形成してある。

第４領域３４に連続する最も外側の第５領域３５は、ロール径の変化がほとんどない円筒状に形成されたり、あるいは、図５中に破線で示すように、ロール径の変化がふたたび逆転して第１領域３１と同一方向に変化するよう形成される領域である。したがって、第４領域３４の一方（左端）に連続する部分では円筒状または軸方向左端に向かって大径となるように形成され、第４領域３４の他方（右端）に連続する部分では円筒状または軸方向右端に向かって小径となるように形成してある。

このような第１〜第５の５つの領域３１〜３５の９つの形状で構成された形状変化用カーブによれば、中幅や狭幅の被圧延材に対するロールシフトによる板クラウン変化能力が大きくでき、さらにロールベンディングの併用によりロール撓みが重畳されて被圧延材と接するワークロール表面がなだらかに変化するロール形状として圧延することができる。

そして、このような板クラウン変化用のロール形状を採用した上下１対のワークロール１２，１２をロール形状が互いに逆方向に変化するように配置してワークロールシフトとワークロールベンディング（ＷＲＢ）とを組み合わせて圧延すると、図５に示すように、板クラウンを同図（Ａ）に示すフラットクラウンの状態で圧延したり、同図（Ｂ）に示す凹クラウンの状態や同図（Ｃ）に示す凸クラウンの状態で圧延することができる。

本発明の第２実施形態における上下ワークロール１２、１２は、この第１〜第５の５つの領域の９つの形状で構成された図６（Ａ）に示す形状変化用カーブＣ５と、図６（Ｂ）に示すロール磨耗補償カーブＣ２とを合成して、図６（Ｃ）に示す合成カーブＣ６を持つロール形状とする。

このロールシフト圧延機では、ロール交換後、次のロール交換が行われるまでの１スケジュールで約１００本の被圧延材（スラブ）を圧延する。圧延は、被圧延材１本毎に例えば全１０パスのリバース圧延を行い、被圧延材を所定の板厚まで圧延する。本実施形態では、全１０パスのうち最初の６パスの圧延の際にロールの磨耗分散を実施し、残りの４パスの圧延の際に板クラウン制御を実施する。

本発明の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、圧延中にロール表面の磨耗が進行しても、この磨耗については予め補償されているから、ロール磨耗による圧延不良現象の影響を少なくすることができる。したがって、板クラウンの悪化を抑制することができ、これにより、最適なロールシフトによる圧延が実現できる。また、その他、第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態によるロールシフト圧延機の上下のワークロール１２の形状は、上述した第１実施形態と第２実施形態における形状変化用カーブＣ１、Ｃ５とロール磨耗補償カーブＣ２との合成カーブＣ３、Ｃ６に加え、ロールに加わる熱によるロール径膨張を予め補償するように設定されたヒートクラウン補償カーブＣ７（図７（Ａ）参照）、ロールに作用する圧下力によるロール撓みを予め補償するように設定されたロール撓み補償カーブＣ８（図７（Ｂ）参照）及び、ロールシフトによるロール端部での面圧増大を予め補償するように設定されたロール端部面圧補償カーブＣ９（図７（Ｃ）参照）のうち少なくとも１つのカーブをさらに合成したロール形状を持つ。

まず、圧延不良現象とこれを補償するロール形状について図７を参照して説明する。圧延不良現象の一つに、図７（Ａ）に示すロールヒートクラウンがあり、熱間圧延等の際に被圧延材２から受ける熱によってワークロール１２が加熱されるが、この熱はワークロール１２の端部では冷却され易く、中央部では冷却され難くいためワークロール１２の中央部が外側に膨らむヒートクラウン４１が生じる。

このロールヒートクラウンを防止するように補償するためには、同図右側に示すように、ワークロール１２の中央部を内側に凹ませて細くしたヒートクラウン補償カーブＣ７を用いれば良いことになる。

同様にして、圧延不良現象の１つである公称圧延力によるロール撓みがあり、図７（Ｂ）に下側の圧延ロールを示すように、圧下力が加わることによって下ワークロール１２および下バックアップロール１６の中央部が下側に突き出すように撓んで曲がってしまうロール撓み４２が生じる。

このロール撓み４２を防止するように補償するためには、ワークロール１２の撓みを無くすことができるロール形状にすれば良く、例えば下ワークロール１２の場合には、中央部が膨らんだロール撓み補償カーブＣ８を用いれば良いことになる。

さらに、圧延不良現象の１つであるロールシフトによるロール端部での面圧増大があり、図７（Ｃ）に下側の圧延ロールを示すように、ロールシフトによってバックアップロール１６の中央部に近い部分に下ワークロール１２の端部が位置することによって下ワークロール１２の端部の面圧が中央部側より大きくなってしまう面圧増大４３が生じる。

このロールシフトによる面圧増大４３を防止するように補償するためには、ワークロール１２の端部の面圧が大きくなっても平坦に圧延できるロール形状にすれば良く、例えば下ワークロール１２の場合には、端部が細くなるロール面圧増大補償カーブＣ９を用いれば良いことになる。

そこで、これらのヒートクラウン補償カーブＣ７、ロール撓み補償カーブＣ８、ロール面圧増大補償カーブＣ９を単独または２つないし３つを複合して得られるロール形状を既に説明したワークロール１２の形状変化用カーブＣ１、Ｃ５とロール磨耗補償カーブＣ２の合成カーブＣ３、Ｃ６に更に合成する。

たとえば、第１実施形態のロールシフト圧延機におけるワークロールを用いて圧延を行うと同時に、公称圧延力によるロール撓み４２を補償しようとする場合には、図８（Ａ）に示す第１実施形態のロール形状（合成カーブＣ３）と、同図（Ｂ）に示すロール撓み補償カーブＣ８を合成して、同図（Ｃ）に示す合成カーブＣ１０を持つロール形状とする。

また、第２実施形態のロールシフト圧延機におけるワークロール用いて圧延を行うと同時に、公称圧延力によるロール撓み４２を補償しようとする場合には、図９（Ａ）に示す第２実施形態のロール形状（合成カーブＣ６）と同図（Ｂ）に示すロール撓み補償カーブＣ８を合成して、同図（Ｃ）に示す合成カーブＣ１１を持つロール形状とする。

このように、圧延不良現象の公称圧延力によるロール撓み４２を補償するロール撓み補償カーブＣ８を、形状変化用カーブＣ１、Ｃ５とロール磨耗補償カーブＣ２を合成したロール形状（合成カーブＣ３、Ｃ６）に更に合成しておくことで、自動的に圧延不良現象の公称圧延力によるロール撓み４２が補償された状態でロールシフト圧延を行うことができるようになる。

したがって、圧延不良現象を補償するロール形状（Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９）を単独又は複合して形状変化用カーブＣ１、Ｃ５とロール磨耗補償カーブＣ２を合成したロール形状（Ｃ３、Ｃ６）に更に合成しておくことで、補償に用いた単独又は複数の圧延不良現象に対応する圧延不良現象が補償された状態でロールシフト圧延を行うことができるようになる。このため、これらの圧延不良現象のいずれかが単独又は複合して生じる圧延条件下でも、これらの圧延不良現象が加味されたロール形状によってその影響を受けることなく最適なロールシフトによる圧延が実現できる。

なお、上述した第１〜第３の実施形態では、ワークロールの形状変化用カーブとして、ＳカーブＣ１と、第１〜第５の５つの領域を持つカーブＣ５を用いたが、本発明はこれに限定されず、被圧延材の板クラウンを変化し得るようにワークロールの胴長方向に関し１回以上の凹凸を繰り返すカーブであれば、他のカーブであっても良い。

その他、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第１実施形態によるロールシフト圧延機の概略構成を示す図である。本発明の第１実施形態によるロールシフト圧延機のロール形状を説明する図である。本発明の第２実施形態によるロールシフト圧延機の構成を示す図である。本発明の第２実施形態によるロールシフト圧延機のワークロールの形状変化用カーブを説明する図である。本発明の第２実施形態によるロールシフト圧延機を用いた板クラウン制御を説明する図である。本発明の第２実施形態によるロールシフト圧延機のロール形状を説明する図である。圧延不良現象について説明する図である。本発明の第３実施形態によるロールシフト圧延機のロール形状を説明する図である。本発明の第３実施形態による他のロールシフト圧延機のロール形状を説明する図である。特許文献１の従来技術を説明する図である。特許文献３の従来技術を説明する図である。

符号の説明

２被圧延材
１２ワークロール
１４制御装置
１６バックアップロール
１８ロールシフト機構
２０ロールベンド機構
２２制御装置
Ｃ１、Ｃ５形状変化用カーブ
Ｃ２ロール磨耗補償カーブ
Ｃ７ヒートクラウン補償カーブ
Ｃ８ロール撓み補償カーブ
Ｃ９ロール端部面圧補償カーブ

Claims

上下一対のワークロールと、該上下のワークロールを互いに逆の軸方向にシフトするロールシフト機構とを備え、ロールシフトにより被圧延材の断面形状を制御するように構成されたロールシフト圧延機において、
前記上下一対のワークロールは、
被圧延材の板クラウンを変化し得るようにワークロールの胴長方向に関し１回以上の凹凸を繰り返す形状変化用カーブと、
予め定められた圧延スケジュールにおいてワークロールを軸方向に所定量移動させてロール表面の磨耗分散を行った場合に予測されるワークロールの胴長方向に関する磨耗量分布カーブに基づき、このロール表面の磨耗を予め補償するように設定されたロール磨耗補償カーブと、を合成したロール形状を持つ、
ことを特徴とするロールシフト圧延機。
前記ロール磨耗補償カーブは、前記磨耗量分布カーブに、０を超え１より小さい所定の比率を乗じるとともにこれを反転させて得られたカーブと同一形状である、ことを特徴とする請求項１に記載のロールシフト圧延機。
前記一対のワークロールは、ロールに加わる熱によるロール径膨張を予め補償するように設定されたヒートクラウン補償カーブ、ロールに作用する圧下力によるロール撓みを予め補償するように設定されたロール撓み補償カーブ、及び、ロールシフトによるロール端部での面圧増大を予め補償するように設定されたロール端部面圧補償カーブのうち少なくとも１つのカーブをさらに合成したロール形状を持つ、ことを特徴とする請求項１に記載のロールシフト圧延機。