JPS6114005A - 連続圧延機 - Google Patents

連続圧延機

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JPS6114005A
JPS6114005A JP11729285A JP11729285A JPS6114005A JP S6114005 A JPS6114005 A JP S6114005A JP 11729285 A JP11729285 A JP 11729285A JP 11729285 A JP11729285 A JP 11729285A JP S6114005 A JPS6114005 A JP S6114005A
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rolling
rolling mill
tension
stand
mill
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Susumu Nomura
進 野村
Masao Mikami
昌夫 三上
Hiroyuki Shiozaki
宏行 塩崎
Ichiroku Chiba
千葉 市六
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IHI Corp
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IHI Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/52Tension control; Compression control by drive motor control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2275/00Mill drive parameters
    • B21B2275/02Speed
    • B21B2275/04Roll speed

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】 金属板の圧延に際し発生する圧延荷重を減少させること
は、圧延機の小型化、ロール摩耗の減少、高強度材の圧
延の容易化ご板の形状の良好化等多くの利点がある。
上記目的を達成するため、従来は]一下のワークロール
が等径、等速の4段圧延機を複数台並べた形式の連続圧
延機を使用し、1台あたりの圧延荷重を減少させている
が、該連続圧延機にあっては生産性は高いが設備費が高
く、又高張力鋼のごとき硬い材料や低炭素鋼でも薄物で
加工硬化した材料では、ワークロールのロール偏平によ
り圧延荷重が増えるが材料の圧下は進まない、いわゆる
圧延限界に達しやすく、圧延が困難となる。
更に高張力鋼の硬い材料の圧延には、小径ワークロール
を有する多段ロール圧延機が用いられているが、圧延速
度が小さいので生産性は低く、又ロール本数が多いので
ロールコストも高くつく。
一方、圧延荷重を減少.させる圧延法として近年RD圧
延法(Rolling Drawing法)が開発゛さ
れた。このRD圧延法は第1図に示すごとく、相隣接す
るロールa,bの回転速度を異速のV。、vlとし、金
属板Sの入側の厚さをh。、出側の厚し、ロールギャッ
プの前方張力tfと後方張力tbとの差有利用して圧延
する異速圧延方法であり、小さな圧延荷重で大きな圧下
を行い得る。
この昇速圧延法を連続圧延機に応用し、前記等径、等速
のワークロールを有する多段ロール圧延機による連続圧
延機の欠点を除去すべく第2図や第3図に示すごとき連
続圧延機が最近開発されたが、該連続圧延機には、次の
ような欠点がある。
(i)板を巻付けるための通板作業が面倒で、ロール冷
却がしにくいうえ、高速圧延に向かないので生産性が悪
い。
O)昇速圧延であるため、ロールギャップの前方張力t
fを後方張力t、6より大きく取る必要があるが、圧延
機出側に近付くにつれて張力値が高くなり、板破断のた
め圧延が不可能となるおそれがある。
0高強度材を圧延する場合は、小径ロールの方が望まし
いが、第2図や第3図に示す圧延機に小径ロールを使用
するとロールのたわみ変形が大きくなり、圧延された板
の形状が悪くなる。
なお第2図及び第3図中a、b、c、d、c、a’ 、
 b + c 、 d + c、はロール、Sは金属板
である。
本発明は従来の連続圧延機が有する上述の欠点を除却す
ることを目的としてなしたもので、複数台の圧延機を連
続的に配設して圧延する連続圧延機において、圧延機の
入側板厚と出側板厚の比が上下のワークロールの周速比
に略等しく且つ前方張力が後方張力より大きくなるよう
に圧延する異速圧延機を最終スタンドに設けたことを特
徴とするものである。
次に、斯かる本発明がなされた基本的根拠について説明
する。
若しも複数の圧延機の全スタンドを異速圧延機にできれ
ば、通常圧延に比較して昇速圧延の効果を最大限に使用
することができる。しかし、1台の異速圧延機を考えた
とき後方張力t4.、前方張カリ、材料の変形抵抗をk
、入側の板厚り。、出側の板厚h5との間には、昇速圧
延を達成するためには、 tf−th= k Q n(h、ハ、)   −−−−
・・C1)の関係を保たねばならない。従って、ストレ
ートパス型の異速圧延機を連続的に並べる圧延機間の張
力は後段になる程高くなる。・第iスタンドでの各変数
の位をサイフィックjで表わすと、tf、 t’−th
、t =kLQn(ha−7/h+ −1)tf−tt
 + +−tb−7+ +=kt * + Q n(h
e−Z l l/ h+ −1+ + )しかるに、t
  =t  ”zであるから、f−6h−乙 tl、 6・・−tB−乙 ・ = ki Q n(h−:5/h+ 、ρ十に、、、(
、h、、7.、、/h、、i、、)となる。
結局1〜nスタンドが全て異速圧延機の場合には、 tf、、、−tb、1=ΣktQ n(ha−Jh+−
t)を款1゜ となり、仮に、k、が一定でkであるとするとtf、r
L−th、1=k Q n(he、1/h1.、)が得
られる。
斯かる圧延では、板切れのためtf、、L<kの必要が
あるので(実際の圧延ではtf、、< 0.3にである
が理論上このように考える)、 11 n(h、、、、/h、、n)< 1となりゆえに
、h、、、/h、、n<2.718となる。
従って、全伸びは約272%(全圧下率で63.2%)
以下に抑えなければならない。例えば6スタンドの圧延
機で全スタンドを異速圧延機とすると、1スタンド当り
の板の伸びεは、t ’=2.72からs=iy1gと
なり、圧下率では(1−−)X100=15.4%とな
る。1スタンド当り圧ε 工率15%は通常の従来型の圧延機の半分程度の圧下率
であり昇速圧延の効果は全く発揮できないことが分かる
。従って、張力から生ずる制約によって異速圧延機を連
続的に並べることは実  。
用的ではないことが分る。
以」二の考察は本出願の発明者による昇速圧延に対する
研究から導かれたものであり、この考察に基いてタンデ
ム圧延機の最終スタンドに異速圧延機を用いることを考
え出したのである。
通常の等速用延機では異速圧延機のように(i)式のよ
うな張力関係は要求されないので異速圧延機の間に通常
の圧延機を入れ、ると前接の異速圧延機では互いに影響
を与えることなく張力を設定できることになる。つまり
異速圧延機の間に通常の圧延機を入れると異速圧延機間
の張力関係(後段スタンドになるほど張力を高く設定す
る必要がある)を断ち切ることができ異速圧延機の効果
を十分発揮することができる。
本発明は、このような考え方に基いて成されたものであ
る。
以下本発明の実施例を図面を今期しつつ説明する。
第4図は2スタンドタンデム圧延機を示し図中1は上ワ
ークロール、2は下ワークロール、3は上控ロール、4
は下控ロール、Sは金属板である。
上記連続圧延機では動、1スタンドは通常型の等速圧延
機、陥、2スタンドはストレートパス型の異速圧延機で
あり、ル、1スタンドで通常の圧下による圧延が行われ
た金属板Sはル、2スタン且つロールギャップの前方張
力1fと後方張力tbとの張力差を利用した圧延を行う
ストレートパス型の異速圧延機を最終スタンドに設けた
場合、ロールにダルロールを使用すると圧延摩擦係数が
高くなり、等速圧延では圧延力が過大となって圧下率が
とれないが、上記昇速圧延では低い圧延力で所要の圧下
率がとれる。又ストレートパス型の異速圧延機ではロー
ルギャップの前方張力tfを後方張力tbよりも高くと
る必要があるが、リール巻取り張力である1fを可能な
範囲で大きくとり、異速圧延機をダル目付は圧延のよう
に圧下率が小さい場合(張力落差tf−thは圧下率5
%のとき上述したように4−1kg / rIIn ’
 、同2%の時1.6kg/mm’ )に使う場合には
t、5(即ち、すぐ上流の等速圧延スタンドとの間のス
タンド間張力)にekg/mm’以上の張力を確保でき
、安定な圧延が可能である。
’ (4J 1LfjWN 29 ’/ F !I 7
L/ l:I  kEEMfFf T*       
を2%とし1等速圧延はt b= 20kJ / IW
I″、1f=64 kg/+mn’ 、ストレートパス
型の昇速圧延ではth= 5 ks/1tan’ tf
= □Jig(/mm’として等速圧延のほうがtbを
大きくとれる場合でも等速圧延は圧延力過大で圧延不能
に対し昇速圧延の場合、単位板幅当りの圧延力は約30
0kg /−であり正常なダルロール圧延が可能である
第5図は3スタンドタンデム圧延機の実施例であり、)
&1.3スタンドは常に異速圧延機とし、No、 1ス
タンド、Nn、2スタンドのうち何れかを異速圧延機、
他を通常型の等速圧延機としたものの例である。
冷間の連続圧延機では最終スタンドのワークロールをダ
ルロール うにすることが多い。この場合の圧延摩擦係数はロール
の表面が研磨仕上げされてスムーズな場合に比べて大幅
に大きくなる。又最終スタンドの前方張力は巻取機での
巻取リダカに等しいがこの張力が高いと巻取機からコイ
ルを取り外したとき巻締り力によってコイルが座屈する
ことがあるので数kg / +mn ”の引張り応力に
抑えられることが多い。
以上の背景のもとに、ダルロール、前方張力5 kg/
 mm ’の場合について最終スタンドが巻付1す型の
異速圧延機の場合と等速圧延機の場合について圧下率を
比較し、最終スタンドに巻付は型の異速圧延機を配置す
る効果を説明する。
先ず巻付は型の異速圧延機の場合にはロールへ金属板S
を巻き付け(角度θ,、θ,)でいるのでその効果によ
りロールギャップの出口張力tfは t,e−μθ2≦tf≦t,cμθ2       −
−−・(3)となり、又同じくロールギャップの入側張
力tbは、 t,−、e蝙≦t,6≦t,−、cμθi   ・・・
・0の関係が成立する。なお、μは摩擦係数である。
又tfとthの間には、昇速圧延条件が成立するた・め
には、上述の(i)式の関係が成立しなければならない
。すなわち、ロールギャップの出口張力1fは入口張力
tbより.も必らず大きくなければいけない。(i) 
Qi)(ト)式の関係を図に示すと第6図のようになる
。すなわち、1,<1.、 (前方張力が後方張力より
も小さい)でも第6図においてtfがBD間又はt5が
AC間の値であれば(i)式の張力条件が成立し、昇速
圧延が可能である。
第、6図を詳細に説明すると、巻付は型の異速圧延機後
方張力t、−1は0点であり、30kg / wn ”
であるが巻き付は効果によってロールギャップ人口では
AE間の張力をとりうる。一方圧延機出側の前方張力t
、は5kg/mm”であるが、高速ロールへの板巻付は
効果によりロールギャップ出口ではFD間の張力をとり
うる。ロールギャップ内ではGv1式が成立せねばなら
ないので結局ロールギャップ入口張力はAC間、同出口
ではBD間の張力が実際にとりうる張力範囲となる(例
えば入口張力が6点のときは出口張力はD点に、同様に
入口張力がA点のときは出口張力はB点になる)。AC
間、BD間のkの値を入口、出口張力がとるかにより圧
延力は圧下率一定の状態で変化する。
例えば5%の圧下率のとき変形抵抗を80kg /■′
とするとG0式からtf−tb= 4.1kg /貯゛
である。又t 、 −、=30kg /部” 、 t、
= 5kg/L1とすると、A点は7−3kg/mm’
 、 E点は123kg /剛”、F点は1.2kg/
璽t、p点は20.6ム/胴′である(θ−Tfr、μ
m0.3)。従って6点は16.5廟/mm’、B点は
11−4kg/圓°となる・AからC(BからD)の張
力に対応し圧延力は330〜260kg/wnに変化す
る。
以上より最終スタンドを巻付は型の異速圧延機にするこ
とにより、後方張力t、−1が前方張力t、より高くて
も昇速圧延が可能となり、ダルロール圧延のように圧延
摩擦係数が高い圧延でも圧延力が過大にならず所朋の圧
延を行うことができることが分る。これらの特性は板を
ロールに巻き付けない昇速圧延では得られない特性であ
り巻付は型の異速圧延機ではじめて可能となる。なお砺
、jスタンドが等速比延機の場合にはt、−、=30k
g/mm” 、 i、= 5 kg/wn”のとき、圧
下率5%では圧延力が過大となって圧延不可能であり、
圧下率1%の場合でも圧延力は昇速圧延の4倍程度とな
るので、ダルロールで圧延厚       t“擦係数
が高い場合、等速圧延は非常に困難であることが分る。
これに比べ、昇速圧延でIま圧延力が低いのでコンパク
トな圧延機にすることカイ出来るメリットもある。
以上まとめると巻付は型の異速圧延機を最終スタンドに
配設することにより、 〔イ〕 前方張力t、が後方張力t、、より低くても昇
速圧延が可能である。
〔口〕 ダルロールを使用すると圧延摩擦係数カ寸高く
なり等速圧延では圧延力が過大となって圧下率がとれな
いが昇速圧延では低し)圧延力で所望の圧下率がとれる
以上より、最終スタンドに巻付は型の異速圧延機を配設
すると、巻取り機での巻取り張力を低く抑え且つ所要の
圧下率を高圧延摩擦係数の場合でも適度な圧延力でとる
こと力やできる。
上述のようにも、3スタンドを巻付は型の異速圧延機に
すると板巻付は部における摩擦力の効果によりtf、 
tbは上述の0i)OiD式で変化し得る。
つまりル、3スタンドにおいて圧延機の入側張力が出側
張力よりも大きくても昇速圧延が可能である。これより
、NO,2スタンドの出側張力(No。
3スタンドの異速圧延機の入側張力)を高くし、巻取り
機の張力(No、3スタンド出鋼張力)を小さくでき、
曲者からはル2スタンドの圧延荷重低減、圧下率増大、
No、2スタンドが異速圧延機ならば昇速圧延の圧下率
増大等の効果があり、後者からは巻取り機での張力が高
いと巻取り機、がコイルを外したときコイルが巻締力に
よって座屈することがあるが、このような害を除くこと
ができる。
最終スタンドを異速圧延機とすると、昇速圧延により後
段スタンドの圧延荷重が減少し、板形状が良好になる。
又前段スタンドで加工硬化した薄物の圧延でも圧下率を
大きく取れ、通常型の圧延機では圧延できない金属板の
圧延も可能となる。更に製品の板@部での板厚分布が板
端部で薄くなる現象(エツジドロップ)を軽くできるの
で、板端部をトリミングする量が減り、歩留りが向上す
る。
次に連続圧延機のスタンド数の減少効果について説明す
ると、通常型のタンデム圧延機に異速圧延機を1台以上
通常型の等速比延機と置換えて組込むと、異速圧延機の
圧下率は大きく取れるので、スタンド数を減らしても各
スタンドの圧延荷重を通常型タンデム圧延機と同じに抑
えることができる。
なお、本発明の連続圧延機は上述の実施例に限、定され
るものではなく、異速圧延機は最終スタンドに配置され
ていれば他のスタンドに異速圧延機を配設しても良いこ
と、何台入れてもよいこと、スタンド数は2以上ならい
“くってもよいこと、その信奉発明の要旨を逸脱しない
範囲内で種々変更を加え得ること、筈は勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図はRD圧延法の原理の説明図、第2図及び第3図
はRD圧延法による連続圧延機の例の説明図、第4図は
本発明の連続圧延機の一実施例の説明図、第5図は本発
明の連続圧延機の他の実施例の説明図、第6図は連続圧
延機に設置する異速圧延機が巻付は型の異速圧延機の場
合の圧延機位置と金属板張力の関係を示すグラフである
。 図中1は」ニワークロール、2は下ワークロール、3は
上控ロール、〜4は下控ロール、Sは金属板を示す。 特  許  出  願  人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数台の圧延機を連続的に配設して圧延する連続
    圧延機において、圧延機の入側板厚と出側板厚の比が上
    下のワークロールの周速比に略等しく且つ前方張力が後
    方張力より大きくなるように圧延する異速圧延機を最終
    スタンドに設けたことを特徴とする連続圧延機。
JP11729285A 1985-05-30 1985-05-30 連続圧延機 Granted JPS6114005A (ja)

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JP11729285A JPS6114005A (ja) 1985-05-30 1985-05-30 連続圧延機

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Related Parent Applications (1)

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JP10382977A Division JPS5437051A (en) 1977-08-30 1977-08-30 Continuous rolling mill

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Publication Number Publication Date
JPS6114005A true JPS6114005A (ja) 1986-01-22
JPH0456681B2 JPH0456681B2 (ja) 1992-09-09

Family

ID=14708138

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5452467B2 (ja) * 2008-03-07 2014-03-26 日本碍子株式会社 金属条の連続繰り返し圧延方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5385754A (en) * 1977-01-10 1978-07-28 Nippon Steel Corp Minimanizing rolling for rolling pressure

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