JPH0199709A - 熱間潤滑圧延方法 - 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、潤滑圧延を行うことによる圧延重力の低減や
ワークロール摩耗量の低減などの効果が効率良く得られ
るようにした熱間潤滑圧延方法に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、熱間圧延において、圧延重力の低減、ワークロー
ル摩耗量の低減およびストリッププロフィールの改善な
どを目的として潤滑圧延が実施されている。その方法は
、潤滑油を水に適当な濃度に混入し、この潤滑用流体を
ワークロールの表面に直接スプレー噴射し塗付するかあ
るいはバックアップロールの表面にスプレー噴射して潤
滑用流体をワークロールに転写させて圧延するのが一般
的である。

かかる効果を得るための熱間潤滑圧延方法として、以下
のような発明が公知である。

（１）　　ワークロールに塗付する潤滑用流体が、ロー
ル冷却水によって洗い流されないように水切り板を設け
る（特開昭５２−７８３９号公報）。

Ｑ）　ワークロールバイトに向けて潤滑用流体を高圧で
噴射する（特開昭５７−１１２９１８号公報）。

（３）　　ワークロールの摩耗プロフィールを検出し、
これに基づきワークロール軸方向に均一摩耗させるよう
に潤滑用流体の噴射量を制御する（特開昭５８−１６７
０１８号公報）。

（４）　　ワークロールの摩擦係数を測定し、これが一
定値以下になるように潤滑用流体の噴射量を制御する（
特開昭５７−１９９５０１号公報）。

これらはいずれも潤滑用流体を効率良くロールバイト内
に送り込むための方法である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 熱間圧延の場合、高温の被圧延材との接触による熱伝達
や摩擦発熱の入熱によりワークロール表面はロールバイ
ト内で高温になり、加えてロールバイト内では圧延圧力
が作用するため、ロールバイト内は高温高圧になり潤滑
剤の性能が非常に劣下し易い。

また、一般に使用されている熱間圧延用ワークロールの
表面強度は、６００〜７００°Ｃ以上の高温になると急
激に低下する。また、熱間仕上圧延機における無潤滑圧
延の場合に、ワークロール表面はロールバイト内で４５
０〜５５０°Ｃ程度まで昇温することが知られているが
、本発明者らの実測結果では、熱間仕上圧延機の前段ス
タンドで被圧延材を数コイル潤滑圧延を行うと、ワーク
ロールの表面温度は６００〜７００°Ｃ以上の強度が低
下する温度にまで達することが判った。

このため、潤滑用流体にしめる潤滑剤の量を増加できず
、また昇温による潤滑剤の性能劣化も相俟って、前記の
潤滑圧延を行うことによる利点を全く得られていないの
が現状である。

本発明は上記のような問題点を解決し、熱間圧延におい
て潤滑圧延を行うことによる圧延動力の低減やワークロ
ール摩耗量の低減などの効果を効率良く得ることを目的
とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは鋭意研究を行なった結果、熱間潤滑圧延を
行うと、ロールバイト内で消費されなかった潤滑剤がワ
ークロール表面に残存して被膜を形成することにより、
ワークロールの冷却効率を低下させワークロールの温度
が上昇することを見出し本発明を完了するに到った。

すなわち、本発明は熱間潤滑圧延を行なうに際し、ワー
クロールの表面温度を常時検出し、上記表面温度が所定
値を超えないようにワークロール冷却水の水量及び水圧
を調整するものである。

〈作　用〉 本発明者らは、熱間潤滑圧延時のワークロールの冷却が
圧延荷重の減少及びワークロール摩耗量の低減に及ぼす
影響を小型圧延機を用い実験調査した。

実験条件および結果を第１表に示す。

第　　１　　表 また、圧延終了後のワークロール表面の軸方向プロフィ
ールを第１図に示す。

実験Ｎｆｌｌは無潤滑圧延であり、実験Ｎα２は、魔１
の無潤滑圧延と同じワークロールの冷却水量と冷却水圧
によって潤滑圧延を行なった場合である６実験漱３は、
ワークロールの冷却水量と冷却水圧を実験阻１及び阻２
よりも増加し、潤滑圧延を行なった場合である。

なお、実験Ｎ１１２及び隘３の潤滑圧延における潤滑油
濃度２％は、通常の実機による潤滑圧延よりも高濃度の
潤滑である。またスプレーノズル等の冷却装置は共通の
ものを使用した。

実験の結果、実験Ｎｌ１２の場合は、ワークロール表面
の昇温が大でロールバイト内で塑性流動を生じ、第１表
及び第１図のように、潤滑による圧延荷重の低減やワー
クロールの摩耗量の減少の効果を得ることができなかっ
た。

これに対し、実験Ｎ１１３では、第１表及び第１図から
、ワークロール表面の昇温が抑えられ上記の潤滑効果を
十分に得ることができたことが判かる。

すなわち、ワークロールの冷却水量と冷却水圧を増加す
ることにより、冷却水がワークロール表面に生成した残
存潤滑油の膜を突き破り、ワークロ−ル表面が効率よく
冷却され昇温が抑えられるので、潤滑油の性能の劣化や
ワークロール表層の強度低下が抑えられ、上記潤滑効果
をえることができるのである。

本発明はこの現象を利用し、常時ワークロールの表面温
度を測温し、ワークロールの表面温度を所定値より昇温
さセないようにワークロール冷却水の水量及び水圧を調
整することによって、熱間潤滑圧延の効果を発揮させる
。

〈実施例〉 次に、本発明の実施例について説明する。

第２図、第３図は本発明の実施に使用する装置の１実施
例を示し、第２図は側面図、第３図は制御系統図と共に
示した平面図である。

図において、１は熱間仕上圧延機のバックアップロール
、２は同じくワークロールであり、３は被圧延材である
。４はワークロール冷却水用スプレーノズル、５は潤滑
流体供給用スプレーノズルであり、６は水切り板である
。７は圧延機の入側に設置されたストリップガイドであ
る。

そして、本発明を実施するために、ロールバイトの出側
におけるワークロール２の冷却終了後の位置に、ワーク
ロール２の表面温度を測定するために非接触式放射温度
計８を設置した。非接触式放射温度計８の上方及び下方
には、バックアップロール１及びワークロール２の冷却
水による温度測定精度の低下を防ぐために、ワイパー９
を取付けてあり、このように構成した非接触式放射温度
計８を、第３図に示すように、ワークロール２の胴長方
向に３ケ所設置した。なお、放射温度計は接触式のもの
でよい。

ワークロール２の表面温度は各放射温度計８により検出
され、増幅変換器１０を介して、冷却水制御用バルブ１
２０制御装２１１に入力される。そして制御装置１１に
よって、各放射温度計８の検出温度が予め設定したワー
クロール表面設定温度を超えないように、冷却水制御用
バルブ１２を調整して、冷却水の水量及び水圧が制御さ
れる。ここで、１３はポンプ、１４はタンクである。

次に更に具体的な実施例について説明する。

第４図は、熱間仕上圧延機の第２スタンドにおいて、高
Ｃｒ鋳鉄製ワークロールを備えた上記実施例の装置を用
いて、板厚２．３閣、板幅１２４５■の低炭素鋼（ＳＰ
ＨＣ相当）を上記ワークロール表面設定温度を７０〜１
５０℃の範囲で変えて、鉱油十合成エステルの潤滑油を
用いて濃度２％で高濃度潤滑圧延を行なった場合の平均
ワークロール冷却水量と圧延荷重の減少の有無を示した
ものである。なお、ワークロール表面温度の測定及び制
御はロール胴長方向中央部で行なった。

第４図において、ワークロール表面設定温度が１００℃
未満で圧延荷重が減少している。従って、ワークロール
表面設定温度を１００°Ｃ未満にすれば、本発明の潤滑
圧延による圧延荷重の低減効果を得ることができる。

なお、参考のため無潤滑圧延の平均ワークロール冷却水
量も併せ示したが、このデータから、同一のワークロー
ル冷却条件では無潤滑圧延に比べ高濃度潤滑圧延の方が
ワークロール表面温度が上昇することが確認できた。

第５図は、第４図のワークロール胴長方向中央部の実施
に加え、更にワークロール胴長方向両エツジ部において
実施した例であり、板道中央部と両エツジ部における平
均ワークロール冷却水量とワークロールの肌荒状況を示
したものである。

第５図において、ワークロールの肌が良好となるワーク
ロール表面設定温度はロール胴長方向で異なり、坂道中
央で９５℃以下、エツジ部で９０℃以下である。従って
、ワークロール表面設定温度をこのように設定すれば、
本発明の潤滑圧延によるワークロール表層の強度低下を
防ぐ効果を得ることができる。

なお、第４図、第５図から判かるように、潤滑圧延時の
圧延荷重の低減効果とワークロール表層の強度低下を防
ぐ効果を得ることのできるワークロール表面設定温度が
ほぼ等しいことから、本発明の制御は効率よ〈実施する
ことが可能である。

本実施例の場合は、ワークロール表面設定温度を坂道中
央で９５℃、両エツジ部で９０°Ｃとすれば、上記両方
の効果を得ることができる。

第６図は、近年開発が進められているジャケット方式の
ワークロール強冷却装置１５を使用して本発明を実施す
る例を示したものである。

この場合には、ワークロール表面温度測定装置８は、ワ
ークロールのロールバイト入側に設置すればよい。

なお、ワークロール表面設定温度は、ワークロールの冷
却方式や冷却位置の差、あるいはワークロールの材質、
−被圧延材の材質の差によって適宜設定される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の熱間潤滑圧延方法によれ
ば、ワークロール表面が効率よく冷却され、ワークロー
ル表面の昇温を抑えることができるので、潤滑油の性能
の劣化やワークロール表層の強度低下が抑えられ、熱間
潤滑圧延による圧延動力の低減やワークロール摩耗量の
低減などの効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は小型圧延機を用いた強潤滑圧延実験でのワーク
ロール表面の軸方向プロフィルを示す。 第２図、第３図は本発明の実施に使用する装置の１実施
例を示し、第２図は側面図、第３図は制御系統図と共に
示した平面図である。第４図はワークロール表面設定温
度と平均ワークロール冷却水量、圧延荷重の減少の有無
との関係を示したグラフである。第５図は第４図と同様
の関係を、ワークロール胴長方向中央部とエツジ部につ
いて示したグラフである。第６図は本発明の実施に使用
する装置の他の実施例の側面図を示す。 １・・・バックアップロール、 ２・・・ワークロール、 ３・・・被圧延材、 ４・・・ワークロール冷却水用スプレーノズル、５・・
・潤滑流体供給用スプレーノズル、８・・・非接触式放
射温度計、 １１・・・制御装置、 １２・・・冷却水制御用パルプ、 １３・・・ポンプ。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社 ｊ８１　＠ ｉＪＺ　図 第４図 平均ワークロール冷却水量　（ｆ／ｌ１ｉｎ、ｍ＋ａ）
第５図 平均ワークロール冷却水量　（ｊ！／ｗｉｎ、■）第６
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間潤滑圧延を行なうに際し、ワークロールの表面温度
   を常時検出し、上記表面温度が所定値を超えないように
   ワークロール冷却水の水量及び水圧を調整することを特
   徴とする熱間潤滑圧延方法。