JPH07290120A - ロール冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧延ロールの不要なプロフィール変化を抑える
ことを目的としている。 【構成】固定クーラントヘッダ１の上方に左右一対の第
２クーラントヘッダ４が配置されている。この一対の第
２クーラントヘッダ４は、圧延ロール２の軸方向中央部
位置を挟んで対象位置に設定されている。一対の第２ク
ーラントヘッダ４は、筒部材７及びスクリューねじ棒８
を介して連結されている。スクリューねじ棒８は減速機
９を介してモータ１０の駆動軸に連結している。圧延ロ
ール２における圧延材出口近傍に板幅計１２が配設され
ている。コントローラ１１は、板幅計１２からの板幅値
によってモータ１０に駆動指令を供給可能となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延における圧延
ロールを冷却するロール冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱間圧延機に設けられたロール
冷却装置としては、例えば、特公昭６１−２１７２５号
公報や特開昭６２−１７３０１３号公報に記載されてい
るものがある。これらのロール冷却装置は、図４に示す
ように、対象とする圧延ロール３０に対してクーラント
ヘッダ３１が指向していて、該クーラントヘッダ３１か
ら冷却水を圧延ロール３０表面に吹き付けることで該圧
延ロール３０の冷却を実施している。そして、特公昭６
１−２１７２５号公報のロール冷却装置では、冷却開始
位置及び冷却水の噴出圧力を所定値に設定することで圧
延ロール３０表面に対する円弧方向の被噴射面積を増大
させて冷却効果の向上を図っている。また、特開昭６２
ー１７３０１３号公報に冷却装置では、クーラントヘッ
ダ３１を圧延ロール３０に対してその径方向に進退可能
として、該圧延ロール３０の摩耗等によるロール径変化
に対して該クーラントヘッダ３１の取付け角度やロール
表面との距離を適当な位置に追従可能としている。

【０００３】また、上記のような従来のロール冷却装置
のクーラントヘッダ３１の先端部は、例えば、図５に示
すように、対象とする圧延ロール３０の軸と平行に延在
していて、その延在方向に沿って複数のノズル３２が配
設されていて、該複数のノズル３２から冷却水を噴射す
ることによって該圧延ロール３０の軸方向全長に渡って
冷却している。

【０００４】なおこのとき、圧延材と接触する圧延ロー
ル３０の軸方向中央部に噴射する冷却水量を多くした
り、図５に示すように、ノズル３２を複数の区画ゾーン
に分割し、圧延材３５の板幅に対応して冷却水量を調整
可能としているものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】圧延操業の際に圧延ロ
ール３０に発生する摩耗と熱膨張とを考察すると、摩耗
については圧延材３５との接触部全面に発生するが、熱
膨張は圧延材３５との接触端部の近傍から発生する。こ
のため、圧延後の圧延ロール３０の摩耗と熱膨張による
一般的なプロフィールを求めてみると図６に示すような
結果となる。なお、この図は圧延材３５である鋼帯を７
０本圧延した後のものである。

【０００６】この図からも分かるように、圧延ロール３
０は、上記接触端部位置で凸形状となり、中央部に向け
て凹形状に変化するプロフィールになりやすく、圧延材
３５の幅戻りの際に、上記凸形状のプロフィール形状が
圧延材３５の板プロフィールに転写され、品質上，問題
となる。これを防止するためには、上記圧延材端部と接
触した部位に対して強冷却を実施する必要があるが、上
記のような従来の圧延ロール３０の冷却装置では、圧延
材３５の幅方向端部と接触した圧延ロール３０表面のみ
を強冷却することができない。例え、上記のようにクー
ラントヘッダ３１の先端部の設けられるノズル３２が、
複数の区画にゾーン分割されていても、決められた所定
幅単位に水量調整を実施するので、圧延材３５の板幅の
変化に応じて板端部との接触位置の一定領域のみを常に
強冷却をすることができないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、圧延ロールの不要なプロフィール変化
を抑えることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のロール冷却装置は、請求項１に記載されて
いるように、先端部が対象とする圧延ロールに指向し、
流体を吹き付けることでその圧延ロールを軸方向全長に
渡って冷却するクーラントヘッダを備えたロール冷却装
置において、上記クーラントヘッダとは別に設けられ
て、先端部が上記圧延ロールに指向し且つそれぞれ該圧
延ロール軸と平行に移動可能な左右一対の第２クーラン
トヘッダと、圧延材の幅方向端部と接触する又は接触し
た圧延ロールの軸方向の位置を検出する端部位置検出手
段と、端部位置検出手段により検出された接触端部に上
記第２クーラントヘッダの各位置をそれぞれ移動制御す
るコントローラと、を備えたことを特徴としている。

【０００９】このとき、請求項２に記載されているよう
に、上記一対の第２クーラントヘッダからの各噴出流量
を独立に調整可能としたことを特徴とするとよい。

【００１０】

【作用】従来と同様に、クーラントヘッダを介してロー
ル表面に対してその軸方向全長の冷却を実施する。そし
て、上記従来の冷却と並行して、圧延材の幅方向端部と
接触した圧延ロール表面の軸方向の位置に指向するよう
に、一対の第２クーラントヘッダを動的に移動して、そ
の部位に冷却水を噴出する。

【００１１】これによって、圧延材の幅方向端部と接触
した左右の圧延ロール表面位置のみが常に強冷却され
る。また、請求項２に記載されているように、左右の第
２クーラントヘッダからの噴出流量を独立して調整させ
ることで、ロールシフト等によって、圧延ロールに対す
る圧延材の幅方向端部の左右の接触条件が異なる場合
に、各接触端部の熱膨張条件に合わせた強冷却を実施す
る。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず構成を説明すると、図２及び図３に示すように、従
来と同様な構成の固定クーラントヘッダ１が、対象とす
る圧延ロール２表面に指向している。その固定クーラン
トヘッダ１の先端部は、該圧延ロール２の軸と平行に延
びていて、その延在方向に複数のノズル３が配列されて
いる。

【００１３】なお、上記複数のノズル３は、幅方向に複
数の区画にゾーンニングされていて、各区画単位に流量
設定が可能となっている。また、上記固定クーラントヘ
ッダ１の上方で且つ該固定クーラントヘッダ１に近接し
た状態で、左右一対の第２クーラントヘッダ４が配置さ
れている。この一対の第２クーラントヘッダ４は、圧延
ロール２の軸方向中央部位置を挟んで対象位置に設定さ
れている。

【００１４】第２クーラントヘッダ４は、それぞれその
先端部に設けられたノズル５が上記圧延ロール２表面に
指向している。その一対の第２クーラントヘッダ４か
ら、それぞれ支持部材６が突設していて、各支持部材６
の先端部に筒部材７が固定されている。その各部の内周
面にはそれぞれ雌ネジが刻設されていて、その筒部材７
が左右逆方向に雄ネジが刻設されたスクリューねじ棒８
を介して連結されている。そして、このスクリューねじ
棒８が正逆に軸回転することで、両第２クーラントヘッ
ダ４が、対称に接近・離隔可能となっている。

【００１５】上記スクリューねじ棒８は、その一端部８
ａが、図示しない軸受を介して回転可能に支持され、ま
た、他端部が、減速機９を介してモータ１０の駆動軸に
連結していて、該モータ１０の駆動によって回転可能と
なっている。そして、上記モータ１０は、コントローラ
１１からの駆動指令に応じて駆動可能となっている。ま
た、図１に示すように、圧延ロール２における圧延材出
口近傍には、端部位置検出手段を構成する板幅計１２が
配設されていて、該板幅計１２によって圧延された圧延
材の幅方向端部位置が検出可能となっている。その板幅
計１２は、検出した板幅値に応じた信号をコントローラ
１１に供給可能となっている。

【００１６】コントローラ１１は、板幅計１２からの板
幅値によって前回の板幅値との変位を求め、その変位量
に応じた分だけモータ１０に正逆回転駆動の指令を供給
可能となっている。なお、図１では上側の圧延ロール２
側だけにロール冷却装置を設定した図となっているが、
下側の圧延ロール２側にも同様なロール冷却装置が設置
されている。

【００１７】上記のようなロール冷却装置では、圧延機
Ａの一対の圧延ロール２間を圧延材である鋼帯１３が通
板して圧延され、その鋼帯１３の板幅が、圧延機出側位
置に配設された板幅計１２で測定され、その板幅値の応
じた信号がコントローラ１１に供給される。コントロー
ラ１１では、前回の板幅値と今回の板幅値との変位を求
め、その変位分だけ一対の第２クーラントヘッダ４間の
間隔を変位させる駆動信号をモータ１０に供給する。モ
ータ１０が駆動されると、スクリューねじ棒８と筒部材
７との間のネジ機構によって、一対の第２クーラントヘ
ッダ４はロール軸方向に沿って対称に移動して、各第２
クーラントヘッダ４のノズル５は、常に、圧延ロール２
表面における圧延した鋼帯１３の幅方向端部と接触した
部分に指向する。

【００１８】そして、上記のように第２クーラントヘッ
ダ４の位置制御を実施しながら、固定クーラントヘッダ
１及び第２クーラントヘッダ４の各ノズル３，５から冷
却水を噴出して、圧延ロール２表面を冷却する。なお、
固定クーラントヘッダ１は、複数の区画に分割されてい
るので、上記板幅計１２による情報から、鋼帯１３と接
触しなかった圧延ロール２部分と対向する部分のゾーン
部分からは冷却水の噴出を停止して、圧延ロール２端部
の過冷却を防止している。

【００１９】このように、固定クーラントヘッダ１によ
って、従来と同様に鋼帯１３と接触した部分の圧延ロー
ル２表面を冷却すると同時に、第２クーラントヘッダ４
によって鋼帯１３の幅方向端部を圧延した圧延ロール２
表面の一定領域だけを過冷却することができて、圧延ロ
ール２のプロフィールに、図６に示すような凸部発生を
抑えることが可能となる。

【００２０】なお、上記実施例では、一対の第２クーラ
ントヘッダ４を対称に移動させる構造で説明したが、左
右の第２クーラントヘッダ４を別駆動させるようにし
て、ロールシフト等に対処可能としてもよいし、スクリ
ューねじ棒８自体を軸方向に移動可能として、一対の第
２クーラントヘッダ４間の中央位置が、圧延ロール２表
面における鋼帯１３と接触した部分の幅方向中央位置に
くるように制御してもよい。

【００２１】また、上記実施例では、端部位置検出手段
としての板幅計１２を圧延機出側に設置したが、圧延機
入側に設置して圧延前の鋼帯１３の板幅値から一対の第
２クーラントヘッダ４の位置制御を実施してもよい。ま
た、左右一対の第２クーラントヘッダ４からの噴出流量
を独立して調整可能な構成としてもよい。

【００２２】この場合には、ロールシフトによって左右
の板接触端部条件が異なる場合に、その条件に合わせた
過冷却が可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したきたように、本発明のロー
ル冷却装置では、圧延ロール表面における圧延材の幅方
向端部と接触した部分を常に過冷却可能となり、圧延材
の幅方向端部と接触した位置における不要な圧延ロール
のプロフィール変形を抑えることが可能となり、圧延材
の品質向上に繋がるという効果がある。

【００２４】このとき、請求項に記載した構成を採用す
ることで、ロールシフト等による圧延材との接触端部条
件が左右に異なる場合にも対処可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例のロール冷却装置を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に係る実施例のロール冷却装置を示す概
略平面図である。

【図３】本発明に係る実施例のロール冷却装置を示す概
略正面図である。

【図４】従来のロール冷却装置を示す概略構成図であ
る。

【図５】従来のロール冷却装置を示す概略平面図であ
る。

【図６】圧延による圧延ロールのプロフィール状態を示
す図である。

【符号の説明】

１ 固定クーラントヘッダ ２ 圧延ロール ４ 第２クーラントヘッダ ６ 支持部材 ７ 筒部材 ８ スクリューねじ棒 １０ モータ １１ コントローラ １２ 板幅計（端部位置検出手段） １３ 鋼帯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部が対象とする圧延ロールに指向
   し、流体を吹き付けることでその圧延ロールを軸方向全
   長に渡って冷却するクーラントヘッダを備えたロール冷
   却装置において、上記クーラントヘッダとは別に設けら
   れて、先端部が上記圧延ロールに指向し且つそれぞれ該
   圧延ロール軸と平行に移動可能な左右一対の第２クーラ
   ントヘッダと、圧延材の幅方向端部と接触する又は接触
   した圧延ロールの軸方向の位置を検出する端部位置検出
   手段と、端部位置検出手段により検出された接触端部位
   置に上記第２クーラントヘッダの各位置をそれぞれ移動
   制御するコントローラと、を備えたことを特徴とするロ
   ール冷却装置。
2. 【請求項２】 上記一対の第２クーラントヘッダからの
   各噴出流量を独立に調整可能としたことを特徴とする請
   求項１に記載されたロール冷却装置。