JPH04372692A - 熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤及び熱間圧延方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭素鋼あるいはステン
レス鋼等の鋼板、条鋼（例えばＨ型鋼、Ｌ型鋼、山型鋼
等）あるいはチタンの熱間圧延に関し、更に詳しくは熱
間圧延における上記の各種圧延材の表面特性にあるいは
圧延ロールの耐摩耗性や耐疵性に優れたワックス状潤滑
剤と、それを用いてなる熱間圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延油として油脂系圧延油（
牛脂、パーム油、ナタネ油など）、鉱油系圧延油（スピ
ンドル油、マシン油など）、またこれらの油脂と鉱油と
を混合した圧延油が一般に用いられている。また、近年
の圧延の高圧下率化に応えるものとして、合成エステル
油（例えば、脂肪酸エステル）を基油とする圧延油（例
えば、特公昭５７−２７１５６号公報、潤滑Ｖｏｌ．２
７，Ｎｏ．８、潤滑Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．２）や固体潤
滑剤を加えた稠度を有する半固形潤滑剤を圧送供給する
方法が行われている（例えば、特公昭５１−１４７４４
８号公報）。

【０００３】一方、金属の熱間圧延において、極低炭素
鋼やステンレス鋼あるいはチタンは普通鋼とは異なり、
ロールへの焼付きが多く、点検、手入れの大半の時間を
これに費やしており、また圧延ロール表面の焼付き起因
によるコイル表面疵が発生し易い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、極低炭素鋼やス
テンレス鋼の熱間圧延油は、その潤滑性を向上させるた
め各種の添加剤を配合し、ロールと被圧延材との金属接
触を防止し焼付き性を抑制する。また、従来の潤滑油に
黒鉛などの固体潤滑剤を添加して用いる試みがなされて
いるが、基油の選定、潤滑油の供給方法などに問題があ
る。また圧延機まわりの汚れなどや、ロール焼付きに起
因する鋼板・鋼材表面の疵発生の防止対策として、従来
よりスチームアトマイズ法などの適用により潤滑油を使
用してきたが、十分なレベルまで到達できずにいた。

【０００５】即ち、熱間圧延の場合には圧延ロール表面
に冷却水による水膜が形成され、従来のようなアトマイ
ズ方式やインジェクション方式による潤滑油の供給方法
ではロールへの付着むらが生じ、充分に潤滑効果を得る
ことができなかった。本発明はかかる問題点を解決し得
る潤滑剤及びその供給方法を提供するもので、水膜の存
在下においても容易に潤滑剤を強固に付着させ、高効率
潤滑圧延とロールの疵発生防止を達成できる潤滑剤およ
び潤滑技術を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は極低炭素鋼及び
ステンレス鋼の潤滑性及び耐ロール摩耗性、耐ロール疵
性に優れた固形潤滑剤を、ロール面に押圧塗布して圧延
することを特徴とする。即ち本発明は、（１）熱間圧延
中のロール表面に用いる潤滑材であって、融点が５０℃
以上の固形状であることを特徴とする、熱間圧延用ワッ
クス状潤滑剤であり、また（２）熱間圧延中のロール表
面に用いる潤滑材であって、天然のあるいは合成の粉末
状固体潤滑剤を０．１〜５０重量％含有しかつ融点が５
０℃以上の固形状であることを特徴とする、熱間圧延用
ワックス状潤滑剤であり、また（３）粉末状固体潤滑剤
が、グラファイト、天然雲母、合成雲母、窒化ほう素、
メラミンシアヌレート、シリコーンレジンパウダー、Ｎ
−ラウロイルリシンから選ばれる１種または２種以上で
あることを特徴とする、前記（２）に記載の熱間圧延用
ワックス状潤滑剤であり、また（４）熱間圧延中のロー
ル表面に、前記（１）または（２）または（３）に記載
の熱間圧延用ワックス状潤滑剤を押圧塗布しながら圧延
することを特徴とする、熱間圧延方法であり、また（５
）ロールハウジングに取り付けたエアシリンダーのロッ
ドの端部に平行リンク機構を設け、熱間圧延用ワックス
状潤滑剤を該平行リンク機構に取りつけて、平行リンク
機構を調節して熱間圧延用ワックス状潤滑剤のロールへ
の押付位置を調整し、またエアシリンダーの空気圧を調
節して熱間圧延用ワックス状潤滑剤のロールへの押付圧
力を調整して、熱間圧延中のロール表面に熱間圧延用ワ
ックス状潤滑剤を押圧塗布することを特徴とする、前記
（４）に記載の熱間圧延方法である。

【０００７】従来の油状タイプの熱間圧延油は、ロール
の耐摩耗性や耐疵性及び鋼板・鋼材の表面状態を充分に
満足するものではなかった。これに対し、本発明に用い
る熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤は熱間圧延用として
高潤滑性及びロールの耐摩耗性、耐疵性を備えたもので
ある。このように、本発明の熱間圧延用ワックス状固形
潤滑剤は、近年潤滑油の使用条件が過酷化されている中
で優れた潤滑性を付与すべく分子設計されたものである
。

【０００８】本発明で使用されるワックス状固形潤滑剤
としては融点５０℃以上、より好ましくは８０℃以上の
高融点ワックスである。高融点ワックスとしては天然ワ
ックスである植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系
ワックス、石油系ワックス及び合成ワックスのいずれも
が使用可能である。天然ワックスでは植物系のキャンデ
リラワックス、カーナバワックス、ライスオイルワック
ス、オウリキュリーワックスなど、動物系ワックスでは
セラックワックス、鉱物系ワックスではモンタンワック
ス、オゾケライトセレシンなどが、石油系ワックスとし
ては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワッ
クス、ペトロラムワックスなどが有用である。

【０００９】合成ワックスとしては、ポリエチレンワッ
クス、各種動植物油に水素添加したワックス、各種脂肪
族アミド、脂肪族ケトン、及びモノ、ジ、トリ、ポリの
各種アルコールと天然あるいは合成の各種脂肪酸、樹脂
酸、多塩基酸とのエステル化生成物が使用できる。本発
明の目的としての潤滑性、水膜の存在下におけるロール
への付着性、安定供給、コストなどを考えた場合、ワッ
クス状固形潤滑剤を主体としたものが優れている。また
合成エステルに石油ワックスなどのワックスを混合した
二成分系以上の混合ワックスを使用することもできる。 合成ワックスの中では、高融点という特性では、脂肪族
アミドや各種アルコールと脂肪酸や樹脂酸とのエステル
化生成物やポリエチレンワックスなどが一般に使用しや
すい。

【００１０】エステル化反応は、例えば無触媒または触
媒存在下で通常の方法で行い、本発明のエステル化生成
物を合成することができるが、その合成法には限定しな
い。ここでいうワックス状固形潤滑剤は切削・研削・プ
レス加工・圧延等の金属の塑性加工や機械潤滑等の各種
用途に広く利用できる。熱間圧延用ワックス状固形潤滑
剤が、粉末状固体潤滑剤を含有すると、一層潤滑性能が
向上する。本発明に従って、前記高融点ワックスよりな
る基剤に添加する粉末状固体潤滑剤としては、グラファ
イト、雲母、窒化ホウ素およびティスモ（チタン酸カリ
ウムのウィスカー：大塚化学（株）の商品名）等の無機
化合物やＭＣＡ（メラミンシアヌレート：三菱油化（株
）の商品名）、Ｎ−ラウロイルリシン（味の素（株）：
商品名アミホープＬＬ）、シリコーンレジンパウダー等
の有機化合物の超微粉体（例えば０．１〜５０μｍ）を
用いる。これらの粉末状固体潤滑剤は複数種を混合して
添加しても良い。これらの粉末状固体潤滑剤の添加量は
０．１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％である
。５０重量％を超えると潤滑性の向上が飽和し、且つワ
ックスの特性が失われる。

【００１１】本発明において使用されるワックスの融点
を５０℃以上、より好ましくは８０℃以上と規定した理
由は、鋼材の熱間圧延においては圧延ロールの加熱を防
止するため冷却水が使用されるが、圧延ロール表面に水
膜が形成されるのでワックスの融点が低いと軟化してし
まい、ロールへのワックスの付着性が悪くなり潤滑皮膜
が形成され難くなるためである。このようなワックス状
固形潤滑剤は、圧延中にロールに発生する疵を防止する
。

【００１２】

【実施例】表１にワックス状固形潤滑剤の例を示し、以
下の実施例によりその内容を詳細に記述する。

【００１３】圧延機前面に図１に示す竪ロールを配置し
た可逆式４重圧延機により、板厚２４０ｍｍのスラブを
９パス圧延することにより３０〜４０ｍｍの所定の板厚
まで圧延した。主な圧延条件は以下に示す通りである。

【００１４】（１）ミル形式、ロール種類：可逆式４重
圧延機、前面竪ロール （２）竪ロールの各部寸法　　：直径：８３０ｍｍ、胴
長：３１０ｍｍ、 ツバ部長さ：７０ｍｍ （３）ロール材質　　　　　　　　　　：鋳鋼（４）圧
延材　　　　　　　　　　　　　　：ステンレス鋼（５
）スラブサイズ　　　　　　　　：厚さ２４０ｍｍ（６
）エッジング量　　　　　　　　：５〜１５ｍｍ／片側
（７）圧延速度　　　　　　　　　　　　：１５０ｍｐ
ｍ（８）固形潤滑剤の押付面圧：０．４ｋｇ／ｃｍ２（
９）固形潤滑剤の塗布量　　：０．２５　ｇ／ｔｏｎ

【
００１５】

【表１】

【００１６】上記圧延条件において、竪ロール表面に、
表１に示す本発明の熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤と
従来法の鉱油を塗布した場合の、竪ロール表面の焼付き
起因による鋼板表面の疵発生率を調査した。その結果を
表２に示す。

【００１７】

【表２】

【００１８】本発明の熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤
使用時は、従来法に比べ、竪ロールの焼付き起因による
鋼板表面疵を半減ないしはそれ以下とする効果があった
。尚、本発明における熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤
の使用方法と低設備費で簡易にワックス状潤滑剤の取替
え作業ができる方法の例を、図２及び図３に示した。

【００１９】即ち、カートリッジ方式により取替え簡単
な、固形潤滑剤取付けジグ１の先端に固形潤滑剤２を取
付け該固形潤滑剤２の押し付け力は、該固形潤滑剤取付
けジグ１の後方に設置したエアーシリンダー３のエアー
供給圧力を任意に変化させることにより、該固形潤滑剤
２をロール表面に押圧塗布するものである。

【００２０】簡単な例を図２に示す。該固形潤滑剤取付
けジグ１は先端に平行リンク機構７を有するジグでこの
平行リンク機構７に固形潤滑剤２を取付ける。圧延機の
前面に配置している竪ロール４のハウジング５にあらか
じめ穴を開けておき、該固形潤滑剤取付けジグ１を差し
込み、固形潤滑剤を竪ロール４のツバの表面６に押し当
てる。固形潤滑剤の押し付け力は、該固形潤滑剤取付け
ジグ１の後方にエアーシリンダー３を設置し、エアー圧
力を任意に調整することにより適正な固形潤滑剤の供給
ができるようになっている。また、該固形潤滑剤２の取
付け部には平行リンク機構７を採用しており、これによ
り竪ロール径変化、軸偏心に対して自在に変化可能とな
る機構（図３）にすることにより、常に竪ロールのツバ
部表面６に押し当てるようにしている。

【００２１】この方法によれば、固形潤滑剤がすり減っ
てきた時には、前記固形潤滑剤取付けジグを抜取り、オ
フラインにて容易に固形潤滑剤の取替え作業が行え、設
備設置のスペースもとらず、安価な費用で設備を設置す
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のワックス状固形潤滑剤を用いる
と、熱間圧延において従来の油状タイプに比べて格段に
耐摩耗性が向上し、ロールの焼付き起因による鋼板表面
の疵発生が減少する。且つ作業性の問題も全くない。さ
らに本発明のワックス状固形潤滑剤は熱間圧延のみでな
く、熱間鍛造、引抜きなどにも適用できる。本発明のワ
ックス状固形潤滑剤は基ワックスが高融点であるので、
耐熱性に優れており、且つ連続操業での使用性に優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

図１は竪ロールを示す図、図２は本発明にかかる熱間圧
延用ワックス状固形潤滑剤供給装置の説明図、図３はロ
ール位置変化に対する平行リンク機構の追従を示す図、
図４は焼付き起因により発生する鋼板表面の線状ヘゲ疵
を示す図である。

【符号の説明】

１：固形潤滑剤取付けジグ、　　２：固形潤滑剤、　　
３：エアーシリンダー、４：竪ロール、　　５：竪ロー
ル本体のハウジング、　　６：竪ロールのツバ表面、７
：平行リンク機構、　　８：圧延材、　　９：冷却水、
　　１０：バネ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延中のロール表面に用いる潤滑材で
   あって、融点が５０℃以上の固形ワックス状であること
   を特徴とする、熱間圧延用ワックス状潤滑剤。
2. 【請求項２】熱間圧延中のロール表面に用いる潤滑材で
   あって、天然のあるいは合成の粉末状固体潤滑剤を０．
   １〜５０重量％含有しかつ融点が５０℃以上の固形ワッ
   クス状であることを特徴とする、熱間圧延用ワックス状
   固形潤滑剤。
3. 【請求項３】粉末状固体潤滑剤が、グラファイト、天然
   雲母、合成雲母、窒化ほう素、メラミンシアヌレート、
   シリコーンレジンパウダー、Ｎ−ラウロイルリシンから
   選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする、
   請求項２に記載の熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤。
4. 【請求項４】熱間圧延中のロール表面に、請求項１また
   は２または３に記載の熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤
   を押圧塗布しながら圧延することを特徴とする、熱間圧
   延方法。
5. 【請求項５】ロールハウジングに取り付けたエアシリン
   ダーの固形潤滑剤取付ジグの端部に平行リンク機構を設
   け、熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤を該平行リンク機
   構に取りつけて、平行リンク機構を調節して熱間圧延用
   ワックス状固形潤滑剤のロールへの押付位置を調整しま
   たエアシリンダーの空気圧を調節して熱間圧延用ワック
   ス状固形潤滑剤のロールへの押付圧力を調整して、熱間
   圧延中のロール表面に熱間圧延用ワックス状固形潤滑剤
   を押圧塗布することを特徴とする、請求項４に記載の熱
   間圧延方法