JPS6231039B2

JPS6231039B2 -

Info

Publication number: JPS6231039B2
Application number: JP54163455A
Authority: JP
Inventors: Tei Doi; Hisanori Sugimoto
Original assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Current assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1987-07-06
Also published as: JPS5686996A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、油類、ワツクス類、グリース類、又
はアスフアルト類等を含まない黒鉛潤滑剤を用い
た熱間圧延方法に係り、特に鋼材の熱間圧延にお
ける圧延ロールの潤滑方法において、ロール表面
の焼け付き、ヒートクラツク、摩耗を防止し、圧
延ロールの耐用性を大きく向上させ、しかも製品
表面にスリツプキズの発生しない鋼材の熱間圧延
における圧延ロールの潤滑方法に関するものであ
る。

一般に金属材料の圧延ロールの運転時には、ロ
ールの潤滑と冷却とを目的として動物系、植物
系、鉱物系及び合成系の油脂あるいはこれらの水
性化物から選ばれるグリース状または液状潤滑剤
を水と一緒に圧延ロールの圧延面にかけるという
フラツドルブリケーシヨン法が採られている。し
かし周知の如く鋼材の熱間圧延にあたつてはフラ
ツドルブリケーシヨン法を採用してもその効果は
乏しく、熱間圧延ロールの焼け付き、ヒートクラ
ツク、摩耗および製品表面のスリツプキズを防止
することは困難であつた。例えば、従来の水性黒
鉛潤滑剤を使用してもロールへの均一な黒鉛粒子
の分散や付着が充分完全に行なわれなかつたため
上記の欠点の防止は期待できなかつた。

またこれらの問題点を解決する方法として、圧
延油を直接ロールにスプレーする方法、油と水の
混合液をスプレーする方法、またはフエルトを用
いて塗油する方法等が採用されている。この場合
には熱間圧延ロールの焼け付き、ヒートクラツ
ク、摩耗、および製品表面のスリツプキズを若干
防止することが可能であるが、高温下に於ける油
の発煙、臭等による作業環境の悪化という問題を
避けることが出来ない。さらに、ユニバーサル水
平ロール側面等垂直面への潤滑にみられるように
多量のロール冷却水による水膜のため油の付着力
は弱められ、冷却水によつて流れやすくなり均一
な塗油が困難になるなどの欠点がある。

本発明は以上の欠点を除去するためになされた
もので多量の冷却水による潤滑剤の流出を少なく
するために、潤滑剤に構造粘性を付与することに
よりロール表面への付着力を向上させ、高温、高
圧下の状態で優れた潤滑性を発揮する黒鉛の特性
を生かしロール表面の焼け付き、ヒートクラツ
ク、摩耗および製品表面のスリツプキズを防止す
る鋼材の熱間圧延方法を提供しようとするもので
ある。

本発明は、(イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末１〜10
重量％と、(ロ)水85〜98重量％とから主として成る
水分散黒鉛懸濁液を熱間圧延する被圧延鋼材と接
触するロール表面にスプレーにて塗布しつつ、圧
延する水性黒鉛潤滑剤を用いた熱間圧延方法にお
いて、前記懸濁液に対しさらに、特に、(A)ナフタ
レンスルホン酸ソーダ0.1〜0.5重量％と、(B)メチ
ルセルロース、繊維素グリコール酸ナトリウムの
１種又は２種１〜５重量％とを添加混合分散せし
め、見掛比重1.1〜1.3、粘度５〜100ポイズに調
整し、特にロール表面の焼け付き、ヒートクラツ
ク、摩耗及び製品表面のスリツプキズを防止した
ことを特徴とする。

すなわち、本発明では先ず、前記の(イ)黒鉛粉末
と、(ロ)水とのほかに、(A)ナフタレンスルホン酸ソ
ーダと、さらに(B)メチルセルロース、繊維素グリ
コール酸ナトリウムの１種又は２種とから見掛比
重1.1〜1.3、粘度５〜100ポイズの油類、ワツク
ス類又はグリース類等を含まない水分散懸濁液
〔(イ)＋(ロ)＋(A)＋(B)〕を調製する。

この場合(A)ナフタレンスルホン酸ソーダは、重
要な構成要素であり、一般には分散剤と考えら
れ、その作用機作は未詳ではあるが、次に述べる
(B)メチルセルロース、繊維素グリコール酸ナトリ
ウムの１種又２種との相乗作用によつて本発明の
特異にして顕著な効果を奏するものである。

しかして、その数量限定、すなわち0.1〜0.5重
量％において下限未満になると前記(イ)黒鉛粉末の
分散性が不充分となり不可であり、上限を0.5重
量％としたのは分散効果からみてそれ以上は不必
要なためである。またナフタレンスルホン酸ソー
ダーとしては例えば花王アトラス株式会社製商品
名デモールＮが好適に使用することが出来る。

次に(B)メチルセルロース、繊維素グリコール酸
ナトリウムも極めて重要であり、一般には増粘剤
と考えられるかつ、その詳細な作用機作は未詳で
ある。しかしながら前記の(A)ナフタレンスルホン
酸ソーダとの相乗効果により本発明の優れた特異
の効果をもたらすものと考えられる。その数量限
定すなわち１〜５重量％の下限を越える場合に
は、分散懸濁液の粘性が不充分であり、ロール表
面に塗布した場合、多量のロール冷却水によつて
流れやすく、ロール表面に均一で十分な潤滑被膜
が得られず不可である。また上限を越える場合、
粘度が非常に高くなり、スプレー塗布が困難であ
り、潤滑効果もかえつて充分に得られず不可であ
る。メチルセルロースとしては分子量60000〜
85000のものが好適であり、例えば京都合成化学
株式会社商品名フアインガムHE―１，HW―２
等、繊維素グリコール酸ナトリウムとしては、分
子量42500〜83500のものが好適であり、例えば第
一工業製薬株式会社製商品名ビスコンNB、セロ
ゲン3H等が好適に使用することが出来る。な
お、この増粘剤は分散剤としての役目をもかねそ
なえているものとも考えられる。

しかして前記の水分散懸濁液において、前記(A)
及び(B)との関係において、(イ)黒鉛粉末の数量限
定、すなわち１〜10重量％の下限を越える場合に
は、潤滑効果が不充分となり、焼き付け等の防止
が十分でなく、また上限を10重量％としたのは潤
滑効果からみてそれ以上は不必要なためである。
また前記粉末の粒度に対しては50μを越えると分
散懸濁液の安定性が悪く、またロール面上に平滑
な潤滑被膜を形成することが困難となるからであ
る。また下限を0.1μにしたのは通常工業的に入
手可能であり分散懸濁液の安定性から勘案して好
適なためである。

又、(ロ)水の数量限定、すなわち85〜98重量％の
下限を越える場合は濃度が高くなりすぎて粘度が
高くなり、スプレー塗布出来にくくなり、不可で
ある。また上限を越える場合は、黒鉛粉末、分散
剤、および増粘剤が不足し、潤滑性、分散性、粘
性が充分でなく不可である。

以上(イ)黒鉛粉末、(ロ)水のほか、本発明に係る(A)
ナフタリンスルホン酸ソーダ、及び(B)メチルセル
ロース、繊維素グリコール酸ナトリウムの１種又
は２種を所定量づつ混合分散せしめて得られる前
記水分散懸濁液〔(イ)＋(ロ)＋(A)＋(B)〕の見掛比重は
1.1〜1.3、粘度５〜100ポイズである。この場合
見掛比重が1.1未満では、黒鉛、分散剤、および
増粘剤が不足で潤滑性、安定性、付着性が悪くな
る傾向を示し、1.3を越えると液の調度が上昇し
不可である。粘度も前記下限未満では付着性が悪
く上限を越えるとスプレー塗布が困難となり不可
である。

第１図及び第２図は、本発明に係る前記の水分
散懸濁液のスプレーによる塗布方法を示す略図で
ある。すなわち、第１図は圧延ロール１と被圧延
材すなわち鋼材２との関係位置を示す断面説明略
図であり、第２図は第１図のＡ―Ｂ線に沿つた断
面略図である。１対のロール1.1がロールシヤフ
ト7.7の周りに矢印の方向に回転し、この１対の
ロール1.1の間で鋼材２が圧延される。本発明に
係る水分散懸濁液をスプレーノズル6.6を通して
塗布部３に向つてスプレー塗布する。すなわち、
鋼材２を圧延中の熱間圧延ロール1.1の圧延面、
特に、ロール１と被圧延材２との相対速度の大き
い部分３に、前記分散懸濁液をスプレーにて塗布
することにより圧延面に潤滑被膜３を形成させ、
圧延を行なう。この場合ロール１の表面に多量の
冷却水４が流れるため好ましくは、スプレー塗布
面３上にカーボン板、鉄板、フエルト等の水切り
板５を取り付ける方がよい。

本発明による熱間圧延を行なつた場合、熱間圧
延ロールの圧延面に潤滑被膜を形成するため、焼
け付きヒートクラツクを起すことなく熱間圧延を
遂行することができ、また油の煙、臭等の発生に
よる作業環境が悪化することもない。またロール
摩耗も減少し、ロール寿命も長くなり経済的であ
る。しかも従来は熱間圧延にあたつて、圧延ロー
ルの焼け付き発生によつて圧延製品肌が粗大とな
り、品位が低下するため、圧延ロールが摩耗して
いなくてもロールを交換することを余儀なくされ
ていたが、かかるロスもなくすことができる。さ
らに、製品表面のスリツプキズを防止することが
出来るものである。

以下実施例について説明する。

実施例１ (イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末２重量％と(ロ)水
95.3重量％とのほか、(A)ナフタレンスルホン酸ソ
ーダとして花王アトラス株式会社製商品名デモー
ルN0.2重量％、(B)メチルセルロール、実際に
は、京都合成化学株式会社製商品名フアインガム
HE―１、2.5重量％とを均一に混合分散して見掛
比重1.1、粘度5.6ポイズの水分散懸濁液を調製し
た。次にこの水分散懸濁液を図面に示すようにス
プレーにてＨ型鋼用熱間圧延ロール１の圧延面３
に塗布し、８時間熱間圧延を行なつた。操業後の
ロール１の表面および製品２の表面を観察した結
果、ロール表面の焼き付き、ヒートクラツクおよ
び製品表面のスリツプキズは全く認められなかつ
た。なお、前記の(B)メチルセルロースの代りに、
繊維素グリコール酸ナトリウムを用いても略々同
様な結果が得られた。

実施例２ (イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末２重量％と(ロ)水
92.8重量％とのほか、前記実施例１の(A)デモール
N0.2重量％と、前記実施例１の(B)フアインガム
HE―１、５重量％とを均一に混合分散して見掛
比重1.1、粘度98.8ポイズの水分散懸濁液を調製
した。次にこの水分散懸濁液を図面に示すように
スプレーにてＨ型鋼用熱間圧延ロール１の圧延面
３に塗布し、16時間熱間圧延を行なつた。操業後
のロール１の表面および製品２の表面を観察した
結果、ロール表面の焼き付き、ヒートクラツクお
よび製品表面のスリツプキズは全く認められなか
つた。なお、前記の(B)メチルセルロールの代り
に、繊維素グリコール酸ナトリウムを用いても
略々同様な結果が得られた。

実施例３ (イ)粒度0.0〜50μの黒鉛粉末８重量％と(ロ)水
90.5重量％とのほか、前記実施例１の(A)ナフタレ
ンスルホン酸ソーダとしてデモールN0.5重量
％、前記実施例１の(B)メチルセルロースとしてフ
アインガム１重量％とを均一に混合分散して見掛
比重1.2、粘度1.8ポイズの水分散懸濁液を調製し
た。次にこの水分散懸濁液を図面に示すようにス
プレーにてＨ型鋼用熱間圧延ロール１の圧延面３
に塗布し、24時間熱間圧延を行なつた。操業後の
ロール１の表面および製品２の表面を観察した結
果、ロール表面の焼き付き、ヒートクラツクおよ
び製品表面のスリツプキズは全く認められなかつ
た。なお、前記の(B)増粘剤メチルセルロースの代
りに、繊維素グリコール酸ソーダを用いても略々
同様な結果が得られた。

実施例４ (イ)粒度0.1〜50μ黒鉛粉末２重量％と(ロ)水95.8
重量％とのほか、(A)ナフタレンスルホン酸ソーダ
として実施例１のデモールN0.2重量％、(B)繊維
素グリコール酸ナトリウムとして実際には第一工
業製薬株式会社製商品名ビスコンNB2重量％とを
均一に混合分散して見掛比重1.1、粘度10.0ポイ
ズの水分散懸濁液を調製した。次にこの水分散懸
濁液を図面に示すようにスプレーにてＨ型鋼用熱
間圧延ロール１の圧延面３に塗布し、８時間熱間
圧延を行なつた。操業後のロール１の表面および
製品２の表面を観察した結果ロール表面の焼き付
き、ヒートクラツクおよび製品表面のスリツプキ
ズは全く認められなかつた。なお、前記(B)繊維素
グリコール酸ナトリウムの代りに、メチルセルロ
ースを用いても略々同様な結果が得られた。

実施例５ (イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末５重量％と(ロ)水
90.7重量％とのほか、(A)ナフタレンスルホン酸ソ
ーダとして前記実施例１のデモールN0.3重量
％、(B)繊維素グリコール酸ナトリウムとして前記
実施例４のビスコンNB4重量％とを均一に混合分
散して見掛比重1.2、粘度49.8ポイズの水分散懸
濁液を調製した。次にこの水分散懸濁液を図面に
示すようにスプレーにて鋼矢板用熱間圧延ロール
１の圧延面３に塗布し16時間熱間圧延を行なつ
た。操業後のロール１の表面および製品２の表面
を観察した結果、ロール表面の焼き付き、ヒート
クラツクは全く認められず、製品表面の肌も良好
であつた。なお、前記(B)繊維素グリコール酸ナト
リウムの代りに、メチルセルロースを用いても
略々同様な結果が得られた。

実施例６ (イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末３重量％と(ロ)水
94.8重量％とのほか、(A)ナフタレンスルホン酸ソ
ーダとして前記実施例１のデモールN0.2重量
％、(B)繊維素グリコール酸ソーダ、実際には前記
実施例４のビスコンNB2重量％とを均一に混合分
散して見掛比重1.1、粘度36.5ポイズの水分散懸
濁液を調製した。次にこの水分散懸濁液を図面に
示すようにスプレーにて山形鋼圧延用ロール１の
圧延面３に塗布し、８時間熱間圧延を行なつた。
操業後のロール１の表面および製品２の表面を観
察した結果、ロール表面の焼き付き、ヒートクラ
ツクは全く認められず、製品表面の肌も良好であ
つた。なお、前記の(B)繊維素グリコール酸ソーダ
の代りに、メチルセルロースを用いても略々同様
な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延ロールと被圧延材との関係位置を
示す断面説明略図、第２図は第１図のＡ―Ｂ線に
沿つた断面略図である。１…ロール、２…圧延すべき鋼材、３…本発明
に係る水分散懸濁液の塗布部、４…冷却水、５…
水切り板、６…スプレーノズル、７…ロールシヤ
フト。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ)粒度0.1〜50μの黒鉛粉末１〜10重量％
と、(ロ)水85〜98重量％とから主として成る水分散
黒鉛懸濁液を熱間圧延する被圧延鋼材と接触する
ロール表面にスプレーにて塗布しつつ、圧延する
水性黒鉛潤滑剤を用いた熱間圧延方法において、前記懸濁液に対しさらに、特に、(A)ナフタレン
スルホン酸ソーダ0.1〜0.5重量％と、 (B)メチルセルロース、繊維素グリコール酸ナト
リウムの１種又は２種１〜５重量％とを添加混合
分散せしめ、見掛比重1.1〜1.3、粘度５〜100ポ
イズに調整し、特にロール表面の焼け付き、ヒー
トクラツク、摩耗及び製品表面のスリツプキズを
防止したことを特徴とする水性黒鉛潤滑剤を用い
た熱間圧延方法。