JPH02268910A - 圧延方法および圧延機 - 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、イニシャルクラウンを有するロールを軸方向
に相対移動させて、板材の形状制御を大きな範囲にわた
って容易にできる圧延機と圧延方法に関する。

［従来の技術］ 近年、板圧延において板クラウン即ち板の幅方向の変化
および平坦度が重視されており、この対策として最近特
開昭６３−３６９１２号公報に記載された技術が提案さ
れている。特開昭６３−３６９１２号公報に記載の技術
が主旨とするところは、厚鋼板圧延のように鋼板の板幅
範囲が大きい圧延にて、設備費の増大を防いだ上で、か
つ十分なりラウン制御性を所要の圧延幅範囲に及び得る
ものである。上下作業ロール各々に略同一形状のイニシ
ャルクラウンを互いに点対称となるべく付与し、被圧延
材料の幅、厚、圧延荷重の圧延条件の変化に応じて、上
記上下作業ロールを互いに軸方向に相対移動して、上記
上下作業ロールで圧延される被圧延材のクラウンを制御
する圧延機においてクラウン制御能力を確保するには、
特開昭５６−３００１４号公報、特開昭５８−１８７２
０７号公報に示される方法があったが、大きなロールシ
フト量が必要であったり、ロールベンディング機構が必
要となり、設備費が増大していた。特開昭［１３−３６
９１２号公報に記載の技術はこれを解決するため、小さ
なロールシフト量にて十分なりラウン制御性を広い所要
圧延幅範囲に及び得るために、中央部をその外側より高
いクラウン制御能力を有するイニシャルクラウンを付与
せしめたロールを用い、解決しようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、特開昭６３−３６９１２号公報に記載の圧延
機では、ロール所要シフト量を少なくしたうえで必要な
りラウン制御能力を確保し得る圧延法が可能であるが、
ロールカーブの設計によっては圧延鋼板の幅方向両端部
近傍に局部的な板厚増大部を生じせしめ、またこれによ
って鋼板の幅方向圧下率が圧延バスごとに一律一定とな
るよう調整できず、平坦度が精度よく制御できな、い問
題点を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記する問題点を解決するため、■、上作業ロ
ールと下作業ロール各々に略同一形状のイニシャルクラ
ウンを一互いに点対称となるべく付与し、被圧延材料の
幅、厚、圧延荷重の圧延条件の変化に応じて、上記上下
作業ロールを互いに軸方向に相対移動して、上記上下作
業ロールで圧延される被圧延材のクラウンを制御する圧
延機において、前記上下作業ロールのイニシャルクラウ
ンを奇数次の関数と偶関数の積からなる関数形によりな
る曲線で形成したこと、 ■、および前記上下作業ロールイニシャルクラウンの前
記曲線は、ロール胴長内において、３つ以下の変曲点を
持つものにしたこと、■、更に、前記作業ロールに付与
されるイニシャルクラウンの凹側端部に上下それぞれ面
取りを施したこと、 ■、圧延条件に応じて前記上作業ロールと下作業ロール
をロール軸方向に相対移動してロール軸方向に沿った該
上下作業ロール間のロール間隔分布を連続的に変化させ
て圧延材を制御する圧延方法、 を手段とするものである。

［作　　　用コ 以下、図面にしたがって上記手段がもたらす作用につい
て説明する。

第１図は本発明に係わる作業ロールのイニシャルクラウ
ンの説明図である。図中１は圧延すべき鋼板、２は上作
業ロール、３は下作業ロールである。特開昭６３−３６
９１２号公報に記載の圧延機では、その作用の説明にて
示されるようにイニシャルクラウンの曲線のうち、所望
の幅方向２点の内側のロールカーブとして、ｆ（Ｘ）＝
ｙ＋（Ｘ）　＝ｃＸ’　＋ｄＸ３＋ｅＸ　　　（１）所
望の幅方向２点の外側のロールカーブとして、 ｆ　（Ｘ）　＝　ｙｚ　（Ｘ）　　−ａＸ’　　＋　ｂ
ｘ　　　　　　　　　（２）を提案している。例えば同
公報実施例に示される係数ａ　”−ｅを用いると、（１
）及び（２）式は、ｙｒ　（Ｘ）　＝　−０，４２１Ｘ
’＋　０．８４Ｘ３−０．６１Ｘ（ＩＸＩ　＜１．６）
　　（３） ｙｚ（Ｘ）　＝０．１２Ｘ’−０ＪＩＸ　　（ＩＸＩ≧
Ｌ、Ｓ）　　（４）となる。ただし、Ｘ＋　ｙｒ　＊　
ｙｚの単位はそれぞれｍ％　ｍｍ、　ａｍである。

ここで、上作業ロールを５１下作業ロールを−Ｓロール
軸方向、即ちＸ軸方向に８動した場合を考える。

上作業ロール、下作業ロールはそれぞれ形状は同一で原
点に対し点対称で、かつそれぞれｙ軸と（０，Ｇｏ）、
（０，−Ｇｏ）で交わるよう座標系を定義すると、その
際の上下作業ロールの間ｖｉＡｇ　（Ｘ）は、 ｇ　（Ｘ）　−ｆ　（Ｘ−５）　−ｆ　（Ｘ’Ｓ）　＋
　２Ｇｏ　　　　　（５）となる、さらにこのロール間
隔が形成するロールクラウンＣ＋（Ｘ）は、 Ｃ＋　（Ｘ）　＝　ｇ（Ｘ）　−ｇ（０）−（ｆ（Ｘ−
５）−ｆ（Ｘ＋５））−（ｆ（−５）−ｆ（４５））〜
−２５（ｆ’（Ｘ）　−ｆ’（０））　　　　（６）特
開昭６３−３６９１２号公報に記載のロールカーブにて
ロールクラウンＣ、（Ｘ）を求めると、第２図に示すよ
うに被圧延鋼板４の幅方向両端部近傍に局部的な板厚増
大部５を生じせしめるような形状となる。これは、すな
わちＣＩ（Ｘ）が定義された線分内、即ちロール胴長内
にて単調変化をしないことによっている。

圧延が安定する単調変化のクラウンを形成するには、ｃ
　＋　（Ｘ）が板センターのｘＩＩＩＩＯより両端部に
向けて単調増加または単調減少すればよく、その条件は ’　　　　ｄ（Ｃ＋（Ｘ））／ｄＸ＝−２・ｆ”（Ｘ）
　　　　　　　　　　　（））の値が定義された線分内
、即ちロール半胴長内にて同符号であること」である。

ｆ”（Ｘ）が異符号となるときにはその変化点において ｆ”（ｘ）　−ｏ　　　　　　　　　　　　　（８）を
とるが、これはイニシャルクラウンを定義するロールカ
ーブの曲線が、変曲点となる条件である。板センターの
ｘ＝Ｏより両端部に向けて単調増加または単調減少する
条件は、換言すれば、Ｘ＝０でのみ、あるいはｘＷＯと
イニシャルクラウンの両端部だ・けで変曲点を持つ条件
である。

本条件を満足するイニシャルクラウンは数字的に解を求
めることが可能である。しかし、特開昭６３−３６９１
２号公報が主旨とするロール所要シフト量を少なくし、
かつクラウン制御能力の高いイニシャルクラウンは求め
るのが困難なのが実状である。

本発明者らはこれらの問題を容易に解決するロールカー
ブの設計方法を提案するものである。定義された線分内
、即ちロール胴長内にてｘ−〇でのみ、またはｘ諺Ｏと
イニシャルクラウンの両端部だけで変曲点を持つロール
カーブは３次関数に代表される奇関数であり、これらの
関数のＸ−０をはさむ２つの変曲点の内側は上記条件を
満足する。これらの関数により示されるロールカーブは
、特開昭６３−３６９１２号公報に示されるごとく幅方
向中央部分のクラウン制御能力がその外側より低いこと
が問題である。この問題を解決するため、ｘ＝Ｏに関し
て線対称な偶関数を前記の奇関数に掛は合わせれば、幅
方向中央部分のロールカーブのみがその外側の部分より
相対的に大きな変化量を持つように調整でき、部分的な
りラウン制御能力の拡大が可能となる。

［実　施　例］ 板厚１２１！１ｍ、板幅４ｍ、５．５　ｍ、板長２０ｍ
の鋼板を圧延したときの結果を比較例と共に表１に示す
。本実施例の圧延はロール胴長５．５ｍ、作業ロール径
１．２ｍの四重可逆式試験圧延機により試験した。

本発明によるイニシャルカーブは、 ｆ　（Ｘ）　＝　ｙ　（Ｘ）　＝　ｙｓ　（Ｘ）　・ｙ
４（Ｘ）　　　　　　（９）ただし、 ｙｓ（Ｘ）　ｘｏ、２・（ｅｘｐ（−０，０７ｘ’）＋
ｅｘｐ（−０，６３ｘ”））ｙ４（Ｘ）　＝ｘ”−１，
６Ｘ　　　　　　　　　（１１）をもちいた、ただし、
Ｘの単位はｍである。

（ｌＯ）式は第３図に示すようにｘ＝Ｏのｙ軸にて左右
対象で、かつ両端部に向けて単調増加または単調減少す
る偶関数である。

（１１）式は３次の奇関数であり、最も簡単な奇関数を
上記偶関数にて、幅方向中央部分のロールカーブのみが
その外側の部分より相対的に大きな変化量を持つように
調整し、部分的なりラウン制御能力の拡大を可能せしめ
ることを示すものである。

また、イニシャルロールカーブは上記形状を用い、その
ロール軸方向の一方端または両端部に面取りを施すこと
も可能である。その例としてイニシャルロールカーブは
上記（９）式を用い、上下各ロールの片方に第４図に示
す如くロール軸と平行−な直線により構成される面取り
８を、長さ３００　ｍｍ設けた場合を示す。図中６は上
作業ロール、７は下作業ロールを示す。

比較例には特開昭８３−３８９１２号公報に記載のイニ
シャルロールカーブ、 ｙ＋（Ｘ）　　＝−０，４２１Ｘ’＋０．８４Ｘ’−０
，６１Ｘ（ＩＸＩ　＜１．８）　　（３） ｙ２（Ｘ）　　−０，１２Ｘ３−０．３１Ｘ　　　（Ｉ
ＸＩ　　≧Ｌ、Ｓ）　　　（４）をもちいた。ただし、
ｘ＋　’Ｊｒ　、ｙ２の単位はそれぞれｍ％ｍｍ、　ｍ
ｍである。

表１に示すごとく、（９）式を用いた本発明の実施例１
〜３および上述のロール軸と平行な直線により構成され
る面取りを施したロールを用いた実施例４は、狭幅鋼板
、広幅鋼板にわたり、クラウン制御能力に優れ、かつ圧
延鋼板の幅方向両端部近傍に局部的な板厚増大部を生じ
せしめることのない、単調に変化する板クラウンを有す
る形状である。また、実施例４にしめすフラットな面取
りは当該部分に発生しやすい作業ロール・補強ロール間
面圧の極大値を緩和し、低く押さえる効果があり、有効
である。

これに対しく３）　、　（４）式による比較例では、圧
延鋼板の幅方向両端部近傍に局部的な板厚増大部を生じ
せしめる形状となり、圧延鋼板では鋼板の幅方向中心部
に中波を発生させた。

［発明の効果］ 本発明によれば、上作業ロールと下作業ロール各々に略
同−形状のイニシャルクラウンを互いに点対称となるべ
く付与し、上記上下作業ロールを互いに軸方向に相対移
動して、上記上下作業ロールで圧延される被圧延材のク
ラウンを制御する圧延機において、前記上下作業ロール
のイニシャルクラウンが奇数次の関数と偶関数の積から
なる関数形とし、更に変曲点を３つ以下にしたため、ク
ラウン制御能力を十分確保しつつ、圧延形状の優れた鋼
板を安定して圧延できるようになり、しかもイニシャル
クラウンの凹側端部の面取りにより、作業ロール・補強
ロール間面圧の極大を緩和し、ロール寿命を大幅に延長
する等、圧延の生産性向上、圧延品質の向上、矯正等の
精整工程省略等、工業上もたらす効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる作業ロールのイニシャルクラウ
ンに関する説明図、第２図は従来方法における圧延鋼板
の幅方向両端部近傍に局部的な板厚増大部を生じせしめ
る形状を説明する図、第３図は本発明にて提案するイニ
シャルクラウンの部分的な拡大に用いる代表的な偶関数
を示す図、第４図は実施例にて示したロール端部に面取
りを施した場合のロール形状を示す図である。 １・・・被圧延鋼板、　　　２・・・上作業ロール、３
・・・下作業ロール、　　４・・・被圧延鋼板、５・・
・局部的板厚増大部、 ６・・・上作業ロール、　　７・・・下作業ロール、８
・・・面取り部。 他４名 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　上作業ロールと下作業ロール各々に略同一形状の凹
   凸状のイニシャルクラウンを互いに点対称となるべく付
   与し、被圧延材料の幅、厚、圧延荷重の圧延条件や変化
   に応じて、上記上下作業ロールを互いに軸方向に相対移
   動して、上記上下作業ロールで圧延される被圧延材のク
   ラウンを制御する圧延機において、前記上下作業ロール
   のイニシャルクラウンが奇数次の関数と偶関数の積から
   なる関数形によりなる曲線で形成したことを特徴とする
   圧延機。 ２　上作業ロールと下作業ロール各々に略同一形状の凹
   凸状のイニシャルクラウンを互いに点対称となるべく付
   与し、被圧延材料の幅、厚、圧延荷重の圧延条件の変化
   に応じて、上記上下作業ロールを互いに軸方向に相対移
   動して、上記上下作業ロールで圧延される被圧延材のク
   ラウンを制御する圧延機において、前記上下作業ロール
   のイニシャルクラウンが奇数次の関数と偶関数の積から
   なる関数形により構成され、かつ同イニシャルクラウン
   がロール胴長内において３つ以下の変曲点を持つことを
   特徴とする圧延機。 ３　前記各作業ロールに付与される凹凸状のイニシャル
   クラウンの凹側端部に面取りを施したことを特徴とする
   請求項１または２記載の圧延機。 ４　圧延条件に応じて請求項１または２記載の上作業ロ
   ールと下作業ロールをロール軸方向に相対移動してロー
   ル軸方向に沿った該上下作業ロール間のロール間隔分布
   を連続的に変化させて圧延材を制御することを特徴とす
   る圧延方法。