JP5711232B2 - How to set the work roll diameter - Google Patents
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Description
本発明は、作業ロールを適切に小径化して、硬質材を効率的に圧延可能とする作業ロール径の設定方法に関する。 The present invention relates to a work roll diameter setting method for appropriately reducing the diameter of a work roll so that a hard material can be efficiently rolled.
従来から、特に硬質材の圧延においては、作業ロール径を小さくする程、圧延材をより減厚することができることから、小径の作業ロールが用いられている。しかしながら、作業ロール径が小さくなると、このロール自体の曲げ剛性が低下するため、作業ロールの水平方向の撓みが問題となる。そこで、作業ロールを水平方向から支持する支持ロールを設けることにより、作業ロールの水平撓みを抑制するようにした圧延機が提供されている。 Conventionally, in the rolling of a hard material, since the thickness of a rolling material can be reduced more as the work roll diameter is reduced, a work roll having a small diameter has been used. However, when the work roll diameter is reduced, the bending rigidity of the roll itself is lowered, so that the horizontal deflection of the work roll becomes a problem. Then, the rolling mill which suppressed the horizontal bending of the work roll by providing the support roll which supports a work roll from a horizontal direction is provided.
また、上述したような、作業ロール水平撓み抑制機能を具備した圧延機では、作業ロール径の範囲が、D(作業ロール径)/B(圧延材の最大板幅)=0.075〜0.1となるような、極小径の作業ロールが採用されている。このような、極小径の作業ロールは、例えば、非特許文献1に開示されており、この非特許文献1においては、D(φ150mm)/B(1650mm)=0.09とした極小径の作業ロールが採用されている。
Further, in the rolling mill having the work roll horizontal deflection suppressing function as described above, the range of the work roll diameter is D (work roll diameter) / B (maximum sheet width of the rolled material) = 0.075-0. A work roll having an extremely small diameter such as 1 is employed. Such an extremely small diameter work roll is disclosed in, for example, Non-Patent
しかしながら、上記従来の圧延機では、作業ロール径の範囲が、D/B=0.075〜0.1となるような、極小径の作業ロールを採用しているため、この作業ロールの操作側及び駆動側のスペースが小さくなり、スラスト容量の大きな作業ロール用スラストベアリングの設置が困難となっていた。 However, since the conventional rolling mill employs a work roll having a very small diameter such that the range of the work roll diameter is D / B = 0.075 to 0.1, the operation side of this work roll In addition, the space on the drive side has been reduced, making it difficult to install a thrust bearing for a work roll having a large thrust capacity.
ここで、作業ロールを用いて、板幅が異なる複数の圧延材を連続して圧延する場合には、圧延材の板形状を制御するために、先細り部を有する中間ロールをロール軸方向に移動させ、その先細り部の起点となるロール肩部を圧延材の板幅に応じてシフトさせる必要がある。そして、このような、圧延中における中間ロールのシフト動作は、作業ロールに大きなスラスト力を与えることになる。 Here, when a plurality of rolled materials having different sheet widths are continuously rolled using a work roll, an intermediate roll having a tapered portion is moved in the roll axis direction in order to control the plate shape of the rolled material. Therefore, it is necessary to shift the roll shoulder, which is the starting point of the tapered portion, according to the plate width of the rolled material. Such a shift operation of the intermediate roll during rolling gives a large thrust force to the work roll.
これにより、極小径の作業ロールを適用した圧延機では、圧延中に中間ロールをロール軸方向に移動させることができないため、圧延材の板幅が変更される度に、圧延機を停止させて、圧延荷重を解放し、作業ロール用スラストベアリングに掛かるスラスト力を軽減した状態で、中間ロールを圧延材の板幅に応じて移動させる必要があった。この結果、極小径の作業ロールを適用した圧延機においては、歩留まり及び生産性の低下を招くおそれがあった。 As a result, in a rolling mill to which an extremely small diameter work roll is applied, the intermediate roll cannot be moved in the roll axis direction during rolling. Therefore, every time the sheet width of the rolled material is changed, the rolling mill is stopped. It was necessary to move the intermediate roll according to the width of the rolled material in a state in which the rolling load was released and the thrust force applied to the thrust bearing for the work roll was reduced. As a result, in a rolling mill to which a work roll having an extremely small diameter is applied, there is a possibility that yield and productivity are lowered.
また、極小径の作業ロールを適用した圧延機では、作業ロール径が小さ過ぎて、ロール自体の曲げ剛性が更に低下してしまうため、中間ロールのロール肩部を圧延材の板幅内にシフトしないと、圧延材の板形状が平坦になりにくくなる。更に、中間ロールのロール肩部を圧延材の板幅内にシフトさせるためには、材質が変わったことによる圧延荷重の違いや、板幅が変わった場合に、その中間ロールのロール肩部形状を、圧延材の板形状を平坦とするために、変える必要がある。これにより、圧延操業上の制約を受けるおそれがあった。 Also, in a rolling mill that uses a work roll of extremely small diameter, the work roll diameter is too small, and the bending rigidity of the roll itself is further reduced, so the roll shoulder of the intermediate roll is shifted within the plate width of the rolled material. Otherwise, the plate shape of the rolled material will not be flat easily. Furthermore, in order to shift the roll shoulder portion of the intermediate roll within the plate width of the rolled material, the roll shoulder shape of the intermediate roll when the difference in rolling load due to the change in material or the plate width changes. Must be changed in order to flatten the plate shape of the rolled material. Thereby, there existed a possibility of receiving restrictions on rolling operation.
また、作業ロールのロール肩部を圧延材の板幅に応じてシフトさせることにより、圧延材の端部において急激に板厚減少が起こる、所謂、エッジドロップを低減させることが可能となるが、このような場合にも、作業ロール用スラストベアリングに大きなスラスト力が掛かり、作業ロールのシフト動作を行うことができないという問題があった。 In addition, by shifting the roll shoulder portion of the work roll according to the plate width of the rolled material, it is possible to reduce the so-called edge drop, in which the plate thickness decreases rapidly at the end of the rolled material, Even in such a case, there is a problem that a large thrust force is applied to the thrust bearing for the work roll, and the shift operation of the work roll cannot be performed.
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、作業ロールを適切に小径化して、硬質な圧延材を効率的に圧延することができる作業ロール径の設定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a work roll diameter setting method capable of appropriately rolling a hard rolled material by appropriately reducing the diameter of the work roll. To do.
上記課題を解決する第1の発明に係る作業ロール径の設定方法は、
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の作業ロールを、圧延材の搬送方向入側及び搬送方向出側の少なくとも一方側から、それぞれ支持する上下一対の支持ロールと、
前記上下一対の支持ロールを、圧延材の搬送方向入側または搬送方向出側から、それぞれ支持する上下二対の分割ベアリング軸とを備えた圧延機における作業ロール径の設定方法であって、
板幅が一定となる圧延材を、作業ロール径が異なる複数種類の前記上下一対の作業ロールによって圧延して、各作業ロール径ごとに、圧延材の最大板幅と圧延材の板形状との関係を得て、
更に、それらの関係から、前記作業ロール径と圧延材の板端部形状との関係を得て、
前記作業ロール径と圧延材の板端部形状との関係から、前記作業ロール径の範囲を、(作業ロール径)/(圧延材の最大板幅)=0.1を超え0.16以下、とする
ことを特徴とする。
The work roll diameter setting method according to the first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material;
The pair of upper and lower work rolls are supported from above and below, and are supported so as to be movable in the roll axis direction, and are tapered at the upper and lower roll ends that are symmetrical with respect to the sheet width center of the rolled material. A pair of upper and lower intermediate rolls having
A pair of upper and lower reinforcing rolls for supporting the pair of upper and lower intermediate rolls from above and below,
A pair of upper and lower support rolls for supporting the pair of upper and lower work rolls from at least one side of the transport direction entrance side and the transport direction exit side of the rolled material;
A method for setting a work roll diameter in a rolling mill provided with two pairs of upper and lower split bearing shafts that respectively support the pair of upper and lower support rolls from the conveyance direction entry side or the conveyance direction exit side of the rolled material ,
A rolled material having a constant sheet width is rolled by a plurality of types of upper and lower work rolls having different work roll diameters, and the maximum sheet width of the rolled material and the plate shape of the rolled material are determined for each work roll diameter. Getting a relationship
Furthermore, from those relationships, obtain the relationship between the work roll diameter and the plate end shape of the rolled material,
From the relationship between the work roll diameter and the plate end shape of the rolled material, the range of the work roll diameter is (work roll diameter) / (maximum plate width of the rolled material) = 0.1 exceeding 0.16, It is characterized by.
従って、本発明に係る作業ロール径の設定方法によれば、作業ロールを適切に小径化することにより、当該作業ロールの操作側及び駆動側にスペースを形成させることができるので、スラスト容量の大きな作業ロール用スラストベアリングを設けることができる。この結果、板幅が異なる複数の圧延材を連続して圧延する場合でも、圧延機を停止させることなく、中間ロールを圧延材の板幅に応じてロール軸方向に移動させることができるので、歩留まり及び生産性の向上を図ることができる。また、圧延材の材質や板幅が変わっても、中間ロールのロール肩部形状を変えることなく、圧延材の板形状を向上させることができるので、硬質な圧延材を効率的に圧延することができる。 Therefore, according to the work roll diameter setting method according to the present invention, by appropriately reducing the diameter of the work roll, a space can be formed on the operation side and the drive side of the work roll, so that the thrust capacity is large. A work roll thrust bearing may be provided. As a result, even when continuously rolling a plurality of rolled materials with different plate widths, the intermediate roll can be moved in the roll axis direction according to the plate width of the rolled material without stopping the rolling mill. Yield and productivity can be improved. In addition, even if the material and width of the rolled material changes, the plate shape of the rolled material can be improved without changing the roll shoulder shape of the intermediate roll, so that the hard rolled material can be efficiently rolled. Can do.
以下、本発明に係る作業ロール径の設定方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施例2,3においては、実施例1で説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略してある。 Hereinafter, the work roll diameter setting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the second and third embodiments, the same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1及び図2に示すように、6段圧延機11は、左右(駆動側、操作側)一対のハウジング21a,21bを有している。このハウジング21a,21b内には、上下一対の作業ロール22、中間ロール23、補強ロール24が回転可能に支持されており、更に、上下一対の作業ロール22は、それぞれ上下一対の中間ロール23に接触支持されており、この上下一対の中間ロール23は、それぞれ上下一対の補強ロール24に接触支持されている。そして、ハウジング21a,21b間に搬送された硬質材である圧延材1は、作業ロール22a,22b間を通板することにより、圧延されることになる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the six-high rolling
また、上側の補強ロール24は、軸受箱25a,25bに回転可能に支持されており、この軸受箱25a,25bは、パスライン調整装置26a,26bを介して、ハウジング21a,21bに支持されている。従って、パスライン調整装置26a,26bを駆動させることにより、圧延材1のパスラインを上下方向に調整することができる。
The upper reinforcing
なお、パスライン調整装置26a,26bは、ウォームジャッキまたはテーパウェッジ及び段付ロッカープレート等から構成されており、当該パスライン調整装置26a,26の内部に、ロードセルを内蔵させて、圧延荷重を計測するようにしても構わない。
The pass
一方、下側の補強ロール24は、軸受箱25c,25dに回転可能に支持されており、この軸受箱25c,25dは、圧下用油圧シリンダ27a,27bを介して、ハウジング21a,21bに支持されている。従って、圧下用油圧シリンダ27a,27bを駆動させ、その圧下荷重を、上下一対の補強ロール24及び上下一対の中間ロール23を介して、上下一対の作業ロール22に間接的に伝達させることにより、圧延材1を圧延することができる。
On the other hand, the lower reinforcing
ここで、図2及び図3に示すように、上下一対の作業ロール22は、圧延材1を圧延するための円柱状のロール胴部22aと、このロール胴部22aの両端部に形成されるロールネック部22bとを有している。そして、作業ロール22のロールネック部22bは、ハウジング21a,21bに設けられる軸受31a,31b,31c,31dに回転可能に支持されており、これらの軸受31a,31b,31c,31dには、ベンディングシリンダ32a,32b,32c,33dが設けられている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the pair of upper and lower work rolls 22 are formed at a
ベンディングシリンダ32a,32b,32c,33dは、軸受31a,31b,31c,31dにおけるロールネック部22bの径方向両側部に配置されており、当該軸受31a,31b,31c,31dを押圧可能となっている。従って、ベンディングシリンダ32a,32b,32c,32dを駆動させ、軸受31a,31b,31c,31dを押圧することにより、作業ロール22にロールベンディングを付与することができるので、当該作業ロール22の撓みを制御することができる。
The bending
また、作業ロール22は、操作側及び駆動側のロールネック部22aの端面において、スラストベアリング33a,33bに支持されている。
The
なお、本実施形態では、作業ロール22のスラスト力に対するスラスト容量を大きくするために、スラスト負荷専用のスラストベアリング33a,33bを設けるようにしているが、圧延材1の種類によっては、スラスト負荷及びラジアル負荷兼用の軸受31a,31b,31c,31dだけでも作業ロール22のスラスト力に十分対応できる場合があり、このような場合には、スラストベアリング33a,33bを省略することも可能である。また、本実施形態では、軸受31a,31b,31c,31d及びベンディングシリンダ32a,32b,32c,32dを設けて、作業ロール22にロールベンディングを付与するようにしているが、これらを省略し、構成の簡素化を図るようにしても良い。
In this embodiment, in order to increase the thrust capacity with respect to the thrust force of the
更に、図1乃至図3に示すように、上側の作業ロール22においては、そのロール胴部22aが、圧延材1の搬送方向入側及び搬送方向出側から、それぞれ支持ロール41a,41bによって接触支持されている。そして、支持ロール41a,41bは、圧延材1の搬送方向入側及び搬送方向出側から、それぞれ分割ベアリング軸42a,42b,43a,43bによって接触支持されており、これらの分割ベアリング軸42a,42b,43a,43bの軸部は、それぞれ支持ビーム44a,44bに回転可能に支持されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, in the
また、ハウジング21a,21b間には、ガイド部材45a,45b及び支持フレーム47a,47bが設けられている。ガイド部材45a,45b内には、支持ビーム44a,44bが、圧延材1の搬送方向に摺動可能に支持されており、支持フレーム47a,47b内には、複数の油圧シリンダ46a,46bが、支持ロール41a,41bのロール軸方向(圧延材1の板幅方向)に所定間隔に設けられている。そして、油圧シリンダ46a,46bは、支持ビーム44a,44bの端面を押圧可能となっている。
一方、下側の作業ロール22においては、そのロール胴部22aが、圧延材1の搬送方向入側及び搬送方向出側から、それぞれ支持ロール41c,41dによって接触支持されている。そして、支持ロール41c,41dは、圧延材1の搬送方向入側及び搬送方向出側から、それぞれ分割ベアリング軸42c,42d,43c,43dによって接触支持されており、これらの分割ベアリング軸42c,42d,43c,43dの軸部は、それぞれ支持ビーム44c,44dに回転可能に支持されている。
On the other hand, in the
また、ハウジング21a,21b間には、ガイド部材45c,45d及び支持フレーム47c,47dが設けられている。ガイド部材45c,45d内には、支持ビーム44c,44dが、圧延材1の搬送方向に摺動可能に支持されており、支持フレーム47c,47d内には、複数の油圧シリンダ46c,46dが、支持ロール41c,41dのロール軸方向(圧延材1の板幅方向)に所定間隔に設けられている。そして、油圧シリンダ46c,46dは、支持ビーム44c,44dの端面を押圧可能となっている。
従って、油圧シリンダ46a,46b,46c,46dを駆動させ、支持ビーム44a,44b,44c,44dを押圧することにより、分割ベアリング軸42a,42b,42c,42d,43a,43b,43c,43dを介して、支持ロール41a,41b,41c,41dを押圧することができる。この結果、作業ロール22のロール胴部22aを、支持ロール41a,41b,41c,41dによって、水平方向から押圧支持することができるので、作業ロール22の水平撓みを抑制することができる。
Accordingly, the
これにより、作業ロール22(ロール胴部22a)の作業ロール径をDとし、圧延材1の最大板幅をBとすると、作業ロール径Dの範囲が、D/B=0.101〜0.16(0.1を超え0.16以下)となるような、小径の作業ロール22を採用することができるため、ステンレス鋼等の硬質な圧延材1を圧延可能となっている。例えば、板幅Bが1600mmの圧延材1を圧延する場合には、作業ロール径Dがφ162〜256mmとなる作業ロール22を採用することができる。
Thereby, when the work roll diameter of the work roll 22 (roll
これを具体的に説明すると、作業ロール径Dがφ140mm、φ170mm、φ200mm、φ250mm、φ300mmの5種類の作業ロール22を用いて、板幅Bが1600mmの圧延材1をそれぞれ圧延してみる。これにより、図5(a)〜(e)に示すように、各作業ロール径Dごとに、圧延材1の板幅B(1600mm)とその板形状(I−unit)との関係を得ることができる。これらは、実際に圧延を行ったときの板形状を表す板形状計算結果である。そして、それらの関係から、圧延材1の端部において、その板形状を示すI−unitの値が大きい(伸び率が大きい)ことがわかる。
Specifically, the rolling
更に、上述した結果から、図6に示すように、作業ロール径Dと圧延材1の板端部形状との関係を得ることができる。このとき、良好な板形状の許容値を、22 I−unit以下とすると、作業ロール径Dの範囲が、φ162〜256mmとなることがわかる。そして、圧延材1の板幅Bが1600mmであるため、D(φ162〜256mm)/B(1600mm)=0.101〜0.16(0.1を超え0.16以下)となる。ここで、上述した、5種類の作業ロール径Dを採用した作業ロール22の板形状計算条件は、図7(a)に示してある。
Furthermore, from the result mentioned above, as shown in FIG. 6, the relationship between the work roll diameter D and the plate end shape of the rolled
なお、油圧シリンダ46a,46b,46c,46dは、作業ロール22の径に応じた作動量で自動的に駆動するようになっており、この油圧シリンダ46a,46b,46c,46dに替えて、ウォームジャッキ等を用いても構わない。また、本実施形態では、作業ロール22を、圧延材1の搬送方向入側に配置される支持ロール41a,41c及び圧延材1の搬送方向出側に配置される支持ロール41b,41dによって押圧支持するようにしているが、支持ロール41a,41b,41c,41dは、入側及び出側の少なくとも一方側に設けるようにすれば良い。
The
次いで、図1、図2、図4に示すように、上下一対の中間ロール23は、作業ロール22のロール胴部22aと接触する円柱状のロール胴部23aと、このロール胴部23aの一端に形成されるテーパ状の先細り部23bと、ロール胴部23aの他端に形成されるロールネック部23cと、先細り部23bの先端に形成されるロールネック部23dと、先細り部23bの起点(テーパ面の開始位置)となるロール肩部23eとを有している。即ち、上下一対の中間ロール23は、圧延材1の板幅中心に対して点対称となる上下のロール胴部23aの端部に、ロール肩部23eをそれぞれ有している。
Next, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, the pair of upper and lower
そして、中間ロール23のロールネック部23c,23dは、ハウジング21a,21bに設けられる軸受51a,51b,51c,51dに回転可能に支持されている。このうち、駆動側の軸受51b,51dには、着脱フック52を介して、シフトフレーム53が着脱可能に装着されており、このシフトフレーム53とハウジング21bとの間には、シフトシリンダ54a,54bが介在されている。
The
また、操作側の軸受51a,51cの両側部には、シフトブロック55a,55bが設けられており、これらのシフトブロック55a,55bは、ハウジング21aに対して、中間ロール23のロール軸方向に摺動可能に支持されている。同様に、駆動側の軸受51b,51dの両側部には、シフトブロック55c,55dが設けられており、これらのシフトブロック55c,55dは、ハウジング21bに対して、中間ロール23のロール軸方向に摺動可能に支持されている。そして、対向したシフトブロック55a,55bとシフトブロック55c,55dとは、連結バー56a,56bにより連結されている。
Further, shift blocks 55a and 55b are provided on both sides of the
更に、シフトブロック55a,55b,55c,55dには、それぞれベンディングシリンダ57a,57b,57c,57dが設けられており、これらのベンディングシリンダ57a,57b,57c,57dは、軸受51a,51b,51c,51dを押圧可能となっている。
Further, bending
従って、シフトシリンダ54a,54bを駆動させることにより、中間ロール23をロール軸方向に移動させることができる。これにより、中間ロール23のロール肩部23eを圧延材1の板幅(端部の位置)に応じてシフトさせることができるので、圧延材1の板形状を制御することができる。また、ベンディングシリンダ57a,57b,57c,57dを駆動させ、軸受51a,51b,51c,51dを押圧することにより、中間ロール23にロールベンディングを付与することができるので、当該中間ロール23の撓みを制御することができる。
Therefore, the
即ち、6段圧延機11においては、圧延中に、上下一対の中間ロール23をロール軸方向に移動させ、そのロール肩部23eを圧延材1の板幅に応じてシフトさせると共に、作業ロール22及び中間ロール23にロールベンディングを付与することにより、圧延材1の板形状を高精度に制御することができる。
That is, in the 6-
従って、上記6段圧延機11によれば、従来のように、極小径の作業ロールを用いるのではなく、小径の作業ロール22を用いることにより、この作業ロール22の操作側及び駆動側にスペースを形成させることができるので、そのスペースに、作業ロール22のスラスト力に対するスラスト容量が大きなスラストベアリング33a,33bを設けることができる。これにより、圧延中に、中間ロール23のロール肩部23bのシフト動作を行うことができるので、板幅が異なる複数の圧延材1を連続して圧延する場合でも、圧延機11を停止させることなく、中間ロール23を圧延材1の板幅に応じてロール軸方向に移動させることができる。この結果、歩留まり及び生産性の向上を図ることができる。
Therefore, according to the above 6-
また、作業ロール22を適切に小径化して、当該作業ロール22の曲げ剛性を向上させることができるので、圧延中の中間ロール23のシフト動作時において、そのロール肩部23eを、圧延材1の板幅内にシフトさせることなく、その板幅外にシフトさせるだけで、圧延材1の板形状を制御することができる。
Moreover, since the
具体的には、図7(b)に示すように、中間ロール23のロール肩部23eを、圧延材1の端部から、距離UCδで板幅方向外側にシフトさせる。このとき、圧延材1の蛇行を考慮して、距離UCδに、板幅方向外側に更に圧延材1の蛇行量を加味した距離(例えば、20mm)を加えるようにしても構わない。
Specifically, as shown in FIG. 7B, the
これにより、圧延材1の材質や板幅に応じて、当該中間ロール23における先細り部23bのテーパ形状を変更する必要がなくなるので、圧延操業の制約を大幅に改善することができる。
Thereby, since it becomes unnecessary to change the taper shape of the
上述した上下一対の作業ロール22は、高い縦弾性係数の材質により形成されている。このような、高い縦弾性係数の材質としては、タングステンカーバイド(縦弾性係数;53000kg/mm2)等の超硬合金や、セラミックス(縦弾性係数;31000kg/mm2)等を使用する。なお、従来の極小径の作業ロールの材質としては、特殊鍛鋼やハイス鋼(縦弾性係数;21000kg/mm2)等が使用されていた。また、作業ロール22は、その表層部分が、上述した高縦弾性係数材で形成されると共に、その内層部分が、上述した従来材で形成された複合ロールとしても構わない。
The pair of upper and lower work rolls 22 described above are formed of a material having a high longitudinal elastic modulus. As such a material having a high longitudinal elastic modulus, cemented carbide such as tungsten carbide (longitudinal elastic modulus: 53000 kg / mm 2 ), ceramics (longitudinal elastic modulus: 31000 kg / mm 2 ), or the like is used. In addition, special forged steel or high-speed steel (longitudinal elastic modulus: 21000 kg / mm 2 ) or the like has been used as a material for the conventional work rolls having a very small diameter. The
従って、作業ロール22の作業ロール径を、極小径よりも大きな小径としても、当該作業ロール22を、特殊鍛鋼やハイス鋼等の従来材の約1.5〜2.5倍もの高い縦弾性係数を有する超硬合金やセラミックス等の高縦弾性係数材とすることにより、作業ロール22のロール扁平を抑制することができる。
Accordingly, even if the work roll diameter of the
これにより、作業ロール22が圧延中にロール扁平しても、このロール扁平量を抑えることができるので、結果的に、作業ロール22がロール扁平したときの作業ロール径が、従来の極小径の作業ロールがロール扁平したときの作業ロール径と同等となる。この結果、小径の作業ロール22におけるクーラント巻き込み量も、極小径の作業ロールにおけるクーラント巻き込み量と同等となるため、小径の作業ロール22によって圧延された圧延材1の表面光沢も、極小径の作業ロールによって圧延された圧延材の表面光沢と同等にすることができる。
Accordingly, even if the
また、作業ロール22を超硬合金やセラミックス等の高硬度材で形成することにより、作業ロール22の磨耗を低減することができる。これにより、作業ロール22のロール寿命が延びて、作業ロール22のロール交換頻度が少なくなり、更に生産性の向上を図ることができる。
Further, by forming the
なお、ビッカース硬さが900HVとなる特殊鍛鋼やハイス鋼等の磨耗量に比べて、ビッカース硬さがその1.8倍の1600HVとなる超硬合金やセラミックス等の磨耗量は、1/25となっている。また、作業ロール22の表層部分だけに、超硬合金やセラミックス等の高硬度材を使用する場合には、そのロール表面に高硬度材を溶射するようにしても構わない。
In addition, compared to the wear amount of special forged steel, high-speed steel, etc. with a Vickers hardness of 900 HV, the wear amount of cemented carbide, ceramics, etc., with a Vickers hardness of 1.8
図8乃至図10に示すように、6段圧延機13には、上下一対の作業ロール62が回転可能に支持されている。この上下一対の作業ロール62は、円柱状のロール胴部62aと、このロール胴部62aの一端に形成されるテーパ状の先細り部62bと、ロール胴部62aの他端に形成されるロールネック部62cと、先細り部62bの先端に形成されるロールネック部62dと、先細り部62bの起点(テーパ面の開始位置)となるロール肩部62eとを有している。即ち、上下一対の中間ロール62は、圧延材1の板幅中心に対して点対称となる上下のロール胴部62aの端部に、ロール肩部62eをそれぞれ有している。
As shown in FIGS. 8 to 10, a pair of upper and lower work rolls 62 are rotatably supported on the six-
そして、作業ロール62のロールネック部62c,62dは、上述した軸受31a,31b,31c,31dに回転可能に支持されており、これらの軸受31a,31b,31c,31dには、ベンディングシリンダ32a,32b,32c,33dが設けられている。
The
また、上側の作業ロール62は、ロールネック部62c,62dの端面において、スラストベアリング34a,34bに支持されており、これらのスラストベアリング34a,34bには、シフトシリンダ35a,35bが連結されている。一方、下側の作業ロール62は、ロールネック部62c,62dの端面において、スラストベアリング34c,34dに支持されており、これらのスラストベアリング34c,34dには、シフトシリンダ35c,35dが連結されている。
The
従って、シフトシリンダ35a,35b,35c,35dを駆動させることにより、スラストベアリング34a,34b,34c,34dを介して、作業ロール62をロール軸方向に移動させることができる。これにより、作業ロール62のロール肩部62eを、圧延材1の板幅中心に対して点対称となる位置にシフトさせることができるので、圧延材1の端部において急激に板厚減少が起こる、所謂、エッジドロップを低減させることができる。
Therefore, by driving the
更に、6段圧延機13における圧延材1の搬送方向出側には、板厚測定器(板厚測定手段)70が設けられている。この板厚測定器70は、圧延材1の両端部(エッジ部)における各1点または各複数点で板厚を測定するものである。
Further, a plate thickness measuring device (plate thickness measuring means) 70 is provided on the exit side in the conveying direction of the rolled
なお、図8においては、ハウジング21a,21b、パスライン調整装置26a,26b、圧下用油圧シリンダ27a,27b、支持ロール41a,41b,41c,41d、分割ベアリング42a,42b,42c,42d,43a,43b,43c,43d等を、図示省略している。
In FIG. 8,
次いで、6段圧延機13におけるエッジドロップ低減方法について、図10及び図11を用いて説明する。但し、作業ロール62のロール肩部62eと圧延材1の端部との間の距離を、操作側で距離δw、駆動側で距離δdとする。
Next, an edge drop reduction method in the six-
先ず、板厚測定器70によって測定された圧延材1の端部の板厚が、所定の板厚よりも薄い場合には、作業ロール62をロール軸方向に移動させて、そのロール肩部62eを圧延材1の板幅方向中心側にシフトさせる。即ち、距離δw,δdが大きくなるように、作業ロール62をロール軸方向に移動させる。
First, when the plate thickness of the end portion of the rolled
また逆に、板厚測定器70によって測定された圧延材1の端部の板厚が、所定の板厚より厚い場合には、作業ロール62をロール軸方向に移動させて、そのロール肩部62eを圧延材1の板幅方向外側にシフトさせる。即ち、距離δw,δdが小さくなるように、作業ロール62をロール軸方向に移動させる。
Conversely, when the plate thickness of the end portion of the rolled
なお、本実施形態では、作業ロール62のスラスト力に対するスラスト容量を大きくするために、スラスト負荷専用のスラストベアリング34a,34b,34c,34dを設けるようにしているが、圧延材1の種類によっては、スラスト負荷及びラジアル負荷兼用の軸受31a,31b,31c,31dだけでも作業ロール62のスラスト力に十分対応できる場合があり、このような場合には、スラストベアリング34a,34b,34c,34dを省略することも可能である。
In this embodiment, in order to increase the thrust capacity with respect to the thrust force of the
従って、上記多6段圧延機13によれば、従来のように、極小径の作業ロールを用いるのではなく、小径の作業ロール62を用いることにより、この作業ロール62の操作側及び駆動側にスペースを形成させることができるので、そのスペースに、作業ロール62のスラスト力に対するスラスト容量が大きなスラストベアリング34a,34b,34c,34dを設けることができる。これにより、圧延中に、作業ロール62のロール肩部62eのシフト動作を行うことができるので、圧延材1のエッジドロップを低減させることができる。
Therefore, according to the multi-6-
ここで、上述した第1実施例の6段圧延機11を、タンデム圧延設備の全圧延スタンドに適用してみると、硬質な圧延材1をより効率的に圧延することができる。また、図12に示すように、6段圧延機11を、タンデム圧延設備14のNO.1〜NO.4圧延スタンド14a,14b,14c,14dのうちの、NO.1圧延スタンド14a及びNO.4圧延スタンド14dのみに適用することも可能である。
Here, when the 6-
このように、6段圧延機11を、NO.1圧延スタンド14a及びNO.4圧延スタンド14dに適用することにより、NO.1圧延スタンド14aでは、圧延材1の板厚が厚くても、その分、小径の作業ロール22によって、圧下量を増加させることができ、NO.4圧延スタンド14dでは、圧延材1の板厚が薄くなっても、その分、中間ロール23のシフト動作によって、圧延材1の板形状を高精度に制御することができるため、投資対効果を大きくすることができる。
In this way, by applying the six-
更に、上述した第3実施例の6段圧延機13を、タンデム圧延設備の全圧延スタンドに適用してみると、圧延材1のエッジドロップをより低減させることができる。また、図13に示すように、6段圧延機13を、タンデム圧延設備15のNO.1〜NO.4圧延スタンド15a,15b,15c,15dのうちの、NO.1圧延スタンド15a及びNO.2圧延スタンド15dのみに適用することも可能である。
Furthermore, when the above-described six-
このように、6段圧延機13を、NO.1圧延スタンド及びNO.2圧延スタンドに適用することにより、これらのNO.1圧延スタンド及びNO.2圧延スタンドでは、圧延材1の板厚が厚い分、作業ロール62によるエッジドロップ低減効果が大きくなるため、投資対効果を大きくすることができる。
Thus, by applying the 6-
なお、特許第3444063号公報には、超硬合金製の作業ロールを適用したタンデム圧延設備が開示されているが、これは、超硬合金製の作業ロールを適用することにより、圧延時に発生する金属摩耗粉を抑制し、圧延材の表面清浄を向上することを目的としたものであって、作業ロールを適切に小径化して、硬質な圧延材を効率的に圧延するようにした本願発明とは、技術的に大きく異なるものである。 Note that Japanese Patent No. 3444063 discloses a tandem rolling facility to which a cemented carbide work roll is applied, which occurs during rolling by applying a cemented carbide work roll. The present invention is intended to suppress metal wear powder and improve the surface cleanliness of the rolled material, and appropriately reduce the diameter of the work roll to efficiently roll the hard rolled material and Are very different technically.
本発明は、作業ロールの水平撓みを抑制する支持ロールの支持剛性を向上させ、作業ロールの小径化を適切に行うようにした圧延機に適用可能である。 The present invention is applicable to a rolling mill that improves the support rigidity of a support roll that suppresses horizontal deflection of the work roll and appropriately reduces the diameter of the work roll.
Claims (1)
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の作業ロールを、圧延材の搬送方向入側及び搬送方向出側の少なくとも一方側から、それぞれ支持する上下一対の支持ロールと、
前記上下一対の支持ロールを、圧延材の搬送方向入側または搬送方向出側から、それぞれ支持する上下二対の分割ベアリング軸とを備えた圧延機における作業ロール径の設定方法であって、
板幅が一定となる圧延材を、作業ロール径が異なる複数種類の前記上下一対の作業ロールによって圧延して、各作業ロール径ごとに、圧延材の最大板幅と圧延材の板形状との関係を得て、
更に、それらの関係から、前記作業ロール径と圧延材の板端部形状との関係を得て、
前記作業ロール径と圧延材の板端部形状との関係から、前記作業ロール径の範囲を、(作業ロール径)/(圧延材の最大板幅)=0.1を超え0.16以下、とする
ことを特徴とする作業ロール径の設定方法。 A pair of upper and lower work rolls for rolling the rolled material;
The pair of upper and lower work rolls are supported from above and below, and are supported so as to be movable in the roll axis direction, and are tapered at the upper and lower roll ends that are symmetrical with respect to the sheet width center of the rolled material. A pair of upper and lower intermediate rolls having
A pair of upper and lower reinforcing rolls for supporting the pair of upper and lower intermediate rolls from above and below,
A pair of upper and lower support rolls for supporting the pair of upper and lower work rolls from at least one side of the transport direction entrance side and the transport direction exit side of the rolled material;
A method for setting a work roll diameter in a rolling mill provided with two pairs of upper and lower split bearing shafts that respectively support the pair of upper and lower support rolls from the conveyance direction entry side or the conveyance direction exit side of the rolled material ,
A rolled material having a constant sheet width is rolled by a plurality of types of upper and lower work rolls having different work roll diameters, and the maximum sheet width of the rolled material and the plate shape of the rolled material are determined for each work roll diameter. Getting a relationship
Furthermore, from those relationships, obtain the relationship between the work roll diameter and the plate end shape of the rolled material,
From the relationship between the work roll diameter and the plate end shape of the rolled material, the range of the work roll diameter is (work roll diameter) / (maximum plate width of the rolled material) = 0.1 exceeding 0.16, A work roll diameter setting method characterized by :
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