JPS6268606A - 鋼材の圧延方法 - 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］ この発明は、搬送されてくる鋼材を一対のワークロール
によって挟持し圧延するワークロールによる鋼材の圧延
方法に関する。

［従来の技術］ 鋼材を一対のワークロール間に挟持して圧延する場合、
鋼材の接触によりワークロールの周面が次第に摩耗する
。このような摩耗によりロールの周面が局部的に摩耗す
ることを防止する為に、鋼材を圧延する毎にワークロー
ルをその軸線方向に沿って移動（シフト）させる方法が
公知である。

更に、鋼材にワークロールが接触するとその接触部分の
温度が熱伝導により低下し、鋼材表面に不均一な温度分
布くサーマルクラウン）が生じるから、ワークロールを
その軸線方向にシフトすることにより、サーマルクラウ
ンの分散（温度分布の平均化）を図っている。

一方、ワークロール間に鋼材が介在されると、ワークロ
ール間の中央部は鋼材の介在により広い間隙が形成され
、両端部部分の間隙は鋼材が介在されない為に狭められ
る傾向にある。従って、このようなワークロール間を通
過した鋼材は、その断面において、中央部が厚く、端部
が薄いという不均一な厚みの、いわゆる板クラウンが形
成される。このような板クラウンを小さくするため、従
来ワークロールのシフトに加えて、一対のワークロール
の軸の両端に夫々ベンダを設け、ワークロールの軸に互
いに離間する方向に力を印加し、ワークロールにて圧延
される鋼材の表面が平坦になしかしながら、ワークロー
ルを徐々にシフトさせた場合には、ベンダを最大値に作
用させても、低クラウンを目標とする材料に対して常に
シフト位置が最大値付近とならない。逆に、シフト位置
を常に最大値付近に設定した場合には、ロールの摩耗、
サーマルクラウンの分散の点から不利であり、両者を満
足するシフト方法が要求されている。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、低クラウンを必要としない鋼材ではワークロールを
広範囲にシフトすることにより極力摩耗の平滑化を図り
、低クラウン必要材では、極めて平坦な高精度の低クラ
ウン材を得ることができるという両者を満足する鋼材の
圧延方法を提供することを目的とする。

この発明に斯るワークロールによる鋼材の圧延方法は、
鋼材を圧延する一対のワークロールと、この一対のワー
クロールをその軸線方向に沿ってシフトさせるシフト手
段と、前記ワークロールの両端部に設けられた軸に対し
互いに離間する方向に力を付与するベンダとを有し、シ
フト量の増減によりベンダ力の作用点が相互に離間し又
は接近するワークロールによる鋼材の圧延方法において
、前記シフト手段が前記一対のワークロールをその軸線
方向に沿って最大に離間した位置の近傍の位置を中心と
して往復シフトさせることを特徴とする。

［実施例］ 以下に、添附図面の第１図乃至第８図を参照にして、こ
の発明の実施例を詳細に説明する。

熱間圧延における鋼片（！ｌ材）の搬送路（図示せず）
には、第１図に示すように、鋼片を所定の厚みに圧延す
る圧延機１０が設けられている。この圧延１１０には、
一対のワークロール１２．１４が搬送路に対して上下に
互いに対向して配置されている。上ワークロール１２に
はこれを軸線方向に沿って移動（シフト）させる第１の
油圧シリンダ１６が連結されており、下ワークロール１
４には同様に第２の油圧シリンダ１８が連結されている
。これらの第１及び第２の油圧シリンダ１６．１８は制
卸装置２０に連結され、ここからの駆動信号に応じて、
一対のワークロールの対向中心を中心として点対称とな
るように連動して駆動される。

上ワークロール１２及び下ワークロール１４には、夫々
、その周面にバックアップロール２２及び２８が転勤さ
れており、これにより、鋼片の圧延時にワークロールを
介して所定の圧延、荷重を与えるとともに、ワークロー
ル間に形成すべき間隙の寸法を設定するようになってい
る。この第１のバックアップロール２２の両端部には、
圧延荷重を与えると同時に鋼片が通板されるべき間隙を
調節するための間隙設定装置２４．２６が夫々設けられ
ている。この間隙設定装置２４．２６は、図示していな
いが、夫々、ワークロール間の間隙を大幅に変更可能の
モータと、変更ストロークは短いが圧下力限界が広い油
圧シリンンダとを備え、モータと油圧シリンダとの操作
により間隙の寸法を調節している。

ワークロール１２は、第２図に示すように、チョック３
２に支持され、ハウジング３０内に収容されている。同
様に、下ワークロール１４はチョック３６に支持され、
ハウジング３４内に収容されている。更に、上ワークロ
ール１２および下ワークロール１４の軸３３及び３５に
は、夫々、ワークロールの軸線のたわみ量を調部する第
１の上ベンダ３８、第１の下ベンダ３９、第２の上ベン
ダ４０そして第２の下ベンダ４１が設けられている。こ
れらのベンダ３８．３９．４０そして４１は、夫々、上
下のワークロールの軸３３及び３５の一端側及び他端側
に、上下に夫々２個ずつ取付けられている。第１の上ベ
ンダ３８及び下ベンダ３９は、夫々、上ワークロール１
２の軸３３及び下ワークロール１４の軸３５に固定され
ており、シフト時にはハウジングに対してスライド可能
に設けられている。同様に、第２の上ベンダ４０及び第
２の下ベンダ４１は、夫々、上ワークロール１４の軸３
３及び下ワークロール１４の軸３５に固定されており、
シフト時にはハウジングに対してスライド可能に設けら
れている。従って、第３図及び第４図に示すように、上
ワークロール１２及び下ワークロール１４がシフトする
と、第１の上下ベンダ３８．３９及び第２の上下ベンダ
４０．４１が互いに並んだ位！（第３図に示す）から最
大にシフトした位置（第４図に示す）に移動する。

この状態において、各ベンダ３８．３９．４０及び４１
は、油圧シリンダにより互いに対向するワークロールの
軸３３及び３５の端部を互いに引き離す方向に押圧する
ことにより、ワークロール中央部のたわみ母を大きくす
るように構成されている。各ベンダ３８．３９．４０及
び４１は、前述の第１及び第２の油圧シリンダ１６及び
１８と同様に制御装置２０に連結されている。

次に、この実施例の動作を第５図を参照して説明する。

第５図は、圧延すべき鋼材毎に、第１及び第２の油圧シ
リンダがワークロール１２及び１４を夫々シフトする量
と、各ベンダ３８．３９．４０及び４１の押圧農と、夫
々の場合における鋼材の板クラウン量との関係を示して
いる。尚、この板クラウン量は鋼材の幅方向の縁から２
５ｃｍにおける板クラウンを測定したものであり、即ち
、板クラウン量Ｗとすると下記の（１）式により求める
ことができる。

Ｗ−ｈｃ−ｈ２５　　　　　・・・・・・・・・（１）
ｈａは板の幅方向に沿った断面における中央部の厚みで
あり、 ｈ２５は板の幅方向に沿った断面においてその縁から２
５ｚの位置の厚みである。

第３図において、鋼材の本数が１本乃至８本までは、通
常の鋼材（低クラウンを要求されない鋼材）を圧延する
場合であり、鋼材を１枚圧延する毎に、制御装置２０が
第１及び第２の油圧シリンダ１６．１８に駆動信号を発
して、両方のワークロール１２及び１４を所定量、この
実施例では５０ｓずつ互いに反する方向に、合計１００
＃Ｉｌ各ワークロールをシフトする。このようにして得
られた１乃至８本目の鋼材は、第３図のグラフに示され
るように、比較的高い板クラウン量である。

この場合、ベンダには基準以下の押圧力、１チヨツクに
対して約３０トンが作用されている。

一方、鋼材の本数が９本乃至１８本目には低クラウン目
標材、即ち、低い値のクラウン量Ｗが要求される鋼材を
圧延する場合を示している。尚、９本及び１０本目の鋼
材は１１乃至１８本目の鋼材より幅の広い鋼材である。

この場合、上下のワークロール１２及び１４は、夫々互
いに反する方向に最大シフト量である２００ｍ＋ずつ、
合計４００ｍを相対的に移動させる。この最大シフト位
置において、ベンダにはその最大！（１チヨツクに対し
て約２３０トン）近辺の押圧力（第３図中ｍａｘ）を作
用させる。尚、ワークロール周面の不均一な摩耗を防止
する為に、ワークロールのシフトはこの最大シフト量付
近、例えば各ワークロールが１８０乃至２００ｔｔｔｔ
ｒの範囲内でシフトする。つまり、制御装置はワークロ
ールのシフト量最大を指向し、シフト効果最大となるよ
うに制御し、シフト量最大付近で、ワークロールの微小
なシフトをし、その摩耗を平滑化する。

この実施例において、−殻材（低クラウンを必要としな
い鋼材）では、摩耗の平滑化を狙ってワークロールのシ
フトを制御し、プロフィル注意材（低クラウン材）では
ワークロールのシフト量最大付近で、微小なシフトをし
、その摩耗を平滑化する。そして、制御装置は、圧延終
了時点で、ワークロール全体が均一に摩耗している状態
となるようワークロールのシフトを制御する。

ここで、第６図を参照してベンダ３８及び４０がワーク
ロール１２及び１４に作用する原理について説明する。

ワークロール１２において、その略中央部の点が支点Ｃ
１幅方向の縁部が作用点Ｂ、そして第１のベンダ３８に
対応する位置の部分が力点Ｃとして、てこの力が作用す
る。従って、ワークロール１２のシフト距離（１１）が
長ければ長いほど第１のベンダ３８が支点Ａから遠ざか
る。

即ち、力点Ｃと支点Ａとの間の距離が長くなるから、力
点Ｃに同じ力が作用するならば作用点Ｂには比較的大き
な力が作用する。このように、シフト層が最大の領域内
でベンダ３８を作用させると、てこの原理により、ワー
クロール１２に対してベンダ３８は所定の力で比較的大
きな力を作用させることができる。このようなてこの力
はベンダ４０においても同様に作用するとともに、下ワ
ークロール１４に対しても同様に作用する。

従って、最大シフト位置近傍でシフトさせてベンダに所
定の押圧力を作用することにより板クラウン量Ｗを小さ
くすることができる。

第７図及び第８図に、ワークロールのシフト層とベンダ
の押圧力とクラウン量との関係を示す。

第７図及び第８図ともに、縦軸に板クラウンＩｔＷ（Ｗ
＝　ｈａ　−ｈ２５）　、横軸にワークロールに付与さ
れた圧延荷重を取り、圧延する鋼材の幅が１２００Ｉｖ
１１の場合を第７図に、鋼材の幅が１５００＃の場合を
第８図に示している。これらのグラフにおいて、三角印
はシフト−〇でありベンダは基準量の場合、黒丸印はシ
フト−Ｏでありベンダは最大押圧力（１チヨツクにたい
して約２３０トン）の場合、白丸印はシフト−２００ｍ
でありベンダは最大押圧力の場合、白画角印はシフト＝
１５０ａ＋＋でありベンダは最大押圧力の場合を示す。

これらの第７及び第８図から明らかなように、ワークロ
ールのシフト量が最大付近の位置において、ベンダを作
用させた場合にはワークロールに比較的大きな力が作用
するから、クラウンｍＷを小さくすることができる。

この発明は上述した実施例限定されることなくこの発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、上述の実施例ではベンダは一対のワークロール
間に設けられ、ワークロールの軸を互いに引離す方向に
作用させたが、これに限らず、第１及び第２のバックア
ップロール間に設けらこれらを互いに引離す方向に作用
させてもよい。又は、バックロールとワークロール間に
設けられバックロールとワークロールとを互いに寄せる
ように作用し、結果的に一対のワークロールを互いに引
き離すようにしても同様の効果を得ることができる。

また、ワークロールのシフト量は上述した実施例では鋼
板を一枚圧延する毎に設定したが、これに限らず２枚毎
あるいは５枚毎等いくつ毎に設定してもよい。

［発明の効果］ この発明の方法によれば、低クラウンを必要としない鋼
材については広い範囲でシフトすることにより極力摩耗
を平滑化し、一方低いクラウンを必要とする鋼材では、
一対のワークロールをその軸方向に最大にシフトさせた
最大シフト位置の近傍でベンダの押圧力を作用させてい
るから、ワークロールにベンダの押圧力が大きな力で作
用するので、高精度の低クラウン材を得るという両者を
共存させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る圧延機の概略的な構成を示し
た正面図、第２図は圧延機の側面図、第３図及び第４図
はシフト動作を示したワークロールの概略側面図、第５
図はワークロールの動作を示したグラフ図、第６図はワ
ークロールに作用する力の関係を説明する図、第７図及
び第８図はワークロールのシフト量及びベンダの押圧力
との関係による板クラウン量を示したグラフ図である。 １ｏ・・・圧延機、１２・・・上ワークロール、１４・
・・下ワークロール、１６・・・第１の油圧シリンダ、
１８・・・第２の油圧シリンダ、２０・・・制御ｌｌ装
置、３８・・・第１の上ベンダ、３９・・・第１の下ベ
ンダ、４０・・・第２の上ベンダ、４１・・・第２の下
ベンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼材を圧延する一対のワークロールと、この一対のワー
   クロールをその軸線方向に沿ってシフトさせるシフト手
   段と、前記ワークロールの両端部に設けられた軸に対し
   互いに離間する方向に力を付与するベンダとを有し、シ
   フト量の増減によりベンダ力の鋼材への作用点が相互に
   離間し又は接近する鋼材の圧延方法において、低クラウ
   ンを必要としない鋼材では広範囲にシフトすることによ
   り極力摩耗を平滑化し、低クラウンを必要とする鋼材で
   は、前記シフト手段が前記一対のワークロールをその軸
   線方向に沿って最大に離間した位置の近傍の位置を中心
   として往復シフトさせることにより、摩耗の平滑化と低
   クラウンとを両立することを特徴とする鋼材の圧延方法
   。