JP5433794B2 - 圧延ロールの洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧延ロールの洗浄装置および洗浄方法に関する。

連続溶融亜鉛めっきライン等において亜鉛めっきを施した鋼板をワークロールで圧延し、亜鉛めっき表面に適宜な鋼板粗度を付与する調質圧延が行われている。このような調質圧延機では、亜鉛めっきを施した鋼板を圧延すると亜鉛めっき層の一部が剥離して亜鉛粉などの異物が発生すると、この異物が鋼板粗度を付与するための凹凸が形成されたワークロール表面に付着し、凹部に亜鉛粉などの異物が堆積してワークロール表面の粗度が低下して目詰まりを起こしてしまう。ワークロールが目詰まりを起こすと、調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼板に必要な鋼板粗度を付与できず、自動車用部材などとして使用する際に所要のプレス成形性や鮮映性を確保できなくなる。このため、従来、接触式の洗浄ブラシ等を用いてワークロールの表面を擦って亜鉛粉などの異物を除去する洗浄方法が用いられてきたが、この場合には、ワークロールの表面を削ってしまって表面粗度が低下してしまうという問題があった。

そこで、ワークロールの表面粗度を所定の状態に維持しつつ異物を除去する洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１、２に記載の調質圧延機は、ワークロール表面から所定距離だけ離れて対向する洗浄ノズルを備え、この洗浄ノズルから高圧流体をワークロール表面に吹き付け、この高圧流体の圧力によって異物を吹き飛ばして除去するように構成されている。このような洗浄装置において用いられる高圧流体としては、圧延油、エア、オイルミスト、温水などが挙げられている。
また、特許文献３に記載の調質圧延機は、圧延する亜鉛めっき鋼板の表面に防錆油を塗布してから圧延を行なうことで、ワークロール表面に異物が付着することを抑制して、ワークロールの表面粗度を維持しようとするものである。

一方、特許文献１、２のような洗浄ノズルのように高圧流体のみを噴出するものとは相違し、気中キャビテーションジェットを用いた洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特許文献４に記載の洗浄方法は、ノズルの中心部から高圧水流を噴射し、その周囲から低圧水流を噴射することで、それらの衝突位置にキャビテーション現象を生じさせ、このキャビテーションによって対象物を洗浄するものである。このような気中キャビテーションジェットを用いた洗浄方法は、特許文献１、２に記載の高圧流体を用いた洗浄方法と比較して、高圧水流側の圧力をさほど高圧にしなくても高い洗浄効果が得られるという長所がある。

特開２００３−２８５１１４号公報 特許第３０３９８９５号公報 特開２００５−１５２９３５号公報 特開２００３−６２４９２号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載された高圧流体を使用する洗浄方法では、流体の圧力の限界もあり洗浄能力が十分に高められず、ワークロール表面の凹部に堆積した亜鉛粉などの異物を充分に除去できない、一方、流体の圧力を高めすぎるとワークロール表面を削ってしまい、表面粗度を損ねてしまうという問題がある。さらに、圧延中は、常時、ワークロールの軸方向の全長にわたって高圧流体を噴出させるので、除去された当該異物を含む大量の洗浄廃液が発生するため、この洗浄廃液の処理コストが高いという問題もある。
さらに、特許文献３に記載された方法でも、ワークロールと亜鉛めっき鋼板との間に防錆油を絶えず介在させておく必要があるので、廃液が大量に発生し、廃液処理コストが高いという問題がある。
一方、特許文献４に記載された気中キャビテーションジェットを用いた方法は、調質圧延機のワークロールを洗浄するためのものではないため、圧延ロールの洗浄において洗浄効果を得るための洗浄方法の開発が望まれていた。

本発明の目的は、圧延ロール表面の異物を確実に除去するとともに圧延ロールの表面粗度を維持させることができる圧延ロールの洗浄装置および洗浄方法を提供することである。

本発明の圧延ロールの洗浄装置は、圧延機に用いるワークロールをキャビテーションノズルにより洗浄する圧延ロールの洗浄装置において、前記ワークロールの表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄するために、前記キャビテーションノズル先端と前記ワークロール表面との離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下で、前記キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定され、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定されていることを特徴とする。

このような本発明によれば、洗浄ノズルから高圧流体と低圧流体とを別個に噴出することによりワークロールの表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも高い洗浄力が得られ、ワークロール表面の異物を確実に除去することができる。さらに、洗浄ノズル先端とワークロール表面との離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨとを、それぞれ高い洗浄効果が得られる範囲に設定したことで、ワークロール表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。すなわち、離間距離Ｘが３０mmよりも近すぎると、ノズルらか噴射された水が飛散して跳ね返り、キャビテーションの発生を妨げる原因となり、離間距離Ｘが１００mmよりも遠すぎると、ワークロールの洗浄効果が低下し、洗浄効果を高めるためには一層の高圧力が必要となる。一方、噴出距離との圧力の関係から、２０ＭＰａよりも低い場合ではワークロールの表面に付着した異物を除去することができず、４０ＭＰａよりも高い場合では、吹付け距離が３０mmから１００mmの間ではワークロールの表面を削ってしまい、ワークロールの表面粗度が低下して、鋼板に転写される粗度が要求を満たすことができず、鋼板の後処理に不都合をきたすため、ワークロールの取り替えが必要となる。

本発明の洗浄装置では、前記離間距離Ｘと前記圧力ＰＨとが次式（１）を満足するように設定されている。
ＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５ …（１）
この構成によれば、離間距離Ｘが３０mmから１００mmで、ＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５において、高圧流体の圧力ＰＨが離間距離Ｘに比例して４０ＭＰａよりも小さくなるように設定することで、近距離かつ高圧での高圧流体の噴出を制限することによって、流体の飛散をさらに抑制することができるとともに、ワークロールの表面粗度を維持させることができる。また、近距離かつ高圧で高圧流体を噴出すると、ワークロール表面から跳ね返った流体がキャビテーションを壊してしまい、洗浄効果が低下することとなるため、前記式（１）を満足した条件で洗浄することによって洗浄効果を確保することができる。

一方、本発明の圧延ロールの洗浄方法は、キャビテーションノズルを用いてワークロールを洗浄する圧延ロールの洗浄方法であって、前記キャビテーションノズル先端と前記ワークロール表面との離間距離Ｘを３０mm以上かつ１００mm以下の所定距離に設定し、前記キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨを２０ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以下の所定値に設定し、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定した前記キャビテーションノズルから高圧流体を噴出させて前記ワークロール表面の表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄することを特徴とする。

この際、本発明の圧延ロールの洗浄方法では、前記離間距離Ｘを維持した状態で前記洗浄ノズルを前記ワークロール表面に沿って移動させつつ洗浄することが好ましい。

このような本発明では、前述の洗浄装置と同様にワークロールの表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも高い洗浄力が得られ、ワークロール表面の異物を確実に除去することができるとともに、洗浄ノズル先端とワークロール表面との離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨとを適宜な範囲に設定したことで、ワークロール表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。
また、キャビテーションノズルをワークロールの軸中心に向かって噴射するように配置することにより、凹部に付着した異物を効率良く洗浄することができる。

本発明の圧延ロールの洗浄装置および洗浄方法によれば、ワークロール表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができるので、ワークロール表面の粗度が低下して目詰まりを起こしてしまう事態を抑制し、ワークロールの交換回数を少なくしてメンテナンス期間を長くすることができ、調質圧延機の圧延効率を高めることができる。従って、継続的に調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼板に必要な鋼板粗度を付与することができ、自動車用部材などとして使用する際に所要のプレス成形性や鮮映性を確保した亜鉛メッキ鋼板を効率的に製造することができる。

本発明の実施形態に係る調質圧延機の構成概略図。 前記調質圧延機の洗浄装置を示す概略図。 前記洗浄装置の洗浄ノズルを示す部分断面図。 前記調質圧延機のワークロールを示す拡大断面図。 前記洗浄装置の設定範囲を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔調質圧延機の構成〕
調質圧延機１は、図１に示すように、上下一対のワークロール２と、これら各ワークロール２の上下に配置されたバックアップロール３と、ワークロール２表面を洗浄するための洗浄装置４とを備える。一対のワークロール２は、ワークロール２の入側（図１の左側）から供給される溶融亜鉛めっき鋼帯Ｓを調質圧延して、ワークロール２の出側（図１の右側）から送り出すものである。

〔洗浄装置の構成〕
洗浄装置４は、高圧流体および低圧流体をワークロール２表面に吹き付けて、その表面を洗浄するためのものであり、洗浄ノズル４１と、高圧流体供給手段４２と、低圧流体供給手段４３と、洗浄ノズル移動手段４４と、検出手段４５と、制御手段４６とを備えて構成されている。洗浄ノズル４１は、図１に示すように、各ワークロール２の出側に配置されるとともに、配管Ｐ１を介して高圧流体供給手段４２に接続され、配管Ｐ２を介して低圧流体供給手段４３に接続されている。

高圧流体供給手段４２は、高圧流体を洗浄ノズル４１へ供給するためのものであり、洗浄流体貯蔵手段４２１と、第１圧送手段４２２と、第１調整手段４２３とを備える。洗浄流体貯蔵手段４２１は、水や圧延油などの洗浄流体を貯蔵するタンクやボンベであり、配管Ｐ１によって洗浄ノズル４１に接続される。第１圧送手段４２２は、高圧ポンプであり、配管Ｐ１に設けられ、制御手段４６の制御により、洗浄流体貯蔵手段４２１から供給される洗浄流体を加圧して高圧流体として洗浄ノズル４１へと供給する。第１調整手段４２３は、例えば、バルブや圧力計を備えた圧力調整器であり、配管Ｐ１における第１圧送手段４２２の第１ノズル側に設けられている。また、例えば、第１圧送手段４２２である高圧ポンプのモータの回転数を制御することにより圧力制御する圧力調整器である。この第１調整手段４２３は、制御手段４６の制御により、第１圧送手段４２２から送り出される高圧流体の供給量や供給圧力を調整する。

低圧流体供給手段４３は、低圧流体を洗浄ノズル４１へ供給するためのものであり、前記洗浄流体貯蔵手段４２１と、第２圧送手段４３２と、第２調整手段４３３と、を備える。本実施形態では、高圧流体および低圧流体は、同じ洗浄流体を用いるため、高圧流体供給手段４２で説明した洗浄流体貯蔵手段４２１を用いることができる。そのため、洗浄流体貯蔵手段４２１は、配管Ｐ２によって洗浄ノズル４１にも接続される。なお、高圧流体とは異なる洗浄流体を低圧流体として用いる場合には、別途、図示しない低圧流体用の洗浄流体を貯蔵するための貯蔵手段を設ける。第２圧送手段４３２は、低圧ポンプであり、配管Ｐ２に設けられている。第２圧送手段４３２は、制御手段４６の制御により、洗浄流体貯蔵手段４２１から供給される洗浄流体を加圧して低圧流体として洗浄ノズル４１へと供給する。第２調整手段４３３は、例えば、バルブや圧力計を備えた圧力調整器であり、配管Ｐ２における第２圧送手段４３２の第２ノズル側に設けられている。また、例えば、第２圧送手段４３２である低圧ポンプのモータの回転数を制御することにより圧力制御する圧力調整器である。この第２調整手段４３３は、制御手段４６の制御により、第２圧送手段４３２から送り出される低圧流体の供給量や供給圧力を調整する。

検出手段４５は、ワークロール２表面の状態を検出し、検出した表面状態に応じた情報を制御手段４６に送る。ワークロール２表面の状態を示す要素としては、表面の粗度、表面の色、表面の温度、表面への異物付着状況などが挙げられ、検出手段４５は、一つ以上の表面状態の要素を検出する。例えば、ワークロール２表面の粗度を検出する場合には、検出手段４５は、表面粗さ計測装置を備え、ワークロール２表面の凹凸の変化について計測し、凹部に異物が付着したり堆積したりしていないか検出する。また、例えば、ワークロール２表面の色を検出する場合には、検出手段４５は、カメラと画像解析手段を備えた画像処理装置を備え、亜鉛粉の付着による表面の色変化や異物の付着などを検出する。その他、例えば、ワークロール２表面の温度を検出する場合には、検出手段４５は、非接触型温度センサを備え、亜鉛粉付着の抑制作用が働く温度よりも表面温度が上昇していないかについて検出する。

制御手段４６は、検出手段４５、第１調整手段４２３、第２調整手段４３３、第１圧送手段４２２、第２圧送手段４３２、洗浄ノズル移動手段４４に電気配線Ｃｂを介して接続され、検出手段４５にて検出したワークロール２の表面状態に基づいて、洗浄装置４による噴出材の噴出状態の切換えや、流体の圧力や流量、洗浄ノズル４１の位置や揺動を制御する。なお、検出手段４５および制御手段４６としては、各種装置によって構成するものに限らず、作業者の目視によって検出手段を構成するとともに、作業者の手動制御によって制御手段を構成してもよい。

洗浄ノズル４１は、図２に示すように、洗浄ノズル移動手段４４に取付けられ、ワークロール２の軸方向に沿って１個、配置されている。この洗浄ノズル４１は、図３に示すように、管状の第１ノズル４１１と、第１ノズル４１１の周りを囲む管状の第２ノズル４１２とを有する。第１ノズル４１１は、その先端側に、高圧流体供給手段４２から供給される高圧流体を噴出可能な第１噴出口４１３を有している。第２ノズル４１２は、第１ノズル４１１を同心の二重管状に包囲するように設けられ、その先端側に、低圧流体供給手段４３から供給される低圧流体を噴出可能な第２噴出口４１４を有する。第１ノズル４１１に供給される高圧流体の圧力は、後に説明する気中キャビテーションジェットを発生させるための大きさであり、具体的には、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下である。第２ノズル４１２に供給される低圧流体の圧力は、後に説明する気中キャビテーションジェットを発生させるための大きさであり、具体的には、０．０３ＭＰａ以上０．０７ＭＰａ以下である。

洗浄ノズル移動手段４４は、制御手段４６の制御により、ワークロール２の表面に沿った方向（ワークロール２の軸方向）に洗浄ノズル４１を移動させるとともに、洗浄ノズル４１とワークロール２との離間距離Ｘを変更するように洗浄ノズル４１を移動させるように構成されている。すなわち、図２に示すように、洗浄ノズル４１を支持するノズル支持部４４１と、このノズル支持部４４１を貫通してノズル支持部４４１に螺合するノズル移動用リードスクリュ４４２と、このノズル移動用リードスクリュ４４２を正逆方向に回転させる駆動部４４３とによって、ワークロール２の軸方向に沿って洗浄ノズル４１を移動させる。一方、ノズル支持部４４１に固定されて洗浄ノズル４１を支持するアクチュエータ４４４によって、洗浄ノズル４１をワークロール２に向かって進退移動させることで、離間距離Ｘが変更可能に構成されている。

〔洗浄方法の説明〕
次に、ワークロール２の洗浄方法について説明する。
図３に示すように、洗浄ノズル４１の第２ノズル４１２から低圧流体を噴出しつつ、第１ノズル４１１から高圧流体を噴出することで、キャビテーションジェットを形成して、ワークロール２表面に吹き付ける。この際、洗浄ノズル４１先端とワークロール２表面との離間距離Ｘをアクチュエータ４４４によって適宜に調節する。そして、洗浄ノズル移動手段４４の駆動部４４３によってノズル支持部４４１をワークロール２の軸方向に沿って走行させることで、ワークロール２の全幅に渡って洗浄する。

このような洗浄に際して、制御手段４６は、検出手段４５によるワークロール２表面の異物付着量の検出状態に基づいて、離間距離Ｘと、洗浄ノズル４１から噴出する高圧流体の圧力ＰＨおよび低圧流体の圧力ＰＬを調整する。
検出手段４５で検出するワークロール２表面の異物付着量としては、図４に示すように、亜鉛粉Ｚがワークロール２の凹部２２に堆積することによるワークロール２表面の色の変化や、ワークロール２の凸部２１と凹部２２との高さの差（粗度Ｒａ１）の変化などに基づいて検出する。すなわち、ワークロール２の凹部２２に亜鉛粉Ｚが堆積すると、ワークロール２自体の粗度Ｒａ１から粗度Ｒａ２に低下してしまうことから、亜鉛めっき鋼帯Ｓに転写される粗度の低下を招いてしまうこととなる。従って、凹部２２に堆積した亜鉛粉Ｚを除去するために、制御手段４６は、離間距離Ｘと、高圧流体の圧力ＰＨおよび低圧流体の圧力ＰＬを以下のように調整する。

制御手段４６は、第２調整手段４３３を制御して第２ノズル４１２への低圧流体の供給を開始させるとともに、第１調整手段４２３を制御して第１ノズル４１１への高圧流体の供給を開始させ、第２噴出口４１４からの低圧流体の噴出と第１噴出口４１３からの高圧流体の噴出とを同時に行わせる。この際、第１圧送手段４２２から送り出される高圧流体の圧力ＰＨを離間距離Ｘに基づき、図５に示すグラフの範囲で制御する。一方、低圧流体の圧力ＰＬを０．０３ＭＰａ以上かつ０．０７ＭＰａ以下（中心圧力ＰＬ＝０．０５ＭＰａ）に制御する。このように圧力と速度が異なる高圧流体と低圧流体とを同時に噴出させることによって、気中キャビテーションジェットを形成して、ワークロール２表面に吹き付ける。この気中キャビテーションジェットに含まれる気泡がワークロール２表面で破裂することで洗浄流体の衝撃圧が増強され、高い洗浄力で凹部に付着や堆積する異物を除去できる。

ここで、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとの関係は、図５に示すように、先ず、離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下の範囲に設定され、高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定されている。さらに、離間距離Ｘと圧力ＰＨとが次式（１）を満足するように設定されている。
ＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５ …（１）
以上の離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとの関係は、後述する実施例に基づいて設定されたもので、この設定に基づいて気中キャビテーションジェットを発生させることで、本実施形態の洗浄装置４では、以下の効果が得られる。

〔実施形態の作用効果〕
離間距離Ｘを３０mm以上に設定することで、ワークロール２と洗浄ノズル４１との干渉を防止して圧延工程自体に影響を与えないようにできるとともに、飛散した流体の跳ね返りによるキャビテーションの発生を邪魔することもない。離間距離Ｘを１００mm以下に設定することで、噴出した流体の飛散を抑制して流体の使用量が節約でき、かつ流体の回収や清掃のためのコストも抑制することができ、ＰＨ(高圧噴出圧力)が２０ＭＰａ〜４０ＭＰａの間では洗浄機能を低下させない。また、高圧流体の圧力ＰＨを２０ＭＰａ以上に設定することで、付着した亜鉛を洗浄することが可能で、さらに洗浄効果を確保するとともに、圧力ＰＨを４０ＭＰａ以下に設定することで、流体の飛散をさらに抑制し、ワークロール２の表面粗度を損ねる可能性を低減させることができる。従って、ワークロール２の表面に気中キャビテーションを発生させることで、単に高圧流体のみを噴射するよりも高い洗浄力が得られ、ワークロール２表面の異物を確実に除去することができ、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとを適宜に設定したことで、ワークロール２表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができる。

以上のように、洗浄装置４を用いた洗浄方法によれば、ワークロール２表面の粗度を維持したままで効率的に異物を除去することができるので、ワークロール２の交換回数を少なくして調質圧延機１の圧延効率を高めることができる。従って、継続的に調質圧延後の溶融亜鉛めっき鋼板に必要な鋼板粗度を付与することができ、自動車用部材などとして使用する際に所要のプレス成形性や鮮映性を確保した亜鉛メッキ鋼板を効率的に製造することができる。

〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等をも含むものである。
例えば、前記実施形態で説明した洗浄ノズル４１を複数個配置し、ワークロール２の軸方向に沿って走行、および揺動の少なくともいずれかを実施させることもできる。
また、前記実施形態で説明した洗浄ノズル移動手段４４のノズル支持部４４１を走行させる機構を設けずに、さらに多くの洗浄ノズル４１を設けて、ワークロール２表面に対する吹き付け領域に死角が無いように構成することもできる。

また、本発明の洗浄装置および洗浄方法は、連続溶融亜鉛めっきライン以外の鋼板処理ライン（例えば、連続焼鈍ライン等）にも適用可能であり、さらに調質圧延機以外の圧延機のロールにも適用可能である。また、本発明の洗浄装置および洗浄方法は、ワークロール以外の圧延ロールにおける異物除去にも適用可能である。また、連続溶融亜鉛めっきラインでは、メッキ機下流のＴＯＰロールのように、亜鉛粉が付着するロールの洗浄にも適用可能である。
また、前記実施形態では、洗浄ノズルをワークロール出側に配置しているが、入側に配置してもよいし、他の位置に配置してもよく、洗浄ノズルの設置位置や設置箇所数は特に限定されない。

以下、本発明の実施例を図５および表１に基づいて説明する。
ここでは、前記実施形態で説明した調質圧延機１と同様の溶融亜鉛メッキラインの調質圧延機を用い、以下の条件で調質圧延を行い、離間距離Ｘと高圧流体の圧力ＰＨとをパラメータとして、ワークロールの交換回数、亜鉛巻き除去力およびワークロールの粗度低下を検査し、評価した。なお、表１中の「従来」とは、接触式のブラシを用いてワークロールの表面を擦って亜鉛粉などの異物を除去する洗浄方法である。また、本発明範囲に含まれる実施例は、表１中、Ｎｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２であり、Ｎｏ．１〜５，９，１０，１２，１６，１７，１９，２０，２３〜２６は、比較例である。
亜鉛メッキ鋼板 ：板厚０．５mm〜１．０mm×板幅１２００mm〜１６００mm
メッキ厚 ：１４０g/m²〜２２０g/m²（両面）
ライン速度 ：１１０mpm〜１５０mpm
圧下力 ：２５０ton〜４００ton
離間距離Ｘ ：１０mm〜１１０mm
高圧流体の圧力ＰＨ：１０ＭＰａ〜５０ＭＰａ
低圧流体の圧力ＰＬ：０．０５ＭＰａ

評価方法として、先ず、ワークロールの交換回数は、ある圧延量（例えば、溶融亜鉛メッキ鋼板３０００ton／３日間）を同じ設定で生産するまとまりを１チャンスとして、この１チャンスをワークロール交換なしで生産できるかどうかで評価する。次に、ワークロール交換が有った場合には、その交換回数で評価し、交換回数が少ないほど良い評価となる。また、亜鉛巻き除去力とは、亜鉛粉が操業をする事によりワークロールの凹部に堆積する(亜鉛巻き発生)が、この亜鉛巻きを除去する力（洗浄力）を意味し、この亜鉛巻き除去力が大きい程優れた評価となる。さらに、ワークロールの粗度低下の原因としては、通常の圧延によってもワークロールの凸部が摩耗する（粗度が低下する）ものの、洗浄によってもさらに凸部が摩耗するため、この洗浄による凸部の摩耗が少ない程高い評価となる。なお、従来のブラシ洗浄では、ブラシをワークロール表面に接触させることで、凸部が大きく摩耗する（粗度が大幅に低下する）ことから、表１中の評価が×になっている。

表１に示すように、実施例（Ｎｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２）では、いずれも１チャンスに対してワークロール交換が不要（交換回数が０）であり、亜鉛巻き除去力が大きく、かつワークロールの粗度低下も少ないことが解った。特に、離間距離Ｘが３０mmの場合において、高圧流体の圧力ＰＨが高い程洗浄力が高く、亜鉛巻き除去力が大きいことが解る。さらに、離間距離Ｘが３０mmで圧力ＰＨが２０〜４０ＭＰａの条件において、良好な洗浄力が得られるとともに、ワークロールの粗度低下は他の実施例と同程度に小さく、ワークロール交換には影響しないことが解った。一方、離間距離Ｘが３０mmである比較例（Ｎｏ．５，９）では、高圧流体の圧力ＰＨが低いと亜鉛巻き除去力が小さく、洗浄能力が不十分となり、圧力ＰＨが高い（４０ＭＰａ）と、ワークロールの粗度低下の影響が現れるので、ワークロール交換回数が増えて非効率かつ不経済になることが解った。

以上からＮｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２の場合、１チャンスにおけるワークロール交換が不要で、かつ良好な洗浄効果が得られることが解り、これらの洗浄条件がより好ましいと判断できる。
一方、比較例であるＮｏ．９，１２の場合は、ワークロールの交換が必要で、流体の飛散も見られた。また、比較例であるＮｏ．５，１０，１７の場合は、高圧流体の圧力ＰＨが低いため洗浄能力が不十分であり、Ｎｏ．１２の場合は、洗浄能力は高いものの、ワークロール表面の凸部が摩耗して粗度が大幅に低下することから、ワークロール交換回数が増加してしまう。さらに、離間距離Ｘが大きい（Ｘ＝１１０mm）Ｎｏ．２４，２５の場合は洗浄能力が不十分であり、Ｎｏ．２６は洗浄効果はあるが、設備容量が大きくなり経済的でないことが判明した。

従って、本発明の実施例であるＮｏ．６〜８，１１，１３〜１５，１８，２１，２２の洗浄条件である離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下であり、高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下であるとともに、前記式（１）を満足する場合に、洗浄能力およびワークロールの表面粗度維持の効果が見られた。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１…調質圧延機、２…ワークロール、４…洗浄装置、４１…洗浄ノズル。

Claims (3)

1. 圧延機に用いるワークロールをキャビテーションノズルにより洗浄する圧延ロールの洗浄装置において、前記ワークロールの表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄するために、
   前記キャビテーションノズル先端と前記ワークロール表面との離間距離Ｘが３０mm以上かつ１００mm以下で、前記キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨが２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下に設定され、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定されていることを特徴とする圧延ロールの洗浄装置。
2. キャビテーションノズルを用いてワークロールを洗浄する圧延ロールの洗浄方法であって、
   前記キャビテーションノズル先端と前記ワークロール表面との離間距離Ｘを３０mm以上かつ１００mm以下の所定距離に設定し、
   前記キャビテーションノズルから噴出する高圧流体の圧力ＰＨを２０ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の所定値に設定し、かつ、高圧流体の圧力ＰＨがＰＨ≦０．３７５Ｘ＋２５を満足するように設定した前記キャビテーションノズルから高圧流体を噴出させて前記ワークロール表面の表面粗度を維持しながらワークロールの表面に付着した亜鉛を洗浄することを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。
3. 請求項２に記載の圧延ロールの洗浄方法において、
   前記離間距離Ｘを維持した状態で前記洗浄ノズルを前記ワークロール表面に沿って移動させつつ洗浄することを特徴とする圧延ロールの洗浄方法。

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