JPH02307602A - 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） この発明は、優れた平坦度制御機能を有する多段圧延機
に関するものである。

（従来の技術） ステンレス鋼およびけい素鋼などの難加工性材料の冷間
圧延は、多くの場合、１２段、２０段といった多段圧延
機で行われている。このような多段圧延機では、ワーク
ロールを小径化できるので、従来の縦型配列の圧延機に
比べて小さい圧延荷重で高圧下が可能という利点がある
。しかしながら一方で、ワークロールを小径にするとロ
ールのたわみが大きくなるため、圧延材の形状不良が発
生し易いという欠点があった。

そこで従来かような形状不良の発生を防止すべく、種々
の解決策が提案されている。

その一つとして、最外側のバックアップロールを軸方向
に複数に分割し、各分割ロールの変位量を調整すること
によって圧延材の形状制御を行う方法がある。しかしな
がらこの方法では、バックアップロールとワークロール
との間に中間ロールが数多く存在すればするほど、その
効力は減殺されるために、１２段や２０段のような多く
の中間ロールをそなえる多段圧延機では、その能力を十
分に発揮することはできなかった。

この点を改善するものとして、特公昭６１−２３２００
７号公報等には、中間ロールの片側端部を先細り形状と
し、それぞれ単独に軸方向にシフトする方法が提案され
ている。しかしながらこの方法においても、制御力が及
ぶ範囲はテーパ一部周辺だけであり、しかも鋼種および
板幅などに応じて逐一テーパー形状の変更を要するとい
った煩雑さが加わる。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の問題を克服するもので、優れた形状
制御能力をそなえる多段圧延機について提案することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、 一対のワークロールの背後に、それぞれ中間ロー　９　
＝ 一ルおよびバックアップロールを順次に配置した多段圧
延機であって、該ワークロール、中間ロールおよびバッ
クアップロールからなるロール群の中から選んだ少なく
とも２本一組のロールに、互いに同じ正弦曲線からなる
波形曲線の少なくとも１波長分にわたるロールクラウン
を付与し、しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞ
れにつき、ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし
、かつロール軸方向への移動可能としてミルハウジング
に組み込んだことを特徴とする多段圧延機である。

またこの発明は、上記の圧延機にロールベンディング装
置を組み込んだ圧延機である。

第１図（ａ）および０））に、この発明に従う圧延機の
ロール配置を、側面および正面で示す。

同図において、１は圧延材、２はワークロール、３は第
１中間ロール、４は第２中間ロール、５は分割式のバッ
クアップロールであり、圧延材１を挾んで、上下に１対
のワークロール２が配置され、これらのワークロール２
の背後にそれぞれ２本ずＡ一 つ合計４本の第１中間ロール３が、また第１中間ロール
３の背後には上下各３木ずつ合計６本の第２中間ロール
４が、さらに第２中間ロール４の背後には分割式バック
アップロール５が上下各４本ずつ合計８本設置されてい
て、これらで２０段圧延機を構成している。

なお、６はロールベンディング装置である。

このうち第１図に斜線で示した第２中間ロール４には、
正弦曲線１ピッチ分で近似できる波形曲線からなるロー
ルクラウンが付与され、またロールの軸方向にシフト可
能な構造になっている。

ここに正弦曲線１ピッチ分で近似できる波形曲線を付与
すべきロールは、上記の例に限るものではなく、ワーク
ロール２、第１中間ロール３および第２中間ロール４全
ての中から自由に選択、組合わせが可能である。

さらにロールのシフト装置は、油圧式でも電動式でも何
れでも良い。　　　　゛ （作　用） 第２図（ａ）〜（Ｃ）に、正弦曲線１ピッチ分で近似で
＝５− きる波形ロールクラウンを付与したロール対を、ロール
軸方向に逆向きに設置し、軸方向にシフトした場合にお
けるロールギャップ変化を示す。

同図（ａ）は、該ロール対を対向配置とし、軸方向でロ
ールギャップを一定とした場合である。同図（ｂ）は（
ａ）の状態から各ロールを矢印の方向に移動させた場合
であるが、中央部で広く、端部で狭くなるロールギャッ
プになっている。また同図（Ｃ）は、同図（ｂ）とは逆
の方向に各ロールを移動させた場合であるが、中央部で
狭く端部で広いロールギャップになっている。

また比較として同図（ｄ）に片テーパーを付与したロー
ル対を軸方向にシフトした場合におけるロールギャップ
変化を示す。同図（ｄ）より、片テーパ−ロールシフト
の場合にはそのロールギャップ変化は板端部のみにとど
まり、板のエツジドロップおよびエツジビルドアップ以
外の制御は不可能であることがわかる。

従って、かような正弦曲線１ピッチ分で近似できる波形
ロールクラウンを付与したロール対を、６一 ロール軸方向に適宜にシフトすることにより、板全域に
わたる耳伸びおよび腹伸びの効果的な修正が可能となる
。

第３図に、前掲第１図に示した２０段圧延機の第１中間
ロール（Ｉ　ＩＭＲ）または第２中間ロール（２ＩＭＲ
）として、正弦曲線１ピッチ分で近似できるような波形
ロールクラウン（以下単にＳクラウンという）を付与し
たロール対を用い、ロール軸方向に適宜にシフトしたと
きの、形状制御能力について調べた結果を、同様に片側
に先細り研削を施したいわゆる片テーパ−ロールをシフ
トした場合および分割バックアップロールを押し出した
場合と比較して示す。

なお形状制御能力は、圧延材の中央部と端部との伸び差
率Δ２および中央部とクォータ一部との伸び差率Δ４で
評価した。

同図より明らかなように、片テーパ−ロールシフＩ・の
場合ばとくに板端部について効果的な制御ができるが、
クォーター伸びや耳腹複合伸びについてはほとんど期待
できない。

なお分割バックアップロール押し出しは、クォーター伸
びや耳腹複合伸びについてわずかの制御が期待できるに
止まる。

これに対し、Ｓクラウンシフトの場合は、耳伸びおよび
腹伸びの両方につき格段の効果が期待できる上、クォー
ター伸びおよび耳腹複合伸びについての効果も期待でき
る。

この発明において、Ｓクラウンを付与すべきロール対は
、ワークロール、中間ロールおよびノリ　　　”クアッ
プロールからなるロール群の中から選んだ少なくとも２
本一組のロール対であれば、何れのロールであっても良
いが、各ロール対はそれぞれ、同種のロール群すなわち
ワークロール対、中間ロール群、バックアップロール群
の中から選ぶことが一層好ましい。さらに制御効果は、
Ｓクラウン付与ロールが被圧延材に近いほど、また各ロ
ール対の配置が、被圧延材を中心として、点対象、上下
対象、左右対象の順に大きい。

また１２段や２０段の多段圧延機においてバックアップ
ロールを分割式にするにのはバックアップロールの押し
出しによる形状制御を期待するためで、従来の多段圧延
機に分割式のバックアンプロールは不可欠であった。し
かし上述のように、この発明を適用すればとくにクォー
ター伸びや耳腹複合伸びの制御が実現できるため、バッ
クアップロールを分割式にする必要はなく、一体式のバ
ックアップロールを用いることができる。

したがって高圧下刃付与というバックアップロール本来
の働きを充分に期待することができるほか、スカム付着
などによる圧延材へのロールマーク転写がなくなり、ま
た分割式のバックアップロールに不可欠な偏心機構の省
略も可能となる。さらに一体化したバンクアップロール
にＳクラウンを付与すれば、形状制御範囲をより拡大す
ることができ有利である。

なおロールに付与すべき波形曲線を高次関数とすること
も考えられるが、正弦曲線を用いて波形ロールクラウン
を付与した場合と比較すると、正弦曲線に従う場合はそ
の振幅および周期を与えるだけでロールクラウン量と波
形ピッチの設定を行うことができ、したがって広い形状
制御範囲を容易にとれる。一方高次関数に従う場合は、
ロールクラウン量および波形ピッチを設定することが複
　　　　　　”雑で難しい。例えば第４図に示すように
、ロールバレル中央を座標原点として、この原点を挾ん
で点対称とした波形曲線を付与した場合における高次関
数は次式（１）のように示すことができる。

ｆ（ｘ）　−ａ１ｘ＋ａ３ｘ３＋ａ５ｘ５−１−−−−
＋ａ、ｌｘ”　　　・・・Ｑ）そしてロールクラウン量
およびピッチを任意に設定するには、表１に示す方程式
（２）　−１〜６をそれぞれ満たすように、係数ａ１〜
ａゎを決定する必要がある。

表１ とくにｎ＝３の場合、すなわち（１）′弐のように３次
の奇関数で表わす場合には、未知数がａｌ＋　８３＋−
１０＝ の２つなので、表１に示した（２）式の内で２つの条件
式しか考慮することができない。

ｆ（ｘ）　−ａ、ｘ＋ａ３ｘ”　　　　　　　　　　　
・＝（１）″例えば、クラウン量を規定するため表１に
示す（２）−１式を考慮すると、ピッチを規定するため
の条件を選択することはできず、したがってクラウンの
ピッチを任意に変えることは到底できない。

以上のように、正弦曲線を適用することによって任意の
クラウンが容易に得られかつその後の制御も容易である
ことがわかり、広い形状制御範囲で安定した圧延が、正
弦曲線１ピッチ分のクラウンを付与したロールを用いる
ことによって実現される。

（実施例） 裏旌炎１ 前掲第１図に示した２０段圧延機において、第５図（ａ
）に示すように、第１中間ロールとして第６図に示す正
弦曲線１ピッチ分で近似できるクラウン（Ｓクラウン）
を有するロールを配置し、この第１中間ロールを軸方向
にシフトさせて、板幅１０００ｍｍのステンレス鋼板を
板厚１．２　ｍｍから１．０ｍｍに圧延した。

このときの形状制御能力を第５図［有］）に示す。

また第５図（ｂ）には、第７図に示すような片テーパ形
状になるロールを同様に第１中間ロールとして使用した
場合（従来装置）として、片テーパロールを軸方向にシ
フトさせて、同様の圧延を行った場合の形状制御能力に
ついて調査した結果についても、併せて示す。

第５図（ロ）から明らかなように、従来装置では腹伸び
、さらには複合伸びやクォーター伸びに追随する形状制
御能力が著しく小さい。

これに対し、この発明装置を用いた場合には、腹伸びは
勿論、複合伸びやクォーター伸びに充分対応可能な制御
箱□囲を得ることができ、しかも多種の圧延材に対して
中間ロールの形状を変更することなく良好な形状の板を
得ることが可能であった。

して第６図に示すような正弦曲線ｌピッチ分で近似でき
るクラウン（Ｓクラウン）を有するロールを第８図（ａ
）に示すように配置し、実施例１と同様の圧延を行った
ときの形状制御能力について調査した結果を同図（ｂ）
に示す。また実施例１における従来装置と同様のロール
を第２中間ロールに適用した場合についても、同様に調
査した。なお測圧延機ともロールベンディング装置を付
加して圧延を行った。

第８図ら）より明らかなように、２組のＳクラウンロー
ルを用いた場合には、形状制御能力の範囲がさらに拡大
される。

尖隻孤主 同じり２０段圧延機において、ワークロールとして第６
図に示した正弦曲線１ピッチ分で近似できるクラウン（
Ｓクラウン）を有するロールを第９図（ａ）のように配
置し、実施例１と同様の圧延を行ったときの形状制御能
力について調査した結果を同図（ｂ）に示す。また実施
例１社おける従来装置と同様のロールをワークロールに
適用した場合についても、同様に調査した。

第９図（ロ）より明らかなように、ワークロールに対し
て正弦曲線で近似されるクラウンを付与した場合でも、
実施例２と同様、優れた形状制御能力が得られている。

爽旌拠ｌ 第１０図（ａ）および（ｂ）に示す一体型のバックアッ
プロールをそなえる２０段圧延機において、そのバック
アップロールとして第６図に示した正弦曲線１ピッチ分
で近似できるクラウン（Ｓクラウン）を有するロールを
第１０図（Ｃ）のように配置し、実施例１と同様の圧延
を行ったときの形状制御能力について調査した結果を同
図［有］）に示す。

第１０図（Ｃ）より明らかなように、一体型のバックア
ップロールにＳクラウンロールを適用した場合にも上記
実施例と同様、優れた形状制御能力を確保できる。

実１１州戊 同じ＜２０段圧延機において、第１中間ロールの上下二
組のロールおよび第２中間ロールの外側に位置する上下
二組のロールとして第６図に示すような正弦曲線１ピッ
チ分で近似できるクラウン（Ｓクラウン）を有するロー
ルをそれぞれ第１１図（ａ）のように配置し、実施例１
と同様の圧延を行ったときの形状制御能力について調査
した結果を同図（ｂ）に示す。この場合も優れた形状制
御能力を確保できる。

尖旋拠立 第１２図（ａ）に示す１２段圧延機において、同図（ａ
）に示すように、中間ロールとして第６図に示した正弦
曲線１ピッチ分で近似できるクラウン（Ｓクラウン）を
付与し、実施例１と同様の圧延を行ったときの形状制御
能力について調査した結果を同図（ｂ）に示す。また実
施例１における従来装置と同様のロールを中間ロールに
適用した場合についても、同様に調査した。この場合も
優れた形状制御能力を確保できる。

実施±１ 同じり１２段圧延機において、第１３図（ａ）に示すよ
うに、中間ロールとして第６図に示した正弦曲線１ピッ
チ分で近似できるクラウン（Ｓクラウン）を、一方ワー
クロールとして第４図に示すような３次式で近似できる
クラウン（Ｓ１クラウン）をそれぞれ付与し、実施例１
と同様の圧延を行ったときの形状制御能力について調査
した結果を同図（ｂ）に示す。この場合も優れた形状制
御能力を確保できる。

実施■工 第１４図（ａ）および（ｂ）に示す一体型のバックアッ
プロールをそなえる１２段圧延機において、そのバック
アップロールとして第６図に示した正弦曲線１ピッチ分
で近似できるクラウン（ＳＬクラウン）を有するロール
を第１０図（Ｃ）のように配置し、実施例１と同様の圧
延を行ったときの形状制御能力について調査した結果を
同図（ｂ）に示す。

第１４図（Ｃ）より明らかなように、一体型のバックア
ップロールにＳクラウンロールを適用した場合にも上記
実施例７と同様、優れた形状制御能力を確保できる。

（発明の効果） かくしてこの発明に従う圧延機によれば、とくに耳伸び
および腹伸びに対して優れた修正能力が得られ、さらに
はクォーター伸びおよび耳腹複合伸びに対しても修正能
力が得られ、従って広範囲にわたる平坦度制御を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ’ｌおよび（ｂ）は、それぞれこの発明を適
用した２０段圧延機のロール配置を示す側面図および正
面図、 第２図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれクラ゛ウンロールを
逆向きに平行に設置し、ロール軸方向にシフトした場合
のロールギャップ変化を示した図、第３図は、２０段圧
延機の第１中間または第２中間ロールにＳクラウンロー
ル対またはテーパロール対をそれぞれ単独で適用した場
合の、形状制御能力を示した図、 第４図は、高次式で近似できるＳクラウンを示した図、 第５図（ａ）、　（ｂ）は、それぞれ２０段圧延機にお
けるＳクラウンロールの配置を示すロール配置図ならび
に形状制御範囲図、 第６図は、正弦曲線１ピッチ分で近似できる好適Ｓクラ
ウンを示した図、 第７図は、片テーパ−ロールのテーパー形状を示した図
、 第８および９図（ａ）、　（ｂ）は、それぞれ２０段圧
延機におけるＳクラウンロールの配置を示すロール配置
図ならびに形状制御範囲図、 第１０図（ａ）、　Ｑ））は、それぞれ２０段圧延機の
ロール配置を示す側面図および正面図、同図（Ｃ）は形
状制御範囲図、 第１１図（ａＬ　（ｂ）は、それぞれ２０段圧延機にお
けるＳクラウンロールの配置を示すロール配置図ならび
に形状制御範囲図、 第１２および１３図（ａ）、　（ｂ）は、それぞれ１２
段圧延機におけるＳクラウンロールの配置を示すロール
配置図ならびに形状制御範囲図、 第１４　［Ｄ　（ａ）　、（ト））は、それぞれ２０段
圧延機のロール配置を示す側面図および正面図、同図（
Ｃ）は形状制′御範囲図、 である。 １・・・圧延材　　　　　　２・・・ワークロール３・
・・第１中間ロール　　４・・・第２中間ロール５・・
・バックアップロール ６・・・ロールベンディング装置 図面の浄書（内容に変更なし） で頒′。 ５クラウ／Ｖ７ト クラ更５０）ｔｆｎ定　　屹ノー 第５図 図面の存置（門谷（し莢文ｌ五〇〕 図面の浄書（内容に変更なし） ０　　　　　　　０．５　　　　　　　　ｆ、０第７図 ＥＨ−０，ｆｎｎｎ ＥＬ＝３００ｔｎ笥 図面の浄書（内容に変更なし） 第８図 第８図 第１０図 図面の浄書（内容に変更なし） Ａ２ 、、、＋−ｑ 第１１図 図面の浄書（内容に変更なし） 第１１図 第１２図 図面の浄書（内容に変更なし） 第１２図 第１３図 図面の浄書（内容に変更なし） 第１３図 手　　続　　補　　正　　書（方式） 平成元年９月　４日 特許庁長官　　　吉　　１）　文　　毅　　殿１、事件
の表示 平成１年特許願第１２８８７４号 ２、発明の名称 多段圧延機 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、それぞれ中間ロール
   およびバックアップロールを順次に配置した多段圧延機
   であって 該ワークロール、中間ロールおよびバックアップロール
   からなるロール群の中から選んだ少なくとも２本一組の
   ロールに、互いに同じ正弦曲線からなる波形曲線の少な
   くとも１波長分にわたるロールクラウンを付与し、 しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞれにつき、
   ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロー
   ル軸方向への移動可能としてミルハウジングに組み込ん
   だことを特徴とする多段圧延機。 ２、請求項１において、ロールベンディング装置をそな
   える多段圧延機。