JPS63303609A

JPS63303609A - 圧延機のロ−ル冷却装置

Info

Publication number: JPS63303609A
Application number: JP13809387A
Authority: JP
Inventors: Teruo Sekiya; 関谷　輝男; Tomoaki Kimura; 智明木村; Soichiro Onda; 聡一郎音田; Ichiro Maeda; 一郎前田
Original assignee: Hitachi Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1988-12-12
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0757368B2

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、特に板材や帯鋼等を生産する抜用圧延機の作
業ロールを冷却する圧延機のロール冷却装置の改良に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般に、圧延機の圧延ロールは、圧延材からの塑性変形
による加工熱と、圧延材及びロール間に発生する摩擦熱
等のために、圧延中絶えず加熱されている。特に、熱間
圧延する場合は圧延材の温度が１２００℃程度の高温で
あるため、圧延ロールは著しく高温になる。また、圧延
ロールと圧延材との間のスリップによる発熱がさらに圧
延ロールを加熱する。圧延ロールの加熱は、まず、圧延
材と接触するロール表面で始まり順次この表面からり一
ル中心に向は半径方向に進行する。また、ロールの長手
方向に関しては、加熱がロールの軸方向中央から、それ
ぞれ両端部へ向かって進行する。従って、ロールの長手
方向に関しては、中央部の温度が最も高く、両端部に至
るに従い温度は次第に低下する。このため、圧延ロール
の直径は、中央部が両端部より熱膨張によって大径とな
る。

この熱膨張による直径の差は、熱間圧延の場合０．１〜
０．４膿程度に達する。

そして、ロールの直径が、中央部で大きく両端部で小さ
くなると、圧延された圧延材の板幅中央部の板厚が薄く
なり、圧延精度が悪くなると云う問題がある。また、圧
延ロールの温度が高くなると、圧延材とロールとの焼付
きが生じ、製品の表面品質が低下する。このため、圧延
機のロールは、圧延中に絶えず冷却する必要がある。そ
こで、従来は、ロールから離れた位置より、スプレィノ
ズルを用いて冷却水をロール表面に噴射しロールの冷却
を行なっていた。ロール表面からの平均熱伝達係数は、
３０００　Ｋ　ｃ　ａ　Ｑ　／　ｇ　ｈ　ｒ　’Ｃが限
度であり、冷却能力には限界がある。そして、これを改
善するために冷却水量の増大、または冷却水圧力の上昇
等、種々の試みがなされてきたが、これにも限界があり
、ロールを充分冷却できなかった。

このロール冷却装置として従来、特公昭５５−１２３２
２号公報が提案されている。この提案においては、ロー
ル外周に沿う形状を有する冷却水ガイドを、このロール
に対して一定間隔を離てて配置し、この冷却水ガイドと
ロールとの間の間隙に冷却水を強制的に供給し、平均熱
伝達係数を従来の２〜３倍程度に向上させている。しか
し、この構造においては、（１）冷却水ガイドは、ロールに極めて接近させて配設
する必要があるが、ロール外周面と冷却水ガイドとの各
部分の隙間を均一にできぬため、冷却水ガイド内の冷却
水流速を均一にし冷却効果を向上することができない。

（２）冷却水ガイドをロールに極めて接近させる配置で
ロール径の変化に対応し追従させることの隙間設定が難
しく、かつ、圧延機と冷却水ガイドとの取合い上、冷却
水ガイドを円周方向に長さを長くすることができない。

即ち、冷却効果を上げることができない。

と云う問題点を有し、低圧、小水量で効率のよい冷却を
行なうことは困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来の技術においては、ロール外周面と冷
却水ガイドとの各部分の隙間を均一にすることができず
、かつ、冷却水ガイドをロール径の変化に対応し追従さ
せることが困難であり、また、冷却水ガイドを円周方向
に長さを長くすることが難しい等の原因によって低圧、
小水量で効率のよい冷却を行なうことができなかった。

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、冷却水
が低圧、小水量であると共に著しく冷却効率を向上でき
る圧延機のロール冷却装置を提供することを目的とした
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、圧延材を圧延する作業ロールの外周面に対
向配設され作業ロール軸受箱に支持体を介し支持され上
記作業ロール外周面に沿って変曲し外周面間に冷却水を
供給案内する薄板と、該薄板及び上記外周面間の冷却水
通路に対し冷却水を給排する給、排水ブロックとを設け
たものにおいて、上記作業ロールの軸線対向位置に配設
され上記薄板を支持して該作業ロール外周面に対する該
薄板間の間隙を調整自在に形成された中央支持ブロック
及び該中央支持ブロックの上下、左右方向の位置に配置
され上記薄板並びに上記作業ロール外周面間の上記間隙
を該外周面に沿うようにＭｕ自在に形成されている複数
の上下支持ブロックからなる少なくとも５点により支持
されて上記作業ロール外周面に対向し上記間隙を均一に
調整可能に形成された上記薄板と、上記作業ロールの上
記圧延材を挟圧する外周面位置側に上記排水ブロックが
配設され該排水ブロックから排水される上記冷却水を上
記作業ロール外周面の回転方向に対向する側から供給す
るように形成されている上記給水ブロックとを設けた圧
延機のロール冷却装置によって達成される。

〔作用〕

後述の実施例の説明中にも記載されであるように、薄板
３は中央支持ブロック４を介して引ねじ７、押ねじ１３
により作業ロール１外周面との間の隙間Ｅを所定量に調
整され、かつ、中央支持ブ＼）ロック４の上下位置が上
下支持ブロック５を介し引ねじ８．押ねじ１４により作
業ロール外周面に沿って所定の隙間Ｅに均一に調整され
る。そして、第３図に示すように冷却水が作業ロール１
の回転方向に対向する側から供給されると共に圧延材を
圧延する側部分から排水される。

〔実施例〕

以下本発明の圧延機のロール冷却装置を実施例を用い第
１図ないし第４図により説明する。第１図はロール軸方
向両端部の薄板引き装置部分の縦断面図、第２図は第１
図の軸方向内側位置の断面で■−■線上部は給水ブロッ
ク自在支持部、下部は薄板押し装置部の断面図、第３図
は第１，２図の装置等を圧延機に組み込んだ状態の断面
図、第４図は第３図の一部の平面図である０図において
、１は作業ロール、２は冷却バットユニット、３は薄板
、４は中央支持ブロック、５は上下支持ブロック、６は
支持体、７，８は引ねじ、９は給水ブロック、１０は排
水ブロック、１１は引ねじ、１２は球面ブロック、１２
ａは支え棒、１３゜１４．１５は押ねじである。また、
１６はシール、１７はばね、１８はばね調整バー、１９
は調整ねじ、２０はストッパガイド、２１はベロー管、
２２は作業ロール軸受箱、２３は分配ブロック、２４は
給水管、２５は排水管、２６はシリンダー、２７はホル
ダー、２８は外ガイド、２９はシリンダー、３０は配管
ジヨイント、３１は通板ガイド、３２は圧延材である。

そして、冷却パット２の構成は、薄板３と中央支持ブロ
ック４とが結合され、この結合部の上下位置に円筒断面
の突起部が形成され、この突起部を球状接手を介し自在
に支持する上下支持ブロック５及び薄板３の両端に、給
水ブロック９．排水ブロック１ｏが結合形成されており
、これらはすべて支持体６に対し移動自在に嵌り合って
いる。

そして、支持体６は作業ロール軸受箱２２に取付は固定
されている。中央ブロック４は作業ロール１の軸方向両
端にそれぞれ引ねじ７を有し、引ねじ７の脇に押ねじ１
３を設け、この押、引ねじ１３．７により薄板３の中央
部を間隙Ｅの定位置で支持体６に固定している。薄板３
の円筒状断面突起部と係合する上下支持ブロック５には
、引ねじ８がロール軸方向両端部に結合されており、こ
の引ねじ８の脇に押ねじ１４が設けられ、この部位を定
位置に支持体６に固定されている。薄板３の端部と結合
されている給水ブロック９は、ロール軸方向両端位置の
上下位置に２個の引ねじ１１を有し、第２図に示す中央
部の２個の支え捧１２ａにより球面ブロック１２を介し
支持体６に支承されている。また、支持体６に取り付け
た押ねじ１５と引ねじ１１とにより前後方向に、球面ブ
ロック１２により回転方向に、それぞれ自在に調整可能
で定位置に固定されるようになっている。

また、給水ブロック９の外側は、薄板３のロール外周面
方向両側及び軸方向両側の外周にシール１６が取り付け
られ外部に対し封止され、シール１６の先端はばね１７
により作業ロール１の外周面に押し付けられいる。ばね
１７の背後には、ばね調整バー１８とばね調整バー１８
の位置決め用の調整ねじ１９とを有し、調整ねじ１９を
回転することによりばね調整バー１８は前後進してばね
張力の調整が行なわればね１７の撓みが調整され、シー
ル１６の作業ロール１への押付力が；Ｉｌ！されるよう
になっている。下部の排水ブロック１０も給水ブロック
９と同様な機構９機能を有し支持体６に対し定位置に固
定されている。また、排水ブロック１ｏの下面外壁には
ストッパガイド２０が取り付けられ、圧延機のガイドと
して使用するが。

下面外壁をそのままガイドとして使用する方法もある。

第３図において、給水ブロック９．排水ブロック１０は
、それぞれ可撓性を有するベロー管２１により水孔に接
続され矢印Ａ、Ｂのように給排水されるようになってお
り、この水孔は着脱自在な配管ジヨイント３ｏにより分
配ブロック２３に接続され、給水管２４．排水管２５に
よって外部との間に給排水されるようになっている。尚
、矢印Ｃはロール回転方向、矢印りは冷却水流れ方向で
ある０分配ブロック２３はシリンダー２６により上下方
向に移動可動にホルダー２７に取り付けられており、作
業ロール１に取り付けられた冷却バットユニット２の上
下動作に追従するように構成されている。また、ホルダ
ー２７には外ガイド２８が取り付けられ、通板ガイド３
１と適正な関係を保持し圧延材３２を誘導するようにな
っている。ホルダー２７はレール（図示せず）上をシリ
ンダー２９により圧延材３２の進行方向に前後進移動可
能に構成されている。

上記の構造において、作業ロール１の外周面に冷却バッ
トユニット２を取り付け、ロール外周面に対し、先ず、
押ねじ７．引ねじ１３によって薄板３の中央部を所定の
間隙Ｅにセットする。次に、上下支持ブロック５を引ね
じ８．押ねじ１４により間隙Ｅになるように調整する。

そして、給水ブロック９．排水ブロック１０に固着して
いる薄板３の端部が間隙Ｅとなるように調整する。この
結果、薄板３はロール表面に間隙Ｅをもって均一に調整
し取り付けられたことになる。次に、調整ねじ１９によ
りシール１６に適切な押付力を付与させて取り付ける。

そして、冷却バットユニット２が取り付けられた作業ロ
ール１を圧延機にロール組替装置により組み込むが、こ
のとき、ホルダー２７はシリンダー２９により後退して
いるので、ロール組込後前進させ分配ブロック２３を支
持体６の水孔に配管ジヨイント３０により接続すること
により容易に組み込むことができる。従って、第３図の
如く給水することにより冷却水は上下の給水ブロック９
から供給され均一に調整された間隙Ｅに案内され作業ロ
ール１の圧延材３２の圧延側の排水口１０から排水され
、効率よく冷却が行なわれる。

第５図は横軸に流量をとり縦軸に熱伝達率をとって示し
た流量、熱伝達率関係説明図を示すが、同一流量におい
ては水膜厚さを薄くする程、即ち、流速を早くする程、
熱伝達率が高く冷却能力が高いことが判る。また、従来
のスプレィ以上の冷却能力を発揮させるには、水膜厚を
２〜３ｍｍ程度に確保する必要がある。このためには、
薄板３とロール外周面との間隙Ｅが均一であることと作
業ロール１径の研摩による径変化に対応できることが必
要である。

そして、冷却バットユニット２の上、下部に直接通板ガ
イド３１を取り付けたことにより、第１図に示す薄板３
のロール外周面に占める角度βを８０度以上に円周方向
に拡大でき、冷却面積を大きくし冷却を効率よく行なう
ことができる。また、冷却水は、ロール回転方向りに対
し対向する側から供給されるので、冷却水とロール表面
との相対流動速度は、ロール周速と冷却水速度との和と
なり冷却能力を向上する。さらに、給水口側は高圧側に
なり排水口が外部排水のため低圧となるが、この排水側
を圧延材側に配置することにより、シール部よりの漏水
が小さく圧延材の温度低下を防止できる利点もある。ま
た、冷却水の圧力も、従来は１０〜３０ｋｇ／Ｊも必要
としていたものが、圧力５ｋｇ／ｃｄ程度で可能であり
水量も減少するため、小規模なポンプユニットで充分と
なる。

このように本実施例の圧延機のロール冷却装置は、ロー
ル外周面に取付角度範囲を拡大し取り付けできると共に
間隙を調整自在にロール径に対応し全面均一に取り付け
できるように薄板を装着可能に構成し、かつ、ロール回
転方向に対向する方向から冷却水を供給し相対流動速度
が大きくなるように構成したので、低圧、小水量である
と共に冷却効率を著しく向上でき、ロール寿命の延長そ
の他の経済性を向上できる。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の圧延機のロール冷却装置は、
冷却水が低圧、小水量であると共に著しく冷却効率を向
上できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧延機のロール冷却装置の実施例のロ
ール軸方向端部の薄板引き装置部分の縦断面図、第２図
は第１図の軸方向内側位置の断面でｎ−ｎ線上部は給水
ブロック自在支持部、下部は薄板押し装置部の断面図、
第３図は第１図、第２図の装置等を圧延機に組み込んだ
状態の断面図、第４図は第３図の一部の平面図、第５図
は冷却水量、熱伝達効率関係説明図である。１・・・作業ロール、３・・・薄板、４・・・中央支持
ブロック、５・・・上下支持ブロック、６・・・支持体
、９・・・給第　１　図孫　２　図２θ 菓　３　図算　４図第　５　η 二晟ＹＱ

Claims

【特許請求の範囲】１、圧延材を圧延する作業ロールの外周面に対向配設さ
れ作業ロール軸受箱に支持体を介し支持され上記作業ロ
ール外周面に沿つて変曲し該外周面間に冷却水を供給案
内する薄板と、該薄板及び上記外周面間の冷却水通路に
対し冷却水を給排する給、排水ブロックとを設けたもの
において、上記作業ロールの軸線対向位置に配設され上
記薄板を支持して該作業ロール外周面に対する該薄板間
の間隙を調整自在に形成された中央支持ブロック及び該
中央支持ブロックの上下、左右方向の位置に配置され上
記薄板並びに上記作業ロール外周面間の上記間隙を該外
周面に沿うように調整自在に形成されている複数の上下
支持ブロックからなる少なくとも５点により支持されて
上記作業ロール外周面に対向し上記間隙を均一に調整可
能に形成された上記薄板と、上記作業ロールの上記圧延
材を挟圧する外周面位置側に上記排水ブロックが配設さ
れ該排水ブロックから排水される上記冷却水を上記作業
ロール外周面の回転方向に対向する側から供給するよう
に形成されている上記給水ブロックとを設けたことを特
徴とする圧延機のロール冷却装置。２、上記ロール外周面の円周方向及び軸方向で上記薄板
を囲むように該薄板取付部分がばねを介し押圧されるシ
ール材により封水されている特許請求の範囲第１項記載
の圧延機のロール冷却装置。３、上記薄板の円周方向角度が８０度以上に形成されて
いる特許請求の範囲第１項記載の圧延機のロール冷却装
置。