JPH11277115A - 圧延ロールの冷却装置 - Google Patents
圧延ロールの冷却装置Info
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- JPH11277115A JPH11277115A JP8153098A JP8153098A JPH11277115A JP H11277115 A JPH11277115 A JP H11277115A JP 8153098 A JP8153098 A JP 8153098A JP 8153098 A JP8153098 A JP 8153098A JP H11277115 A JPH11277115 A JP H11277115A
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- rolling roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、被圧延材の幅変更があっても、圧延
ロールの外周面のうち、少なくとも被圧延材の通板領域
だけは均一ロール径になるように冷却が可能な圧延ロー
ルの冷却装置を提供することを目的としている。 【解決手段】圧延ロールの外周面に近接し、その一部を
覆う凹状面を有すると共に、該凹状面と圧延ロールとの
間に間隙を形成するブロック体と、該ブロック体を貫通
して冷却水を供給し、前記間隙に水膜流を形成する冷却
水の供給手段とを備えてなる圧延ロールの冷却装置にお
いて、前記水膜流のロール軸方向の厚み分布を変更する
流量調整板を設けた。
ロールの外周面のうち、少なくとも被圧延材の通板領域
だけは均一ロール径になるように冷却が可能な圧延ロー
ルの冷却装置を提供することを目的としている。 【解決手段】圧延ロールの外周面に近接し、その一部を
覆う凹状面を有すると共に、該凹状面と圧延ロールとの
間に間隙を形成するブロック体と、該ブロック体を貫通
して冷却水を供給し、前記間隙に水膜流を形成する冷却
水の供給手段とを備えてなる圧延ロールの冷却装置にお
いて、前記水膜流のロール軸方向の厚み分布を変更する
流量調整板を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延ロールの冷却
装置に関し、特に、熱間圧延時に生じるロールの熱膨張
等に起因する鋼板の形状不良、欠陥等を防止する技術で
ある。
装置に関し、特に、熱間圧延時に生じるロールの熱膨張
等に起因する鋼板の形状不良、欠陥等を防止する技術で
ある。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延で鋼板を製造する際、被圧延材
から圧延ロールに大量の熱が移動し、該ロールの表面
（以下、外周面ということが多い）が熱疲労により肌荒
れを生じる。また、圧延ロールは、その軸方向の全領域
にわたって被圧延材と接触して圧延するものではなく、
被圧延材の板幅に応じて圧延ロールと被圧延材との接触
幅が変化するので、その軸方向両端部は被圧延材と接触
することがない。そのため、該圧延ロールは、主として
その軸方向中央領域で被圧延材から大量の熱を受け、図
３に示すように、太鼓状の熱膨張（サーマル・クラウ
ン）を起こす。その結果、圧延後の鋼板には、表面疵や
形状不良が生じ、製品品質が損なわれる。そこで、この
ような熱疲労やサーマル・クラウンの生成を抑制し、高
品質の鋼板を得るには、圧延中に圧延ロールの表面を冷
却する必要があり、従来より種々の冷却装置が開発さ
れ、実用されている。
から圧延ロールに大量の熱が移動し、該ロールの表面
（以下、外周面ということが多い）が熱疲労により肌荒
れを生じる。また、圧延ロールは、その軸方向の全領域
にわたって被圧延材と接触して圧延するものではなく、
被圧延材の板幅に応じて圧延ロールと被圧延材との接触
幅が変化するので、その軸方向両端部は被圧延材と接触
することがない。そのため、該圧延ロールは、主として
その軸方向中央領域で被圧延材から大量の熱を受け、図
３に示すように、太鼓状の熱膨張（サーマル・クラウ
ン）を起こす。その結果、圧延後の鋼板には、表面疵や
形状不良が生じ、製品品質が損なわれる。そこで、この
ような熱疲労やサーマル・クラウンの生成を抑制し、高
品質の鋼板を得るには、圧延中に圧延ロールの表面を冷
却する必要があり、従来より種々の冷却装置が開発さ
れ、実用されている。
【０００３】例えば、圧延ロールの外周面に近接し、そ
の一部を覆う凹状面を有すると共に、該凹状面と圧延ロ
ールとの間に間隙を形成するブロック体と、該ブロック
体を貫通して冷却水を供給し、前記間隙に水膜流を形成
する冷却水の供給手段とを備えてなる圧延ロールの冷却
装置がある。なお、圧延ロールが上ロールであれば、通
常は、前記間隙の下端及び側端から冷却水が漏れないよ
うにシールを設け、該間隙を密閉構造とし、使用後の冷
却水は上端から排出させるようになっている。下ロール
の場合には、逆に間隔の下端から冷却水を排出させる。
の一部を覆う凹状面を有すると共に、該凹状面と圧延ロ
ールとの間に間隙を形成するブロック体と、該ブロック
体を貫通して冷却水を供給し、前記間隙に水膜流を形成
する冷却水の供給手段とを備えてなる圧延ロールの冷却
装置がある。なお、圧延ロールが上ロールであれば、通
常は、前記間隙の下端及び側端から冷却水が漏れないよ
うにシールを設け、該間隙を密閉構造とし、使用後の冷
却水は上端から排出させるようになっている。下ロール
の場合には、逆に間隔の下端から冷却水を排出させる。
【０００４】この冷却装置は、圧延ロールの外周面を水
で直接冷却するので、冷却効果自体は優れていた。しか
しながら、この装置では、ロール軸方向、つまり板幅方
向で冷却水の供給量を変更できないので、水膜流の厚み
を板幅方向で変化させることができない。そのため、ロ
ールに生じた前記サーマル・クラウンの大きさは減少し
ても、ロール形状は太鼓状のままであるので、かかるロ
ールで圧延した鋼板は、所定の板形状にならないという
問題が残った。
で直接冷却するので、冷却効果自体は優れていた。しか
しながら、この装置では、ロール軸方向、つまり板幅方
向で冷却水の供給量を変更できないので、水膜流の厚み
を板幅方向で変化させることができない。そのため、ロ
ールに生じた前記サーマル・クラウンの大きさは減少し
ても、ロール形状は太鼓状のままであるので、かかるロ
ールで圧延した鋼板は、所定の板形状にならないという
問題が残った。
【０００５】そこで、本出願人は、先に、圧延ロールの
外周面の一部を覆う冷却ジャケット（冷却水が内部を循
環している）を、該圧延ロールの軸方向で複数個に分割
して設け、それぞれに循環する水量を独立して調整可能
な冷却水経路を備えた圧延ロールの冷却装置を提案した
（特開昭６０−２３１５０７号公報参照）。しかしなが
ら、このような冷却ジャケットを利用した冷却装置は、
図４に示すように冷却ジャケット１４を複数個に分割
し、それらにそれぞれ独立して冷却水経路を設けている
ので、装置が複雑になるばかりでなく、設備費が高くな
るという問題があった。さらに、仕上圧延機ハウジング
の狭い空間内に、それらを配置しなければならず、メン
テナンスのための作業がやり難いという問題もあった。
加えて、画壁で分割された複数の冷却ゾーン同士の境目
では、冷却効果が一段と悪くなり、かかる装置によって
冷却された圧延ロールは、予想もつかないプロフィール
となることがあった。
外周面の一部を覆う冷却ジャケット（冷却水が内部を循
環している）を、該圧延ロールの軸方向で複数個に分割
して設け、それぞれに循環する水量を独立して調整可能
な冷却水経路を備えた圧延ロールの冷却装置を提案した
（特開昭６０−２３１５０７号公報参照）。しかしなが
ら、このような冷却ジャケットを利用した冷却装置は、
図４に示すように冷却ジャケット１４を複数個に分割
し、それらにそれぞれ独立して冷却水経路を設けている
ので、装置が複雑になるばかりでなく、設備費が高くな
るという問題があった。さらに、仕上圧延機ハウジング
の狭い空間内に、それらを配置しなければならず、メン
テナンスのための作業がやり難いという問題もあった。
加えて、画壁で分割された複数の冷却ゾーン同士の境目
では、冷却効果が一段と悪くなり、かかる装置によって
冷却された圧延ロールは、予想もつかないプロフィール
となることがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、被圧延材の幅変更があっても、圧延ロールの外
周面のうち、少なくとも被圧延材の通板領域だけは良好
な冷却が可能な圧延ロールの冷却装置を提供することを
目的としている。
に鑑み、被圧延材の幅変更があっても、圧延ロールの外
周面のうち、少なくとも被圧延材の通板領域だけは良好
な冷却が可能な圧延ロールの冷却装置を提供することを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、前記した従来の直接冷却方式の冷却装置を
見直した。そして、冷却効率に優れた点を生かし、欠点
であるロール軸方向の冷却水量の調整を可能にすれば、
冷却装置をより良いものとすることができると結論し
た。そこで、具体化のための研究を重ね、ロール軸方向
の冷却水量の調整を、別の簡単な手段で行うことに鋭意
努力し、本発明を完成させた。
成するため、前記した従来の直接冷却方式の冷却装置を
見直した。そして、冷却効率に優れた点を生かし、欠点
であるロール軸方向の冷却水量の調整を可能にすれば、
冷却装置をより良いものとすることができると結論し
た。そこで、具体化のための研究を重ね、ロール軸方向
の冷却水量の調整を、別の簡単な手段で行うことに鋭意
努力し、本発明を完成させた。
【０００８】すなわち、本発明は、圧延ロールの外周面
に近接し、その一部を覆う凹状面を有すると共に、該凹
状面と圧延ロールとの間に間隙を形成するブロック体
と、該ブロック体を貫通して冷却水を供給し、前記間隙
に水膜流を形成する冷却水の供給手段とを備えてなる圧
延ロールの冷却装置において、前記水膜流のロール軸方
向の流量分布を変更する流量調整板を設けたことを特徴
とする圧延ロールの冷却装置である。
に近接し、その一部を覆う凹状面を有すると共に、該凹
状面と圧延ロールとの間に間隙を形成するブロック体
と、該ブロック体を貫通して冷却水を供給し、前記間隙
に水膜流を形成する冷却水の供給手段とを備えてなる圧
延ロールの冷却装置において、前記水膜流のロール軸方
向の流量分布を変更する流量調整板を設けたことを特徴
とする圧延ロールの冷却装置である。
【０００９】また、本発明は、前記流量調整板を、ロー
ル軸方向で複数枚配列し、それぞれに独立して駆動手段
を設けたことを特徴とする圧延ロールの冷却装置であ
る。本発明では、鋼材の圧延に際し、圧延ロールの軸方
向に接触する冷却水の流量分布を、流量調整板を用いて
制御するようにしたので、圧延ロールのサーマルクラウ
ン形状を調整することが可能となった。また、前回より
板幅の狭い被圧延材を圧延する時でも、その板幅に合わ
せてロール軸方向の冷却水量分布を調整できるので、良
好なロールクラウンが得られ、形状が良好で表面疵が少
ない製品鋼板が得られるようになる。
ル軸方向で複数枚配列し、それぞれに独立して駆動手段
を設けたことを特徴とする圧延ロールの冷却装置であ
る。本発明では、鋼材の圧延に際し、圧延ロールの軸方
向に接触する冷却水の流量分布を、流量調整板を用いて
制御するようにしたので、圧延ロールのサーマルクラウ
ン形状を調整することが可能となった。また、前回より
板幅の狭い被圧延材を圧延する時でも、その板幅に合わ
せてロール軸方向の冷却水量分布を調整できるので、良
好なロールクラウンが得られ、形状が良好で表面疵が少
ない製品鋼板が得られるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施の形態を説明する。まず、従来の圧延ロールの冷却装
置を、図１を借用して説明する。図１に示すように、バ
ックアップロール２で支持された圧延ロール１の外周面
に近接し、その一部を覆う凹状面１０を有するブロック
体４が基本構成物である。また、このブロック体４は、
該凹状面１０と圧延ロール１との間に間隙９を形成して
いるので、該ブロック体４の下部を貫通させて設けた水
通路６を介して冷却水１２を、前記間隙９に供給できる
ようになっている。冷却水１２の供給は、図示していな
い冷却水１２の供給手段（通常、高圧ポンプ）で行われ
る。その結果、冷却水１２は、圧延ロール１の外周面に
直接接触して水膜流を形成し、該ロール１の表面から熱
を奪うことになる。
施の形態を説明する。まず、従来の圧延ロールの冷却装
置を、図１を借用して説明する。図１に示すように、バ
ックアップロール２で支持された圧延ロール１の外周面
に近接し、その一部を覆う凹状面１０を有するブロック
体４が基本構成物である。また、このブロック体４は、
該凹状面１０と圧延ロール１との間に間隙９を形成して
いるので、該ブロック体４の下部を貫通させて設けた水
通路６を介して冷却水１２を、前記間隙９に供給できる
ようになっている。冷却水１２の供給は、図示していな
い冷却水１２の供給手段（通常、高圧ポンプ）で行われ
る。その結果、冷却水１２は、圧延ロール１の外周面に
直接接触して水膜流を形成し、該ロール１の表面から熱
を奪うことになる。
【００１１】なお、通常、前記間隙９は、５〜５０ｍｍ
程度と薄く、かつ圧延ロール１は所定方向（図１に矢印
１１で示す）に高速で回転しているので、水膜流は、こ
の回転方向に向かう。また、水膜流が漏れるのを防止す
るため、前記間隙９の下端及び側部にシール５（例えば
樹脂製）を設け、使用後の冷却水１２は、上端から排出
する構造としている（図１の例は、被圧延材の上面を圧
延する圧延ロールであるから、排水は上端から行うが、
下面を圧延するロールでは、排水は下端から行われ
る）。かかる従来の冷却装置では、ロール軸方向、つま
り被圧延材３の幅方向で冷却水量分布を制御することは
できない。
程度と薄く、かつ圧延ロール１は所定方向（図１に矢印
１１で示す）に高速で回転しているので、水膜流は、こ
の回転方向に向かう。また、水膜流が漏れるのを防止す
るため、前記間隙９の下端及び側部にシール５（例えば
樹脂製）を設け、使用後の冷却水１２は、上端から排出
する構造としている（図１の例は、被圧延材の上面を圧
延する圧延ロールであるから、排水は上端から行うが、
下面を圧延するロールでは、排水は下端から行われ
る）。かかる従来の冷却装置では、ロール軸方向、つま
り被圧延材３の幅方向で冷却水量分布を制御することは
できない。
【００１２】次に、本発明に係る冷却装置について述べ
る。本発明による冷却装置は、前記したブロック体４
に、その内部を進退できる整流板８を設けたものであ
る。この整流板８は、水膜流にほぼ垂直方向に押し出さ
れ、あるいは後退できるようしてあるので、水膜流の幅
方向の流量分布を変更可能となる。しかも、本発明で
は、図２に示すようにこの流量調整板をロール軸方向で
複数枚に配列し、それぞれ独立に駆動手段（通常のアク
チュエータ、つまりシリンダ等）で進退させるようにし
てある。
る。本発明による冷却装置は、前記したブロック体４
に、その内部を進退できる整流板８を設けたものであ
る。この整流板８は、水膜流にほぼ垂直方向に押し出さ
れ、あるいは後退できるようしてあるので、水膜流の幅
方向の流量分布を変更可能となる。しかも、本発明で
は、図２に示すようにこの流量調整板をロール軸方向で
複数枚に配列し、それぞれ独立に駆動手段（通常のアク
チュエータ、つまりシリンダ等）で進退させるようにし
てある。
【００１３】そして、該流量調整版をブロック体４の凹
状面１０から突出させたロール軸方向位置では、冷却水
が流れる隙間が小さくなるため冷却水流量が小さくな
る。これに対して、前記流量調整板を突出させない、即
ち、ブロック体４の凹状面１０に沿わせるようにしたロ
ール軸方向位置では、冷却水流量を大きくすることがで
きる。したがって、流量調整板８の前記突出させる量を
ロール軸方向位置に応じて調整することにより、ロール
軸方向での冷却水量分布を調整できるようになり、その
結果、冷却効果を発揮し、前記サーマルクラウンを調整
できる。
状面１０から突出させたロール軸方向位置では、冷却水
が流れる隙間が小さくなるため冷却水流量が小さくな
る。これに対して、前記流量調整板を突出させない、即
ち、ブロック体４の凹状面１０に沿わせるようにしたロ
ール軸方向位置では、冷却水流量を大きくすることがで
きる。したがって、流量調整板８の前記突出させる量を
ロール軸方向位置に応じて調整することにより、ロール
軸方向での冷却水量分布を調整できるようになり、その
結果、冷却効果を発揮し、前記サーマルクラウンを調整
できる。
【００１４】なお、サーマルクラウンは、通常、前掲図
３に示すようにほぼ平坦になる傾向にあるので、本発明
では傾斜部のみの冷却を調整するように該傾斜部に相当
する位置の流量調整板のみを突出させるようにしても良
い。また、圧延中の板形状を測定するロールプロフィー
ル計を別途設け、その情報を用いて流量調整板８をフィ
ードバック制御しても良い。さらに、本実施形態では、
冷却水１２を間隙９から直接排出するようにしている
が、排出側にもシールを設け、別途ブロック体４に排出
孔を設けて該排出孔から排出させるようにしても良い。
３に示すようにほぼ平坦になる傾向にあるので、本発明
では傾斜部のみの冷却を調整するように該傾斜部に相当
する位置の流量調整板のみを突出させるようにしても良
い。また、圧延中の板形状を測定するロールプロフィー
ル計を別途設け、その情報を用いて流量調整板８をフィ
ードバック制御しても良い。さらに、本実施形態では、
冷却水１２を間隙９から直接排出するようにしている
が、排出側にもシールを設け、別途ブロック体４に排出
孔を設けて該排出孔から排出させるようにしても良い。
【００１５】
【実施例】本発明に係る圧延ロールの冷却装置と従来の
冷却装置とを用いた比較操業を行った。比較は、粗熱間
圧延で３０ｍｍになった極低炭素鋼片を２．０ｍｍまで
圧延する場合について行った。その際、ライン速度は６
００ｍｍ／ｍｉｎであった。冷却装置としては、本発明
には図１を、従来法には、図１から整流板を取り外した
ものを用いた。冷却水の流量は、従来法及び本発明共
に、４．０ｍ3 ／ｍｉｎで一定量供給したが、本発明の
場合、流量調整板を稼働させ、ロール軸方向の冷却水量
分布を圧延ロールに通常生じるサーマルクラウンの形状
と対応するように調整した。つまり、サーマルクラウン
量が大きくなる領域には、冷却が大になるように冷却水
量を大きくしたのである。その結果、本発明の冷却装置
を用いた場合には、圧延後の鋼板は、従来法に比較して
良好な形状が得られた。
冷却装置とを用いた比較操業を行った。比較は、粗熱間
圧延で３０ｍｍになった極低炭素鋼片を２．０ｍｍまで
圧延する場合について行った。その際、ライン速度は６
００ｍｍ／ｍｉｎであった。冷却装置としては、本発明
には図１を、従来法には、図１から整流板を取り外した
ものを用いた。冷却水の流量は、従来法及び本発明共
に、４．０ｍ3 ／ｍｉｎで一定量供給したが、本発明の
場合、流量調整板を稼働させ、ロール軸方向の冷却水量
分布を圧延ロールに通常生じるサーマルクラウンの形状
と対応するように調整した。つまり、サーマルクラウン
量が大きくなる領域には、冷却が大になるように冷却水
量を大きくしたのである。その結果、本発明の冷却装置
を用いた場合には、圧延後の鋼板は、従来法に比較して
良好な形状が得られた。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、圧延ロ
ールの外周面と、それに沿い配置したブロック体との間
隙で水膜流を形成せしめ、そのロール軸方向の冷却水量
分布をアクチュエータで稼働する流量調整板で調整する
ようにしたので、ロール・クラウンの形状を適切にする
ことが可能となった。
ールの外周面と、それに沿い配置したブロック体との間
隙で水膜流を形成せしめ、そのロール軸方向の冷却水量
分布をアクチュエータで稼働する流量調整板で調整する
ようにしたので、ロール・クラウンの形状を適切にする
ことが可能となった。
【図１】本発明に係る圧延ロールの冷却装置を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示した本発明に係る冷却装置の平面図で
ある。
ある。
【図３】圧延ロールのサーマルクラウン量を示す図であ
る。
る。
【図４】冷却ジャケットを複数枚に分割して使用する圧
延ロールの冷却装置を示す図である。
延ロールの冷却装置を示す図である。
１ 圧延ロール ２ バックアップロール ３ 被圧延材 ４ ブロック体 ５ シール ６ 水通路 ７ アクチュエータ（シリンダ等） ８ 流量調整板 ９ 間隙 １０ 凹状面 １１ 圧延ロールの回転方向 １２ 冷却水 １３ 水膜流の流れ方向 １４ 冷却ジャケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 浩治 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 瀧本 高史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】圧延ロールの外周面に近接し、その一部を
覆う凹状面を有すると共に、該凹状面と圧延ロールとの
間に間隙を形成するブロック体と、該ブロック体を貫通
して冷却水を供給し、前記間隙に水膜流を形成する冷却
水の供給手段とを備えてなる圧延ロールの冷却装置にお
いて、 前記水膜流のロール軸方向の流量分布を変更可能とする
流量調整板を設けたことを特徴とする圧延ロールの冷却
装置。 - 【請求項２】 前記流量調整板を、ロール軸方向で複数
枚配列し、それぞれに独立して駆動手段を設けたことを
特徴とする請求項１又は２記載の圧延ロールの冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153098A JPH11277115A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧延ロールの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153098A JPH11277115A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧延ロールの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277115A true JPH11277115A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13748884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153098A Pending JPH11277115A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧延ロールの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11277115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711400B1 (ko) | 2005-12-23 | 2007-04-30 | 주식회사 포스코 | 압연롤 냉각장치 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP8153098A patent/JPH11277115A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711400B1 (ko) | 2005-12-23 | 2007-04-30 | 주식회사 포스코 | 압연롤 냉각장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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