JPH0459043B2 - - Google Patents

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JPH0459043B2
JPH0459043B2 JP57110015A JP11001582A JPH0459043B2 JP H0459043 B2 JPH0459043 B2 JP H0459043B2 JP 57110015 A JP57110015 A JP 57110015A JP 11001582 A JP11001582 A JP 11001582A JP H0459043 B2 JPH0459043 B2 JP H0459043B2
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JP
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rolls
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JP57110015A
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Tomoaki Kimura
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Hitachi Ltd
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    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B27/02Shape or construction of rolls
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    • B21B27/021Rolls for sheets or strips
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    • B21B2269/12Axial shifting the rolls
    • B21B2269/14Work rolls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は作業ロールを軸方向に移動する板状材
料の圧延機、特に熱間圧延における作業ロールの
摩耗曲線の平滑化を図つた作業ロール移動式圧延
機に関する。
板用熱間圧延機として代表的なものに連続式ホ
ツトタンデムストリツプミルがあり、これは通常
6〜7台の圧延機によつて構成される。そして、
材料は、入側で板厚30〜50mmのものが、出側で2
〜12mm程度に圧延される。板幅は900〜2000mmの
ものが多い。このホツトタンデムストリツプミル
の出側の圧延機では、板厚が薄く、かつ温度の低
い材料を圧延することになり、ロールと材料との
間では、スリツプ現象が生じ、圧延中、ロール表
面が摩耗し易い。
例えば板用熱間圧延機の作業ロールは、1コイ
ル(約15ton程度)を圧延処理する毎に、板通過
部に約2〜3μ/径程度の摩耗を生じる。
第1図にその摩耗状況を示している。即ち、作
業ロール4,5における熱間材3の圧延部分は、
ロール摩耗部2として示したように、初期表面1
に対して凹形状に摩耗する。なお、6,7は補強
ロールである。
従来、上記のような摩耗が生ずるため、一対の
作業ロールによつて80〜100コイル圧延した後、
その作業ロールを圧延機から取り出し、ロール表
面を改削している。
一般にこの改削量は400〜500μ/径程度必要で
あり、ロール組替ピツチは3〜4時間毎である。
なお、ロール摩耗の発生は、材料と直接接触す
る作業ロールに著しく、作業ロールを支持する補
強ロールの摩耗は少ない。この補強ロールの組替
えは通常10〜15日毎に行なわれる。
このように、ロールが摩耗すると、例えば4段
圧延機では、作業ロール4,5と、これを支持す
る補強ロール6,7との接触部aでの接触応力が
高くなり、この部分の転動疲労破壊により、長時
間の運転が不可能となる。
ところで、多用される作業ロールの径は約700
mmであり、約1600mmの補強ロールと比べて軽量で
組替え易い。一方、補強ロールは重量が大きく、
その組替えには多大な労力を要するので、できる
だけ組替周期を延長することが望まれる。
通常、補強ロールの摩耗は作業ロールとの転動
摩耗により生ずるが、この量は少なく、10〜15日
使用で約0.1mm/径以下である。このように、補
強ロールの摩耗は少ないにも拘らず、組替えを必
要とする理由は、ロール表面に転動疲労層が生
じ、組替えることなく使用した場合は、スポーリ
ングと呼ばれる数十mmに及ぶ深さの貝殼状の表面
剥離現象を生じ、高価な補強ロールの再改削使用
を不可能にしてしまうためである。
ところで、作業ロールは上述したように短時間
で組替えるので、ロール間接触応力が高くなつて
もスポーリング疲労の問題は生じないが、補強ロ
ールは改削周期が長いので、このスポーリング寿
命が問題となる。即ち、ロール摩耗がなければ、
ロール間接触応力は通常100〜120Kg/mm2程度で弾
性限界以内で疲労の問題は生じない(補強ロール
材質は高クロム炭素鋼で疲労限界は接触応力で約
130Kg/mm2)。
然るに第1図に示すように、作業ロール4,5
に段状の摩耗が生ずると、摩耗境界部(bで示す
部分)での接触応力は150〜180Kg/mm2に達し疲労
限を越えるので、前述したように補強ロール7,
8は10〜15日毎に組替えられ、表面疲労層の除去
のため0.5〜1.0mm/径の改削が必要となる。
また、ロール摩耗カーブが第1図に示すように
段状になると、板3が多少でもロール中心からず
れた場合、その段状部bによつて、板も段付形状
になり問題である。
従つて、第2図に示すように、上下作業ロール
4,5を、圧延材3の中心に関し上下で点対称的
に、即ち矢印A,A′の方向に移動し、ロール摩
耗の分散化を図る方法が考えられる。
即ち、上のロール4に関してみれば、ロールの
表面1は初めの圧延により摩耗して表面2Aの状
態となる。ここで作業ロール4を矢印A方向に
dS1だけ移動する。次に、この状態で圧延した後
のロールの表面は、摩耗により表面2Bの状態と
なるが、ここで同上のようにさらにdS2だけ動か
し、このようにして、ある圧延量毎にロールを動
かしてゆくものである。
ところが、ロールを移動した場合、圧延材3と
接触するロール4の表面は、その圧延材3から遠
ざかる側ではほぼ平らになるが、圧延材に接近す
る側では模式的に図2のc部に示すように階段状
に摩耗する。もつとも実際には圧延材1本毎の摩
耗は少なく、かつロールを1本動かす場合はこの
部分が傾斜状になる。
この摩耗の進行は下側ロール5についても、板
3の中心に対し点対称的に同じように生ずる。
なお、通常製品としては平坦な板が求められる
が、第2図に示すものでは、ロールの表面形状が
ロール移動によつて全く移動しない場合に比べて
滑らかな摩耗状況となるものの、製品品質の点で
は板幅端が薄くなり製品品質的に問題がある。
但し、ロール間接触応力に関しては、第1図に
示すものに対し大幅な低減が得られる。ロール移
動によるロール間接触応力の低下は、コイル1本
圧延毎のロール摩耗量δRに対する移動量dSの比
δR/dSが小さい程、大となる。即ち、ロール摩
耗量δRは、ほぼ固有的なものであるから、ロー
ル移動量を大にすることが望ましい。しかるに、
ロール移動量を大にすることに対してはロールの
有効胴長の関係で問題がある。
以上の点からロール移動量とロール間接触応力
の関係を求めたところ、第3図に示すように、1
〜2mm程度の移動時に接触応力が小さいことが認
められた。
本発明は、以上の知見に基づいてなされたもの
で、ロール移動によつて板幅方向に追い込まれる
側のロール摩耗が傾斜状に発生し、製品品質に悪
影響を及ぼすことを防止できる圧延機を提供する
ことを目的とする。
即ち、本発明は、圧延材の板幅方向の断面中心
に関して互いに点対称にして一端部に片テーパ部
が形成されこの片テーパ部は端になるにつれて小
径となる一対の作業ロールと、それら作業ロール
による所定量の圧延毎に片テーパが板幅内方向に
ずれるようにそれぞれの作業ロールを移動させる
移動手段とを備えたものである。この構成によれ
ば、このロール端のテーパ量を、ロール移動に対
するロール摩耗量に等しいものにでき、ロールが
移動された側でほぼ直線的なロール摩耗曲線を形
成し、製品品質を向上するものである。
詳しくいえば、圧延機としてのコイル1本毎の
摩耗δR=3μ/径とし、これに対応するロール移
動量dSを1mmにすれば、第3図より明らかな如
く、ロール間接触応力がロール摩耗により増加し
ないので、ロール端のテーパは3μ/1mm=3×
10-3程度にしておくものである。
なお、作業ロール組替周期を、コイル圧延本数
100本とすれば、全ロール移動量は100mmである。
但し、これはロール摩耗がない場合のロール間
接触応力120Kg/mm2、1コイル毎のロール摩耗量
δR=3μ/径の条件で、100コイル圧延した後での
ロール間接触応力をdSの関数として求めたもの
である。
コイル1本毎のロール移動量dS=0のときは
第3図に示すように、最終のロール間接触応力は
Sc=180Kg/mm2と大きくなり、これはdSを大にし
てゆくと急激に減少する。しかし、dS=1mm程
度からScの減少は少なくなり、ロールが殆ど摩
耗しない場合のSc=120Kg/mm2に近いものとな
る。
以上のように、通常のホツトストリツプ圧延機
でのロール移動量/コイル毎=dSは約1mm以上
であればロール間接触応力Scを増加させず、ス
ポーリングの問題を解消できる。また、作業ロー
ル組替周期を圧延本数100本とすれば、ロール全
移動量は100mm程度で問題はない。
以上の点から、本発明はロール移動によるロー
ル間接触応力を低減すると同時に、ロールを移動
することにより発生する板断面形状変化の問題を
解消し、理想的な圧延機を確立するものである。
以下、本発明の一実施例を第4図〜第6図を参
照して説明する。
第4図は上下作業ロール11,12による圧延
材10の圧延状況を示す。
上下ロール11,12は圧延材10に対し、通
常圧延前に各々軸方向(B,B′方向)に対象的
に移動され、所定の位置に設定される。この両ロ
ールの端部には圧延材10の中心に対し点対称的
にテーパ部13,14から夫々形成してある。
しかして、圧延の進行に伴つて例えば上作業ロ
ール22は第5図に仮想線で示すように、次第に
摩耗してゆく。初めの圧延では仮想線部イの部分
が摩耗する。そこでその後ロールをdSだけB方
向に移動させる。ロール摩耗とロール移動が順次
進行し、ロールは仮想線ロ,ハで示すように摩耗
してゆく。このように圧延材10から遠ざかる側
ではテーパ状に摩耗するがロール11のテーパ部
13は、ロール摩耗量δR/dSにほぼ等しく設定
してあることから、そのテーパ部13がロール移
動により摩耗した後はほぼ直線状となる。
また、下作業ロール12において、板中心に対
してテーパ部14が点対称的に直線状に摩耗し、
これによつて圧延材10は上下ロールともほぼ、
最初のロール表面と同一形を保持した状態で圧延
でき、製品の断面形状も変化することがない。
なお、第4図では、最初の圧延における圧延材
10とロールテーパ間始点15,16とを一致さ
せたものを示したが、必ずしも一致させなくても
前記同様の効果が得られる。
特に、板端での厚み減少、即ちエツジドロツプ
といわれる不具合現象を防止するためには、第6
図に示すように、最初、板幅端をテーパ部13,
14に合せて圧延開始し、以下第5図に示すよう
に圧延してゆけば、初めに設けてあつたローラの
テーパ形状を保持しながら圧延できるので、常
時、エツジドロツプ防止効果を保持しながら圧延
できるものとなる。
また、本発明は4本ロールの圧延機は勿論、中
間ロールを有する6段型の圧延機等の多段圧延機
についても適用できることはいうまでもない。
さらに、前記実施例では、初期ロールのテーパ
部形状を直線勾配としたが、これに限らず、各種
の曲線、例えば2次曲線等としてもよい。即ち、
このような曲線テーパとした場合は、圧延本数を
ロール移動量に対して2次曲線的に増加する場合
に、テーパ部を直線的摩耗カーブとするうえで好
適する。この場合にも、前記同様の効果は得られ
ることは勿論である。このように、テーパ部の形
状は種々応用可能である。
また、前記実施例ではロールコイル1本毎に移
動したが、コイル1本毎の摩耗量は小さいため、
実際上はコイル2本毎、あるいはこれ以上に設定
することもできる。
さらに、1回毎のロール移動距離についても、
全移動ストロークを等分し、最終でフルストロー
クとなる方法の他、全ストロークを粗分して、複
数回往復することにより全摩耗量に対応させるこ
とも可能である。
以上のように、本発明によれば、作業ロール組
替周期内に作業ロールを移動することにより、ロ
ール間接触応力を減少し、特に補強ロール表面疲
労寿命を延長し、ロール組替え周期を従来の数倍
に延長することができると共に、圧延機の断面形
状をロール摩耗がない、つまりロール組替え後1
本目と同一形状で全コイル本数を圧延でき、製品
品質の維持も図れ、信頼性の高い圧延が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の圧延機のロールを
示す概略構成図、第3図はその特性線図、第4図
〜第5図は本発明の一実施例を示すもので、第4
図は圧延初期状態を示す概略構成図、第5図は作
用を示す拡大図、第6図は作用を示す概略図であ
る。 10……圧延材、11,12……作業ロール、
13,24……テーパ部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延材の板幅方向の断面中心に関して互いに
    点対称にして一端部に片テーパ部が形成され該片
    テーパ部は端になるにつれて小径となる一対の作
    業ロールと、該作業ロールによる所定量の圧延毎
    に片テーパが板幅内方向にずれるようにそれぞれ
    の作業ロールを移動させる移動手段とを備えたこ
    とを特徴とする作業ロール移動式圧延機。
JP11001582A 1982-06-28 1982-06-28 圧延機 Granted JPS591006A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11001582A JPS591006A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 圧延機

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JP11001582A JPS591006A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 圧延機

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Publication Number Publication Date
JPS591006A JPS591006A (ja) 1984-01-06
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JP11001582A Granted JPS591006A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 圧延機

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205659983U (zh) * 2016-06-15 2016-10-26 日照宝华新材料有限公司 一种esp生产线用长公里数轧制辊
CN114273438B (zh) * 2021-12-28 2023-09-19 本钢板材股份有限公司 一种防止粗轧工作辊崩边及掉肩的方法

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JPS5772707A (en) * 1980-10-22 1982-05-07 Hitachi Ltd Crown controllable mill

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