JPH0688046B2 - 圧延機 - Google Patents

圧延機

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JPH0688046B2
JPH0688046B2 JP2542183A JP2542183A JPH0688046B2 JP H0688046 B2 JPH0688046 B2 JP H0688046B2 JP 2542183 A JP2542183 A JP 2542183A JP 2542183 A JP2542183 A JP 2542183A JP H0688046 B2 JPH0688046 B2 JP H0688046B2
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roll
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裕一 本郷
勝宏 前田
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属材料の圧延機に関するもので、その目的
は、圧延負荷を大巾に低減し、製品の板クラウン制御能
力を拡大すること、さらに圧延負荷の低減と板クラウン
制御能力の拡大によつて、より薄くて幅広の圧延を可能
とする圧延機を提供するものである。
最近の薄板圧延の動向として、熱延におけるメタラジー
制御圧延(低温・高圧下圧延)、冷延代替としての極薄
化があげられる。ところがこのいずれもが高負荷圧延と
なり、且つクラウン変動によりスタンド間通板形状が悪
化することから、その拡大には限界があつた。そこで該
低温高圧下圧延、極薄広巾化を進めるためには、何らか
の手段で板クラウンを十分に制御し、スタンド間通板形
状の良好化を図り、且つ圧延負荷を低減させなければな
らない。
従来、板圧延において板クラウンを減少あるいは制御す
る方法として、油圧シリンダーによつて上下作業ロー
ルに二次曲線或いは放物線状のたわみを与える、いわゆ
るロールベンデイング作用による方法支持ロールに直
径で1〜2mm程度の凸クラウンを付与し、各板巾に対し
効果的な板クラウン減少効果を得ることができる圧延方
法(以下NBCM圧延という)前記を組合せたもの等
が実用化されている。
しかしながら、これら従来の方法には夫々次のような問
題点がある。即ちロールベンデイング方法の場合、ロー
ルネツク部の強度、ベアリングの寿命等の点から、現状
の圧延機ではあまり強力な曲げ力を適用することが出来
ない。さらに、支持ロールにより板巾より外側部分で余
分なモーメントを受け、ベンデイングの効果が殺され、
第1図に示す曲線Iの如く、特に幅狭材で必要な制御量
が得られない。
又NBCM圧延の場合、第1図に示す曲線IIの如く、クラウ
ン制御量が極小で且つクラウン制御手段を持つていない
ため圧延単位の初期には、各板巾で適当なクラウンが得
られても、圧延が進行するにつれて、サーマルクラウ
ン、摩耗等の外乱によるクラウンの変動は避けようがな
く、所要のクラウンを得ることが出来なくなる。
更に前記を組合せ、支持ロールの凸クラウンにより
支持ロールと作業ロールの有効接触胴長を短くせしめ、
ベンデイングの効果を増大させることを図つても、通常
の圧延荷重の場合ロールのたわみにより、結局支持ロー
ルと作業ロールは前胴長にわたつて接触してしまい、ロ
ールベンデイング効果は第1図に示す曲線IIIの如く、
の方法とほぼ同様になり、必要な制御量は得られな
い。圧延荷重が従来レベルより大巾に低減された場合に
は、の方法は能力を拡大できる可能性があるが、通常
圧延機、通常操業条件ではそれは望めない。
一方、圧延負荷の低減手段として、異径ロール・片側駆
動圧延機圧延方法が存在する。これは、圧延機の上下い
ずれか一方の作業ロール径を、相対する他方の作業ロー
ル径より小さくし、大径側の作業ロールのみを駆動する
もので、上下作業ロール径の等価ロール径が小径になる
こと、さらに片側駆動により、ロールバイト内の圧延荷
重分布が平滑化されることにより、圧延荷重が、例えば
圧下率との関係で第2図に示す曲線の様に、従来の圧
延方法(曲線)に比べて、60%まで低減できる実績を
あげている。第2図は鋼種SSC41の仕上サイズ(2.25mm
厚×1121mm巾)の圧延荷重と圧下率との図表である。
そこで本発明者らが種々実験検討を重ねた結果、前記
の支持ロールのクラウン制御手段と異径ロール・片側駆
動圧延機と組み合せることにより、そのクラウン制御範
囲が飛躍的に拡大し、同時に大幅な低負荷化が可能とな
り、低温・高圧下圧延、極薄・幅広圧延の範囲を大幅に
拡大させるという新しい知見を得た。
即ち、上記組合せの実験によると、第3図に圧延荷重と
クラウン制御量増加代との関係で示すように、例えば12
00mm巾の板を圧延する場合、曲線αに示す如く圧延荷
重が1500tから900tへ0.6倍に低減されると、クラウン付
支持ロールと異径作業ロールとのベンデイング効果によ
るクラウン制御量の増加代は、23μから45μへ約2倍増
大した。又900mm巾の板の場合も、曲線αに示す如く
同様の効果を示す。
これは第4図(イ)〜(ハ)に示す様に異径ロール・片
側駆動の圧延荷重低減効果により、異径の作業ロール
(Wa,Wb)と支持ロール(Ba,Bb)の接触巾、すなわち接
触バレル長さ((ハ)図のSl)が短かくなり、該作業ロ
ール(Ba,Bb)のベンデイングアーム代((ハ)図Bl)
が長くなることで、該作業ロール(Ba,Bb)によるクラ
ウン制御量が大幅に拡大されたためである。第4図
(イ)は低荷重、(ロ)は高荷重の模式図を示す。
本発明は以上の如き知見に基づいてなされたものであ
り、その特徴とするところは、圧延機の上下作業ロール
に接する各支持ロールの少なくともいずれか一方の胴部
にクラウンを付与し、該上下作業ロールのいずれか一方
のロール径を他方のロール径より小さくし、大径側の作
業ロールのみを駆動可能に設けるとともに、該上下作業
ロールのベンデイング装置を設けたことにある。
次に本発明の実施例を、第5図〜第9図に基いて第1表
に詳記する。これらの図において2重円はクラウンつき
のロールを示すものである。(第11図,第12図同じ) 上記各例の大径作業ロールWL−1〜WL−5は、第10図に
示す如く、駆動モーター1、減速機2、回転伝達シヤフ
ト3とからなる回転駆動装置により回転駆動せしめる。
5−1は上支持ロール及び中間支持ロール、5−2は下
支持ロールを示す。又上下の大径・小径作業ロール対6
−1,6−2(WU−1,WL−1),(WU−2,WL−2)……(W
U−5,WL−5)の夫々は、第10図に示すベンデイング装
置4により、ロール両端部のロール間隔を拡縮変更可能
にしてある。
本例のベンデイング装置4は、該ロール両端部夫々での
ロール間隔を拡張させるインクリーズ・ベンデイング用
油圧シリンダー4−1、ロール間隔を縮小させるデイク
リーズ・ベンデイング用油圧シリンダー4−2とからな
り、該当ロール対のチヨツク間に或いは、ハウジング等
に設けたものであるが、これに限ることなく、ロール胴
長全域に亘たるロール径分布を可変にしたロールベンダ
ー等、その他公知のベンデイング装置を圧延操業条件に
応じて、適宜に選定して設置すればよい。
次に上記実施例4)の圧延機を、第11図に示す如く連続
熱間仕上圧延装置に組み込んで、鋼材を圧延した操業例
について述べると共に、その効果を、第12図に示す連続
熱間仕上圧延装置(比較例)による効果と比較して、第
13図〜第15図と共に説明する。
第11図の連続熱間仕上圧延装置は、7台の圧延機F1〜F7
を直列に配置してなり、圧延機F1〜F3の夫々は、直径16
30mm、胴長2250mm、クラウン無しの上下支持ロールBU,B
Lと、直径785mm、胴長2250mmで駆動可能にした上下作業
ロールWU,WLとにより構成し、圧延機F4〜F7の夫々は、
前記実施例4)の圧延機を設置したものである。
今、巾950mm,1270mm,1580mm,1900mmの4サイズの普通鋼
スラブ〔C:0.1%、1150℃、厚み250mm、単重15t〕を粗
圧延装置で930℃、40mm厚に粗仕上げした後、第11図の
連続熱間仕上圧延装置に供給し、各圧延機F1〜F7により
仕上圧延した。尚この際の圧延機F4〜F7におけるベンデ
イング装置4(第10図)による大径作業ロールWL−4チ
ヨツクへのインクリーズ・ベンデイング力(ロール間拡
張力)を150t、デイクリーズ・ベンデイング力(ロール
間縮小力)を−150tとし、又小径作業ロールWU−4チヨ
ツクへのインクリーズ・ベンデイング力を110t、デイク
リーズ・ベンデイング力を−110tとした。
この圧延結果、圧延機F4〜F7における各板巾サイズ毎の
クラウン制御量を、第13図の曲線P1に示し、圧延負荷を
第14図の曲線P2に示し、仕上板巾と仕上板厚との関係
で、その組合せ圧延許容範囲を第15図の曲線P3に示す。
第13図〜第15図には、第12図に示す比較例の連続熱間仕
上圧延装置により、前記各巾サイズ鋼材と、同じ鋼材を
仕上圧延した結果のクラウン制御量曲線(第13図曲線
U1)、圧延負荷曲線(第14図曲線U2)、仕上板巾、仕上
板厚の組合せ許容範囲曲線(第15図曲線U3)を各々併記
してある。
第12図に示す連続熱間仕上圧延装置は、圧延機F1〜F7
上下作業ロールWU1,WL1を第11図の圧延機F1〜F3の上下
作業ロールWU,WLと同一にし、圧延機F1〜F3の上下支持
ロールBU1,BL1を、第11図の上下支持ロールBU,BLと同一
に、圧延機F4〜F7の上下支持ロールBU2,BL2を胴長2250m
m、中央部直径1631mm、両端直径1630mmにしてクラウン
量を1000μにしたクラウン付き支持ロールにしたもので
ある。
而して第13図〜第15図から明らかなように、本発明の実
施例4)を用いた第11図の連続熱間仕上圧延装置の操業
結果は、第12図に示す比較例の連続熱間仕上圧延装置の
操業結果に対し、クラウン制御量を1.5〜1.8倍拡大し、
圧延負荷を0.3〜0.4に低減することができ、更に薄手、
広巾圧延範囲を大幅に拡大することができた。
以上の説明で明らかなように本発明の圧延機は、圧延機
の上下作業ロールに接する支持ロールの少なくとも、い
ずれか一方の胴部にクラウンを付与し、該上下作業ロー
ルのいずれか一方のロール径を他方のロール径より小さ
くし、大径側の作業ロールのみを駆動可能に設けるとと
もに、該上下作業ロールのベンデイング装置を設けたこ
とによつて、クラウン制御範囲を大幅に拡大し、同時に
圧延荷重の大幅な低減を可能とし、低温・高圧下圧延を
有利に可能ならしめて、鋼材の極薄、広幅圧延の範囲を
大幅に拡張せしめたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の各圧延機によるクラウン制御量と板巾と
の関係を示すグラフ、第2図は同径ロール、両駆動圧延
機と異径ロール片側駆動圧延機による圧延荷重を圧下率
との関係を示すグラフ、第3図は支持ロールのクラウン
制御手段と異径ロール・片側駆動を組合せた圧延機のク
ラウン制御量増加代を圧延荷重との関係を示すグラフ、
第4図(イ)〜(ハ)は、異径作業ロールとクラウン付
支持ロールとの接触バレル長さを圧延荷重との関係で示
す模式図、第5図〜第10図は本発明の各実施例を示す説
明図、第11図は本発明の実施例4)の圧延機を連続熱間
仕上圧延装置に組込んだ操業例の説明図、第12図はその
比較例の説明図、第13図〜第15図は該操業例と比較例に
よる効果を夫々示すグラフで、第13図はクラウン制御量
を各板巾との関係で示し、第14図は各圧延機の圧延荷重
を示し、第15図は板厚と板巾との関係で圧延許容範囲を
示したものである。 BU−4:上支持ロール(クラウンなし) MU−4:中間支持ロール(クラウン付き) WU−4:小径作業ロール(非駆動) WL−4:大径作業ロール(駆動) BL−4:下支持ロール(クラウン付き) 1:駆動モーター、4:ベンデイング装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧延機の上下作業ロールに接する各支持ロ
    ールの少なくともいずれか一方の胴部にクラウンを付与
    し、該上下作業ロールのいずれか一方のロール径を他方
    のロール径より小さくし、大径側の作業ロールのみを駆
    動可能に設けるとともに、該上下作業ロールのベンデイ
    ング装置を設けたことを特徴とする圧延機。
  2. 【請求項2】小径側作業ロールの支持ロールにクラウン
    を付与したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の圧延機。
  3. 【請求項3】大径側作業ロールの支持ロールにクラウン
    を付与したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の圧延機。
  4. 【請求項4】大小両作業ロールの各支持ロールにクラウ
    ンを付与したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の圧延機。
  5. 【請求項5】上下作業ロールに接する各支持ロールの少
    なくともいずれか一方に、1個以上の支持ロールを設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項記
    載の圧延機。
  6. 【請求項6】ベンデイング装置が上下作業ロールのロー
    ル端間を広げる方向に移動させるインクリーズ・ベンデ
    イング用油圧シリンダと、上下作業ロール端間を狭くす
    る方向へ移動させるデイクリーズ・ベンデイング用油圧
    シリンダとによつて構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項乃至第5項記載の圧延機。
JP2542183A 1983-02-17 1983-02-17 圧延機 Expired - Lifetime JPH0688046B2 (ja)

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