JPH0985312A - 圧延用ロールの熱変形防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延用ロールの通板部のみを選択的に冷却で
きるように構成して、ロール中央部と端部の温度差を小
さくし、ロールのサーマルクラウン量を低減した圧延用
ロールの熱変形防止装置を提供する。 【解決手段】 圧延ロール１の軸に垂直な方向に、先端
部が圧延ロール１の外径に沿う形状をもつ仕切板３を配
設し、この仕切板３を圧延ロール１の軸方向に移動する
アクチュエータ６を設けている。また、圧延ロール１の
軸方向に流量コントロール可能な複数個のスプレーノズ
ル２を配設し、圧延中の板幅に対応した仕切板３の位置
及びスプレーノズル２の流量をコントロールし、圧延材
の通板部分のみを冷却領域とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間仕上圧延にお
いて、圧延用ロールのサーマルクラウン量を低減する圧
延用ロールの熱変形防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間仕上圧延において、耐磨耗性に優れ
たハイスロールをワークロールに使用した場合に、圧延
時の発熱によってロール中央部の温度が高くなり、ロー
ルの熱膨張によってロールのサーマルクラウンが発生す
ることが知られている。

【０００３】このサーマルクラウン量がロールベンダ
ー，ペアクロス等のクラウン制御の範囲を超えて凸型の
サーマルクラウンになった場合には、製品が板厚不均一
となったり、特に薄板においては、板の腹伸び（中央部
が薄くなること）によって折れ込みが起こり、板切れ等
のトラブルとなって、製品の品質上問題となっていた。

【０００４】この対策として、従来のハイスロールのサ
ーマルクラウン低減技術としては、中央部と端部の冷却
ヘッダーを分割して、それぞれの冷却水量を変えたり、
ロール幅方向の冷却用ノズル口径を変化させ、ヘッダー
中央のノズル口径を大きくし端部のノズル口径を小さく
すること等によって、ロール中央部を集中して冷却しロ
ールのサーマルクラウン量をある程度低減させる方法が
行われている。

【０００５】図４は、このような従来のロールの冷却に
よる温度分布を示したもので、（ａ）図は、圧延材５か
ら高温の入熱１０がロール１へ伝熱すると、冷却領域Ｃ
１から冷却１１によってロール１から熱が奪われる状況
を示している。この時のロール１の温度分布は、（ｂ）
図のように圧延材５の通板部が高く両端の非通板部が低
い状態となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の圧延用ロールの
熱変形防止装置では、上記のようにロール全体を冷却す
る方式のため、例え、ロール中央部の水量を多くし、端
部の水量を少なくしても、依然として端部の非通板部も
冷却され、ロール中央部と端部で温度差を生じ、凸型の
サーマルクラウンが生じてしまう。

【０００７】このように、ロール中央部の冷却水量を多
くしてもサーマルクラウンを完全に抑えることはでき
ず、板厚不均一、板の腹伸による板の折れ込み等によっ
て品質上問題が残るため、板厚、延べ厚さの制限を設け
て圧延ロールが運転されているという不具合があった。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題を解消する
ため、圧延用ロールの通板部のみを選択的に冷却できる
ように構成して、ロール中央部と端部の温度差を小さく
し、ロールのサーマルクラウン量を低減可能とした圧延
用ロールの熱変形防止装置を提供することを課題として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、冷却水を当てながら熱間鋼を圧延する圧
延用ロールに対して、先端部がロールの外径に沿う形状
を成しロール軸に垂直な方向に配設された仕切板と、同
仕切板をロール軸方向に移動する駆動手段と、ロールの
軸方向に配置され流量コントロール可能な複数個の冷却
用ノズルとを配設し、圧延中の板幅に対応した仕切板の
位置及び冷却用ノズルの流量をコントロールし、圧延材
の通板部分のみを冷却領域とした圧延用ロールの熱変形
防止装置を提供する。

【００１０】このように構成した本発明の圧延用ロール
の熱変形防止装置では、圧延ロールの冷却はロール軸方
向に並べられた冷却用ノズル個々の冷却水流量をコント
ロールして、通板部のノズルを開とし、非通板部のノズ
ルを閉にコントロールすることで、板幅と連動して冷却
領域を圧延材の通板部のみとする。また、この冷却領域
はロール幅方向に設けられた冷却用ノズルのノズルピッ
チ単位で設定される。

【００１１】そして、ロールに衝突した水が非通板部に
流れ込まないように仕切板が設けられており、この仕切
板を、ロール軸方向に移動させる駆動手段によって圧延
材の板幅に対応した設定位置まで移動して、冷却水を堰
き止め、通板部付近のみ効率よく冷却することができ
る。これにより、ロールのサーマルクラウン量が低減
し、板厚不均一や、板の腹伸びが無くなり、製品の品質
が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による圧延用ロール
の熱変形防止装置を図１〜図３に示す実施の形態により
詳細に説明する。

【００１３】本発明に係わる圧延ロールの熱変形防止装
置は、圧延材の通板部（ロールの中央部）のみを選択的
に冷却できるように、圧延材の板幅と連動してロールの
軸方向に並べられたノズルを個々に流量コントロールす
ると共に、ロールの軸方向に移動できる仕切板によって
冷却領域を通板部に限定できるように構成されたもので
ある。

【００１４】図により説明すると、１は圧延板５を挟ん
で上下方向に配置された１対のロールの下側の圧延ロー
ル（ワークロール）、２はロール軸方向に定ピッチに並
べられ、個々に流量コントロールされる冷却水噴射用の
冷却用ノズルとしてのスプレーノズルで、同スプレーノ
ズル２のロール軸方向ピッチとしては５０mm〜１００mm
程度とし、冷却領域Ｃ１をスプレーノズル２のＯＮ，非
冷却領域Ｃ２をスプレーノズル２のＯＦＦによって流量
コントロールされる。

【００１５】３はロール軸方向に移動される仕切板で、
同仕切板３は、圧延材５の板幅に応じて圧延材５の板幅
端から内側へ２００mm〜外側に１００mmの範囲位置に設
定される。また、この仕切板３の先端部は、図２（ｂ）
で示すようにロール１外径に沿う形状を有し、ロール１
と仕切板３の隙間は０〜１０mm以内で設定される。

【００１６】４はスプレーノズル２から圧延ロール１へ
向けて噴射される冷却水で、冷却領域Ｃ１へのみ噴射さ
れる。５は圧延材で、図２（ｂ）で示すように上下ロー
ルによって圧延される。６は前記仕切板３をロール軸方
向に移動させる駆動手段としてのアクチュエータ、Ｐ１
は圧延材の通板部で、冷却領域Ｃ１に対応し、ロールの
中央部に位置している。Ｐ２は圧延材の非通板部で、非
冷却域Ｃ２に対応している。

【００１７】本実施の形態による以上の構成によれば、
圧延材５下側の圧延ロール１の冷却は、ロール軸方向に
定ピッチで並べられた冷却用スプレーノズル２の個々の
冷却水流量をコントロールして行われ、通板部Ｐ１に対
応する冷却領域Ｃ１のスプレーノズル２を開とし、非通
板部Ｐ２の対応する非冷却域Ｃ２のスプレーノズル２を
閉にコントロールされ、板幅と連動した冷却領域Ｃ１の
みが冷却される。

【００１８】この冷却領域Ｃ１はロール幅方向に設けら
れた冷却用スプレーノズル２のノズルピッチ単位で設定
されている。そして、ロール１に衝突した冷却水４が、
非冷却域Ｃ２に流れ込まないように仕切板３が設けられ
ており、この仕切板３は、ロール軸方向に移動させるア
クチュエータ６によって冷却領域Ｃ１まで移動し、冷却
領域Ｃ１から流出しようとする冷却水４を堰き止め、通
板部付近のみ効率よく冷却することができる。

【００１９】図３は、このように構成された圧延用ロー
ルの冷却による温度分布を示したもので、（ａ）図に示
すように、圧延材５から高温の入熱１０がロール１へ伝
熱すると、圧延材５の通板部に対応する冷却領域Ｃ１か
ら冷却１１によってロール１の熱が奪われる。

【００２０】この時のロール１の温度分布は（ｂ）図の
ように、ロール１の中央部と端部の温度差がない状態を
示している。これにより、ロール中央部と端部の温度差
が小さくなり、ロールのサーマルクラウン量が大幅に低
減できる効果がある。また、サーマルクラウン量が減少
するので、板厚不均一や、薄板圧延における板の腹伸び
が無くなり、製品の品質向上ができる効果が大きい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明による圧延ロ
ールの熱変形防止装置においては、冷却水を当てながら
熱間鋼を圧延するロールに対して、先端部がロールの外
径に沿う形状を成しロール軸に垂直な方向に配設された
仕切板と、同仕切板をロール軸方向に移動する駆動手段
と、ロールの軸方向に配置され流量コントロール可能な
複数個の冷却用ノズルとを配設している。

【００２２】このように構成した本発明の熱変形防止装
置においては、圧延中の板幅に対応した仕切板の位置及
び冷却用ノズルの流量をコントロールし、圧延材の通板
部分のみを冷却領域とすることによって、ロール中央部
と端部の温度差が小さくなるので、ロールの温度分布が
均一となり、ロールのサーマルクラウン量を低減するこ
とができる。

【００２３】また、これによって、サーマルクラウン量
を、ロールベンダー、ペアクロス等のロールクラウン制
御範囲内に抑えることができ、板厚が均一化され、薄板
圧延における腹伸びが解消され、製品の品質向上ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る圧延用ロールの熱
変形防止装置の全体概要を示す平面図である。

【図２】図１の部分拡大説明図で、（ａ）図は平面図、
（ｂ）図は側面図である。

【図３】本発明の実施の一形態に係るロールの温度分布
を示す説明図である。

【図４】従来装置によるロールの温度分布を示す説明で
ある。

【符号の説明】

１ 圧延ロール ２ スプレーノズル ３ 仕切板 ４ 冷却水 ５ 圧延材 ６ アクチュエータ Ｃ１ 冷却領域 Ｐ１ 通板部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩谷 浄 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 倉橋 隆郎 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 平石 勇一 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 川上 保 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 山本 和順 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却水を当てながら熱間鋼を圧延する圧
   延用ロールに対して、先端部が同ロールの外径に沿う形
   状を成しロール軸に垂直な方向に配設された仕切板と、
   同仕切板をロール軸方向に移動する駆動手段と、前記ロ
   ールの軸方向に配置され流量コントロール可能な複数個
   の冷却用ノズルとを配設し、圧延中の板幅に対応した前
   記仕切板の位置及び前記冷却用ノズルの流量をコントロ
   ールし、圧延材の通板部分のみを冷却領域としたことを
   特徴とする圧延用ロールの熱変形防止装置。