JPS63101010A

JPS63101010A - ４段圧延機

Info

Publication number: JPS63101010A
Application number: JP24509886A
Authority: JP
Inventors: Teruo Kono; 河野　輝雄
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1988-05-06

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、４段圧延機に関し、さらに詳しく言えば、広
い板幅範囲にわたって大きな板クラウン制御を発揮でき
る厚板圧延用熱間可逆式４段圧延機に間するものである
。

（ロ）従来技術従来から最も一般的な銅帯圧延用圧延機としては、第２
図に示すように、上下ワーク・ロールおよびバックアッ
プ・ロール・チョックにロール・ベンダを設けた４段圧
延機がある。上下ワーク・ロールｌｌａ、ｌｌｂおよび
上下バックアップ・ロール１２ｍ、１２ｂの左右のロー
ル・ネックにインクリース・ロール・ペンディング力Ｆ
、またはデイフリース・ロール・ペンディング力Ｆｏを
加えて、圧延材１３の板クラウン量ＣＲを制御する。こ
こで、板クラウン量ＣＲとは、第３図において、圧延材
１３の幅中央部厚みｈｅから幅端部厚みｈｅを減じた量
（ｈｃ−ｈｅ）をいう。

この場合の板クラウン制御量ΔＣＲを第４７に示す、第
４図において横軸は圧延材幅を、また、縦軸は板クラウ
ン量ＣＲをそれぞれ示す０曲線Ａは最大デイフリース・
ロール・ペンディング力Ｆｏｓａｘをかけたときの板ク
ラウンＣＲの変化を、また、曲線Ｂは最大インクリース
・ロール・ペンディング力ＦＨｍａｘをかけたときの板
クラウンＣＲの変化をそれぞれ示す、板クラウン制御量
ΔＣＲは、特定の圧延材幅における板クラウン量ＣＲと
ＣＲＢとの差を示すことになる。

八この場合に、以下の問題が生じる。第１の問題点は、最
小圧延材幅近傍（すなわち、通常ロール・バレル長のＩ
／、〜１八程度）でのロール・ベンダによる板クラウン
制御量ΔＣＲがかなり小さく、板クラウン制御効果が限
定されることである。一方、圧延材の歩留の点からは、
仕上材の板クラウンＣＲが０となることが望ましい、し
かし、第４図の場合では、狭幅材でこれが実現できない
。

第２の問題点は、広幅材（最大圧延材幅付近）で板クラ
ウンＣＲがマイナス（すなわち、凹形状）となり、前述
の狭幅材と同様に望ましい仕上材クラウンＣＲ＝０を実
現できないことである。

この場合、例えば、ワーク・ロールのイニシャル・ロー
ル・クラウンを凹形状にして、広幅材の板クラウン量Ｃ
Ｒ＝０を板クラウン制御量ΔＣＲの範囲に入れるように
もできる。しかし、この場合、狭幅材の板クラウンがさ
らにプラス方向に大きくなる。すなわち、第２図のよう
な４段圧延機テハ、ワーク・ロール・ベンダの制御範囲
で実現できる板クラウン量ＣＲ＝Ｏの圧延材幅範囲が小
さいといえる。

前述の第１の問題点、すなわち狭幅材でのロール・ベン
ダによる板クラウン制御効果向上の対策として、バック
アップ・ロール・バレル端部をテーパ状に削り、ワーク
・ロールとの接触領域を小さくするいわゆるバックアラ
・プ・ロールのチャンファ形状化が効果のあることがす
でに知られている（塑性と加工、第２３巻、第２６３号
、１９８２年１２月、第１１５２ページ）、ところが、
この場合の問題点は、広幅材で板クラウンがさらにマイ
ナス傾向となることである。

さらに、別の問題点として、特に厚板圧延機のように熱
間４段可逆圧延機では、圧延パス間でロールを逆転する
必要がある。この可逆圧延では、圧延材が抜けた状態で
ワーク・ロールとバックアップ・ロールとの間の接触荷
重（ロール・コンタクト力）がある一定値以上ないと、
ロール逆転時に、ロール間スリップ、によりロール表面
に疵を生じ、ロール替えを余儀なくされる。このため、
第２図でデイフリース・ロール・ベンディングの効果を
発揮できないのみならず、インクリース・ロール・ベン
ディング効果のうちロール・コンタクト力より大きいＦ
ｌの範囲のみが実質上有効なロール・ペンディング力と
なり、板クラウン制御効果は大幅に低下する。

このような問題を解決する手段として、第１図に示すよ
うなダブル・チョック・ベンダが厚板圧延機のような可
逆式４段圧延機のロール・ベンダとして有効であること
が知られている。

第１図で上下ワーク・ロール２ｍ、２ｂの各ネック部に
、各々２個のチョック４ｍ、４ｂ、５ｍ、５ｂを備えた
いわゆるダブル・チョック・ワーク・ロール、ベンダを
構成する。

ダブル・チョック・ワーク・ロール・ベンダの場合には
、内側油圧シリンダ６ｍ、６ｂによってワーク・ロール
とバックアップ・ロールとの間に大きな接触力（ロール
片側ネック当りＦＣ）を作用させておき、インクリース
・ペンディング力Ｆ１を加えるときは、外側油圧シリン
ダ７　ｍ、　７　ｂの油圧を制御する（このときＦ、＝
０）、デイフリース・ペンディング力Ｆ、を加えるとき
は、外側油圧シリンダ８ｍ、８ｂの油圧をワーク・ロー
ルとバックアップ−ロールとの間の接触力を一定皿（ロ
ール片側ネック当り（Ｆ（ＦＤ））確保した上で制御す
る（このときＦＩ＝Ｏ）、このような使い方をすれば、
デイフリース開領域もロール・ベンダ制御領域となり、
シングル・チョック・ワーク・ロール・ベンダに比較し
て、大幅な板クラウン制御効果の増加が可能となる。

しかし、このようなロール・ベンディング方式によって
も、前述の第１の問題点である狭幅材での板クラウン制
御効果不足は免れない。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明が解決しようとする問題点は、狭幅圧延材に対し
て板クラウン制御効果を大きくすることができる４段圧
延機を得ることにある。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明の４段圧延機は、１対のワーク・ロールと１対の
バックアップ・ロールとからなる４段圧延機において、
前記ワーク・ロールにロール胴長方向の中央部から一方
の胴端部までにわたって凸状のロール・クラウンを形成
しかつ該中央部から他方の胴端部までにわたって凹状の
ロール・クラウンを形成し、１対の該ワーク・ロールを
圧延ラインの中心に関して点対称になるように配置し、
該点対称を維持しながら１対の該ワーク・ロールを軸方
向に互いに逆向きに移動可能にし、１対の該ワーク・ロ
ール両端ネック部にダブル・チョック・ベンダを設ける
ことによって、上記問題点を解決している。

前記バックアップ・ロールの胴長両端部分に先細りのテ
ーパを付けることが好ましい。

（ホ）作　　用本発明の４段圧延機においては、ワーク・ロールに前述
したいわゆるボルト形状の特殊ロール・クラウンを付与
し、そのロールを軸方向に互いに逆向きに移動させるこ
とによる板クラウン制御効果は、いわゆるＣ　Ｖ　Ｃ（
Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ＶａｒｉａｂｌｅＣｒｏｗ
ｎ）技術として知られているものであり（特開昭５６−
３００１４号および同５７−９１８０７号公報）、第５
図にその制御原理を示す。

このＣＶＣ技術を単独で板クラウン制御手段として適用
すると、以下の問題点がある。

■　狭幅材での板クラウン制御効果が十分でない。

■　圧延材をロールに噛んだ状態で、急速にロールを軸
方向に移動して板クラウンを制御することは困難である
。

上記■の問題点に間しては、ワーク・ロールに付与すべ
きロール・プロフィル形状における胴長方向のロール直
径差（第１図のΔＤ）を大きくすれば、板クラウン制御
効果も大きくなるが、その場合、ワーク・ロールとバッ
クアップ・ロールとの間の面圧分布が大きくなり、最大
面圧が過大となるためおのずと前記ΔＤ値は制約される
。

上記■の問題点に関しては、例えば圧延材の加熱ムラ（
スキッド・マーク）により圧延材の長手方向の圧延荷重
が変動し、板クラウンおよび板形状が長手方向で変動す
る場合がある。この場合の板クラウンおよび板形状を一
定に修正する制御手段としてはＣｖＣ方式は有効でない
、なぜなら、圧延材をロールに噛んだ状態ではワーク・
ロールとバックアップ・ロールとの閏の接触面圧が高く
、この状態でワーク・ロールを急速にロール軸方向に移
動することはロール面に疵が発生したり、大きなロール
摩耗を生じたりして実際上不可能である。

一方、前述のダブル・チョック・ベンダの場合は、圧延
中でも急速なロール・ペンディング力の変更は可能であ
る。すなわち、各バスの板噛み前のプリセット機能とし
てＣＶＣを用い、板噛み後の板クラウン・形状制御手段
としてダブル・チョック・ベンダを用いるという使い方
ができる。

以上のようなＣＶＣ単独適用の問題点を補う方式として
、本発明のようにダブル・チョック・ベンダとＣｖＣと
を併用することで狭幅材に対して板クラウン制御効果の
大きい４段圧延機が得られるのである。

この場合に、バックアップ・ロールの胴長端部にテーバ
を付けることによって最大インクリース・ベンディング
時に生ずるワーク・ロールとバックアップ・ロールとの
間の過大な接触圧力を低減するとともに、板クラウン量
の制御レンジを適切にする。

（へ）実施例第１図に、本発明にもとづく４段圧延機のロール構成を
示す、上下ワーク・ロール２ａ、２ｂはその胴長部の半
分は凸状のクラウン形状で、他の半分は凹状のクラウン
形状（いわゆるボトレ形状）になっている、ワーク・ロ
ール２ａ、２ｂは、圧延機の中心に対して互いに点対称
となるように、ロール軸方向シフトを行うことができる
。

ワーク・ロール２ａ、２ｂのネック部には、それぞれ２
箇ずつのチョック４’ａ、５ａ、４ｂ、５ｂを有し、そ
れぞれのチョックには油圧シリンダ６ｍ、６ｂおよび７
ｍ、７ｂ、８ｍ、８ｂが配設され、ロール・ペンディン
グ力を掛けられる。

上下バックアップ・ロール１　ｍ、　１　ｂは、その端
部をテーバ状としたチャンファ形状となっている。

（ト）具体的実施例本発明の４段圧延機の具体的実施例について説明する。

下記に示すロール寸法の厚板圧延用４段圧延機で、以下
の２種類の仕上寸法に圧延する場合の仕上板クラウン量
を求めてみた。

ロール寸法ワーク・ロール：直径１２００１１凛×胴長５０２０腐
ｌバツクアツプ・ロール：直径２２００ｍ１　Ｘ胴長４
４２０ｘｍ圧延材 ■狭幅材：幅２２２２＋ｕＸ仕上厚み１５１朦■広幅材
：幅３フ３７ｉｉ＋Ｘ仕上厚み２０ａｍなお上述以外の
主なミル寸法としては、バックアップ・ロール支点間距
離５９２０ｍｍ、内側ワーク・ロール・チョック中心間
路ｌｉ５９２ｏｚｍ、外側ワーク・ロール・チョック中
心間距離８１８０ａｍである。

ＣｖＣの場合のワーク・ロール母線形状としては、ロー
ル胴長方向に３次式として与え、第１図に示す最大ロー
ル直径差ΔＤ＝０．６ｉ＋ｚとした。また、ワーク・ロ
ールのシフト量としては、最大±３００ｘｍとした。な
お、ダブル・チョック・ベンダ単独の場合のワーク・ロ
ールはストレート（クラウンなし）とした。

また、ダブル・チョック・ベンダのロール・ペンディン
グ力としては、内側ワーク・ロールチョックにはＦ　ｃ
　＝４００ｔｏｎ／チョックのロール接触力を与え、外
側ワーク・ロール・チョックには最大インクリース・ロ
ール・ペンディングカＦ■簡ａＸ＝５ＯＬｏｎから、最
大デイリース・ロール・ペンディング力ＦＤｍａｘ＝３
００ｔｏｎまでを負荷する。ここで、上記ペンディング
力に制限した理由は次のとおりである。ロール・ネック
部強度より定まる曲げモーメント最大値以下で、かつ、
バックアップ・ロールとワーク・ロールとの接触力とし
て片側ネック当り最小１００ｔｏｎを確保するという条
件より決定した。

バックアンプ・ロールのチャンファ形状としては、両側
端部それぞれ１１０００ｚの長さ部分に、凸状ワーク・
ロールのロール・クラウンと接する側（すなわち第１図
でバックアップ・ロール１ａについては左側端部）には
、半径当り２．５／１００Ｇの先細りのテーバを、また
、凹状ワーク・ロールのロール・クラウンと接する側（
第１図でバックアップ・ロール１ａ右側端部）へは半径
当り７．５／１０００の先細りのテーバ形状のチャンフ
ァを与えた。

このような条件下で、板幅端部５Ｇ１１位置と板幅中央
の板厚差で代表される板クラウン量（ＣＲ）の最大制御
可能量（ΔＣＲ）を第６図に示す、第６図で、ＤＣＢは
ダブル・チョック・ベンダ適用例を示す、板クラウン制
御の目標値としては狭幅材で４００μ、広幅材で８００
μである。ダブル・チョック・ベンダまたはＣｖＣ単独
では目標値を達成できないが、本発明例のようにダブル
・チョック・ベンダとＣｖＣとを組み合せると、狭幅材
・広幅材共に目標板クラウン制御量（ΔＣＲ）を達成で
きる。

また、バックアップ・ロール１　ｍ、　１　ｂに付与し
たチャンファの効果を確認するために、バックアップ・
ロールをストレート（チャンファなし）とし、他の条件
はまったく同様とした場合の広幅材に関し比較した。

第１表にその結果を示す、シフト量とベンディング条件
との種々の組合せの中で、ロール・バレル方向で最もロ
ール閏ヘルツ圧力のピーク値が高くなる場合の値を表中
右欄に示す。

本発明例のように、バックアップ・ロールにチャンファ
形状を付与することにより、最大ヘルツ圧力で約３０ｋ
ｇ７ｍｍ”の低減が可能となる。また、チャンファなし
の場合、板クラウン制御量（ΔＣＲ）はチャンファ付与
の場合とほとんど同じであるが、制御レンジ（＝ＣＲ八
−へＲＢ）でみるとチャンファ付与の場合の方がマイナ
ス板クラウンからプラス板クラウンまで比較的バランス
のとれた制御レンジである。これに比較して、チャンフ
ァなしの場合は、マイナス側板クラウン制御範囲が狭く
、プラス側に偏っているという不都合が生ずる。

（ト）効　　果本発明によれば、ダブル・チョック・ベンダとＣＶＣ技
術とを組合せることにより、特に狭幅材での板クラウン
制御効果を大幅に向上させることのできる４段圧延機を
実現可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にもとづく４段圧延機の正面図。第２図は従来の４段圧延機の正面図、第３図は圧延材の
横断面図、第４図は従来の４図圧延機による各板幅に対
する板クラウン制御量を示すグラフ。第５図はＣｖＣ技術による板クラウン制御原理を示す説
明図、第６図は本発明の実施例と従来法とを比較した各
板幅に対する板クラウン制御量を示すグラフ。１　ｍ、　１　ｂ：バックアップ・ロール２　ｍ、　２
　ｂ：ワーク・ロール　　　３．１３：圧延材４ｍ、４
ｂ：内側ワーク・ロール・チョック５ａ、５ｂ：外側ワ
ーク・ロール・チョック６：内側チョック油圧シリンダ７：外側チョックインクリースベンダ用油圧シリンダ１１ａ、ｌｌｂ：ワーク・ロール、１２ｍ、１２ｂ：バックアップ・ロール特許出願人　　
住友金属工業株式会社（外５名）圧肱粒幅

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１対のワーク・ロールと１対のバックアップ・ロ
ールとからなる４段圧延機において、前記ワーク・ロー
ルにロール胴長方向の中央部から一方の胴端部までにわ
たって凸状のロール・クラウンを形成しかつ該中央部か
ら他方の胴端部までにわたって凹状のロール・クラウン
を形成し、１対の該ワーク・ロールを圧延ラインの中心
に関して点対称になるように配置し、該点対称を維持し
ながら１対の該ワーク・ロールを軸方向に互いに逆向き
に移動可能にし、１対の該ワーク・ロール両端ネック部
にダブル・チョック・ベンダを設けたことを特徴とした
た４段圧延機。
（２）前記バックアップ・ロールの胴長両端部分に先細
りのテーパを付けたことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項に記載の４段圧延機。