JPS60231508A - 圧延ロ−ルの冷却装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、圧延機における１延ロールの冷却装置に係
り、特に、冷却水が圧延ロールの外周に接触（るように
、該圧延ロールの９１周に沿って冷却水ジャケットを設
け、該冷却水ジャケット内にロール冷月１水を供給（る
ことにより圧延中の圧延ロールを冷却覆る装置の改良に
関する。 （従来の技術） 熱間圧延において、圧延時に被圧延材から圧延ロールに
大箒の熱流束が発生し、ロールの熱疲労による胆荒れや
、ロールの通板部分にｍ熱膨張が生ずる。これらによっ
て生ずる表面疵や、里１＋−１度不良を防Ｊトするため
、圧延ロールの冷ｋ］が必要となる。 従来、圧延ロールの冷却は、圧延中に圧延ロールの表面
に冷却水をスプレィして、このスプレィされた冷却水が
ロール表面に討究して、ここて熱交換をすることによっ
て、圧延ロールを冷ａ−５するようにしていた。 このようなスプレィ式の冷却方法は、冷ｈ］水がロール
に接触−４る面積が限定される上に、冷却水準を増加し
ても冷却面積に変化がなく、冷却効果の大幅な増大が達
成できないという問題点かあつｌこ　っ 又、スプレィされて圧延ロールに衝突した冷却水は、飛
散して圧延中の被圧延材上に落下し、圧延湿度を下げる
ために、エネルギの無駄が多いと共に、被圧延（Ａの材
質制御を困難とするという問題点があった。 更に、圧延ロールにスプレィされた後の冷却水は、渇水
となり、圧延機下方のスルースに落下し、デスケーリン
グその他の冷却水及び油圧延後のオイルと共に、回収さ
れて、水処理設備を経て循環されている。 従って、ロール冷Ｎ１水だけを湿度制御あるいは水質向
ｔの処理を（１うことは不能であり、このため、ロール
冷却水の湿度制御及び水質の点から、被圧延材の品質向
上には限界があった。 これに対して、例えば、特公昭５５−１２３２２号公報
に示されるように、ウォータージャケットを圧延ロール
表面に沿って設置し、このウォータージャケットに冷却
水を供給することによって、冷却効率を向上させるよう
にしたいわゆるウォータージャケット方式のロール冷却
装置が提案されている。 又、例えば実願昭５８−５’２７５２号によって提案さ
れているように、ウォータージャケットに供給した冷却
水を直接回収するクローズドサイクルを形成し、これに
よって、冷却水の使用量の減少、冷却後の冷却水の被圧
延材上への漏水を防止するようにしたものがある。 上記のように、冷却水ジャケット内に冷却水を通水して
圧延ロールを冷却する場合に、該圧延ロール外周面と冷
却水ジャケットの底面との間の隙間は、できるだけ小さ
くして、且つ、ここに高速で冷却水を通水する必要があ
る。 これは、冷却水ジャケットを単に圧延ロール外周面に沿
って形成し、ここに冷却水を貯留したような状態の場合
は、圧延ロールの外周面に沿って温水層が形成されて、
新鮮な冷却水が圧延ロールの外周面と接触することを阻
害し、これによって冷却効率が低下するためである。 ところで、圧延ロールは、鋼板等の被圧延材を高速で接
触して圧延するものであるために、摩耗によりその曲事
半径が変化する。 又、圧延ロールは圧延機によって、その直径が異なる。 このような、異なる直径の圧延ロールに対応して、しか
も、できるだけ狭い隙間で冷却水を通水できるように冷
却水ジャケットを形成すると、多くのサイズの冷却水ジ
ャケットを用意しなければならず、不経済であると共に
、同一圧延ロールについても、その外径の変化に追随し
て、最適の隙間を形成することができないという問題点
を生じる。

【発明が解決しようとする問題点１ この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あって、圧延ロール外径の変化及び変更に対して、冷却
水ジャケットが容易に追随し、該圧延ロールの外周面に
対して最適な隙間を常に維持し、これによって最適の冷
却を行うことができるようにした圧延ロールの冷却装置
を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段］ この発明は、冷却水が圧延ロールの外周に接触するよう
に、該圧延ロールの外周に沿って冷却水ジャケットを設
け、該冷却水ジャケット内にロール冷却水を供給するこ
とにより圧延中の圧延ロールを冷却する圧延ロールの冷
却装置において、前記冷却水ジャケットを、ロール回転
軸と直交する断面が、圧延ロールの曲率よりも僅かに大
きい曲率の、弾性材よりなる底面部と、この底面部の、
圧延ロール回転方向両端位置に取付けられ、圧延ロール
の外周面に摺動自在に当接されるシール部と、から構成
すると共に、前記底面部を少なくともそのロール回転方
向両端部が前記圧延ロール外周部に圧接する方向に変位
可能に支持する支持部材と、この支持部材と、前記底面
部間に装架され、前記シール部を前記圧延ロール方向に
付勢するばねと、を設けることにより上記目的を達成す
るものである。 【作用１ この発明において、冷却水ジャケットの底面部は、ロー
ル回転方向の両端に設けられたシール部を介して圧延ロ
ール外周面に接触して、該圧延ロール外周面に対して常
に一定の隙間をもって弾力的に変形され、これにより、
最適な圧延ロール冷却をすることができる。 ［実施例］ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第１図乃至第３図に示されるように、冷
却水が圧延ロール１０の外周に接触するように、該圧延
口／−ル１０の外周に泊って冷却水ジャケット１２を設
け、該冷却水ジャケット１２内にロール冷却水を供給す
ることにより圧延中の圧延ロール１０を冷却する圧延ロ
ールの冷却装置において、前記冷却水ジャケット１２を
、ロール回転軸と直交する断面が、圧延ロール１０の曲
率よりも僅かに大きい曲率の、弾性材よりなる底面部１
４と、この底面部１４の、圧延ロール回転方向両端位置
に取付けられ、先端が圧延ロール１０の外周面に摺動自
在に当接されるベークライト系樹脂製のシール部１６Ａ
、１６Ｂと、から構成すると共に、前記底面部１４をそ
のロール回転方向両端部が前記圧延ロール１０外周面に
圧接する方向に変位可能に、ビン１８を介して揺動自在
に支持するステイール製支持部材２０と、この支持部材
２０と、前記底面部１４間に装架され、前記シール部１
６Ａ、１６Ｂを前記圧延ロール１０方向に付勢するばね
２２と、を設けたものである。 前記ビン１８は、圧延ロール１０と平行であって、底面
部１４を、そのロール回転方向中央位置の外側でこれを
揺動自在に支持するものである。 前記支持部材２０は、約２圧延ロール１０の回転中心軸
１０Ａから、前記ビン１８を通る直線上で該ビン１８と
平行に配置されたビン２４を介して、駆動部材２６（全
体図示省略）に揺動自在に支持されている。 前記ばね２２は、前記シール部１６Ａとビン１８の間及
びシール部１６Ｂとビン１８の間にそれぞれ配置された
圧縮コイルはねてあって、底面部１４をその外側から圧
延ロール１０の中心方向に付勢している。 又、前記支持部材２０には、前記シール部１６八側位置
及びシール部１６Ｂ側位置にそれぞれ圧延ロール１０の
軸方向に沿う一対の共通配管２８Ａ及び２８Ｂが設けら
れている。 前記共通配管２８Ａには、冷却水系における複数のフレ
キシブルホース３０Ａが、又、共通配管２８Ｂにはｉｔ
のフレキシブルホース３０Ｂがそれぞれ接続されている
。 前記共通配管２８Ａには、その長手方向に沿って適宜間
隔で複数の給水バイブ３２Ａが、又、共通配管２８Ｂに
はその長手方向に治って適宜間隔で複数の排水バイブ３
２Ｂがそれぞれ接続されている。 前記給水バイブ３２Ａの先端は、前記シール部１６Ａに
沿って底面部１４に形成された給水口３４Ａに接続され
ている。 又、前記排水バイブ３２Ｂの先端は、前記シール部１６
Ｂに沿って底面部１４に形成された排水口３４Ｂに接続
されている。 又、これら給水バイブ３２Ａの先端と給、水口３４Ａの
間及び排水バイ１３２Ｂと排水口３４Ｂの間は、該パイ
プの軸方向に一定範囲で伸縮自在の蛇腹ブーツ３６によ
って、給水バイブ３２Ａが給水口３４Ａに対して、又、
排水バイブ３２Ｂが排水口３４Ｂに対して軸方向に一定
範囲で変位できるようにシール接続されている。 前記一対のフレキシブルホース３０Ａ、３０Ｂは、ポン
プ３８、電動バルブ４０、流ＩＷＡ整バルブ４２、及び
、熱交換器４３を備えた配管４４に接続され、前記冷却
水ジャケット１２と共に冷却水のクローズドサイクルを
形成している（第２図参照）。 図の符号４６Ａ及び４６Ｂは圧延ロール１０によって圧
延される被圧延材４８が、ロール通過後に湾曲して、冷
却装置に衝突しないようにするための入側ガイド及び出
側ガイドをそれぞれ示す。 又、符号５０はバックアップロールを示すっ次に、上記
実施例の冷却装置により圧延ロール１０を冷却する場合
について説明する。 まず、駆動部材２６により、冷却水ジャケット１２と共
に支持部材２ｏを、圧延ロール１０方向に駆動して、シ
ール部１６Ａ、１６Ｂを圧延ロール１００表面に押付け
る。 このとき、駆動部材２６による押付は方向は、ビン２４
が圧延ロール１０の回転中心軸１０Ａに向う方向に押圧
する。 シール部１６Ａ、１６Ｂが圧延ロール１０の外周面に押
付けられると、その反力で弾性材からなる底面部１４は
押し拡げられる力を受ける。 ここで、底面部１４は、そのロール回転方向中心位置で
ビン１８を介して支持部材２０に支持され、且つ、この
ビン１８と前記シール部１６Ａ及び１６Ｂの中間位置で
ばね２２により圧延ロール１０方向に押圧されているた
めに、底面部１４は圧延ロール１０の外周面に沿って均
一な隙間１１をちって対峙されることになる。 このときの、底面部１４のロール回転方向両端位置にお
ける給水口３４Ａ及び排水口３４Ｂの、給水パイプ３２
・Ａ及び排水パイプ３２Ｂに対する変形は、蛇腹ブーツ
３６によって吸収され、且つ、両者のシール状態が維持
される。 ここで、予め圧延ロール１０の直径から、前記隙間りを
維持するための支持部材２０の押込み量を設定しておく
ことにより、所定の隙間を得ることができる。 前記圧延ロール１０と冷却水ジャケット１２の底面部１
４との間の隙間りは、２〜１０ｍｍが適当である。 このように適正に確保された隙間りを、前記冷却水系か
ら冷加水を比較的高速度（２〜５　ｍ、−′５ｅＣ）で
通水させると、高能率で圧延ロール１０の表面と熱交換
を行い、これを冷却することができる。 冷却水は、ポンプ３８から電動バルブ４ｏ及び流量調整
バルブ４２を介してフレキシブルボース３０Ａから共通
配管２８Ａに供給され、この共通配管２８Ａから前記給
水パイプ３２Ａ、給水口３４Ａを通り、冷却水ジャケッ
ト１２内に供給される。 冷却水ジャケット１２内に供給された冷却水は、圧延ロ
ール１０の表面と底面部１４との隙間りの部分を通過す
ることにより、圧延ロールを冷却する。 圧延ロール１０の冷却した後の冷却水は、排水口３４Ｂ
から排水パイプ３２Ｂ、フレキシブルホース３０Ｂを介
して排出され、熱交換器４３において冷却された後に再
びポンプ３８で圧送されて、前記冷却水ジャケット１２
内に至る水路を循環する。 この実施例においては、冷却水ジャケット１２の底面部
１４と圧延ロール１０の外周面との隙間りを該圧延ロー
ル１０の外径の変化及び変更に追随して最適に保つこと
ができ、従って、該隙間に冷却水を通水することによっ
て、圧延ロールの冷却効率を向上させることができる。 又、前記隙間りを小さく維持することにより、冷却水の
使用量を削減でき、且つ、該冷却水の温度コントロール
を有効に行うことができる。 なお、上記実施例における底面部１４は、そのＯ−ル同
転方向の中央位置でビン１８を介して支持部材２０に揺
動自在に支持され、且つ、このビン１８と回転方向両端
位置のシール部１６Ａ、１６Ｂの間にばね２２を設けた
ものであるが、これらは、底面部１４を圧延ロール１０
との隙間りが均一になるように変形可能に支持するもの
であればよい。 従って、例えば、ビン１８とばね２２を入替て取付ける
ようにしてもよい。 又、上記実施例は、給水パイプ３２Ａと給水口３４△を
、又、排水パイプ３２Ｂと排水口３４Ｂを、それぞれ蛇
腹ブーツ３Ｇを介して接続したものであるが、これは、
給水口３４Ａ及び排水口３４Ｂに、底面部１４が変形し
た場合でも給水及び排水が可能となるようにするもので
あればよく、従って、例えば、給水口３４Ａ及び排水口
３４Ｂをフレキシブルホース３０Ａ、３０Ｂを介して共
通配管２８Ａ及び２８Ｂに接続するようにした構成であ
ってもよい。 又、前記実施例は、第１図に示されるように、冷却装置
を上下の圧延ロールの出側及び入側に合計４個設けたも
のであるが、これは、例えば、圧延ロール１０の出側の
みに設けるようにしてもよい。 更に、前記実施例は、冷却水を圧延ロール１０の回転方
向に沿って冷却水ジャケット１２内を通水するようにし
たものであるが、本発明は、これに限定されるものでな
く、冷却水は、圧延ロール１０の回転方向と反対方向に
通水するようにしてもよい。 この場合は、通水抵抗は大きいが、冷却水と圧延ロール
１０の接触が増大するので、冷却能率も向上される。 【発明の効果】 本発明は、上記のように構成したので、冷却水ジャケッ
トを、圧延ロールの外径の変化及び変更に対応して常に
最適の隙間を得るようにして押付けることができ、従っ
て、圧延ロールの冷却を能率良く行うことができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧延ロールの冷却装置の実施例を
示す略示断面図、第２図は同実施例の冷却水系を示すブ
ロック図、第３図は同実施例の要部を拡大して示す断面
図である。 １０・・・圧延ロール、　１０△・・・回転中心軸、１
２・・・冷却水ジャケット、　１４・・・底面部、１６
Ａ、１６Ｂ・・・シール部、 １８・・・ビン、　２０・・・支持部材、２２・・・ば
ね。 代理人　松　山　圭　（ｆｉ （ほか１名） 第１図 第２図 ／、　／。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却水が圧延ロールの外周に接触づるように、該
   圧延ロールの外周に沿って冷却水ジャケラｌ−を設け、
   該冷却水ジャケラ１−内にロール冷却水を供給すること
   により圧延中の圧延ロールを冷却Ｊる圧延ロールの冷却
   装置において、前記冷却水ジャケットを、ロール回転軸
   と直交する断面が、圧延ロールの曲率よりも僅かに大き
   い曲率の、弾性材よりなる底面部と、この底面部の、圧
   延ロール四転方向両端位画に取付けられ、圧延ロールの
   外周面に摺動自在に当接されるシール部と、から構成づ
   ると共に、前記底面部を少なくともそのロールＩＯ１転
   方向両喘部が前記圧延ロール外周面に圧接する方向に変
   位可能に支持する支持部材と、この支持部材と０１′ｉ
   記底而部間に装架され、前記シール部を前記圧延ロール
   方向に付勢するばねと、を設けたことを特徴とＡ゛る圧
   延ロールの冷却装置。