JPH0313204A - 一体式バックアップロールを有する多段圧延機 - 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？１′Ｏ機能を有し、かつ
高圧延荷重の付加が可能な２０段相当の多段圧延機に関
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−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。

そこで従来から、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５Ｂ−５０１０８
号公報等にて、ワークロールベンダーや中間ロールベン
ダーを、上記のバックアップロールの変位量調整法と併
用する方法が提案された。しかしながらこの方法は、装
置が複雑になるという欠点のほか、ロールが細くなるほ
ど、またロールバレルが長（なるほどペンディング力は
中央部まで作用しなくなるため、制御力は圧延材端部の
みに留まるという問題があった。

また特公昭６３−２０７４０５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。

さらに特公昭６３−３０１０４号公報等では、ロールに
３次式で近似できるＳクラウンを付与し、かつ軸方向に
シフト可能とした縦型配列の圧延機が提案されている。

しかしながらこの方法にしても、制御できるのは圧延材
の端部および中央部だけであり、クォーター伸び、さら
には腹伸びや耳伸びなどが混合した複合伸びの制御につ
いては無力に等しかった。

また従来の多段圧延機とくに２０段圧延機においては、
形状制御の面からバックアップロールを分割式とせざる
を得ないこともあって、十分な高圧延荷重が付加できな
いという問題があった。

さらに分割式バックアップロールを用いたｔｊ％合には
、ロール軸方向に不均一なロール間面圧が発生し易く、
またその偏心機構が複雑なためミル設計が難しく、しか
も設備コストが高いところにも問題を残していた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、単純
な腹伸び、耳伸びはいうまでもなく、クォーター伸びや
耳ＩＩｉ複合伸びなどの複雑な形状不良、さらにはエツ
ジドロップの修正が可能な、優れた形状制御能力をそな
え、しかも十分な高圧下を付加することができる２０段
相当の多段圧延機を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
れぞれ複数の第１中間ロール、第２中間ロールおよび一
体式バツクアップロールを順次に配置した多段圧延機に
おいて、 該ワークロール、第１中間ロール、第２中間ロールおよ
び一体式バツ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−紺のロールに、片側端部が先細
り状となるクラウンを付与する一方、同じく上記ロール
群の中から選んだ他の少なくとも２本一組のロールに、
互いに同じ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、さらに他の少なくとも２本一組のロール
に、互いに同じ波形曲線の少なくとも２波長分にわたる
ツールクラウンをそれぞれ付与し、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からなる一体
式バツクアップロールを有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
置を組み込んだ多段圧延機である。

この発明において、ロールに付与すべき１波長分または
２波長分の波形曲線としては、正弦曲線から１ピッチ分
または２ピッチ分を取り出したもの、また３次以上の高
次関数から同じく１ピッチ分または２ピッチ分を取り出
したもの、さらにはそれらの近似曲線がを利に適合する
が、中でも正弦曲線から１ピッチ分または２ピッチ分を
取り出したものならびにその近似曲線がとりわけ好適で
ある。

この発明は、上記したような波形曲線の少なくとも１波
長分および２波長分にわたるクラウンを付与したロール
対を組み合わせて使用することによって、後述するよう
に、従来に比較して形状制御能力が格段に向上すること
から、従来のような分割式バックアップロールの押し出
しによる形状制御が不要となって、一体式のバックアッ
プロールの利用を可能ならしめたものであるが、かよう
な一体式バツクアップロールの利用はこの発明で初めて
達成された事項である。

以下、この発明を図面に基づいて具体的に説明する。

第１図ａおよびｂに、この発明に従う多段圧延機のロー
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は一体式のバッ
クアップロールであり、圧延材１を挟んで、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本ずつ合
計６本の第２中間ロール４が、さらに第２中間ロール４
の背後には一体式バツクアノブロール５が上下各４木ず
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。

このうちワークロール２には、片側端部が先細り状とな
るロールクラウンが、また第１中間ロール３には、正弦
曲線ｌ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、それぞれロール軸方向にシフト可能
な構造となっている。

さらに第１図に斜線で示した第２中間ロール４には、正
弦曲線２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、同じくロール軸方向にシフト可能
な構造になっている。

ここに片テーパ−クラウンならびに正弦曲線１ピッチ分
または２ピッチ分で近似できる波形曲線を付与すべきロ
ールは、上記の例だけに限るものではなく、ワークロー
ル２、第１中間ロール３、第２中間ロール４およびバッ
クアップロール５全での中から自由に選択、組合わせが
可能である。

また付与すべき波形曲線は、上記したような正弦曲線や
その近似曲線のほか、３次以上の高次式から座標原点を
挾んで１ピッチ分または２ピッチ分を取り出した波形曲
線、さらにはその近似曲線であっても良い。

さらにロールのシフト装置は、油圧式でも電機式でも何
れでも良い。

（作　用） 第２図ａ　−ｄに、片側端部に先細り研削を施した片テ
ーパ−ロール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。

同図から明らかなように、先細り研削表面で圧延される
被圧延材縁部の長さ（ｘ）の設定値を変えることによっ
て板縁部の板厚を調整することができるので、エツジド
ロップ軽減制御を効果的に行うことができる。

つぎに第３図ａ　−ｃに、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、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。同図すは、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（なるロールギャップになって
いる。また同図Ｃは、同図す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。

従って、かような正弦曲線ｌ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、ロール軸方向に
適宜にシフトすることにより、耳伸びおよび腹伸びの効
果的な修正が可能となる。

次に第４図ａ　”−’　ｃに、正弦曲線２ピッチ分で近
イ以で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。同図すは、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、
クォータ一部が狭く、一方中央部および両端部が広いロ
ールギャップになっている。また同図Ｃは、同図すとは
逆の方向に各ロールを移動させた場合であるが、クォー
タ一部が広いロールギャップになっている。

従って、かような正弦曲線２ピッ千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、ロール軸方向に
適宜にシフトすることにより、耳腹複合伸びおよびクォ
ーター伸びの効果的な修正が可能となる。

また第５図に、従来の分割式バックアップロールとこの
発明に従う一体式バツクアップロールを用いた場合にお
ける、最大付加圧延荷重を比較して示す。

同図より明らかなように、この発明に従う一体動バツク
アップロールを用いた場合には、従来と比べて約４０％
の圧延荷重の増大が期待できる。

次に第６図に、前掲第１図に示した２０段圧延機の第１
中間ロール（１１ＭＲ）として片テーパ−クラウン（以
下単にＴクラウンという）を付与したロール対を用いた
場合、さらには１中間ロールまたは第２中間ロール（２
ｒＭＲ）あるいはバックアップロール（ＢＵＲ）として
、正弦曲線１ピッ千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
対または正弦曲線２ピツ千分で近似できるような波形ロ
ールクラウン（以下単にＷクラウンという）を付与した
ロール対を用い、それぞれ単独で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
、分割式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Ａ４で
評価した。

同図より明らかなように、片テーパ−ロールシフトおよ
びＳクラウンシフトの場合は、耳伸びおよび腹伸びにつ
いてはそれなりの制御できるけれども、クォーター伸び
や耳腹複合伸び制御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、Ｗクラウンシフトの場合は、クォーター伸
びおよび耳腹複合伸び制御につき、格段の効果が期待で
きる。とはいえ耳伸びや腹伸び制御に関しては、十分と
は言い難い。

次に第７図に、上記の２０段圧延機において、ワークロ
ールとしてＴクラウンロールを、また第１中間ロールと
してＷクラウンロールを、さらに第２中間ロールとして
Ｓクラウンロールを同時に用いた場合の形状修正能力に
ついて調べた結果を、第１中間ロールとして片テーパ−
ロール、バックアップロールとして分割式ロールを用い
かつロールベンダーを併用した場合における調査結果と
比較して示す。

同図より明らかなように、Ｔクラウンロール、Ｓクラウ
ンロールおよびＷクラウンロールを組み合わせて、ロー
ル軸方向に適宜にシフトし、かつ一体式ハツクアップロ
ールを併用することにより、大きな付加荷重の下で、耳
伸びや腹伸びは勿論のこと、クォーター伸びおよび複合
伸び、さらにはエツジドロップに対しても優れた修正能
力が得られ、従って広範囲にわたる平坦度制御が実現で
きることになる。

この発明において、ＴクラウンやＳクラウン、Ｗクラウ
ンを付与すべきロール対は、ワークロール、第１中間ロ
ール、第２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
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
、第１中間ロール群、第２中間ロール群およびバックア
ップロール群の中から選ぶことが一層好ましい。また制
御効果は、Ｔクラウン、ＳクラウンおよびＷ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、点対称、上下対称、左右対
称の順に大きい。

さらにロールベンディング装置を併用すれば、上記の効
果は一層高まる。

（実施例） 実施例１ 前掲第１図に示した２０段圧延機において、ワークロー
ルとして第８図ａに示すような片テーパー形状（Ｔクラ
ウン）になるロールを、また第１中間ロール３すべてに
第９図に示すような３次式で近似できるクラウン（Ｓｌ
クラウン）を有するロールを、さらに第１図にて斜線で
示した第２中間ロール４として第１０図に示すような５
次式で近似できるクラウン（Ｗｌクラウン）を有するロ
ールを使用した。

そして、上記ワークロール、第１中間ロールおよび第２
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鵬から１．０間に圧延し
た。

このときのロール配置および形状修正能力を表わす形状
平面図を第１１図ａ、ｂにそれぞれ示す。

また第１１図すには、従来装置を用いた場合として、第
８図す、ｃに示すような片テーパ形状になるロールを、
第１中間ロールおよび第２中間ロールとして使用し、こ
れらのロールを軸方向にシフトさせて、同様の圧延（分
割式バックアップロール）を行った場合の形状制御能力
について調査した結果を、併せて示す。

第１１図から明らかなように、従来装置では形状制御能
力は狭い範囲しか得ることができず、また複合伸びやク
ォーター伸びに追随する形状制御能力が著しく小さい。

しかも狭い制御範囲ゆえに圧延材の鋼種板幅によって各
々の場合に応じて、第１中間ロール、あるいは第２中間
ロールのテーバ形状を変更する必要が生じていた。

これに対し、この発明装置を用いた場合には、複合伸び
やクォーター伸びに対しても充分対応可能な広範囲な制
御範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
得ることが可能となる。

実施例２ 同じ＜２０段圧延機において、第１２図ａに示すように
、第１中間ロールにはいずれも第８図すに示したような
りラウン（Ｔクラウン）を、また第２中間ロールのうち
外側に位置する上下二組針４本のロールには第１０図に
示すような５次式で近似できるクラウン（Ｗｌクラウン
）を、一方中央に位置する上下−組には第９図に示すよ
うな３次式で近似できるクラウン（Ｓｌ　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第１２図すに示す
。

実施例３ 同じり２０段圧延機において、第１３図ａに示すように
、第１中間ロールにはいずれも第８図すに示したような
りラウン（Ｔクラウン）を、また第２中間ロールのうち
外側に位置する上下二組針４本のロールには第１４図に
示すような正弦曲線２ピッ千分で近似できるクラウン（
Ｗ２クラウン）を、一方中央に位置する上下−組には第
１５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（Ｓ２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
た結果を第１３図すに示す。

実施例４ 同じ＜２０段圧延機において、第１６図ａに示すように
、第１中間ロールにはいずれもＷ２クラウンを、また第
２中間ロールの外側に位置する４本のロールにはＴクラ
ウンを、さらにバックアップロールの外側に位置する４
本のロールにはＳ２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
査した結果を第１６図すに示す。

実施例５ 同じ＜２０段圧延機において、第１７図ａに示すように
、４木の第１中間ロールにはいずれもＴクーラウンを、
また第２中間ロールの外側に位置する４本のロールには
Ｗ２クラウンを、さらにバックアップロールの外側に位
置する４本のロールにはＳ２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第１７図すに示す。

（発明の効果） かくしてこの発明に従う多段圧延機によれば、耳伸び、
腹伸びは勿論のこと、クォーター伸びや複合伸び、さら
にはエツジドロップに対しても優れた修正能力が得られ
、従って広範囲にわたる平坦度制御を実現できる。

またこの発明に従う多段圧延機は、一体式のバックアッ
プロールを使用できるので、従来よりも大きな圧延荷重
の付加が可能となるだけでなく、ロール軸方向における
不均一なロール間面圧の発生がなくなり、また煩雑なミ
ル設計も不要となり、さらにはコスト低減にも貢献する
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、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は正面図、 第２図ａ−ｄはそれぞれ、Ｔ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ａ　−Ｃはそれぞれ、
Ｓ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４図ａ　−Ｃはそれぞれ、Ｗ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５図は、従来の分割式バ
ックアップロールまたはこの発明に従う一体式バツクア
ップロールを用いた場合における、最大付加圧延荷重の
比較図、第６図は、２０段圧延機の第１中間または第２
中間ロールにＴクラウンロール対、Ｓクラウンロール対
またはＷクラウン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７図は、２０段圧延
機のワークロールとしてＴクラウンロール、また第１中
間および第２中間ロールとしてそれぞれＷクラウンロー
ルおよびＳクラウンロールを同時に用いた場合の形状修
正能力を示す形状制御範囲図、 第８図ａ、ｂおよびＣはそれぞれ、片テーパ−ロールの
テーパー形状を示した図、 第９図は、３次式で近似できる好適Ｓクラウンを示した
図、 第１０図は、５次式で近似できる好適Ｗクラウンを示し
た図、 第１１〜１３図のａ、ｂはそれぞれ、２０段圧延機にお
けるＴクラウンロール、Ｗクラウンロールおよび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図は、正弦曲線２ピッチ分で近似できる好適Ｗク
ラウンを示した図、 第１５図は、正弦曲線ｌピッチ分で近似できる好適Ｓク
ラウンを示した図、 第１６図〜第１７図のａはいずれも、２０段圧延機にお
けるＴクラウンロール、ＷクラウンロールおよびＳクラ
ウンロールの配置を示すロール配置図、また同図のｂは
いずれも、同図ａの各ロール配置における形状制御範囲
図である。 ■・・・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・・
・一体式バツクアップロール ６・・・ロールヘンディンク装置 ＜ａ＞ （Ｃ＞ 第１図 （ａ） （ｂ） （ａ） （ｂ） 第２図 第４図 、４５径よ目量クラウン（渭蕾ン ０ 羊ｆＩ：趨６クラウン（肩−） ；門 手イｆＪｇづクララ′／（ｍｑｎ） 半＃蛋垢者クラウン（ｆＲｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、それぞれ複数の第１
   中間ロール、第２中間ロールおよび一体式バックアップ
   ロールを順次に配置した多段圧延機において、 該ワークロール、第１中間ロール、第２中間ロールおよ
   び一体式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、片側端部が先細
   り状となるクラウンを付与する一方、同じく上記ロール
   群の中から選んだ他の少なくとも２本一組のロールに、
   互いに同じ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、さらに他の少なくとも２本一組のロール
   に、互いに同じ波形曲線の少なくとも２波長分にわたる
   ロールクラウンをそれぞれ付与し、 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一体式バックアップロールを有する
   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備え
   る多段圧延機。