JPS61242704A - タンデム型エツジヤ−圧延機 - 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） 本発明は、厚板圧延工程、ホットストリップ圧延の粗圧
延工程、あるいは分塊圧延工程等における圧延材を複数
対の竪ロールにより幅方向から圧延するタンデム型エツ
ジヤ−圧延機に関するもの−Ｐｓ本ス （従来の技術） 例えば、前記ホットストリップ圧延における粗圧延工程
にあっては、圧延素材を後続する連続仕上圧延機で圧延
可能な厚みに圧延した後、所定の製品幅を得るための幅
調整圧延が行われる。この幅調整圧延、即ち、エツジヤ
−圧延において、ヴアーティカルスケールブレーカー（
ＶＳＢ）あるいは、エツジヤ−として一対の円筒状の竪
ロールを用いて幅調整圧延を行う場合に、圧延材に圧下
刃を付与すると、竪ロールに接する圧延材の一方（片側
）がしばしば浮き上ることがある。このため、充分な幅
圧下を行うことができず、幅寸法精度が低下することと
なり、また、浮き上がりにより圧延材の側端面に段部が
形成され、直角度が低下することとなり、ひいては歩留
まり低下を招くことになる。特に、この片側浮き上がり
現象が中圧下パスにおいて発生し、各パス毎に浮き上が
り方向が異なって作業側、駆動側交互に現出すると、ま
すます圧延材の幅寸法精度の低下、側端面形状の悪化を
助長することになる。これらの現象は厚板圧延工程、あ
るいは分塊圧延工程におけるエツジヤ−圧延においても
同様に現出する。

また、このエツジヤ−圧延の際、前記片側浮き上がりが
生じなかったとしても、幅方向の圧延量である幅圧下量
を余り大きくすると、第３図に示す如く、テーブルロー
ラ２上を搬送する圧延材Ｓは、一対の竪ロール１により
幅圧下刃Ｆを受けてＳ゛の様に上向きに湾曲変形し、極
端な場合には座屈現象が生じるため、幅圧下量は、せい
ぜい５０〜６０ｍｍ程度に止まり、連続鋳造設備の稼動
率を向上させるためにも幅圧下量の増大が望まれていた
。

このため、従来から種々のエツジヤ−圧延方法が提案さ
れている。第１の方法として、竪ロールとして上方に拡
径するテーパー状のロールを用い、あるいは円筒状の竪
ロールを幅方向に傾斜せしめて配置しく特開昭５３−１
１６２５９号公報）、圧延時に圧延材に対する押さえ力
を発生せしめて座屈あるいは片側浮き上がりを防止しよ
うとするものがある。また、第２の方法として、圧延材
の中央部を押圧する押さえロールを取り付けるものもあ
る。そしてまた、第３の方法として、竪ロールとしてカ
リバーロールを用いて圧延することが提案されている（
特公昭５５−７３２２号公報）。さらに、第４の方法と
して、圧下幅と回転駆動速度を独立して設定できる少な
くとも二対以上の竪ロールにより、圧延材を段階的にし
かも張力を付加しっつ幅圧下を行い、圧延材の先端部の
噛み込みを容易にして座屈を防止し、大幅圧下を可能に
しようとしたものがある（特公昭４４−３０８６２、特
開昭５９−７０４０６、特開昭５５−６１３０４、特開
昭５５−１３３８０１等）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記第１の方法では、完全には片側浮き
上がりを防止することは出来ず、また、竪ロールのテー
パーあるいは竪ロールの幅方向の傾斜によって圧延材の
側端面の直角度が低下することになる。また、前記第２
の方法では、座屈防止、片側浮き上がり防止の効果は推
認し得るものの、圧延装置が複雑となって保守整備を困
難なものとする。そして、圧延材に上反りが生じる様な
場合には、圧延材が押さえロールに衝突し、機器の損傷
を招くのみならず、円滑な操業を阻害することになる。

さらに、前記第３の方法は、本来的に圧延材を大幅圧下
し、噛み込み不良、スリップ発生の減少を目的とするも
のであり、板厚がカリバー寸法より薄くなる場合には片
側浮き上がり現象を防止することができない欠点を有す
る。さらに、第４の方法では、各竪ロールの駆動力を小
さくすることができる利点を有するものの、圧延材の前
後端部では張力がかからないため座屈が生じやすく、圧
延材の前後端部以外でも竪ロール間に生ずる張力は小さ
く、座屈を抑制するには限界があった。

このように、従来の各種エツジヤ−圧延方法においては
、座屈現象、片側浮き上がり現象の解決には極めて不充
分なものといわざるを得ず、同等具体的な解決手段を見
出だし得ないのが現状である。

座屈現象および片側浮き上がり現象の発生を押えて、大
幅圧下が可能なタンデム型エツジヤ−圧延機を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明は、少なくとも三対
以上の竪ロールを圧延材の進行方向に連続的に配設し、
かつ、少なくとも最前段の二対の竪ロールを圧延材の進
行方向と平行な鉛直面内において傾動可能に形成し、そ
の各一対の竪ロールの鉛直線に対する傾斜角度をそれよ
り前段の一対の竪ロールの傾斜角度以下に設定するとと
もに、各一対の竪ロール間に圧延材の下面を支持する支
持手段を設けたものである。

（作用） 第１図から第２図は、本発明に係るタンデム型エツジヤ
−圧延機における原理を模式的に示すものである。

予め、前段及び中段の一対の平滑な表面を有する竪ロー
ル１．ｌａを圧延材Ｓの進行方向（第１図において一左
から右）に平行な鉛直面内においてその上部が進行方向
と反対方向（圧延材の進入側）に向くように鉛直線に対
し適宜角度傾斜させる。

この場合、中段の竪ロールｌａの傾斜角度θ、は前段の
竪ロールｌの傾斜角度θ、よりも小さく設定する。

そして、まず傾斜状態にある前段の竪ロールｌに圧延材
Ｓを噛み込ませると、圧延材Ｓは竪ロールｌの圧下刃Ｆ
を受けて幅方向に圧下される。このとき、圧延材Ｓの端
部に竪ロールｌと圧延材Ｓとの間に生じる摩擦力ｒの上
方向の成分子Ｒが作用する。そのため、圧延材Ｓには、
その力ｆＲと圧下刃Ｆとの合力により圧延材Ｓを幅方向
下に凸に湾曲させるモーメントが作用する。そして、圧
延材Ｓは下に凸に湾曲変形しようとするが、一対の竪ロ
ール１間に配設された支持手段としてのテーブルローラ
２に支持されるので、湾曲変形はある程度に拘束されそ
れ以上進展しない。その結果、圧延材Ｓは座屈すること
なく大きな幅圧下が可能となる。続く中段の竪ロールｌ
ａにおいても、同様に圧延が行なわれる。

後段においては、圧延材Ｓは、すでに下に凸に湾曲して
いるため、たとえ竪ロールｔｂが鉛直であっても幅方向
に下に凸に湾曲し、テーブルローラ２で反力支持される
ため、大幅圧下が可能である。

もちろん、後段の竪ロール１ｂも前段及び中段と同様に
傾斜させてもよい。

１段の傾斜型エツジヤ−圧延機の場合、幅圧下量が大き
くなると、圧延の進行につれて突然圧延材の後端部が浮
き上がり、幅方向に上に凸に湾曲し座屈することがある
。また、前記摩擦力ｆの上方向成分子Ｒのために圧延材
が浮き上がる現象が生じることもある。

しかし、本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機は、
前段の竪ロールにおいて比較的軽圧下（しかし、従来の
座屈限界圧量よりは大きい）を行い、単に幅方向に下に
凸に湾曲させることを主目的とし、後続する中段の竪ロ
ール１ａにおいては圧延材を下に凸に湾曲させることを
補うとともに、浮き上がりを防止して大幅圧下を行い、
後段の竪ロールｔｂにおいてさらに大幅圧下を行うもの
である。従って、圧延材の後端部の圧延に際しては前段
の竪ロールｌ　により軽圧下が行なわれ、前記１段の傾
斜型エツジヤ−圧延機におけるような後端部の座屈が抑
制される。また、中段の竪ロールｌａの傾斜角度を前段
よりも小さく設定にすることにより、噛み込み部の摩擦
力ｆの上方向成分子Ｒが小さくなり、前段の竪ロール１
の傾斜に起因する圧延材の浮き上がりは押さえられる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を第４図から第６図に基づいて
説明する。図においては、理解を容易にするためにタン
デム型エツジヤ−圧延機の片側半分の構造を示している
が、他方も同一の構成を採用するものである。

１０はタンデム型エツジヤ−圧延機のハウジングを示し
、このハウジングｌＯにフレーム２が圧延機の幅方向に
、例えばハウジングｌＯのハウジング受は面１２により
、進退自在に装架され、その背部はハウジングｌＯに設
けたウオームスクリューからなる圧下機構１３の圧下ネ
ジ１４に連接されている。そして、上部及び下部にてチ
ョック１６に回転自在に軸支された前段及び中段の竪ロ
ール１５．１５ａは、それぞれ上部のフレーム１１の上
面に形成した凹所１７にて、上部のチョック１６に突設
した段部１８を受けることにより、フレーム１１に支持
されている。一方、竪ロール１５．１５ａの上部および
下部のチョック１６は、フレームｌｌ内においてフレー
ム１１の内面に圧延材の進行方向に対向して設置された
シリンダー１９のピストン２０により挾持され、シリン
ダー１９の作動により、竪ロール１５，１５ａは圧延材
の進行方向と平行な垂直面内において進行方向と同方向
或いは逆方向に傾動可能な構造となっている。そして、
上下のシリンダー１９のストロークの調整によって、竪
ロール１５，１５ａが傾動する際の回転中心は、パスラ
インと同一レベルに設定される。２１は一対の竪ロール
１５間及び竪ロール１５ａ間のそれぞれに配置され、圧
延材２２を支持するテーブルローラであり、圧延材２２
を搬送するテーブルローラ２３とは異なる。

尚、竪ロールｌ　５，１５ａの駆動はその図示を省略し
たが、従来と同様に行なわれる。また、図示しない後段
の竪ロール１５ｂは、前記前段及び中段の竪ロール１５
．１５ａと同じ構造となっている。

以上の構成からなるタンデム型エツジヤ−圧延機におい
て、圧下機構１３を作動させ圧下ネジ１４を移動し、竪
ロール１５．１５ａ及び図示しない１５ｂにそれぞれ所
要の圧下量を付与し、かつ、前段及び中段の竪ロール１
５．１５ａを圧延材の進行方向と平行な鉛直面内におい
て圧延材の進行方向と反対方向に傾斜させる。すなわち
、いま、第５図において右方へ圧延材が進行していると
すると、上部は右方側の、下部は左方側のシリンダー１
９を作動させ、ピストン２０により竪ロール１５のチョ
ック１６を押圧すると、竪ロール１５及び１５ａはパス
ラインと同一レベルの回転中心をもって傾動し、圧延材
の進行方向とは反対方向の図中左方へ所要角度θ傾斜す
ることになる。この場合、前段は４〜８°、中段は２〜
４°、後段は鉛直又は鉛直に近い状態、すなわち、０〜
２°（反対方向へ０〜２°でもよい）の傾斜角度に設定
することが望ましい。また圧延が可逆的に行われる場合
、前述とは逆に上部は左方側の、下部は右方側のシリン
ダー！９を作動させて竪ロール１５ａ及び図示しない１
５ｂを右方へ傾斜させる。

そして、圧延材２１は、竪ロール１５．１５ａ及び図示
しない１５ｂのそれぞれの間に配置されたテーブルロー
ラ２２により支持され、幅方向における下に凸の湾曲変
形の拡大が規制されつつ圧延されることになる。

このように、前段、中段及び後段の竪ロール１５゜１５
ａを傾動可能にすることにより、進行方向が変化するリ
バース圧延にも適用可能である。また、小さい幅圧下量
が要求される場合は、少なくとも前段のみを用いて傾斜
角度を０°とすることは言うまでもない。

本発明者らは、下記の条件の下にプラスチシンを用いた
モデル実験を行い、本発明の効果について確認した。

スタンド数：　　　　２段 竪ロール径；　　　　１００φ 竪ロール材質；　　　石膏ロール 圧延材サイズ；　　　板厚　　ｌＯ關 板幅　２００ａ＋ｍ 長さ　５００ｍｍ 竪ロール傾斜角度；　前段　　θ°、５゜中段　　θ°
、２゜ 後段　　θ。

プラスチシン温度；　　　　１０゜ その結果、第７図に示すように、鉛直型のタンデム型エ
ツジヤ−圧延機の場合（竪ロールの傾斜角度：前段、中
段、後段共ｏ７）、総幅圧下量は１５ｍｍであるのに対
し、前段及び中段を傾斜型竪ロールにした本発明に係る
タンデム型エツジヤ−圧延機の場合（竪ロールの傾斜角
度：前段５°、中段２°。

後段Ｏ０）、総幅圧下量６０ｍｍとなり、鉛直型のタン
デム型エツジヤ−圧延機の４００％の幅圧下が可能とな
る。

次に、本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機を採用
し、たホットストリップ圧延装置の配列例について説明
する。

第８図は、全連続方式によるホットストリップ圧延装置
の配列を示すもので、バーチカルスケールブレーカ−Ｖ
ＳＢ、連続圧延型式の粗圧延装置列Ｒ１−Ｒ５が配設さ
れ、この粗圧延装置列Ｒ１〜Ｒ５に続いて連続仕上圧延
装置ＰＩ−Ｆｎが配置されている。前記粗圧延装置列Ｒ
１−Ｒ５における粗圧延装置Ｒ２〜Ｒ５には、圧延材の
幅調整圧下を行うエツジヤ−圧延機Ｖｌ−Ｖ４が付設さ
れ、ｖ３には本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機
が用いられている。ここで、Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ４及びｖ３
の前段及び中段の竪ロールが、圧延材の進行方向と平行
な鉛直面内において、圧延材の進行方向と反対方向に適
宜角度θで傾斜するように配置されている。

第９図は、スリークラオータ一方式によるホットストリ
ップ圧延装置の配列を示すもので、バーチカルスケール
ブレーカ−ＶＳＢ、、可逆又は一方に圧延する粗圧延装
置Ｒ１，可逆式４重圧延装置Ｒ２、一方向に圧延する４
重圧延装置Ｒ３，Ｒ４からなる粗圧延装置列が配設され
、この粗圧延装置列Ｒ１〜Ｒ４に続いて連続仕上圧延装
置Ｆｌ〜Ｆｎが配置されている。前記粗圧延装置列Ｒ１
〜Ｒ４において、それぞれの圧延装置に圧延材の幅調整
圧下を行うエツジヤ−圧延機Ｖ５〜ｖ９が付設され、Ｆ
６及びＦ７には本発明の係るタンデム型エツジヤ−圧延
機が用いられている。ここで、Ｆ６及びＦ７の前段及び
中段の竪ロール、ＶＳＢ及びエツジヤ−圧延機のうち粗
圧延の後段、すなわち、粗圧延装置Ｒ３，Ｒ４に対する
エツジヤ−圧延機ＶＢ、Ｖ９を、前述すると同様に、そ
のロール軸芯が圧延材の進行方向と平行な鉛直面内にお
いて圧延材の進行方向と反対方向に適宜角度θで傾斜す
るように配置されている。

第１θ図は、前記ホットストリップ圧延装置の連続仕上
圧延装置に本発明に係るタンデム型上しジャー圧延機を
用いたものの配置例を示す。この例においては、仕上圧
延機Ｆｌの直前及び仕上圧延機ＦｌとＦ２のスタンド間
に、本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機ＶＩＯ，
Ｖｌｌが用いられている。そして、いずれも前段及び中
段の竪ロールが圧延材の進行方向と反対方向に傾斜し、
後段の竪ロールは鉛直になっている。

以上の実施例においては、三対の竪ロールを有するタン
デム型エツジヤ−圧延機についで説明したが、口封以上
の竪ロールを有す゛るものであっても、同じ作用、効果
を奏することは言うまでも赴い。

なお、本発明は、圧延材の厚みがカリバー寸法より薄い
場合には、カリバー付き竪ロールを用いることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな様に、本発明に係るタンデム型
エツジヤ−圧延機によれば、従来、板厚の半分程度が座
屈限界圧下量とされていたが、幅圧下量が大幅に増加し
、また安定したエツジヤ−圧延可能となる。

このため、連続鋳造圧延材の幅圧下が可能となり、生産
性及び製品の歩留まりが向上する等の効果を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機に
よる圧延状態を示す側面図、第２図は、第１図の正面図
１．第３図は、従来のエツジヤ−圧延機による圧延状態
を示す正面図、第４図は、本発明に係るタンデム型上ツ
ジャー圧延機の部分概略正面図、第５図は、第４図の１
−１線断面図、第６図は、第５図の■−■線断面図、第
７図は、本発明の効果を確認するためのプラスチシンを
用いたモデル実験の結果を示す図、第８図、第９図は、
本発明に係るタンデム型エツジヤ−圧延機を採用したそ
れぞれ全連続方式、スリークラオータ一方式によるホッ
トストリップ圧延装置の配置図、第１Ｏ図は、ホットス
トリップ圧延装置の連続仕上圧延装置に本発明に係るタ
ンデム型エツジヤ−圧延機を用いた場合の配置図である
。 １・・・前段竪ロール、１ａ・・・中段竪ロール、２・
・・テーブルローラ、Ｓ・・・圧延材、１０・・・ハウ
ジング、１１・・・フレーム、１５・・・前段竪ロール
、１５ａ・・・中段竪ロール、１６・・・チョック、１
９・・・シリンダー、２０・・・ピストン、２１・・・
圧延材、２２・・・テーブルローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも三対以上の竪ロールを圧延材の進行方
   向に連続的に配設し、かつ、少なくとも最前段の二対の
   竪ロールを圧延材の進行方向と平行な鉛直面内において
   傾動可能に形成し、その各一対の竪ロールの鉛直線に対
   する傾斜角度をそれより前段の一対の竪ロールの傾斜角
   度以下に設定するとともに、各一対の竪ロール間に圧延
   材の下面を支持する支持手段を設けたことを特徴とする
   タンデム型エッジャー圧延機。