JPH01205806A - 熱間圧延機のロール冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、熱間圧延機のロールを冷却水を用いて冷却す
る方法及びその装置に関するものである。

〈従来の技術〉 近年の工業的規模の熱間圧延、例えば鋼ストリツプ圧延
のような金属の熱間圧延においては、高生産性、高能率
、高品質化等が要請され、これに伴い圧延ロールは高荷
重、高熱負荷をうけるため、摩耗やロール肌荒れの点で
苛酷が条件にさらされるようになり、これに対処すべ（
、耐摩耗性や耐肌荒れ性等の耐久性に優れた圧延ロール
の開発と同時に、圧延ロールの損傷に直接影響を及ぼす
ロール冷却技術の開発が重要な課題となっている。

圧延機の圧延ロールは、圧延機からの塑性変形による加
工熱と、圧延機とロールとの間に発生する摩擦熱等のた
め圧延中に絶えず加熱されることになり、特に熱間圧延
においては圧延機の温度が１０００℃程度の高温である
ため、圧延ロールの表層部は非常に高温にさらされる。

この表層部の熱は、ロールの半径方向の内側に伝達され
る前に除去しないと、サーマルクラウンの増大、あるい
は、ロールの損傷を惹起し製品品質に悪影響を及ぼすの
で、ロールを絶えず冷却する必要がある。

従来、圧延ロールの冷却は、圧延中に圧延ロールの表面
に冷却水をスプレィして、このスプレィされた冷却水が
ロール表面に衝突し、ここで熱交換をすることによって
行われていた。

このようなスプレィ式の冷却方法は、冷却水がロールに
接触する面積が限定される上に、冷却水量を増加しても
冷却面積に変化がなく、冷却効果の大幅な増大が達成で
きないという問題点があった。

この圧延ロールの冷却にあたっては、冷却効率を高める
ために圧延直後のロール温度が高い時点で冷却水を集中
的に噴射した方が良いことが一般に知られている。

この背景のもと、特開昭５７−１０３７１７号公報や特
開昭５７−１０３７１８号公報には、圧延直後の圧延ロ
ール面をできるだけ早く冷却するために、通常の水切り
ワイパーの他に補助ワイパーを設置し、水冷開始点をロ
ールバイトに近づけることが提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、補助ワイパーを設置した前記従来技術において
は、水冷開始点をロールバイト出口から回転角でみて１
４〜３０度としているため、補助ワイパーが余りにも圧
延材に近く、補助ワイパーに回転可能な小ローラーを配
設して位置を調節できるようにしているものの、ローラ
ーの損耗や悪影響によるローラー回転不良は否めず、こ
れが原因で通板時の被圧延材先端部の反りによる突掛は
トラブルや被圧延材の形状不良によるワイパー接触等の
問題が発生する恐れがあった。

本発明は、これらの問題を解決する圧延ロールの冷却方
法及びその装置を提供することを目的とするものである
。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、水切りワイパーは、圧延ロール表面に噴
射されてはね返った冷却水がロール表面と水切りワイパ
ーの間から洩れない程度の一定の押付力で押圧されてい
るが、冷却水を圧延ロール表面と水切りワイパー先端と
の接点に向けて噴射すると、冷却水の動圧により、水切
りワイパーの押付力を変化させなくても水切りワイパー
先端と圧延ロールの表面との間に若干の隙間が生じ、そ
こから冷却水が洩れ、ロールバイト出口と水切りワイパ
ー間の空冷部分を水冷することになり、実質的に水冷開
始点が早（なること、即ちロールバイト出口と水冷開始
点の角度が小さくなることを見い出した。

本発明は、これらの知見をもとに完成したものである。

即ち、第１の発明の熱間圧延機のロール冷却方法は、冷
却水を用いて熱間圧延機の圧延ロールを冷却するに際し
、冷却水を圧延ロールの表面に噴射する第１のロール冷
却ヘッダーと水切りワイパーとの間に設けた第２のロー
ル冷却へ７グーから、圧延ロール表面と前記水切りワイ
パーとの接点に冷却水を噴射することによって、ロール
バイト出口と前記水切りワイパー間に水冷部を形成する
ものである。

そして、第２の発明の熱間圧延機のロール冷却装置は、
熱間圧延機の圧延ロールの表面に当接する水切りワイパ
ーと、冷却水を圧延ロールの表面に噴射するロール冷却
ヘッダーとからなる熱間圧延機のロール冷却装置におい
て、前記水切りワイパーと前記ロール冷却ヘッダーとの
間に、圧延ロールの表面と前記水切りワイパーとの接点
に冷却水を噴射する冷却ヘッダーを設けたものである。

〈作　用〉 本発明によれば、圧延ロールの表面と水切りワイパーの
先端との接点に噴射された冷却水の動圧により、圧延ロ
ールの表面と水切りワイパー先端との間に、若干の隙間
が生じ、そこから冷却水が洩れ、ロールバイト出口と水
切りワイパー間の空冷部分を水冷する。これにより、圧
延ロールの表面温度の上昇を防ぐことができる。

〈実施例〉 本発明の一実施例を図面に参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す一部ブロック図を含
む断面図であって、被圧延材１はワークロール２．２′
間で圧延される。ワークロール２．２′の表面に、第１
のワークロール冷却ヘッダー群３．３′から高圧の冷却
水が回転中心に向かって噴射され、この冷却水が被圧延
材１に当たらないように水切りワイパー４．４′が設置
されている。第１のワークロール冷却ヘッダー群３．３
′と水切りワイパー４．４′との間に、冷却水の噴射方
向をワークロール２．２′の表面と水切りワイパー４．
４′との接点Ａ、Ａ’に向けた第２のワークロール冷却
ヘッダー５．５′を設置する。

第２のワークロール冷却ヘッダー５．５′は配管６．６
′を通して自動遮断弁７．７′を介して、ポンプ８に連
結している。バルブ制御装置９は自動遮断弁７．７′の
開閉を制御するものであって、被圧延材１のワークロー
ル２．２′への噛込みあるいは噛抜けのロードリレー信
号ｊが入力された後、所定の時間が経過後に自動遮断弁
７．７′を開動作もしくは閉動作させる。

次に本発明の動作方法について説明する。被圧延材１が
ワークロール２．２′に噛込んでいない状態では自動遮
断弁７．７′は閉じており、通常の第１のワークロール
冷却ヘッダー群３．３′のミテワークロール２．２′を
冷却している。被圧延材１がワークロール２．２′に噛
込むと、ロードリレー信号ｊがＯＮ動作してバルブ制御
装置９に出力される。バルブ制御装置９はロードリレー
信号ｊが入力されたことにより、例えばその内部に設け
られたタイマーをスタートさせ、下記の予め設定した時
間が経過した後、自動遮断弁７．７′を開動作させる。

この設定時間は、被圧延材１の仕上温度を確保するため
の圧延温度の低い先端部が通過するまでの時間、具体的
には、加熱炉内での最端スキッド部に相当する部分が通
過するまでの時間とする。

自動遮断弁７．７′が開となると、第２のワークロール
冷却ヘッダー５．５′より、圧延ロール２．２′の表面
と水切りワイパー４．４′との接点Ａ、Ａ’に向けて冷
却水を噴射し、動圧により接点Ａ、Ａ’に若干の隙間が
生じ、これより冷却水が洩れ、冷却開始点がロールバイ
ト側に近づき、ロール冷却の効率が向上する。

次いで被圧延材１の尾端部が当該スタンドを噛抜けると
、ロードリレー信号ｊがＯＦＦ動作し、バルブ制御信号
９に出力されると共に自動遮断弁６．６′に閉動作指令
を出力し、第２のワークロール冷却ヘッダー５．５′か
らの冷却水の噴射をストップさせる。

なお、冷却水が水切りワイパー４．４′とワークロール
２．２′の表面との接点Ａ、Ａ’から洩れ、被圧延材１
を冷却することが懸念されるが、一般にホットタンデム
圧延においては、被圧延材１の先端部が通板完了すると
スピードアップ（ズームアツプ）を行うため、被圧延材
ｌの温度は先端側に比べ尾端側が高くなるので、前述し
た浅水により、先端部を除（全長に亘り被圧延材ｌを冷
却することができ、仕上温度を均一にすることができる
。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。

７スタンドからなる熱間仕上圧延機の前段４スタンドに
本発明を適用し、平均板厚２．３ｍｍ、平均板幅９６５
ｍ（７）　Ｓ　Ｐ　ＣＣ材を９５本（１５００）７／サ
イクル）を、材質が高クロム鋳鉄のワークロールにより
圧延した。なお、被圧延材１がワークロールに噛込んで
から、第２のワークロール冷却ヘッダーから冷却水を噴
射されるまでのタイマー設定時間を２秒とした。

その結果を、従来のロール冷却方法による結果と共に第
１表に示す、第１表は、上、下ワークロールのロール表
面肌の損傷評点の平均点を示したもので、サンプル数は
本発明法及び従来法とも５サンプルである。

第１表 評点ラン久　　１・・・黒皮付着良〜再使用可能２・・
・　　ｌ　　〜　Ｉ　不可 第１表から、本発明によりロール表面の肌状態が著しく
改善されたことがわかる。

なお、この時のロール表面温度を把握するために、患１
スタンドのワークロール表面に熱電対を埋め込み、圧延
中のロール表面温度の推移を測定した。第２図はその結
果を示したもので、被圧延材の噛込みと同時にロール表
面温度は上昇し、従来法では１３０〜１４０℃に達する
が、本発明によると、Ｎａｌスタンド噛込み時点Ｔ１か
ら所定時間経過後の時点Ｔ！に第２のワークロール冷却
ヘッダーを開動作させることにより、破線の如くロール
表面温度を約１０℃低下させていることがわかった。

〈発明の効果〉 本発明により、圧延ロールの耐肌荒れ性を著しく改善す
ることができ、圧延ロールの寿命を大幅に延長すること
ができる。また冷却効率を向上することができ冷却水の
使用量も削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部ブロック図を含む
断面図である。第２図は本発明の一実施例と従来例にお
けるロール表面温度と時間との関係を示したグラフであ
る。 ｌ・・・被圧延材、 ２．２′・・・ワークロール、 ３．３′・・・第１のワークロール冷却ヘッダー、４．
４′・・・水切りワイパー、 ５．５′・・・第２のワークロール冷却ヘッダー。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却水を用いて熱間圧延機の圧延ロールを冷却す
   るに際し、冷却水を圧延ロールの表面に噴射する第１の
   ロール冷却ヘッダーと水切りワイパーとの間に設けた第
   ２のロール冷却ヘッダーから、圧延ロール表面と前記水
   切りワイパーとの接点に冷却水を噴射することによって
   、ロールバイト出口と前記水切りワイパー間に水冷部を
   形成することを特徴とする熱間圧延機のロール冷却方法
   。
2. （２）熱間圧延機の圧延ロールの表面に当接する水切り
   ワイパーと、冷却水を圧延ロールの表面に噴射するロー
   ル冷却ヘッダーとからなる熱間圧延機のロール冷却装置
   において、前記水切りワイパーと前記ロール冷却ヘッダ
   ーとの間に、圧延ロールの表面と前記水切りワイパーと
   の接点に冷却水を噴射する冷却ヘッダーを設けたことを
   特徴とする熱間圧延機のロール冷却装置。