JPS59225804A - 厚板圧延における板反り防止方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、厚板圧延において圧延機出側で発生□する板
反り現象を効果的に防止し得る方法に関する。

厚板圧延では、板材の噴出側において板反シ現象（上反
り、下反り）が往々発生し、そのため、圧延機及びその
前後設備が破損することによってぃ操業停止するに至っ
たり、あるいは、次パスでの゛噛込み性が阻害されて板
反り矯正に時間を費やし生産性を低下させたり、また、
板材自身に反り歪が残留するため品質劣化を招き、極端
な場合、その有効端部１で切り捨てなけれげならなくな
って一□歩留りを低下せしめる等々、非常に大きな実害
をもたらしている。しかし、有効外板反り防止技術が未
だ実用化されていないのが実情である。

その理由は、板反りを発生させている原因やメカニズム
が、現状では、必ずしも全て把握されてｌいるわけでは
なり、シかも、現在判明している原因としても、せいぜ
い、■材料の上下面の温度差またはそれによる変形抵抗
差、■材料の上下面の表面性状の差（たとえば、スケー
ル付着状況差）、■材料と上下ワークロール接触面の潤
滑状態の差↓■上下ワークロールの粗度差、径差および
周速差、■材料噛込時の上下ワークロールの回転数のイ
ンパクトドロップ量および差、■圧下量、板厚および板
幅と上下ワークロールの周速差との関係、■その他、材
料自重、クリープ、下ワークロール！・・°ピックアッ
プ、等々がカ）げられているにゴぎず、゛かつ、実圧延
ではこれらの各要因が複雑に同時に複合して作用してい
る。そのため、個々の要因毎の板反りへの影響の定量的
解明は勿論のこと、定性的解明すら殆んどなされていな
いといってよい状態である。また、これは、従来、板反
り現象自体がオンラインで定量的に把握されていないこ
とも１つの原因となっており、かつ、どれらの各要因の
うちには、オンラインでは把握が殆んど不可能なものが
多いということにもよる。

したがって、現実には、オペレーターの目視による上下
ワークロールの周速差制御を行なっているくらいが実情
であって、その効果も不明確で、全く効果がない場合も
ある。

そこで、本発明者等は、これら各種要因のうち一ワーク
ロールの性状に関する要因のみに限り、それらを規制す
ることによって効果的に板反シを防止し得る技術を開発
するべく実験を重ね鋭意研究したところ、ワークロール
の摩擦係数と板反りについて、摩擦係数の大きいワーク
ロール側に圧延材が反り現象を呈するととに鑑み、圧延
時の摩擦゛係数に影響を及ぼすワークロール人面性状た
るロール摩耗及び表面粗度がロール組織により決定され
るロール硬度如何に左右されることＧこ着目し、上下ワ
ークロールの硬度差に工り根反りの有無及”び傾向（十
反り、下反り）が相違することを見い出し、更にロール
摩耗が突極的にもたらすロール径の変動は実質的にロー
ル硬度の変動と等価であることを加味して、ここに本発
明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明の要旨とするととろけ、厚板圧延に際して
、一対の上下ワークロールの各ロール径差及び硬度差に
関し、両者のロール径差が小さいときは、それに比例し
て硬度差が小さく、ロール径差が大きく六るに一つオじ
τ、ｆ、’　Ｊｔ　＋　、　、ｔ＋、　（刊しＣ硬度□
差（但し、大径ロール側の硬度をより犬にする。）が大
きくなる関係を満たすように、前記上下ワークロールの
ペアを決定し、圧延することを特徴とする厚板圧延にお
ける板反り防止方法にある。

以下、本発明について詳述する。

厚板圧延において発生する板反シ現象は、既に□述べた
とおり、各種の要因に起因して発生するところであるが
、少なくとも、圧延機に装着するワークロールに関して
は、上下ワークロールとも同一の特性を有するものを組
合わせる必要がある。

しかし、現実には、ワークロールの製造並びに使用履歴
等から、そのような組合わせを常に得るのは殆んど不可
能である。

例えば、ワークロール（材質は主としてＨｌ−Ｎｉミグ
レーンロールある。）の製造についてみてもＪ通常は鋳
造法で製作されるが、しかし、−品生産であるため、冷
却速度の差などからロール毎に組織が表層から内層まで
各々異なシ、したがって、硬度も異なっている。また、
鋳鉄ロールでは、黒鉛、セメンタイト、ベーナイト等の
主たる組織の１量比の違いにより、硬度も相違してくる
。

本発明者等は、上下ワークロールにおけるロール硬度の
違いがワークロールの摩耗量及び表面粗度にどのような
影響を及ぼし、ひいては厚板圧延での板反り現象にどの
ように影響を及ぼすかにつ・・いて実験を行い調査した
。

実験は、硬度の違う上下ワークロールのベアを用い、互
いに等周速の条件の下で圧延を行ったものである。その
結果を第１図及び第２図に示す。

第１図は、横軸に上下ワークロールの硬度差を″゛シヨ
ア硬度表わしく注−上ワークロールの硬度の方が大きい
ときは硬度差がプラス側になる。）縦軸に上下ワークロ
ールのセンター摩耗量差（ｍａｎ　）を表わしくプラス
側が上ワークロール摩耗量大、マイナス側が下ワークロ
ール摩耗量大を示す）、゛′□板反粋の有無及び違いを
プロットしたものである。

第２図はロール硬度とロール粗度の関係を示し、（イ）
は硬度が大きい場合、（ロ）は逆に硬度が小さい場合で
ある。

第１図から明らかなように、硬度の小さいワー゛・クロ
ールの方がその摩耗量が大きく、また、第２図からも硬
度の小さいワークロールの表面粗度の方が凹凸が激しい
ことが判る。これらより、第１図に示す如く、ワークロ
ールベアに大きな硬度差があるときは、硬度の小さいワ
ークロールの摩耗２・・量及び表面粗度の凹凸度合が大
きいため、摩耗係□数が大きく、このような性状のワー
クロール側に反りが発生しく第１図中、△マ印）、硬度
差が小さいときは、反り現象が発生していない。

一方、ワークロールの摩耗量は使用頻度により多くなり
、そのロール径を減耗せしめるが、実際には、上ワーク
ロールと下ワークロールとで摩耗量が必ずしも等しくな
いし、更には、ロールに疵が発生すると研摩量を多くと
る場合があるため、摩耗量のみでワークロールの寸法変
動を評価する□のは現実的ではない。そこで、本発明者
等は、摩耗量に代えて、上下ワークロールのロール径に
着目し、その影響について検討した。

ロール径の変動は、前述のとおり、使用頻度、研摩等に
起因するが、一方、経験則上、ロール硬□度に影響を及
ぼすところでもある。この点を第８図に示す。同図は、
同一のワークロールによす圧延を続けると、次第にロー
ル硬度が低下することを表わしている。換言するならば
、圧延量の増加によりロール径が減少するので、ロール
径の減少□□につれて硬度も低下する関係を意味してい
る。　１この関係は重要であって、第１図に示す実験結
果と併わせで考察するならば、板反り現象との関係につ
いては、上下ワークロールの硬度差が影響を及けすのと
同様、ロール径差も影響を及ぼすことに帰着し、しかも
、両者は板反りに対し等価の要因と云うことができる。

本発明者等は、これらの２つの要因（硬度差、ロール径
）と板反り現象との関係を確認する実験を行った。第４
図にその結果を示す。なお、ワード・クロール径差につ
いては、通常、最大５０ｍｍ以内の範囲内で利用されて
いるので、この状況を考慮してロール径差の範囲を広く
採用Ｉ７た。同図は横軸に上下ワークロールのロール径
差（ηｔｍ）を表わしくプラス側は上ワークロール径の
方が大きいｊ・ことを示す。）、縦軸に上下ワークロー
ルの硬度差をショア硬度で表わしくプラス側は上ワーク
ロールの硬度の方が大きいことを示す。）板反りの有無
及び違いをプロットしたものである。

同図から明らかなように、板反り現象は上下ワ・・・−
クロールの硬度差及びロール径差により左右さ□れ、こ
れらの要因の関係如何によって、板反りなしの領域、上
反りの領域及び下反りの領域の３つに区分される。板反
りが発生しない領域は、概略的にはロール径差と硬度差
と比例範囲内であるが、詳細には、ロール径差が小さい
場合には、それに比例して硬度差も小さい範囲内であり
、ロール径差が犬きくなるにつれて、ロール径の大きい
方のワークロールの硬度を犬とする条件の下に、比例し
て硬度差も大きい範囲内である。即ち、特にロ１゛−ル
径差が大キいワークロールベアを使用する場合には、上
下ワークロールの各性状を均等にするべく（略）等しい
硬度にしたのでは、逆に上反りや下反りを惹起する結果
となる。

次に、本発明に従い、ワークロールベアを決定・する手
順を説明する。

第５図はその手順を概略的に示すもので、まず、各ワー
クロールについて、圧延量（１）実績からロール摩耗量
を予測し、研摩した場合にはその量も考慮して、次回組
込みロール径を予測する。一方、・・ロール内部組織の
検査を基に、各ワークロールに゛ついてロール径と硬度
との変動関係（第８図）を求めておき、その結果に前記
次回組込みロール径予測の値をインプットして次回組込
みロール硬度を予測する。そして、前記次回組込みロー
ル径予測値と次回組込みロール硬度とについてそれらの
差を求め、各差から板反りの発生しないワークロールベ
アを算出し決定する（第４図）。

以上の説明から明らかなように、本発明は、厚板圧延の
板反りに及ぼす各種要因のうちの特定の１・・要因に着
目し、それらが所定の関係を満たすべくワークロールベ
アを決定して圧延するものであるから、現有のワークロ
ール群の範囲内でそれらを組合わせて有効に利用しつつ
、板反り発生を防止でき、この効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は上下ワークロールの硬度差、上下センター摩耗
量差と板反りとの関係を示す図、第２図はワークロール
の硬度と表面粗度との関係を示す図であって、同図（イ
）は硬度が大きい場合、。 （ロ）は硬度が小さい場合を示し、 第８図はワークロールの硬度と圧延量との関係を示す図
、 第４図は上下ワークロールの硬度差、ロール径差と板反
りの関係を示す図、 第５図は本発明に従いワークロールペアを決定する手順
を示す説明図である。 特許出願人　川崎製鉄株式会社 第２図 （イン　　　　　　　　　（ｉｆｆ） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　厚板圧延に際して、一対の上下ワークロールの各ロ
   ール径差及び硬度差に関し、両者のロール径差が小さい
   ときは、それに比例して硬度差が小さく、ロール径差が
   大きくなるにつれて、それに比例して硬度差（但し、大
   径ロール側の硬度をより犬にする。）が大ｅ　＜’　”
   ’なる関係を満たすように、前記上下ワークロールのペ
   アを決定し、圧延することを特徴とする厚板圧延におけ
   る板反り防止方法。