JP7388279B2 - 圧延装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧延装置に関する。

線材の圧延技術としては、銅鋳塊を連続的に圧延して銅線の原料となる線材を製造する技術がある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０－４６７１０号公報

連続的に線材を圧延する圧延装置では、操業時間の経過とともに圧延ロールの表面に付着した銅の一部が圧延ロールの表面に焼き付くことが発生する。この焼き付きを放置したまま線材を製造すると、圧延ロールの表面に発生した焼き付きが異物となって線材の表面と接触し、線材の表面粗さが粗くなるなどの問題が発生する。このような問題が発生した線材をそのまま次の加工工程に供すると、加工治具の消耗、あるいは線材表面への異物発生の原因となる。一方、焼き付きを除去するために操業を停止すると、製造効率が低下する。

本発明の目的は、圧延ロールの表面の焼き付きを含む異物を除去することが可能な技術を提供することにある。

一実施の形態である圧延装置は、圧延される線材の進行方向に沿って配列される複数の圧延部を備え、前記複数の圧延部の少なくとも一つは、互いに対向して配置されて前記線材を圧延する一対の圧延ロールと、前記一対の圧延ロールの少なくとも一方の周方向に配置された複数のノズルと、を有する。前記複数のノズルは、前記圧延ロールの第１領域に向かって第１の圧力で潤滑剤を吹き付ける第１ノズルと、前記線材の進行方向に対して前記第１領域よりも上流側に位置する前記圧延ロールの第２領域に向かって前記第１の圧力より高い第２の圧力で潤滑剤を吹き付ける第２ノズルと、を有する。

例えば、前記第２ノズルは、前記第２ノズルのノズル軸の角度が、前記圧延ロールの外周円の法線方向から前記圧延ロールの外周円の接線方向までの範囲で調節可能である。

例えば、前記第１ノズル、および前記第２ノズルは、前記複数の圧延部のうち、少なくとも前記線材の進行方向の最も上流側に配置された第１圧延部に配置されている。

例えば、前記第１ノズル、および前記第２ノズルは、前記複数の圧延部のうち、前記第１圧延部、前記第１圧延部の隣に配置された第２圧延部、および前記第２圧延部の隣に配置された第３圧延部に配置されている。

例えば、前記第２ノズルから吹き付けられる前記潤滑剤の流量は、前記第２圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第２流量が前記第１圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第１流量より多く、前記第３圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第３流量が前記第２流量より多い。

例えば、前記第１ノズルから吹き付けられる前記潤滑剤の流量は、前記第２ノズルから吹き付けられる前記液体の流量より多い。

例えば、前記第２ノズルから吐出される前記潤滑剤は、前記第１ノズルから吐出される前記潤滑剤と同じ成分の潤滑剤である。

例えば、前記第１ノズルのノズル軸の延長線は、前記圧延ロールの前記第１領域と交差し、前記第２ノズルのノズル軸の延長線は、前記圧延ロールの前記第２領域と交差する。

本発明の代表的な実施の形態によれば、圧延ロールの表面の焼き付きを含む異物を除去することが可能である。

本実施の形態の圧延装置の構成例を示す側面図である。 図１に示す圧延装置を上方から視た平面図である。 図２に示す複数の圧延部のうち、最も上流側に配置される圧延部の構成例を示す説明図である。 図３に示す高圧用のノズルのノズル軸の角度が、圧延ロールの外周円の法線方向と一致している場合の例を示す説明図である。 図３に示す高圧用のノズルのノズル軸の角度が、圧延ロールの外周円の接線方向と一致している場合の例を示す説明図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、ノズルからロールに吹き付けられる液体（潤滑剤）の圧力について説明するが、この圧力とは、ノズル出口での圧力（吐出圧力）を意味する。

＜圧延装置＞
図１は、本実施の形態の圧延装置の構成例を示す側面図である。図２は、図１に示す圧延装置を上方から視た平面図である。

図１および図２に示すように、圧延装置１００は、線材１０の進行方向１１に沿って配列される複数の圧延部１２を有している。図１および図２に示す例では、圧延装置１００は、線材１０の進行方向１１において、最も上流側に位置する圧延部（第１圧延部）Ｖ１から最も下流側に位置する圧延部（第１１圧延部）Ｖ１１まで、１１個の圧延部１２を備えている。圧延装置１００は、複数の圧延部１２を用いて線材１０を徐々に圧延し、線材１０の外形を細化させている。ただし、圧延装置１００が有する圧延部１２の数は、図１および図２に示す例には限定されず、種々の変形例がある。例えば１０個以下の場合もあるし、１２個以上の場合もある。

複数の圧延部１２のそれぞれは、互いに対向するように配置される一対の圧延ロール２０および３０を有する。図１および図２に矢印を付して模式的に示すように、圧延ロール２０および３０のそれぞれは、線材１０を圧延ロール２０と３０との間に挟み、圧延しながら進行方向１１に送り出すように回転可能になっている。

複数の圧延部１２のそれぞれが有する一対の圧延ロール２０および３０は、互いに対向するが、配列方向が一様ではない。図１および図２に示す例では、圧延部（第１圧延部）Ｖ１、圧延部（第３圧延部）Ｖ３、圧延部（第５圧延部）Ｖ５、圧延部（第７圧延部）Ｖ７、圧延部（第９圧延部）Ｖ９および圧延部（第１１圧延部）Ｖ１１のそれぞれは、図２に示すＹ方向（例えば水平方向）において、一対の圧延ロール２０と３０とが互いに対向するように配列されている。また、圧延部（第２圧延部）Ｖ２、圧延部（第４圧延部）Ｖ４、圧延部（第６圧延部）Ｖ６、圧延部（第８圧延部）Ｖ８、および圧延部（第１０圧延部）Ｖ１０のそれぞれは、図１に示すＺ方向（例えば鉛直方向）において、一対の圧延ロール２０と３０とが互いに対向するように配列されている。圧延装置１００に供される線材１０は、図１に示すＺ方向と図２に示すＹ方向に交互に圧延されるので、線形状に圧延される。

また、図示は省略するが、圧延装置１００の上流工程には、例えば、銅を溶解させる工程、溶解した銅を鋳造装置で冷却し、個体の鋳造バーを成型する工程がある。本実施の形態の圧延装置１００が組み込まれる連続鋳造圧延システムでは、鋳造バーが連続的に成型され、成形された鋳造バーが圧延装置１００の圧延部Ｖ１に連続的に供給される。

＜圧延部＞
次に、図１および図２に示す圧延部１２の構成例について説明する。以下では、図１および図２に示す複数の圧延部１２のうち、最も上流側に配置される圧延部Ｖ１を取り上げて説明する。図３は、図２に示す複数の圧延部のうち、最も上流側に配置される圧延部の構成例を示す説明図である。以下の説明において、図３に示す圧延ロール２０の外周円２０Ｒとは、圧延ロール２０の回転軸２０ｒの軸線方向から視た平面視において、圧延ロール２０の外縁を構成する円である。外周円２０Ｒの中心が中心２０ｃである。同様に、圧延ロール３０の外周円３０Ｒとは、圧延ロール３０の回転軸３０ｒの軸線方向から視た平面視において、圧延ロール３０の外縁を構成する円である。外周円３０Ｒの中心が中心３０ｃである。図３に示す例では、中心２０ｃは回転軸２０ｒと一致し、中心３０ｃは回転軸３０ｒと一致する。

図３に示すように、圧延装置１００（図１参照）の圧延部Ｖ１は、線材１０を圧延する圧延ロール（第１圧延ロール）２０と、圧延ロール２０と対向する位置に配置され、圧延ロール２０との間に線材１０を挟んで圧延する圧延ロール（第２圧延ロール）３０と、を有する。また、圧延部Ｖ１は、圧延ロール２０に向かって第１の圧力で潤滑剤４１を吹き付けるノズル（第１ノズル）４０と、圧延ロール２０に向かって第１の圧力より高い第２の圧力で液体５１を吹き付けるノズル（第２ノズル）５０と、を有する。

鋳造バーを連続的に圧延し、線材１０を成形する場合、圧延ロール２０および３０の線材１０と接する面に焼き付きが発生する。図１に示す複数の圧延部１２のうち、最も上流に位置する圧延部Ｖ１は、特に焼き付きが発生し易い。この焼き付きを放置したまま線材を製造すると、線材１０の表面粗さが粗くなるなどの問題が発生する。

ノズル４０から吐出される潤滑剤４１は、例えば水で希釈された潤滑油である。圧延装置１００（図１参照）は、高温状態で線材１０を圧延するので、圧延ロール２０および３０の温度が上昇する。潤滑剤４１は、圧延ロール２０の温度を冷却する機能を備える。圧延ロール２０を冷却するため、ノズル４０から吐出される潤滑剤４１の場合、その吹き付け圧力よりも、流量が重要である。図３に示すように潤滑剤吐出部４２は、複数の（図３では４個）ノズル４０を有しているが、複数のノズル４０から吐出される潤滑剤４１の合計の流量は、例えば３５０［リットル／分］以上４２０［リットル／分］程度である。なお複数のノズル４０のそれぞれの流量は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、複数のノズル４０のそれぞれから吐出される潤滑剤４１の吐出圧力は、例えば、０．７ＭＰａ以下である。

また、潤滑剤４１は、圧延ロール２０と線材１０とが接触する部分での潤滑性を向上させる機能を備える。複数のノズル４０のそれぞれから吐出された潤滑剤４１は、圧延ロール２０を介して線材１０の表面にも付着する。圧延ロール２０と線材１０との間に潤滑剤４１が介在することにより、線材１０が圧延ロール２０により圧延される際の接触界面の潤滑性を向上させることができる。

しかし、本発明者の検討によれば、上記した圧延ロール２０の焼き付きは、連続的に圧延処理を施すことにより形成されるので、複数のノズル４０のそれぞれから吐出される潤滑剤４１の流量を増大させても、焼き付きを除去することはできないことが判った。本実施の形態の圧延装置１００の場合、ノズル４０とは別に、焼き付きを除去することを目的としたノズル５０が設置される。ノズル５０から液体５１を圧延ロール２０に高圧で吹き付けることで、圧延ロール２０に形成された焼き付きを操業しながら取り除くことができる。

液体５１は、例えば、ソリュブル油を水で数倍から数十倍に希釈した潤滑液である。液体５１は、ノズル４０から吐出される潤滑剤４１と同じ成分の潤滑剤であってもよい。あるいは、液体５１は、潤滑剤４１とは、異なる潤滑剤であってもよい。液体５１と潤滑剤４１とが異なる場合には、潤滑成分である油が異なる場合の他、同じ成分の油をもちいていても希釈の程度が異なる場合が含まれる。また、液体５１の吐出圧力は、１ＭＰａ～１４ＭＰａであり、潤滑剤吐出部４２のノズル４０からの潤滑剤４１の吐出圧力より高い。

仮に、ノズル５０から吐出される液体を線材１０に吹き付けた場合、線材１０に張り付いたスケールは除去できるが、圧延ロール２０に形成された焼き付きを含む異物は、除去することができない。一方、本実施の形態によれば、圧延ロール２０に高圧の液体５１を吹き付けるので、圧延ロール２０の表面から焼き付きを含む異物を除去することが可能である。

次に、ノズル５０のレイアウトについて説明する。ノズル５０は、ノズル４０と干渉しない範囲内で任意の位置に配置することができるが、以下のレイアウトが特に好ましい。すなわち、圧延ロール２０が液体５１を吹き付けられた後、線材１０と接触するまでの時間が長い場合、圧延ロール２０に異物が再び付着する懸念がある。したがって、液体５１により焼き付きが除去された後、線材１０と接触するまでの時間を短縮する観点から、ノズル５０は、線材１０の入り口側に近い位置に配置することが好ましい。

ただし、圧延ロール２０に液体５１を吹き付ける位置が、線材１０の直近になっている場合には、液体５１により除去された焼き付きが異物となって線材１０に付着して、そのまま圧延ロール２０と線材１０との間に挟まれる懸念がある。したがって、除去された焼き付きなどの異物が線材１０に付着することを回避できる程度に液体５１を吹き付ける位置と線材１０との距離があることが好ましい。

上記を考慮して、本実施の形態の圧延装置１００が備えるノズル４０およびノズル５０は、以下の位置に配置されている。すなわち、圧延ロール２０の回転軸２０ｒを中心２０ｃとして圧延ロール２０の外周円を、領域（第１領域）２１、領域（第２領域）２２、および領域（第３領域）２３に区画する。領域２２は、領域２１よりも線材１０の入口（供給側、上流側ともいう）に近く、かつ、領域２１と領域２３の間にある。線材１０の進行方向に対して領域２２は領域２１よりも上流側に位置する。詳しくは、中心２０ｃから線材１０の進行方向に向かう角度を０度とすると、領域２１は、中心２０ｃに対して時計回り－９０度以上１３５度未満である。領域２２は、中心２０ｃに対して時計回り１３５度以上１８０度以下である。領域２３は、中心２０ｃに対して時計回り１８０度より大きく、２７０度未満である。上記の前提において、ノズル４０は、圧延ロール２０の領域２１に向かって潤滑剤４１を吹き付ける。ノズル５０は、圧延ロール２０の領域２２に向かって液体５１を吹き付ける。

なお、上記した「ノズル５０は、圧延ロール２０の領域２２に向かって液体５１を吹き付ける。」とは、ノズル５０から吐出される液体５１が少なくとも領域２２の一部分に吹き付けられることを意味するものである。したがって、液体５１の一部が領域２１あるいは領域２３に吹き付けられるものを排除するものではない。同様に、「ノズル４０は、圧延ロール２０の領域２１に向かって潤滑剤４１を吹き付ける。」とは、ノズル４０から吐出される潤滑剤４１が少なくとも領域２１の一部分に吹き付けられることを意味するものであり、潤滑剤４１の一部が領域２２に吹き付けられるものを排除するものではない。ただし、ノズル４０および５０から吹き付けられる潤滑剤４１または液体５１の拡散範囲は限られる。したがって、例えば、ノズル５０から吐出された液体５１が、領域２１と領域２２との境界、および領域２２と領域２３との境界のそれぞれを跨いで吹き付けられることはない。言い換えれば、液体５１は、領域２２の全体に同時に吹き付けられる場合は除外される。

ノズル４０およびノズル５０を上記したようにレイアウトすることにより、ノズル５０から高圧で吹き付けられた液体５１により圧延ロール２０の焼き付きが除去された後、線材１０と接触するまでの間に圧延ロール２０に異物が付着することを抑制できる。また、ノズル５０は領域２２において、焼き付きを除去するので、除去された異物が圧延部Ｖ１による圧延前の線材１０に付着することを抑制できる。

圧延ロール２０に形成された焼き付きを除去する場合、上記したように、圧延ロール２０の周囲にノズル４０およびノズル５０を配置することで、除去することができる。ただし、上記したように圧延部Ｖ１を含む複数の圧延部１２（図１参照）のそれぞれは、一対の圧延ロール２０および３０を備え、この一対の圧延ロール２０と３０との間に線材１０を挟むことで、線材１０を圧延する。したがって、圧延ロール３０にも圧延ロール２０と同様の焼き付きが形成される懸念があり、これを操業しながら除去することが特に好ましい。そこで、本実施の形態の圧延装置１００（図１参照）の場合、圧延部Ｖ１を構成する一対の圧延ロール２０および３０が、線材１０の中心線を基準として線対称な構造になっている。

すなわち、圧延装置１００は、圧延ロール３０に向かって第３の圧力で潤滑剤６１を吹き付けるノズル（第３ノズル）６０と、圧延ロール３０に向かって第３の圧力より高い第４の圧力で液体７１を吹き付けるノズル（第４ノズル）７０と、を有する。ここで、第３の圧力は、潤滑剤吐出部６２が備える複数のノズル６０からの吐出圧力であって、潤滑剤吐出部４２が有するノズル４０からの吐出圧力と同程度である。また、第４の圧力は、ノズル５０からの吐出圧力と同程度であり、５ＭＰａ～１０ＭＰａである。また、潤滑剤６１は、例えば潤滑剤４１と同じ成分から成り、希釈倍率も同じである。また、液体７１は、液体５１と同じ成分から成り、希釈倍率も同じである。

また、ノズル６０およびノズル７０のレイアウトは以下が好ましい。すなわち、圧延ロール３０の回転軸３０ｒを中心（第２中心）３０ｃとして圧延ロール３０の外周円を、領域（第４領域）３１、領域（第５領域）３２、および領域（第６領域）３３に区画する。領域３２は、領域３１よりも線材１０の入口（供給側、上流側ともいう）に近く、かつ、領域３１と領域３３の間にある。線材１０の進行方向に対して領域３２は領域３１よりも上流側に位置する。詳しくは、中心３０ｃから線材１０の進行方向に向かう角度を０度とすると、領域３１は、中心３０ｃに対して反時計回り－９０度以上１３５度未満である。領域３２は、中心３０ｃに対して反時計回り１３５度以上１８０度以下である。領域３３は、中心３０ｃに対して反時計回り１８０度より大きく、２７０度未満である。上記の前提において、ノズル６０は、圧延ロール３０の領域３１に向かって潤滑剤６１を吹き付ける。ノズル７０は、圧延ロール３０の領域３２に向かって液体７１を吹き付ける。

＜ノズル軸の角度＞
次に、図３に示すノズル５０を代表例として、ノズル軸の好ましい角度について説明する。なお、「ノズル軸の角度」とは、ノズルの吐出口の向きである。例えばノズルの吐出口を頂点として放射状に液体が圧延ロールの外周面の第２領域に放出される場合、第２領域に放射された液体が形成する三角錐の頂点から当該三角錐の底面に向かう垂線をノズル軸とし、圧延ロールの外周円の第２領域に接する接線と当該ノズル軸とのなす角度を「ノズル軸の角度」と呼ぶ。図４は、図３に示す高圧用のノズルのノズル軸の角度が、圧延ロールの外周円の法線方向と一致している場合の例を示す説明図である。図５は、図３に示す高圧用のノズルのノズル軸の角度が、圧延ロールの外周円の接線方向と一致している場合の例を示す説明図である。

図４に示す状態では、ノズル５０は、ノズル５０のノズル軸５０ｓが、圧延ロール２０の外周円２０Ｒの第２領域２２における法線方向と一致する角度（ノズル軸の角度が９０度）に配置されている。液体５１（図３参照）は、ノズル５０のノズル軸５０ｓの先端付近から放射状に吐出される。このため、図４に示すように、ノズル５０のノズル軸５０ｓが、圧延ロール２０の外周円２０Ｒの第２領域２２における法線方向と一致する場合、液体５１が圧延ロール２０に吹き付けられる圧力が逃げ難い。この結果、焼き付きを効率よく除去することができる。

一方、図５に示す状態では、ノズル５０は、ノズル５０のノズル軸５０ｓが、圧延ロール２０の外周円２０Ｒの第２領域２２における接線方向と一致する角度（ノズル軸の角度が１８０度）に配置されている。なお、ノズル４０とノズル５０との干渉を回避する必要があるので、圧延ロール２０の外周円２０Ｒの接線方向とノズル軸５０ｓとを一致させる場合、図５に示すように、ノズル５０は、領域２２の液体５１（図３参照）が吹き付けられる位置よりも線材１０に近い側に配置される。この場合、液体５１は、線材１０に近い側から線材１０から離れる方向に向かって吹き付けられるので、除去された焼き付きなどの異物が、線材１０と圧延ロール２０との間に巻き込まれることを抑制できる。

このように、ノズル５０の角度は、図４に示す状態および図５に示す状態のそれぞれにメリットがある。そこで、本実施の形態の圧延装置１００（図１参照）の場合、ノズル５０は、ノズル５０のノズル軸５０ｓの角度が、圧延ロール２０の外周円２０Ｒの法線方向から圧延ロール２０の外周円２０Ｒの接線方向までの範囲（ノズル軸の角度が０度以上、１８０度以下）で調節可能である。この場合、焼き付きの発生状況などに応じて、ノズル５０の角度を適切な状態に調節することができるので、焼き付きの除去効率を向上させつつ、かつ、線材１０と圧延ロール２０との間に異物が巻き込まれることを抑制できる。

なお、図示による説明は省略するが、図３に示すノズル７０の角度についてもノズル７０の角度と同様のことが言える。したがって、ノズル７０は、ノズル７０のノズル軸の角度が、圧延ロール３０の外周円３０Ｒ（図３参照）の法線方向から圧延ロール３０の外周円の接線方向までの範囲で調節可能であることが好ましい。

＜焼き付き除去用ノズルの配置＞
また、図１および図２を用いて説明したように、圧延装置１００は、線材１０の進行方向１１に沿って配列される複数の圧延部１２を有する。圧延装置１００に対する変形例として、全ての圧延部１２において、図３を用いて説明したノズル４０、５０、６０、および７０を配置する場合もある。ただし、設備の管理負担や、潤滑剤４１および液体５１の消費量を考慮すれば、複数の圧延部１２のうち、特に焼き付きに起因する課題が生じやすい圧延部１２に、選択的にノズル４０、５０、６０、および７０を配置することが好ましい。

上記したように、複数の圧延部１２のうち、線材１０の進行方向１１において、最も上流側に位置する圧延部Ｖ１は、特に焼き付きが発生し易い。したがって、図３を用いて説明したように、圧延部Ｖ１は、圧延ロール２０、圧延ロール３０、ノズル４０、およびノズル５０を含むことが好ましい。また、圧延部Ｖ１の圧延ロール３０において、焼き付きに起因する問題を解消するため、圧延部Ｖ１は、ノズル６０、およびノズル７０を含むことが好ましい。

また、複数の圧延部１２のうち、圧延部Ｖ１、圧延部Ｖ１の隣に配置される圧延部Ｖ２、および圧延部Ｖ２の隣に配置される圧延部Ｖ３までは、線材１０の温度が高い状態で加工され、焼き付きが発生し易い。このため、圧延部Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれは、圧延ロール２０、圧延ロール３０、ノズル４０、およびノズル５０を含むことが好ましい。圧延部Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれの圧延ロール３０において、焼き付きに起因する問題を解消するため、圧延部Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれは、ノズル６０、およびノズル７０を含むことが好ましい。

なお、図１および図２に示す例では、圧延部Ｖ４～Ｖ１１のそれぞれは、ノズル４０、５０、６０および７０を含まず、単に、圧延ロール２０および３０の対により構成されている。ただし、変形例として、圧延部Ｖ４～Ｖ１１のいずれかまたは全てにノズル４０、５０、６０、および７０のいずれかを配置する場合もある。例えば、圧延部Ｖ４～Ｖ１１では焼き付きが発生する可能性は低くなるが、潤滑剤を塗布する必要がある場合には、圧延部Ｖ４～Ｖ１１において、ノズル５０および７０は配置せず、ノズル４０および６０を配置する構成とする場合がある。

＜液体の流量＞
次に、図３に示す液体５１および７１の流量について好ましい態様を説明する。既に説明した通り、図３に示すノズル５０は、液体５１を高圧で圧延ロール２０に吹き付けることで圧延ロール２０に発生した焼き付きを除去するための高圧ノズルである。ノズル５０から液体５１を高圧で吐出する場合、ノズル５０の上流側に図示しない加圧ポンプを接続し、加圧ポンプで加圧された液体５１をノズル５０の先端周辺から吹き付ける。ノズル５０からの吐出圧力は、ノズル５０と加圧ポンプとの接続経路における圧力損失を考慮する必要がある。例えば、ノズル５０からの吐出圧力を１０ＭＰａにするためには、加圧ポンプの加圧性能は１０ＭＰａよりも高くする必要がある。

また、吐出圧力を高くするためには、液体５１の流量の影響もある。同じ加圧性能の加圧ポンプを用いた場合、液体５１の流量が少ない方が、流量が多い場合よりも安定的に加圧できる。そこで、本実施の形態の圧延装置１００（図１参照）の場合、特に安定的に高圧で液体５１を吹き付ける必要がある優先順位を規定し、この優先順位に基づいて液体５１の流量を制御している。

すなわち、図３に示すノズル５０から吹き付けられる液体５１の流量は、圧延部Ｖ１（図２参照）に含まれるノズル５０から吹き付けられる第１流量より圧延部Ｖ２（図１参照）に含まれるノズル５０から吹き付けられる第２流量の方が多い。また、上記第２流量より圧延部Ｖ３（図２参照）に含まれるノズル５０から吹き付けられる第３流量の方が多い。この場合、圧延部Ｖ１は、圧延部Ｖ２およびＶ３と比較して、ノズル５０からの吐出圧力を、高圧の状態で維持し易い。また圧延部Ｖ２は、ノズル５０からの吐出圧力は、圧延部Ｖ３のノズル５０からの吐出圧力と比較して高圧の状態を維持し易い。線材１０の圧延時の温度に起因して、焼き付きの発生頻度は、圧延部Ｖ１、圧延部Ｖ２、圧延部Ｖ３の順で高い。本実施の形態の場合、焼き付きの発生頻度と反比例するようにノズル５０から吐出される液体５１の流量を制御している。

一例として、上記第１流量は、１４「リットル／分」、上記第２流量は、２３「リットル／分」、上記第３流量は、２５「リットル／分」である。ただし、本実施の形態に対する変形例として、上記第１流量、第２流量、および第３流量が同じである場合がある。

また、図３に示すノズル５０は、液体５１を高圧で吐出することで、焼き付きを除去する機能を発揮する。一方、複数のノズル４０のそれぞれは、圧延ロール２０の線材１０と接触する面に潤滑剤４１を安定液に供給することが重要である。このため、ノズル４０から吹き付けられる潤滑剤４１の流量は、ノズル５０から吹き付けられる液体５１の流量より多いことが好ましい。例えば、本実施の形態の場合、複数のノズル４０のそれぞれから供給される潤滑剤４１の流量は３５～１００［リットル／分］程度である。この場合、高圧ノズルであるノズル５０は高圧状態を維持し易く、ノズル４０からは、潤滑剤４１が安定的に供給される。

なお、図示による説明は省略するが、図３に示す複数のノズル６０は複数のノズル４０と同様であり、ノズル７０はノズル５０と同様であることが好ましい。すなわち、図３に示すノズル７０から吹き付けられる液体７１の流量は、圧延部Ｖ１（図２参照）に含まれるノズル７０から吹き付けられる第４流量より圧延部Ｖ２（図１参照）に含まれるノズル７０から吹き付けられる第５流量の方が多いことが好ましい。また、上記第５流量より圧延部Ｖ３（図２参照）に含まれるノズル７０から吹き付けられる第６流量の方が多いことが好ましい。例えば、上記第４流量は上記第１流量と、上記第５流量は上記第２流量と、上記第６流量は上記第３流量と、それぞれ等しい。

また、ノズル６０から吹き付けられる潤滑剤６１の流量は、ノズル７０から吹き付けられる液体７１の流量より多いことが好ましい。

＜ノズルレイアウトの別表現＞
図３を用いて説明したノズル５０のレイアウトは、図４等を参照して以下のように表現することができる。すなわち、圧延装置１００（図１参照）は、線材１０を圧延する圧延ロール２０と、圧延ロール２０と対向する位置に配置され、圧延ロール２０との間に線材１０を挟んで圧延する圧延ロール３０と、圧延ロール２０に向かって第１の圧力で潤滑剤４１（図３参照）を吹き付けるノズル４０と、圧延ロール２０に向かって第１の圧力より高い第２の圧力で液体５１（図３参照）を吹き付けるノズル５０と、を有する。この点は、図３を用いて説明した表現と同様である。

圧延ロール２０の回転軸２０ｒを中心２０ｃとして圧延ロール２０の外周円２０Ｒを、領域（第１領域）２１、領域（第２領域）２２、および領域（第３領域）２３に区画する。線材１０の進行方向に対して領域２２は領域２１よりも上流側に位置する。中心２０ｃから線材１０の進行方向に向かう角度を０度とすると、領域２１は、中心２０ｃに対して時計回り－９０度以上１３５度未満である。領域２２は、中心２０ｃに対して時計回り１３５度以上１８０度以下である。領域２３は、中心２０ｃに対して時計回り１８０度より大きく、２７０度未満である。

別表現の圧延装置１００は、以下の点で図３を用いて説明した表現と異なる。すなわち、図４に示すように、ノズル４０のノズル軸４０ｓの延長線は、圧延ロール２０の領域２１と交差する。また、ノズル５０のノズル軸５０ｓの延長線は、圧延ロール２０の領域２２と交差する。

本発明は前記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能である。

本発明は、圧延装置に利用可能である。

１０ 線材
１１ 進行方向
１２ 圧延部
２０，３０ 圧延ロール（第１圧延ロール，第２圧延ロール）
２０ｃ，３０ｃ 中心（第１中心，第２中心）
２０ｒ，３０ｒ 回転軸
２１，２２，２３，３１，３２，３３ 領域（第１領域～第６領域）
４０，５０，６０，７０ ノズル（第１ノズル～第４ノズル）
４０ｓ，５０ｓ ノズル軸
４１，６１ 潤滑剤
４２，６２ 潤滑剤吐出部
５１，７１ 液体（潤滑剤）
１００ 圧延装置
Ｖ１～Ｖ１１ 圧延部（第１圧延部～第１１圧延部）

Claims (7)

1. 圧延される線材の進行方向に沿って配列される複数の圧延部を備え、
   前記複数の圧延部の少なくとも一つは、互いに対向して配置されて前記線材を圧延する一対の圧延ロールと、前記一対の圧延ロールの少なくとも一方の周方向に配置された複数のノズルと、を有し、
   前記一対の圧延ロールのうちの第１圧延ロールの回転軸を第１中心とし、
   前記線材の進行方向と平行であり、かつ、前記第１中心から前記線材の進行方向に向かう方向を０度とし、
   前記線材の進行方向に直交し、かつ前記第１中心から前記線材に向かう方向を－９０度とすると、
   前記第１圧延ロールの外周円は、
   前記第１中心を基準として、－９０度以上１３５度未満の範囲にある第１領域と、
   前記第１中心を基準として、１３５度以上１８０度以下の範囲にある第２領域と、
   を含み、
   前記複数のノズルは、前記第１圧延ロールの前記第１領域に向かって第１の圧力で潤滑剤を吹き付ける第１ノズルと、前記線材の進行方向に対して前記第１領域よりも上流側に位置する前記圧延ロールの前記第２領域に向かって前記第１の圧力より高い第２の圧力で潤滑剤を吹き付ける第２ノズルと、を有し、
   前記第２ノズルから吐出される前記潤滑剤は、前記第１ノズルから吐出される前記潤滑剤と同じ成分の潤滑剤である、圧延装置。
2. 請求項１に記載の圧延装置において、
   前記第２ノズルは、前記第２ノズルのノズル軸の角度が、前記圧延ロールの外周円の法線方向から前記圧延ロールの外周円の接線方向までの範囲で調節可能である、圧延装置。
3. 請求項１または２に記載の圧延装置において、
   前記第１ノズル、および前記第２ノズルは、前記複数の圧延部のうち、少なくとも前記線材の進行方向の最も上流側に配置された第１圧延部に配置されている、圧延装置。
4. 請求項３に記載の圧延装置において、
   前記第１ノズル、および前記第２ノズルは、前記複数の圧延部のうち、前記第１圧延部、前記第１圧延部の隣に配置された第２圧延部、および前記第２圧延部の隣に配置された第３圧延部に配置されている、圧延装置。
5. 請求項４に記載の圧延装置において、
   前記第２ノズルから吹き付けられる前記潤滑剤の流量は、
   前記第２圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第２流量が前記第１圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第１流量より多く、
   前記第３圧延部に配置された前記第２ノズルから吹き付けられる第３流量が前記第２流量より多い、圧延装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の圧延装置において、
   前記第１ノズルから吹き付けられる前記潤滑剤の流量は、前記第２ノズルから吹き付けられる前記潤滑剤の流量より多い、圧延装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の圧延装置において、
   前記第１ノズルのノズル軸の延長線は、前記圧延ロールの前記第１領域と交差し、
   前記第２ノズルのノズル軸の延長線は、前記圧延ロールの前記第２領域と交差する、圧延装置。

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