JPH0313217A - ６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６段圧延機
に関するものである。

（従来の技術） 近年、金属ストリップの圧延では、生産性の向上ならび
に省エネルギー等の観点から、１回の圧延で板厚を大幅
に低減する高圧下圧延が指向されている。

しかしながらかような高圧下圧延では、高い圧延荷重に
よってロールのたわみ量が増大し、それに伴い板材の幅
方向における板厚偏差も大きくなるため、極端な形状不
良が発生するという問題が生じた。

そこで従来から、かような形状不良の発生を防止すべく
、種々の対策が講じられている。

たとえば特公昭５６−６６３０７号には、中間ロールの
軸方向へのシフト機構ならびに中間ロールおよびワーク
ロールに対するベンディング機構を有する圧延機が提案
されている。この圧延機では、中間ロールシフト、中間
ロールベンディングおよびワークロールベンディングの
３つの制御手段ヲ用イて、腹伸び、耳伸び、さらにはこ
れらが混在した複合伸びなどの複雑な形状不良を制御し
ようとするものである。

しかしながら上記の方法では、板の平坦度制御に限界が
あり１．ステンＩ／ス鋼などの難加工性材料の高圧下圧
延の際には、満足いどほどの平坦度をを得ることはでき
ない。

また特公昭６１．１８０６０２号公報では、４ワーク１
了−ルの水平方向に水平中間１コ・−ルを介して分割ロ
ールを投石し、この分割ロールの変位量を種々に変更す
ることによって平坦度制御を行う圧延機が提案されてい
る。

しかしながら上記の水平中間ロールには、その軸方向に
おいて、分割ｊ７１−ルとの接触部と非接触部とが交互
に存在するため、ワークロールと水平中間ロールとの間
の面圧が不均一になり、その結果ワークロールに局部磨
耗が生ごユ、製品板に光沢むらが発生するという問題が
あった。

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、このロールを
軸方向にシフトすることによって形状制御を行う圧延機
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
には複合伸びの制御については無力に等しかった。

（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
な腹伸びや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、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る
６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、同
じく一対の中間ロールおよびバックアップロールを順次
にそなえる６段圧延機において、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、同しく上記ロール群の中
から選んだ他の２本一組のロールに、互いに同じ波形曲
線の少な（とも１波長分にわたるロールクラウンを、さ
らに残りの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Ｄ　−ルクラウンをそれぞ
れ付与し、 しかも上記の各タラ・リン付Ｍ：　ｌ：１−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６段圧延機である。

またこの発明は、一対のワークロールの背後に、二対の
バックアップロールをそなえる６段圧延機において、 ８亥ワークロールおよびバックアップロールなるロール
群の中から選んだ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−方、同じく上記ロール
群の中から選んだ他の２本−ｔＵ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、さらに残りの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
だことからなる６段圧延機である。

さらにこの発明は、上記の圧延機にロールベンディング
装置を組み込んだ６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１１１１線がとりわけ
好適である。

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、この発明に従うたて型６段圧延機
を例として圧延ロールの配置を側面および正面で示す。

同図において、■は圧延材、２はワークロール、３は中
間ロール、４はバックアップロールであり、圧延材１を
挟んで、それぞれ上下１対のワークロール２、中間ロー
ル３およびバックアップロール４が順次に、かつロール
軸方向を互いに逆向きとして配置されている。

なお、５はロールヘ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、また中間ロール３には、正弦曲線
１ビン千分で近似できる波形曲線からなるロールクラウ
ンが、さらにバ・ンクアンフ。

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それぞれ付与され、いずれ
もロール軸方向にシフト可能な構造になっている。

ここに片側端部が先細り状となるクラウンならびに正弦
曲線１ビン千分または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、上記の場合だけに限るものでは
なく、ワークロール２、中間ロール３およびバックアッ
プロール４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。

なお第２図に、この発明を適用して好適な他の例である
クラスタータイプの６段圧延機を側面で示す。

（作　用） 第３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
て仮締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４図ａ　−Ｃに、正弦曲線１ピンチ分で近似で
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
ルギャッブになっている。

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５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、互層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。

第６図に、前掲第１図に示したたて型６段圧延機の中間
ロール（ＩＭＲ）またはバックアップロール（Ｂｕｔ？
）として、それぞれ片側端部に先細り研削を施したいわ
ゆる片テーパ−クラウン（以下単にＴクラウンという）
、正弦曲線ｌ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）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、Ｔクラウンロールシフトおよ
びＳクラウンシフトの場合は、耳伸びさらには腹伸びに
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
。

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６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、また中間ロールとしてＷ
゛クラウンロール、さらにバッファ・ンプロールとして
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、中間ロールとしてＴクラウンロー
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することにより、耳伸びおよび
腹伸びは勿論のこと、クォーター伸びさらには複合伸び
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、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、中間ロール対、バッ
クアップロール対の中から選ぶことが一層好ましい。

なおロールに付与すべき波形曲線の基準線としての正弦
曲線と高次関数曲線とを比較した場合、正弦曲線に従う
場合は、その振幅と周期を与えるだけでロールクラウン
量と波形のピッチが容易に設定できるという点で極めて
有利であり、また幅方向にわたる対称性が良いという利
点もある。

これに対し、高次関数曲線の場合は、以下に述べるとお
り、任意にロールクラウン量および波形のピッチを設定
できない場合があることの他、任意に設定しようとする
と正弦曲線に従う場合に較べて著しく複雑になる点、さ
らには幅方向にわたる対称性があまり良好ではない点に
幾分の不利がある。

すなわち、たとえばここで第８図に示すような２ピッチ
分の波形曲線を付与する場合を考えると、このとき形状
制御を実施するためにはロールバレル中央を原点として
、波形曲線を原点に対して点対称とする必要があること
から、高次関数は下記（１）式のとおりになる。

ｆ（ｘ）＝ａ＋ｘ＋ａｚｘ’＋ａｓｘ’＋−＋ａ、ｌｘ
’　　　　”（１）（１）式を用いてロールクラウン量
およびピッチを任意に設定するためには、表１に示す６
個の方程式を満たすように係数ａｌ”＝ａ、を決定する
必要がある。

表　　１ すなわち（１）式は６つの未知数ａｌ＋　ａ３．　ａ５
．　ａ−１゜ａ９＋　ａｌｌを有する次式（１）′のよ
うに１１次の奇関数となり、極めて複雑である。

ｆ（ｘ）＝ａｔｘ＋ａ３ｘ３＋ａｓｘ５＋ａ？ｘ’＋ａ
ｇｘ’＋ａ、ｘ”＝（１）’またｎ　＜１１では、ロー
ルクラウンを任意に設定できない。というのは（１）“
式のような５次の奇関数で表そうとする場合には、未知
数がａｌｌ　８３＋８５の３つなので、表１に示した（
２）式の内３つの条件式しか考慮に入れることができな
いからである。

ｆ（ｘ）＝ａｌｘ＋ａ３ｘ”＋ａ５ｘ’　　　　　　　
　−−・（１）“たとえばクラウン量を規定するために
、表１に示す（２）−１，（２）−２式を選択した場合
、ピッチを規定するためには、残る４つの条件式（２）
−３，（２）−４゜（２）−５，（２Ｌ６のうちから１
つの条件式しか選択できず、これによってクラウンのピ
ッチは一義的に決まってしまうから、クラウンピッチを
任意に変えることはできなくなるわけである。

このように特定のロールクラウンを高次関数曲線で表す
場合には、正弦曲線で表す場合に較べ、次数が低いとク
ラウンが任意に選択できず、一方次数が高いと著しく煩
雑になる点に幾分の不利が残る。

（実施例） 実施例１ 前掲第１図に示したたて型６段圧延機において、ワーク
ロール２として第９図ａに示すような片テーパ−クラウ
ン（Ｔクラウン）を有するロールを、また中間ロール３
として第１０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、さらにバックア
ップロール４として第１１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、上記のワークロール、中間ロールおよびバック
アップロールを軸方向にシフトさせながら、板幅１００
０ｍｍのステンレス鋼板を板厚１．２Ｍから１．０　ｍ
ｍ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１２図ａ、ｂにそれぞれ示す。

また第１２図すには、従来装置を用いた場合として、第
９図すに示すような片テーバ形状になるＴクラウンロー
ルを中間ロールとして使用し、このロールを軸方向にシ
フトさせ、かつロールベンダーを併用して、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を、
併せて示す。

第１２図す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、複合伸び
やクォーター伸びに充分対応可能な広範囲な制御範囲を
得ることができ、従って良好な形状の板を得ることが可
能となる。

実施例２ 同じ（たて型６段圧延機において、ワークロールとして
第１３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）を有するロールを、また中間
ロールとして第９図すに示したようなＴクラウンロール
を、さらにバックアップロールとして第１４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）を有するロールを、第１５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すに示す。

実施例３ 同じくたて型６段圧延機において、第１６図ａに示すよ
うに、ワークロールにＴクラウンを、また中間ロールに
Ｗ２クラウンを、さらにバックアップロールに３２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すに示
す。

実施例４ 前掲第２図に示したクラスタータイプの６段圧延機にお
いて、第１７図ａに示すように、ワークロール対にＴク
ラウンを、一方４本のバックアップロールに対し、それ
ぞれ点対称位置になるロール対に３２クラウンおよびＷ
２クラウンをそれぞれ付与し、実施例１と同様の圧延を
行った七きの形状制御能力について調査した結果を同図
すに示す。

実施例５ 同じくクラスター型６段圧延機において、第１８図ａに
示すように、ワークロール対にＷ２クラウンを、一方４
本のバックアップロールに対し、それぞれ点対称位置に
なるロール対に８２クラウンおよびＴ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すに示す。

（発明の効果） かくしてこの発明に従う圧延機によれば、耳伸び、腹伸
びは言うまでもなく、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。

【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たて型６
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図は、この発明を適用して好適なりラスター型６段
圧延機の側面図、 第３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４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５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６図は、たて型６段圧
延機の中間ロールおよびバックアップロールに、Ｔクラ
ウンロール対、Ｓクラウンロール対またはＷクラうンロ
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、たて型６段圧延機のワークロール、中間ロー
ルおよびバックアップロールとして、それぞれ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図は、高次式で近似できるＷクラウンの説明図、 第９図ａ、ｂはそれぞれ、Ｔクラウンロールのテーパー
形状を示した図、 第１０図は、３次式で近似できる好適Ｓクラウンを示し
た図、 第１１図は、５次式で近似できる好適Ｗクラウンを示し
た図、 第１２図ａ、ｂは、たて型６段圧延機におけるＴクラウ
ンロール、ＳクラウンロールおよびＷクラウンロールの
配置を示すロール配置図ならびに形状制御範囲図、 第１３図は、正弦曲線２ピッチ分で近イ以できる好適Ｗ
クラウンを示した図、 第１４図は、正弦曲線１ピッ千分で近似できる好適Ｓク
ラウンを示した図、 第１５図〜第１６図のａはいずれも、たて型６段圧延機
における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、 第１７図〜第１８図のａはいずれも、クラスター型６段
圧延機におけるＴクラウンロール、Ｓクラウンロールお
よびＷクラウンロールの配置を示す口−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。 １・・・圧延材　　　　　　２・・・ワークロール３・
・・中間ロール　　　　４・・・バックアップロール５
・・・ロールベンディング装置 （ａ） 第１図 （ｂ） （ａ） （Ｃ） （ａ） （Ｃ） 第４図 （ａ） （ｂ ） （Ｃ） 第５図 キ径＃当クラウン（ｒｐｒｓ） 卓！蚤相当７ラウン（ｍ−） 李怪より者クラウン（ｙ１１慴） 半デ蛋Ｍ者りラウノ（ｙｓ贈２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、同じく一対の中間ロ
   ールおよびバックアップロールを順次にそなえる６段圧
   延機において、 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、さらに残りの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６段圧延機。 ２、一対のワークロールの背後に、二対のバックアップ
   ロールをそなえる６段圧延機において、 該ワーク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、さらに残りの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６段圧延機。 ３、請求項１または２において、ロールベンデイング装
   置を備える６段圧延機。