JPH0313205A - 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、優れた平坦度制御機能を有し、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（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５８−５０１０８
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ｔｉ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く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場合には、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
備コストが高いという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
互層複合伸びなどの複雑な形状不良の修正が可能な、優
れた形状制御能力をそなえ、しかも十分な高圧延荷重を
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、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、互いに同し波形曲線の少
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ックアップロールを存する多段圧
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有利に適合する
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
な一体弐バックアップロールの利用はこの発明で初めて
達成された事柄である。

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木の第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中間ロール３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
、またロール軸方向にシフト可能な構造となっている。

一方、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
挟んで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　”−ｃに、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、端部で狭く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
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３図ａ　−ｃに、正弦曲線２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、
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４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ッ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ック
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５図に、前掲第１図に示した２０段圧延機の第１
中間ロール（１ＩＭＲ）または第２中間ロール（２ＩＭ
Ｒ）あるいはバックアップロール（Ｒ［ＩＲ）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
または正弦曲線２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、
単純な片テーパ−ロールシフトおよび分割式バックアッ
プロール押し出しの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
や互層複合伸び制御についてはほとんど期待できない。

なお分割バックアンプロール押し出しは、クォーター伸
びや互層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
びおよび互層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ＩＩＩ伸び制御に関しては、十
分とは言い難い。

次に第６図に、上記の２０段圧延機において、第１中間
ロールとしてＷクラウンロールを、また第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、Ｓクラウンロールと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、かつ一体式バッ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に対して優れた修正
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、Ｓクラウンや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、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、第１中間ロ
ール３として第７図に示すような３次式で近値できるク
ラウン（Ｓｌクラウン）を有するロールを、また第１図
にて斜線で示した第２中間ロール４として第８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、上記の第１中間ロールおよび第２中間ロールを
軸方向に適宜にシフトさせながら、板幅１０１００Ｏの
ステンレス鋼板を板厚１．２　ｍｍから１．０　ｍｓ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９図ａ、ｂにそれぞれ示す。

また第９図すには、従来装置を用いた場合として、第１
０図ａ、ｂ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９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１１図ａに示すように
、第１中間ロールにはいずれも第１２図に示すような正
弦曲線２ピッチ分で近似できるクラウン（Ｗ２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
組計４本のロールには第１３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（３２クラウン）を、同
じくバックアップロールのうち外側に位置する上下二組
計４本のロールにも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１１図すに示す。

実施例３ 同じ＜２０段圧延機において、第１４図ａに示すように
、第１中間ロール４本に対し、それぞれ点対称位置にあ
るロール対に３２クラウンおよびＷ２クラウンを、また
第２中間ロールおよびバックアップロールの外側に位置
する４本のロールに対しても、それぞれ点対称位置にあ
るロール対に３２クラウンおよびＷ２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１４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　”−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３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４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ン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５図は、２０
段圧延機の第１中間または第２中間ロールとして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６図は、２０段圧延機の第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７図は、３次式で近似できる好適Ｓクラウンを示した
図、 第８図は、５次式で近似できる好適Ｗクラウン告示した
図、 第９図ａ、ｂはそれぞれ、２０段圧延機における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１０図ａ、ｂ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１１図ａ、ｂはそれぞれ、２０段圧延機における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１２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１３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１４図ａは、２０段圧延機におけるＴクラウンロー／
ｌｚ、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、また同図すは、同図ａの各ロール
配置における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・・
・一体式バックアップロール ６・・・ロールベンゾインク装置 竹　シ５Σ 牢−７−１ （ａ） （ｐ　３ 第１図 ５′１ 第３図 第５図 ｊ−径用当クラウンζｍ−） ！＃隆オ目当クりウン師ｆｎ） 李怪Ｊｇ者クラウン（ｍ切） 半径Ｍ当りラウン（ｔｓ州）

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、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２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。