JPH03294011A - 熱間圧延における形状制御方法 - 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〉 本発明は、熱間圧延における形状制御方法に係り、とく
に圧延中に生じるヒートクラウンの板幅方向の非対称成
長を防止して、圧延材の形状を制御する方法に関する。

〈従来の技術〉 熱間圧延に用いられる圧延ロールのロールネック軸受と
してはころがり軸受が主流であり、その潤滑方法として
はグリース潤滑とオイルミスト潤滑に大別されるが、機
械の汚れや製品の汚れが少なく、軸受の分解掃除が容易
であるなどの利点からオイルミスト潤滑法が大勢を占め
ている（例えば、第３版鉄鋼便覧第１１（２）、　Ｐ、
１２９６〜１２９７．日本鉄鋼協会線、昭和５５年１１
月発行を参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、このようなオイルミスト潤滑によるころがり
軸受で軸支される圧延ロールを用いて鋼板などの圧延材
を圧延する場合において、板幅方向の圧下率に偏差が生
じて伸び率が異なるため、圧延材が蛇行したりあるいは
絞られたりして形状を悪くする問題が度々発生する。こ
のような圧下率の偏差は、多くの要因が複雑に絡みあっ
て影響を及ぼし合った結果で生じるため、根本的な対策
がとれていないのが実情である。

一般的な蛇行や絞り込みの防止策としては、駆動側と反
駆動側の圧延荷重差に応じて駆動側と反駆動側の圧下量
を調整する方法がとられているが、十分な効果を発揮し
ているとは言えない。

本発明は、上記のような課題を解決し得た熱間圧延にお
ける形状制御方法を捉供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、駆動側と非駆動側のそれぞれのロールネック
軸受がオイルミストによって潤滑される圧延ロールを用
いて熱間圧延する際の圧延材の形状を制御する方法であ
って、水冷式の熱交換器を介して供給される冷却水によ
って熱交換されたオイルミストを前記駆動側と非駆動側
のそれぞれのロールネック軸受に個別に供給する工程と
、前記ロールネック軸受から排出されるオイルミストの
出側温度を個別に測定する工程と、これら出側温度の差
が所定の範囲に入るように一方の冷却水の供給量を操作
してオイルミストの入側温度を！Ｉｌ１節し、前記ロー
ルネック軸受から流出する熱量を制御する工程とを組み
合わせるようにして、上記目的を達成しようとするもの
である。

く作　用〉 本発明者らは、圧延材の蛇行や絞り込みを防止すべく鋭
意実験・検討を行った結果、圧下率の板幅方向偏差が発
生する根本原因については解明し得なかったものの、下
記のような事実を見出した。

■　圧延機は板幅方向に必ずしも対称的ではなく、圧延
スラスト力を受ける構造が駆動側あるいは非駆動側の軸
受箱のどちらかに設けられている。

■　圧延ロールはバックアップロールに支持されており
、圧延ロールの両側のロールネック軸受は圧延荷重を直
接受けるわけではない、そのため、上記■に記載した圧
延スラスト力の影響は大きく、ロールネック軸受双方の
発熱量に差がある。

■　第２図（ａ）に模式的に示すように、板幅がＷなる
圧延材１を胴長Ｒなる圧延ロール２を用いて圧延する場
合、圧延ロール２が圧延材１から受熱する熱流束−０に
よってヒートクラウンが発生するのであるが、そのヒー
トクラウンは駆動側ロールネック軸受部２ａと非駆動側
ロールネック軸受部２ｂのそれぞれからの熱流束φ、２
φ、にも影響を受ける６ ■　いま、駆動側ロールネック軸受部２ａの側にスラス
ト軸受が設けられていてそこからの熱流束φ、が非駆動
側ロールネック軸受部２ｂの側からの熱波束−２に比し
て多いとすると、駆動側ロールネック軸受部２ａ側へ流
れる圧延材１からの熱流束φ。は小さくてその軸受部２
ａ側から圧延ロール２に流れる熱流束φ、が大きいから
、軸受部２ａｍの圧延ロール２の端部からの長さ（Ｒ−
Ｗ）／２の領域Ａにおけるロールプロフィルは、第２図
の）に示すように、温度勾配の小さいいわゆる“撫で扇
状”のヒートクラウンとなる。

一方、反対の非駆動側ロールネック軸受部２ｂ側におい
ては、その軸受２ｂ側からの熱流束φ、が小さ（て軸受
２ｂ側へ流れる圧延材１からの熱流束φ。が大きいから
、軸受２ｂ側の圧延ロール２の端部からの長さ（Ｒ−Ｗ
）／２の’ＡＪｆｙｉＢにおけるロールプロフィルは、
温度勾配が大きくていわゆる°゛いかり扇状”のヒート
クラウンとなる。そのため、板幅方向圧下率に偏差が生
じることになる。なお、第２図（ｂｌのへ領域における
右上がり部Ｃは、ロールバレル端部の熱膨張によるもの
である。

■　このようなヒートクラウンの変化による影響は、ロ
ール交換後において時間遅れをともなって出てくる。

■　ホットストリップミルのようなタンデム圧延機にお
いては、前段スタンドと後段スタンドとで回転数やスラ
スト力が異なるため、ロールネック軸受部の発熱量に差
があり、ヒートクラウンへの影響が量１時間遅れのいず
れにも差が生じる。そのため、圧延材が蛇行するスタン
ドとその程度にも差が生じるからその対応が難しいので
ある。

上記のような原因によってヒートクラウンが変化するこ
とが解明されたが、その−例としてロール交換直後のロ
ールプロフィルを有する胴長２００〇−の圧延ロールを
第３図（ａ）に、また１１４本のコイルを圧延した後の
ロールプロフィルを第３ｒｆ！Ｊ（ｂ）にそれぞれ示し
た。１１４本圧延後の駆動側のロールネック軸受温度（
Ｔ、りは５０℃であったのに対し、非駆動側のロールネ
ック軸受温度（Ｔ、、）は６５℃で、両者の温度差は１
５℃であった。

このようにロールプロフィルが板幅方向で差が生じる原
因がロールネック軸受部の発熱量の差にあることが判明
したことから、本発明によれば、その発熱量を直接検出
の代わりとしてロールネック軸受を潤滑するオイルミス
トの出側温度を測定し、駆動側と非駆動側とで差がなく
なるようにオイルミストの入側温度をコントロールする
ことにより圧延ロールのヒートクラウンを対称的にし、
圧延材の形状を制御するようにしたものである。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は、本発明方法に係る軸受オイルミスト温度制御
装置の実施例を示す概略図である。

図に示すように、圧延ロール２の駆動側ロールネック軸
受部２ａと非駆動側ロールネック軸受部２ｂはそれぞれ
ころがり軸受３ａ、３ｂを介してメタルチぢツク４ａ、
４ｂに回転自在に軸支されている。

そして、駆動側および非駆動側ロールネック軸受部２ａ
、２ｂにはオイルミスト供給管５ａ、５ｂによってオイ
ルミスト供給装置６からオイルミスｌが供給されてころ
がり軸受３ａ、３ｂなどを潤滑する。このオイルミスト
はオイルミスト排出管７ａ、７ｂを介して排出される。

また、オイルミスト供給管５ａ、５ｂには水冷式の熱交
換器８ａ、８ｂが接続され、冷却水供給管９ａ、９ｂを
介して冷却水供給装置１０から冷却水が供給される。な
お、冷却水供給管９ａ。９ｂには、それぞれ冷却水量を
操作するｉ１１節弁１ｌａ。

１１ｂが設けられている。

さらに、オイルミスト排出管７ａ、７ｂには排出される
オイルミストの出側温度を検出する温度検出器１２ａ、
１２ｂがそれぞれ取付けられ、オイルミストの温度を制
御する温度ｍ節計１３に入力される。

このように軸受オイルミスト温度制御装！を構成するこ
とにより、駆動側および非駆動側ロールネック軸受部２
ａ、２ｂから排出するオイルミストの出側温度を検出し
て、その出側温度の差が所定の範囲に入るように調節弁
１１ａ、１１ｂのいずれか一方を操作して熱交換器８ａ
、８ｂに供給する冷却水量を加減して駆動側および非駆
動側ロールネック軸受部２ａ、２ｂに供給するオイルミ
ストの温度を個別に調節するのである。

いす、駆動側ロールネック軸受部２ａから排出するオイ
ルミストの出側温度Ｔ０と非駆動側ロールネック軸受部
２ｂから排出するオイルミストの出側温度ＴＷ３との間
に、 ΔＴ　＝　Ｔｗｓ　　ＴＤ！ という関係になるように６丁を温度調節計１３に設定し
てオイルミストの温度制御を行う場合、ΔＴが十になっ
たときはＴ。＞　Ｔ　ｏ　ｓであるから、温度！ＩＭ節
計ｌ３から出力されるｉＰ１節信号によって非駆動側の
Ｕ８節＃１１ｂの弁開度を開いて熱交換器８ｂに流す冷
却水量を増加させ、非駆動側の供給オイルミスト温度を
駆動側の供給オイルミスト温度よりも低くｉｐｉ節する
。その結果、非駆動側ロールネック軸受部２ｂの流出熱
量は多くなってＴ　Ｄ　！　！＝ｉ　Ｔ　＠　３となる
から、圧延ロール２に対称的なヒートクラウンを保持す
ることが可能となる。

ΔＴ；く５°Ｃを目標に制御した結果の一例を第４図に
示した。この図から明らかなように、極めて対称に近い
ヒートクラウンが得られ、これによって圧延材の形状が
平坦化されて、蛇行や絞り込みによるトラブルを大幅に
激減させることができた。

なお、上記実施例において、冷却水量を調節することに
よりロールネック軸受部からの流出熱量を制御するとし
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく
、冷却水量を一定にしておいてオイルミストの供給量を
調節するようにしても同様にしてロールネック軸受部の
流出熱量を制御し得ることはいうまでもない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、圧延ロールの圧
延中のヒートクラウンを対称にすることができるから、
圧延材の蛇行あるいは絞り込みによるトラブルを防止す
ることができ、圧延材の歩留りや品質の向上に大いに寄
与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に係る軸受オイルミスト温度制御装
置の構成を示す概略図、第２図はロール内熱流束とヒー
トクラウン形状との関係を示す（６）原理図、ら）特性
図、第３図（ａ）はロール交換直後のロールプロフィル
を示す特性図、第３図（ｂ）は１１４本圧延後のロール
プロフィルを示す特性図、第４図は本発明方法を適用し
たときのし一トクラウンの一例を示す特性図である。 ｌ・・・圧延材、　　２・・・圧延ロール、　　　２ａ
・・・駆動側ロールネック軸受部、　　　２ｂ・・・非
駆動側ロールネック軸受部、　　３・・・ころがり軸受
、　　４・・・メタルチ四ツク、　　５・・・オイルミ
スト供給管。 ６・・・オイルミスト供給装置、　　７・・・オイルミ
スト排出管、　　８・・・熱交換器、　　９・・・冷却
水供給管、１０・・・冷却水供給装置、ＩＩ・・・１１
ｔｅ弁。 １２・・・温度検出器、１３・・・温度調節針。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動側と非駆動側のそれぞれのロールネック軸受がオイ
   ルミストによって潤滑される圧延ロールを用いて熱間圧
   延する際の圧延材の形状を制御する方法であって、 水冷式の熱交換器を介して供給される冷却水によって熱
   交換されたオイルミストを前記駆動側と非駆動側のそれ
   ぞれのロールネック軸受に個別に供給する工程と、 前記ロールネック軸受から排出されるオイルミストの出
   側温度を個別に測定する工程と、これら出側温度の差が
   所定の範囲に入るように一方の冷却水の供給量を操作し
   てオイルミストの入側温度を調節し、前記ロールネック
   軸受から流出する熱量を制御する工程と、 からなることを特徴とする熱間圧延における形状制御方
   法。