JPH0615309A - 板圧延用の多重式圧延機 - Google Patents

板圧延用の多重式圧延機

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JPH0615309A
JPH0615309A JP4174285A JP17428592A JPH0615309A JP H0615309 A JPH0615309 A JP H0615309A JP 4174285 A JP4174285 A JP 4174285A JP 17428592 A JP17428592 A JP 17428592A JP H0615309 A JPH0615309 A JP H0615309A
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JP
Japan
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roll
profile
barrel
rolls
rolling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4174285A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Sasaki
保 佐々木
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP4174285A priority Critical patent/JPH0615309A/ja
Publication of JPH0615309A publication Critical patent/JPH0615309A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 板幅端部領域に生じるエッジドロップも含め
て、板プロフィルを自在にコントロールし、特に幅方向
の板厚変動を極微小に抑えた板を安定して圧延できる圧
延機を提供する。 【構成】 ボトル形状断面プロフィルを持つバックアッ
プロールと、ロールの片方のバレル端部においてテーパ
状にロール直径が減少するテーパ部を有するワークロー
ルとから構成し、さらに接触面圧の低減を図るには、バ
ックアップロールのロール径が増加する側のバレル端部
側と、ワークロールのテーパ部を有するバレル端部側と
が同じ側になるようにワークロールを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属鋼帯の板プロフィ
ルを制御できる圧延機に関する。さらに詳述すれば、イ
ニシャルプロフィルを有するロールを軸方向に相対移動
させて、板プロフィルを制御する多重式圧延機であっ
て、板幅中央部の板クラウンを低減し、かつ、板材の幅
端部に生じる急激な板厚減少 (エッジドロップ) を低減
し、幅方向の板厚変動を非常に小さくできる板圧延用の
多重式圧延機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、金属鋼帯の高寸法精度化のニーズ
から、板幅方向の板厚をコントロールする板プロフィル
制御が非常に重要視されている。一方、金属鋼帯の圧延
条件は、増々苛酷になり、高荷重化、薄物広幅化に対応
して、大きな板プロフィル制御能力が必要となり、数々
の圧延機が開発されている。
【0003】この中で、設備費も安価で、既存圧延機を
簡易に改造できる圧延機として、特公昭63−62283 号公
報に開示されているようなボトル形状断面プロフィルの
上下1組のワークロールを軸方向に相対移動して、圧延
材の板プロフィルを制御する圧延機がある。
【0004】図1は、かかる圧延機の概略説明図であっ
て、図中、ワークロール3は、上下ロールが互いに点対
称となるようなボトル形状断面プロフィルをもち、上下
ワークロール3を、矢印で示すように、互いに逆向きに
軸方向に相対移動、つまりシフトすることで、上下ワー
クロール3のギャッププロフィルを凸型あるいは凹型に
変化させ、板プロフィルを制御している。符号5は板プ
ロフィルを補助的に制御するワークロールベンダを示
す。この圧延機は、ボトル形状断面を変えることで、ま
たワークロールシフト量を大きくすることで、板プロフ
ィル変更可能量を増加させることができ、高荷重圧延に
対しても必要十分な能力を確保できる。さらに、ワーク
ロール3に接するバックアップロール1に同様のボトル
形状断面のプロフィルを付与し、軸方向に相対移動する
ことで、通常のボトル形状プロフィルをもたないワーク
ロールで圧延しても、効果は小さくなるが、板プロフィ
ルを変化させることが可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来技術は、板幅端部領域 (板幅端からの距離がワーク
ロール直径の10%程度以内の領域) を除く部分の板プロ
フィル制御には有効であるが、板幅端部領域のエッジド
ロップと呼ばれる急激な板厚減少を防止することは困難
である。従って、幅方向の板厚変動低減にも限界があ
り、高寸法精度化ニーズを満足させることができない。
【0006】したがって、本発明の目的は、このような
板幅端部領域に生じるエッジドロップも含めて、板プロ
フィルを自在にコントロールし、特に幅方向の板厚変動
を極微小に抑えた板を安定して圧延できる圧延機を提供
することにある。
【0007】さらに、本発明の具体的目的は、例えば板
幅 900〜2000mm、板厚 1.2〜5mmの熱延鋼板の圧延に際
して、エッジドロップ量を30μm 以下に抑えるととも
に、板プロフィルの平坦度30〜100 μm 程度にまで同時
に改善でき、しかもロール損傷もなく安定して圧延が可
能である板圧延用多重圧延機を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明の要旨と
するところは、ロールバレル方向のロール径差分布が、
ロールバレル方向位置を表わす変数に対して、3次以上
の奇数高次関数で表わされ、かつ、上下ロールがバレル
中央点に対して互いに点対称となるボトル形状断面プロ
フィルをもつ1組の上下バックアップロール、該バック
アップロールを軸方向に移動する機構、ロールの片方の
バレル端部においてテーパ状にロール直径が減少するテ
ーパ部を備えた、1組の前記上下バックアップロールに
接する1組の上下ワークロール、および該ワークロール
を軸方向に移動する機構から構成されたことを特徴とす
る板圧延用多重式圧延機である。
【0009】本発明の好適態様によれば、前記バックア
ップロールのバレル端部近傍において、バレル端部に近
づくにつれてロール径が増加する側のバレル端部側と、
前記ワークロールのテーパ部を有するバレル端部側が同
じ側になるように該ワークロールを配置してもよい。
【0010】このように、本発明によれば、ボトル形状
断面プロフィルのバックアップロールを軸方向に相対移
動することで、板幅端部以外の板プロフィルをコントロ
ールし、テーパ付ワークロールを板幅に応じて軸方向に
相対移動して板幅端部領域をワークロールのテーパ部で
圧延することで、エッジドロップ発生を防止している。
【0011】さらに、ワークロールのテーパ部を有する
バレル端部と、ボトル形状断面プロフィルを備えたバッ
クアップロールの凹プロフィル側バレル端部を同じ側に
配置することで、凸型板プロフィルに圧延する場合のバ
レル端部のワークロールとバックアップロール間の過大
接触面圧を防止でき、ロールの損傷発生なしに安定した
圧延が実現する。
【0012】
【作用】次に、添付図面を参照して本発明のかかる板圧
延用の多重圧延機の作用についてさらに詳述する。図2
は、本発明にかかる多重圧延機の概略説明図であり、1
組の上下ワークロール12a 、12b と、それらに接した1
組の上下バックアップロール11a 、11b から構成され
る。符号13は被圧延材の断面を、符号5はワークロール
ベンダを、それぞれ示す。
【0013】ここで、先に図1に関連させて述べたよう
に、互いに点対称となるボトル形状断面プロフィルをも
つ上下ワークロール3、3を軸方向に互いに反対方向に
相対的に移動、つまりシフトするとギャッププロフィル
が凹型あるいは凸型に変化するので、板プロフィルをコ
ントロールできる。
【0014】ここで、点対称のロールプロフィルは、バ
レル方向位置を示す変数の3次以上の高次関数でなけれ
ばならず、奇数次数を含んでいる必要がある。例えば、
3次関数のボトル形状プロフィルの場合、ギャッププロ
フィルはバレル方向に2次曲線で与えられるプロフィル
となる。なお、互いに点対称となるボトル形状断面プロ
フィルを持つかかるワークロール自体は、すでに述べた
ように、公知であり、これ以上の説明を略す。
【0015】ところで、図2に見られるように、バック
アップロール11a 、11b にボトル形状断面プロフィル14
a 、14b を付与した場合にも、そのプロフィルに沿って
ワークロール12a 、12b が撓むので同様の効果を得るこ
とができる。このときのワークロールギャップのプロフ
ィルは、バレル方向に凸型から凹型に連続的に変化す
る。
【0016】一方、被圧延材13のエッジドロップは、板
幅端部と接触するワークロールの偏平量が小さくなるた
めに生じるので、板幅に応じて発生位置が変化する。従
って、そのような構成だけでは、ワークロールの撓みに
より発生する板幅内部の板プロフィル変化をコントロー
ルできるが、エッジドロップのコントロールは困難であ
る。
【0017】つまり、エッジドロップに対しては、別の
コントロール手段が必要となる。そこで、本発明によれ
ば、このエッジドロップのコントロール手段としては、
各ワークロール12a 、12b の片方のバレル端部をテーパ
状にロール径が減少するようなプロフィルをもつものと
し、そのようなテーパ部15a 、15b を持ったワークロー
ル12a 、12b を使用するのである。
【0018】ワークロールに設けるかかるテーパ部はそ
れぞれ一方の端部にだけ設ければよく、これは幅寸法の
異なる板圧延に適用できるようにするためである。その
ような点を考慮しない限り、両端部にテーパ部を設けた
上下ワークロールを用いることもできる。少なくとも片
方に設けることで十分である。
【0019】このように、本発明によればかかるテーパ
部を設けることによって、板幅端部領域におけるワーク
ロールギャップを広げることができる。すなわち、テー
パ位置が上下ロールで相反するバレル端部にそれぞれテ
ーパを付与し、板幅に応じて板端領域にテーパ部15a 、
15b が当たるように、ワークロール12a 、12b をシフト
して圧延するように圧延機を構成するのである。
【0020】したがって、そのような構成を採ることに
よって、上下ワークロール12a 、12b のテーパ部15a 、
15b を幅内部の板プロフィルコントロールにかかわら
ず、板幅端部領域の適当な位置にシフトすることで、板
幅端部のギャップを広げることができエッジドロップを
低減することができる。
【0021】本発明にあってこのようなエッジドロップ
制御機構を、上記ボトル形状断面のプロフィルをもつバ
ックアップロール11a 、11b による幅内部の板プロフィ
ル制御機構と組み合わせれば、それらの相乗作用でもっ
て板幅端部を含めた全体の板プロフィルを自在にコント
ロールでき、幅方向板厚偏動の極微小な板材の圧延も可
能となる。これらの関係を図3にまとめて示す。
【0022】すなわち、図3に示すように、板クラウン
とエッジドロップの関係は、圧下率等圧延条件が一定で
あれば、ボトル形状バックアップロールのシフトあるい
はテーパワークロールシフトのみのときは一定の関係に
なり、自由にコントロールできなかった。つまり、ボト
ル形状バックアップロールのみでは板クラウンをゼロに
できるが、エッジドロップはゼロとならず、一方、テー
パワークロールシフトのみでは、エッジドロップをゼロ
にできるが、板クラウンはゼロにならない。これに対し
本発明では、図中斜線の範囲を自在にコントロールで
き、従って板クラウン、エッジドロップ共にゼロとする
ことも可能である。
【0023】ところで、圧延によっては板プロフィルが
大きな凸型になるように圧延すべき場合もあるが、この
ときはボトル形状断面のプロフィルを持ったバックアッ
プロール11a 、11b の凹型プロフィル部をバレル内部方
向にシフトする必要があり、バレル端の大径部がワーク
ロールと接触すると非常に大きな接触面圧が発生し、バ
ックアップロールまたはワークロールにスポーリング破
壊等が生じる。このとき、バックアップロールの大径部
にワークロールの前記テーパ部を接触させるように構成
すると、面圧を大幅に低減でき、ロール損傷も生じず安
定した圧延が可能となる。
【0024】なお、バックアップロール11a 、11b やワ
ークロール12a 、12b は図示矢印の方向、つまり軸方向
に相対的に移動できるが、そのような移動機構はすでに
当業界では良く知られており、本発明にあってもそれら
を適宜採用することで各ロールのシフトを行えばよい。
【0025】このように、本発明によれば、具体的に
は、例えば板幅 900〜2000mm、板厚1.2 〜5mmの熱延鋼
板の圧延に際して、エッジドロップ量を30μm 以下に抑
えるとともに、板プロフィルの平坦度30〜100 μm 程度
にまで同時に改善でき、しかもロール損傷もなく安定し
て圧延が可能となる。
【0026】
【実施例】次に本発明の実施例について図を用いて説明
する。本例は図2の4重式圧延機を使った実施例であ
る。直径350 mm、バレル長400mmのバックアップロール1
1a、11bにロールの半径偏差( ΔR B ) が下式で表
わされるようなボトル形状断面のプロフィルを付与し、
ストローク 100mmの軸方向シフトが可能な機構をもって
いる。
【0027】 ΔRB =±0.000000032 ×x3 ±0.0013x(mm)・・・・ 複号同順で、上符号は、上ロール、下符号は下ロールを
表わす。xは、バレル中央を原点とするバレル方向位置
を表わす。ワークロール12a、12bは直径200 mm、バレ
ル長400 mmでバックアップロールの凹部プロフィル側の
バレル側に長さL=150 mm、半径差ΔRC =0.15mmのテ
ーパ部15a 、15b を備え、ストローク 150mmの軸方向シ
フトが可能な機構をもっている。
【0028】本圧延機を用いた場合の効果を図4に示
す。圧延条件は、板厚3.12mm、幅 200mmの低炭素鋼板を
700 ℃で圧下率30%の圧延を実施した場合を示してい
る。まず、従来例としてワークロール、バックアップロ
ール共にバレル方向に一様なロール径のフラットロール
を用いると、図中、フラット4Hiミルとして示してある
ように、非常に大きな凸型板プロフィルとなる。
【0029】次に、図1に示すようにワークロールに上
記式で示す径差の1/2 の径差をつけたボトル形状断面
のプロフィルを持ったロールを組み込んだ場合には、図
中、ボトル形状断面プロフィルのワークロール4Hiミル
として示してあるように、板幅内部領域の板プロフィル
は凹型となるにもかかわらず端部はエッジドロップによ
って凸型となり、板厚変動は大きく、−5〜15μm 程度
となっている。また、熱間鋼帯のように圧延後巻き取る
場合には、エッジ近傍の凸部で、巻きじまり等による疵
が発生する頻度が多く、このような凹凸型板プロフィル
は、望ましくない。
【0030】これに対し、本発明の場合には、バックア
ップロールのシフト位置を適切にして幅内部領域の板厚
偏差が小さくなるようにし、ワークロールのテーパ部が
板幅端から20mm程度内側に入るようにシフトして圧延す
ると、図示したように、わずかながら凸型の板プロフィ
ルとなるが、上記従来技術に比べ大幅に板厚変動が低減
される。端部における板厚変動は10μm 程度に過ぎな
い。
【0031】図5は、図2に示すような構成を取った場
合の本発明の圧延機におけるワークロール・バックアッ
プロール間の接触面圧低減効果を示したグラフである。
バックアップロール11a、11bの凹型プロフィルのある
バレル端の大径部とワークロール12a、12bが接触する
と非常に大きな面圧が発生するが (図中実線) 、本発明
のようにワークロールテーパ部15a 、15b がこのバック
アップロールの大径部に接触するようにワークロール12
a 、12b をそれぞれ配置、シフトすれば大幅に面圧低減
が実現でき (図中破線) 、ロール破損なしに安定した圧
延が実現されることが分かる。
【0032】図6は、6重式圧延機での本発明の実施例
であり、ワークロール12a、12bに接触するバックアッ
プロール11a、11bにボトル形状プロフィルを付与して
いる。最外側のバックアップロール16a 、16b は平らな
ロール断面を持ったものとして構成している。このよう
な構成のロールを用いた場合の効果も、上記4重式圧延
機と同様であることが確認された。
【0033】
【発明の効果】本発明により、エッジドロップも含めた
板プロフィルを自在にコントロールでき、幅方向板厚変
動の非常に小さい板材の圧延が可能となった。また、ロ
ール損傷もなく、安定して圧延が行え、板厚変動低減に
よる歩留向上とあわせ、低コストで高品質の板材の製造
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術による多重圧延機を概略説明する図で
ある。
【図2】本発明の実施例である多重圧延機を概略説明す
る図である。
【図3】本発明にかかる圧延機による板クラウンエッジ
ドロップの制御効果を示すグラフである。
【図4】本発明にかかる圧延機による板プロフィル制御
効果を示すグラフである。
【図5】本発明にかかる圧延機によるロール間接触面圧
低減効果を示すグラフである。
【図6】本発明にかかる圧延機の別の実施例を概略説明
する図である。
【符号の説明】
1,11a,11b,16a,16b : バックアップロール 3,12a,12b : ワークロール 4,13 : 被圧延材 14a,14b : ボトル形状断面プロフィル 5 : ワークロールベンダ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B21B 37/00 118 8315−4E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロールバレル方向のロール径差分布が、
    ロールバレル方向位置を表わす変数に対して3次以上の
    奇数高次関数で表わされ、かつ、上下ロールがバレル中
    央点に対して互いに点対称となるボトル形状断面プロフ
    ィルをもつ1組の上下バックアップロール、 該バックアップロールを軸方向に移動する機構、 ロールの片方のバレル端部においてテーパ状にロール直
    径が減少するテーパ部を備えた、1組の前記上下バック
    アップロールに接する1組の上下ワークロール、および
    該ワークロールを軸方向に移動する機構から構成された
    ことを特徴とする板圧延用の多重式圧延機。
  2. 【請求項2】前記バックアップロールのバレル端部近傍
    において、バレル端部に近づくにつれてロール径が増加
    する側のバレル端部側と、前記ワークロールのテーパ部
    を有するバレル端部側が同じ側になるように該ワークロ
    ールを配置した、請求項1記載の板圧延用の多重式圧延
    機。
JP4174285A 1992-07-01 1992-07-01 板圧延用の多重式圧延機 Withdrawn JPH0615309A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6119500A (en) * 1999-05-20 2000-09-19 Danieli Corporation Inverse symmetrical variable crown roll and associated method
WO2005058517A1 (de) * 2003-12-18 2005-06-30 Sms Demag Ag Optimierte verschiebestrategien als funktion der bandbreite
JP2011200905A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Ihi Corp 板圧延機、タンデム式板圧延機及び板圧延方法

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005