JPH01284410A - ワークロールと接する中間ロール及びそれが組み込まれた多段圧延機 - 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、多段圧延機で鋼帯の冷間圧延を行う際に鋼帯
に形状不良を発生させないワークロールと接する改善さ
れた中間ロールと、圧延される鋼帯あ上下でこの中間ロ
ールが組み込まれている多段圧延機とに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

各種鋼帯の冷間圧延には一般に多段圧延機が使用される
が、冷間圧延された鋼帯には様々なタイプの形状不良が
発生することが多く、このような多段圧延機の一般的な
ロール構成及び形状不良タイプを図面によって説明する
。

第５図及び第６図はそれぞれ多段圧延機の１例のロール
構成を示す概略説明図、第７図は冷間圧延されたｍ’ｓ
に発生した形状不良の各種タイプを示す説明図である。

多段圧延機には、第５図に示す如く鋼ＩＦ１を挟む上下
両側それぞれ１本のワークロール２に対してそれぞれの
ワークロールと接する従来の中間ロール（本例の如く他
に次記する第２中間ロールの在る場合は一般に第１中間
ロールと言う）３′、第２中間ロール４．バックアップ
ロール５が順次数を増して扇状に配置されているセンジ
ミア圧延機（図例は２０段）や、第６図に示す如く鋼帯
１の上下両側のそれぞれにおいてワークロール２．ワー
クロール２と接する従来の中間ロール（本例の如く他に
中間ロールの無い場合は一般に単に中間ロールと言う）
３′、バックアップロール５が順次直線状に配置されて
いる直列多段圧延機（図例は６段）がある、これらの多
段圧延機により鋼帯１の冷間圧延を行うと、一般にワー
クロール２の鋼帯１への不整な圧接状態に基因して第７
図に示す如く部分伸びＸが生じ、そして鋼帯１の幅方向
におけるこの部分伸びＸの発生部位によって第７図（ａ
）、（ｂ）−（ｃ）及び（ｄ）に示すような種々な形状
不良タイプが生じる。第７図（、）は耳部Ｐ、Ｑに耳伸
び（エツジウェーブ）が発生した形状不良であり、同図
（ｂ）は幅中心位置りの部分に中伸び（センターバック
ル）が発生した形状不良である。

これらは単純な形状不良であり、多段圧延機が所有する
形状修正機構、すなわちロールクラウン装π、ラテラル
・アシヤストス装置、傾斜圧下機構。

支持ロール偏心機構などにより形状不良の発生を防止す
ることができる０例えば第５図に示すような２０段セン
ジミア圧延機においては、第１中間ロール３′の軸方向
（鋼帯幅方向）へのシフトやバックアップロール５のＡ
ｓ−Ｕ制御機構（バックアップロールを軸方向に複数個
に分割して隣接する分割ロール間に間隙を設けてこの間
隙で各分割ロールを軸方向と直角な方向に変位させる制
御機構）等により形状不良の発生を防止することができ
る。

また第６図に示すような直列６段圧延機においても、単
純なりラウンロールや中間ロール３′のシフト又はバッ
クアップロールベンディング等により充分形状不良の発
生を防止することが可能である。

しかしながら、第７図（Ｃ）に示すクォータバックル（
クォータ部分Ｒ，Ｎに生じた歪み）及びこれに耳伸びが
複合した第７図（ｄ）に示す複合クォータバックルにつ
いては、前記の各種形状修正機構を使用しても平坦度の
高い良好な形状に鋼帯１を圧延することはできなかった
。これらの形状不良はワークロール２が小径になるほど
発生し易いので２通常小径のワークロール２が使用され
ている多段圧延機により冷間圧延する場合に発生し易く
なる。クォータバックルや複合クォータバックル等の形
状不良を発生させないようにするために、多段圧延機の
第２中間ロール４又はバックアップロール５として芯軸
の外周面の圧延機中心（ワークロール２の幅の中心位置
を言い、通常圧延位置における鋼帯の幅中心位置ともほ
ぼ一致する。）に対して左右対称な位置に滑かな窪みが
形成された形状のロールプロフィールを有する芯軸とス
リーブとから成るスリーブロールを用いたり、ワークロ
ール２に上記スリーブロールの芯軸と類似したロールプ
ロフィールを持たせて使用することが知られている。し
かしスリーブロールを用いる場合、クォータバックル及
び複合クォータバックルの形状不良を発生させないため
のロールプロフィール設計の要因として芯軸の窪み量と
共に重要なスリーブの厚さについてはロール間接触圧力
に耐える強度の要請と窪みに沿って撓みを生じさせるた
めの可撓性の要請との両方に応える難しさがある。それ
にロール間の適確なトルク伝達のためには、スリーブロ
ールはその構造上比較的小径のワークロール２やワーク
ロールと接する中間ロール３′に適用することは不適で
ある。また、窪み部のあるロールプロフィールを有する
ワークロール２を使用する場合、ワークロール２の窪み
部が鋼帯１の圧延形状に直接影響を与えるので、形状不
良発生防止効果は大きいが、そのために却って効果が不
安定であって、ロールプロフィールの研削精度によって
は形状不良を発生させてしまう恐れがある。また圧延油
量が窪み部とストレート部では異なることから鋼帯１の
板幅方向で潤滑状態が異なり、光沢ムラが生じる問題も
あった。

そしてクォータバックルや複合クォータバックル等の形
状不良の発生を充分に防止できないまま鋼帯１を次工程
（例えばステンレス鋼帯の冷間圧延後の焼鈍工程や調質
圧延工程）で処理すれば、その鋼帯表面にカキ疵、スリ
疵１条伸び等が発生し、製品としての価値がなくなり歩
留を低下させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、クォータバック
ル及び複合クォータバックルを発生させないように多段
圧延機を改善することを課題とする。

Ｃ課題を解決するための手段〕 本発明者らは種々検討した結果、このクォータバックル
及び複合クォータバックルの発生原因を明確にしワーク
ロール２と接する中間ロールをその一方の端部にテーパ
リリーフ部と他方の側に緩やかに窪んだ縮径部とを有す
る形状に構成し、この中間ロールを圧延される鋼帯の上
下間ではテーパリリーフ部の側及び縮径部の側を互いに
反対にして組み込んだ多段圧延機により、上記課題を解
決することのできることを究明して本発明を成した。　
以下１図面により本発明に係るワークロールと接する中
間ロール及びそれが組み込まれた多段圧延機について詳
細に説明する。

第１図はワークロールと接する本発明に係る中間ロール
の１例が多段圧延機に組み込まれて使用されている状態
で示す正面図、第２図はワークロールと接する本発明に
係る中間ロールが組み込まれた多段圧延機により冷間圧
延された鋼帯及び従来の中間ロールが使用された場合の
鋼帯それぞれの幅方向位置と歪差との関係を比較して示
すグラフ、第３図はクォータバックルが発生している場
合の１例の幅方向位置と歪差との関係を示すグラフ、第
４図はクォータバックルが発生している鋼帯の部分伸び
の位置を幅中心位置からの距離と鋼帯幅との比により鋼
帯幅別にプロットして示すグラフである。

鋼帯１の形状不良はその鋼帯幅方向の歪分布により形状
を定量化して表現することができる０例えば、第７図（
ｃ）に示す如きクォータバックルが発生している鋼帯を
２ｍの長さに剪断し、次に全幅を２０＋ｍの小幅条に分
断して長手方向に沿って裁断して各小幅条部に裁断前後
の長さを測定することにより各裁断部分の歪量が計算さ
れ、これはまた歪差として第３図のように表わされる。

歪差は部分伸びのある条での歪量から部分伸びのない条
での歪量を差し引いた値である。第３図中、アルファベ
ット大文字は圧延位置に在る鋼帯幅における部位であっ
て、Ｐ、Ｑ、Ｌ、Ｒ，Ｎについては前述の通りであり、
Ｓ、Ｋ及びＭ、Ｔはそれぞれ幅中心位置りの両側におけ
る部分伸び発生範囲の境界部位を示す、また、上記アル
ファベット大文拳字は、対応するワークロールに接する
中間ロール上の位置表示にも適用するものとする。上記
歪量は１０−４〜１０１のオーダーの極めて微小な量で
あり、クォータバックルにおいては鋼帯１の幅方向にお
けるクォータ部分が他の部分に比較して僅かに伸びてい
るのである。この点は複合クォータバックルにおいても
同様であるが、この場合更に耳伸びが複合している。

従って、冷間圧延時にこれらの部分が他の部分より伸び
ないようにワークロールギャップを大きくすれば良いの
であるが１本発明においては研削精度が大きく影響する
ワークロール１のプロフィール変形を避け、ワークロー
ルに接する中間ロール（すなわちセンジミア圧延機の第
１中間ロール又は直列多段圧延機の中間ロール、以下「
第１中間ロール」で代表する）３のプロフィール変形に
よることとし、しかも第１中間ロール３のプロフイール
を幅中心位置から面側に非対称として上下の第１中間ロ
ール３を組み合わせることによって対称となるようにプ
ロフィールを構成したものである。

先ず、本発明に係わるワークロールと接する第１中間ロ
ール３について説明する。

この多段圧延機の第１中間ロール３は、第１図に示す如
く圧延位置における鋼帯１の幅中心位置りに当る第１中
間ロール３の幅中心位１！！Ｌから一方の側の端部にテ
ーパリリーフ部３ａが形成されており、他方の側に緩や
かな凹状に窪ませた縮径部３ｂが形成されているのであ
る。この縮径部３ｂは鋼帯１のクォータ部分Ｎ、Ｒに発
生するクォータバックルに対応するプロフィール部分で
ある。またテーパリリーフ部３ａは耳部Ｐ、Ｑに発生す
る耳伸びに対応するプロフィール部分である。

このように本発明においては、第１中間ロール３の幅中
心位置りの一方の側にテーパリリーフ部３ａと他側に縮
径部３ｂとを非対称に設けておき、第１図に示す如く圧
延される鋼帯１の上下両側のそれぞれに少なくとも１本
以上の第１中間ロール３が上下ではテーパリリーフ部３
ａの側及び縮径部３ｂの側を互いに反対にして多段圧延
機に組み込まれるのである。

テーパリリーフ部３ａ及び縮径部３ｂは上記の如くそれ
ぞれ耳伸び及びクォータバックルに対応するものである
から、その位置及び大きさは圧延対象の鋼板に発生する
耳伸び及びクォータバックルによって異ならしめる。

ここに本発明の成立過程において判明したクォータバッ
クル発生位置と範囲とから縮径部３ｂの適切な例を説明
する。クォータバックルの発生している各種幅（５００
ａｍ、　８００ｍｍ、　１１０００ａ、　１２００ｍ）
の鋼ｆ１の全幅を前記した如く多数の小幅条に分断して
部分伸びの有無を調べ、部分伸びのある小幅条の幅中心
位置を鋼帯１の幅中心位置りからの距離Ωと鋼帯幅Ｗと
の比１２　／　ｗで表わして各幅の鋼帯毎にプロットし
たものが第４図である。この第４図では各幅の鋼帯１に
ほぼ共通してΩ／Ｗが０．０５〜０．４５の範囲に部分
伸びが発生している。従つて幅中心位置りからの距離に
よりクォータ部分に発生する部分伸びの位置範囲を示す
と、式（１）で表わすｊ！１の位置から式（２）で表わ
すａ２の位置に至る範囲に亘っていることが判る。

Ｑ１＝０．０５×ｗ””（１） Ω、＝０．４５×ｗ・・・・・・（２）従って少なくと
も圧延対象の鋼帯の幅が５００〜１２００■の場合は、
縮径部３ｂを第１中間ロール３の一方の側に幅中心位ｌ
！Ｌからの距離Ωが次式（３）％式％（３） に示す範囲に亘って設けるのである。

縮径部３ｂは緩やかな窪みである必要があり、また胴部
の軸心と平行な直線状の表面からの移行を滑らかにする
ため、縮径部３ｂの断面の輪郭線は正弦曲線状であるの
が好ましい、そして縮径部３ｂの幅（第１中間ロール３
の胴長に沿う長さ）の中央部が、第１図に示す如くスト
レート部の直径Ｄ０の第１中間ロール３の中で最小径Ｄ
１となっている。この直径差（Ｄｏ−ｏｚ）は圧延対象
の鋼帯１の物性、厚さにより異なるが、一般には５〜３
〇−の範囲が適当である。

テーパリリーフ部３ａの適切な位置及びテーパ条件は、
ロール端部からのテーパ長さが１５０〜６００ｍｍでテ
ーパ角度が１／１０，０００〜２０／ｌｏ、０００の範
囲にあるのが好ましく、このようなテーバ条件の範囲内
で１段テーパか数段組合せた多段テーバに形成されてい
る。

以上の特徴を有する第１中間ロール３を多段圧延機に組
み込むに当っては、圧延位置に在る鋼帯１の上下両側の
第１中間ロール３同士はテーパリリーフ部３ａの側及び
縮径部３ｂの側を互いに反対側にして組み込むのである
。多段圧延機としては前述のセンジミア圧延機、直列多
段圧延機の他、クラスターミルあるいはローンミルなど
のどの圧延機にも組み込むことができる。この場合２例
えばｉ０段センジミア圧延機の如く上下で計４本の第１
中間ロールがある圧延機については、その４本とも本発
明の係る第１中間ロール３を組み込んでも良く、また４
本のうち少なくとも上下に１本ずつ用いても充分本発明
の効果が得られる。また、本発明に係る第１中間ロール
３を軸方向に移動可能に組み込む場合は、圧延スケジュ
ールによる鋼帯１の幅の変化に対応することが容易とな
り、すなわち、スケジュールフリーの圧延が可能である
。

（作　用〕 本発明に係る第１中間ロール３を上下に組み込んだ多段
圧延機によれば、上下各側の第１中間ロール３には縮径
部３ｂとテーパリリーフ部３ａとが幅中心位置りに対し
非対称に形成されているが、上下間では互いに各側を反
対側にして組み込まれていることにより、総合した状態
では両側では等しくワークロール２を介して鋼帯１に影
響する。従ってこのような多段圧延機で鋼帯１を圧延す
れば。

この第１中間ロール３のクォータ部分に形成されている
縮径部３ｂにより、鋼帯の幅中心位置りの両側でクォー
タバックルの発生が防止され、またテーパリリーフ部３
ａにより耳伸びの発生も同様に両側で防止されるのであ
る。

そしてこのような作用については、若し上下各側の第１
中間ロールのそれぞれが幅中心位置りに対し対称的に各
側にテーパリリーフ部３ａと縮径部３ｂとが形成されて
いる場合は、縮径部３ｂとテーパリーフ部３ａとがオー
バーラツプしている部分が生じていてそれぞれの形状制
御効果が小さくなるところ、本発明の如くこれらを非対
称に設けて上下併わせで対称となるように構成したこと
により縮径部３ｂとテーパリリーフ部３ａの形状制御効
果を分離することができ、それぞれの効果を最大限に発
揮できるように作用する。

〔実施例〕

ロール群が、直径５０ｍのワークロール２．直径１０２
ｍの従来のフラットな第１中間ロール３′、直径１７２
．０閣の第２中間ロール４．及び直径３００閣のバック
アップロール５から成る２０段センジミア圧延機により
１幅７００ｍ（ｉＦ）焼鈍された５ＬＩＳ　４３０ノ＃
ｌ？ｆＦ１を厚さ０．２５閣から１バスで厚さ０．２０
−に冷間圧延を行った。

次いで、第１中間ロールとして全幅が１４３８閣であっ
て一方の端から５７５ｍの帽にテーパ角度が１０／１０
．０００のテーパリリーフ部３ａが形成されておりその
反対側に中心位置りからの距離が５０■（Ｑｌ）の位置
から３００ｍｍ　（Ｑ　＊　）の位置に至る幅は３００
ｍｍに亘り直径差（Ｄ□−０ａ）がｌＯ−の窪みが滑ら
かな正弦曲線状に形成されて成る縮径部３ｂが形成され
ている第１中間ロール３を使用して前記と同様の鋼帯１
を圧延した。

得られた２種の圧延鋼帯の全幅を前記した如く多数の小
幅条に分割して歪量を測定し、歪差を幅方向の部位と共
に示すと第２図の如くである。

図中、破線で示したものが従来の第１中間ロール３′を
使用した場合であり、実線で示したものが本発明に係る
第１中間ロール３を用いた場合である。この第２図から
判るように、本発明に係る第１中間ロール３を用いた場
合は歪差なく冷間圧延を行うことができ、得られた鋼帯
１にはクォータバックル及び複合クォータバックルは発
生しておらず、また鋼帯表面の光沢ムラの発生はなかっ
た。

〔発明の効果〕

以上説明した如く１本発明に係る第１中間ロールを組み
込んだ多段圧延機により鋼帯の冷間圧延を行えば、従来
技術では発生防止の困難なりオータバックルの発生を抑
制することが可能となり、平坦度の高い形状良好な高品
質の鋼帯を製造することができる。しかも、形状不良の
ために次工程で発生していた鋼帯の表面疵を防止するこ
とができると共に、このような効果が安定して得られる
ことから製品歩留の向上も図れるようになった。

また形状良好な鋼帯が得られるようになったので、次工
程ラインにおけるトラブルもなく通板速度を上昇するこ
とができて生産性の向上に大幅に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークロールと接する本発明に係る中間ロール
の１例が多段圧延機に組み込まれて使用されている状態
で示す正面図、第２図はワークロールと接する本発明に
係る中間ロールが組み込まれた多段圧延機により冷間圧
延された鋼帯及び従来の中間ロールが使用された場合の
鋼帯それぞれの幅方向位置と歪差との関係を比較して示
すグラフ、第３図はクォータバックルが発生している場
合の１例の幅方向位置と歪差との関係を示すグラフ、第
４図はクォータバックルが発生している鋼帯の部分伸び
の位置を幅中心位置からの距離と鋼帯幅との比により鋼
帯幅別にプロットして示すグラフであり、第５図及び第
６図はそれぞれ多段圧延機の１例のロール構成を示す概
略説明図、第７図は冷間圧延さ九た鋼帯に発生した形状
不良の各種タイプを示す説明図である。 １・・・・鋼帯 ２・・・・ワークロール ３・・・・ワークロールと接する本発明に係る中間ロー
ル ３ａ・・・・テーパリリーフ部 ３ｂ・・・・縮径部 ３′・・・・ワークロールと接する従来の中間ローｌし ４・・・・第２中間ロール ５・・・・バックアップロール Ｄｏ・・・・ワークロールと接する中間ロールのストレ
ート部の直径 Ｄｌ・・・・ワークロールと接する中間ロールの縮径部
の最小径 Ｋ・・・・部分伸び発生範囲の境界部位Ｌ・・・・幅中
心位置 Ｑ、Ｑ工Ｉ　Ｑ２・・・・幅中心位置からの距離Ｍ・・
・・部分伸び発生範囲の境界部位Ｎ・・・・クォータ部
分 Ｐ・・・・耳部 Ｑ・・・・耳部 Ｒ・・・・クォータ部分 Ｓ・・・・部分伸び発生範囲の境界部位Ｔ・・・・部分
伸び発生範囲の境界部位Ｗ・・・・鋼帯の幅 Ｘ・・・・部分伸び

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼帯（１）を圧延する多段圧延機に組み込まれてワ
   ークロール（２）と接した状態で使用される中間ロール
   であつてロールの幅中心位置（Ｌ）に対して一方の側の
   端部にテーパリリーフ部（３ａ）が形成されており他方
   の側のクオータ部分に緩やかな凹状に窪ませた縮径部（
   ３ｂ）が形成されていることを特徴とするワークロール
   と接する中間ロール（３）。 ２　ロールの幅中心位置（Ｌ）からの距離ｌが０．０５
   ×ｗ≦ｌ≦０．４５×ｗ （ここにｗは鋼帯（１）の幅を表わす）の範囲に亘つて
   縮径部（３ｂ）が形成されている請求項１に記載のワー
   クロールと接する中間ロール（３）。 ３　縮径部（３ｂ）の断面の輪郭線が正弦曲線状である
   請求項１又は２に記載のワークロールと接する中間ロー
   ル（３）。 ４　多段圧延機により圧延される鋼帯（１）の上下各側
   においてワークロール（２）と接する中間ロールの少な
   くとも１つに請求項１〜３のいずれか１項に記載のワー
   クロールと接する中間ロール（３）がテーパリリーフ部
   （３ａ）の側及び縮径部（３ｂ）の側を上下間で互いに
   反対側にして組み込まれていることを特徴とする多段圧
   延機。 ５　ワークロールに接する中間ロール（３）が軸方向に
   移動可能に組み込まれている請求項４に記載の多段圧延
   機。