JP6052196B2 - 潤滑装置および潤滑方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷間圧延機の圧延ロールと圧延対象の金属板との間に潤滑性を付与する潤滑装置および潤滑方法に関するものである。

食料缶用素材である硬質ブリキ等の下地となる鋼板の製造技術の一例として、従来、ダブルリデュース圧延（以下、ＤＲ圧延と略す）法が公知である。一般に、ＤＲ圧延法は、熱間圧延から冷間圧延を経て焼鈍に至る鋼板の各処理工程を順に行って製造した冷延鋼板に対し、圧下率１０〜３０［％］程度の冷間圧延を再度施す圧延法である。このＤＲ圧延法によれば、硬質ブリキ等の下地として好適な鋼板、すなわち、硬質であり且つ板厚の薄い鋼板を製造することができる。

上述したようなＤＲ圧延法等に適用される鋼板の冷間圧延工程では、硬質の冷延鋼板を製造するが故に圧延荷重が過度に増大する場合があり、これに起因して、冷延鋼板の形状に乱れが生じ、この結果、絞りによる板破断等の問題が生じる。このような問題を解消するために、鋼板の冷間圧延工程では、冷間圧延機の圧延ロールによって噛み込まれている鋼板領域（以下、ロールバイトという）へ潤滑油を導入し、これにより、圧延ロールと鋼板表面との間に潤滑性を付与している。以下では、ロールバイトにおける圧延ロールと鋼板表面との潤滑性を「ロールバイトの潤滑性」と適宜略す。

ロールバイトへ導入する潤滑油としては、通常、エマルション圧延油が用いられる。エマルション圧延油は、油成分の粒子が水に安定して懸濁した状態（エマルション状態）の混合液体である。一般に、エマルション圧延油は、その全質量中の油物質量の比率であるエマルション濃度と、エマルション圧延油中に含まれる油成分（以下、圧延油と適宜いう）の平均粒径とによって特徴づけられる。また、エマルション圧延油は、圧延油と水との油水混合液体に界面活性剤等を添加して作製される。このエマルション圧延油の作製において、界面活性剤は、圧延油量に対する質量濃度（対油濃度）が所定値となるように添加される。エマルション圧延油の平均粒径は、界面活性剤等を添加後の油水混合液体に対して撹拌器およびポンプによる剪断を加えることにより、調整される。

一方、ＤＲ圧延法等の冷間圧延工程によって製造される鋼板の表面には、モトリングと呼ばれる白い斑点状のしみが発生することがある。モトリングは、鋼板の冷間圧延時にクーラントとして用いる潤滑油（具体的にはエマルション圧延油）中の油滴が凝集粗大化してロールバイト中に巻き込まれた結果、大きさの異なるオイルピットが鋼板表面にまだらに分布するために生じる（非特許文献１参照）。鋼板表面に発生したモトリングは、ＤＲ圧延等の冷間圧延後に行われる鋼板の電気めっき工程によって一層鮮明となり、この結果、鋼板表面の外観を著しく損なう。このようなモトリングが発生した鋼板表面の外観は、鋼板製品として許容されるものではなく、特に、食料缶用素材として不適である。なお、上述した外観不良は、その形態によってステインと称される場合もあるが、以下では、外観不良の形態によらず、その記載をモトリングに統一する。

このようなＤＲ圧延時のモトリングを抑制する従来技術として、例えば、エマルションタイプの潤滑剤すなわちエマルション圧延油の代わりに、水溶性の物質（潤滑剤）を水に溶解させたソリューションタイプの潤滑剤をクーラントとして用い、曇点以上の液温のクーラントをロールバイトに供給して鋼板をＤＲ圧延するものがある（特許文献１参照）。

特開２００６−２７２４０２号公報

「板圧延の理論と実際」、日本鉄鋼協会発行、1984年、p.216

上述した従来技術では、鋼板を冷間圧延する際にロールバイトへ導入したソリューションタイプの潤滑剤（以下、水溶性潤滑剤と適宜いう）がロールバイト内で加工発熱に伴って曇点以上に達し、水溶性潤滑剤中の潤滑成分であるポリマーが凝集することで潤滑効果が発現される。しかしながら、ＤＲ圧延法に例示される比較的高圧下の冷間圧延では加工発熱が大きいため、ロールバイト内での水溶性潤滑剤の液温が急激に上昇する場合があり、この場合、水溶性潤滑剤中の潤滑成分であるポリマーが不規則に凝集粗大化してしまう。これに起因して、モトリングを引き起こし得る擬似的なオイルピットを鋼板表面に発生させてしまう可能性があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、鋼板等の金属板の冷間圧延時に必要なロールバイトの潤滑性を確保しつつ、金属板表面のモトリングの発生を防止することが可能な潤滑装置および潤滑方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる潤滑装置は、金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと冷間圧延対象の前記金属板との間に潤滑性を付与する潤滑装置において、前記金属板の表面に防錆油を塗油して前記金属板を防錆処理する防錆処理部と、防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との界面に、該界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、前記冷間圧延機によって防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する際の圧下率に応じて、前記防錆油の塗油量を設定し、設定した前記塗油量の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油するように前記防錆処理部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑装置は、上記の発明において、前記水溶性潤滑剤は、前記防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有することを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑装置は、上記の発明において、前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との間に前記水溶性潤滑剤を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する前記防錆油の必要塗油量と、前記冷間圧延機による防錆処理後の前記金属板の圧下率との相関を示す必要塗油量情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記必要塗油量情報をもとに、防錆処理後の前記金属板の圧下率に応じた前記防錆油の必要塗油量を導出し、導出した前記必要塗油量以上の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油するように前記防錆処理部を制御することを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑装置は、上記の発明において、前記金属板に対する前記防錆油の塗油量は、１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑装置は、上記の発明において、前記防錆油の４０［℃］における動粘度は、１５［ｍｍ²／ｓ］未満であることを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑方法は、金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと冷間圧延対象の前記金属板との間に潤滑性を付与する潤滑方法において、前記冷間圧延機によって前記金属板を冷間圧延する際の圧下率に応じて、前記金属板に対する防錆油の塗油量を設定する塗油量設定ステップと、設定した前記塗油量の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油して、前記金属板を防錆処理する防錆処理ステップと、防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との界面に、該界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤を供給する潤滑剤供給ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑方法は、上記の発明において、前記水溶性潤滑剤は、前記防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有することを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑方法は、上記の発明において、前記塗油量設定ステップは、前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との間に前記水溶性潤滑剤を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する前記防錆油の必要塗油量と、前記冷間圧延機による防錆処理後の前記金属板の圧下率との相関を示す必要塗油量情報をもとに、防錆処理後の前記金属板の圧下率に応じた前記防錆油の必要塗油量を導出し、前記防錆油の塗油量を前記必要塗油量以上に設定し、前記防錆処理ステップは、前記防錆油の塗油量を前記必要塗油量以上に制御しつつ、前記金属板の表面に前記防錆油を塗油することを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑方法は、上記の発明において、前記金属板に対する前記防錆油の塗油量は、１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる潤滑方法は、上記の発明において、前記防錆油の４０［℃］における動粘度は、１５［ｍｍ²／ｓ］未満であることを特徴とする。

本発明によれば、金属板の冷間圧延時に必要なロールバイトの潤滑性を確保しつつ、金属板表面のモトリングの発生を防止することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる潤滑装置の一構成例を示す図である。 図２は、鋼板に対する防錆油の必要塗油量と防錆処理後の鋼板の冷間圧延における圧下率との相関の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態にかかる潤滑方法の一例を示すフローチャートである。

以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる潤滑装置および潤滑方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態にかかる潤滑装置の一構成例を示す図である。図１には、本実施の形態にかかる潤滑装置１が適用される鋼板製造ラインの一例として、圧延ライン２０の後半部分とＤＲ圧延ライン３０とが模式的に図示されている。また、図１において、太線矢印は、処理対象の鋼板１５またはコイル１６の搬送方向を示す。以下では、まず、圧延ライン２０およびＤＲ圧延ライン３０の構成について説明し、その後、本実施の形態１にかかる潤滑装置１の構成について説明する。

（鋼板製造ライン）
圧延ライン２０は、ＤＲ圧延法における１段階目の冷間圧延等を処理対象の鋼板１５に対して行う製造ラインである。具体的には、図１に示すように、圧延ライン２０は、連続焼鈍設備２１と、巻取装置２２とを備える。また、特に図１には図示しないが、圧延ライン２０は、鋼スラブを加熱する加熱炉、高温状態の鋼スラブを連続的に熱間圧延して鋼板１５を製造する熱間圧延機（粗圧延機、仕上圧延機）、冷却処理後の鋼板１５を冷間圧延する冷間圧延機、加熱炉側から巻取装置側に向けて鋼スラブまたは鋼板１５を搬送する搬送ロール等を備える。

圧延ライン２０において、熱間圧延機は、加熱炉によって加熱された鋼スラブを連続的に熱間圧延し、これにより、鋼スラブを鋼板１５に加工する。冷間圧延機は、熱間圧延によって製造された鋼板１５（熱延鋼板）を冷却処理後に冷間圧延する。この圧延ライン２０の冷間圧延機による鋼板１５の冷間圧延は、ＤＲ圧延法における第１段階目の冷間圧延に該当する。

連続焼鈍設備２１は、圧延ライン２０において、上述した冷間圧延機（図示せず）の次工程に設置される。連続焼鈍設備２１は、この冷間圧延機の出側から順次搬送される鋼板１５（冷延鋼板）を受け入れつつ、この鋼板１５を連続的に焼鈍する。また、連続焼鈍設備２１は、図１に示すように、後半に防錆処理部２を備える。防錆処理部２は、本実施の形態にかかる潤滑装置１の一構成部であり、焼鈍後の鋼板１５の表面を防錆油の塗油によって防錆処理する。連続焼鈍設備２１は、このような防錆処理後の鋼板１５を巻取装置２２に向けて順次搬出する。巻取装置２２は、マンドレル等を用いて構成され、図１に示すように、圧延ライン２０の出側端に設置される。巻取装置２２は、連続焼鈍設備２１によって連続的に焼鈍および防錆処理された鋼板１５をコイル状に順次巻き取り、この防錆処理後の鋼板１５をコイル１６にする。コイル１６は、必要に応じて保管され、所望のタイミングにＤＲ圧延ライン３０に投入される。

ＤＲ圧延ライン３０は、ＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延等を処理対象の鋼板１５に対して行う製造ラインである。具体的には、図１に示すように、ＤＲ圧延ライン３０は、ペイオフリール３１と、ＤＲ圧延設備３４と、入側ブライドルロール３５と、出側ブライドルロール３６と、テンションリール３７とを備える。また、図１には図示しないが、ＤＲ圧延ライン３０は、ペイオフリール３１側からテンションリール３７側に向けて鋼板１５を搬送する搬送ロールを適宜備える。

ペイオフリール３１は、ＤＲ圧延ライン３０内に処理対象の鋼板１５を順次払い出す装置であり、図１に示すように、ＤＲ圧延ライン３０の入側端に設置される。ペイオフリール３１は、上述した圧延ライン２０によって製造されたコイル１６を受け入れ、この受け入れたコイル１６を形成する鋼板、すなわち、防錆処理後の鋼板１５を入側ブライドルロール３５に向けて順次払い出す。

入側ブライドルロール３５は、互いに外周面を対向させる一対のロールを用いて構成され、図１に示すように、ペイオフリール３１の後段に設置される。入側ブライドルロール３５は、ペイオフリール３１によってコイル１６から払い出される鋼板１５を順次受け入れ、受け入れた鋼板１５に対して張力を加えることにより、鋼板１５の歪および曲げ癖等を軽減する。入側ブライドルロール３５によって処理された鋼板１５は、ＤＲ圧延設備３４に向けて順次搬送される。

ＤＲ圧延設備３４は、ＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延を鋼板１５に対して行うものであり、図１に示すように、２スタンドの冷間圧延機３２，３３によって構成される。冷間圧延機３２は、鋼板１５を上下方向から挟み込む一対の圧延ロール３２ａ，３２ｂ、および圧延ロール３２ａ，３２ｂに対応する一対のバックアップロール等を備える。これと同様に、冷間圧延機３３は、一対の圧延ロール３３ａ，３３ｂおよび一対のバックアップロール等を備える。また、図１に示すように、ＤＲ圧延設備３４のうちの一方の冷間圧延機３２は、入側ブライドルロール３５の後段に設置され、他方の冷間圧延機３３は、この冷間圧延機３２の後段に設置される。これら２スタンドの冷間圧延機３２，３３のうち、ＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延は、前段の冷間圧延機３２によって主に行われる。具体的には、冷間圧延機３２は、入側ブライドルロール３５から鋼板１５を順次受け入れ、受け入れた鋼板１５に対して所定の圧下率（例えば１０〜３０［％］の圧下率）の冷間圧延を順次行う。この冷間圧延機３２による冷間圧延後の鋼板１５は、後段の冷間圧延機３３に向けて順次搬送される。後段の冷間圧延機３３は、前段の冷間圧延機３２から冷間圧延後の鋼板１５を順次受け入れ、受け入れた鋼板１５に対し、前段の冷間圧延機３２に比して圧下率の小さい軽圧下の冷間圧延を順次行う。これにより、冷間圧延機３３は、上述した冷間圧延機３２による冷間圧延後の鋼板１５の表面粗さを調整する。この冷間圧延機３３による軽圧下の冷間圧延後の鋼板１５は、出側ブライドルロール３６に向けて順次搬送される。

出側ブライドルロール３６は、互いに外周面を対向させる一対のロールを用いて構成され、図１に示すように、冷間圧延機３３の後段に設置される。出側ブライドルロール３６は、冷間圧延機３３による冷間圧延後の鋼板１５を順次受け入れ、受け入れた鋼板１５に対して張力を加えることにより、鋼板１５の歪および曲げ癖等を軽減する。出側ブライドルロール３６によって処理された鋼板１５は、テンションリール３７に向けて順次搬送される。

テンションリール３７は、ＤＲ圧延ライン３０においてＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延が施された鋼板１５を順次巻き取る装置であり、図１に示すように、ＤＲ圧延ライン３０の出側端に設置される。テンションリール３７は、出側ブライドルロール３６から搬送された鋼板１５をコイル状に順次巻き取り、この冷間圧延後（ＤＲ圧延後）の鋼板１５をコイル１７にする。その後、コイル１７は、製品として出荷され、あるいは、必要に応じ、他の工程において所定の処理を施される。

（潤滑装置）
つぎに、図１を参照しつつ、本発明の実施の形態にかかる潤滑装置１の構成について説明する。潤滑装置１は、冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと冷間圧延対象の鋼板１５との間に潤滑性を付与する装置であり、圧延ライン２０およびＤＲ圧延ライン３０に組み込まれている。このような潤滑装置１は、図１に示すように、防錆処理部２と、潤滑剤タンク３と、供給配管４と、ポンプ５と、潤滑剤供給部６ａ〜６ｄと、冷却スプレー７ａ，７ｂと、エア噴射部８ａ，８ｂとを備える。また、潤滑装置１は、鋼板１５に対する防錆油の塗油量制御に必要な情報等を記憶する記憶部９と、制御部１０とを備える。

防錆処理部２は、鋼板１５の表面に防錆油を塗油して鋼板１５を防錆処理する。具体的には、図１に示すように、防錆処理部２は、連続焼鈍設備２１に組み込まれる。連続焼鈍設備２１は、上述したように、順次搬送される鋼板１５を連続的に焼鈍する。防錆処理部２は、このように連続焼鈍された搬送中の鋼板１５の表面に対して略均一に、所定の防錆油を順次塗油し、これにより、鋼板１５の表面の全域に亘って鋼板１５を防錆処理する。ここで、防錆処理部２の鋼板１５に対する防錆油の塗油方式は、静電方式、直接塗布方式、またはロールコーター方式等の何れの塗油方式であってもよいが、鋼板１５の表面に対して防錆油を均一に塗油し易いという観点から、静電方式であることが望ましい。また、上述した鋼板１５の防錆処理に用いられる防錆油は、所望のものであってもよいが、例えば日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ３３０３−２００８年）に記載のブリキおよびブリキ原板において、表面塗油される防錆油であることが望ましい。すなわち、本発明における防錆油の４０［℃］における動粘度は１５［ｍｍ²／ｓ］未満であることが望ましい。特に、防錆性能および入手し易さの観点から、本発明における防錆油は、ジオクチルセバケート等の鉱物油、綿実油、またはアセチルクエン酸トリブチル等の合成油の何れかであることが望ましい。

潤滑剤タンク３は、冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと鋼板１５との間に供給する水溶性潤滑剤１２を貯留する機能と、水溶性潤滑剤１２を調製する機能とを兼ね備える。本実施の形態において、潤滑剤タンク３内には、水溶性潤滑剤原液および希釈水等が、各々必要量、投入される。潤滑剤タンク３は、投入された水溶性潤滑剤原液および希釈水等を収容し、収容した水溶性潤滑剤原液および希釈水等を撹拌して混合する。これにより、潤滑剤タンク３は、潤滑剤として好適な濃度（例えば３〜１０［質量％］程度）に水溶性潤滑剤原液を希釈して、所望の性状（潤滑成分、濃度、温度等）を有する液状の水溶性潤滑剤１２を調製する。また、潤滑剤タンク３は、保温機構（図示せず）を有し、得られた水溶性潤滑剤１２をその曇点未満の温度範囲に維持しつつ貯留する。

ここで、水溶性潤滑剤１２に含有の潤滑成分は、水に可溶な潤滑物質（以下、可溶性潤滑物質という）であって、ＤＲ圧延設備３４と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトの発熱（加工発熱、摩擦発熱等）環境下において水溶性潤滑剤１２の外観を透明または半透明に維持可能なものである。上記の条件を満足する限り、水溶性潤滑剤１２に含有の可溶性潤滑物質の種類は特に問わないが、例えば、この可溶性潤滑物質は、潤滑性の設計し易さの観点から、化学合成された潤滑物質であることが望ましい。このような可溶性潤滑物質を潤滑成分として含有する水溶性潤滑剤１２は、冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面の温度以下に曇点を有さない。

また、水溶性潤滑剤１２は、その潤滑性を補うための添加剤として、上述した防錆処理部２における防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有する。この脂肪酸の水溶性潤滑剤１２に対する添加量は、１０［質量％］以下であることが望ましい。何故ならば、この脂肪酸添加量が１０［質量％］を超過した場合、水溶性潤滑剤１２の油性が増し、この結果、鋼板１５の表面にモトリングが発生し易くなるからである。本発明において、水溶性潤滑剤１２に含有の脂肪酸の種類は特に問わないが、一般的な冷間圧延油として用いられる脂肪酸を水溶性潤滑剤１２に添加することが望ましい。

さらに、水溶性潤滑剤１２は、上述した脂肪酸以外の添加剤として、極圧添加剤、酸化防止剤、水溶性防錆剤、消泡剤、防腐剤等の通常の冷間圧延油に用いられる添加剤を適宜含有してもよい。例えば、極圧添加剤として、塩素化油脂や塩素化脂肪酸エステル等の塩素化化合物、硫化油脂やアルキルポリサルファイド等の合成硫黄化合物、リン化合物、および有機金属塩化合物の中から選択される１種類以上の物質を用いることができる。また、水溶性防錆剤として、例えば、脂肪族モノカルボン酸等の脂肪酸類にアルカノールアミン等を塩基性物質として加えたものを用いることができる。

供給配管４は、潤滑剤タンク３から潤滑剤供給部６ａ〜６ｄおよび冷却スプレー７ａ，７ｂへ水溶性潤滑剤１２を導く配管である。具体的には、図１に示すように、供給配管４は、ＤＲ圧延設備３４を構成する２スタンドの冷間圧延機３２，３３の入側および出側に分岐する複数の分岐管４ａ〜４ｃを有する。分岐管４ａ，４ｃは、供給配管４の主管から冷間圧延機３２，３３の各入側に向けて各々分岐し、複数対の潤滑剤供給部６ａ〜６ｄの各一対に各々接続される。分岐管４ｂは、供給配管４の主管から冷間圧延機３２の出側に向けて分岐し、一対の冷却スプレー７ａ，７ｂに接続される。供給配管４は、その入力端が潤滑剤タンク３に接続され、これらの分岐管４ａ〜４ｃを介して潤滑剤タンク３と潤滑剤供給部６ａ〜６ｄおよび冷却スプレー７ａ，７ｂとを連通する。このような供給配管４は、分岐管４ａ〜４ｃを通じて潤滑剤タンク３から各潤滑剤供給部６ａ〜６ｄおよび各冷却スプレー７ａ，７ｂへ水溶性潤滑剤１２を導く。

ポンプ５は、供給配管４を通じて潤滑剤タンク３から各潤滑剤供給部６ａ〜６ｄおよび各冷却スプレー７ａ，７ｂへ水溶性潤滑剤１２を流通させるものである。具体的には、図１に示すように、ポンプ５は、供給配管４の途中に設けられる。ポンプ５は、潤滑剤タンク３内の水溶性潤滑剤１２を供給配管４内へ吸引するとともに、供給配管４の分岐管４ａ〜４ｃの各出力端に向けて水溶性潤滑剤１２を圧送する。

潤滑剤供給部６ａ〜６ｄは、防錆処理後の鋼板１５を冷間圧延する冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に、この界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤１２を供給する。具体的には、潤滑剤供給部６ａ〜６ｄは、各々、スプレーノズル等を用いて構成される。図１に示すように、潤滑剤供給部６ａ，６ｂは、供給配管４の分岐管４ａの出力端と接続され、鋼板１５の板厚方向（上下方向）に対向するように冷間圧延機３２の入側に配置される。この配置状態において、上側の潤滑剤供給部６ａは、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａの入側にノズル口を向ける。下側の潤滑剤供給部６ｂは、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ｂの入側にノズル口を向ける。潤滑剤供給部６ａ，６ｂは、分岐管４ａ等を通じて潤滑剤タンク３から水溶性潤滑剤１２を受け入れ、受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に噴射供給する。これにより、潤滑剤供給部６ａ，６ｂは、この界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤１２を、防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延機３２におけるロールバイトへ供給する。これと同様に、潤滑剤供給部６ｃ，６ｄは、供給配管４の分岐管４ｃの出力端と接続され、鋼板１５の板厚方向に対向するように冷間圧延機３３の入側に配置される。この配置状態において、上側の潤滑剤供給部６ｃは、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａの入側にノズル口を向ける。下側の潤滑剤供給部６ｄは、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ｂの入側にノズル口を向ける。潤滑剤供給部６ｃ，６ｄは、分岐管４ｃ等を通じて潤滑剤タンク３から水溶性潤滑剤１２を受け入れ、受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａ，３３ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に噴射供給する。これにより、潤滑剤供給部６ｃ，６ｄは、この界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤１２を、防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延機３３におけるロールバイトへ供給する。

冷却スプレー７ａ，７ｂは、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂ等に対して水溶性潤滑剤１２をクーラントとして噴射供給する。具体的には、図１に示すように、冷却スプレー７ａ，７ｂは、供給配管４の分岐管４ｂの出力端と接続され、鋼板１５の板厚方向に対向するように冷間圧延機３２の出側に配置される。この配置状態において、上側の冷却スプレー７ａは、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａに対応するバックアップロールにノズル口を向ける。下側の冷却スプレー７ｂは、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ｂに対応するバックアップロールにノズル口を向ける。冷却スプレー７ａ，７ｂは、分岐管４ｂ等を通じて潤滑剤タンク３から水溶性潤滑剤１２を受け入れ、受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３２の各バックアップロールに噴射する。冷却スプレー７ａ，７ｂは、各バックアップロールを介して圧延ロール３２ａ，３２ｂにクーラントとしての水溶性潤滑剤１２を供給する。これにより、冷却スプレー７ａ，７ｂは、冷間圧延機３２の各バックアップロールおよび各圧延ロール３２ａ，３２ｂを、鋼板１５の冷間圧延に好適な温度に冷却する。

エア噴射部８ａ，８ｂは、冷間圧延後の鋼板１５に残存する水溶性潤滑剤１２を除去するものである。具体的には、図１に示すように、エア噴射部８ａは、ＤＲ圧延設備３４の第１スタンド目の冷間圧延機３２と第２スタンド目の冷間圧延機３３との間に配置される。エア噴射部８ａは、冷間圧延機３２によって冷間圧延された後の鋼板１５の上面に空気を噴射し、これにより、この冷間圧延後の鋼板１５の上面から水溶性潤滑剤１２を除去する。一方、エア噴射部８ｂは、図１に示すように、第２スタンド目の冷間圧延機３３の後段に配置される。エア噴射部８ｂは、冷間圧延機３３によって冷間圧延された後の鋼板１５の上面に空気を噴射し、これにより、この冷間圧延後の鋼板１５の上面から水溶性潤滑剤１２を除去する。

記憶部９は、上述した防錆処理部２によって鋼板１５の表面に塗油される防錆油の塗油量制御に必要な情報を記憶する。具体的には、記憶部９は、図１に示すように、必要塗油量情報９ａを記憶する。必要塗油量情報９ａは、冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと防錆処理後の鋼板１５との間に水溶性潤滑剤１２を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する防錆油の必要塗油量Ｑｂと、冷間圧延機３２，３３によって冷間圧延される防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒとの相関を示す情報である。記憶部９は、冷間圧延対象の鋼板１５の金属種類（鋼種）およびサイズ（板幅、板厚等）等の冷間圧延条件別に防錆油の必要塗油量Ｑｂと防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒとの相関を示す各情報を、必要塗油量情報９ａとして保持管理する。また、記憶部９は、このような必要塗油量情報９ａの中から、制御部１０によって読み出し指示された情報を制御部１０に送信する。

制御部１０は、上述した防錆処理部２によって鋼板１５の表面に塗油される防錆油の塗油量を制御する。具体的には、制御部１０は、冷間圧延機３２，３３による鋼板１５の冷間圧延条件をプロセスコンピュータ１１から取得する。このプロセスコンピュータ１１からの冷間圧延条件には、例えば、冷間圧延機３２，３３によって冷間圧延される防錆処理後の鋼板１５の鋼種、サイズ、圧下率Ｐｒ、圧延サイクル等が含まれる。制御部１０は、このプロセスコンピュータ１１から取得した冷間圧延条件に基づいて、冷間圧延機３２，３３による鋼板１５の圧下率Ｐｒを、冷間圧延機３２，３３が防錆処理後の鋼板１５を冷間圧延する以前に認識する。制御部１０は、冷間圧延機３２，３３によって防錆処理後の鋼板１５を冷間圧延する際の圧下率Ｐｒに応じて、鋼板１５の表面に塗油すべき防錆油の塗油量Ｑａを設定し、設定した塗油量Ｑａの防錆油を鋼板１５の表面に塗油するように防錆処理部２を制御する。この場合、制御部１０は、プロセスコンピュータ１１からの冷間圧延条件に合った必要塗油量情報９ａを記憶部９から読み出し、読み出した必要塗油量情報９ａをもとに、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒに応じた防錆油の必要塗油量Ｑｂを導出する。制御部１０は、この導出した必要塗油量Ｑｂ以上の防錆油を鋼板１５の表面に塗油するように防錆処理部２を制御する。すなわち、制御部１０は、防錆処理部２が鋼板１５の表面に塗油する防錆油の塗油量Ｑａを、必要塗油量Ｑｂ以上に制御する。

一方、プロセスコンピュータ１１は、圧延ライン２０およびＤＲ圧延ライン３０等の鋼板製品の製造ラインにおいて、鋼板製品に要求される鋼種およびサイズ等を示すオーダー情報と、このオーダー情報を満足するために必要な冷間圧延条件等の製造条件とを保持管理する。本実施の形態において、プロセスコンピュータ１１は、鋼板１５に対して防錆処理を施す以前のタイミングに、この鋼板１５を対象とする冷間圧延機３２，３３の冷間圧延条件を制御部１０に提供する。プロセスコンピュータ１１は、このような制御部１０に対する冷間圧延条件の提供処理を鋼板製品別に順次行う。

（防錆油の塗油量）
つぎに、冷間圧延対象の鋼板１５の表面に塗油すべき防錆油の塗油量Ｑａについて説明する。本実施の形態において、鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａは、鋼板１５を防錆処理した後に行われる鋼板１５の冷間圧延時の圧下率Ｐｒに応じて制御される。詳細には、鋼板１５の圧下率Ｐｒに応じて防錆油の必要塗油量Ｑｂが導出され、防錆油の塗油量Ｑａは、この必要塗油量Ｑｂ以上となるように制御される。ここで、防錆油の必要塗油量Ｑｂは、防錆処理後の鋼板１５を冷間圧延する際のロールバイト（以下、冷間圧延ロールバイトと適宜いう）へ水溶性潤滑剤１２を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るために最低限必要な防錆油の塗油量である。

本実施の形態にかかる潤滑装置１は、鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂと防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延による圧下率Ｐｒとの相関を示す必要塗油量情報９ａを記憶部９に保存し（図１参照）、上述したように、必要塗油量情報９ａを用いて防錆油の塗油量Ｑａを制御する。このような必要塗油量情報９ａは、防錆処理されていない鋼板１５の冷間圧延ロールバイトにエマルション圧延油を供給して潤滑性を付与する従来の冷間圧延工程の操業実績データと、防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに水溶性潤滑剤１２を供給して潤滑性を付与する冷間圧延工程の実験データと、を用いて設定される。例えば、上記操業実績データに基づくエマルション圧延油起因の冷間圧延ロールバイトの潤滑性と水溶性潤滑剤１２および防錆油起因の冷間圧延ロールバイトの潤滑性とを同程度とする防錆油の塗油量範囲が、上記実験データに基づいて、鋼板１５の圧下率Ｐｒ毎、鋼種毎、サイズ毎、圧延サイクル毎に導出される。鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂは、上記のように導出した塗油量範囲の下限とし、このような鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂと防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒとの相関が、鋼板１５の鋼種毎、サイズ毎、圧延サイクル毎に設定される。

図２は、鋼板に対する防錆油の必要塗油量と防錆処理後の鋼板の冷間圧延における圧下率との相関の一例を示す図である。本実施の形態では、図２に例示されるような防錆油の必要塗油量Ｑｂと防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒとの相関を示す必要塗油量情報９ａを用いて、鋼板１５の表面に塗油すべき防錆油の塗油量Ｑａが制御される。例えば図２に示すように、防錆油の必要塗油量Ｑｂは、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒの増加に伴い、段階的に増加する。鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａは、このような圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂの変化と、上述した防錆処理部２による防錆油の塗油量ばらつき等の設備能力とを加味して、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒに対応付けられる必要塗油量Ｑｂ以上を確保するように制御される。

また、鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａは、上述した必要塗油量Ｑｂ以上という条件を満足するとともに、１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下の範囲内であるという条件を満足することが望ましい。これは、次の理由による。すなわち、防錆油の塗油量Ｑａが１０［ｍｇ／ｍ²］未満である場合、防錆処理後の鋼板１５の表面における防錆油の付着量が少なすぎることから、この鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに対する潤滑性付与に防錆油が十分寄与しない。この結果、エマルション圧延油と同程度の冷間圧延ロールバイトの潤滑性を防錆処理後の鋼板１５に対して確保し難くなる。一方、防錆油の塗油量Ｑａが１５０［ｍｇ／ｍ²］を超過する場合、防錆処理後の鋼板１５の表面における防錆油の付着量が多すぎることから、この鋼板１５を搬送する搬送ロールと鋼板１５との間においてスリップが発生し易くなる。この結果、鋼板１５の搬送に支障を来たす可能性がある。

（潤滑方法）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる潤滑方法について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる潤滑方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる潤滑方法は、図１に示す潤滑装置１を用いて冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと冷間圧延対象の鋼板１５との間に潤滑性を付与する潤滑方法であり、図３に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０４の各工程を順次行うものである。以下、図１〜３を適宜参照しつつ、本実施の形態にかかる潤滑方法を詳細に説明する。

本実施の形態にかかる潤滑方法において、潤滑装置１は、図３に示すように、まず、冷間圧延対象の鋼板１５の冷間圧延条件を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、制御部１０は、ＤＲ圧延ライン３０の冷間圧延機３２，３３による鋼板１５の冷間圧延条件をプロセスコンピュータ１１から取得する。具体的には、制御部１０は、鋼板１５の冷間圧延条件として、鋼板１５の鋼種、冷間圧延前後の鋼板１５の各板幅および各板厚、防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延による圧下率Ｐｒ等を取得する。

続いて、潤滑装置１は、鋼板１５の冷間圧延による圧下率Ｐｒに応じて、鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａを設定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、制御部１０は、プロセスコンピュータ１１から取得した冷間圧延条件のうちの圧下率を、冷間圧延機３２，３３によって鋼板１５を冷間圧延する際の圧下率Ｐｒとして冷間圧延前に認識する。ついで、制御部１０は、この認識した圧下率Ｐｒに応じて、鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａを設定する。この場合、制御部１０は、プロセスコンピュータ１１から取得した冷間圧延条件に合った必要塗油量情報９ａを記憶部９から読み出し、読み出した必要塗油量情報９ａをもとに、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒに応じた防錆油の必要塗油量Ｑｂを導出する。ここで、必要塗油量情報９ａは、上述したように、冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂと防錆処理後の鋼板１５との間に水溶性潤滑剤１２を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する防錆油の必要塗油量Ｑｂと、防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延機３２，３３による圧下率Ｐｒとの相関を示す情報である。この必要塗油量情報９ａにおいて、鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂは、例えば図２に示すように、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒの増加に伴い、段階的に増加する。制御部１０は、このような必要塗油量情報９ａに示される必要塗油量Ｑｂと圧下率Ｐｒとの相関をもとに、プロセスコンピュータ１１からの圧下率Ｐｒに対応する必要塗油量Ｑｂを導出する。ついで、制御部１０は、この圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂと、防錆処理部２の設備能力（塗油量バラツキ等）とを加味して、防錆油の塗油量Ｑａを必要塗油量Ｑｂ以上に設定する。例えば、制御部１０は、圧下率Ｐｒが１０［％］である場合、この圧下率Ｐｒに対応する必要塗油量Ｑｂ（＝３０［ｍｇ／ｍ²］）に対し、防錆処理部２の塗油量バラツキ以上の余裕塗油量を加算して、この必要塗油量Ｑｂ以上の塗油量Ｑａ（≧３０［ｍｇ／ｍ²］）を設定する。また、制御部１０は、塗油量Ｑａの設定に際し、塗油量Ｑａの下限を１０［ｍｇ／ｍ²］とし、塗油量Ｑａの上限を１５０［ｍｇ／ｍ²］とする。すなわち、制御部１０は、圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ以上であり且つ１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下の範囲内である塗油量Ｑａを、鋼板１５に塗油すべき防錆油の塗油量として設定する。

つぎに、潤滑装置１は、ステップＳ１０２において設定した塗油量Ｑａの防錆油を鋼板１５の表面に塗油して鋼板１５を防錆処理する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、潤滑装置１は、防錆油の塗油量Ｑａを必要塗油量Ｑｂ以上に制御しつつ、鋼板１５の表面に防錆油を塗油する。詳細には、制御部１０は、上述したように圧下率Ｐｒに応じて設定した塗油量Ｑａの防錆油を鋼板１５の表面に塗油するように防錆処理部２を制御する。防錆処理部２は、この制御部１０の制御に基づき、圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ以上であるという条件と１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下の範囲内であるという条件とをとも満足する塗油量Ｑａの防錆油を鋼板１５の表面に塗油する。また、このように防錆処理部２によって鋼板１５の表面に塗油される防錆油の４０［℃］における動粘度は、例えば１５［ｍｍ²／ｓ］未満である。本実施の形態において、防錆処理部２は、連続焼鈍設備２１によって連続的に焼鈍された搬送中の鋼板１５に対し、上述した塗油量Ｑａの防錆油の塗油処理を順次行う。これにより、防錆処理部２は、連続焼鈍後の鋼板１５をその表面全域に亘って防錆処理する。

その後、潤滑装置１は、防錆処理後の鋼板１５と冷間圧延機３２，３３の圧延ロール３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂとの界面に、この界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤１２を供給する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４において、防錆処理後の鋼板１５は、圧延ライン２０の巻取装置２２によってコイル状に巻き取られ、この結果、コイル１６となる。コイル１６は、所望のタイミングにＤＲ圧延ライン３０のペイオフリール３１に取り付けられる。ペイオフリール３１は、このコイル１６から防錆処理後の鋼板１５をＤＲ圧延ライン３０の冷間圧延機３２に向けて順次払い出す。ペイオフリール３１から払い出された防錆処理後の鋼板１５は、入側ブライドルロール３５を経由して冷間圧延機３２の入側に到達し、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂによって順次冷間圧延される。

潤滑剤供給部６ａ，６ｂは、分岐管４ａ等を通じて潤滑剤タンク３から受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に噴射供給する。ここで、水溶性潤滑剤１２は、冷間圧延における加工発熱および摩擦発熱によって温度上昇する圧延ロール３２ａ，３２ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面の温度以下に曇点を有さない潤滑剤である。また、水溶性潤滑剤１２は、鋼板１５に塗油された防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有している。潤滑剤供給部６ａ，６ｂは、このように曇点がなく且つ脂肪酸を含有する水溶性潤滑剤１２を圧延ロール３２ａ，３２ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に噴射し、これにより、この水溶性潤滑剤１２を防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに供給する。潤滑装置１は、潤滑剤供給部６ａ，６ｂから防錆処理後の鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに供給した水溶性潤滑剤１２と、この鋼板１５の表面に付着する防錆油とを、この冷間圧延ロールバイト内において組み合わせる。これにより、潤滑装置１は、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂと冷間圧延対象の鋼板１５との間にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を付与する。

一方、ステップＳ１０４において、防錆処理後の鋼板１５は、冷間圧延機３２によって冷間圧延された後、冷間圧延機３２の出側からエア噴射部８ａによるエア噴射領域を経由して冷間圧延機３３の入側に到達する。その際、エア噴射部８ａは、このエア噴射領域に達した鋼板１５の上面に空気を噴射し、これにより、この鋼板１５の上面から水溶性潤滑剤１２を除去する。冷間圧延機３２による冷間圧延後の鋼板（以下、防錆および冷延後の鋼板という）１５は、このように水溶性潤滑剤１２を除去された後、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａ，３３ｂによって順次冷間圧延される。

潤滑剤供給部６ｃ，６ｄは、分岐管４ｃ等を通じて潤滑剤タンク３から受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａ，３３ｂと防錆および冷延後の鋼板１５との界面に噴射供給する。ここで、水溶性潤滑剤１２は、上述した冷間圧延機３２の場合と同様に、圧延ロール３３ａ，３３ｂと防錆および冷延後の鋼板１５との界面の温度以下に曇点を有さない。また、水溶性潤滑剤１２は、上述したように防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有している。潤滑剤供給部６ｃ，６ｄは、このように曇点がなく且つ脂肪酸を含有する水溶性潤滑剤１２を圧延ロール３３ａ，３３ｂと防錆および冷延後の鋼板１５との界面に噴射し、これにより、この水溶性潤滑剤１２を防錆および冷延後の鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに供給する。潤滑装置１は、潤滑剤供給部６ｃ，６ｄから防錆および冷延後の鋼板１５の冷間圧延ロールバイトに供給した水溶性潤滑剤１２と、この鋼板１５の表面に付着する防錆油とを、この冷間圧延ロールバイト内において組み合わせる。これにより、潤滑装置１は、冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａ，３３ｂと冷間圧延対象の鋼板１５との間にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を付与する。

冷間圧延機３３によって冷間圧延された後の鋼板（以下、ＤＲ圧延後の鋼板という）１５は、冷間圧延機３３の出側からエア噴射部８ｂによるエア噴射領域を経由して出側ブライドルロール３６の入側に順次到達する。その際、エア噴射部８ｂは、このエア噴射領域に達したＤＲ圧延後の鋼板１５の上面に空気を噴射し、これにより、このＤＲ圧延後の鋼板１５の上面から水溶性潤滑剤１２を除去する。ＤＲ圧延後の鋼板１５は、このように水溶性潤滑剤１２を除去された後、出側ブライドルロール３６を経由してテンションリール３７に順次到達し、テンションリール３７により、コイル状に巻き取られてコイル１７となる。その後、コイル１７は、製品として出荷され、あるいは、必要に応じ、他の工程の処理を施される。

他方、ステップＳ１０４において、冷却スプレー７ａ，７ｂは、分岐管４ｂ等を通じて潤滑剤タンク３から受け入れた水溶性潤滑剤１２を、冷間圧延機３２の各バックアップロールに噴射する。これにより、冷却スプレー７ａ，７ｂは、冷間圧延機３２の各バックアップロールおよび各圧延ロール３２ａ，３２ｂを、鋼板１５の冷間圧延に好適な温度に冷却する。

なお、潤滑装置１は、冷間圧延対象の鋼板１５が搬送される都度、この鋼板１５に対して、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０４の各工程を順次行う。これにより、潤滑装置１は、順次搬送される鋼板１５の冷間圧延ロールバイトにおいてエマルション圧延油と同程度の潤滑性を確保するとともに、鋼板１５の表面におけるモトリングの発生を防止する。

（実施例および比較例）
つぎに、本発明の作用効果を具体的に説明するための実施例および比較例について説明する。本実施例では、図１に示した圧延ライン２０の連続焼鈍設備２１、ＤＲ圧延ライン３０の冷間圧延機３２，３３、および潤滑装置１等を用い、冷間圧延対象の鋼板１５を冷間圧延した。

具体的には、連続焼鈍設備２１によって鋼板１５を連続焼鈍し、ついで、この連続焼鈍後の鋼板１５の表面に潤滑装置１の防錆処理部２によって防錆油を塗油し、これにより、この連続焼鈍後の鋼板１５を防錆処理した。この防錆処理において、防錆処理部２は、ジオクチルセバケート（炭素鎖数＝１０）を主成分とする防錆油を連続焼鈍後の鋼板１５の表面に静電方式によって塗油した。一方、ＤＲ圧延ライン３０における全２スタンドの冷間圧延機３２，３３のうち、第１スタンド目の冷間圧延機３２は、防錆処理後の鋼板１５に対し、圧下率Ｐｒを１５〜３０［％］に変化させて冷間圧延を順次行った。第２スタンド目の冷間圧延機３３は、この冷間圧延機３２による冷間圧延後の鋼板１５に対し、圧下率Ｐｒが１［％］未満である軽圧下の冷間圧延を順次行い、これにより、鋼板１５の表面粗さを調整した。なお、冷間圧延機３２，３３による冷間圧延時の鋼板１５の通板速度は、６００［ｍ／分］を目標速度として設定した。

また、冷間圧延機３２が防錆処理後の鋼板１５を冷間圧延する際、潤滑装置１は、潤滑剤供給部６ａ，６ｂから冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂと防錆処理後の鋼板１５との界面に水溶性潤滑剤１２を供給した。これと同様に、冷間圧延機３３が防錆および冷延後の鋼板１５を冷間圧延する際、潤滑装置１は、潤滑剤供給部６ｃ，６ｄから冷間圧延機３３の圧延ロール３３ａ，３３ｂと防錆および冷延後の鋼板１５との界面に水溶性潤滑剤１２を供給した。上記の水溶性潤滑剤１２は、冷間圧延機３２，３３における鋼板１５のロールバイトの温度以下に曇点を有さない潤滑剤である。本実施例において、このような水溶性潤滑剤１２は、潤滑剤タンク３内で水溶性潤滑剤原液を希釈水と混合して希釈し、これにより、濃度が５［質量％］であり且つ温度が３０［℃］である潤滑剤とした。また、この水溶性潤滑剤１２は、上述した炭素鎖数=１０の防錆油よりも大きい炭素鎖数（＝１２）の脂肪酸を５［質量％］添加したものとした。

本実施例では、冷間圧延対象の鋼板１５として、母材厚が０．２３［ｍｍ］であり、板幅が９００［ｍｍ］であるブリキ原板を用い、上述した条件の下、この鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａを冷間圧延機３２による圧下率Ｐｒに応じて制御しつつ、防錆処理後の鋼板１５を順次冷間圧延した。ここで、防錆油の塗油量Ｑａは、圧下率Ｐｒに応じた防錆油の必要塗油量Ｑｂ以上という条件と１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下であるという条件とをともに満足するように制御した。例えば、本実施例において、鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂと防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒとが、図２に示したような相関になったとする。この場合を、防錆油の塗油量Ｑａは、圧下率Ｐｒが１５［％］であれば、１５［％］の圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ＝３０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下に制御する。圧下率Ｐｒが２０〜２５［％］であれば、防錆油の塗油量Ｑａは、２０〜２５［％］の圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ＝５０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下に制御する。圧下率Ｐｒが３０［％］であれば、防錆油の塗油量Ｑａは、３０［％］の圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ＝８０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下に制御する。

上述したように圧下率Ｐｒに応じて鋼板１５に対する防錆油の塗油量Ｑａを制御しつつ、冷間圧延機３２の圧延線荷重を圧下率Ｐｒ別に測定し、圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値を用いて、本実施例における冷間圧延機３２と鋼板１５とのロールバイトの潤滑性を評価した。一方、本実施例に対する比較例では、圧下率Ｐｒに応じた塗油量Ｑａの調整を行わず、鋼板１５の表面に一定の塗油量（＝３０［ｍｇ／ｍ²］）の防錆油を塗油し、その他の条件を本実施例と同じにした。この比較例についても、冷間圧延機３２の圧延線荷重を圧下率Ｐｒ別に測定し、圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値を用いて冷間圧延機３２と鋼板１５とのロールバイトの潤滑性を評価した。これら実施例および比較例の各潤滑性評価の結果を表１に示す。

表１において、「○」印は、冷間圧延機３２における圧延油供給時の圧延線荷重の実績値と、実施例または比較例における圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値とを比較した結果、この圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値が圧延油供給時の圧延線荷重の実績値以下であったことを示す。すなわち、「○」印は、冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトの潤滑性がエマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性と同程度以上となって良好であることを意味する。一方、「×」印は、上述した冷間圧延機３２における圧延油供給時の圧延線荷重の実績値と圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値とを比較した結果、この圧下率Ｐｒ別の圧延線荷重の測定値が圧延油供給時の圧延線荷重の実績値を超過したことを示す。すなわち、「×」印は、冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトの潤滑性がエマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性よりも劣るものとなって圧延困難であることを意味する。なお、圧延油供給時の圧延線荷重は、冷間圧延機３２と鋼板１５とのロールバイトにエマルション圧延油を供給しつつ鋼板１５を冷間圧延した場合に得られる冷間圧延機３２の圧延線荷重である。また、エマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性は、鋼板１５のロールバイトにエマルション圧延油を供給した場合に得られる鋼板１５のロールバイトの潤滑性である。

表１に示すように、本実施例では、圧下率Ｐｒが１５［％］、２０［％］、２５［％］、３０［％］の何れの場合であっても、冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトの潤滑性を、エマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性と同程度以上に維持することができた。すなわち、エマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性と同程度以上の潤滑性を冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトに確保しながら、この鋼板１５に対し、幅広い圧下率の冷間圧延を行うことができた。これは、圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂ以上の防錆油を鋼板１５の表面に付着させたことにより、鋼板１５のロールバイトにおいて、この防錆油と水溶性潤滑剤１２とが適度に組み合わさり、この結果、鋼板１５のロールバイトに及ぼす水溶性潤滑剤１２の潤滑作用が防錆油によって高められたためである。さらに、本実施例では、上記の防錆油よりも大きい炭素鎖数の脂肪酸を水溶性潤滑剤１２に添加しているので、鋼板１５の表面上の防錆油と水溶性潤滑剤１２との組み合せによって、鋼板１５のロールバイトの潤滑性の向上を促進することができた。この水溶性潤滑剤１２に含有の脂肪酸の炭素鎖数を大きくすることによって鋼板１５のロールバイトの潤滑性が向上する理由として、例えば、この脂肪酸の炭素鎖が長くなることにより、ロールバイトでの金属接触（例えば鋼板１５と圧延ロール３２ａ，３２ｂとの接触）を抑制できることが考えられる。あるいは、チェーンマッチング理論によって脂肪酸と防錆油とが鋼板１５のロールバイトで規則的に配列して強固な潤滑膜を形成することも、その理由の一つとして考えられる。

また、表１には特に示されていないが、本実施例では、圧下率Ｐｒによらず常に、鋼板１５の表面にモトリングは発生しなかった。これは、冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトに、このロールバイトの温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤１２を供給して、このロールバイトに潤滑性を付与したためである。すなわち、このような曇点のない水溶性潤滑剤１２を防錆処理後の鋼板１５のロールバイトに供給することにより、このロールバイト内の水溶性潤滑剤１２は、その潤滑成分を凝集粗大化させることなく、冷間圧延機３２の圧延ロール３２ａ，３２ｂと鋼板１５との間における潤滑性の向上に寄与する。

一方、比較例では、表１に示すように、圧下率Ｐｒが２０［％］、２５［％］、３０［％］である場合、冷間圧延機３２と防錆処理後の鋼板１５とのロールバイトの潤滑性が、エマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性よりも劣るものとなった。これは、鋼板１５の表面に塗油すべき防錆油の塗油量Ｑａが圧下率Ｐｒに応じた必要塗油量Ｑｂに足らず、この結果、水溶性潤滑剤１２の潤滑作用に対する防錆油の寄与が不足となったためである。

以上、説明したように、本発明の実施の形態では、冷間圧延機によって鋼板を冷間圧延する際の圧下率に応じて、この冷間圧延対象の鋼板に対する防錆油の塗油量を設定し、設定した塗油量の防錆油を冷間圧延対象の鋼板の表面に塗油して、この鋼板を防錆処理し、この防錆処理後の鋼板と冷間圧延機の圧延ロールとの界面に、この界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤を供給して、冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の鋼板との間に潤滑性を付与している。

このため、冷間圧延機と防錆処理後の鋼板とのロールバイトにおいて、圧下率に応じた塗油量の防錆油と曇点のない水溶性潤滑剤とを適度に組み合わせるとともに、この水溶性潤滑剤の潤滑成分を凝集粗大化させることなく、このロールバイトに及ぼす水溶性潤滑剤の潤滑作用をこの防錆油によって高めることができる。これにより、冷間圧延機と防錆処理後の鋼板とのロールバイトの潤滑性を、この鋼板の圧下率によらず常に、エマルション圧延油起因のロールバイトの潤滑性と同程度以上に維持できるとともに、モトリングを引き起こし得るオイルピットが鋼板表面に発生する事態を回避できる。この結果、鋼板の冷間圧延時に必要なロールバイトの潤滑性を確保しつつ、冷間圧延後の鋼板表面におけるモトリングの発生を防止することができる。

本発明にかかる潤滑装置および潤滑方法を用いることにより、エマルション圧延油の供給時と同程度以上の潤滑性を冷間圧延対象の鋼板のロールバイトに確保しながら、この鋼板に対する幅広い圧下率の冷間圧延を行うことができる。さらには、モトリングのない良好な外観の冷延鋼板を安定して製造することができる。特に、本発明にかかる潤滑装置および潤滑方法をＤＲ圧延法に適用することにより、食料缶用素材等の高品質な外観を要求される冷延鋼板をＤＲ圧延によって安定して製造することができる。

また、本発明の実施の形態では、冷間圧延対象の鋼板表面に塗油する防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を水溶性潤滑剤に添加し、この脂肪酸を含有し且つ曇点のない水溶性潤滑剤を防錆処理後の鋼板と冷間圧延機の圧延ロールとの界面に供給している。これにより、冷間圧延機と防錆処理後の鋼板とのロールバイトにおいて、この鋼板表面の防錆油と、この水溶性潤滑剤中の脂肪酸とを組み合わせることができる。この結果、冷間圧延対象の鋼板のロールバイトに及ぼす水溶性潤滑剤の潤滑作用を、防錆油および脂肪酸の相乗効果によって一層向上できることから、上記ロールバイトの潤滑性の向上を一層促進することができる。

なお、上述した実施の形態では、鋼板１５のロールバイトに供給した水溶性潤滑剤１２を鋼板１５の冷間圧延後に空気噴射によって鋼板１５の表面から除去していたが、本発明は、これに限定されるものではない。また、エア噴射部８ａ，８ｂによって鋼板１５の上面から除去した水溶性潤滑剤１２と鋼板１５の下面から落下した水溶性潤滑剤１２とを受け入れる回収容器と、この回収容器から潤滑剤タンク３に向けて使用済みの水溶性潤滑剤１２を流通させる流通管とを潤滑装置１に設け、水溶性潤滑剤１２を回収しつつ循環使用してもよい。

また、上述した実施の形態では、圧延ライン２０の連続焼鈍設備２１に潤滑装置１の防錆処理部２を組み込んでいたが、本発明は、これに限定されるものではない。具体的には、防錆処理部２は、連続焼鈍設備２１に組み込まず、独立して圧延ライン２０（例えば連続焼鈍設備２１の次工程等）に設置してもよいし、ＤＲ圧延ライン３０のペイオフリール３１と冷間圧延機３２との間に設置してもよい。すなわち、防錆処理部２は、ＤＲ圧延法の２段階目の冷間圧延を行う冷間圧延機３２等、対象とする冷間圧延機の前段に設定し、これにより、水溶性潤滑剤１２が防錆処理後の鋼板１５のロールバイトに供給されるようにすればよい。

さらに、上述した実施の形態では、鋼板１５に対して熱間圧延、冷間圧延、および連続焼鈍等の各工程を順次行う圧延ライン２０と、鋼板１５に対してＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延を行うＤＲ圧延ライン３０とを不連続のラインとしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明において、圧延ライン２０とＤＲ圧延ライン３０とは、連続したラインに構成されてもよい。この場合、巻取装置２２およびペイオフリール３１等を設けずに、連続焼鈍設備２１からＤＲ圧延設備３４の冷間圧延機３２に至る鋼板１５の搬送経路を連続した搬送経路とし、連続焼鈍し且つ防錆処理した後の鋼板１５が、連続焼鈍設備２１の出側から冷間圧延機３２の入側に向けて連続搬送されてもよい。

また、上述した実施の形態では、潤滑装置１が適用されるＤＲ圧延設備３４を、全２スタンドの冷間圧延機３２，３３によって構成し、且つ、冷間圧延機３２，３３の各々を、４段のロール（バックアップロールおよび圧延ロール）を有する４段式の冷間圧延機としていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、ＤＲ圧延設備３４は、所望のスタンド数およびロール段数の冷間圧延機によって構成されてもよく、本発明において、冷間圧延機のスタンド数およびロール段数は特に問われない。

さらに、上述した実施の形態では、ＤＲ圧延法における２段階目の冷間圧延を行うＤＲ圧延設備３４（主に冷間圧延機３２）に潤滑装置１を適用していたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明にかかる潤滑装置１および潤滑方法は、ＤＲ圧延法以外の冷間圧延機に適用することも可能である。

また、上述した実施の形態では、冷間圧延対象の金属板として鋼板を例示していたが、これに限らず、本発明にかかる潤滑装置１および潤滑方法によってロールバイトに潤滑性を付与される冷間圧延対象の金属板は、鋼以外の鉄合金であってもよいし、銅またはアルミニウム等の鉄合金以外であってもよい。すなわち、本発明において、冷間圧延対象の金属板は、鋼板、鋼板以外の鉄合金板、鉄合金板以外の金属板のいずれであってもよく、また、鋼種等の金属板の種類（例えば強度や組成等）も特に問われない。

さらに、上述した実施の形態では、防錆処理後の鋼板１５の圧下率Ｐｒの増加に伴って鋼板１５に対する防錆油の必要塗油量Ｑｂが段階的に増加していたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明における鋼板１５の圧下率Ｐｒと防錆油の必要塗油量Ｑｂとの相関は、圧下率Ｐｒの増加に伴って必要塗油量Ｑｂが線形的に増加（単純増加）するものであってもよいし、２次以上の関数式に基づく曲線に沿うように圧下率Ｐｒと必要塗油量Ｑｂとが対応付けられるものであってもよい。

また、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。

１ 潤滑装置
２ 防錆処理部
３ 潤滑剤タンク
４ 供給配管
４ａ，４ｂ，４ｃ 分岐管
５ ポンプ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 潤滑剤供給部
７ａ，７ｂ 冷却スプレー
８ａ，８ｂ エア噴射部
９ 記憶部
９ａ 必要塗油量情報
１０ 制御部
１１ プロセスコンピュータ
１２ 水溶性潤滑剤
１５ 鋼板
１６，１７ コイル
２０ 圧延ライン
２１ 連続焼鈍設備
２２ 巻取装置
３０ ＤＲ圧延ライン
３１ ペイオフリール
３２，３３ 冷間圧延機
３４ ＤＲ圧延設備
３５ 入側ブライドルロール
３６ 出側ブライドルロール
３７ テンションリール

Claims (10)

1. 金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと冷間圧延対象の前記金属板との間に潤滑性を付与する潤滑装置において、
   前記金属板の表面に防錆油を塗油して前記金属板を防錆処理する防錆処理部と、
   防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との界面に、該界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
   前記冷間圧延機によって防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する際の圧下率に応じて、前記防錆油の塗油量を設定し、設定した前記塗油量の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油するように前記防錆処理部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする潤滑装置。
2. 前記水溶性潤滑剤は、前記防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有することを特徴とする請求項１に記載の潤滑装置。
3. 前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との間に前記水溶性潤滑剤を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する前記防錆油の必要塗油量と、前記冷間圧延機による防錆処理後の前記金属板の圧下率との相関を示す必要塗油量情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記必要塗油量情報をもとに、防錆処理後の前記金属板の圧下率に応じた前記防錆油の必要塗油量を導出し、導出した前記必要塗油量以上の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油するように前記防錆処理部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑装置。
4. 前記金属板に対する前記防錆油の塗油量は、１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下であることを特徴とする請求項３に記載の潤滑装置。
5. 前記防錆油の４０［℃］における動粘度は、１５［ｍｍ²／ｓ］未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の潤滑装置。
6. 金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと冷間圧延対象の前記金属板との間に潤滑性を付与する潤滑方法において、
   前記冷間圧延機によって前記金属板を冷間圧延する際の圧下率に応じて、前記金属板に対する防錆油の塗油量を設定する塗油量設定ステップと、
   設定した前記塗油量の前記防錆油を前記金属板の表面に塗油して、前記金属板を防錆処理する防錆処理ステップと、
   防錆処理後の前記金属板を冷間圧延する前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との界面に、該界面の温度以下に曇点を有さない水溶性潤滑剤を供給する潤滑剤供給ステップと、
   を含むことを特徴とする潤滑方法。
7. 前記水溶性潤滑剤は、前記防錆油の油成分の炭素鎖数に比して大きい炭素鎖数の脂肪酸を含有することを特徴とする請求項６に記載の潤滑方法。
8. 前記塗油量設定ステップは、前記冷間圧延機の圧延ロールと防錆処理後の前記金属板との間に前記水溶性潤滑剤を供給した際にエマルション圧延油と同程度の潤滑性を得るに要する前記防錆油の必要塗油量と、前記冷間圧延機による防錆処理後の前記金属板の圧下率との相関を示す必要塗油量情報をもとに、防錆処理後の前記金属板の圧下率に応じた前記防錆油の必要塗油量を導出し、前記防錆油の塗油量を前記必要塗油量以上に設定し、
   前記防錆処理ステップは、前記防錆油の塗油量を前記必要塗油量以上に制御しつつ、前記金属板の表面に前記防錆油を塗油することを特徴とする請求項６または７に記載の潤滑方法。
9. 前記金属板に対する前記防錆油の塗油量は、１０［ｍｇ／ｍ²］以上、１５０［ｍｇ／ｍ²］以下であることを特徴とする請求項８に記載の潤滑方法。
10. 前記防錆油の４０［℃］における動粘度は、１５［ｍｍ²／ｓ］未満であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の潤滑方法。

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