JPH11151510A - 熱間圧延機ロールのオンライン研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥石の焼付きを防止した熱間圧延機のオンラ
インロール研削方法を提供する。 【解決手段】 第１発明によれば、熱間圧延機のワーク
ロールを圧延機内で研削するオンライン研削方法におい
て、砥石とワークロールとの当接部位に直接に研削液を
供給する。第２発明によれば、熱間圧延機のワークロー
ルを圧延機内で研削するオンライン研削方法において、
ワークロールへの砥石の押付圧及び回転数との組合せに
よる研削モードとして、高押付圧で低回転数の粗研削す
なわち重研削モードと、低押付圧で高回転数の仕上げ研
削すなわち軽研削モードとを交互に切り替える。第１発
明と第２発明の併用により最大の効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延機のワー
クロールを圧延機内で研削するオンライン研削方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延機のワークロールをオン
ライン研削するための典型的な装置構成を図１に示す。
上ロールセットは上ワークロール５と上バックアップロ
ール７から成り、下ロールセットは下ワークロール６と
下バックアップロール８から成る。上下のワークロール
５および６の入側には、それぞれオンライン研削機１お
よびオンライン研削機２が配置されており、各研削機
１，２の回転砥石３，４がそれぞれワークロール５，６
の表面に当接している。上ワークロール５の表面には、
入側および出側でそれぞれヘッダー１１および１５によ
りロール冷却水が供給される。同様に、下ワークロール
６の表面には、入側および出側でそれぞれヘッダー１２
および１６によりロール冷却水が供給される。ここで、
入側のヘッダー１１，１２は、同じく入側に設けられて
いる研削機１，２の下方に位置している。ワークロール
を適切に冷却するために、入側各ヘッダー１１，１２、
出側各ヘッダー１５，１６からは多量の冷却水が供給さ
れるので、熱間圧延材料を不必要に冷却しないように、
上側および下側についてそれぞれ入側水切り板９および
１０と出側水切り板１３および１４が設置されている。
前述のように入側ヘッダー１１，１２を研削機１，２の
下方に配置したのも、研削機１，２が多量のロール冷却
水を上方から直接浴びないための設計上の配慮である。

【０００３】オンライン研削は、各ワークロール５，６
を回転させながら回転砥石３，４をワークロール表面に
当てて行う。その際に、入側ヘッダー１１，１２からワ
ークロール表面に供給される多量のロール冷却水が、上
ワークロール５の表面と回転砥石３との当接部位へも到
達して、研削液としても作用する。この点で、圧延機外
で行うオフラインロール研削と異なる。すなわち、オフ
ラインロール研削では、図２に示したように、砥石１８
とロール１７との当接部位に研削液供給ヘッダー１９か
ら研削液として水または微量の油分を含有した水を供給
し、砥石の焼付きを防止するのが一般的である。

【０００４】このように、熱間圧延機内で行うオンライ
ンロール研削では、図２に示したオフラインロール研削
時のように研削液供給ヘッダー１９を配置する空間が無
いため、図１のようにロール冷却水を研削液としても兼
用していたのである。そして、実操業において多量のロ
ール冷却水がロール表面に供給され、砥石とロールとの
当接部位にまでロール冷却水が到達しているように観察
されることから、研削液としての供給も十分であると考
えていた。

【０００５】しかしながら、従来法により圧延中にオン
ライン研削を行った場合、砥石とロールとの当接面への
冷却水の供給が実際には不十分になり、砥石の焼付きが
多発するという問題があった。また、オンライン研削に
は不可避な現象であるが、圧延中には研削対象であるワ
ークロールが微小に振動するため、砥石の表面が研削に
より「うねり」を生ずることが多い。この「うねり」は
初期にはロールへのマークとなって現れ、進行すると結
局砥石の焼付きを起こすという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解消し、砥石の焼付きを防止した熱間圧延機のオ
ンラインロール研削方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１発明によれば、熱間圧延機のワークロー
ルを圧延機内で研削するオンライン研削方法において、
砥石とワークロールとの当接部位に直接に研削液を供給
することを特徴とする熱間圧延機ロールのオンライン研
削方法が提供される。

【０００８】また、本願第２発明によれば、熱間圧延機
のワークロールを圧延機内で研削するオンライン研削方
法において、ワークロールへの砥石の押付圧及び回転数
との組合せによる研削モードとして、高押付圧で低回転
数の粗研削すなわち重研削モードと、低押付圧で高回転
数の仕上げ研削すなわち軽研削モードとを交互に切り替
えることを特徴とする熱間圧延機ロールのオンライン研
削方法も提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】第１発明においては、砥石とロー
ルとの当接部位に、研削液を直接供給することにより、
砥石の焼付きを防止できる。そして、この研削液の供給
量は、ロール冷却水の供給量の１％程度の非常に少量で
効果が得られる点が本発明の大きな利点の一つである。

【００１０】図３は、従来の方式による上側のワークロ
ールとその周辺を特に示したものである。図示したよう
に、ミル出側でヘッダー１５からロール５に噴射された
冷却水Ｗは、下記の２つの理由により、入側にある
砥石３との当接部位には実質的に到達できない。 圧延時のワークロール温度は、鋼板等の圧延材との接
触位置にて６００℃程度であり、出側の冷却水に接触し
ても５００℃程度までしか降下しないため、砥石との当
接位置においては少なくとも４５０℃以上の高温であ
り、ロール表面に担持される程度の少量の水は直ちに蒸
発して失われる。

【００１１】出側でロール表面に供給された冷却水
は、バックアップロールとワークロールとの当接部でほ
ぼ完全に堰き止められて、それより先方にあるバックア
ップロールと砥石との当接部位には搬送されない。一
方、入側で供給された冷却水は、特に上ロールについて
は、図１に示したようにロール回転方向により砥石との
当接部位にまでは到達し得ない。

【００１２】このように上ロールでは、出側・入側のい
ずれで供給されたロール冷却水も砥石との当接位置に到
達しないため、完全にドライな状態で研削することにな
る。その結果、研削による摩擦熱により砥石表面温度は
非常に高温となり、砥石の焼付きが容易に起きる。下側
のワークロールについては、図４に示すように、入側の
冷却水の余剰分がロール回転方向により、上側に比べれ
ば砥石当接部位に到達し易い構造となってはいるが、結
果的にはそれだけでは砥石表面の冷却および潤滑には不
十分であったため砥石焼付きが発生したものと考えられ
る。

【００１３】上記の問題を解消するために、本願第１発
明においては、砥石とワークロールとの当接部位に直接
研削液を噴射等の適当な形態で供給することにより、砥
石表面温度の上昇が抑制され、温度上昇に起因する砥石
表面の焼付きを防止することができる。図５に、本願第
１発明に従って砥石当接部位に直接研削液を噴射してオ
ンライン研削方法を行うための装置配置の一例を示す。
図示した装置においては、上側および下側のオンライン
研削機１，２自体にそれぞれ研削液噴射用のヘッダー２
０，２１を各３基装着してある（図では各２基が見えて
いるが、研削機１，２の向こう側の側面に更に各１基装
着されている）。ヘッダー２０および２１は、ワークロ
ール５と砥石３との当接部位およびワークロール６と砥
石４との当接部位にそれぞれ研削液を噴射する。焼付き
防止に要する研削液の供給量は極めて少量でよく、後に
実施例において詳述するように、ロール冷却水の使用量
の１％程度あるいはそれ以下で十分である。そのため、
研削液噴射用ヘッダー２０，２１は極めて小型のもので
足り、各研削機１，２と各ワークロール５，６との間の
非常に僅かな空間に十分収まる。図５においては、各部
材を個々に明示する都合上、ロールと研削機との間には
比較的大きな空間があるように描いてあるが、実際には
極めて狭い空間しかない。

【００１４】次に、本願第２発明においては、重研削モ
ードと軽研削モードの２つの研削モードを交互に用いる
ことにより、砥石焼付きを防止する。通常、オンライン
研削機はシリンダーの背圧側を低圧・高圧に切り替える
ことができるようになっている。また砥石を駆動するタ
イプのオンラインロール研削機は、砥石の回転数の設定
は通常２つのモードを有している。従来はこうした押付
圧や砥石回転数は、研削量（研削除去する材料の量）に
応じて切り替える研削方式が主流であった。

【００１５】しかし、オンライン研削においては、圧延
時の振動により砥石表面に凹凸が生じ易く、更に、一度
生じた凹凸は研削の度に成長することがある。そこで、
研削比（＝研削除去体積／砥石摩耗体積）の低いモード
を、２〜３回の研削毎に１回行うことにより、砥石表面
の微小な凹凸の成長を防ぐことができる。それは、研削
比が低いということは砥石自体の表面清浄作用（ドレッ
シング作用）が大きいことであり、したがって砥石表面
の凹凸を平滑化することができるからである。

【００１６】図６に、押付圧・回転数の組合せによる研
削モードと砥石ドレッシング効果との関係を示す。この
例では、押付圧を１．０kgf/mmと１．５kgf/mmの２水準
とし、各押付圧について砥石回転数を４００ｒｐｍと８
００ｒｐｍの２水準に変えたときの研削比の変化を曲線
で表した。同図に示されているように、低押付圧と高回
転数を組み合わせると研削比の最も大きい重研削モード
が得られ（図６中の右上のプロットに対応）、逆に高押
付圧と低回転数を組み合わせると研削比の最も小さい軽
研削モードが得られる（図６中の左下のプロットに対
応）。

【００１７】図７に、このような重研削モード（低押付
圧・高回転数モード）と軽研削モード（高押付圧・低回
転数モード）との切り替えを実際に適用した研削モード
切り替えスケジュールの典型例を示す。この例は、通板
本数Ｎ本毎に研削を１回行い、ｎ回の研削のうち先ず
（ｎ−１）回を重研削モードで行った後に、残り１回を
軽研削モードで行うスケジュールである（図示の例では
ｎ＝２としてある）。

【００１８】本願第１発明および第２発明はそれぞれ適
用しても有効であるが、両方を組み合わせて同時に適用
すると最も効果的である。

【００１９】

【実施例】〔実施例１〕第１発明により下記条件にてオ
ンラインロール研削を行った。 砥石への冷却水噴射量：５リットル／分／砥石 冷却ノズル・形状：コーン形 ・個数：２個／砥石 ・取付：２方向に角度調整可能なタイプとした。

【００２０】なお、研削を実施した圧延時のロール冷却
水量は５００〜１０００リットル／分であった。これに
比べて上記の砥石への冷却水噴射量は１％あるいはそれ
以下という非常に少量であった。〔実施例２〕実施例１
の冷却水噴射に加えて、第２発明による研削モード切り
替えを下記条件で同時に適用してオンラインロール研削
を行った。

【００２１】砥石押付圧：高圧側＝１．５kgf/mm、低圧
側＝１．０kgf/mm 砥石回転数：高速側＝８００ｒｐｍ、低速側＝４００ｒ
ｐｍ 使用モード：低圧・高速モード（重研削モード）にて２
回研削後、高圧・低速モード（軽研削モード）にて１回
研削。 砥石寸法形状：外形２４０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、カッ
プ型 実施例１および２によるオンライン研削における砥石焼
付き発生頻度を測定した結果を図８にまとめて示す。図
８には、比較のために本発明を適用しない従来法による
オンライン研削の結果も併せて示す。図中で、砥石焼付
き発生頻度は砥石交換個数で評価した。

【００２２】図８に示したように、従来のオンライン研
削方法では砥石焼付き発生頻度は８０％であったが、実
施例１において第１発明により砥石当接部位に直接研削
液を噴射したことにより砥石焼付き発生頻度は３０％ま
で顕著に低減できた。更に、実施例２において実施例１
の第１発明に加えて第２発明による研削モード切り替え
を行ってことにより砥石焼付き発生頻度は０％となり、
完全に砥石焼付きを防止することができた。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
砥石の焼付きを防止した熱間圧延機のオンラインロール
研削方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の熱間圧延機のオンラインロール
研削方法を示す側面図である。

【図２】図２は、通常のオフラインロール研削方法を示
す側面図である。

【図３】図３は、従来のオンラインロール研削における
上ワークロールについてロール冷却水の到達範囲を示す
側面図である。

【図４】図４は、従来のオンラインロール研削における
下ワークロールについてロール冷却水の到達範囲を示す
側面図である。

【図５】図５は、本願第１発明のオンラインロール研削
方法を行うための装置の配置例を示す側面図である。

【図６】図６は、本願第２発明のオンラインロール研削
方法を行うための研削モードの一例を示すグラフであ
る。

【図７】図７は、本願第２発明の研削モード切り替えス
ケジュールを示すフローチャートである。

【図８】図８は、本発明による砥石焼付き防止効果を従
来例と比較して示すグラフである。

【符号の説明】

１…上ロール側オンラインロール研削機 ２…下ロール側オンラインロール研削機 ３…上ロール側オンラインロール研削機の砥石 ４…下ロール側オンラインロール研削機の砥石 ５…上ワークロール ６…下ワークロール ７…上バックアップロール ８…下バックアップロール ９…上入側水切り板 １０…下入側水切り板 １１…上入側ロール冷却水ヘッダー １２…下入側ロール冷却水ヘッダー １３…上出側水切り板 １４…下出側水切り板 １５…上出側ロール冷却水ヘッダー １６…下出側ロール冷却水ヘッダー Ｐ…通板中の鋼板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延機のワークロールを圧延機内で
   研削するオンライン研削方法において、砥石とワークロ
   ールとの当接部位に直接に研削液を供給することを特徴
   とする熱間圧延機ロールのオンライン研削方法。
2. 【請求項２】 熱間圧延機のワークロールを圧延機内で
   研削するオンライン研削方法において、ワークロールへ
   の砥石の押付圧及び回転数との組合せによる研削モード
   として、高押付圧で低回転数の粗研削すなわち重研削モ
   ードと、低押付圧で高回転数の仕上げ研削すなわち軽研
   削モードとを交互に切り替えることを特徴とする熱間圧
   延機ロールのオンライン研削方法。