JPH09174119A - 圧延ロール潤滑方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延エネルギーの低減とロールの表面磨耗の
低減を実現するための必要最小限の潤滑油を効率的に材
料とロール間に塗布する方法を提供するものである。 【解決手段】 板圧延における圧延ロールと被圧延材と
の間で油潤滑を施す圧延ロール潤滑方法において、圧延
ロール出側で圧延ロールに界面活性剤のプレコーティン
グを行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、アルミ等の
金属あるいはガラス等の非金属の板圧延において用いら
れる圧延機の圧延ロール潤滑方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板圧延においては、材料とロール
間に潤滑油を塗布することにより、圧延エネルギーやロ
ール表面磨耗をそれぞれ低減させている。圧延機の潤滑
油供給は、圧延機のロール入側に設置されたノズルでロ
ールに潤滑油を散布する方法が最も一般的である。

【０００３】図７は、従来の４重式圧延機のロール周り
の模式図で、圧延機は、作業ロール１と補強ロール２で
構成され、熱間圧延の場合、被圧延材３から受けるロー
ル１の熱負荷を低減させるために冷却水ノズル４から噴
射された冷却水５が潤滑油ノズル６から噴射された潤滑
油７を遮り、ロール１に対する潤滑油７の付着効率を低
下させることがある。そこで、潤滑油塗布部での冷却水
５の影響を除去するために、水切り板８を用い、ロール
表面を流れる水を切って、潤滑油７の塗布効率を向上さ
せることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水切り
板で水を切るとロールの冷却効率が落ちて、熱負荷によ
るロール表面の損傷が大きくなり、その結果、圧延され
る製品の表面品質を低下させることが懸念されることか
ら、こうした方法は常に有効であるとは限らない。

【０００５】また、圧延エネルギーの低減やロールの表
面磨耗の低減は塗布する潤滑剤の潤滑性能や塗布量によ
って大きく変化し、潤滑をよくするために潤滑油を大量
に使用すると、ランニングコストの増加のみならず排出
する廃油の処理あるいは廃油による環境汚染も問題とな
る。

【０００６】そこで、本発明は、圧延エネルギーの低減
とロールの表面磨耗の低減を実現するための必要最小限
の潤滑油を効率的に材料とロール間に塗布する方法を提
供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、板圧延におけ
る圧延ロールと被圧延材との間で油潤滑を施す圧延ロー
ル潤滑方法において、圧延ロール出側で圧延ロールに界
面活性剤のプレコーティングを行うことを特徴とする。

【０００８】本発明は、潤滑油をロールに塗布する前に
界面活性剤を事前に塗布しておくことにより、ロール表
面上の冷却水皮膜を活性化させ、ロール入側で塗布する
潤滑油のロールへの付着効率を向上させる。

【０００９】界面活性剤としては、石けんあるいは防錆
剤等、例えば、ポリ塩化アルミニウム、陽イオン型活性
剤を用いる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるプレコーティ
ング装置を設置した４重式圧延機のロール周りの模式図
で、作業ロール１と補強ロール２で構成され、ロール１
の入側に設けられた冷却水ノズル４から冷却水５がロー
ル１に噴射され、ロール表面を流れる水は冷却水ノズル
４の下方にある水切り板８によって水切りされた後、潤
滑油ノズル６から潤滑油７がロール１へ噴射される。

【００１１】ロール出側では、冷却水ノズル４から噴射
された冷却水でロール１は冷却される。冷却水ノズル４
の下方にはロール入側と同じくロール表面を流れる水を
水切り板８によって水切りする。

【００１２】本発明では、ロール出側において、冷却水
ノズル４の上方で、ロール１と補強ロールの間に界面活
性剤ノズル９から界面活性剤１０を噴射する。

【００１３】噴射された界面活性剤１０によりロール１
表面の冷却水皮膜１１を活性化しプレコート皮膜１２を
形成して潤滑油とのぬれ性をよくし、潤滑油のロール付
着効率を向上させることができる。

【００１４】図２及び図３は潤滑油のロールに付着した
時の膜厚（ｔ）または供給濃度（ｄ）と荷重低減率（Δ
Ｐ）との関係をそれぞれ示したグラフで、潤滑効果の評
価の指標として、圧延エネルギー及びロール磨耗の変化
に大きな影響を与える圧延荷重低減率（ΔＰ）を採用し
た。

【００１５】一般に、圧下量、圧延速度等の圧延条件が
一定であれば、潤滑による圧延荷重の低減率（ΔＰ）は
ロールに塗布されたプレコートによる潤滑油の膜厚
（ｔ）や圧延機前面で散布した潤滑油の濃度（ｄ）にほ
ぼ比例する。即ち、図２及び図３に示すように、 ΔＰ１∝ｆ（ｔ） ΔＰ２∝ｇ（ｄ） （但し、ｆ，ｇは荷重低減に換算する実測結果に基づく
実験式）潤滑油の濃度を高めて行くに伴い、圧延荷重の
低減効果は飽和していく傾向が認められる。一般に、 ΔＰ∝ΔＰ１＋ΔＰ２ である。

【００１６】今、目標とする圧延荷重の低減率をΔＰａ
ｉｍとし、それを実現するために必要な潤滑油をロール
入側に設置されたノズルで供給する場合の量をＱ１、一
方、ロール出側に設置したプレコート装置を併用した場
合のロール入側での必要供給量をＱ２とした場合、Ｑ１
＞Ｑ２となることが分かった。

【００１７】また、図４はプレコートのための界面活性
剤の量（Ｑｐ）と作業ロールへ転写される油膜厚み
（ｔ）との関係を示したグラフで、ロール出側でプレコ
ーティングに使用する単位時間当たりの界面活性剤Ｑｐ
とロール入側で潤滑用として用いる油量Ｑ２との総和
（Ｑｐ＋Ｑ２）で圧延荷重の低減率ΔＰａｉｍを達成し
ようとした場合、Ｑ１以下で済むことも分かった。これ
は、プレコーティングにより圧延機前面で塗布した潤滑
油のロールに対する付着効率が界面活性剤の吸引作用効
果で向上したことによるものである。

【００１８】

【発明の効果】圧延における潤滑油の供給方式に界面活
性剤によるプレコーティングを採用することにより、圧
延エネルギー低減率とロール磨耗の低減率を一定として
プレコート有りとなしで比較すると、図５及び図６に示
すように、プレコーティングにより潤滑油の全供給量が
約２０％低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプレコーティング装置を設置した
４重式圧延機のロール周りの模式図である。

【図２】潤滑油のロールに付着した時の膜厚（ｔ）と荷
重低減率（ΔＰ）との関係を示したグラフである。

【図３】潤滑油の供給濃度（ｄ）と荷重低減率（ΔＰ）
との関係を示したグラフである。

【図４】プレコートのための界面活性剤の量（Ｑｐ）と
作業ロールへ転写される油膜厚み（ｔ）との関係を示し
たグラフである。

【図５】圧延エネルギー低減率を一定として潤滑油供給
量をプレコート有りとなしで比較したグラフである。

【図６】ロール磨耗の低減率を一定として潤滑油供給量
をプレコート有りとなしで比較したグラフである。

【図７】従来の４重式圧延機のロール周りの模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 作業ロール、 ２ 補強ロール、 ３ 被圧延材、
４ 冷却水ノズル、５ 冷却水、 ６ 潤滑油ノズ
ル、 ７ 潤滑油、 ８ 水切り板、 ９ 界面活性剤
ノズル、 １０ 界面活性剤、 １１ 冷却水皮膜、
１２ プレコート皮膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板圧延における圧延ロール入側で潤滑油
   を塗布して圧延ロールと被圧延材との間で油潤滑を施す
   圧延ロール潤滑方法において、圧延ロール出側で圧延ロ
   ールに界面活性剤のプレコーティングを行うことを特徴
   とする圧延ロール潤滑方法。