JPH0669579B2 - 冷間圧延機の潤滑性能低下検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延材の張力制御を行う冷間圧延機の潤滑性
能低下検出方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、薄鋼板を圧延する冷間圧延機においては、ヒー
トストリークと呼ばれるワークロールと圧延材との焼付
き現象による表面損傷が発生することがある。このヒー
トストリークは強圧下率や高圧延速度あるいは潤滑性能
が低下した場合に多発するとされている〔鉄と鋼第67年
（1981）第14号参照〕。

このヒートストリークの発生メカニズムは、高圧下また
は高速度圧延によるロールバイト中での温度上昇により
圧延油の油膜強度が減少して油膜破壊が起こり、その結
果、金属間接触が局部的に生じて凝着するものと考えら
れている。このようなヒートストリークの発生は製品の
表面品質の悪化，歩留りの低下，圧延能率の低下など多
くの悪影響を及ぼすので、操業にあたっては圧延条件す
なわち圧下率，圧延速度等とヒートストリーク発生との
相関関係を求め、安全領域内で操業してヒートストリー
クの発生防止を図っているのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

冷間圧延においては所定の板厚精度を得るため、圧延機
の前段スタンドでは圧下制御を行って積極的に圧下量を
調整しているが、後段スタンドでは圧延材の加工硬化が
進み、圧下制御では所定板厚精度を得られないため張力
制御を行うことによって所要精度を得ている。

また、このように張力制御を行っている後段スタンド、
とくに最終スタンドは高速度圧延であるため、加工硬化
の進んだ圧延材との間でヒートストリーク発生の可能性
が極めて高く、また張力制御であるため圧下率を変更で
きず、そこで潤滑性能の状態が重要な問題となってくる
が、現状においてはこの潤滑性能状態の最適検出方法が
なく、潤滑不良が起因して品質欠陥の発生や通板材の破
損トラブルなどを惹き起こすという問題が生じている。

本発明は、このような従来の問題点にかんがみてなされ
たものであって、圧延中の圧延荷重変動幅を常時検知す
る等により、上記問題点を解決することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、永年に亘る操業経験から、冷間圧延機の
張力制御を行っている後段スタンドにおいて圧延潤滑性
能が低下すると第２図（ａ）に示すような張力の微小な
変化で同図（ｂ）に示すように圧延荷重が大きく変動す
る事実を解明し、さらに潤滑性能を左右する要因のなか
で特に水系潤滑油の濃度変動幅と圧延荷重変動幅との関
係で第３図に示すようなヒートストリークの発生領域が
存在する知見を得た。

よってこれらの知見を基に本発明は、圧延材の張力制御
を行う冷間圧延機の潤滑性能下の検出にあたり、圧延材
の特性等により設定した張力を負荷した際の初期圧延荷
重と圧延中の圧延荷重とを常時比較演算することにより
該初期圧延荷重に対する圧延中の圧延荷重変動幅を検知
し、この変動幅が許容値を超えた場合に警報信号を出力
せしめることにより潤滑性能低下を検出する構成とした
冷間圧延機の潤滑性能低下検出方法を提供するものであ
る。

〔作用〕

本発明は上記のような構成となっているので、圧延材を
圧延して潤滑性能の低下がない場合は張力は一定であ
り、圧延荷重も許容値内に納まっているが、潤滑性能が
低下すると微小な張力変動でも圧延荷重が大きく変動す
るので、常時圧延中の圧延荷重を測定し、その結果を例
えば比較回路に入力する。そして比較回路は初期圧延荷
重と上記圧延中の圧延荷重とを比較演算し、その結果を
判定回路へ出力すると、判定回路はその演算結果がヒー
トストリーク発生の荷重変動幅の許容範囲内か否かを判
定し、範囲内であれば継続圧延信号を出力し、範囲外で
あれば警報信号を出力することにより、直ちにヒートス
トリークの発生防止対策を行うことができる。

〔実施例〕 以下、この発明を図面を参照して説明する。第１図〜第
２図はこの発明の一実施例を説明するための図である。

第１図は本発明による実施例の概要図であって、冷間圧
延機１はNo.1スタンド^＃1,No.2スタンド^＃2,………,No.
5スタンド^＃5,No.6スタンド^＃６を備えている場合を示
す。２はこれらのスタンドを矢印方向に通板される鋼
板、３は後段スタンドである^＃５スタンドと^＃６スタン
ドの間において鋼板２の張力を計測するために設置され
た張力計、４は圧延荷重を測定するロードセル、５は初
期圧延荷重を設定する電圧設定器、６はロードセル４か
ら送られる値を設定値（初期圧延荷重）と比較演算する
比較回路、７は比較回路６からの圧延荷重変動幅が許容
値の範囲内か否かを判断する判定回路、８は判定回路７
から範囲外信号が送られた場合、警報信号を出力する警
報器である。

以上の構成において、先ず圧延すべき鋼板の鋼種，サイ
ズ等により初めに決められたスタンド間張力をプリセッ
トし、この時の圧延荷重をロードセル４により読みとり
これを初期圧延荷重Ｐ_０として電圧設定器５により比較
回路６へ入力しておく。次いで鋼板２の圧延を行う。

鋼板２の圧延中に、潤滑性能の異常、すなわち低下が生
じない場合は^＃5,^＃６スタンド間の張力は一定であり、
ロードセル４により計測される圧延荷重Ｐ_１も許容変動
幅α以内に納まっているが、潤滑性能の低下が生じると
微妙な張力変化が生じ（第２図（ａ））、それに伴って
圧延荷重Ｐ_１が大きく変動するので（第２図（ｂ））、
常時、圧延中の圧延荷重Ｐ_１をロードセル４により測定
し、その結果が比較回路６へ入力されるようにする。

そして、比較回路６は前記の初期圧延荷重Ｐ_０と入力さ
れる圧延中の圧延荷重Ｐ_１とを比較演算し、その結果を
判定回路７へ出力する。判定回路７は比較回路６からの
（Ｐ_０−Ｐ_１）の演算結果がヒートストリーク発生の荷
重変動幅の許容変動幅αの範囲内であるか否かを判定
し、範囲内であればそのまま圧延は継続され、範囲外で
あれば警報器８に警報信号を出力してオペレータに潤滑
性能低下（異常）であることを知らせることになる。そ
こでオペレータはこの警報器８の警報により例えば圧延
速度の減速など、ヒートストリークの発生防止策を直ち
にとることができる。

次に本発明の実施例として以下の操業例について述べ
る。

６スタンドからなる冷間圧延機で、鋼種SPCC（一般冷延
鋼板）、製品サイズ0.22mm厚×800mm幅×coil（入側板
厚2.1mm）の圧延を行った。この際、^＃５〜^＃６スタン
ド間の張力を20kg/mm^２にプリセットし、このときの初
期設定の圧延荷重は^＃６スタンドで650トンであり、^＃
６スタンド出側の圧延速度は2000m/minである。

この状態で圧延を行ったところ、張力の微小な変動（1k
g/mm^２）が確認され、このときの圧延荷重は初期圧延荷
重に対し±30トンの幅で変動（変動幅率60/650×100＝
9.2％）しており、警報器より警報が発せられた。そし
てこの警報により潤滑性能低下を検出したので圧延速度
を2000m/minから1800m/minに減速したところ、張力変動
もなくなり圧延荷重の変動幅を初期設定圧延荷重に対す
る許容値内に維持することができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば冷間圧延機の潤滑
性能低下を自動的に検出される構成としたため、ヒート
ストリークの発生を未然に防止でき、従って品質の欠陥
や通板材の破損トラブル等を防止できるために、材料歩
留りの向上及び製品の不良率の大幅な減少や品質向上を
図ることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の概要図、第２図（ａ）は
鋼板のスタンド間における張力変動の実測グラフ、同図
（ｂ）は張力変化により生じた圧延荷重の変動を実測し
たグラフ、第３図は圧延荷重変動幅と水系潤滑油濃度変
動幅との関係で存在するヒートストリーク発生域を示す
図である。 １……冷間圧延機、２……圧延材（鋼板）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延材の張力制御を行う冷間圧延機の潤滑
   性能低下の検出にあたり、圧延材の特性等により設定し
   た張力を負荷した際の初期圧延荷重と圧延中の圧延荷重
   とを常時比較演算することにより該初期圧延荷重に対す
   る圧延中の圧延荷重変動幅を検知し、この変動幅が許容
   値を超えた場合に警報信号を出力せしめることにより潤
   滑性能低下を検出することを特徴とする冷間圧延機の潤
   滑性能低下検出方法。