JPS6310002A - 縦しまを有する帯板の圧延方法 - 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〕 本発明は狭く高い縦しまを有する広幅の帯板を製造する
ための圧延技術に関し、さらに詳しくは従来の縦しまを
有する広幅帯板よシもより高い縦しまを有する帯板を製
造するための圧延方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に帯板は円柱状をした２本の圧延ロールによって複
数回圧延され、均一な厚さを持った所定の寸法に成形さ
れる。

さらにこのような帯板の圧延設備を用いて、例えば特公
昭５２−３４０２２公報に示されているような最終圧延
ノぐスの圧延ロールに種々の形状の溝あるいは突起をつ
けることによって、帯板の表面に種々の形状の突起ある
いは溝のついた帯板を製造することが可能である。この
ような帯板は特殊な機能を持ったものとして多方面の用
途に用いられている。

このような突起あるいは溝のついた帯板の中でも、第２
図にその断面形状の一例を示したように、幅方向に一定
の間隔で突起状厚肉部７を有し、この突起状厚肉部７を
帯板の長さ方向にほぼ連続させて縦しまを形成するよう
にした帯板が生産されており、縦じま鋼板と呼ばれてい
る。

具体例をあげると、現在製造されている縦じま鋼板は、
縦じまが幅方向に１０ｍないし２０５ｗの一定の間隔で
形成され、帯板の幅が６００ないし１２３０ｍ、帯板の
薄肉部の厚さｔが１．６ないし４．５Ｍであり、縦じま
の幅Ｗは４ないし６１！ｍｌ、Ｌまの高さΔｔは２ｍな
いし４ｆｉのものである。これらの縦じま鋼板は、重量
に対して剛性が大きいために自動車の側板や鋼管などの
強度材として使用されるのみならず、すペシ止めの効果
を目的として床板やトラックの荷台にも使用され、さら
に放熱効果が優れているためモーターフレームなどにも
使用されるなど、きわめて広範囲の用途に用いられてい
る。

また他の例として、特開昭６０−３７４８４　Ｋは上記
の縦じま鋼板と類似の形状の縦じま鋼板を、スノＲイラ
ル成形した鋼管に用いることが示されている。この鋼管
は内部にコンクリートを充てんして合成杭として用いる
もので、鋼管内面の突起によってコンクリートとの付着
強度を向上させることを目的としたものである。この場
合の縦じま鋼板における縦しまの間ｒ；４は１５ないし
１００ｍの範囲で形成されている。

このような縦しまを有する帯板は、その幅及び厚さが通
常の帯板と同じ範囲にあるために、通常の帯板の製造設
備が用いられている。すなわち帯板の仕上圧延、ｅスは
、帯板を上下２木の圧延ロールの間を通して所定の厚さ
まで圧延する複数の圧延パスから成っているが、第３図
に示す縦しまを有する帯板Ｓに成形するためには、その
断面を所定の形状に成形するための最終圧延パスにおい
て、上下２本の圧延ロール１，２のうち少なくとも一方
の圧延ロール１の胴部に周方向と沿った縦じま溝３をつ
けておけば、この溝に対応した位置に縦しまを形成する
ことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来は、後述する理由によシ圧延ロールに縦しま溝をつ
けた圧延パスは、最終の１ノぞスにのみ設けられており
、その最終ノぞス直前の帯板の断面はほぼ一様な板厚と
されていた。このような場合、縦じまの存在する幅方向
の位置、および縦じまの幅Ｗはほぼ所望のものが得られ
るが、縦じまの高さΔｔは十分高いものが得られなかっ
た。何故ならば、仮に最終圧延、ｅスの圧延ロールに十
分深い溝を設けて帯板を圧延しても、第４図に示すごと
く、溝３の近傍においては帯板Ｓが圧延変形される場合
に材料が縦じま溝３内に十分に充満せず、空げき４が生
じ、最終圧延パスのみの成形では、得られる縦じまの高
さΔｔに限界がある。

縦しまを有する帯板が使用される理由は、剛性の高いこ
と、滑り止め効果、放熱効率、あるいはコンクリートと
の付着性などのように、縦じまによって発揮される特別
な効果のためであって、縦じまの高さΔｔが高いほど望
ましいことは当然のことである。例えば、前述のコンク
リートを充てんした合成杭の素材となる縦じま鋼板では
、縦じまの高さは最終圧延ノぐスのみの成形ではせいぜ
い４ｍｍのものしか得られず、場合によっては２訪の高
さの縦しまを形成することも困難な場合がある。

しかしながら使用性能上からは５０以上の縦しまを形成
することが要求される。

このような要求を満足するためには、まず最終圧延ノク
スにおける板厚減少量を大きくすることが考えられる。

しかしながらこれは最終圧延ノξスの圧延負荷の増大を
意味し、設備上限界がある。つぎに縦じまの幅Ｗを大き
くすれば、材料が圧延ロールの溝に入シ易くなって、縦
じまの高さΔｔを若干高くすることができる。しかしな
がら縦じまの幅が大きくなると、その使用性能の向上に
較べて帯板の重量が増加するために価格のアップにつな
がシ、また放熱効果を目的とする場合などではむしろ使
用性能が低下する。

本発明は上記の問題点を解決するためＫなされたもので
、１スタンドの圧延機に加わる負荷を大きくすることな
く、よシ性能のよい縦しまを有する帯板の圧延方法を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段・作用〕本発明において
は、最終圧延パスを行う圧延スタンドの上、下いずれか
の圧延ロールの胴部に、周方向に沿った溝を設けて、帯
板の表面に縦しまを形成させることは従来法と同じであ
る。さらに特徴的なことは複数の圧延スタンドに凹クラ
ウンを付したロールの上、下いずれか一方または双方を
、圧延ロール対を構成する要素として組み込むことであ
る。すなわち、しま高さの高い縦じま帯板をつくる九め
には、最終圧延ノぞスを行う圧延スタンｒを含む複数の
圧延スタンドのロールとして、類似の溝を設けたロール
を組み込み、続けてこれら複数パスの圧延を行うのが効
果的であるが、この場合被圧延材が幅方向に蛇行すると
、前のパスで帯板に付けたしまの幅方向位置と次のパス
でのロール溝の幅方向位置がずれるために、しま高さの
高い一帯板はできない。そのため、圧延中に被圧延材が
幅方向に蛇行しないようＫすることが必要であるが、本
発明のように、複数の圧延スタンドのロールにロール対
として用いる溝を設けたロールと溝を設けていないロー
ルのいずれか一方または双方に凹クラウンを付し、被圧
延材が蛇行しても自然と元の状態に戻るようにするのが
合理的である。

以下本発明の方法の優位性を理解するために類似の方法
と比較して説明する。

一般に圧延材の断面を所定のものに成形するために、複
数ノぞスの圧延ロールの形状を変えて段階的に成形する
という多、ｅス成形法は、形材の圧延においては通常の
ことである。したがって帯板の表面に従来のものよシ高
い縦しまを形成するためＫは、複数ノぞスで縦しまを成
形することを想起することは一見容易なように思われる
が、特に広幅帯板の場合は、通常の圧延ロールを用いて
いる限シ板が幅方向にずれて圧延されるといういわゆる
板の蛇行が避けられないため、従来は縦じま付帯板はナ
ベて最終圧延パスのみで縦しまを成形して製造されてい
た。

この理由を明らかにするなめに、形材圧延からの類推で
第５図に示すように縦しま付帯板の圧也に多パス成形法
を安易に適用した比較法における問題点を説明する。

この方法は第５図（ａ）に示すように、最終圧延パス直
前の帯板Ｓの断面を突起状厚肉部５を有するように予成
形し、この突起状厚肉部５を最終圧延／ヤスの圧延ロー
ル１の溝３に一致させるようにして圧延すれば、第５図
（ｂ）に示すように十分高い突起状厚肉部７を成形する
ことができるとするものである。しかしながら、従来の
縦じま帯板圧延操業においては、帯板Ｓはわずかではあ
るが幅方向にずれて圧延されるという蛇行現象が避けら
れず、一般には第５図（ｃ）に示すように、最終圧延パ
ス以前のパスで予成形された突起状厚肉部５と最終圧延
ロールのｕ３とは幅方向にδだけずれて圧延される。こ
の場合＃３の部分で圧延される帯板Ｓの部分は予成形の
効果はないため第５図（ｄ）に示すように最終圧延パス
のみによる成形の場合と同程度の高さの突起状厚肉部７
ａＬか得られない。従来の操業においては帯板Ｓの蛇行
量δは一定でないから、δがほぼゼロの場所ではしまの
高さが高く１δが大きくなつ要所ではしまの高さが低く
なり。

結局帯板Ｓの長さ方向の場所でしまの高さが変動すると
いう不涜足な縦じま付帯板しか得られない。

このような困難がある念め先に述べたように縦じま付帯
板は、従来最終圧延パスのみを縦しまを成形するために
用いて製造されていたわけである。

本願発明者らはこのような困難を解決するために、圧延
中板が蛇行しないようなロール形状について検討した。

その結果、周方向に沿って溝を設けたロールか、溝を設
けてないロールのいずれか一方あるいは双方ＫＪ竜の凹
クラウンを付し、それをロール対として複数の圧延スタ
ンドに組み込んで用いれば、板の蛇行がほぼ完全に抑制
できるため、しま高さの高い縦じま帯板が容易に製造で
きることがわかり、本発明として提案したものである。

本発明の原理を第１図（、）に示す。図においては形ｆ
ａ３を付けた上ロール１の帯板Ｓの端が接する位置より
若干内側から、ロール胴端にかけて、胴端部の径の方が
直線的にだんだん犬きくなるような凹クラウン１１を設
けている。今、帯板Ｓが正常な位置から九の距離だけＷ
Ｓ側（第１図の左側）へずれたとすると、ＷＳ側の板厚
ｔｗは第１図（Ｃ）（ｄ）に示すごとくＤＳ＠（第１図
の右＠）の板厚ｔＤより小さくなるため、板厚ｔｗとＩ
Ｄの板厚差に比例してＷＳ側の長手方向への伸びが大き
くなジ。

帯板ＳはＤＳ側に湾曲するようになる。帯板Ｓが出側で
Ｄ’５ｌｌｌに湾曲すると圧延中の帯板ＳはＤＢ側にず
れるようになり、板端の位置は元の正常な板端位置に近
づく。その結果ＷＳ側の板厚ｔｗとＤ８側の板厚ｔＤと
の板厚差が小さくなり、ＤＳ側への曲が９は矯正される
。かくして一旦ｗｓｇＡにずれた帯板Ｓの位置は、自づ
から元の正常な圧延位置に戻るように作用する。帯板Ｓ
がＤ８側へずれた場合にも同様な作用で帯板８は元の正
常な圧延位置に戻る。このように、左右対称な凹クラウ
ン１１を設けたロールを用いれば、帯板Ｓは自動調芯的
にロール胴部の中心と板幅の中心が一致するようになる
ので、前バスでつけたしまがつぶされるということはな
い。従って、上、下いずれか一芳の圧延ロールとして用
いるロールの胴幅方向の同じ位置に、はぼ類似の形溝を
設けたこのようなロールを、複数の圧延スタンドに組み
込んで帯板Ｓを圧延することによってしま高さの高い縦
じま帯板Ｓを容易に製造することが可能である。

以上は形溝３を設けた上ロール１の胴部両端部に、その
端に向う直線状の直径漸増部を有する凹クラウン１１を
もつ圧延ロールを、ロール対の片方として圧延する方法
について説明したが１本発明の他の実施態様として、第
１図（ｅ）に示すような形１１ｉ＄３をつけたロール１
ａ胴部の軸方同全長に亘って曲線状の凹クラウン１１ａ
を付したロールｌａ、２ａ、第１図（ｆ）に示す形溝３
をつけない下ロール１ｂの胴部両端部に、その直径が端
に同って直線的に漸増する凹クラウンｌｌｂを付したロ
ール１ｂ、２ｂ、第１図（ｇ）に示す形溝３をつけない
下ロール１ｃの胴部の軸方同全長に亘って曲線状の凹ク
ラウンｌｌｃを付したロールＩＣ，２Ｃ。

ならびにこれらを組合せて対とした圧延ロールを用いる
こともできる。

なお、形材の圧延においては形材の幅Ｂが厚さの代表値
りに比べてあまり大きくない範囲にあるため、ロールの
孔形形状自身あるいは堅ロールやガイドによって材料の
蛇行を拘束することが容易なため、多パス成形で断面形
状を徐々に成形するにあたって、形材の蛇行に影響され
ないようにするという考意を払う必要はない６また広幅
帯板の圧延の分野でも例えば特開昭６１−９９１１に、
多パス成形法を適用した技術が示されている。しかし力
からこの場合は幅方向の広い範囲で徐々に板厚が異なる
ような製品断面形状であり、多少の板の蛇行があっても
影響のない性格のものである。したがってこの場合はせ
いぜい板の蛇行を従来の範囲にとどめればよいわけで、
板の蛇行をほぼ先金に抑えなければならないという技術
思悲はない。

次に、不発明における各限定理由を説明する。

前述したように、縦しま帯板の突起状厚内部の形状とし
ては、しまの幅はできるだけ狭く、′！たしまの高さは
できるだけ高い方が望ましいわけであるが、ロール溝部
を２〜１５ｍとしたのは、溝幅が２Ｗ以下のように狭い
と溝部へ圧延材料が入り難くなるため、複数パスを行っ
ても満足なしま高さのものが得難いためである。また溝
幅を１５−以下としたのは、これ以上溝幅が太きぐなる
と。

帯板の重量が増えて帯板の価格が高くなり過ぎるためで
ある。

ロール溝深さを２〜８ｆｉとしたのは、２餌以下のしま
高さのものは最終圧延パスの成形のみでも製造できるた
めに、本発明の方法を通用する必要がないためである。

またロール１４深さを８鰭以下としたのは、たとえこれ
以上の突起状厚内部のある製品ができたとしても帯板の
重量が増大して価格が高くなり過ぎるためである。

ロール＃幅を２０〜５０ｍとしたのは、現在縦じま鋼板
としてもつとも需要の多い帯板のし１間隔がほぼこの範
囲のものであるためである。

（笑施例） 所望とする縦し壕鋼板の薄肉都の厚さが８０と比較的厚
いため、６台の圧延スタンドからなる通常の熱間仕上圧
延機（Ｆ、〜Ｆｓ　）のＦ６スタンドで最終圧延パスを
行うと、圧延負荷がモーターの負荷容量を越えるのでｓ
　Ｆ６スタンドは開放してＦｓスタンドを最終圧延パス
を行うスタンドとし次。また。

所望とするしま高さが５〜６ｆｉとかなり高いので。

Ｆ４スタンドとＦｓスタンドの２スタンドに溝付きロー
ルを組み込んで縦し１を形成させることとした、舛付き
ロールはシ゛４スタンドとＦｓスタンドの上ロール側に
組み込み、下ロール側には平ロールを組み込んだ。第１
表および第６図（ａ）に示すように。

Ｆ４スタンドに組み込んだ解付きロール１には、溝深さ
ｄ　＝　４　ｍ　、瞬縁部幅Ｗ１＝８請、溝底品幅Ｗ１
＝５蛎の溝ピッチｂ　＝　４１Ｊ　ｓｗにて２７箇所左
右対称に設けるとともに、第６図（ｂ）に示すように、
この溝付きロールの胴端から１２（１＋ａ＋の間に半径
差で０．６ｍの直線状の凹クラウン１１ｔ１″設けた。

第１表 また、Ｆ５スタンドに組み込んだ溝付きロールには。

第１表に合わせて示すように、溝深さｄ　＝　６　ｔｘ
ｍ、溝緑都幅ｗｌ＝６ｉｏｗ、婢底部幅町＝４簡の溝を
ｂ＝４０ｍのピッチで２７箇所左右対称に設け、且つこ
の溝付きロールの胴端から１２０調の間に同様に半径差
Ｕ、６簡の直線状の凹クラウンを設けた。

なお、下ロールとして組み込んだ平ロールには特別な凹
クラウンは設けなかった。

加熱炉で１２５０℃に加熱された厚さ２５０ｍ、幅１２
００　ｍ　、長さ１０諷のスラブは、粗圧延とＦ１〜Ｆ
３スタンドによる仕上圧延を経てＦ３出側で。

厚さく薄肉部）１８■の幅方向にほぼ一様な断面をもつ
鋼板にされｈ　Ｆ４スタンドに送り込まれた。

Ｆ４スタンドに送り込まれてきた鋼板を前記ロール対を
用いて厚さく薄肉部）１２■まで圧延した後。

Ｆ、スタンドに送り込み庫さく薄肉部）８■まで圧延し
たが、溝付きロールに設けた凹クラウンの効果によって
圧延材の蛇行はほとんど測定できない程度に抑制された
。圧延後縦じま帯鋼板のしま高さを調べたところ、しま
高さの平均は５．５餌で、そのばらつきは０．３鱈程匿
であり、所望とするし１高さの帯板が得られた。

（発明の効果） 以上説明した如く不発明は、圧延ロール胴部に凹クラウ
ンを設けて、帯板の幅方向の蛇行を防止するようにし、
複数の圧延スタンドのロールによって縦しまを連続形成
することを可能としているので、圧延機に加わる負荷を
大さくすることなく広：＠帯板の表面に容易に高い縦し
まを成形することができ、帯板の使用性能が同上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の詳細な説明する図面で
あり、ｆａ）は平面図、（ｂ）は断面図、　（Ｃ）　、
　（ａ）は胴端部の拡大図、第１図（ｅ）〜（ｇ）は他
の実施態様の圧延ロールの断面図、第２図〜第５図は従
来例であり、第２図は縦じま鋼板の断面図、第３図は最
終圧延パスのロールの断面図、第４図は縦じまの形成を
説明する断面図、第５図（ａ）〜（ｄ）は帯板の蛇行と
予成形厚肉部の関係を説明する断面図であり、（ａ）。 （ｂ）は位置ずれのない場合の図面、　（ｅ）（ｄ）は
位＋ｄｔづれのある場合の図面、第６図は本発明の実施
例であり、第６図（ａ）は溝つきロールの一般形状の部
分断面図、第６図（ｂ）は凹クラウンの形状を示す断面
図である、 Ｓ・・・圧延をおこなう帯板、１＋１ａ＋１ｂ＋１ｅ・
・・上ロール、２．２ａ、２ｂ、２ｅ−下ロール、３・
・・形溝。 ７・・・縦じま、１１＋１１ａ＋１１ｂ＋１１ｃｍ　凹
クラウン代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 他１名 第１　図 ＣＱ） ＜ｂ） 茸１図 Ｃｅ） （チ） 弁２図 左４図 π５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延ロール胴部の軸方向所定位置に、周方向に沿つて深
   さが２〜８ｍｍ、幅２〜１５ｍｍの形溝を、圧延ロール
   胴部軸方向に２０〜５０の間隔で刻設したロールを一対
   の圧延ロールの何れか片方として用いる最終圧延スタン
   ドおよび同様の形溝を有する圧延ロールを圧延ロール対
   の片方として用いる１以上の圧延スタンドからなる圧延
   機列によつて帯板を圧延し、前記圧延ロールに刻設した
   形溝によつて帯板に突起状の縦しまを連続して形成する
   圧延方法であつて、前記一対の圧延ロールの少なくとも
   片方に、その胴部の両端部に、端に向う直線状の直径漸
   増部を有する凹クラウン若しくはその胴部の軸方向全長
   に亘つて曲線状の凹クラウンを有せしめた圧延ロールを
   用いるようにしたことを特徴とする縦しまを有する帯板
   の圧延方法。