JPS6137303A

JPS6137303A - 圧延方法

Info

Publication number: JPS6137303A
Application number: JP16001284A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nihei; 充雄二瓶; Tsuneo Nakanishi; 中西　恒夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-02-22
Also published as: JPH0310403B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、圧延方法及び装置に係シ、特に熱間の連続圧
延を可能とする圧延方法及び装置に関する。

〔発明の背景〕

一般的な従来のホットストリップミルの配置は、第５図
の如くなっている。

１は屋１粗圧延機で通常可逆式が多い。２は屋２粗圧延
機で一方向圧延機の場合が多い。３は仕上圧延機群４の
入側に設けられるス）　ＩＪツブ８又は９の先端或は後
端を切断するクロップシャである。５は仕上圧延機の間
に設けられているルーパ、６はダウンコイラフの入側に
設けられるピンチローラである。１０，１１，１２．１
３はそれぞれローラテーブルである。仕上圧延機群４は
通常５〜７台で構成され、ストリップは全仕上圧延機に
同時にまたがって圧延される。然し、圧延は１スラブ毎
、出側で言えば１コイル毎に間けつ的に圧延される。従
って１スラブ毎に先端通板、後端灰抜作業が行われる。

また、従来の熱間圧延は、第６図に示す如くして行われ
ている。即ち、ストリップ８は、一対の作業ロール１４
．１６間に通され、作業ロール１４．１６によシ接触圧
延される。一対の作業ロール１４．１６には、それぞれ
外接ロール１８が接しており、作業ロール１４．１６の
撓みの防止等が図られている。

一方、作業ロール１４．１６のストリップ入側には、作
業ロール１４．１６の摩耗低減や圧延荷重の軽減を目的
として、圧延潤滑油２０を作業口−、ｖ１４．１６とス
トリップ８との間に供給するノズル２２．２４が設置し
である。さらに、高温のストリップ８と接触している作
業ロール１４゜１６の温度上昇を抑制、飽和させるため
、冷却水配管２６に設けた冷却水ノズル２８から冷却水
３０を唄射し、作業ロール１４．１６を冷却している。

そして、外接ロール１８は、冷却水ノズル３２からの冷
却水３０によシ冷却されている。冷却水ノズル２８のス
トリップ８側には、ワイパＩ３４が作業ロール１４．１
６に接して設けて６Ｄ、冷却水ノズル２８から噴射した
冷却水３０が、直接ストリップ８にかからがいようにし
、ストリップ８の温度低下の防止が図っである。

なお、一般にノズル２８はストリップ８の入側及び出品
側に設置され、ノズル３２は入側のみに設置する場合が
多い（機械学会誌第８１巻第７１９号「熱間圧延におけ
るトライボロジ」）。

このような熱間圧延設備での圧延においては、作業ロー
ル１４．１６が熱間圧延材（ストリップ８）との接触圧
力並びに、熱負荷によシ摩耗し、同時にストリップ８か
ら受ける熱により、胴部がふくらむいわゆるサーマルク
ラウンが成長する。

この結果、作業ロール表面プロフィルは第７回置のよう
になる。ここにＣ，はロールの摩耗クラウン量、Ｃ１は
ロールのサーマルクラウン量、ＣＲ＝　Ｃ、＋　Ｃｔで
ある。

第７図（ト）に示す如く、板幅の狭いものを圧延した恢
、板幅の広いものを圧延すると、板幅端部の形状の変形
が大きく、圧延材の板幅変更が広幅から狭幅に限定され
ていた。このことは、前記した作業ロール１４．１６の
摩耗低減の１対策手法として、圧延潤滑油を作業ロール
に供給して圧延する方法では、摩耗低減対策になっても
、幅変更の対応策とはなり得なかった。

そこで、最近、一対の作業ロールを前ストリップが尻抜
けし、次のストリップが噛込む間に、作業ロールを軸方
向にある移動量、互いに反対方向に移動することのでき
る作業ロールシフトミルが実機に適用されている（例え
ば特公昭５１−７６３５号公報）。これと作業ロールへ
の圧延潤滑油の供給により、作業ロール摩耗の低減、及
び幅変更に自由度が出てきた。

しかしながら、上記方法は、あくまでストリップ間のア
イドル時間中に上下作業ロールを移動するものであるた
め、ストリップ１本毎に作業ロールを移動するとしても
、１本の作業口、−ルにつき半径で１〜２μｍ１被圧延
材の板厚換算としては４〜８μｍ摩耗する。その結果、
上下作業ロール間に矩形に近い隙間が発生し、被圧延材
の板幅方向板厚にロールの形状がうクシ、実際には第７
図（５）に示す如く板幅端部に段々状の不連続な表面プ
ロフィルとなる。この点から、ストリップ間のアイドル
時間中のみならず圧延中において、上下一対の作業ロー
ル１４．１６を軸方向に互いに反対方向に移動する必要
が出てきた。

なお、第７図に示したロールクラウンは、板幅９００闘
から板幅１２００−まで各５０コイルを圧延し、シフト
量を３咽／コイルとした場合が示しである。

一方、熱間圧延は、次の理由から連続化が望まれている
。

（１）設備の小型化と省エネルギａ）連続化によシ噛込・尻抜かなくなるので噛込性能の
ため作業ロール径を、この理由で太きくする必要がない
（圧下量制限Δｈ中μｚ　Ｉ）ｗＤｗ：作業ロール径、
μ：ロールー材料間マサツ係数）。

ｂ）噛込拳尻抜時に生ずる衝撃トルクがなくなるため駆
動系、従って作業ロール径も小さくできる。

Ｃ）熱間圧延でも最近は油潤滑によシロールの寿命延長
・圧延荷重や圧延動力の減少を狙っているが、通板噛込
時の噛込失敗を防ぐために油切りを行う必要があり、通
板前の成る時間は給油を中断せねばならないし、又複雑
な油切り装置を設けねばならない。連続スラブになると
こ、れらが不要、ｈ４Ｄ充分なる油潤滑を常時性いうろ
ことになる。

このためよシ圧延機が小型になシうる。

以上述べたａ）、ｂ）、Ｃ）の理由により、熱間圧延の
連続化は作業ロール径を大ｒｉに小さくでき、作業ロー
ル自身による圧延荷重の減少と油潤滑による圧延荷重低
減効果によって補強ロール径も小さくでき、圧延機全体
が小型としうる。なお、小屋化を図らず１２．ンンド当
シの圧下を大きくすることによジスタント数を減少させ
て設例費を減少させることも可能である。

また、圧延動力は作業ロール径の平方根にほぼ比例する
ため、例えば作業ロール径を従来の８００咽位から６４
チの５１２ｍにしたとすると、圧延動力は２０チの節約
となシ、１スタンド１万ｋＷの駆動モータが２０００ｋ
Ｗ節約できる。

一般にこの様に作業ロールを小径化すると上述せる効果
と反対に、作業ロールの横剛性が小さくな９、圧延荷重
の変化や板幅の変化による作業ロールの軸撓みが犬きく
なシ、製品ストリップの板クラウンや形状（平たん既）
が悪化する欠点があるが、これには公知の、中間ロール
軸移動可能な６段圧延機や、作業ロール軸移動の４段圧
延機に有効なロールベンディング（作業ロール又は中間
ロール）を作用させて対応できる。

■）品買及歩溜りの向上従来の圧延法では、仕上圧延機の通仮尻抜の際にストリ
ップに張力がかからず、それ以外の時には張力が作用す
るため、板厚・板幅の変化が起シ又先端・後端が無張力
のため、板曲りが発生しやすく、これが歩溜ｐと品質と
を低下させていた。

これが連続化によシ解消できる。さらに、通板、灰抜時
の無張力とできるだけ差を少なくするため、通常圧延時
にもできるだけ低張力にせざるを得なかったが、連続化
によりその必要がなく、適切な張力をかけることによシ
圧延荷重の減少、強圧下、より薄物圧延が可能になる他
、必要によっては張力を意識的に制御し、板幅の制御に
利用することもできる。

以上のように圧延の連続化は、多大の経済的効果がある
。

しかし、この連続化の障害となっている重要な技術とし
て、（１）仕上圧延機群の前で熱間圧延材を短時間に接合す
る技術、（２）　　（１）の短時間接合時間をルーバや走行台車
で吸収する技術（３）熱間連続圧延を実施する際に、作業ロール及びこ
れに外接す・るロール群の寿命を延長し、かつ、圧延中
板幅変更の自由度に対応できる技術等がある。

本出願人は、既に上記（１）（２）の技術の対応策とし
て別途、特許出願中で必シ、はぼその見通しを侍た。そ
こで残る重要課題として（３）があシ、熱間圧延の連続
化を図るためにも断続圧延の場合で述べたように、圧延
中に作業ロールを軸方向に移動する心安があることが明
らかになってきた。これを実現させるためには、圧延荷
重が負荷した条件下で、作業ロールを、熱間圧延材と外
接するロール間を移動させなければならないという障害
がある。

第６図に示したように作業ロール１４．１６とストリッ
プ８との間には、ノズル２２．２４から圧延潤滑油２０
を供給しているために、圧延荷重Ｐと摩耗係数μとの積
で表わされる軸方向移動荷重抵抗Ｆは、μの低下によシ
小さい。一方、作業ロール１４．１６と一対の外接ロー
ル１８との間の潤滑は水であシ、軸方向移動抵抗が大で
ある。

このため、作業ロール１４．１６を圧延中に移動させる
ためには、きわめて大きな移動装置をもたねばならず実
際的でない。即ち、ロールの移動速′速ｖ８／圧延速度
ｖＢとμとの関係を、水と潤滑油とについて求めてみる
と、第８図の如くなる。

そこで、圧延荷重Ｐ＝２０００　ｔｏｎ　、　ロール移
動速度ｖ　ｓ　＝　１５　ｗｓ／Ｓｅｅとし、圧延速度
ＶＲが１００ｍ／―と１０００ｍ／―との２つの場合に
ついて軸方向移動荷重抵抗Ｆを求めてみると、次の第１
表の如くなる。

第１表ここで、ｖＢ＝１５ｍｉ／式は、アイドル時間中に移動
しなければならない場合の速度であるが、圧延中に移動
することを考えれば、より遅くてもかまわない。即ち、
圧延時間６０秒、アイドル時間・１５秒とすると、移動
量はアイドル中のｖ８＝１５＋ａ／ＳｅＧならば、アイ
ドル中の移動量は２２５プ（板幅換算４５０ｍ）であシ
、圧延中に移動させる場合には、６０秒間で徐々に動か
せばよく、３．７５ｍ／Ｓｍでよいことになる。そこで
ｖｇ＝３．７５ｍ／派とすると、Ｆの値は第２表の如く
なる。

第２表胃ｉ従来の作業ロール移動可能な圧延機の移動力は、圧延に
よるスラスト力を保持できるように設計されておシ、圧
延荷重の約５チで、Ｐ＝２０００ｔｏｎの場合、Ｆ＝　
１００　ｔｏｎとなる。即ち、ケース２でなければ従来
並の移動装置とすることはできず、他のケースの場合に
は設備として大きなものを必〔発明の目的〕本発明は、圧延材の板幅端部の形状変化を小さくできる
圧延方法及び装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、被圧延材の圧延中に一対の作業ロールを軸方
向に互いに反対方向に移動させることにより、圧延材の
板幅端部の形状変形を小さくできるように構成したもの
である。

また、上記方法を実現するために、一対の作業ロールの
それぞれと接触している補助ロールとの間に潤滑剤を供
給する潤滑剤供給装置を設けるとともに、作業ロールを
支持しているノ・ウジングに作業ロールを軸方向に案内
するガイドを設け、前記一対の作業ロールをガイドに沿
って、軸方向のそれぞれ反対方向に移動する移動装置を
設けたものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る・圧延方法及び装置の好ましい実施技術に
おいて説明した部分に対応する部分については、同一の
符号を付し、その説明を省略する。

第１図は、本発明に係る圧延方法を実施する圧延装置の
説明図で−ある。第１図において、上側の作業ロール１
４のストリップ８出側には、ノズル３４が配置してあシ
、例えば圧延潤滑油のような潤滑剤３６を作業ロール１
４と外接ロール１８との間に供給できるようになってい
る。ストリップ８の下側は、上側と同様に構成してオリ
、ストリップ８と作業ロール１６との間に、ノズル３８
゜４０から圧延潤滑油２０を供給できるようになってい
る。また、作業ロール１６は、冷却水配管４２に配設し
た冷却水ノズル４４から噴射される冷却水３０により冷
却される。この冷却水３０は、作業ロール１６に接して
設けたワイパ４６により、直接ストリップ８にかからな
いようになっている。

そして、作業ローＡ／１６とこれに接している外接ロー
ル４８との間には、ノズル５０によシ潤滑剤３６が供給
される。

一対の作業ロール１４．１６は、第２図に示す如くハウ
ジング５２内に支持されておシ、スピンドル５４．５６
を介して図示しない駆動源から駆動力を受け、回転駆動
する。ノ・ウジング５２には、作業ロール１４．１６を
支持している案内部５８（作業ロール１４の案内部は図
示していない）が摺動自在に設けてあり、この案内部が
シリンダ６０．６２によ）作業ロールｉ４，１６ととも
に軸方向に移動し、作業ロール１４．１６が軸方向に移
動できるようになっている。

このような構成にすることにより、作業ロール１４、．
１６とストリップ８との間、及び作業ローくなる。そし
て、例えば、鍛鋼ロールを例にして、水潤滑と油潤滑と
のスポーリング限界を比較すると、第３図の如くな９、
油潤滑によυスポーリング限界を向上できる。また、前
述した様に軸方向移動抵抗Ｆも１００　ｔｏｎ程度（Ｐ
　＝　２０００　ｔ−ｏｎ、ＶＢ＝１００〜１０００　
ｍ／―となり、移動装置も実現可能となって、圧延中に
上下一対の作業ロール１４．１６を互いに軸方向の反対
方向に移動可能とすることができる。

この結果、作業ロールの十分なる摩耗平滑化が可能とな
り、圧延材の幅変更に自由に対応可能となるとともに、
熱間圧延の連続化が可能となυ、連続化に伴う設備の小
型化を省エネルギー、並びに圧延材品質と歩溜の向上が
可能となる。そして、圧延潤滑油の使用によシ作業ロー
ル、外接ロールの摩耗量の低減を図れ、ロール使用寿命
延長が可能となった。しかも、圧延潤滑油の使用によシ
作業ロール、外接ロールのスポーリング寿命の延長も可
能となった。

なお、断続圧延の場合には、作業ロール軸方向移動を、
ストリップ間のアイドル時間中並びに圧延中のいずれの
場合とも行うことになるが、ただ、ストリップ８が作業
ロール１４．１６に噛込む場合は、噛込圧下量限界Δｈ
ｍａｘの問題から、圧延潤滑油の供給を一時停止する必
要があシ、この間の移動は困難である。この点、熱間圧
延を連続化した場合には、圧延潤滑油が連続して供給可
能で゛あり、さらに、ストリップ８には常にスタンド間
張力を作用させることができ、上記作業ロールの移動を
予定して行うことができる等、軸方向移動のや）やすさ
がある。

また、連続圧延においては、第４図（４）、■に示す如
く、板幅には広幅→狭幅、狭幅→広幅いずれの場合もあ
るが板幅変更位置を予測し、その板幅に対応して、移動
位置を設定できるような移動方法とするとよい。この場
合、小振幅のオシレーションをしながら、板幅変化対応
の大きな移動をする方法も良い方法である。さらに、こ
の際、作業ロールペンディングカを制御しながら圧延す
れば、圧延材板幅方向厚み分布を良好に制御可能である
。

前記実施例においては、作業ロール１４．１６と外接ロ
ール１８．４８との間に供給する潤滑剤として圧延潤滑
油を用いた場合について説明したが、他の潤滑油等を用
いてもよい。また、潤滑剤３６は、冷却水３０に混合し
、ストリップβの出側に設けた冷却水ノズル２８．４４
から噴射してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、圧延材の板幅端
部の変形を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧延方法を実施する圧延装置の実
施例の説明図、第２図は本発明に係る実施例の圧延装置
の作業ロールの移動装置の説明図、第３図は水潤滑と油
潤滑とのスポーリング限界特性図、第４装置及び（ロ）
は連続圧延における板暢変爽の例を示す図、第５図は一
般的なホットストリップリルの配置図、第６図は従来の
熱間圧延の説明図、第７装置及び（２）は熱間圧延にお
ける作業ロールのクラウンの状態を示す図、第８図はロ
ール移動速度と圧延速度との比に対する水と油とについ
ての摩耗係数変化特性図である。８・・・ストリップ、１４．１６・・・作業ロール、１
８゜４８・・・外接ロール、２０・・・圧延潤滑油、２
２゜３４．３８．５０・・・ノズル、２８．４４・・・
冷却水ノズル、３０・・・冷却水、３４．４６・・・ワ
イパ、３６・・・潤滑剤。第１　口第２図第３１２］ロール拳云ｖＪｃ３数第４０（Ａ）（Ｂ）第６図第７　口（Ａ）

Claims

【特許請求の範囲】１、被圧延材を圧下する一対の作業ロールと、少なくと
もこれら一対の作業ロールの外側に接して配設した一対
の補助ロールとを有する多段圧延機により、前記被圧延
材を圧延する圧延方法において、前記一対の作業ロール
を相互に軸方向反対方向に移動させつつ圧延することを
特徴とする圧延方法。２、前記一対の作業ロールの軸方向移動は、前記一対の
作業ロールと前記一対の補助ロールとの間に潤滑剤を供
給しつつ行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の圧延方法。３、前記圧延は、前記一対の作業ロールの被圧延材の入
側部に圧延潤滑油を供給しつつ熱間圧延材を連続的に圧
延する熱間連続圧延であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載の圧延方法。４、被圧延材を圧延する一対の作業ロールと、これら一
対の作業ロールを駆動する駆動装置と、前記一対の作業
ロールのそれぞれの外側に接して配設した補助ロールと
、この補助ロールと前記一対の作業ロールとを回転自在
に支持しているハウジングと、前記一対の作業ロールを
駆動する駆動装置とを備えた圧延装置において、前記ハ
ウジングに設けた前記一対の作業ロールを軸方向に案内
するガイドと、前記一対の作業ロールを互いに軸方向の
反対方向に移動させる移動装置と、前記一対の作業ロー
ルと前記補助ロールとの間に潤滑剤を供給する潤滑剤供
給装置とを設けたことを特徴とする圧延装置。５、前記潤滑剤供給装置は、前記作業ロールの前記被圧
延材出側に配設され、前記一対の作業ロールの表面に潤
滑剤を噴射するノズルを有することを特徴とする特許請
求の範囲第４項に記載の圧延装置。６、前記潤滑剤は、圧延潤滑油であることを特徴とする
特許請求の範囲第４項または第５項に記載の圧延装置。７、前記潤滑剤は、水と圧延潤滑油との混合液であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５項に記
載の圧延装置。