JPS6268612A - Cooling method for rolling roll - Google Patents
Cooling method for rolling rollInfo
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- JPS6268612A JPS6268612A JP60207120A JP20712085A JPS6268612A JP S6268612 A JPS6268612 A JP S6268612A JP 60207120 A JP60207120 A JP 60207120A JP 20712085 A JP20712085 A JP 20712085A JP S6268612 A JPS6268612 A JP S6268612A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
(産業上の利用分野)
この発明は、圧延閤における圧延ロールの冷却方法に係
り、特に、冷却水が圧延ロールの外周に接触するように
、該圧延ロールの外周に沿って冷却水ジャケットを設け
、該冷却水ジャケット内にロール冷却水を供給すること
により圧延中の圧延ロールを冷却する方法の改良に関す
る。(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for cooling a roll in a rolling mill, and in particular, a cooling water jacket is provided along the outer periphery of the rolling roll so that the cooling water comes into contact with the outer periphery of the rolling roll. , relates to an improvement in a method of cooling a mill roll during rolling by supplying roll cooling water into the cooling water jacket.
熱間圧延において、圧延時に被圧延材から圧延ロールに
大量の熱流束が発生し、ロールの熱疲労による肌荒れや
、ロールの通板部分に熱膨張が生ずる。これらによって
生ずる表面疵や、平坦度不良を防止するため、圧延ロー
ルの冷却が必要となる。
従来、圧延ロールの冷却は、圧延中に圧延ロールの表面
に冷却水をスプレィして、このスプレィされた冷」水が
ロール表面に衝突し、ここで熱交換をすることによって
行われていた。
このようなスプレィ式の冷却方法は、10〜30 kg
/ cdの高圧水をノズルによりスプレィするので、
冷却水がロールに接触する面積が限定される上に、冷却
本川を増加しても冷却面積に変化がなく、冷却効果の大
幅な増大が達成できないという問題点があった。
又、スプレィされて圧延ロールζ衝突した冷却水は、飛
散して圧延中の被圧延材上に落下し、圧延温度を下げる
ために、エネルギの無駄が多いと共に、被圧延材の材質
制御を困難とするという問題点があった。
更に、圧延ロールにスプレィされた後の冷却水は、温水
となり、圧延別下方のスルースに落下し、デスケーリン
グその他の冷却水及び油圧延後のオイルと共に、回収さ
れて、水処理設備を経て循環されている。
従って、ロール冷却水だけを温度制御あるいは水質°向
上の処理を行うことは不能であり、このため、ロール冷
却水の温度制御及び水質の点から、被圧延材の品質向上
には限界があった。
これに対して、例えば、特公昭55−12322号公報
に示されるように、冷却水ジャケットを圧延ロール表面
に沿って設置し、この冷却水ジャケットに冷却水を供給
することによって、冷却効率を向上させるようにしたい
わゆる冷却水ジャケット方式のロール冷却力法が提案さ
れている。
又、倒えば実願昭58−52752号によって提案され
ているように、冷却水ジャケットに供給した冷却水を直
接回収するクローズドサイクルを形成し、これによって
、冷却水の使用量の減少、冷却後の冷却水の被圧延材上
への漏水を防止するようにしたものがある。
(発明が解決しようとする問題点1
しかしながら、上記のような冷却水ジャケットに供給し
た冷却水を直接回収するクローズドサイクルを用いた圧
延ロールの冷却方法の場合であっても、適正な冷却水の
供給子及び冷却水ジャケットと圧延ロールとの隙間を与
えない限り、効率のよい冷却を行うことができないとい
う問題点がある。
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あって、冷却水ジャケットを用いて高効率で圧延ロール
の冷却を行うことができるようにした圧延ロールの冷却
方法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1
この発明は、発明者の実験に基づく知見によるものであ
って、冷却水が圧延ロールの外周に接触するように、該
圧延ロールの外周に沿って冷却水ジャケットを設け、該
冷却水ジャケット内にロール冷却水を供給することによ
り圧延中の圧延ロールを冷却する方法において、前記冷
却水ジャケットの、圧延ロール外周面に対する隙間を2
〜5 uとすると共に、該冷却水ジャケット内での冷却
水速度を5〜30m/secとすることにより、上記目
的を達成するものである。In hot rolling, a large amount of heat flux is generated from the material to be rolled to the rolling rolls during rolling, resulting in rough skin due to thermal fatigue of the rolls and thermal expansion in the threaded portion of the rolls. In order to prevent surface flaws and poor flatness caused by these, it is necessary to cool the rolling rolls. Conventionally, mill rolls have been cooled by spraying cooling water onto the surface of the mill roll during rolling, and the sprayed cold water collides with the roll surface, where heat exchange occurs. This spray type cooling method is suitable for 10 to 30 kg
/ CD high pressure water is sprayed by a nozzle,
There is a problem in that the area where the cooling water contacts the rolls is limited, and even if the cooling main stream is increased, the cooling area remains unchanged, making it impossible to achieve a significant increase in the cooling effect. In addition, the cooling water that is sprayed and collides with the rolling roll ζ scatters and falls onto the material to be rolled, which lowers the rolling temperature, which wastes a lot of energy and makes it difficult to control the material quality of the material to be rolled. There was a problem with this. Furthermore, the cooling water after being sprayed onto the rolling rolls becomes hot water and falls into the sluice below the rolling mill, where it is collected together with descaling and other cooling water and oil after hydraulic rolling, and circulated through water treatment equipment. has been done. Therefore, it is impossible to control the temperature or improve the water quality of the roll cooling water alone, and for this reason, there are limits to improving the quality of rolled materials in terms of temperature control and water quality of the roll cooling water. . On the other hand, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 12322/1980, cooling efficiency is improved by installing a cooling water jacket along the surface of the rolling roll and supplying cooling water to this cooling water jacket. A so-called cooling water jacket type roll cooling power method has been proposed. In addition, as proposed in Japanese Utility Model Application No. 58-52752, a closed cycle is formed in which the cooling water supplied to the cooling water jacket is directly recovered, thereby reducing the amount of cooling water used and Some systems are designed to prevent cooling water from leaking onto the rolled material. (Problem to be solved by the invention 1) However, even in the case of the rolling roll cooling method using a closed cycle in which the cooling water supplied to the cooling water jacket is directly recovered as described above, it is difficult to obtain appropriate cooling water. There is a problem in that efficient cooling cannot be performed unless a gap is provided between the supply element, the cooling water jacket, and the rolling roll.The present invention was made in view of the above-mentioned conventional problems. It is an object of the present invention to provide a method for cooling a mill roll that can cool the mill roll with high efficiency using a cooling water jacket. This is based on the inventor's findings based on experiments, and a cooling water jacket is provided along the outer periphery of the rolling roll so that the cooling water comes into contact with the outer periphery of the rolling roll, and roll cooling water is poured into the cooling water jacket. In the method of cooling a rolling roll during rolling by supplying cooling water, the gap between the cooling water jacket and the outer circumferential surface of the rolling roll is set to 2.
5 u and the cooling water velocity within the cooling water jacket is 5 to 30 m/sec, thereby achieving the above object.
【作用1
この発明においては、圧延ロール外周と冷却水ジャケッ
トの隙間及び冷却水ジャケットに供給される冷却水の流
速が、実験による知見に基づき、最適値とされることに
よって、圧延0−ルの冷却が高効率で行われる。
【実施例]
以下本発明を、この発明に係る方法を実施するための装
置を示す図面を参照して詳細に説明する。
この装置は、第1図及び第2図に示されるように、冷却
水が圧延ロール10の外周に接触するように、該圧延ロ
ール10の外周に沿って冷却水ジャケット12を設け、
該冷却水ジャケット12内にロール冷却水を供給するこ
とにより圧延中の圧延ロール10を冷却する方法におい
て、前記冷却水ジャケット12の、圧延ロール10外周
面に対向する長方形枠状のロール対向部13の底面13
Aと該圧延ロール外周部との隙間tを2〜5 mmとす
ると共に冷却水ジャケット12内での冷却水速度をv=
5〜30m/seaとしたものである。
前記ロール対向部13の圧延ロール軸方向両端縁には、
圧延ロール10外周面に転接するタッチロール14が、
ロール対向部13の底面から突出するよう周方向で等間
隔に3個配設されると共に、冷却水ジャケット12の前
記ロール対向部13の全周縁にはラビリンスシール16
が形成されている。
前記タッチロール14を含む冷却水ジャケット12は押
動磯構18(全体図示省略)によって圧延0−ル10の
外周面に向けて付勢されている。
図の符号40は前記冷却水ジャケット12内に冷却水を
循環供給するための冷却水系を示し、この冷却水系40
は、ポンプ42、熱交換器44を備えて、冷却水ジャケ
ット12内に形成された給水046及び排水口48に接
続されている。50は圧延ロール1oに上下方向から接
触して回転し、該圧延ロール10の位置規制をするバッ
クアップロール、52は圧延材Aを圧延ロール10に円
滑に挿入・抽出するためのガイドを示す。
この実施例において、圧延ロール10の回転時に、冷却
水系40から冷却水ジャケット12内に冷却水を循環供
給させると、該圧延ロール10の外周面に近接するラビ
リンスシール16によって冷却水ジャケット12と圧延
ロール10間がシールされて該圧延ロール10の外周面
に沿って冷却水通路が形成されて、該冷却水ジャケット
12内をv=5〜3Qm/seaの速度で循環する冷却
水によって圧延ロール10は冷却されることになる。
ここで、タッチロール14によって圧延ロール10の外
周面と冷却水ジャケット12のロール対向部13の底面
13Aとの隙間tが2〜5關と常に一定に保持されてい
る。
前記V = 5〜30m /sea及びt=2〜5mm
の数値は、本発明者の実験の結果得られたものである。
即ち、第3図に示されるように、圧延ロール10の表面
とロール対向部13における底面13Aとの隙間し=2
寵、3nm、5.mm、及び7顛とした場合の、該隙間
に供給した冷却水の流fiQと圧延ロール10の表面に
おける熱伝達率αとの関係は、隙間tが小さい程、又流
ff1Qが大きい程熱伝達率αが大きいことがわかった
。
ここで、第3図において破線で示される従来のスプレ一
方式の冷却方法の場合と比較して、t=5mm以下の場
合であって、且つ流ffiQ=100m’/h−mを境
界として、ジャケット方式の冷却方法が、第3図の破線
で示されるスプレ一方式の場合と比較して冷却能率が高
いことがわかる。
このQ=100m’/h−mはt=5mm(7)場合V
=5m/secに相当する。
又、t=2uとした場合、第3図からもわかるように、
Q=200+n3/h −mで冷却能が飽和する。
このときのQ=200m’/h−mに対応する冷却水の
流速はV=30m/secである。
又、前記隙間t=2關よりも小さくした場合、冷却水の
水m当りの冷却能の向上は期待できるが、隙間i<2m
mを維持するための機械的慴成の実現性が困難となると
共に、圧力損失が大きくなり、供給すべき冷却水の圧力
を高くしなければならないために、電力源単位の低減を
図ることができない。
このため、隙間tは21111以上が適正である。
従って、隙間tは2 u〜5龍、該隙間に供給される冷
却水の流速v=5〜3Qm/secが適正値となる。
なお上記実施例は、タッチロール14を冷却水ジャケッ
ト12のロール対向部13の圧延ロール1111方向両
端縁に周方向で等間隔に3個配設して構成したものであ
るが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記タ
ッチロール14の配設数δ1は圧延ロール10の径に応
じて、減少あるいは増加するようにしてもよい。
更に、前記冷却水ジャケット12におけるロール対向部
13の底面13Aと圧延ロール10の外周面との隙間t
を2〜5nの維持するための殿構としては、前記実施例
のようなタッチロール14に限定されるものでなく、隙
間tを適正に維持できる構造であれば上記実施例に限定
されない。
又、冷却水ジャケット12を圧延ロール10の外周面に
接触させてクローズドサイクルを形成するための手段と
して、ロール対向部13に枠状のラビリンスシール16
を設けているが、他のシール手段があれば上記実施例の
構成に限定されるものではない。
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、冷却水ジャケッ
トを用いて高効率で圧延ロールの冷却を行うことができ
るという優れた効果を有する。[Operation 1] In this invention, the gap between the rolling roll outer periphery and the cooling water jacket and the flow rate of the cooling water supplied to the cooling water jacket are set to optimum values based on experimental findings. Cooling is performed with high efficiency. [Example] The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings showing an apparatus for carrying out the method according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, this device includes a cooling water jacket 12 provided along the outer periphery of the rolling roll 10 so that the cooling water comes into contact with the outer periphery of the rolling roll 10,
In the method of cooling the roll roll 10 during rolling by supplying roll cooling water into the cooling water jacket 12, a rectangular frame-shaped roll facing part 13 of the cooling water jacket 12 facing the outer peripheral surface of the roll roll 10 is provided. bottom surface 13
The gap t between A and the outer periphery of the rolling roll is 2 to 5 mm, and the cooling water velocity in the cooling water jacket 12 is v=
5 to 30 m/sea. At both ends of the roll facing portion 13 in the rolling roll axial direction,
A touch roll 14 that rolls into contact with the outer peripheral surface of the rolling roll 10,
Three labyrinth seals 16 are arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to protrude from the bottom surface of the roll facing part 13, and labyrinth seals 16 are provided on the entire periphery of the roll facing part 13 of the cooling water jacket 12.
is formed. The cooling water jacket 12 including the touch roll 14 is urged toward the outer circumferential surface of the rolling mill 10 by a pushing rock structure 18 (whole not shown). Reference numeral 40 in the figure indicates a cooling water system for circulating and supplying cooling water into the cooling water jacket 12, and this cooling water system 40
is equipped with a pump 42 and a heat exchanger 44, and is connected to a water supply 046 and a drain port 48 formed within the cooling water jacket 12. Reference numeral 50 indicates a backup roll that rotates in contact with the rolling roll 1o from above and below to regulate the position of the rolling roll 10, and 52 indicates a guide for smoothly inserting and extracting the rolled material A into the rolling roll 10. In this embodiment, when cooling water is circulated and supplied from the cooling water system 40 into the cooling water jacket 12 during rotation of the rolling roll 10, the labyrinth seal 16 close to the outer peripheral surface of the rolling roll 10 connects the cooling water jacket 12 to the rolling surface. The rolls 10 are sealed and a cooling water passage is formed along the outer peripheral surface of the roll 10, and the roll 10 is cooled by the cooling water circulating inside the cooling water jacket 12 at a speed of v=5 to 3 Qm/sea. will be cooled. Here, the gap t between the outer peripheral surface of the rolling roll 10 and the bottom surface 13A of the roll facing portion 13 of the cooling water jacket 12 is always kept constant at 2 to 5 degrees by the touch roll 14. Said V=5~30m/sea and t=2~5mm
The numerical value was obtained as a result of the inventor's experiment. That is, as shown in FIG. 3, the gap between the surface of the rolling roll 10 and the bottom surface 13A of the roll facing portion 13 = 2
3 nm, 5. The relationship between the flow fiQ of the cooling water supplied to the gap and the heat transfer coefficient α on the surface of the rolling roll 10 when the gap t is smaller and the flow ff1Q is larger is the heat transfer. It turns out that the rate α is large. Here, compared to the case of the conventional one-spray cooling method shown by the broken line in FIG. It can be seen that the cooling efficiency of the jacket type cooling method is higher than that of the one-spray type cooling method shown by the broken line in FIG. This Q=100m'/h-m is V when t=5mm(7)
= 5m/sec. Also, when t=2u, as can be seen from Figure 3,
The cooling capacity is saturated at Q=200+n3/h -m. At this time, the flow rate of the cooling water corresponding to Q=200 m'/hm is V=30 m/sec. Furthermore, if the gap t is smaller than 2m, an improvement in the cooling capacity per m of cooling water can be expected, but if the gap i<2m
It becomes difficult to implement mechanical optimization to maintain m, and the pressure loss becomes large, and the pressure of the cooling water to be supplied must be increased, making it impossible to reduce the power source unit. Can not. Therefore, the appropriate gap t is 21111 or more. Therefore, the proper values for the gap t are 2 to 5 meters, and the flow rate v of the cooling water supplied to the gap is 5 to 3 Qm/sec. In the above embodiment, three touch rolls 14 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on both ends of the roll facing portion 13 of the cooling water jacket 12 in the direction of the rolling roll 1111. However, the number δ1 of the touch rolls 14 may be decreased or increased depending on the diameter of the rolling roll 10. Furthermore, a gap t between the bottom surface 13A of the roll facing portion 13 in the cooling water jacket 12 and the outer peripheral surface of the rolling roll 10
The structure for maintaining the gap t of 2 to 5n is not limited to the touch roll 14 as in the above embodiment, and is not limited to the above embodiment as long as it can maintain the gap t appropriately. Further, as a means for bringing the cooling water jacket 12 into contact with the outer circumferential surface of the rolling roll 10 to form a closed cycle, a frame-shaped labyrinth seal 16 is provided on the roll facing portion 13.
However, if other sealing means are provided, the structure is not limited to the above embodiment. [Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has an excellent effect in that the rolling roll can be cooled with high efficiency using the cooling water jacket.
第1図は、本発明に係る圧延ロールの冷fiJ方夫の実
施するための装置を示ず全体側面図、第2図は同装置の
要部を示す拡大断面図、第3図は冷却水の流量と冷却能
を、冷却水ジャケットと圧延ロールとの隙間との関係に
おいて示す線図、第4図は冷却効率と冷却水の流速を、
冷却水ジャケットと圧延ロールとの隙間との関係におい
て示す線図である。
10・・・圧延ロール、
12・・・冷却水ジャケット、
1.3・・・ロール対向部、
t・・・隙間、
■・・・流速。Fig. 1 is an overall side view, not showing the equipment for carrying out the cooling fij method for rolling rolls according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged sectional view showing the main parts of the equipment, and Fig. 3 is a cooling water A diagram showing the flow rate and cooling capacity in relation to the gap between the cooling water jacket and the rolling roll, Figure 4 shows the cooling efficiency and cooling water flow rate,
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between a cooling water jacket and a gap between a rolling roll. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Rolling roll, 12... Cooling water jacket, 1.3... Roll opposing part, t... Gap, ■... Flow rate.
Claims (1)
圧延ロールの外周に沿つて冷却水ジャケットを設け、該
冷却水ジャケット内にロール冷却水を供給することによ
り圧延中の圧延ロールを冷却する方法において、前記冷
却水ジャケットの、圧延ロール外周面に対する隙間を2
〜5mmとすると共に、該冷却水ジャケット内での冷却
水速度を5〜30m/secとしたことを特徴とする圧
延ロールの冷却方法。(1) A cooling water jacket is provided along the outer periphery of the rolling roll so that the cooling water comes into contact with the outer periphery of the rolling roll, and by supplying roll cooling water into the cooling water jacket, the rolling roll is cooled during rolling. In the cooling method, the gap between the cooling water jacket and the outer peripheral surface of the rolling roll is set to 2.
5 mm and a cooling water velocity within the cooling water jacket of 5 to 30 m/sec.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP60207120A JPS6268612A (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Cooling method for rolling roll |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6268612A true JPS6268612A (en) | 1987-03-28 |
JPH0454524B2 JPH0454524B2 (en) | 1992-08-31 |
Family
ID=16534522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60207120A Granted JPS6268612A (en) | 1985-05-17 | 1985-09-19 | Cooling method for rolling roll |
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