JPH04100611A - 圧延機および圧延方法 - 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、製鉄、非鉄の分野で用いられるもので、鋼板
等の板材の形状修正およびクラウン修正装置を有する圧
延機および圧延方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来例の２段式圧延機を第６図ないし第９図に示す。第
６図ないし第９図に示す２段式圧延機では、クラウン形
状（圧延ロール１′、２の径の中央部が太き（、両端で
小さくなる）を有した１対の上下圧延ロール１．２の両
端をロールネック軸受４．５で回転自在に軸承されてお
り、ロールバレルと呼ぶロール中央の胴部の間隙に一定
厚みの板材６を通して圧延され、所望する板厚のストリ
ップ材にされる。

この圧延時には、ハウジング１０に内設された圧下シリ
ンダ８に、図示しない圧油供給装置から圧油が導入され
ると、第１０図に示すように下部圧延ロール２両端部の
ロールネック軸受４部を上方に押圧する圧延力Ｆ（これ
は上下圧延ロール１．２間に挿入された板材６を圧延し
ようとする力となる）と、圧延ロール１．２間に挿入さ
れる板材６の圧延時の反力Ｒによって、圧延後の板材６
ａ（ストリップ材）の形状は、ストリップ材６ａの端部
厚さｈと中央部厚さＨとの間に、ストリップ材６の厚み
に差（Ｈ−ｈ）が生じており、板材６の送り方向と直交
する方向に切断した横断面図では、ストリップ材６ａの
上下の形状が平坦でなくなる。

第１１図に従来の圧延機を用いて板材６を圧延した場合
のテスト結果を示す。クラウン形状の上下圧延ロール１
，２のロール径を８６０ｍｍ、圧下シリンダ８の圧延力
Ｆを６００トンとした場合の圧延ロール１．２のプロフ
ィールは、凸形状を有したたわみを呈しており、このた
め板材６の中央部の厚みは厚（なり、端部では薄くなる
といった、いわゆる耳波状のストリップ材６ａが圧延さ
れることになる。

従来より、こうしたストリップ材６ａが耳波形状になる
ことを防止しつつ、かつ、ストリップ材６ａの上下面が
平坦な圧延がなされるように各種の提案がなされている
。

そのい（つかの例を略述すると次のとおりである。

その一つは、上下圧延ロール１．２にあらかじめクラウ
ンを付けておく方法である。すなわち、上下圧延ロール
１．２のたわみをあらかじめ計算し、このたわみを補正
することができるように、上下圧延ロール１．２の中央
部を太くし、中高の圧延ロールにしておけば、圧延加重
により上下圧延ロール１．２がたわんだ時、板材６にあ
たる側の上下圧延ロール１，２が平坦となり、均一な厚
みのストリップ材６ａが得られるというものである。こ
のようなりラウンを一般にイニシャルクラウンと呼んで
いる。

また、次の方法として、上下ロールネック軸受４．５に
ベンディングシリンダに係合したロールベンディングロ
ッド９を取付けたロールベンディング法と呼ばれている
方法がある。この方法は、主として４重圧延機に適用さ
れ、外力により強制的に圧延ロールを曲げてロールクラ
ウンを変える方法である。この方法には、ワークロール
ベンディング法とバックアップロールベンディング法と
がある。

また、ＶＣロール法と呼ばれるもので、上下圧延ロール
１，２内に油室を設け、ここに作用される油圧を調節し
て上下圧延ロール１．２のクラウンを変える方法もある
。

この他に、上下圧延ロール１，２を部分的に加勢膨張さ
せクラウンを変えるヒートクラウン法や、ロールクーラ
ントをかける量を部分的に調節して膨脂量を調節する方
法等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したように、圧延ロールにあらかじめクラウンを付
けておく方法は、圧延加重が常に一定でないと、圧延ロ
ールのたわみ量が異なり、また、圧延ロールは圧延量に
比例して摩耗することが避けられず、満足な結果は得ら
れない。

また、ロールベンディング法は、即応性およびある程度
の柔軟性に冨んだ方法ではあるが、圧延ロールがバック
アップロール全面に拘束されている為、圧延ロールに充
分なたわみを与える事が困難であり、絶対能力に欠ける
。

また、■Ｃ法は、圧延ロールが極めて高価となり、保守
も面倒である。

また、ヒートクラウン法やロールクーラントをかける量
を部分的に調整する方法は、極めて柔軟性があるが応答
性が悪いという大問題がある。

以上各種の従来方法について説明したが、これらの従来
技術の検討からも明らかなように、クラウン制御で重要
な点は高速圧延で刻々変化する条件に対応できる即答性
があることと、広範囲に可変な能力を有することである
。

しかしながら、圧延されてでてきたストリップ材６ａが
所望する形状に適合しているかどうかをクラウン制御に
よってシビアに行なわれるために、上下圧延ロール１，
２の選定ならびにその交換に多大な時間を要するなど大
きな欠点を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以上のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、即答性があり、広範囲な条件の変化に対
応することができるように構成した圧延機における形状
制御法およびクラウン制御法を提供することを目的とし
ている。

すなわち、上方より下方に向かってバックアップロール
、上部圧延ロール、下部圧延ロールの順に配し、板材の
幅より外側に位置するバックアップロールの両端部に、
バックアップロールより大径を有するとともに、断面が
円形形状のバックアップロール支持部を上部圧延ロール
の上部外周面に回転自在に当接した構成にし、さらに、
前記上部圧延ロールと前記バックアップロール支持部の
当接面を支点とし、圧延された製品板形状に応じて、バ
ックアップロール支持部位置およびロールベンディング
用ロッドと係合したロールベンディング用シリンダへの
作動流体の導入量を制御することによって、前記上部圧
延ロールのベンディングモーメントを制御するようにし
た。

［作用］ 圧延される製品形状および板材の幅に応じて、バックア
ップロール支持部を有したバックアップロールと交換す
ることによって圧延ロールの支持位置を変更する。さら
に、ロールベンディング用シリンダへ導入される作動流
体導入量を調整することによって上部圧延ロールへのロ
ールペンディング力が適宜調整される。こうして圧延さ
れた製品板形状の修正が容易に、かつ、迅速に行なわれ
、所望の圧延製品板が得られる。

［実施例］ つぎに、図面に示した実施例によって、本発明をさらに
詳細に説明する。

第１図ないし第５図は本発明の１実施例を示し、第１図
は圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■からみた側
面図、第３図は第２図の■−■からみた縦断面図、第４
図および第５図は本発明を適用した圧延機の圧延ロール
の制御に係るプロフィールを示す。第１図ないし第５図
を用いて本発明の圧延機の構成を説明する。

本発明における圧延機２０は、圧延ロール３１．３２、
バックアップロール３、ロールネック軸受４，５、バッ
クアップロール軸受７、圧下シリンダ８、ロールベンデ
ィング用ロッド９、および、ハウジング１０から構成さ
れている。なお、６は板材を示す。

符号３１．３２は上下１対の圧延ロールであり、上部圧
延ロール３１と下部圧延ロール３２は所望する板材６の
厚みに圧延するために圧下シリンダ８により若干離間し
て設けられている。上部圧延ロール３１の径は軸心方向
に通常不変となしたフラット形状を有しており、また、
下部圧延ロール３２はクラウン形状を有している。上部
圧延ロール３１と下部圧延ロール３２は所望する板材６
の厚みに圧延するため圧下シリンダ８にて調整される。

本発明では上部圧延ロール３１の径と下部圧延ロール３
２の径は同一に構成されている。

符号４．５は前記上部と下部の圧延ロール３１．３２を
回転自在に軸承するためのロールネック軸受であり、上
部圧延ロール３１の両端は、圧延機２０の両側に立設さ
れたハウジングｌｏ内に内設された１対の上部ロールネ
ック軸受４によって回転自在に軸承されている。また、
下部圧延ロール３２の両端も上部圧延ロール３１と同様
に下部ロールネック軸受５によって回転自在に軸承され
ている。

つぎに、本発明のバックアップロール３について述べる
。バックアップロール３は、圧延機２０の両側に立設さ
れたハウジング１０内に内設された１対のバックアップ
ロール軸受７によって回転自在に軸承されている。また
、バックアップロル３の両端部には、バックアップロー
ル３より大径を有し、かつ、断面が円形形状のバックア
ップロール支持部３ａが配されており、圧延ロール３１
．３２の外周面とたえず当接しながら回動している。ま
た、バックアップロール支持部３ａは、板幅よりたえず
外側に位置するものが必要となり、このため、板幅に応
じてバックアップロール３を自由に交換できるようにな
っている。

符号９はロールベンディング用ロッドであって、ロール
ネック軸受４と併設されており、圧延時には、ロールベ
ンディング用ロッド９と係合したシリンダ内に圧油を供
給すると、ロールベンディング用ロッド９の前進によっ
てロールネック軸受４は上方に押上げられる形となり、
いわゆるバックアップロール支持部３ａと上部圧延ロー
ル３１との当接面を支点として曲げモーメントが作用す
るようになっており、フラット形状を有した上部圧延ロ
ール３１のプロフィールは、圧延時には矯正されて、凸
状から平坦状になるように構成されている。

符号８は圧下シリンダであって、圧下シリンダ８内には
、この圧下シリンダ８と係合して上下移動可能に圧下シ
リンダ用ヘッド８ａが配されており、圧延時には、図示
しない圧油供給装置から圧下シリンダ８に圧油を導入す
ると、圧下シリンダ用ヘッド８ａの上昇に伴って、圧下
シリンダ用ヘッド８ａの先端部はロールネック軸受４の
下部に当接して押圧し、クラウン形状を有した下部圧延
ロール３２を上方へ押上げるようになっており、ストリ
ップ材６ａの修正用圧延力として供される。

以上のように構成された圧延機の動作について説明する
。

板材６の圧延前に、板材６の幅および形状に合わせて、
板材６の幅より外側に位置する１対のバックアップロー
ル支持部３ａを有したバックアップロール３のものと交
換して取付けておく。

圧延機２０の一連の準備が完了すると、上部圧延ロール
３１と下部圧延ロール３２間に板材６が挿入される。上
下１対の圧延ロール３１．３２間を通過時に、板材６は
所望する上下平坦な面を有したストリップ材６ａに圧延
される。この時、ストリップ材６ａの形状判定は、従来
よりの目視の方法で行なわれるが、個人差を無（し、検
査精度を上げるため、センサロールによる接触方式や、
光あるいは磁気などを利用した非接触方式によって行な
うこともできる。

このストリップ板材６ａの形状が所望する形状になるよ
うに、バックアップロール３の交換をすることによって
圧延ロール３１との支持位置を変え、ペンディング力に
より圧延ロール３１のプロフィールを調整することによ
り、耳波（ストリップ材６ａの中央部が厚く、両端部が
薄い）や中伸び（ストリップ材６ａの中央部が薄く、両
端部が厚い）を防止できる。

以上述べた本発明の圧延機２０を用いて板材６を圧延し
た場合、上部圧延ロール３１のプロフィールが、ペンデ
ィング力の大きさによってどのように推移するかをまと
めたテスト結果を第４図および第６図に示す。

第４図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、バックアツプロール支持部３ａ間距離を１４００ｍｍ
に設定し、ロールペンディング力をＯＴＯＮから１２５
ＴＯＮまで調整した場合の上部圧延ロール３１のプロフ
ィールの変化を示す。

第５図に、ロール径６００ｍｍ、圧延力６００ＴＯＮ　
、バックアップロール３．バックアツプロール支持部３
ａ間距離を１６００ｍｍに設定し、ロールペンディング
力を０ＴＯＮから１２５ＴＯＮまで調整した場合の上部
圧延ロール３１のプロフィールの変化を示す。

第４図および第５図より明らかなように、本発明の圧延
機２０によれば、上部圧延ロール３１はペンディング力
、およびバックアップロール支持部３ａの位置により、
凸形から凹形まで自由に調整可能であり、きわめて広範
囲の形状制御能力およびクラウン制御能力を有すること
がわかる。

また、前記ロールベンディング用ロッド９の前後進を行
なう際には、ロールベンディング用シリンダに導入する
作動流体として圧油を用いた場合について述べたが、空
気、窒素ガスなどの圧縮ガスを用いてもよい。

さらに、下部圧延ロール３２の径が若干の中高を有した
クラウン形状のロールを用いたが、軸心方向に不変な径
を有したロールを用いてもよい。

さらに、上部圧延ロール３１と下部圧延ロール３２を同
一径の場合について述べたが、異径でもよい。

また、ロールベンディング用シリンダを下部ロールネッ
ク軸受５に内蔵しているが、ハウジング１０に取付ける
構造にしてもよい。

また、圧延機２０の上方より下方に向かって下部圧延ロ
ール３２、上部圧延ロール３１、およびバックアップロ
ール３の順に配した構成にしてもよい。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、上方より下
方に向かってバックアップロール、上部圧延ロール、下
部圧延ロールの順に配し、板材の幅より外側に位置する
バックアップロールの両端部に、バックアップロールよ
り大径を有するとともに、断面が円形形状のバックアッ
プロール支持部を上部圧延ロールの上部外周面に回転自
在に当接して配したことにより、上部圧延ロールのプロ
フィールを広範囲にわたって確実で容易、かつ、迅速に
制御できるため、板材の圧延ならびに修正も容易に行な
える。さらに、従来、板幅に合わせて異なるイニシャル
クラウン形状の圧延ロールならびにバックアップロール
を多数用意していたが、その必要もなく、わずかな数の
圧延ロールならびにバックアップロールでよく、製品サ
イクルが大幅に向上する。また、製品板形状および板幅
に応じて上部圧延ロール支持位置を変更し、ロールベン
ディング用ロッドと係合したロールベンディング用シリ
ンダへの作動流体の導入量の制御を行ない、前記上部圧
延ロールとバックアップロール支持部の当接面を支点と
し、上部圧延ロールを上方へ押し曲げるようにしたこと
により、上部圧延ロールのプロフィールが容易に変更で
き、これに伴って板材の圧延と修正が容易、かつ、迅速
にできる。また、従来、高価なバックアップロール全面
を研摩していたが、今回の発明によれば圧延ロールと当
接するバックアップロール支持部だけ研摩すればよ（、
さらに、バックアップロール支持部を板幅より常に外側
に配置すればバックアップロール支持部の研摩そのもの
も必要でなくなり、作業効率が大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の１実施例を示し、第１図
は圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■からみた側
面図、第３図は第２図の■−■からみた縦断面図、第４
図および第５図は本発明を適用した圧延機の上部圧延ロ
ールの制御に係るプロフィールを示す。また、第６図な
いし第１１図は本発明に類似した従来例を示し、第６図
は２段式圧延機の正面図、第７図は第６図の■−■から
みた側面図、第８図は第６図の■−■からみた縦断面図
、第９図は第６図のＩＸ−ＩＸからみた圧延機の要部拡
大断面図、第１０図は板材の圧延状態を誇張して示した
原理図、第１１図は２段式圧延機の圧延ロールの制御に
係るプロフィールを示す。 １．３１・・・上部圧延ロール、 ２．３２・・・下部圧延ロール、 ３・・・・・・バックアップロール、 ３ａ・・・バックアップロール支持部、４・・・・・・
上部ロールネック軸受、５・・・・・・下部ロールネッ
ク軸受、６・・・・・・板材、　　　　　　６ａ・・・
ストリップ材、７・・・・・・バックアップロール軸受
、８・・・・・・圧下シリンダ、 ９・・・・・・ロールベンディング用ロッド、１ｏ・・
・・・・ハウジング、　　２０・・・・・・圧延機。 特許出願人　　宇部興産株式会社 ―■ 第１ 図 第３図 第２図 第４図 第５図 ストリップ材の幅（ｍｍ） Ｉ□ｖＩＩ Ｌ■ 第６図 ｖＩＩＩ ―■ 第８図 第７図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に対抗して１対の上部圧延ロールと下部圧延
   ロールを配し、前記上部圧延ロールを軸承する上部ロー
   ルネック軸受と、下部圧延ロールを軸承する下部ロール
   ネック軸受を上下圧延ロールの両端部にそれぞれ配し、
   さらに、前記下部ロールネック軸受に取付けられて上部
   圧延ロールを上方に押圧するロールベンディング用ロッ
   ドを上部ロールネック軸受と下部ロールネック軸受間に
   配し、前記上部圧延ロールと下部圧延ロール間に板材を
   通して圧延されたストリップ材を得る圧延機において、
   上方より下方に向かってバックアップロール、上部圧延
   ロール、下部圧延ロールの順に配し、板材の幅より外側
   に位置するバックアップロールの両端部に、バックアッ
   プロールより大径を有するとともに、断面が円形形状の
   バックアップロール支持部を上部圧延ロールの上部外周
   部に回転自在に当接して配したことを特徴とする圧延機
   。
2. （２）請求項第１項の圧延機を用いた圧延方法において
   、前記上部圧延ロールと前記バックアップロール支持部
   の当接面を支点とし、圧延された製品板形状に応じて、
   バックアップロール支持部位置およびロールベンディン
   グ用ロッドと係合したロールベンディング用シリンダへ
   の作動流体の導入量を制御することによって、前記上部
   圧延ロールのベンディングモーメントを制御するように
   したことを特徴とする圧延方法。