JPH044916A

JPH044916A - 冷間圧延における潤滑・冷却用クーラントの供給方法

Info

Publication number: JPH044916A
Application number: JP2104773A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Kurata; 蔵田　喜輝; Hiroshi Yoshimi; 吉見　洋; Shinichi Hirayama; 平山　嗔一; Tamio Fujita; 民雄藤田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-09

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、銅帯等金属板の冷間圧延において、被圧延材
の性状や圧延条件に対応して、冷間圧延機に供給する圧
延油（以下クーラントという）の濃度を、夫々の圧延機
あるいは圧延チャンスに適合するようリアルタイムに変
更可能な圧延油供給方法に関するものである。

（従来の技術）一般に、冷間圧延に使用するクーラントは、圧延油濃度
を調整し、水とエマルジョンの形で圧延機のロール（ワ
ークロール、中間ロールあるいはバックアップロールな
ど）の表面に供給し、ロールを冷却すると共に、ロール
バイトにも供給され、被圧延材とロールとの潤滑を果た
す。すなわち、冷間圧延においては、圧延ロールと被圧
延材との間に大きな摩擦が生じるため、目的とする良好
な品質の製品を効率よく製造するためには、この摩擦の
大きさを適当な値にコントロールし、円滑に圧延機を作
動させなければならない。そのために前記した圧延油が
用いられることは、周知の通りである。更に云うならば
、被圧延材とロール表面の間で、潤滑不足が生ずると、
ヒートスクラッチといわれる焼付は疵が発生し、また過
潤滑状態になると、被圧延材にスリップやチャタリング
か起って、圧延製品の品質劣化や生産性を阻害すること
になる。従って、これを防ぐために使用される圧延油で
の潤滑コントロールは極めて重要な意味をもつ。

従来、冷間圧延における潤滑方法としては、リサーキュ
レーションシステム（循環方式）と、ダイレクトシステ
ム（直接方式）の２つの系統に大別される。前者の循環
方式は、ロールや被圧延材の冷却と、ロールバイトにお
ける被圧延材とロール表面の潤滑は、同一の圧延機にお
いては同一の濃度の油を含むクーラントが用いられてお
り、これを再生循環使用するシステムである。また後者
の直接方式では、ロールや被圧延材の冷却には水を用い
、ロールバイトの潤滑には各圧延機の圧下と、被圧延材
の材質、サイズに対応して濃度の異った圧延油を直接供
給する方式である。

圧延に使用する圧延油は、相当な量であり、圧延油のコ
スト面からは循環使用する循環方式が有利である。しか
し、この方式では、同一濃度のクーラントか使用される
ため、冷却性能においては低濃度クーラントを、潤滑性
能には圧延条件（圧下量、速度等）や被圧延材の品種、
サイズに対応した最適濃度のクーラントを供給するとい
う調整ができず、調整の自由度に制約かある。

最近、被圧延材に対して、より適切な潤滑条件を得るた
めに、クーラントの特性を変えた２系統の供給系を保有
する冷間圧延方法が提案されている。例えば、特開昭８
１−２５３１０１号公報には圧延油の粒径を大小に２分
し、大粒径圧延油を潤滑に、小粒径の圧延油を冷却用に
使用する方法が開示され、また、特開昭６１−２１２４
０６号公報では、圧延機列の前段スタンドと後段スタン
ドで／［１ｌＩａ度等を調整する方法を提示し、チャタ
リングやスリップの防止を計っている。

（発明が解決しようとする課８）近時設備の集約化かす＼み、一つの圧延機列において、
多品種の材料が製造されるようになっている。すなわち
薄手化連続焼鈍用素材などにおける圧下率の増大、特殊
用途材の大量生産化などにみられるように、変形抵抗、
サイズ範囲か拡大する操業が、連続的に行われ、従って
被圧延材に対応する潤滑、冷却条件を適正範囲にタイミ
ングよく変更、調整することが重要となっている。

しかしながら前述したような従来の方法では、異った濃
度、特性のクーラントを別々の系統で供給してはいるが
、圧延機毎の区別けは固定されており、圧延機毎の異っ
た濃度配分を自由に調整できない。例えば異サイズの圧
延すなわち幅広材から幅狭材の順に圧延される場合なと
ては適正な潤滑操業が困難となる。従って場合によって
は、ロッド毎に圧延を分けて対応せざるを得なくなる。

しかし、ロッドを小さくすることは、ロッド毎のロール
を組替える等の作業時間と共にロール原単位の増大を招
き、コスト面および生産面に支障を来たすことになる。

本発明は、上述した従来の諸問題点を解決するもので、
クーラント供給系を循環方式を基本にし、高濃度潤滑ク
ーラントの供給を専用的に行う直接方式を併用して各圧
延機毎に、低濃度から高濃度のベース油をもつクーラン
トを、自在に選択することができるシステムとし、しか
も供給する各濃度クーラントを、圧延機より回収しなが
ら系内て調整をし、コスト低減を計り、かつ極めて安定
な圧延操業を行うことかできる圧延油の供給方法を提供
することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、圧延機に、所望濃
度の潤滑用および冷却用のクーラントを供給し、これを
再使用する循環方式の圧延用クーラントの供給方法にお
いて、循環系に複数個のクーラント貯留タンクを設け、
圧延に使用したクーラントを濃度別に回収する系（配管
）を前記タンクと夫々連結し、夫々のタンクでクーラン
トを所定の濃度に調整した後、圧延機の近傍に延長しか
つ自動開閉バルブを設けた各タンク毎のクーラントを送
給する専用供給系から、各圧延機に近接して設けたノズ
ルに、前記バルブの開閉により、所望濃度のクーラント
を選択的に供給することを特徴とする冷間圧延における
潤滑・冷却用クーラントの供給方法を要旨とするもので
あり、前記循環系の専用供給系とは別個に、高濃度潤滑
用クーラントの直接供給系を配置することにより高濃度
の潤滑を必要とするブリキ材等の特殊材の圧延に実効を
あげることかできる。

前記高濃度クーラントは、圧延に使用後は、前記循環系
で回収、タンクに貯留される。そのため、この高濃度潤
滑用クーラントの使用比率を調整し、クーラント貯留タ
ンク内の圧延油濃度を調整することも本発明の特徴の１
つである。

尚、本発明の前記専用供給系には、クーラント中に含ん
でいる不純物（鉄粉、その他のコンタミネーション）を
除くフィルター等の機能を設置することが必要である。

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

図中＃１〜＃５は圧延機を示し、＃１はＮα１圧延機〜
＃５はＮＱ、５圧延機を示す。１はクーラントの直接供
給系であり、２は循環供給系である。循環供給系２には
、回収したり〜ラントを貯留し、これを必要な濃度に調
節するタンク３を複数設置する。図の例では３つのタン
ク３１．３２．３３を設けているが、該タンクの数は３
つに限定されず、必要な圧延油濃度の種類に応して設置
すればよい。

４は各圧延機＃１〜＃５に供給されたクーラントを回収
するトレイてあり、各圧延機系に付設（４１〜４５で示
す）している。５は夫々のトレイ４１〜４５て回収した
クーラントを各タンク３１〜３３に分岐供給する配管で
あり、配管５１はタンク３１へ、配管５２はタンク３２
へ、配管５３はタンク３３への軸管てあり夫々電磁バル
ブ６を介して連結している。

７はタンク３のクーラントに含有している不純物を除去
するフィルターであり、夫々のフィルター７１７２．７
３が夫々のタンク３１．３２．３３に対応して連結して
いる。８はクリーンタンクであって、フィルター７より
の浄化クーラントを貯留し、フィルター７と夫々（８１
〜８３）か連結している。９はタンク３よりフィルター
７、クリーンタンク８を通り、圧延機＃１〜＃５に延長
する。

クーラント専用供給系であり、タンク３１よりの専用供
給系（配管）９１、タンク３２よりの専用供給系９２お
よびタンク３２よりの専用供給系９３が配設されている
。これらの各専用供給系９１〜９３からは、各圧延機＃
１〜＃５の近傍に設けた潤滑用クーラント供給ノズル１
０に連続するバイパス系９１’　、　９２’９３′が分
岐し、夫々のターミナルは第２図に示すように電磁開閉
バルブＩｆを夫々セットし、ノズル供給管１２に集約さ
れる。１３は、ロール冷却用ノズルＩ４に低濃度クーラ
ントを供給する管であり、供給系９１に連続している。

第２図のクーラント供給設備は一例であり（後述高濃度
クーラント供給ノズルを含めて）、これに制約するもの
でない。図中１５は各専用供給系に設けたクーラー、２
３は各クリーンタンク８からのオーバーフローを各タン
ク３に戻すリターンバイブである。

直接供給系１は、循環供給系２とは独立した供給系を構
成し、圧延油タンク１６、温水タンク１７を設置し、各
圧延機＃１〜＃５近くに圧延油と温水とを混合エマルジ
ョン化するミキサー１８を配備する。１９は圧延油供給
系、２０は温水供給系であり、第２図に示すように定量
ポンプ２１のモーター作動（ＤＣモーターの電圧）を変
更することにより、ノズル２２へ供給する潤滑クーラン
トの濃度を変更できる。尚、直接供給系は、第１図、第
２図に示す配置に限定されず、タンク１６をミキンング
タンクとして、エマルジョンを形成させてもよい。

図中Ｐはクーラント、或は圧延油、温水等を供給するポ
ンプである。

上記のよ−うに構成した本発明において、圧延機へのク
ーラントの供給は、各圧延機毎に圧延油濃度を異にして
供給できる。すなわち、多様な材質の材料を圧延するに
は、夫々異った潤滑条件が必要であり、また、圧延ロー
ルの表面状況による摩擦抵抗の変化、さらには圧延機毎
の変形抵抗の増減等によってロールスリップやチャタリ
ング発生などを防ぐためには、材料毎は勿論、圧延機毎
に適切な濃度の潤滑調整が要求される。本発明は各圧延
機毎に、操業に最適な潤滑状況を保持するために、圧延
機に供給するクーラントを、高濃度から低濃度の何れを
も循環系内で選択できるようにした点を最大の特徴を有
する。

本発明の循環供給系２には複数のタンク、第１図の例で
は、３個のタンク３Ｉ〜３３を設け、夫々濃度の異った
クーラントＳ１．Ｓ２．Ｓ３　（−例を挙げればＳｌは
低濃度、例えば１．９ｏの油濃度でロール冷却用或は低
濃度潤滑用、Ｓ２は中濃度で例えば３％の潤滑用、Ｓ、
は亮１１度で例えば５０゜の潤滑用のクーラント）が貯
留する。このタンク内へは圧延機で使用されたクーラン
トを回収するのであるが、夫々の圧延機には、前述した
ような諸条件によって異った濃度のクーラントか供給さ
れ、これをトレイ４に回収し、配管５を通ってタンクに
移送されるにあたって、例えば＃１圧延機使用のクーラ
ントが８１濃度のものであれば、トレイ４１下のバルブ
６１を開にしておき、該クーラントＳ１がタンク３Ｉに
導入される。同様に＃３圧延機の使用クーラントがＳ、
濃度であればトレイ４３のバルブ６３を開にし、クーラ
ントＳ３かタンク３３に移送されるようにする。すなわ
ち、各タンク３１〜３３には、各トレイ４１〜４５に回
収した夫々の濃度Ｓ、−Ｓ３のクーラントが、夫々のト
レイ下に設けであるバルブをｏｎ−ｏｒｒＬ専用の回収
配管５１〜５３によって送給される。

また、この循環系には、直接供給系１て供給され、圧延
機に使用された高濃度（１０〜２５％の圧延油を含む潤
滑用）クーラントも回収移送される。

すなわち循環系の濃度よりは、かなり高く特に変形抵抗
の大きい材料や高圧下圧延機等の潤滑に使用されるクー
ラントであり、これがタンク３に長時間回収されるとタ
ンク３内のクーラントに影響を与えることになる。この
直接系クーラントはタンク３中高濃度側のタンク３３に
移送するが、混合の結果所定濃度を超えないような通板
計画を組んで直接法のクーラントの使用比率を調整する
ことになる。

一方タンク３内のクーラント濃度は常に所定濃度に達し
ているとは限らない。目的濃度より低い場合は、直接系
よりの高濃度クーラントを補給し、濃度調整を行うこと
ができる。

通常各タンク内の濃度調整には、水を加えたり、新曲を
添加して行うのであり、本発明は、基本的には水成は新
曲添加の手段も講じられるようにしであるが、前記のよ
うに直接法で供給された高濃度クーラントで新曲補給の
代替をすることがてきる。

また各タンク３１〜３３には図示していないか、夫々の
クーラントを交流できる連絡管を設置して、相互のタン
ク内クーラント濃度を調整可能としてもよい。特に常態
では直接法の高濃度クーラントは、タンク３３に回収す
るので、この中のクーラントを目標値より高くしておき
、このクーラントを調整用として他のタンク３２．３１
に導入して、目標濃度クーラントにしたり、設定濃度の
補正などに利用できる。

このようにして、各タンク３１〜３３に回収し、濃度調
整されたクーラントは、各タンク３１〜３３に連結され
た専用供給系９１〜９３て圧延機に供給されるのである
が、その系内てクーラントは、各専用供給系と夫々と連
通しているフィルター７１〜７３て、含有している鉄粉
等の不純物を除去し、クリーンタンク８１〜８３に一時
的に貯えられ、このオーバーフロー分は、再びタンクに
循環されるが、ポンプＰによって送給される。

各専用供給系９１〜９３には、各圧延機毎にパイバス９
１′　〜９３′か設けてあり、第２図に示すように、そ
のターミナルでノズル供給管１２に集約される。

バイパス９１′　〜９３′のターミナル近傍には夫々に
電磁開閉弁１１１．１１２．１１３が取付けてあり、予
しめ或はリアルタイムに設定された圧延機の潤滑に必要
な濃度が供給されるよう、該弁１１２．１１３の何れか
を選択して開とし、所望濃度の潤滑用クーラントを供給
管１２を通してノズル１０より圧延機近傍のストリップ
表面に噴射供給する。

タンク３１内のクーラントＳ１は、最も低濃度に調整さ
れ、ロールの冷却用に適したものとしているが、圧延さ
れる材料によって潤滑油としても使用される。ロール冷
却用に使用する場合は、潤滑とは別系統の供給管Ｉ３を
配設し、その先端にロール冷却用ノズル１４をロールに
近接して設置することが好ましい。

このように、本発明の循環供給系においては、所定の濃
度に調整した異る複数濃度のクーラントを、各圧延機毎
に選択して供給できる。

直接供給系１では、循環供給系２よりは更に高濃度の潤
滑用クーラントを独立して各圧延機に供給するが、各圧
延機の近傍に設けたスタテイクミキサー１８により水と
圧延油を混合してエマルジョン化する際、定量ポンプ２
Ｉによって混合比を調整すれば、所望の高濃度クーラン
トか得られるため、各圧延機毎に濃度の異った潤滑用ク
ーラントが供給できる。各圧延機に供給されたクーラン
トは、循環系にて回収されることは前記した通りである
。

このように、本発明においては、被圧延材の材質、圧延
条件等に応じた潤滑を、循環方式と、直接方式とを用い
て行うため極めて広範囲でかつ適正な潤滑を行うことが
できる。また直接方式は、従来用いられているような完
全な直接法ではないセミダイレクト的に使用しているた
め、圧延油の再利用ができ、コスト低減に大いに役立っ
ている。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は、冷間圧延の潤滑に使用
するクーラントの濃度を自在に変更し、かつ、多種の材
料についての広範囲でかつ適正な潤滑を行うことかでき
るようになった。その結果圧延トラブルや圧延機品質の
劣化を極端に少くすることが可能となり、より一層安定
した操業を遂行できる。しかも、圧延油コストを低減で
き、工業的、経済的にすぐれた効果をあげることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧延用クーラントの供給システムを示
す図、第２図は、その一部補足説明図である。１：直接供給系　　　　　２：循環供給系３：タンク　
　　　　　　　４；トレイ５：配　管　　　　　　　６
：電磁バルブ７：フィルター　　　　　８＝クリーンタ
ンク９：専用供給系　　　　　１０：ノズル１１；電磁
開閉バルブ　　　１２．ノズル供給管１３二低濃度クー
ラント供給管１４：ロール冷却用ノズル　１５：クーラー１６：圧延
油タンク　　　　Ｉ７：温水タンクＩ８：ミキサー　　
　　　　Ｉ９：圧延浦洪給系２０：温水供給系２１：定量ポンプ２２：ノズル２３・リターンパイプ復代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧延機に、所望濃度の潤滑用および冷却用のクー
ラントを供給し、これを再使用する循環方式の圧延用ク
ーラントの供給方法において、循環系に複数個のクーラ
ント貯留タンクを設け、圧延に使用したクーラントを濃
度別に回収する系（配管）を前記タンクと夫々連結し、
夫々のタンクでクーラントを所定の濃度に調整した後、
圧延機の近傍に延長しかつ自動開閉バルブを設けた各タ
ンク毎のクーラントを送給する専用供給系から、各圧延
機に近接して設けたノズルに、前記バルブの開閉により
、所望濃度のクーラントを選択的に供給することを特徴
とする冷間圧延における潤滑・冷却用クーラントの供給
方法。
（２）前記循環系の専用供給系とは別個に、高濃度潤滑
用クーラントの直接供給系を配置したことを特徴とする
請求項１記載の冷間圧延における潤滑・冷却用クーラン
トの供給方法。
（３）前記高濃度潤滑用クーラントの使用比率を調整し
、クーラント貯留タンク内の圧延油濃度を調整すること
を特徴とする請求項２記載の冷間圧延における潤滑・冷
却用クーラントの供給方法。
（４）前記専用供給系にクーラント中の不純物除去機能
を有することを特徴とする請求項１記載の冷間圧延にお
ける潤滑・冷却用クーラントの供給方法。