JPH03294006A - 熱間仕上圧延機及び熱間仕上圧延機列 - 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、優れたクラウン制御機能を有する熱間仕上
圧延機及び熱間仕上圧延機列に関する。

（従来の技術） 薄板を熱間仕上圧延する場合、圧下時に発生する圧延荷
重によりロールはたわみ、さらにロール表面がへん平と
なり、圧延後の薄板にはそのエッジ部の板厚が板幅中心
のそれよりも薄くなる、いわゆるエツジドロップが発生
する。そしてエツジドロップが大きくなると、次工程の
冷間圧延で適切な板プロフィールを得ることが困難にな
って形状不良が発生し、歩留りを低下させる原因となっ
ていた。したがって熱間仕上圧延に用いる圧延機は、板
クラウン（板幅中央とエツジ近傍との板厚差）を可能な
限り小さくする必要がある。

板クラウンを小さくする目的でクラウン制御能を増大さ
せた圧延機列として、特公昭６２−１０７２２号公報に
は、バックアップロールとワークロールとの間にストレ
ート（ロールクラウンなし）の中間ロールを、軸方向に
移動可能とした圧延機を後段スタンドに設置することが
開示されている。また特開昭５７−９１８０７号公報に
は、Ｓ字状のクラウンを付与したワークロールをシフト
させることによりクラウン制御能力を拡大することが提
案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、圧延処理数が増加するにしたがいロールの摩
耗は大きくなり、例えばワークロールをサイクリックシ
フトすると、ワークロールは台形状の摩耗プロフィルと
なり、この台形の脚部（テーバ部）で圧延材のエツジ近
傍が圧延され、上述のエツジドロップはさらに大きくな
る。

また中間ロールを移動可能とした圧延機を最終スタンド
を含む後段スタンドに配置する場合、圧延サイクル後半
で、クラウンを小さくするためにシフト量を大きくする
と、バックアップロールまたはワークロールと中間ロー
ル七の接触幅は小さくなり、圧延機の剛性は低下する。

すると圧延荷重の変動によりロールギャップが大きく変
化し、目標の板厚が得られない欠点があった。また何ら
かの外乱により板幅中心がミルの中心より外れた場合、
ミル左右の剛性差に起因した蛇行が発生し、絞り込みか
ら圧延不能に陥ったり、中間ロールの接触幅が小さいた
めロール面圧は増大し、スポーリングの発生やロール寿
命を縮める問題があった。

なおこれらの問題を防止するために中間ロールのシフト
量を小さくすることが考えられるが、中間ロールシフト
量の制限は、ミルのクラウン制御能を著しく制限するも
のである。

一方４段の熱間圧延機においては、ワークロールにＳ字
状のクラウンを付与し、ワークロールシフトを行うこと
により板プロフイル制御がなされていたが、スケジュー
ルフリー圧延（板幅・板厚の規制がないスケジュール）
の操業下では、ロール摩耗が原因となってクラウン制御
が不能となる問題があった。

そこでこの発明は、次工程の冷間圧延での形状不良の回
避に極めて重要な、熱間仕上圧延におけるクラウン制御
能力を大幅に改善した圧延機列について提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、一対のワークロールの背後に、同じく１対
の中間ロール及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、中間ロールとして、バックアップ
ロールよりも胴長が長くかつロール胴部にＳ字状のクラ
ウンを付与したロールを、ロールの先細りとなる胴端部
がバックアップロールの外側に突出する位置に配し、さ
らに各中間ロールにつき、ロール軸方向が互いに逆向き
となる配置とし、かつ中間ロールの先太りとなる胴端部
がバックアンプロールの胴端部より外側に位置する範囲
でロール軸方向へ移動可能としてミルハウジングに組み
込んでなる熱間仕上圧延機及びこの６段圧延機を、少な
くとも最終スタンドを含む１スタンド以上に配置してな
る熱間仕上圧延機列である。

ここにＳ字状のロールクラウンとは、３次以上の高次関
数から１ピッチ分を取り出したもの、また正弦曲線から
同じく１ピッチ分を取り出したもの、さらにはそれらの
近位曲線のいずれかに従うクラウンを指すものとする。

第１図にこの発明の一例として、熱間仕上圧延機列を示
す。図示例は、最終スタンドを含む後段３スタンドに、
上下１対の中間ロールにＳ字状のロールクラウンを付与
し、さらにそれぞれ軸方向に移動可能とした６段圧延機
を配した圧延機列である。なお上記６段圧延機は最終ス
タンドのみ、又は最終スタンドとその直前スタンドであ
ってもよい。

さて前段の４スタンドはいわゆる４ハイミルで、各１対
のワークロール１及びバックアップロール２の組合せに
なり、さらにワークロール１は図示しないベンディング
装置をそなえている。

また後段３スタンドは、第２図（ａ）に示すように、各
１対のワークロール３、中間ロール４及びバックアップ
ロール５の組合せになる６段圧延機である。この６段圧
延機においては中間ロール４として、バックアップロー
ル５よりも胴長が長くかつ、同図（ｂ）に示すようなＳ
字状のロールクラウンを付与したロールを、ロールの先
細りとなる胴端部４ａがバックアップロール５の外側に
突出する位置に配し、さらに各中間ロール４はロール軸
方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロール軸方向
への移動をはかるシフト装置６を有する。この中間ロー
ル４の移動は、その先太りとなる胴端部４ｂがバックア
ップロール５の胴端部より外側に位置する範囲、つまり
胴端部４ｂがバックアップロール５の胴端部と一致する
配置における胴端部４ａ側での突出長さ（以下単に突出
長さと示す）未満でかつ、胴端部４ａがバックアップロ
ール５の外側に常に突出する範囲に設定する。

シフト装置６はマグネスケール等のシフト量検出器７を
そなえ、このシフト量検出器７によって、中間ロール４
の胴端部４ａの移動量を検出し、さらに該胴端部４ａが
常にバックアップロール５の胴端部５ａの外側に位置す
る範囲でかつ上記の突出長さ未満でのシフト量を信号と
してシフト装置６に与える。なおシフト装置６は、油圧
式でも電動式でも、既存の装置を用いればよい。

ここに中間ロール４は、第３図（ａ）に示す位置と同図
（ロ）に示す位置との間の範囲で往復移動させることが
肝要である。すなわち同図（萄は最小シフトの状態を示
し、中間ロール４をその胴端部４ａがバックアップロー
ル５の胴端部５ａよりもわずかに外側となる位置に配し
、バックアップロール５の全長にわたって中間ロール４
を接触させる。一方同図（ｂ）は最大シフトの状態を示
し、同図（ａ）の最小シフトの状態から中間ロール４を
バックアップロール５の外側へ、その胴端部４ｂがハッ
クアップロール５の胴端部５ｂと一致する位置までシフ
トし、バックアップロール５の全長にわたって中間ロー
ル４を接触させる。

一方ワークロール３は、モータ８から減速機９及びスピ
ンドル１０を介して伝達される動力によって駆動され、
また中間ロール４と同様のシフト装置６及びシフト量検
出器７によってワークロール３を軸方向に移動でき、ワ
ークロール３の摩耗分散が可能である。さらにワークロ
ール３はベンディング装置１１を付帯し、鋼板１２の形
状及び板クラウンの制御も可能である。

なお第４図は中間ロール４のシフト量制御及びワークロ
ール３のベンディング量制御を具体的に示し、主に熱間
圧延機列の最終スタンド出側に配した形状検出器１３及
び板クラウン検出器１４からの信号をワークロール３の
ベンディング量及び中間ロール４のシフト量を演算する
演算器１５に入力し、まずワークロール３のベンディン
グ量を決定し、演算器１５からの信号をベンディング制
御器１６に入力し、ベンディング装置１１にて所定の圧
力を付与する。このベンディング量制御のみでは形状及
び板クラウンを調整できない場合は、次に中間ロール４
の変更シフト量を演算器１５にて演算し、この演算器１
５からの信号をシフト制御器１７に入力し、シフト量を
変更して形状及び板クラウンを最適化する。

（作　用） 熱間仕上圧延機列の少な（とも最終スタンドに配した６
段式圧延機において、中間ロールの胴端部をバックアッ
プロールまたはワークロール胴端部よりもミルセンター
側にシフトさせることにより、バックアップロールの押
し付けに起因した中間ロールでの曲げ応力が軽減され、
かつワークロールへのベンデイグ効果が増大するため、
クラウン制御能が増大する。

また第５図に示すように、中間ロールにＳ字状のロール
クラウンを付与すると、中間ロールとワークロールとの
ロールクラウンは第６図（ａ）に示す通りで、両者のロ
ールクラウンを合成すると同図（尋に示すように凸状と
なる。そして中間ロールからワークロールに加わる荷重
も、圧延機の上下相で、この凸状とほぼ同様に分布する
ため、クラウン制御能は増加する。さらに各中間ロール
を互いに逆方向にシフトさせ、このシフト量を大きくす
ると合成したロールクラウンは同図ら）に示すように、
さらに大きな凸形状となるため、クラウン制御能もさら
に増大する。

さらに第５図における、最大径り、と最小径りよとの差
ΔＤを大きくしてもクラウン制御能は大きくなる。

第７図に従来の中間ロールをストレートとした場合及び
Ｓ字状のクラウンを付与した場合における、中間ロール
をシフトした際のクラウン制御能の範囲をそれぞれ示す
。

同図からクラウン制御能は、中間ロールにＳ字状のクラ
ウンを付与することによって、ストレートロールのそれ
に比べて、倍増することがわかる。

またＳ字状のクラウンを付与した中間ロールを、バック
アップロールにおいて中間ロールとの非接触領域が存在
しない範囲でシフトする圧延機は、中間ロールの胴端部
がバックアップロールの内側までシフトする圧延機に比
較して、バックアップロールと中間ロールとの接触領域
が広くなる。すなわち最大ロール面圧は小さくなりかつ
、ミルのセンターを挟む左右での剛性は大きくなり、圧
延材の蛇行や絞りを抑制できる。

なおこの発明に従う６段圧延機を最終スタンドを含むｌ
スタンド以上に配置する理由は、最終スタンド出側の圧
延材はそのまま製品となるので、最終スタンドにはクラ
ウン制御能の大きな圧延機が必要となるためである。

（実施例） 前掲第１図に示した圧延機列において、後段１〜３スタ
ンドにこの発明に従う６段圧延機を配した熱間仕上圧延
機列に、胴長２３００ｍ＋−のワークロール及びバック
アップロールと、同様に胴長２３００ｍｍで第３図にお
ける最大径り、と最小径Ｄ２との差ΔＤが１ｍｍの中間
ロールとを適用し、板幅９００〜１６００−一の軟鋼板
を板厚４０箇−から５〜２ＩＩＩｍに圧延した。

この際鋼板の蛇行防止のために、中間ロールを最大シフ
ト量１００　ｍの範囲で、第３図（ａ）及び（ｂ）に示
したところに従ってシフトした。

また比較として、Ｓ字状のロールクラウンを付与しない
中間ロールを適用した他は同様の熱間仕上圧延機列につ
いても、同様の熱間仕上圧延を行った。

上記の熱間仕上圧延において、１サイクルにわたって５
コイル毎に板クラウンを測定した結果と、その際の目標
クラウンとを、第８図に示す。

同図（ａ）は、この発明に従う６段圧延機を後段３スタ
ンドに配した場合であり、同図（ｂ）は同６段圧延機を
最終スタンドとその直前の後段２スタンドに配した場合
であり、同図（ｃ）は同６段圧延機を最終スタンドのみ
に配した場合である。

同図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、従来の圧延機列では
目標の板クラウンを達成できなかったが、この発明の圧
延機列では目標の板クラウンを達成できたことがわかる
。またこの発明の圧延機列においては蛇行による板の絞
り込みもなかった。

（発明の効果） この発明によれば、例えば１サイクル全体に対して板ク
ラウンの小さい熱延薄板を製造可能としたことから、歩
留りの向上さらには次工程の冷間圧延における形状不良
を減少できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の圧延機列の１例を示す模式第２図（
ａ）はこの発明の６段圧延機を示す模式図、同図［有］
）は中間ロールの側面図、 第３図（ａ）及びΦ）は中間ロールのシフトを説明する
６段圧延機の模式図、 第４図は中間ロールのシフト量の制御を示す説明図、 第５図は中間ロールのＳ字状のクラウンを示す図、 第６図（ａ）及び［有］）は上下中間ロールクラウンと
両者の合成りラウンを示す図、 第７図はクラウン制御能を示す図、 第８図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の圧延機列で圧延した
エサイクルの板クラウンを示す図である。 １．３・・・ワークロール ２．５・・・バックアップロール

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１対の中間ロ
   ール及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、 中間ロールとして、バックアップロールよ りも胴長が長くかつロール胴部にＳ字状のクラウンを付
   与したロールを、ロールの先細りとなる胴端部がバック
   アップロールの外側に突出する位置に配し、さらに各中
   間ロールにつき、ロール軸方向が互いに逆向きとなる配
   置とし、かつ中間ロールの先太りとなる胴端部がバック
   アップロールの胴端部より外側に位置する範囲でロール
   軸方向へ移動可能としてミルハウジングに組み込んでな
   る熱間仕上圧延機。 ２、一対のワークロールの背後に、同じく１対の中間ロ
   ール及びバックアップロールを順次にそなえ、中間ロー
   ルとしてバックアップロールよりも胴長が長くかつロー
   ル胴部にＳ字状のクラウンを付与したロールを、ロール
   の先細りとなる胴端部がバックアップロールの外側に突
   出する位置に配し、さらに各中間ロールにつき、ロール
   軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつ中間ロール
   の先太りとなる胴端部がバックアップロールの胴端部よ
   り外側に位置する範囲でロール軸方向へ移動可能として
   ミルハウジングに組み込んだ６段圧延機を、少なくとも
   最終スタンドを含む１スタンド以上に配置してなる熱間
   仕上圧延機列。