JP5361454B2 - Hot hole rolling method and hot hole rolling equipment for strip steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、線材や棒鋼などの条鋼を良好な表面品質で熱間圧延する条鋼の熱間孔型圧延方法及び熱間孔型圧延設備に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot hole rolling method and hot hole rolling equipment for a steel bar that hot-rolls steel bars such as wire rods and bar steels with good surface quality.
線材や棒鋼などの条鋼は、ビレット等の圧延材(元材)を連続圧延して製造される。このような条鋼を圧延する圧延装置には、上流側から順番に圧延材を加熱する加熱炉、複数の粗圧延機、中間圧延機、仕上げ圧延機、及び条鋼を巻き取る巻き取り機などが配設されており、複数の圧延機で圧延材を長手方向に沿って徐々に圧延することで条鋼が製造される。
ところで、これら複数の圧延機の圧延ロールには、それぞれの圧延機毎にカリバ(孔型)が形成されている。このカリバの断面形状には角孔型、菱孔型、オーバル孔型、丸孔型などがあり、一組の圧延ロールを互いに接触させた際にこれらの圧延ロール間にカリバが形成されるようになっている。そして、条鋼の圧延設備にはカリバの形状が異なる複数の圧延機が備えられており、例えば菱孔型、角孔型、菱孔型というように断面形状を変えながら圧延材を各圧延機のカリバに順に通すことで条鋼が製造される。
Steel bars such as wire rods and bar steels are manufactured by continuously rolling a rolled material (original material) such as a billet. Such rolling equipment for rolling steel bars includes a heating furnace for heating the rolled material in order from the upstream side, a plurality of rough rolling mills, intermediate rolling mills, finish rolling mills, and a winder for winding the steel bars. The steel strip is manufactured by gradually rolling the rolled material along the longitudinal direction with a plurality of rolling mills.
By the way, a caliber (hole type) is formed for each rolling mill on the rolling rolls of the plurality of rolling mills. There are square hole type, rhombus type, oval hole type, round hole type, etc. in the cross-sectional shape of this caliber. When a set of rolling rolls are brought into contact with each other, a caliber is formed between these rolling rolls. It has become. The strip rolling equipment is provided with a plurality of rolling mills having different caliber shapes. For example, the rolling material is removed from each rolling mill while changing the cross-sectional shape such as a rhombus type, a square hole type, and a rhombus type. Steel bars are manufactured by passing through the caliber in order.
ところが、条鋼を圧延する際には、圧延材中の温度分布が断面内で均一にならないために、圧延後の圧延材にねじれが生じてしまうことがある。特に菱孔型の圧延ロールの出側でねじれた圧延材を引き続き角孔型の圧延ロールで圧延しようとした場合には、カリバの断面形状が大きく異なるため角孔型の圧延ロールに入る際に角孔型のコーナ部(例えば、角孔型の頂部)において圧延材が折れ込まれることがある。このように折り込み部分は条鋼に表面疵として残るため、菱孔型と角孔型との圧延ロールを連続して備える圧延設備では表面品質に優れた条鋼を得ることが困難であった。 However, when rolling the steel bar, the temperature distribution in the rolled material is not uniform in the cross section, and the rolled material after rolling may be twisted. Especially when rolling material twisted on the exit side of the rhomboid-type rolling roll is to be rolled continuously with the square-hole-type rolling roll, the cross-sectional shape of the caliber is greatly different, so when entering the square-hole-type rolling roll, The rolled material may be folded at a corner part of a square hole type (for example, the top part of the square hole type). As described above, since the folded portion remains as a surface flaw on the steel bar, it is difficult to obtain a steel bar having excellent surface quality with a rolling facility continuously provided with a rhombus type and a square hole type rolling roll.
そこで、このような表面疵の発生を抑制するために、例えば角孔型の圧延機の入側に一対のガイドローラを回転可能に設置し、この一対のガイドローラ間に圧延材を挟み込んでねじれを矯正しながら圧延する圧延方法が特許文献1に開示されている。特許文献1の圧延方法では、圧延材にねじれが生じたときにはガイドローラを圧延材のねじれ方向と反対方向に回転させることによって、ねじれを矯正しながら圧延できるようになっている。
また、特許文献2には、圧延ロールを軸方向に互いにずらすことで孔型の位置を調整し、圧延材をねじれを矯正しながら圧延する圧延方法が開示されている。
Therefore, in order to suppress the occurrence of such surface flaws, for example, a pair of guide rollers are rotatably installed on the entrance side of a square hole type rolling mill, and the rolling material is sandwiched between the pair of guide rollers and twisted.
Further,
しかしながら、特許文献1のようにガイドローラで圧延材を挟み込みながら圧延する方法では、圧延材がガイドローラと強く接触する可能性があり、ガイドローラとの接触により圧延材にかえって表面疵が発生する虞がある。また、ねじれが大きな圧延材をガイドローラで無理矢理矯正しようとすると、ベアリングやローラーガイド自体が破損してガイドローラと圧延材とが焼き付いてしまったり、圧延材のねじれを解消できなくなったりする可能性もある。
一方、特許文献2の圧延方法では、上下いずれかの圧延ロールをロール軸方向にずらして孔型をオフセットした位置にまで動かせば、圧延材のねじれは低減されるが、圧延材が非対称な形状に圧延されて次の圧延スタンド以降で表面疵が発生しやすくなる可能性がある。
However, in the method of rolling while sandwiching the rolled material with the guide roller as in
On the other hand, in the rolling method of
このようなことから、従来の圧延方法では、圧延材に発生する表面疵を確実に防止することはできなかった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、表面疵を確実に防止することのできる条鋼の熱間孔型圧延方法及び熱間孔型圧延設備を提供することを目的とする。
For this reason, the conventional rolling method cannot reliably prevent surface flaws generated in the rolled material.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hot hole rolling method and hot hole rolling equipment for steel bars that can reliably prevent surface flaws.
前記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の条鋼の熱間孔型圧延方法は、菱孔型の圧延ロールで圧延した後に角孔型の圧延ロールで圧延することにより圧延材を熱間圧延する熱間孔型圧延方法であって、前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給することを特徴とするものである。
このように角孔型の圧延ロールの入側より上流側で圧延材に潤滑剤を供給すれば、菱孔型の圧延ロールで圧延した後に圧延材がねじれていても、圧延材を角孔型の圧延ロールにスムーズに通すことができ、表面疵を確実に防止することができる。
In order to achieve the object, the present invention takes the following technical means.
That is, the hot hole rolling method of the strip of the present invention is a hot hole rolling method in which a rolled material is hot rolled by rolling with a rhombus type rolling roll and then rolling with a square hole type rolling roll. The lubricant is supplied to the rolled material on the upstream side of the entrance side of the square hole type rolling roll.
In this way, if lubricant is supplied to the rolled material on the upstream side from the entrance side of the square hole type rolling roll, even if the rolled material is twisted after rolling with the rhombus type rolling roll, the rolled material is square hole type. It can be smoothly passed through the rolling rolls and surface flaws can be reliably prevented.
なお、好ましくは、前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測し、計測した前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤の供給量を調整すると良い。
このようにすれば、菱孔型の圧延ロールで圧延された圧延材のねじれ角をリアルタイムで計測することができ、ねじれ角に合わせて即座に圧延材のねじれが矯正されるので、巻き始めから巻き終わりまで表面疵がない条鋼を安定して生産することができる。
なお、好ましくは前記ねじれ角が3度以上となった際に、前記潤滑剤を供給すると良い。
また、本発明に係る熱間孔型圧延方法の最も好ましい形態は、菱孔型の圧延ロールで圧延した後に角孔型の圧延ロールで圧延することにより圧延材を熱間圧延する熱間孔型圧延方法であって、前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給するに際しては、前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測し、計測した前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤の供給量を調整することを特徴とする。
Preferably, the twist angle of the rolled material is measured on the exit side of the rhombus type rolling roll, and the supply amount of the lubricant is adjusted based on the measured twist angle.
In this way, the torsion angle of the rolled material rolled by the rhombus type rolling roll can be measured in real time, and the torsion of the rolled material is immediately corrected according to the torsion angle, so that from the beginning of winding. Stable steel with no surface defects until the end of winding can be produced stably.
Preferably, the lubricant is supplied when the twist angle becomes 3 degrees or more.
The most preferable form of the hot hole rolling method according to the present invention is a hot hole mold in which a rolled material is hot rolled by rolling with a square hole type rolling roll after rolling with a rhombus type rolling roll. In the rolling method, when the lubricant is supplied to the rolling material upstream from the entrance side of the square hole type rolling roll, the twist angle of the rolling material is set at the exit side of the rhombus type rolling roll. It measures and adjusts the supply amount of the lubricant based on the measured twist angle.
また、本発明の条鋼の熱間孔型圧延設備は、圧延材を圧延する菱孔型の圧延ロールと、当該菱孔型の圧延ロールに引き続いて前記圧延材を圧延する角孔型の圧延ロールとを備えた条鋼の熱間孔型圧延設備であって、前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部を備えていることを特徴とするものである。
なお、好ましくは、熱間孔型圧延設備は、前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測する計測部と、当該計測部で計測された前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤供給部で供給される潤滑剤の供給量を制御する制御部とを備えていると良い。
Further, the hot-hole rolling equipment for strips according to the present invention includes a rhombus type rolling roll for rolling a rolled material, and a square hole type rolling roll for rolling the rolled material following the rhomboid-type rolling roll. A hot-hole rolling facility for steel bars provided with a lubricant supply section that supplies lubricant to the rolled material on the upstream side from the entrance side of the square-hole type rolling roll. It is what.
Preferably, the hot hole type rolling equipment is based on a measurement unit that measures a twist angle of the rolled material on the exit side of the rhomboid-type rolling roll, and the twist angle measured by the measurement unit. It is good to provide the control part which controls the supply amount of the lubricant supplied by the lubricant supply part.
また、前記制御部は前記ねじれ角が3度以上となった際に前記潤滑剤を供給する構成とされているのが良い。
また、本発明に係る熱間孔型圧延設備の最も好ましい形態は、圧延材を圧延する菱孔型の圧延ロールと、当該菱孔型の圧延ロールに引き続いて前記圧延材を圧延する角孔型の圧延ロールとを備えた条鋼の熱間孔型圧延設備であって、前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測する計測部と、当該計測部で計測された前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤供給部で供給される潤滑剤の供給量を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
The controller may be configured to supply the lubricant when the twist angle becomes 3 degrees or more.
Further, the most preferable form of the hot hole type rolling equipment according to the present invention is a rhombus type rolling roll for rolling the rolled material, and a square hole type for rolling the rolled material following the rhomboid type rolling roll. A hot hole rolling facility for strip steel comprising a rolling roll, and a lubricant supply section for supplying a lubricant to the rolled material upstream from an inlet side of the square hole type rolling roll; A measurement unit that measures the twist angle of the rolled material on the exit side of the hole-type rolling roll, and a supply amount of lubricant that is supplied by the lubricant supply unit based on the twist angle measured by the measurement unit. And a control unit for controlling.
本発明の条鋼の熱間孔型圧延方法及び熱間孔型圧延設備により、表面疵を確実に防止することができる。 Surface flaws can be reliably prevented by the hot-drilling rolling method and hot-drilling rolling equipment of the strip of the present invention.
以下、本発明の条鋼の熱間孔型圧延方法及び熱間孔型圧延設備を以下に説明する。
図1は、本発明の条鋼の熱間孔型圧延設備(以下、単に圧延設備1という)を示したものである。圧延設備1は、ビレットなどの鋼材からなる圧延材2を連続圧延して条鋼を製造する圧延製造ラインであり、上流側から下流側に向けて、圧延材2を加熱する加熱炉3、デスケーラ4、粗圧延機列5、中間圧延機列6、仕上げ圧延機列7、巻き取り機8が順番に配設されている。
以下の説明において、図1の左側を圧延設備1及び圧延方法を説明する際の上流側、図1の右側を下流側とし、また上流側から下流側に向かう方向を圧延設備1及び圧延方法を説明する際の圧延方向とする。さらに、図1の上下を圧延設備1及び圧延方法を説明する際の上下とし、圧延方向に向かって右側及び左側を圧延設備1及び圧延方法を説明する際の右側及び左側とする。
Hereinafter, the hot hole rolling method and hot hole rolling equipment of the strip of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a hot hole rolling facility (hereinafter simply referred to as a rolling facility 1) of the strip of the present invention. The
In the following description, the left side of FIG. 1 is the upstream side when describing the
加熱炉3は圧延材2を1000〜1200℃程度に加熱する装置であり、加熱炉3で加熱された圧延材2はデスケーラ4に送られる。デスケーラ4は加熱後の圧延材2の表面に形成されたサブスケールを水蒸気の作用、高圧洗浄水の噴き付け、又はメカニカルブラシなどで除去する装置であり、デスケーラ4でサブスケールが除去された圧延材2は粗圧延機列5に送られる。
粗圧延機列5、中間圧延機列6、及び仕上げ圧延機列7は、対になった圧延ロール9、9を備えた複数の圧延スタンド10を備えており、これらの圧延スタンド10は圧延ロール9が様々な方向を向けて備えられることで圧延材2に対して水平方向、垂直方向等様々な角度からの圧延を繰り返しながら、角、楕円、丸等に断面形状を変化させて断面を順次減少させて圧延される。
The
The rough
粗圧延機列5及び中間圧延機列6は、軸心が上下方向に向いて備えられた垂直圧延ロール9Vを備えた垂直圧延スタンド10Vと、軸心が左右方向に向いて備えられた水平圧延ロール9Hを備えた水平圧延スタンド10Hとを、圧延方向に沿って交互に備えている。本実施形態では、粗圧延機列5は4基の水平圧延スタンド10H及び3基の垂直圧延スタンド10Vを有しており、また中間圧延機列6はそれぞれ4基ずつの水平圧延スタンド10H及び垂直圧延スタンド10Vを有している。
水平圧延スタンド10Hや垂直圧延スタンド10Vを構成する圧延スタンド10は、いずれも円筒状又は円柱状に形成された一対の圧延ロール9、9を有しており、一対の圧延ロール9、9間に圧延材2を挟み込むことで圧延材2を圧延できるようになっている。一対の圧延ロール9、9の外周面にはそれぞれ周方向に亘って溝が形成されており、これらの溝は一対の圧延ロール9、9同士を接触させた際に溝同士が合わさって圧延ロール9、9間にカリバ11(孔型)が形成されるようになっている。このカリバ11は、上流側に備えられる圧延スタンド10ほど大きな断面積となるように形成されており、圧延材2が通過するカリバ11の断面積を下流側に移動するにつれて小さくすることで圧延材2を徐々に所望の径や断面形状に近づけながら圧延が行われる。
The rough
Each of the rolling stands 10 constituting the horizontal rolling stand 10H and the vertical rolling stand 10V has a pair of rolling
圧延スタンド10のカリバ11には菱孔型(ダイヤ)、角孔型(スクエア)、楕円孔型(オーバル)、丸孔型(ラウンド)などの断面形状を備えたものがあり、圧延材2の材質、又は条鋼の種類や用途などに合わせてこれらの形状の圧延スタンド10が組み合わせて用いられる。例えば、粗圧延機列5は、菱→菱→菱→角→菱→角→菱という菱−角系列のカリバ11を備えた圧延スタンド10で構成されており、中間圧延機列6は、オーバル→オーバル→オーバル→オーバル→丸→丸→丸→丸というオーバル−丸系列のカリバ11を備えた圧延スタンド10で構成されている。
The
仕上げ圧延機列7は、中間圧延機列6の下流側に配置されたブロックミル12(VBM)と、このブロックミル12よりも下流側に配置されたサイジングミル13(RSM)との2つの圧延機列から構成されている。ブロックミル12及びサイジングミル13は、水平圧延ロール9H、垂直圧延ロール9V、及び傾斜圧延ロール9S(例えば軸心が水平面から45°傾斜した向きになるように配備された圧延ロール)を圧延方向に沿って複数組み合わせて配置されており、中間圧延機列6で圧延された圧延材2に対して製品仕様に合わせた最終調整を行っている。
The finish
巻き取り機8は仕上げ圧延機列7の下流側に配備されており、この巻き取り機8において仕上げ圧延機列7で最終圧延された条鋼(最終圧延が終了した圧延材2を条鋼と呼ぶ、以下同じ)がリング状に巻き取られる。
ところで、圧延材2を圧延する際には、圧延材2中の温度分布が圧延材2の断面内で均一にならないために、圧延後の圧延材2にねじれ(圧延方向を向く軸回りに生じる圧延材2のねじれ)が生じてしまうことがある。上述の粗圧延機列5の場合のように、特に菱孔型の圧延スタンド10(圧延ロール9)の出側で圧延材2にねじれが発生し、このねじれた圧延材2を引き続き角孔型の圧延スタンド10に通すと、カリバ11ーの断面形状が大きく異なるため角孔型の圧延ロール9に入る際に角孔型のコーナ部(例えば、角孔型の頂部)において圧延材2が折れ込まれる虞があり、折り込み部分が条鋼に表面疵として残る可能性がある。
The
By the way, when rolling the rolled
そこで、本発明者らは、角孔型の圧延ロール9に入る圧延材2に潤滑剤15を供給すれば、圧延材2と圧延ロール9の表面(カリバ11内の表面)との摩擦係数μが小さくなり、角孔型のカリバ11に入る際に圧延材2のねじれが回復して角孔型のカリバ11に圧延材2が適正に噛み込むのではないかと考えた。
まず、この考えが正しいかどうかを、有限要素法(FEM)を用いたシミュレーション解析を行って検証する。
図2に示されるように、有限要素法で解析を行うに際しては、角孔型の圧延ロール9のカリバ11に入ろうとしている圧延材2を複数の要素に分ける必要がある。圧延材2の断面方向については、コーナ部が4分割、直線部(面部)が6分割、半径方向が8分割となるメッシュ16に従って圧延材2を複数の要素に分割した。また、図3に示されるように、圧延方向に沿っては、入側(角孔型の圧延ロール9の上流側)が8分割、ロールバイト内(角孔型の圧延ロール9の下側)が10分割、出側(角孔型の圧延ロール9の下流側)が5分割となるメッシュ16に従って圧延材2を複数の要素に分割した。そして、メッシュ16のそれぞれの要素に対して、圧延ロール9と圧延材2との間の摩擦係数μを0.3、0.4、0.5、または0.6とした際に、角孔型の圧延スタンド10の出側でどの程度のねじれ回復率が得られるかを、剛塑性3次元FEMモデル(本発明者らが開発したもの)を用いてシミュレーション解析した。
Therefore, the present inventors supply a
First, whether this idea is correct is verified by performing a simulation analysis using a finite element method (FEM).
As shown in FIG. 2, when the analysis is performed by the finite element method, it is necessary to divide the rolled
なお、ねじれ回復率は、圧延材2の左右方向の中央部において、角孔型の圧延ロール9への入側のねじれ角度θinと圧延ロール9からの出側のねじれ角度θoutとをそれぞれ図4に示す場所で測定し、これらのねじれ角度θin、θoutを式(1)に代入することで算出した。
ねじれ回復率(%)=(θin−θout)/θin×100 ・・・(1)
図4に示されるように、摩擦係数μを0.6から0.3まで減少させることにより、ねじれ回復率が大きくなることが分かる。このことから、潤滑剤15を圧延材2に供給して圧延材2と圧延ロール9の表面との摩擦係数μを小さくすることは、角孔型のカリバ11に入る際の圧延材2のねじれを回復させ、表面疵の発生を抑制する上で十分な効果が期待できる。そこで、本発明者は、圧延設備1を以下に示すような構成とすることで、潤滑剤15を圧延材2に供給できるようにしている。
Incidentally, twist recovery rate in the central portion in the lateral direction of the rolled
Twist recovery rate (%) = (θ in −θ out ) / θ in × 100 (1)
As shown in FIG. 4, it can be seen that the torsional recovery rate increases by reducing the friction coefficient μ from 0.6 to 0.3. From this, supplying the
図5に示されるように、本発明の圧延設備1は、菱孔型の圧延ロール9の出側より上流側で圧延材2のねじれ角θを計測する計測部18と、圧延材2に潤滑剤15を供給する潤滑剤供給部19と、計測部18で計測したねじれ角θに基づいて潤滑剤供給部19で供給される潤滑剤15の供給量を調整する制御部20とを備えている。
計測部18は、圧延材2の周囲から圧延材2の表面に向かってスリット光を投光する投光器と、この投光器から投光されるスリット光の反射光を撮像する撮像装置とを圧延材2の周囲に複数組備えたものであり、高速移動中の圧延材2や捻動振動中の圧延材2の形状を正確に計測できるようになっている。
As shown in FIG. 5, the rolling
The measuring
計測部18は、菱孔型の圧延ロール9の出側に配備されており、菱孔型の圧延ロール9から出た圧延材2に対してねじれ角θを計測できる構成となっている。計測部18を配備する位置は、菱孔型の圧延ロール9の出側、すなわち図2に示すように菱孔型の圧延ロール9の出側付近(菱孔型の圧延ロール9と次の角孔型の圧延ロール9との中間位置より菱孔型の圧延ロール9側)とするのが良い。圧延材2のねじれ角θを計測する位置が菱孔型の圧延ロール9に近くなればなるほど菱孔型の圧延ロール9の出側で発生する圧延材2のねじれを迅速に捉えて矯正することが可能となるからである。計測部18で計測された圧延材2のねじれ角θは、制御部20に出力される。
The measuring
なお、計測部18は、菱孔型の圧延ロール9の出側付近に必ず配備しなくてはならないものではないが、後述の潤滑剤供給部19から潤滑剤15が供給された圧延材2に対してねじれ角θの計測を行うのはあまり好ましくはないので、計測部18は菱孔型の圧延ロール9から潤滑剤供給部19までの間に配備されるのが好ましい。
図5(c)に示されるように、計測部18で計測される圧延材2のねじれ角θは、ねじれがない場合(ねじれずに角孔型圧延ロール9に圧延材2が真っ直ぐ入る場合)を基準として、圧延材2の断面が軸心回りにどの程度回転しているかで示される。図例では、菱孔型の圧延ロール9で菱形断面に圧延された圧延材2は、軸心を中心として時計回りにθ°回転して(ねじれて)おり、この圧延材2のねじれ角θが計測部18で計測されている。
The measuring
As shown in FIG. 5C, the twist angle θ of the rolled
制御部20は、計測部18で計測された圧延材2のねじれ角θに基づいて潤滑剤供給部19に潤滑剤15の供給量の指示(信号)を出すものであり、例えばプロセスコンピュータやシーケンサなどで構成されている。
制御部20には、圧延材2のねじれ角θに対応した潤滑剤15の供給量が予め定められており、予め定められた供給量に潤滑剤供給部19を調整している。本実施形態の制御部20では、ねじれ角θが3°未満のときは潤滑剤15の供給が行われず、ねじれ角θが3°になって初めて潤滑剤15の供給が行われるようになっている。そして、ねじれ角θが3°より大きくなるにつれて、潤滑剤15の供給量が徐々に大きくなるように構成されている。
The
In the
一方、圧延材2のねじれ角θの上限は、操業実績に基づき30°程度であることが知られている。本発明者らは、ねじれ角θが30°までは潤滑剤15のねじれ修正効果を確認している。
潤滑剤供給部19は、潤滑剤15を供給する配管21と、この配管21に設けられたバルブ22とから構成されている。配管21の基端は図示していない潤滑油タンクなどに繋がっており、先端はカリバ11ーを指向しつつ圧延ロール9の上流側に開口している。また、バルブ22は、制御部20からの指示に従って開閉自在となっており、配管21を流れる潤滑剤15の供給量を自由に調整できるようになっている。
On the other hand, it is known that the upper limit of the twist angle θ of the rolled
The
潤滑剤供給部19から供給される潤滑剤15としては基油として鉱物油に合成エステル、油性向上剤、焼付き対策極圧剤等を添加している潤滑油を用いることができる。潤滑剤供給部19から潤滑剤15を供給する位置は、潤滑しようとしている角孔型の圧延ロール9より上流側であればどの場所でも良いが、高温に加熱された圧延材2に接触して潤滑剤15が蒸発することを考えれば、好ましくは菱孔型の圧延ロール9から角孔型の圧延ロール9までの間、特に好ましくは角孔型の圧延ロール9の直前とされるのが良い。
次に制御部20で行われる制御の内容、言い換えれば本発明の条鋼の熱間孔型圧延方法について説明する。
As the
Next, the content of the control performed by the
圧延材2は、まず加熱炉3で1000〜1200℃程度に加熱され、次にデスケーラ4でサブスケールが除去され、粗圧延機列5に送られる。粗圧延機列5には、菱孔型、角孔型、オーバル孔型、丸孔型のいずれかのカリバ11を備える複数の圧延スタンド10が、カリバ11の断面積を下流側に移動するにつれて小さくするように配備されている。それゆえ、粗圧延機列5に送られた圧延材2は、複数の圧延スタンド10を経由しながら徐々に所望の径や断面形状に近づけながら圧延が行われる。そして、粗圧延機列5と同様な複数の圧延スタンド10を備えた中間圧延機列6及び仕上げ圧延機列7で順次圧延されることで、圧延材2が条鋼に圧延され巻き取り機8で巻き取られる。
The rolled
このとき、圧延材2を菱孔型の圧延ロール9に引き続いて角孔型の圧延ロール9で圧延する場合には、菱孔型の圧延ロール9の出側に配備された計測部18で圧延材2のねじれ角θを計測する。計測されたねじれ角θは制御部20に出力される。制御部20では、ねじれ角θが3°以上であるかどうかの判定が最初に行われ、ねじれ角θが3°以上の場合にはねじれ角θの値に応じて予め定められた供給量の潤滑剤15の供給指示(信号)が潤滑剤供給部19に出力される。なお、ねじれ角θが3°未満の場合には供給指示は出力されない。潤滑剤供給部19では、制御部20から入力された供給指示に応じてバルブ22が開閉され、潤滑油が角孔型の圧延ロール9の直前に供給される。
At this time, when the rolled
このようにすれば、圧延材2と圧延ロール9の表面(カリバ11内の表面)との摩擦係数μが小さくなり、角孔型のカリバ11に入る際に圧延材2のねじれが回復して角孔型のカリバ11に圧延材2が適正に噛み込む。その結果、圧延材2が折れ込まれなくなり、折り込み部分が残って表面疵となることが防止される。
In this way, the friction coefficient μ between the
次に、実施例及び比較例を用いて本発明の条鋼の熱間孔型圧延方法について説明する。
実施例及び比較例は、図1に示す実機を簡素化した実験機を用いて、155mm角の鋼材を所要の圧延温度に加熱した後、菱−角系列のカリバを備えた複数の圧延スタンドで圧延を行ったものである。この実験機には、上流側に菱孔型のカリバを備えた圧延スタンドが配備されており、この圧延スタンドの下流側に隣接して角孔型のカリバを備えた圧延スタンドが配備されている。
図3に示されるように、実施例は、この菱孔型のカリバを備えた圧延スタンドの圧延ロールの出側で圧延材2のねじれ角θを計測し、計測されたねじれ角θが3°以上の場合には、角孔型のカリバを備えた圧延スタンドの入側から潤滑剤15をロールバイトを経由して圧延材2に供給するようにし、ねじれ角θが3°未満の場合には潤滑剤15を使用しないで圧延を行ったものである。また、比較例は、この実験機において潤滑剤15を供給せずに圧延を行ったものである。
Next, the hot hole rolling method of the strip of the present invention will be described using examples and comparative examples.
Examples and Comparative Examples are a plurality of rolling stands equipped with rhombus-square series calibers after heating a 155 mm square steel material to a required rolling temperature using an experimental machine obtained by simplifying the actual machine shown in FIG. Rolled. In this experimental machine, a rolling stand provided with a rhombus type caliber is provided on the upstream side, and a rolling stand provided with a square hole type caliber is provided adjacent to the downstream side of the rolling stand. .
As shown in FIG. 3, in the example, the twist angle θ of the rolled
実施例及び比較例の場合において、圧延材2のねじれ角θを変えた場合に条鋼に発生する0.02mm以上の表面疵発生率を調べた。結果を図6に示す。
図6から、ねじれ角θが3°までの結果を見ると、実施例及び比較例の双方で表面疵発生率が0.5%未満と低く、ねじれ角θが3度未満であれば潤滑剤15の供給は必要ないことがわかる。
一方、ねじれ角θが3°以上の結果を見ると、実施例の表面疵発生率が0.5%未満を維持するのに対して、比較例の表面疵発生率はねじれ角θが大きくなるにつれて大きくなっている。
In the case of the examples and comparative examples, the surface flaw occurrence rate of 0.02 mm or more generated in the bar steel when the twist angle θ of the rolled
From FIG. 6, it can be seen that when the twist angle θ is up to 3 °, the surface flaw occurrence rate is low at less than 0.5% in both the example and the comparative example, and the lubricant if the twist angle θ is less than 3 degrees. It can be seen that the supply of 15 is not necessary.
On the other hand, when the result of the twist angle θ of 3 ° or more is seen, the surface flaw occurrence rate of the example is maintained below 0.5%, whereas the surface flaw occurrence rate of the comparative example has a larger helix angle θ. It grows as you go.
以上のことから、ねじれ角θが3°以上の場合には、潤滑剤15を供給した実施例の方が潤滑剤15を用いない比較例より表面疵の発生を抑制できると判断される。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
上記実施形態では菱孔型と角孔型との圧延スタンド10が並んで設けられた粗圧延機列5において潤滑剤15の供給を行う圧延設備1を例示した。しかし、潤滑剤15の供給は粗圧延機列5に限られたものではない。例えば、中間圧延機列6や仕上げ圧延機列7に菱孔型と角孔型との圧延スタンド10が並んで設けられた圧延設備1においては、これらのいずれかに潤滑剤15の供給を行っても良い。
From the above, when the twist angle θ is 3 ° or more, it is determined that the example in which the
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the shape, structure, material, combination, and the like of each member can be appropriately changed without changing the essence of the invention.
In the said embodiment, the rolling
また、上記実施形態ではねじれ角θが3°未満の場合には潤滑剤15が供給されない例を挙げたが、ねじれ角θに応じた潤滑剤15の供給方法は上記実施形態に限定されるわけではない。例えば、ねじれ角θに応じて潤滑剤15の供給量を線形的に又は非線形的に変化させることもできる。
In the above embodiment, the example in which the
1 圧延設備(熱間孔型圧延設備)
2 圧延材
3 加熱炉
4 デスケーラ
5 粗圧延機列
6 中間圧延機列
7 仕上げ圧延機列
8 巻き取り機
9 圧延ロール
9H 水平圧延ロール
9S 傾斜圧延ロール
9V 垂直圧延ロール
10 圧延スタンド
10H 水平圧延スタンド
10V 垂直圧延スタンド
11 カリバ
12 ブロックミル
13 サイジングミル
15 潤滑剤
16 メッシュ
18 計測部
19 潤滑剤供給部
20 制御部
21 配管
22 バルブ
θ ねじれ角
θin 角孔型の圧延ロールへの入側ねじれ角
θout 角孔型の圧延ロールからの出側ねじれ角
μ 摩擦係数
1 Rolling equipment (hot hole type rolling equipment)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給するに際しては、
前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測し、計測した前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤の供給量を調整することを特徴とする条鋼の熱間孔型圧延方法。 A hot hole rolling method for hot rolling a rolled material by rolling with a square hole type rolling roll after rolling with a rhombus type rolling roll,
When supplying a lubricant to the rolling material on the upstream side from the entrance side of the square hole type rolling roll ,
Hot hole rolling of strip steel, characterized in that the twist angle of the rolled material is measured on the exit side of the rhomboid-type rolling roll, and the supply amount of the lubricant is adjusted based on the measured twist angle. Method.
前記角孔型の圧延ロールの入側より上流側で前記圧延材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
前記菱孔型の圧延ロールの出側で前記圧延材のねじれ角を計測する計測部と、当該計測部で計測された前記ねじれ角に基づいて前記潤滑剤供給部で供給される潤滑剤の供給量を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする条鋼の熱間孔型圧延設備。 A hot-hole rolling facility for steel bars comprising a rhomboid-type rolling roll for rolling a rolled material, and a square-hole-type rolling roll for rolling the rolled material following the rhomboid-type rolling roll. ,
A lubricant supply section for supplying a lubricant to the rolled material on the upstream side from the entrance side of the square hole type rolling roll ;
A measurement unit that measures the twist angle of the rolled material on the exit side of the rhomboid-type rolling roll, and supply of lubricant that is supplied by the lubricant supply unit based on the twist angle measured by the measurement unit And a hot-rolling rolling facility for steel bars, characterized by comprising a control unit for controlling the amount .
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