JPS59169608A - 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 - Google Patents
熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機Info
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- JPS59169608A JPS59169608A JP4363383A JP4363383A JPS59169608A JP S59169608 A JPS59169608 A JP S59169608A JP 4363383 A JP4363383 A JP 4363383A JP 4363383 A JP4363383 A JP 4363383A JP S59169608 A JPS59169608 A JP S59169608A
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- JP
- Japan
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- roll
- rolling mill
- hot
- oil
- mineral oil
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
- B21B13/023—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、上下ワークロールを微少角度で交叉させた所
謂クロスロール圧延機に生ずるスラストノＪの発生を抑
制するロール潤滑方法及びかする機能を具えた熱間ロー
ル圧延機に関する。
謂クロスロール圧延機に生ずるスラストノＪの発生を抑
制するロール潤滑方法及びかする機能を具えた熱間ロー
ル圧延機に関する。
上下のワークロールを微少角度で交叉させたクロスロー
ル圧延機としては例えば特開昭５５−６４９０８号公報
に示す装置が公知であるが、この種のロール圧延機では
、特にロールキス時にワークロールｌこ大きなスラスト
力が発生するので、ワークロールのスラスト軸受を強固
にしなければならない等の欠点があった。
ル圧延機としては例えば特開昭５５−６４９０８号公報
に示す装置が公知であるが、この種のロール圧延機では
、特にロールキス時にワークロールｌこ大きなスラスト
力が発生するので、ワークロールのスラスト軸受を強固
にしなければならない等の欠点があった。
本発明は、か３る従来発明における欠点を排除すること
を目的とするもので、」１下のワークロールを微少角度
で交叉させた熱間ロール圧延機において、低温では通常
の潤滑効果を有するが高温では潤滑効果を有しない鉱物
油を、冷却水のｆ＝１着を除去した位置でワークロール
表面に噴霧させ、スラスト力を軽減させることを特徴と
するものである。
を目的とするもので、」１下のワークロールを微少角度
で交叉させた熱間ロール圧延機において、低温では通常
の潤滑効果を有するが高温では潤滑効果を有しない鉱物
油を、冷却水のｆ＝１着を除去した位置でワークロール
表面に噴霧させ、スラスト力を軽減させることを特徴と
するものである。
一般にクロスロール圧延機では第１図、第２図、第３図
のグラフに示すようなスラスト係数７１Ｔ（スラストカ
／圧下刃）を生ずる。なお、本図は特開昭５５−６４９
０８号公報に示すようなペアークロス式四段圧延機にお
いて熱間圧延を行ったもので、本図におけるクロス角θ
は圧延材の１１方向に対するワークロール軸線の傾斜角
０、即ち上下ワークロールの交叉角のＡを示す。
のグラフに示すようなスラスト係数７１Ｔ（スラストカ
／圧下刃）を生ずる。なお、本図は特開昭５５−６４９
０８号公報に示すようなペアークロス式四段圧延機にお
いて熱間圧延を行ったもので、本図におけるクロス角θ
は圧延材の１１方向に対するワークロール軸線の傾斜角
０、即ち上下ワークロールの交叉角のＡを示す。
第１図から理解されるように、クロス角θを大きくする
とスラスト係数は大きくなるが、圧下率に対しては、高
圧下率になるにつれてスラスト係数は低下しており、実
用的な圧下率として２０９６〜４０％を想定すればスラ
スト係数は２〜６％程度になる。
とスラスト係数は大きくなるが、圧下率に対しては、高
圧下率になるにつれてスラスト係数は低下しており、実
用的な圧下率として２０９６〜４０％を想定すればスラ
スト係数は２〜６％程度になる。
一方、圧延材の板厚が薄くなると、圧延前後の空転時に
おいて上下ワークロールをあらかじめ押し付けたいわゆ
るロールキス状態か必要となるが、この場合、圧延中と
は異なってワークロール間でスラスト力を発生する。
おいて上下ワークロールをあらかじめ押し付けたいわゆ
るロールキス状態か必要となるが、この場合、圧延中と
は異なってワークロール間でスラスト力を発生する。
第２図は、このロールキス状態におけるスラスト係数を
求めたものである。
求めたものである。
第２図から理解されるように、クロス角を増加すると急
にスラスト係数が増大し、０５度以上で一定となる。そ
の値は、圧延中のスラスト係数に比して非常に大きく最
大３０％程度となる。
にスラスト係数が増大し、０５度以上で一定となる。そ
の値は、圧延中のスラスト係数に比して非常に大きく最
大３０％程度となる。
このように圧延中とロールキス時のスラスト係数の異な
る理由は、圧延中の板材がロール間で先進すること、お
よびせん断変形することにより各々スラスト力の方向お
よび力が抑制されることによるが、いずれにせよスラス
ト受は機構の段重に当っては、値の大きいロールキス時
が問題となる。
る理由は、圧延中の板材がロール間で先進すること、お
よびせん断変形することにより各々スラスト力の方向お
よび力が抑制されることによるが、いずれにせよスラス
ト受は機構の段重に当っては、値の大きいロールキス時
が問題となる。
当然のことなからスラスト力の発生する基本的要因は、
ロールクロスに伴うロール間の相対すべりによる摩擦力
であることから、この摩擦力の軽減策がスラスト力の軽
減につながる。従って潤滑油によりスラスト力を減少さ
せることができる。第３図に示す熱延油潤滑のスラスト
係数はその一例であり、無潤滑時に３０％程度もあった
スラスト係数をわずか６％程度に減少できる。ここて問
題となるのは、従来使用されている熱延油はあくまて圧
延中の荷重の軽減、圧延動力の軽減およびロール寿命の
延長を目的とし、高温の熱延材に対する潤滑効果を期待
しているために、逆に圧延材のかみ込み時スリップによ
るミスロールや蛇行を誘発することである。
ロールクロスに伴うロール間の相対すべりによる摩擦力
であることから、この摩擦力の軽減策がスラスト力の軽
減につながる。従って潤滑油によりスラスト力を減少さ
せることができる。第３図に示す熱延油潤滑のスラスト
係数はその一例であり、無潤滑時に３０％程度もあった
スラスト係数をわずか６％程度に減少できる。ここて問
題となるのは、従来使用されている熱延油はあくまて圧
延中の荷重の軽減、圧延動力の軽減およびロール寿命の
延長を目的とし、高温の熱延材に対する潤滑効果を期待
しているために、逆に圧延材のかみ込み時スリップによ
るミスロールや蛇行を誘発することである。
そこで、実操業においては圧延中のみ熱延油を使用し、
今問題としているロールキス時には、熱延浦がワークロ
ールに付着しないよう油の供給バルブを開閉させること
により、かみ込み不良等を防止している。従って、従来
使用されている熱延浦をそのままスラスト力の軽減策と
して採用できないことになる。
今問題としているロールキス時には、熱延浦がワークロ
ールに付着しないよう油の供給バルブを開閉させること
により、かみ込み不良等を防止している。従って、従来
使用されている熱延浦をそのままスラスト力の軽減策と
して採用できないことになる。
本願はこのようなかみ込み時のトラブルを生じることな
く、ロールキス時のスラスト力を軽減する方法を提供す
るものである。その基本的考え方は、熱延材に対する摩
擦係数は大きく、比較的低温のロール間には逆に摩擦係
数が小さくなるような特性を有する潤滑油を使用するこ
とにある。
く、ロールキス時のスラスト力を軽減する方法を提供す
るものである。その基本的考え方は、熱延材に対する摩
擦係数は大きく、比較的低温のロール間には逆に摩擦係
数が小さくなるような特性を有する潤滑油を使用するこ
とにある。
逆にいえば、熱間圧延時には、潤滑作用がなく （熱に
より潤滑性能が劣化する）熱延材のないロールキス状態
には潤滑性能の良い潤滑油を使用する。
より潤滑性能が劣化する）熱延材のないロールキス状態
には潤滑性能の良い潤滑油を使用する。
このような特性をもつ潤滑油として種々調査した結果、
鉱物油系が適していることがわかった。鉱物油系の油を
使用すれば、ロールキス時には潤滑性能か非常に良好で
あり、ロール間摩擦が小さくなる。したかって、発生す
るスラスト力は小さい。
鉱物油系が適していることがわかった。鉱物油系の油を
使用すれば、ロールキス時には潤滑性能か非常に良好で
あり、ロール間摩擦が小さくなる。したかって、発生す
るスラスト力は小さい。
逆に熱間圧延材がロール間にはいり、圧延が開始される
と、油は被圧延材の熱により劣化し潤滑性能が悪くなる
。そのため通常の熱間潤滑油を使用した場合に圧延材か
みこみ時に生しるかみこみ量の減少や蛇行等のトラブル
を防止することができる。
と、油は被圧延材の熱により劣化し潤滑性能が悪くなる
。そのため通常の熱間潤滑油を使用した場合に圧延材か
みこみ時に生しるかみこみ量の減少や蛇行等のトラブル
を防止することができる。
またこの時発生するスラスト力は、前述の通り圧延材が
緩衝材となるため、小さく実操業には全く問題ない。
緩衝材となるため、小さく実操業には全く問題ない。
この関係を実験結果をもとに以下詳細に説明する。
まず第４図は、かみこみ限界量（かみこみ限界角度）が
潤滑油によりどのように変化するかを実験により調べた
結果である。
潤滑油によりどのように変化するかを実験により調べた
結果である。
第４図から判るように、無潤滑時のかみこみ限界角度α
はα−９７°であるのに対し熱延潤滑油の場合には８０
°であり著しく低下する。しかし鉱物油の場合は９６°
であり無潤滑時とほとんど同一である。これは鉱物油を
使用した場合、圧延材のかみこみ時のスリップや蛇行が
ないことを意味する。通番と通常の熱延潤滑油を使用す
れば、かみこみ時のスリップや蛇行が生しやすいことが
判る。
はα−９７°であるのに対し熱延潤滑油の場合には８０
°であり著しく低下する。しかし鉱物油の場合は９６°
であり無潤滑時とほとんど同一である。これは鉱物油を
使用した場合、圧延材のかみこみ時のスリップや蛇行が
ないことを意味する。通番と通常の熱延潤滑油を使用す
れば、かみこみ時のスリップや蛇行が生しやすいことが
判る。
次にロールキス圧延（冷間圧延）時の潤滑効果を第３図
により説明する。
により説明する。
第３図はスラスト力を発生させるため故意に上下ワーク
ロールを交叉させスラスト力を発生させた実験結果てあ
り、鉱物油と熱延潤滑油および水潤滑との比較を調べた
ものである。図から明らかなようにクロス角θを増して
いくと当然スラスト力は増加していく。
ロールを交叉させスラスト力を発生させた実験結果てあ
り、鉱物油と熱延潤滑油および水潤滑との比較を調べた
ものである。図から明らかなようにクロス角θを増して
いくと当然スラスト力は増加していく。
ここでクロス角０．６°の場合を例にとって説明すると
、水潤滑の場合μＴ＝２２％であるのに対し、鉱物油で
はμＴ＝５９６であり非常によい潤滑性能であることが
判る。また熱延用潤滑油の場合もμＴ＝５９６となり鉱
物油と同一であり、その差は認められない。
、水潤滑の場合μＴ＝２２％であるのに対し、鉱物油で
はμＴ＝５９６であり非常によい潤滑性能であることが
判る。また熱延用潤滑油の場合もμＴ＝５９６となり鉱
物油と同一であり、その差は認められない。
以上の結果から鉱物油を潤滑油として使用することによ
り、スラスト力を発生するロールキス時には潤滑性能が
よく、熱間圧延時には潤滑性能が劣化し、そのため通常
の熱延用潤滑油の場合−に生じるかみこみ時のスリ、ツ
ブや蛇行等のトラブルが発生する惧れかないことが理解
できる。
り、スラスト力を発生するロールキス時には潤滑性能が
よく、熱間圧延時には潤滑性能が劣化し、そのため通常
の熱延用潤滑油の場合−に生じるかみこみ時のスリ、ツ
ブや蛇行等のトラブルが発生する惧れかないことが理解
できる。
上述のように熱間圧延におけるロールキス時のスラスト
力軽減策として鉱物油によるロール潤滑が効果的である
が、ここで問題となるのは付着性の悪い鉱物油がロール
冷却用として使用する多量の冷却水により洗流されて、
潤滑効果を失うことである。そこで、鉱物油の噴霧位置
を、次に第５図について説明する如く、水切り板の直後
（上側ワークロールでは水切り板の直下、下側ワークロ
ールでは水切り板の直上）に設けることにより冷却水の
彩管を少くする必要がある。
力軽減策として鉱物油によるロール潤滑が効果的である
が、ここで問題となるのは付着性の悪い鉱物油がロール
冷却用として使用する多量の冷却水により洗流されて、
潤滑効果を失うことである。そこで、鉱物油の噴霧位置
を、次に第５図について説明する如く、水切り板の直後
（上側ワークロールでは水切り板の直下、下側ワークロ
ールでは水切り板の直上）に設けることにより冷却水の
彩管を少くする必要がある。
第５図において、１は圧延材、２．２１は上下のワーク
ロール、３．３’は上下のバックアップロール、４，４
１は上下の圧延材ガイド、５．５′は上下のロール冷却
水ヘッダ、６，６゛は上下の水切り板、７．７“は鉱物
油噴霧ノズルである。
ロール、３．３’は上下のバックアップロール、４，４
１は上下の圧延材ガイド、５．５′は上下のロール冷却
水ヘッダ、６，６゛は上下の水切り板、７．７“は鉱物
油噴霧ノズルである。
水切り板６．６′は先端部がワークロール２，２１の表
面に接触するように支持され、水却水ヘッダ５．５“よ
りワークロール２，２゛に噴射された冷却水を掻落す。
面に接触するように支持され、水却水ヘッダ５．５“よ
りワークロール２，２゛に噴射された冷却水を掻落す。
鉱物油噴霧ノズル７．７゛よりワークロール２．２１の
表面に潤滑油として鉱物ｉ＋ｂが噴霧される。従って鉱
物油は、冷却水により洗い流されることなく、ワークロ
ール２，２′の表面にイ」着しロール間潤滑剤として役
立つ。
表面に潤滑油として鉱物ｉ＋ｂが噴霧される。従って鉱
物油は、冷却水により洗い流されることなく、ワークロ
ール２，２′の表面にイ」着しロール間潤滑剤として役
立つ。
ワークロール２，２′に付着する浦は、浦の濃度および
水切り板６，６′とワークロール２，２１との間隔によ
っても当然異なってくる。そのため油の濃度および水切
り板とワークロールとの間隔の両者について検討する実
験を行った。実験は前述のように故意にスラスト力を発
生させる圧延を行い、スラスト力の大小で判定する方法
によった。第６図は仁の実験結果を示すもので、油濃度
とスラスト係数（スラスト力／圧延荷重）の関係であり
、水切り板とワールロールとの間隔をパラメータとして
いる。図より判るように水切り板とワークロールとの間
隔がＯ〜ｌ、 Ｑ ｍｙの範囲・でも・潤滑油、濃度が
２５４６になると、スラスト係数μＴ ＃６％に収まっ
ている。
水切り板６，６′とワークロール２，２１との間隔によ
っても当然異なってくる。そのため油の濃度および水切
り板とワークロールとの間隔の両者について検討する実
験を行った。実験は前述のように故意にスラスト力を発
生させる圧延を行い、スラスト力の大小で判定する方法
によった。第６図は仁の実験結果を示すもので、油濃度
とスラスト係数（スラスト力／圧延荷重）の関係であり
、水切り板とワールロールとの間隔をパラメータとして
いる。図より判るように水切り板とワークロールとの間
隔がＯ〜ｌ、 Ｑ ｍｙの範囲・でも・潤滑油、濃度が
２５４６になると、スラスト係数μＴ ＃６％に収まっ
ている。
また浦のイ：Ｊ着量とスラスト力との関係を調べたのが
、第７図である。この図から判るようにワークロールへ
の油付着量が２０ｍｙ／ゴ以上でスラスト係数μ・、は
μＴ 抽４．５９６であり、スラスト力軽減のためには
最低２０ｍｇ／ｒｄの浦がロールに付着する必要がある
。
、第７図である。この図から判るようにワークロールへ
の油付着量が２０ｍｙ／ゴ以上でスラスト係数μ・、は
μＴ 抽４．５９６であり、スラスト力軽減のためには
最低２０ｍｇ／ｒｄの浦がロールに付着する必要がある
。
この２０ｍｙ／ｒｄの油付着量を与える油濃度は第６図
から判るよう１４２％エマルジョンの潤滑状態で充分満
足できる。
から判るよう１４２％エマルジョンの潤滑状態で充分満
足できる。
本発明で使用する鉱物油としては、例えば次のものがあ
る。
る。
Ａ、Ｂは付着性と熱消失性を考慮して低粘度鉱物油を採
用しており、Ｃは境界潤滑性向上のため脂肪酸を、さら
にＤはエマルジョン安定性向上を図って乳化剤を添加し
たものである。
用しており、Ｃは境界潤滑性向上のため脂肪酸を、さら
にＤはエマルジョン安定性向上を図って乳化剤を添加し
たものである。
また鉱物油噴霧ノズルの形式としては例えば１／４ＫＢ
０６８０を２〜３Ｋｙ／ｃｒＡの噴霧圧て使用すると好
結果が得られる。
０６８０を２〜３Ｋｙ／ｃｒＡの噴霧圧て使用すると好
結果が得られる。
以上詳細に説明したように、本発明によるとロールキス
時のスラスト力が小さく、月つ圧延材かみ込みの良好な
熱間クロスロール圧延機を実現することができる。
時のスラスト力が小さく、月つ圧延材かみ込みの良好な
熱間クロスロール圧延機を実現することができる。
第１図は熱間圧延中のスラスト係数を示すグラフ、第２
図は無潤滑ロールキス時のスラスト係数を示すグラフ、
第３図はロールキス時スラスト係数の潤滑剤による変化
を示すグラフ、第４図は圧延材のかみ込み限界角度を示
すグラフ、第５図は本発明による潤滑装置の実施例を示
す。 第６図は潤滑油濃度とロールキス時スラスト係数とを示
すグラフ、第７図はワークロール油付ｅｒｆｆｋ、とロ
〜ルキス時スラスト係数とを示すグラフである。 第５図において、１・・・圧延材、２．２′・・ワーク
ロール、４．４°・・・圧延材ガイド、６．６′・・・
水切り板７．７°・鉱物浦噴霧ノズル 第１図 ７ 圧下率［％］ 痢２図 ＯＱ２ θ４ ０．６ ０．８ １．０ ／、２クロ
又Ａθ【７１） 箋４０ 第５図
図は無潤滑ロールキス時のスラスト係数を示すグラフ、
第３図はロールキス時スラスト係数の潤滑剤による変化
を示すグラフ、第４図は圧延材のかみ込み限界角度を示
すグラフ、第５図は本発明による潤滑装置の実施例を示
す。 第６図は潤滑油濃度とロールキス時スラスト係数とを示
すグラフ、第７図はワークロール油付ｅｒｆｆｋ、とロ
〜ルキス時スラスト係数とを示すグラフである。 第５図において、１・・・圧延材、２．２′・・ワーク
ロール、４．４°・・・圧延材ガイド、６．６′・・・
水切り板７．７°・鉱物浦噴霧ノズル 第１図 ７ 圧下率［％］ 痢２図 ＯＱ２ θ４ ０．６ ０．８ １．０ ／、２クロ
又Ａθ【７１） 箋４０ 第５図
Claims (2)
- （１） 上下のワークロールを微少角度で交叉させた
熱間ロール圧延機のロール潤滑方法において、低温では
通常の潤滑効果を有するが高温では潤滑効果を有しない
鉱物油を、冷却水の（＝７着を除いた位置でワークロー
ル表面に噴霧させることを特徴とするロール潤滑方法。 - （２） 上下のワークロールを微少角度で交叉させた
熱間ロール圧延機において、先端部をワークロールに接
触するように設けられた水切り板と、圧延祠の径路を挾
んで設けられた圧延祠ガイドとの間に、ワークロール表
面に潤滑ｈ１１として鉱物油を塗布する鉱物油噴霧ノズ
ルを配設したことを特徴とする熱間ロール圧延機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4363383A JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4363383A JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169608A true JPS59169608A (ja) | 1984-09-25 |
| JPS6366604B2 JPS6366604B2 (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=12669260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4363383A Granted JPS59169608A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 熱間圧延機のロ−ル潤滑方法および同圧延機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169608A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61206502A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 異周速圧延制御方法 |
| US5524465A (en) * | 1991-03-29 | 1996-06-11 | Hitachi, Ltd. | Work rolls crossing type mill, rolling system and rolling method |
| WO2005115651A1 (de) * | 2004-05-18 | 2005-12-08 | Sms Demag Ag | Verfahren und vorrichtung zur kühlung und/oder schmierung von walzen und/oder walzgut |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP4363383A patent/JPS59169608A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61206502A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 異周速圧延制御方法 |
| US5524465A (en) * | 1991-03-29 | 1996-06-11 | Hitachi, Ltd. | Work rolls crossing type mill, rolling system and rolling method |
| WO2005115651A1 (de) * | 2004-05-18 | 2005-12-08 | Sms Demag Ag | Verfahren und vorrichtung zur kühlung und/oder schmierung von walzen und/oder walzgut |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366604B2 (ja) | 1988-12-21 |
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