JPS6049044B2

JPS6049044B2 - 金属ストリツプの圧延方法

Info

Publication number: JPS6049044B2
Application number: JP8112181A
Authority: JP
Inventors: 普康山本; 浩衛中島; 実河原田; 雄司上堀
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1985-10-30
Also published as: JPS57195503A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は金属ストリップの圧延方法、特にワークロー
ルを多重に配設し、金属ストリップを各ワークロールに
巻掛けて連続的にバスさせるようにし、相隣る一対のワ
ークロール間でストリップを圧延するようにしたストリ
ップ圧延法に関する。

金属ストリップを、多重に配設したワークロールに巻き
掛けて連続的にバスさせるようにし、相隣る一対のワー
クロール間で前記金属ストリップを圧延するようにした
圧延法は、たとえは米国特許３７０９０１７および３８
２３５９３により提案されている。

このような、多重ワークロールにストリップを巻きつけ
て、連続的にバスさせて相隣う一対のワークロール間で
ストリップを圧延するようにした圧延法（以下１スタン
ド多バス圧延という）においては、低い圧延荷重で高圧
下圧延が可能でり、しかも圧延機は小型となるという利
点を有する。しかしながら、本発明者達の研究によれは
、従フ来の１スタンド多バス圧延では、ワークロールの
出側においてストリップに作用する張力は圧下率に応じ
て高くなることが分つた。そして、圧延スタンドの全圧
下率が高くなると、例えば７０％になるとミ゛圧延スタ
ンド出側においてストリップに作用する張力はストリッ
プの抗張力を越えるほど大きくなることが明らかになつ
た。したがつて、従来の１スタンド多バス圧延では高圧
下圧延を行うことは現実的には不可能であつた。また、
圧延遂行過程で、ワークロールに巻き掛けたストリップ
は、ワークロールにタイトに巻きつけていなければなら
ない。ワークロールに巻きついているストリップにたる
みを生じるとストリップは幅方向への移動（ウオーク）
を生じ、これがさらに進行するとストリップが皺状に重
畳してロール間隙を通過する所謂絞り込みを生じ、遂に
はストリップの破断を惹起し圧延不能に至ることが明ら
かになつた。さらにまた、従来の１スタンド多バス圧延
ではウークロールとストリップとの間のストリップによ
り、ストリップにスリップ疵が発生し、製品の外観を損
うという問題もあつた。

この発明はストリップを１スタンド多バス圧延機により
圧延する方法において、上に述べた問題を解決するため
になされたもので、この発明の目的はワークロールの出
側においてストリップに作用する張力を破断力以下に抑
え、高圧下圧延を可能とするストリップ圧延方法を提供
することてあ−る。

この発明の他の目的はワークロールに巻き付いているス
トリップにたるみを生ぜずに高圧下圧延を遂行すること
ができるストリップ圧延方法を提供することである。

この発明の更に他の目的は、スリップ疵をストリップに
与えるとなく、高圧下圧延を可能とするストリップ圧延
方法を提供することてある。

この発明のストリップ圧延法では、３以上のワークロー
ルを相隣るワークロールで圧延バスを形５成するように
して１列に配置し、圧延機出側により近いワークロール
ほどロール周速が大きくなるようにワークロールの周速
を制御する。そして、両端のワークロールの間にあるワ
ークロールの半円周に金属ストリップを巻き付けて連続
的に上記４圧延バスを通過させ、相隣る一対のワークロ
ールでストリップを圧延する。このような１スタンド多
バス圧延において、第１番目のバスを形成するロール対
で、より低速のワークロールの周速に対するストリップ
進入速度は０．８〜１である。すなわち、第１バスでは
、１〉Ｖ１／Ｖ１〉０．８（Ｖ１：第１バスの入側にお
けるストリップ速度、Ｖ１：第１バスにおける低速側ロ
ールの周速）である。その余のバスは、１．２〉Ｖ２／
Ｖ２〉０．８・・・・・・と、高速側ロールの周速ＶＲ
と、そのロールと低速側ロールで構成されるバスから放
出されるストリップ速度はＶｓは、１．２〉Ｖｓ／■、
〉０．８の関係にあり、そのうち少なくとも１バスは、
高速側ロール周速ノとストリップ速度の関係が、１〉Ｖ
ｓ／ＶＲ〉０．８なる値をとるようにする。つまり、高
速側ワークロールの周速が、このロール対からのストリ
ップ放出速度よりも高くなるようにする。従つて、少な
くとも１つ以上のロールと、そのロールに巻き・付けら
れているストリップがスリップする部分が発生する。よ
り高速のワークロールの周速がストリップ放出速度より
高くなると、このワークロールに関する中立点は存在し
なくなる。

このようにある圧延範囲内でワークロールとストリップ
間でのスリップを許容する圧延を行う結果、ストリップ
に作用する張力は適当な大きさに調整することができ、
圧延中のストリップの破断を防止することがてきる。圧
延荷重は従来の１スタンド多バス圧延のものより高いが
、それでも１スタンド１バス圧延の圧延荷重に比べ２分
の１以下である。ま≠：、より高速のワークロールの周
速がストリップの放出速度より高いことにより、ワーク
ロールに巻き付いたストリップの部分はワークロールか
ら摩擦力を受け、この部分のたるみを防止することがで
きる。

さらに、ワークロールの周速に対するストリップの速度
の比を０．８〜１．２の範囲に制限することにより、ス
トリップのワークロールに対するスリップを抑え、スト
リップに生ずるスリップ疵を防止することができる。

圧延速度が高い場合、最も出側に位置するワークロール
にストリップを若干巻き付けて、ストリップを圧延機よ
り放出させることにより、圧延中のストリップのチヤタ
リングが防止され、安定した圧延を行うことができる。

以下に本発明を図面に用いて更に詳細に説明する。第１
図は６重圧延機を用いてストリップを多パス圧延してい
る状態を示している。

第２図は第１図に示す圧延において、ストリップとワー
クロールとの間の速度の関係を分り易くするために、ス
トリップの厚みを大きく誇張して描いた図面である。こ
れらの図面に示すようにワークロール１１〜１４および
バックアップロール１５，１６はロール中心ａ−ｅが垂
直線１上に並ぶようにして１列に配置されている。ワー
クロール１１，１２は第１バスＰ１、ワークロール１２
，１３は第２バスＰ２およびワークロール１３，１４は
第３バスＰ３をそれぞれ形成している。ストリップ１は
順次第１バスＰ１からの第２バスＰ２を経て第３バスＰ
３を通され、途中、第２および第３のワークロール１２
，１３に半円周巻き付けられる。このように配置された
ワークロール１１〜１４は、ロール周速■が圧延機出側
により近いワークロールほど大きくなるように回転駆動
される。

すなわち、ワークロール１１〜１４の周速をそれぞれ■
ェ〜■４とすると、Ｖ１〈■２〈■３〈■４である。ス
トリップ１は圧延バスＰ１〜Ｐ３を順次通過するごとに
圧減されると共に速度を増して行く。すなわち、第２図
に示すように圧延機入側におけるストリップ１の速度を
Ｖ１、各圧延バスを通過したのちの速度を順次Ｖ２，■
３，Ｖ４とするとＶ，〈Ｖ２〈Ｖ３〈Ｖ４である。なお
第２図の斜線部分はストリップとワークロールとが接触
している範囲を示している。

本発明では前述のようにワークロールの周速とストリッ
プの速度とは特別の関係にある。

以下、この関係を第２図に基づいて説明する。第１番目
のバスＰ１を形成するワークロール対において、前述の
ようにワークロール１１はワークロール１２より低速で
ある。

このワークロール１１の周速■１はストリップ１の進入
速度Ｖ１よりも大きい。したがつて、ワークロール１１
に関する中立点ｎ１は図に示すようにストリップ１とワ
ークロール１１との接触弧内に位置している。このよう
な速度の条件は後に述べるワークロールの速度制御によ
つて保持される。ワークロール１１の上記速度条件は、
通常の圧延と同じであり、これによりストリップ１のロ
ールギャップへのかみ込みを助ける。

ワークロール１１の周速Ｖ１に対するストリップ１の進
入速度Ｖ１の比（Ｖ１／Ｖ１）は０．８≦Ｖ１／■１〈
１であることが望ましい。

Ｖ１／Ｖ１が０．８よりも小さいとストリップ１とワー
クロール１１，１２との間の相対速度すなわちスリップ
が大きくなり、ストリップにスリップ疵が生じる。また
、Ｖ１／Ｖ１が１より大きくなると、ストリップの上記
かみ込み不良が発生し易くなる。１番目のバスＰ１を形
成する他方の、高速のワークロール１２の周速Ｖ２は、
このバスＰ１からのストリップ２の放出速度Ｖ２よりも
高い。

したがつて、ワークロール１２に関する中立点Ｎ２は接
触弧内にはない。第２図は中立点Ｎ２が接触弧より出側
に位置しているように描かれている。この図では、中立
点Ｎ２が接触弧内にないことを模式的に示したもので、
中立点Ｎ２が実際に図示の位置にあるのではない。ワー
クロール１２の周速Ｖ２に対するストリップ１の放出速
度Ｖ２の比（Ｖ２／Ｖ２）は０．８≦Ｖ２／Ｖ２〈１で
あることが望ましい。

Ｖ２／Ｖ２が０．８より小さいと前述のようにストリッ
プにスリップ疵が生じる。また、ワークロール１２の周
速Ｖ２がストリップ１の放出速度Ｖ２より大きいために
は■２／Ｖ２は１より小でなければならない。後で述べ
るように、ストリップに加わる張力を低減し、またワー
クロール１２の半円周に巻き付いたストリップ２のたる
みを防止するためにＶ２／Ｖ２〈１は必要な条件である
。第２バスＰ２および第３バスＰ３においても、第１バ
スＰ１の場合と同様に、ワークロール１３，１４は、こ
れらのロール周速Ｖ３，■４がストリップ放出速度Ｖ３
，Ｖ４より大きくなるように、すなわち、Ｖ３／Ｖ３〈
１、■４／Ｖ４〈１となるように回転駆動される。

したがつて、中立点Ｎ３，Ｎ４はそれぞれ接触弧内には
存在しない。また、速度比Ｖ３／Ｖ３およびＶ４／Ｖ４
が小さくなればなるほど、ストリップとワークロールと
の間の相対速度すなわちスリップ疵は大きくなる。

ストリップが大きくなり過ぎるとスリップ疵が発生する
ので、第１バスの場合と同様に速度比Ｖ３／■３、Ｖ４
／Ｖ４の下限は０．８に制限される。なお、第２バスＰ
２および第３バスＰ３における低速のワークロール１２
，１３に関する中立点Ｎ２，τについてみてみると、当
然のことであるがＶ２／■２〈１（Ｖ２〈■２）および
Ｖ３／Ｖ３く１（Ｖ３／■３）であり、中立点Ｒｌ２，
ｎ３はＦＩＧ．２に示すように接触弧内に位置している
。これは、第１バスＰ１において低速ワークロール１１
に関する中立点ｎ１が接触弧内にあることと同様である
。本発明の第１の技術課題は圧延機出側においてストリ
ップに作用する張力を低い値に抑えて高圧下圧延を可能
とすることである。

この課題は上記のようなロール周速でストリップを圧延
することにより解決される。以下その理由について説明
する。ロールバイト内のストリップには、ワークロール
による垂直方向の応力すなわち圧延圧力ｐおよびワーク
ロールとストリップとの間の摩擦力による水平方向の応
力σが加わる。

したがつて、ストリップが圧下により変形するためには
ストリップの変形抵抗をｋとすれば、ｋ＝ｐ＋σでなけ
ればならない。中立点が接触弧内にある通常のストリッ
プの１バス圧延では、ロールバイトの入側では入口から
中立点に向う摩擦力が作用し、出側ては出口から中立点
に向う摩擦力が作用する。

したがつて、ロールバイト内における水平方向の応力は
中立点で最大となる。このために、圧延圧力は第３図に
曲線ｃで示すように山形となる。第１バスの圧延圧力の
変化について本発明の場合をみてみる。

前述のように（第２図参照）、低速ロールについては中
立点ｎ１はロールバイト内にあるのてロールバイト入側
ては曲線ｃと同様に圧延圧力は上昇し、出側て減少する
。曲線１て示す圧延圧力が曲線ｅて示す圧延圧力よりも
低いのは、ストリップ１はより高速のワークロール１２
より圧延機出側に向う摩擦力による水平応力を接触弧内
全域にわたつて受けるからである。第２バスおよび第３
バスても圧延圧力は第１バスの場合と同様に変化する。

図から明らかなように、圧延機出側における圧延圧力Ｐ
ｆ３は入側における圧延圧力Ｐ，ｌに比べて大きく変化
していない。なお、第２バス入側における圧延圧力Ｐｂ
９が第１バス出側の圧延圧力Ｐｆｌより若干高くなつて
いる。これはワークロール１２の周速■２がストリップ
放出速度Ｖ２より高いためにワークロール１２に巻き付
いたストリップ２が摩擦力により第２バスに押し込まれ
る格好となりストリップ２に作用する張力σュが減少す
るためである。ところで、圧延機出側におけるストリッ
プの変形抵抗をＫ，とすれば、出側張力σ，３＝Ｋｆ−
Ｐ，３となる。

したがつて、変形抵抗Ｋ，がほぼ一定であることを考え
れば、圧延圧力が大きいほど張力σ，３は小さいことに
なる。本発明の場合、上記のように圧延機出側における
圧延圧力Ｐｆ３は入側の圧延圧力Ｐ，ｌに比べて大きく
変化していない。すなわち、圧延圧力Ｐｆ３は比較的大
きな値である。このために、圧延機出側の張力σ，３は
小さい値となる。このことは、従来の１スタンド多バス
圧延法の場合と比べると一層明らかになる。第３図の曲
線■は前記米国特許３７０９０１７の発明を３バス圧延
に応用した楊合の圧延圧力を示している。

この場合、第１のワークロール（第２図でいえば参照符
号１１のワークロール）に関する中立点は存在せず、他
のロールに関する中立点は、高速ワークロールに関して
は接触弧の出側端に、低速ワークロールに関しては入側
端にちようど位置している。したがつて、各圧延バスに
おいて高速ワークロールによりストリップに作用する摩
擦力と低速ワークロールによるそれとは打ち消すように
作用する。その結果、各バスの出側に向うに従つて圧延
圧力は低下する。また、巻付け部ではワークロールの周
速とストリップの速度とは等しいので、バス出側におけ
る圧延圧力（ｐ″，１，Ｐ″，２と次のバスの入側にお
ける圧延圧力Ｄ（ｐ″Ｂ２，ｐ″Ｂ３）とは等しい。本
発明の場合（曲線１）の圧延機出側における圧延圧力Ｐ
，３と曲線■の場合の圧延圧力ｐ″，３とを比べると後
者は前者よりもかなり小さい。

このことはσ，３＝Ｋｆ−Ｐ，３の関係により、従来の
１スタンド多バス圧延の場合、圧延機出側の張力σ″Ｆ
３が著しく大きくなることを意味している。例えば、本
発明の場合、σ，１＝５〜１０ｋ９１Ｔｎ１Ｌのときσ
，３＝１５〜２０ｋ９１ｉてあるのに対し、上記従来法
の場合、σ″ｂ１＝５ｋ９１ＴｒＵｉとしてもσ″Ｆ３
＝ニ９５ｋ９１Ｔ１Ｕｉとなる。第３図の曲線■はやは
り従来の１スタンド多バス圧延法（日本特許公開公報Ｎ
Ｏ．８４８５Ｏ／５４）であり、曲線■で示す方法を改
良したものである。

この方法では、第１ワークロールに関する中立点が接触
弧内に位置している。したがつて、第１バスについては
本発明に似た圧延圧力の変化を示している。第２バスお
よび第３バスにおける圧延は上記米国特許の圧延法と同
じであるから曲線■と同様に圧延圧力は減少している。
曲線■で示す１スタンド多バス圧延法でも、圧延機出側
における圧延圧力ｐ″Ｆ３は本発明の場合の圧延圧力Ｐ
ｆ３に比べ著しく低い。したがつて、圧延機出側におけ
る張力を大きく低減することはできない。第１バスにお
いて、曲線１が曲線■よも高い位置にあるのは、本発明
の場合、前述のように中立点が存在しない、すなわち第
２ワークロール１２の周速Ｖ２がストリップ放出速度Ｖ
２よりも高いからである。

この点について更に詳細に説明すると一般に金属材の圧
延において圧延材とワークロールとの間の摩擦係数μは
次のように表わされる。１１０しここで、Ｐ
ｂロールバイト入側における圧延圧力、θはかみ込み角
、ηｏは圧延潤滑剤の粘度、δは温度係数（鋼のときδ
＝０．０６）、ｎはロールバイト入側における潤滑油温
度、Ｖはワークロール周速、Ｖはロールバイト入側にお
けるストリップ速度である。

中立点が本発明の場合のように接触弧内にないとき、前
述のようにストリップとワークロールとの間のストリッ
プは大きくなる。

したがつて、ロールバイト入側におけるストリップ速度
ｖは小さくなる。ロール周速■を一定とすれぱ■＋ｖは
小さくなり、式（１）より明らなように摩擦係数μは大
きくなる。また、ロール周速■とロールバイト内のスト
リップ平均速度Ｖ．との差１■−Ｖｍｌも大きくなり、
ワークロールとストリップとの間のストリップによる摩
擦熱により温度Ｔｂは高くなる。したがつて、ｅ−δＴ
ｂは小さくな．り、その結果、式（１）により明らかな
ように摩擦係数μは大きくなる。要するに、圧延バスの
出側においてロール周速をストリップ放出速度より大き
くするとワークロールとストリップとの間のスリップに
より両者の間の摩擦係数μは大きくなる。また、ロール
バイト内における圧延圧力ｐはＨｐｃｃｅ
Ｐ『・・・（２）で表わされる。

ここでＨはワークロール入側におけるストリップの厚み
、民は出側における厚みである。したがつて、圧延バス
の出側においてロール周速を放出速度より大きくすると
式（１）により摩擦係数μは大きくなり、その結果、式
（２）から明らかなように圧延圧力ｐは大きくなる。こ
の発明における第２の技術的課題は、各々のロール対と
ロール対の間のスリトツプＳに常に張力を存在せしめて
おくことである。

発明者等の解明によれば、ワークロールに巻きつけられ
ている部分のストリップの張力は、相隣る一対のワーク
ロールにおける圧下率に依存する。

すなわち相隣る一対のワークロールにおける圧下率が大
きくなるほど、ワークロールに巻付けられた部分のスト
リップの張力は小さくなつていく現象のあることがわか
つた。

そこでさらに研究を進めた結果、各ワークロール対の高
速側のワークロールに接するストリップとワークロール
間における中立点がロール接触弧よりもストリップ吐出
側外部に存在するようにロール回転速度を制御して圧延
することにより、ワークロールに巻付けられているスト
リップに常に張力を付与しておくことができることを突
き止めた。

例えば、第２バスＰ２においてワークロール１３をワー
クロール１２よりも高速にすると、ストリップ２と高速
のワークロール１３との間の摩擦係数が大きくなり、ス
トリップ２の駆動力が大きくなる。

したがつて、入側張力σ５。は増加し、入側張力σ４を
正に保つことができ、ストリップ２のたるみは防止され
る。尚、ストリップの速度の比が１、即ち、高速ロール
とストリップの中立点がそのバスの接触弧の下流側端部
に存在することは好ましくない。これはストリップを圧
延ロールに巻掛ける巻付圧延においては、高速ロール側
の中立点が接触弧のストリップの吐出側端に存在すると
、中立点が接触弧端に於いて圧延中の圧延条件の微量変
動によつて微変動することに起因する摩擦係数の変動に
よつてストリップ張力が離散的に変動して圧延が極めて
不安定なものとなり、いわゆるチヤタリングが生ずるか
らである。本発明では第３図において説明したように、
圧ｌ延圧力は従来の１スタンド多バス圧延よりも大きく
なる。

しかし、１スタンド１バス圧延における圧延荷重より本
発明の場合の圧延荷重はかなり小さい。第４図は本発明
による１スタンド３バス圧延の場合の圧延荷重と１スタ
ンド１バス圧延の場合の圧延荷重を比較したもので、前
者は後者の１１踵下であり、１スタンドで７０％を越え
る高圧下も可能である。第４図において×印は普通の１
スタンド１バス圧延における圧下率の限界を示している
。第２図に示す実施例では、各バスにおいて高速ワーク
ロールの周速をストリップ放出速度よりも高くしている
。

この結果、高速ワークロールに関する中立点は存在しな
い。本発明はすべてのバスにおいて、このような速度条
件を必要とするものではない。例えば、第５図では第３
バスにおいて、高速ワークロール１４の周速Ｖ４はスト
リップ放出速変１４より低い。したがつて、中立点Ｎ４
は接触弧内にある。圧延圧力の曲線は、第３図に示すよ
うに第１バスおよび第２バスでは第２図の場合の曲線と
同じで、第３バスでは直線１″で示すように圧延圧力が
若干低下する。前述のように、本発明の場合、巻付け部
においてストリップのたるみは防止されるが、ワークロ
ールの摩擦係数が著しく大きい場合、ストリップのたる
みが生じることがある。

例えば、第２図においてワークロール１３の摩擦係数が
著しく大きいとすると、このロールに巻き付けられたス
トリップの部分３はロール１３により加えられる大きな
摩擦力により第３のバスに強く押し込まれる状態となる
。したがつて、第３バス入側におけるストリップの張力
σＢ３は減少し、遂には負（圧縮力）となつて、ストリ
ップの巻付き部分３にたるみを生じる。なお、張力σぉ
の減少により第３バス入側における圧延圧力は第２バス
出側の圧延圧力よりも著しく高くなる。第３図に示す直
線ピはこの圧延圧力の上昇を示している。第６図はワー
クロール１３の摩擦係数が著しく大きい場合においてス
トリップのたるみを防止するワークロールの速度条件を
示している。

すなわち、第２バスでは通常の圧延のように低速ワーク
ロール１２および高速ワークロール１３はそれぞれに関
する中立点Ｎ２，Ｎ２が接触弧内に存在するように回転
駆動される。このとき、Ｖ２〉Ｖ２、Ｖ３〈Ｖ３である
。Ｖ３〈Ｖ３てあるからストリップの巻付一き部分３に
はワークロール１３による第３バスへの押込み力は作用
せず、σＢ３〉σ，２となつて、たるみを生じることは
ない。第３図において曲線１゛″″は第６図の場合の圧
延圧力の変化を示している。第１図ではストリップは第
１バスＰ１に水平に進入し、第３バスＰ３から水平に出
て行く。しかし、ロール周速が例えば１００Ｔｒ１，Ｉ
ｍｉｎ以上の高速になつた場合、圧延機から出て行くス
トリップはチヤタリングを生ずることがある。このよう
な場合、第７図に示ように圧延機出側でワークロール１
４寄りにガイドロール１８を設けて圧延されたストリッ
プ４を案内し、ストリップ４をワークロール１４に巻き
掛けるようにすればよい。ストリップを巻き掛けること
により、チヤタリングは防止され、安定した圧延を行う
ことができる。圧延機入側においても同様にガイドロー
ル１７を設けることが、圧延の安定の上から好ましい。
ストリップをワークロールに巻き掛ける長さはワークロ
ールの円周のおおよそ１１８以上であることが望ましい
。また、第１図では、ワークロール１１〜１４はロール
中心ａ−ｄが垂線１上に並ぶように配置さ”れていたが
、第８図に示すように内側のワークロール１２，１３を
前後に若干ずらして配置してもよい。

ロールをずらす向きは、ロールが巻き掛けられたストリ
ップから受ける力の向きと反対の方向である。例えば、
ワークロール１２は巻き掛けられたストリップから左向
きの力を受けるので、垂線１よりロール中心ｂが右側に
位置するように配置される。このようにワークロール１
２，１３をずらして配置することにより、隣接するワー
クロールにより、例えばワークロール１２はワークロー
ル１１，１３により水平方向に支えられた格好となる。
したがつて、水平方向の力によるワークロール１２，１
３の変形は小さくなり、ロール径を小さくすることがで
きる。この結果、更に高圧下の圧延が可能となる。第９
図は本発明の方法を実施する多バス圧延機を示している
。

ハウジング１９内には第１図に示すワークロール１１〜
１４およびバックアップロール１５，１６が配置されて
いる。各ロール１１〜１６はロールチヨツク２１〜２６
により支持されており、これらロールチヨツクを介して
圧下装置２０により圧延荷重が加えられる。また、ハウ
ジング１９には入側および出側にそれぞれガイドロール
３１，３２が配置されている。圧延機の前後にはそれぞ
れ巻戻し装置２７および巻取り装置２８が配置されてお
り、更に巻戻し装置２７とガイドロール３１との間にデ
フレクタロール３３が、巻戻り装置２８とガイドロール
３２との間にデフレクタロール３４が配置されている。
第９図に示す圧延機は従来の１スタンド多バス圧延機と
同じであるが、本発明はワークロール１１〜１４の周速
を、例えば中立点の位置が第２図、第５図または第６図
に示す位置にくるように調整または制御することにより
実施される。

次に、第１０図および第１１図に従つてワークロールの
速度制御について説明する。ワークロール１１〜１４の
周速Ｖ１〜Ｖ４は、これらロールの駆動モータ４１〜４
４の回転速度を検出器５１〜５４によつて検出すること
により測定される。検出器５１〜５４からの検出信号は
トランスミッタ７１〜７４を介して演算装置５０に入力
される。ストリップの速度は圧延機入側ならびに第１、
２および３バス出側においてそれぞれ非接触型速度検出
器６１〜６４によつて検出される。検出された信号Ｖ１
〜Ｖ４はトランスミッタ７１〜７４を介して演算装置５
０に入力される。圧延機入側のストリップ張力σ５およ
び出側のストリップ張力σ，はそれぞれ巻戻し装置２７
および巻取り装置２８の駆動モータ４７，４８への入力
電流を検出器５７，５８により検出することによつて検
出される。検出された張力信号σＢ，σ，はそれぞれト
ランスミッタ７７，７８を介して演算装置５０に入力さ
れる。また、圧下装置２０に組み込まれたロードセル５
５により圧延荷重Ｐが検出され、その信号はトランスミ
ッタ７５を介して演算装置５０に入力される。第１１図
に示すように、演算装置５０においてロール周速および
ストリップ速度により先進係数Ｆｉ＝Ｖ７Ｖｉが計算さ
れる。

そして、先進係数ｆ１、張力σ，，σ６および圧延荷重
Ｐに基づいて、例えば中立点が第２図、第５図または第
６図に示す位置にくるようなワークロールの周速を求め
る。図中、ｆ１〜Ｆ３，ｇｌ〜Ｇ４は実際の圧延機にお
いて実験により求めた関数を示している。なお、変数中
のＸ１はロール異速率（Ｖ，＋１／■，）、Ｒｅは全圧
下率およびＫは圧延機の弾性係数を表わしている。第１
２図に示す線図は圧延荷重Ｐをパラメータとして、弾力
σＦ，σ５およびロール異速率Ｘｉと先進係数Ｆ，との
関係を、実験により求めたデータにより定性的に示すも
のである。この線図により、関数群ｆ１〜Ｆ３およびｇ
１〜Ｇ４が求められ、この線図は演算装置５０内に記憶
されている。すなわち、第１２図は各圧延条件σ５，σ
，，Ｘ、，Ｐの変動に伴う先進率の変化を示しており、
これから逆に先進係数変化分に対する各ロール速度、張
力、荷重変動を求めて圧延制御する。この先進係数変化
分に対する各ロール速度、張力、荷重変動を表わす関数
がｆ１〜Ｆ３、ｇ１〜＆として第１１図に示されている
。上記関数群ｆ１〜Ｆ３およびｇ１〜Ｇ４より圧延荷重
Ｐ１張力σ，，σ５およびロール周速Ｖ１〜Ｖ４の修正
量を求める。

そして、修正量を加えられた操作信号が演算装置５０よ
り出力される。すなわち、ロール周速の操作信号■１木
〜Ｖ４＊はコントローラ８１〜８４を介して駆動モータ
４１〜４４に、σ５＊，σ，＊はコントローラ８７，８
８を介して駆動モータ４７，４８に、Ｐ水はコントロー
ラ８５を介して圧下装置２０にそれぞれ出力される。な
お、圧延機入側の低速ロール（第１０図において符号１
１で示す）は無駆動でもよく、この場合には低速ロール
１１の制御は行う必要はない。この発明を実施するに際
しては、第１番目のバスを形成するロール対において、
低速側ワークロールを無駆動とすることが好ましい。そ
うすると、駆動ロールは、すべて正トルクとなつて、従
来の異周速圧延で見られるような、高速側ロールが正ト
ルク、低速側ロールが負トルクとなるようなことが生じ
ない。負トルクが生じるような異周速圧延では、高速側
ロールのモータ容量は、低速側ロールの負トルクを補う
ために、通常圧延のモータ容量よりも２〜３倍大きくす
る必要がある。上に述べたように、第１番目のバスを形
成するロール対において、低速側ロールを無駆動にする
と、負トルクが生じないため、高速側ロールのモータ容
量を、低速側ロールの負トルクのために大きくしなけれ
ばならない、といつた欠点は生じず、従つて、駆動ロー
ルのモータ容量を、通常の異周速圧延の場合に比し、小
さくすることが可能となる。また、低速側ロールを無駆
動にしても中立点は、低速側ロールのトルクがほぼ零に
なるように自動的に決まり、第１番目のバスにおけるワ
ールロールの周速に対するストリップの進入速度の比は
０．８〜１を十分に満足する。実施例第１図に示す６重圧延機により厚さ０．８Ｔ０ｎの低炭
素鋼ストリップを出発材料として１スタンド、３バス圧
延を行つた。

ワークロール直径は１５０順で、トータル圧下率は７０
％であつた。また入側張力σ５は５ｋ９１Ｔｎ！ｉであ
つた。ロール速度、ストリップ速度および各バスにおけ
る圧下率は第１表に示す通りである。

上記条件のもとで本発明に従い圧延した結果、ストリッ
プのたるみは生ぜず、また、出側張力σｆは２０ｋｇＩ
Ｔｒ１１ｔであつた。

また、上記条件のもとで、従来の多バス圧延法に従つて
圧延した結果出側張力が大きく、ストリップが破断して
圧延が不可能となつた。

なお、発明者の実験解析によれば、従来法の場合、トー
タル圧下率を６６％、入側張力σ，を５ｋｇＩｉとする
と、出側張力σ，は７５ｋ９１ｉとなり、ストリップの
破断応力を越える。

本発明は上記実施例に限られるものではない。

例えば、実施例では４段のワークロールによる３バス圧
延を行うものであつたが、ワークロールの段数を増して
５あるいは７バス圧延を行うようにしてもよい。また、
ワークロールを垂直に配列せずに、水平に配列してもよ
い。さらにまた、すべて同径のワークロールの組合せに
代えて、異径のワークロールを組み合わせてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する１スタンド多バス圧延
機のロール配置を示す図面である。第２図は本発明の説明図であり、中立点の位置を示すた
めにストリップの厚みを誇張して描いている。第３図は
圧延の進行と共に圧延圧力が変化する状態を示す線図で
あり、本発明と従来の圧延法とを比較して示している。
第４図は圧下率と圧延荷重との関係を示すグラフで、本
発明によ１スタンド３バス圧延と従来の１スタンド１バ
ス圧延とを比較して示している。第５図は本発明の他の
実施例を説明する図面で、中立点の位置が第２図に示す
ものと異る例を示す。第６図は本発明の更に他の実施例
を説明する図面で、ワークロールの１つの摩擦係数が著
しく大きい場合を示している。第７図は圧延機の入側お
よび出側においてストリップをワークロールに巻き付け
る方法を説明する図面である。第８図は本発明を実施す
る圧延機において、ワークロールを前後にずらしたロー
ル配置を示す図面である。第９図は本発明を実施する圧
延機の全体側面図である。第１０図は本発明を実施する
ためのロール周速制御系を示すブロック図である。第１
１図はロール周速制御において、演算装置て行う演算の
フローチャートてある。第１２図はストリップ張力、ロ
ール異速率と先進係数との関係を、圧延荷重をパラメー
タとして定性的に示す線図である。１，２，３，４・・
・・・ストリップ、１１，１２，１３，１４・・・・・
・ワークロール、１５，１６・・・・・・バックアップ
ロール。

Claims

【特許請求の範囲】

１３以上のワークロールを相隣るワークロールで圧延
パスを形成するようにして１列に配設し、圧延機出側に
より近いワークロールほどロール周速が大きくなるよう
にワークロールの周速を制御し、両端のワークロールの
間にあるワークロールの半円周に金属ストリップを巻き
付けて連続的に上記圧延パスを通過させ、前記相隣るワ
ークロールでストリップを圧延する方法において、第１
番目のパスで、低速側ワークロールの周速に対するスト
リップ進入速度の比が０．８〜１となるように低速側ワ
ークロールを駆動するか、または低速側ワークロールを
無駆動とすること、およびその余のパスで、高速側ワー
クロールの周速に対する当該パスからのストリップ放出
速度の比が０．８〜１．２の範囲内にあつて、かつ少な
くとも１パスにおいて高速側ワークロールの周速が当該
パスからのストリップ放出速度より高くなるようにワー
クロールを駆動することを特徴とする金属ストリップの
圧延方法。