KR101392078B1 - 금속 판재의 압연기 및 압연 방법 - Google Patents

금속 판재의 압연기 및 압연 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101392078B1
KR101392078B1 KR1020137013858A KR20137013858A KR101392078B1 KR 101392078 B1 KR101392078 B1 KR 101392078B1 KR 1020137013858 A KR1020137013858 A KR 1020137013858A KR 20137013858 A KR20137013858 A KR 20137013858A KR 101392078 B1 KR101392078 B1 KR 101392078B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
rolling
work roll
force
bending force
Prior art date
Application number
KR1020137013858A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130069875A (ko
Inventor
다이스케 이와키
야스히로 니시야마
구니히코 와카츠키
츠요시 히고
시게루 오가와
Original Assignee
신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 filed Critical 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Publication of KR20130069875A publication Critical patent/KR20130069875A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101392078B1 publication Critical patent/KR101392078B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B29/00—Counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load, e.g. backing rolls ; Roll bending devices, e.g. hydraulic actuators acting on roll shaft ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/025—Quarto, four-high stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2271/00—Mill stand parameters
    • B21B2271/02—Roll gap, screw-down position, draft position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/203—Balancing rolls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

본 발명은, 롤 초크를 수용하고, 서로 내측으로 돌출되어 하부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 부담하는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록을 갖고, 상부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 부담하는 하우징 윈도우가 형성되는 하우징과, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 상부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제1 피스톤 로드를 갖는 제1 유압 실린더와, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 하부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제2 피스톤 로드를 갖는 제2 유압 실린더와, 상부 보강 롤 초크에 설치되고, 상기 상부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하거나, 또는 상기 상부 작업 롤을 상부 보강 롤에 접촉시켜 롤 밸런스력을 발생시키는 제3 피스톤 로드를 갖는 제3 유압 실린더와, 상기 하부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하는 제4 피스톤 로드를 갖는 제4 유압 실린더를 구비하는, 금속 판재의 압연기를 제공한다.

Description

금속 판재의 압연기 및 압연 방법 {ROLLING MILL AND ROLLING METHOD FOR METAL SHEET MATERIAL}
본 발명은, 금속 판재의 압연기 및 압연 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 후판 압연기 또는 박판 열간 압연의 조(粗)압연기 혹은 마무리 압연기에 적합한, 상하 작업 롤 사이의 최대 개방도를 크게 취할 수 있는 동시에, 강력한 롤 벤딩력을 용이하게 부여할 수 있고, 그 결과, 고응답이며 또한 강력한 판 크라운 형상 제어 기능을 부여할 수 있는 압연기 및 이 압연기를 사용한 압연 방법에 관한 것이다.
본원은, 2011년 3월 24일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-066153호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 도 12 및 도 13에 도시하는 압연기(1A, 1B)와 같이, 큰 롤 개방도를 취하기 위해, 보강 롤 초크가 작업 롤 초크를 감싸고, 보유 지지하는 형식의 압연기가 알려져 있다. 그러나, 보강 롤 초크로부터 신장되는 작업 롤 초크 보유 지지용 아암부에 인크리즈 벤딩 장치를 조립하기 때문에, 대용량의 유압 실린더를 조립하는 것이 곤란했다.
예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있는 압연기 형식은 4단 압연기이며, 그 압연기 형식은 도 16에 도시하는 구조이다. 즉, 상부 작업 롤 초크(3-1)를, 상부 보강 롤 초크(4-1)에 연결되는 아암부가 보유 지지하는 형식이다. 이 아암부에, 상부 작업 롤(1-1)에 작용하는 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 조립함으로써, 큰 롤 개방도를 얻을 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 형식의 압연기에서는 이하의 문제점이 있다.
(1) 상부 작업 롤 초크(3-1)를 감싸는 상부 보강 롤 초크(4-1)의 아암부에 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 조립할 수밖에 없다. 따라서, 대용량의 유압 실린더를 조립하는 것이 곤란하다.
(2) 강력한 인크리즈 벤딩력을 상부 작업 롤(1-1)에 부여한 경우, 상부 보강 롤 초크(4-1)에 연결되는 아암부가 외측으로 개방되는 방향의 모멘트를 받는다. 이 경우, 아암부가 하우징 윈도우에 압박되어, 밀 히스테리시스의 증대에 기인하는 판 두께 정밀도 악화를 발생할 가능성이나, 초크-윈도우간 마찰력의 좌우 비대칭성으로부터, 압연 중의 금속판의 사행(蛇行)이나 캠버 발생에 의한 압연 조업 불안정성 증대 등의 문제를 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 강력한 작업 롤 벤더가 실질적으로 사용 불가능해질 우려가 있다.
(3) 상부 작업 롤 초크(3-1)가, 상부 보강 롤 초크(4-1)의 아암부의 내측면에 접촉하고, 또한 이 아암부의 측면이 하우징 윈도우 내측면에 접촉한다. 따라서, 압연 방향의 백래쉬가 커지는 것에 의한 압연 중의 금속판의 사행ㆍ캠버 발생의 우려가 증대된다.
(4) 공간적인 제약이 엄격하여, 특히 보강 롤 교환시의 보강 롤 초크로부터의 배선 처리가 복잡해진다. 따라서, 밀 스태빌라이저 및 압연 방향력 측정용 로드셀을 배치하는 것이 곤란하다.
한편, 큰 롤 개방도를 취하기 위해, 도 14에 도시하는 압연기(1C)와 같이, 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)가 하부 작업 롤 초크(3-2)에 조립된 압연기가 존재한다.
예를 들어, 특허문헌 2에는, 작업 롤의 인크리즈 벤딩 장치가 작업 롤 초크에 조립된 압연기가 개시되어 있다.
마찬가지로, 특허문헌 3에는, 롤 크로스 방식의 압연기가 개시되어 있다. 이 압연기에 있어서도, 인크리즈 벤딩 장치가 작업 롤 초크에 조립되어 있다.
이러한 형식의 압연기에서는 이하의 문제점이 있다.
(5) 작업 롤을 재조립할 때에, 유압 배관의 착탈이 필요해진다. 착탈을 용이하게 하려고 하면, 플렉시블 배관을 채용할 수밖에 없어, 고응답 유압 제어를 위한 서보 밸브를 채용하는 것이 어려워진다. 따라서, 응답성이 높은 벤딩 장치를 구성하는 것이 곤란해진다.
또한, 응답성이 높은 벤딩 장치로 하기 위해, 인크리즈 벤딩 장치가 프로젝트 블록에 배치되는 압연기는 주지이다.
예를 들어, 특허문헌 4에는, 작업 롤 시프트 기능을 갖는 압연기가 개시되어 있다. 이 압연기에서는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)가, 하우징(9)과 일체의 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에 조립되어 있다.
도 15에 도시하는 압연기(1D)에서는, 하부 작업 롤(1-2)에 작용하는 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)는 하우징(9)으로부터 내측으로 돌출되는 프로젝트 블록에 조립되어 있다.
그러나, 이러한 형식의 압연기에서는 이하의 문제점이 있다.
(6) 프로젝트 블록과 작업 롤 초크의 접촉면에 의해, 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 지지하는 구조이므로, 롤 개방도를 크게 해 가면, 이 접촉면이 작아진다. 따라서, 작업 롤 초크의 적절한 지지가 불가능해져, 큰 롤 개방도를 취할 수 없다.
(7) 인크리즈 벤딩 장치의 유압 실린더의 용량은, 프로젝트 블록의 높이에 의해 제약된다. 따라서, 프로젝트 블록의 높이를 충분히 확보할 수 없는 압연기에 있어서는, 유압 실린더의 스트로크 길이를 충분히 확보할 수 없어, 큰 롤 개방도를 취할 수 없다.
또한, 인크리즈 벤딩 장치라 함은, 롤 개방도를 크게 하는 방향의 힘을 작업 롤 초크에 부여하는 유압 장치를 의미하고 있고, 그 액추에이터인 유압 실린더 및 그 피스톤 로드를 포함하는 장치의 총칭이다.
그러나, 본 발명에서는, 설명을 간단하게 하기 위해, 인크리즈 벤딩 장치라 함은, 특별히 기재하지 않는 한, 그 액추에이터인 유압 실린더 및 그 피스톤 로드를 가리키는 것으로 한다. 인크리즈 벤딩 장치에 의해 작업 롤에 부여되는 힘을 인크리즈 벤딩력이라 칭한다.
한편, 롤 개방도를 작게 하는 방향의 힘을 작업 롤 초크에 부여하는 유압 장치를 디크리즈 벤딩 장치라 칭한다. 그리고, 디크리즈 벤딩 장치에 의해 작업 롤에 부여되는 힘을 디크리즈 벤딩력이라 칭한다. 또한, 디크리즈 벤딩 장치라 함은, 그 액추에이터인 유압 실린더 및 그 피스톤 로드를 포함하는 장치의 총칭이다. 그러나, 본 발명에서는, 설명을 간단하게 하기 위해, 디크리즈 벤딩 장치라 함은, 특별히 언급이 없는 한, 그 액추에이터인 유압 실린더 및 그 피스톤 로드를 가리키는 것으로 한다.
또한, 일반적으로 후강판을 제조하기 위한 압연기에는, 도 12∼도 16에 도시하는 바와 같이 디크리즈 벤딩 장치가 배치되어 있지 않다(특허문헌 1∼4 참조).
이것은, (A) 후판 압연의 경우, 박판 압연과 비교하여, 상대적으로 대직경인 작업 롤을 사용하므로, 동일한 벤딩력을 부여해도 롤 크라운 형상의 변화가 작은 것, 나아가서는, (B) 박판 압연기와 비교하여, 상대적으로 대직경인 작업 롤 초크 주변의 협애한 부분에 작은 디크리즈 벤딩 장치를 설치해도, 제어 범위가 좁아, 기계 구조를 복잡화할 뿐이며 코스트 퍼포먼스적으로 불리한 것 등에 기인한다.
일본 특허 출원 공개 평6-87011호 공보 일본 특허 출원 공개 소62-220205호 공보 일본 특허 출원 공개 평6-198307호 공보 일본 특허 출원 공개 평4-52014호 공보
상기한 바와 같이, 롤 개방도를 크게 취할 수 있는 압연기에 있어서, 응답성이 높고, 강력한 롤 벤딩 장치를 조립할 수 있는 압연기 형식은, 종래 기술에서는 존재하지 않는다.
본 발명의 해결해야 할 과제는, 상하 작업 롤 사이의 최대 개방도를 크게 취할 수 있는 동시에, 강력한 롤 벤딩력을 부여할 수 있는 압연기 및 이 압연기를 사용한 압연 방법을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 목적은, 광범위한 두께의 강판에 대응할 수 있는 압연기로 하기 위해, 박판 압연기와 마찬가지인 디크리즈 벤딩 장치를 구비하는 것을 전제로 한 후, 상하 작업 롤 사이의 롤 개방도를 크게 취할 수 있는 동시에, 강력한 롤 벤딩력을 용이하게 부여할 수 있고, 상술한 종래의 압연기가 갖는 결점을 극복한 압연기 및 이 압연기를 사용한 압연 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 요지는, 이하와 같다.
(1) 본 발명의 제1 형태는, 금속 판재를 압연하는 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤과, 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤을 각각 지지하는 상부 보강 롤 및 하부 보강 롤과, 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤을 각각 지지하는 상부 작업 롤 초크 및 하부 작업 롤 초크와, 상기 상부 보강 롤 및 상기 하부 보강 롤을 각각 지지하는 상부 보강 롤 초크 및 하부 보강 롤 초크와, 상기 상부 작업 롤 초크, 상기 하부 작업 롤 초크, 상기 상부 보강 롤 초크 및 상기 하부 보강 롤 초크를 수용하고, 서로 내측으로 돌출되어 상기 하부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 부담하는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록을 갖고, 상기 상부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 부담하는 하우징 윈도우가 형성되는 하우징과, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 상부 작업 롤 초크를 통해 상기 상부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제1 피스톤 로드를 갖는 제1 유압 실린더와, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 하부 작업 롤 초크를 통해 상기 하부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제2 피스톤 로드를 갖는 제2 유압 실린더와, 상기 상부 보강 롤 초크에 설치되어, 상기 상부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하거나, 또는 상기 상부 작업 롤을 상기 상부 보강 롤에 접촉시켜 롤 밸런스력을 발생시키는 제3 피스톤 로드를 갖는 제3 유압 실린더와, 상기 하부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하는 제4 피스톤 로드를 갖는 제4 유압 실린더를 구비하는 금속 판재의 압연기이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 금속 판재의 압연기에서는, 상기 제1 유압 실린더와, 상기 제2 유압 실린더가, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록 내에서 평면도 상의 서로 다른 위치에 설치되어도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 금속 판재의 압연기에서는, 상기 하부 보강 롤 초크에, 상기 제4 유압 실린더가 설치되어도 된다.
(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 금속 판재의 압연기에서는, 상기 하우징이, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록의 하방에 있어서 상기 하우징으로부터 내측으로 돌출되는 한 쌍의 제2 프로젝트 블록을 더 구비하고, 상기 한 쌍의 제2 프로젝트 블록에, 상기 제4 유압 실린더가 설치되어도 된다.
(5) 상기 (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 금속 판재의 압연기에서는, 상기 제3 피스톤 로드의 선단부에 제1 결합부가 형성되고, 상기 상부 작업 롤 초크에, 상기 제1 결합부가 상기 상부 작업 롤의 롤 축 방향 이동에 의해 결합되는 제2 결합부가 형성되어도 된다.
(6) 본 발명의 제2 형태는, 상기 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 상기 제3 피스톤 로드의 당김 조작에 의해 롤 밸런스력을 발생시키는 금속 판재의 압연 방법이다.
(7) 본 발명의 제3 형태는, 상기 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하지 않는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 압연 개시 전에, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시킴으로써, 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제1 공정과, 그 후, 상기 디크리즈 벤딩력을 압연 중 디크리즈 벤딩력에 상당하는 디크리즈 벤딩력으로 변화시키면서, 합력이 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 인크리즈 벤딩력을 증가시키는 제2 공정과, 압연 개시시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 압연 중 롤 벤딩력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제3 공정과, 상기 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 압연을 행하는 제4 공정과, 압연 종료시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 상기 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키고, 이 상태에서 금속 판재의 압연을 종료하는 제5 공정과, 그 후, 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 디크리즈 벤딩력과 상기 인크리즈 벤딩력을 감소시키는 제6 공정을 행하는 금속 판재의 압연 방법이다.
(8) 상기 (7)에 기재된 금속 판재의 압연 방법에서는, 상기 제3 유압 실린더 내의 유압, 상기 제3 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압, 상기 제4 유압 실린더 내의 유압 및 상기 제4 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압 중 적어도 하나를 연속적으로 측정하고, 그 측정값에 기초하여, 합력으로서 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크에 작용하는 상기 롤 벤딩력이 소정의 값으로 되도록 상기 인크리즈 벤딩력을 제어해도 된다.
(9) 본 발명의 제4 형태는, 상기 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며, 압연시에 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 상기 제3 피스톤 로드의 당김 조작에 의해, 상기 상부 작업 롤의 롤 밸런스력을 부여하고, 그 후, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하지 않는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 압연 개시 전에, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시킴으로써, 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제1 공정과, 그 후, 상기 디크리즈 벤딩력을 압연 중 디크리즈 벤딩력에 상당하는 디크리즈 벤딩력으로 변화시키면서, 합력이 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 인크리즈 벤딩력을 증가시키는 제2 공정과, 압연 개시시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 압연 중 롤 벤딩력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제3 공정과,
상기 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 압연을 행하는 제4 공정과, 압연 종료시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 상기 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키고, 이 상태에서 금속 판재의 압연을 종료하는 제5 공정과, 그 후, 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 디크리즈 벤딩력과 상기 인크리즈 벤딩력을 감소시키는 제6 공정을 행하는 금속 판재의 압연 방법이다.
(10) 상기 (9)에 기재된 금속 판재의 압연 방법에서는, 상기 제3 유압 실린더 내의 유압, 상기 제3 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압, 상기 제4 유압 실린더 내의 유압 및 상기 제4 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압 중 적어도 하나를 연속적으로 측정하고, 그 측정값에 기초하여, 합력으로서 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크에 작용하는 상기 롤 벤딩력이 소정의 값으로 되도록 상기 인크리즈 벤딩력을 제어해도 된다.
상기 (1)∼(10)에 기재된 압연기 및 압연 방법에 따르면, 상하 작업 롤 사이의 최대 개방도를 크게 취할 수 있는 동시에, 응답성이 낮은 디크리즈 벤딩 장치를 배치할 수밖에 없는 경우라도, 이것을, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 배치한 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치가 보상하여, 고응답이며 또한 강력한 판 크라운 형상 제어 기능을 부여할 수 있다.
따라서, 압연재 입구측 판 두께나 압연재 온도 등의 압연 중에 변동되는 외란에 대해서도 양호한 판 크라운 형상을 만드는 것이 가능하여, 제품 품질 및 수율을 크게 개선할 수 있다.
또한, 상부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력 및 디크리즈 벤딩력을 부여하여, 강력한 판 크라운 형상 제어 기능을 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 상부 작업 롤 디크리즈 벤딩 장치에 복동식 유압 실린더를 채용하여 롤 밸런스력의 발생을 가능하게 하였으므로 큰 개방도의 롤 간극도 실현할 수 있다. 즉, 1대로, 판 두께가 큰 분괴 압연으로부터, 정확한 판 크라운 형상 제어가 요구되는 열연 박판 압연까지 대응할 수 있다.
또한, 상부 작업 롤 초크에 가해지는 압연 방향력을 항상 하우징 윈도우에서 부담하므로, 안정적으로 상부 작업 롤 초크를 지지할 수 있다.
또한, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에, 상하 인크리즈 벤딩 장치를 조립할 수 있다. 이에 의해, 대용량ㆍ대스트로크의 강력 벤딩 장치를 실현할 수 있다.
또한, 인크리즈 벤딩 장치를 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 조립함으로써, 유압 배관을 고정화할 수 있어, 서보 밸브를 적용할 수 있다. 이에 의해, 고응답의 인크리즈 벤딩력의 제어가 가능해진다.
응답성이 낮은 디크리즈 벤딩 장치라도, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치와의 협동에 의해, 고응답의 롤 벤딩력 제어가 가능해진다. 이에 의해, 제품 품질, 압연 수율이 크게 개선된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연기의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 2는 상부 작업 롤 초크와 상부 디크리즈 벤딩 장치의 접속 구조를 도시하는 도면이다.
도 3a는 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 제1 결합부와 상부 작업 롤 초크의 제2 결합부의 결합 관계의 제1 형태를 도시하는 단면도이다.
도 3b는 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 제1 결합부와 상부 작업 롤 초크의 제2 결합부의 결합 관계의 제2 형태를 도시하는 단면도이다.
도 3c는 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 제1 결합부와 상부 작업 롤 초크의 제2 결합부의 결합 관계의 제3 형태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 상하의 인크리즈 벤딩 장치의 배치예를 도시하는 투시 평면도이다.
도 5는 상하의 인크리즈 벤딩 장치의 배치예를 도시하는 투시 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연기의 구조의 다른 일례를 도시하는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연 방법의 조작 플로우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 조작 플로우에 수반되는 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 디크리즈 벤딩 장치의 응답성이 극히 낮은 경우의 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연 방법의 조작 플로우의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 조작 플로우에 수반되는 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 12는 종래 기술에 관한 압연기(1A)의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 13은 종래 기술에 관한 압연기(1B)의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 14는 종래 기술에 관한 압연기(1C)의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 15는 종래 기술에 관한 압연기(1D)의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 16은 종래 기술에 관한 압연기(1E)의 구조를 도시하는 측면도이다.
이하, 상술한 지식에 기초하는 본 발명에 관한 압연기 및 이 압연기를 사용한 압연 방법에 대해 도 1∼도 16을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연기(1)의 구조의 일례를 도시하는 측면도이다. 당해 도면에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 압연기(1)는, 상부 작업 롤 초크(3-1) 및 하부 작업 롤 초크(3-2)와, 상부 보강 롤 초크(4-1) 및 하부 보강 롤 초크(4-2)와, 이들 롤 초크를 수용하는 하우징(9)을 구비한다. 하우징(9)에는, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)(즉, 금속 판재의 입구측에 설치되는 제1 프로젝트 블록과, 출구측에 설치되는 제1 프로젝트 블록)이 일체로 형성되고, 또한 하우징 윈도우(12)가 형성된다.
상부 작업 롤 초크(3-1)는, 금속 판재를 압연하는 상부 작업 롤(1-1)을 지지하고, 하부 작업 롤 초크(3-2)는, 금속 판재를 압연하는 하부 작업 롤(1-2)을 지지한다.
또한, 상부 보강 롤 초크(4-1)는, 상부 작업 롤(1-1)의 상방에 배치되는 상부 보강 롤(2-1)을 지지하고, 하부 보강 롤 초크(4-2)는, 하부 작업 롤(1-2)의 하방에 배치되는 하부 보강 롤을 지지한다.
한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)은, 하우징(9)으로부터 서로 내측으로 돌출되도록 일체 형성된다. 그리고, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에는, 상부 작업 롤(1-1)에 상부 작업 롤 초크(3-1)를 통해 인크리즈 벤딩력[상부 작업 롤(1-1)과 하부 작업 롤(1-2) 사이의 간격을 증가시키는 방향의 벤딩력]을 부여하는 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)와, 하부 작업 롤(1-2)에 하부 작업 롤 초크(3-2)를 통해 인크리즈 벤딩력을 부여하는 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)가 설치된다.
구체적으로는, 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)는, 그 액추에이터인 제1 유압 실린더 및 그 피스톤 로드(제1 피스톤 로드)에 의해 구성된다. 제1 유압 실린더는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에 내장되고, 제1 피스톤 로드는 그 선단부가 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 상면으로부터 돌출되어 상부 작업 롤 초크(3-1)에 접촉하도록 설치된다.
또한, 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)는, 그 액추에이터인 제2 유압 실린더 및 그 피스톤 로드(제2 피스톤 로드)에 의해 구성된다. 제2 유압 실린더는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에 내장되고, 제2 피스톤 로드는 그 선단부가 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 하면으로부터 돌출되어 하부 작업 롤 초크(3-2)에 접촉하도록 설치된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에는, 상부 작업 롤(1-1)에 상부 작업 롤 초크(3-1)를 통해 디크리즈 벤딩력[상부 작업 롤(1-1)과 하부 작업 롤(1-2) 사이의 간격을 감소시키는 방향의 벤딩력]을 부여하는 기능과, 상부 작업 롤(1-1)을 상부 보강 롤(2-1)에 접촉시키는 인상력(롤 밸런스력)을 작용시키는 기능을 갖는 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)가, 상부 보강 롤 초크(4-1) 내에 배치된다.
상기 2개의 기능을 갖는 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)는, 그 액추에이터인 제3 유압 실린더 및 그 피스톤 로드(제3 피스톤 로드)에 의해 구성된다. 제3 유압 실린더는 상부 보강 롤 초크(4-1) 내에 배치된다. 제3 피스톤 로드는, 그 선단부가 상부 작업 롤 초크(3-1)에 결합되는 형상을 갖는다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)는, 하부 작업 롤(1-2)에 하부 작업 롤 초크(3-2)를 통해 디크리즈 벤딩력을 부여하는 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)를 갖는다.
이 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)는, 그 액추에이터인 제4 유압 실린더 및 그 피스톤 로드(제4 피스톤 로드)에 의해 구성된다. 제4 유압 실린더는, 하부 보강 롤 초크(4-2)에 배치, 또는 후술하는 한 쌍의 제2 프로젝트 블록(5-3, 5-4)에 내장된다. 제4 피스톤 로드는 그 선단부가 하부 작업 롤 초크(3-2)에 접촉하도록 설치된다.
프로젝트 블록에 인크리즈 벤딩 장치를 설치하고, 상하 보강 롤 초크에 디크리즈 벤딩 장치를 설치하는 형식은, 열연 마무리 압연기에 많은 형식이다. 그러나, 이러한 형식에서는, 금속 판재의 출구측에 설치되는 프로젝트 블록의 상류측면과 작업 롤 초크의 접촉면에서, 압연 조업시의 압연 방향력[금속 판재(10)의 진행 방향(압연 방향)으로 작용하는 힘]을 지지해야 한다. 이로 인해, 롤 개방도[상부 작업 롤(1-1)과 하부 작업 롤(1-2) 사이의 간격]를 크게 함에 따라서, 상부 작업 롤의 회전 모멘트의 중심 위치가 상기 접촉면으로부터 상방으로 벗어나는 동시에, 상기 압연 방향력을 지지하는 접촉면의 면적이 감소해 간다. 따라서, 상부 작업 롤 초크에 있어서, 한 쌍의 프로젝트 블록의 높이를 크게 해도, 롤 개방도를 크게 함에 따라서, 프로젝트 블록의 상류측면과 작업 롤 초크의 접촉면이 작아지는 동시에, 상부 작업 롤 초크의 자세가 불안정해져, 큰 롤 개방도를 취할 수 없다.
그 점을 개량하는 것이, 도 16에 도시한 상부 보강 롤 초크(4-1)가, 상부 작업 롤 초크(3-1)를 감싸는 아암을 구비하는 형식의, 후판 마무리 압연기에 많은 형식의 압연기(1E)이다. 이러한 타입의 압연기에서는, 상부 보강 롤 초크(4-1)가 상부 작업 롤 초크(3-1)를 감싸고 있으므로, 상부 보강 롤(2-1)의 끌어올림에 수반하여, 상부 작업 롤(1-1)도 따라 올라가, 큰 롤 개방도를 취할 수 있다.
그러나, 이 압연기의 구조는, 상부 작업 롤(1-1)을 위한 인크리즈 벤딩 장치 및 디크리즈 벤딩 장치의 설치 장소를 충분히 취할 수 없다. 이로 인해, 도 16에 도시하는 바와 같이, 통상은, 상부 작업 롤(1-1)에 대해서는, 소용량의 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)와 상부 작업 롤 초크(3-1) 사이에 설치할 뿐이며, 상부 작업 롤(1-1)용의 디크리즈 벤딩 장치는 배치되지 않는다. 따라서, 형상 제어 능력이 제한되는 결점이 있다.
또한, 상부 작업 롤(1-1)에 작용하는 압연 방향력은, 상부 보강 롤 초크(4-1)와 상부 작업 롤 초크(3-1)의 압연 방향 하류측 접촉면에서 받는다. 그리고, 이 힘이 다시, 상부 보강 롤 초크(4-1)의 압연 방향 하류측 아암의 외측면과, 하우징 윈도우(12)의 내측의 접촉면이 이루는 접촉면에서, 최종적으로는 받아내어진다. 그러나, 상기 압연 방향 하류측 접촉면은 공간이 좁아, 상부 작업 롤 초크(3-1)를 충분히 지지 가능한 로드셀을 배치하는 것이 곤란하다. 또한, 상기 상부 보강 롤 초크(4-1)와 하우징 윈도우(12)의 접촉면에도 백래쉬가 남는 것 외에, 보강 롤 초크마다 스태빌라이저나 로드셀을 필요로 하여, 이들을 작동시키는 배선 처리에 대해서도, 그 작업성을 현저하게 저하시키고 있다.
따라서, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 하우징(9)으로부터 그 내측으로 돌출되는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)을, 패스 라인에 대해 하측으로 시프트한 위치에 배치한다. 즉, 도 15에 도시하는 종래 방식과는 달리, 패스 라인에 대해 상하 비대칭인 위치에 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)을 배치한다. 또한, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 형상에 대해서는, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2) 사이에 끼워 넣어지는 부분의 높이를 크게 하는 것이 아니라, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2) 사이에 끼워 넣어지는 부분에 인접하는 베이스 부분, 바꾸어 말하면, 하우징 윈도우(12)의 폭(하우징 윈도우 폭)에 대응하는 상측 부분의 높이를 크게 한다.
이에 의해, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에서는, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 하우징 윈도우 폭에 대응하는 상측 부분과, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 상방에 위치하는 하우징 윈도우(12)의 접촉면에 의해, 상부 작업 롤(1-1)에 작용하는 오프셋분력 등의 압연 방향력, 즉, 금속 판재(10)나 상부 보강 롤(2-1) 등으로부터 상부 작업 롤(1-1)의 몸통부에 가해지는 압연 방향력을 부담한다.
이러한 구조로 하면, 압연기(1)의 압하 장치(11)를 조작하여 롤 개방도를 크게 해도, 상부 작업 롤 초크(3-1)와 하우징 윈도우(12)가 접촉하는 면의 면적은 일절 변화되지 않는다. 따라서, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 자세는, 롤 개방도에 관계없이 항상 안정적으로 유지되게 된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에서는, 상부 작업 롤(1-1)에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)와, 하부 작업 롤(1-2)에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)를, 하우징(9)의 내측으로 돌출된 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에 배치하고 있다.
그로 인해, 작업 롤의 재조립 작업시마다 인크리즈 벤딩 장치의 유압 배관을 착탈할 필요가 없이, 고정 배관으로 함으로써, 정밀한 서보 밸브를 사용한 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치로 할 수 있다.
또한, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)에 내장한 제3 유압 실린더 및 그 제3 피스톤 로드로 구성한다. 그리고, 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 선단을, 롤 교환 등에 수반되는 롤 축 방향 이동 조작에 의해, 상부 작업 롤 초크(3-1)와 접속 가능하게 하여, 롤 밸런스력의 부여를 행하는 형식으로 하고 있다.
이에 의해, 인크리즈 벤딩 장치의 스트로크에 관계없이, 롤 개방도를 크게 할 수 있는 동시에, 판 두께 약 100㎜ 이하의 판 크라운 제어가 필요한 경우 등에 있어서는, 강력한 디크리즈 벤딩력을 부여할 수도 있다. 이에 의해, 800㎜를 초과하는 판 두께의 압연재의 압연으로부터, 100㎜ 두께 이하의 후판 압연에 있어서의 정밀한 판 크라운 제어를 수반하는 압연까지, 1대의 압연기(1)로 대처하는 것을 가능하게 하고 있다.
이하, 상기 접속부의 구조의 일례에 대해, 상세하게 서술한다. 본 예는 어디까지나, 실시의 일 형태이며, 본원 발명의 구체적 구조를 한정하는 것은 아니다.
도 2는, 상부 작업 롤(1-1)과 상부 작업 롤 초크(3-1)의 개략도로, 도면 중, 앞쪽이 구동측, 안쪽이 작업측으로 된다. 상부 작업 롤(1-1)의 롤 초크(3-1)의 상면 좌우에는, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 구성하는 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 선단이 끼워 맞추어지는 단면 역 T자 형상의 홈(31)이 제2 결합부로서 형성되어 있고, 이 홈(31)은, 구동측으로 개방되는 동시에, 초크의 중심 근방까지 형성되어 있다.
압연기(1)에의 롤 세트의 삽입시에는, 조작측으로부터 양단부에 롤 초크를 세트한 작업 롤을 압연기(1)의 하우징 내의 소정의 위치에 레일 등을 사용하여 반입할 때에, 상부 보강 롤 초크(4-1) 내에 디크리즈 벤딩 장치인 유압 실린더의 피스톤 로드를 인입해 두어, 반입의 장해로 되지 않도록 해 둔다.
이어서, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 홈(31)이 결합해야 할 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 확대부(제1 결합부)의 바로 앞에 위치하였을 때에, 이 피스톤 로드를 소정의 위치로 하강시킨다. 그리고, 도 3c에 도시하는 바와 같이, 홈(31)의 내면과 제3 피스톤 로드의 외면이 접촉하지 않는 위치 관계를 유지하면서, 구동측의 홈 개구부로부터 제3 피스톤 로드의 확대부를 홈(31) 내에 진입시킨다. 이에 의해, 제1 결합부와 제2 결합부의 결합을 실현한다.
도 3a는, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)의 제3 유압 실린더의 제3 피스톤 로드의 선단에 형성된 확대부가 홈(31)과 결합되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 3a는, 제3 유압 실린더의 당김 동작에 의해, 제3 피스톤 로드가 상방으로 끌어 올려져, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 홈(31) 상면에 접촉하여 상승력 fRB를 부여하고 있는 상태를 도시한다.
상승력 fRB는, 롤 밸런스력으로서 작용한다. 이로 인해, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에 배치된 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)의 제1 피스톤 로드의 스트로크에 의존하지 않아도, 상부 작업 롤(1-1)을 상부 보강 롤(2-1)과 함께 상승시킬 수 있다. 따라서, 큰 롤 개방도를 무리없이 취할 수 있다.
도 3b는, 박판 열간 압연의 마무리 압연 등, 판 크라운 형상 제어를 행하는 경우에, 상부 디크리즈 벤딩력을 부여하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
즉, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)의 제3 유압 실린더에 의해, 그 제3 피스톤 로드는 하방으로 신장되어, 상부 작업 롤 초크(3-1)의 홈(31)의 저면에 압박력 fDC를 부여함으로써, 디크리즈 벤딩력을 부여한다.
도 3c는, 이미 서술한 바와 같이, 롤 교환시 등에, 홈(31)과 제3 피스톤 로드를 결합시키는 경우나, 이 결합을 해제하는 경우의 비접촉 상태를 도시하는 도면이다.
상술한 예에 있어서는, 홈(31)을 상부 작업 롤 초크(3-1)에 형성하고, 홈(31)에 결합되는 확대부를 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)에 형성하고 있지만, 본 발명은 이 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 홈(31)을 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)에 형성하고, 홈(31)에 결합되는 확대부를 상부 작업 롤 초크(3-1)에 형성해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에 있어서, 하부 작업 롤(1-2)의 몸통부에 부여되는 압연 방향력은, 하부 작업 롤 초크(3-2)와, 출구측에 설치되는 프로젝트 블록(5-1 또는 5-2)의 접촉면에 의해 부담된다. 이로 인해, 도 1에 도시하는 본 실시 형태에 관한 압연기(1)는, 하부 작업 롤 초크(3-2)의 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2) 사이에 끼워 넣어지는 부분의 높이를 크게 하고 있다.
또한, 롤 개방도는, 주로 상부 작업 롤 초크(3-1)를 상하로 이동시킴으로써 조정하므로, 하부 작업 롤 초크(3-2)의 상하의 이동량은 적다. 그로 인해, 롤 개방도가 커짐에 따라서, 하부 작업 롤(1-2)의 자세가 불안정해지는 일은 없다.
도 4는, 상하의 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)의 배치예를 도시하는 평면 단면도이다. 즉, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 패스 라인 높이에 있어서의 단면도이다.
본 실시 형태에 관한 압연기(1)에서는, 상하의 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)를, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 평면 단면도상에서, 서로 어긋나게 하여 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)와, 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)를, 작업 롤(1-2)의 축 방향으로 시프트한 위치 관계로 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2) 내의 각각에 있어서, 상하의 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)가 서로 간섭하지 않는다.
즉, 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 각각에 내장되는 제1 유압 실린더와 제2 유압 실린더가 서로 간섭하지 않는다. 이로 인해, 제1 유압 실린더 및 제2 유압 실린더의 용량을 크게 하고, 또한 제1 피스톤 로드 및 제2 피스톤 로드의 스트로크를 크게 하여, 인크리즈 벤딩 조작량을 크게 할 수 있다.
또한, 도 4에서는, 하부 인크리즈 벤딩 장치(6-3, 6-4)를, 입구측, 출구측 각각 2개의 제2 유압 실린더에 의해 구성하고 있다. 그러나, 제2 유압 실린더를 각각 1개로 하여, 제1 유압 실린더와 간섭하지 않도록 하부 작업 롤(1-2)의 축 방향으로 다른 위치에 배치함으로써도 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
도 5도, 상하의 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)의 배치예를 도시하는 평면 단면도이다. 즉, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 패스 라인 높이에 있어서의 단면도이다. 당해 도면에 도시하는 바와 같이 제1 유압 실린더와, 제2 유압 실린더를, 압연 방향으로 시프트한 위치 관계로 해도 된다. 이러한 배치라도, 제1 유압 실린더와 제2 유압 실린더는 서로 간섭하지 않는다. 이로 인해, 제1 유압 실린더 및 제2 유압 실린더의 용량을 크게 하고, 또한 제1 피스톤 로드 및 제2 피스톤 로드의 스트로크를 크게 하여, 벤딩 조작량을 크게 할 수 있다.
여기까지는 주로, 해결 과제 중 하나인 큰 롤 개방도를 얻는 관점에서, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)의 구조에 대해 설명해 왔다.
다음에, 이 구조에 따르면, 또 하나의 해결 과제인 강력한 롤 벤딩력의 부여에 대해서도 용이하게 달성할 수 있는 것을 설명한다.
도 12, 도 13은 모두 종래 기술에 관한 압연기(1A, 1B)로, 어느 압연기나 롤 개방도를 크게 취할 수 있다.
그러나, 이들 압연기(1A, 1B)에서는, 강력한 롤 벤딩력을 부여할 수 없다. 이것은, 상부 보강 롤 초크(4-1)로부터 하방으로 돌출된 아암부에, 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 조립하는 구조이므로, 대용량 및 대스트로크의 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 배치할 수 없기 때문이다. 또한, 이들 압연기(1A, 1B)는, 상부 보강 롤 초크(4-1)로부터 아암부를 연장하므로, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 설치하려고 해도, 설치 공간이 롤의 축심으로 치우쳐 버린다. 그로 인해, 상부 보강 롤(2-1)의 베어링과 간섭하므로, 대용량ㆍ대스트로크의 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 배치할 수 없다.
한편, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에서는, 압연기(1)의 하우징(9)으로부터, 그 내측 방향으로 돌출되는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에, 대용량ㆍ대스트로크의 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 배치할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 압연기(1)는, 상부 보강 롤 초크(4-1)에는, 도 12, 도 13에 도시하는 압연기(1A, 1B)와 같은 아암부를 구비하지 않는다. 이로 인해, 상부 보강 롤 초크(4-1)의 상부 보강 롤(2-1)의 베어링과 간섭하지 않는 위치에, 대용량ㆍ대스트로크의 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 배치할 수 있고, 이에 의해 상부 작업 롤(1-1)에 큰 디크리즈 벤딩력을 부여할 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 위치 및 상부 작업 롤(1-1)의 몸통부에 부여되는 압연 방향력을, 상부 작업 롤 초크(3-1)와 하우징 윈도우(12)의 접촉면에 의해 부담하는 구조로 한 본 실시 형태에 관한 압연기(1)에 따르면, 큰 롤 개방도를 취할 수 있는 동시에, 강력한 롤 벤딩력도 부여할 수 있다.
또한, 작업 롤의 재조립 작업시마다, 인크리즈 벤딩 장치의 유압 배관을 착탈할 필요가 없다. 이로 인해, 각각의 인크리즈 벤딩 장치(6-1∼6-4)에는, 고정 유압 배관을 통해 각각의 유압 제어 밸브에 접속할 수 있어, 고응답 유압 제어를 위한 서보 밸브를 채용할 수 있다. 따라서, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치로 할 수 있다.
도 6은, 본 실시 형태의 변형예에 관한 압연기(1')를 도시하는 측면도이다. 도 6에 도시하는 압연기(1')는, 상부 롤계는 도 1과 동일한 구성이지만, 하부 롤계가 다른 구성으로 되어 있다. 도 1에 도시하는 압연기(1)에서는, 하부 작업 롤(1-2)에 디크리즈 벤딩력을 부여하는 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)를 하부 보강 롤 초크(4-2)에 배치하고 있다. 그것에 대해, 도 6에 도시하는 압연기(1')는, 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)를, 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)의 하방에 위치하는 한 쌍의 제2 프로젝트 블록(5-3, 5-4)에 배치하고 있다.
그런데, 도 1에 도시하는 압연기(1)와 같이, 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)를 하부 보강 롤 초크(4-2)에 배치하면, 하부 보강 롤(2-2)을 재조립할 때에는 디크리즈 벤딩 장치의 유압 배관을 착탈해야 한다. 즉, 착탈시에는 유압 배관 내에 미소한 이물질이 혼입될 가능성이 높다.
이로 인해, 일반적으로 고응답 유압 제어를 위한 서보 밸브를 채용하는 것이 곤란해지는 것에 더하여, 플렉시블 배관을 일부에 채용해야 하는 경우도 있다.
따라서, 고정 배관이나 서보 밸브를 채용한 경우와 비교하면, 롤 벤딩 장치의 응답성은 낮아질 수밖에 없다.
이에 대해, 도 6에 도시하는 압연기(1')에 따르면, 하부 보강 롤(2-2)을 재조립할 때에 발생하는 상기 문제를 해결할 수 있다. 한 쌍의 제2 프로젝트 블록(5-3, 5-4)에 배치하는 하부 디크리즈 벤딩 장치(7-3, 7-4)의 유압 배관에는 고응답 유압 제어를 위한 서보 밸브를 채용할 수 있어, 플렉시블 배관을 사용하지 않아도 되기 때문이다. 이로 인해, 하부 보강 롤(2-2)의 조작이 용이해지는 동시에, 응답성이 높은 롤 벤딩 장치로 할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 압연 방법에 대해 설명한다.
도 1, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)에 배치한 경우, 상부 보강 롤(2-1)을 재조립할 때에는, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)의 유압 배관을 착탈해야 하고, 착탈시에는 유압 배관 내에 미소한 이물질이 혼입될 가능성이 높다.
이로 인해, 일반적으로 고응답 유압 제어를 위한 서보 밸브를 채용하는 것이 비교적 곤란해진다. 또한, 배관 착탈을 용이하게 하기 위해, 플렉시블 배관 등과 같이 유구조(柔構造)이며 또한 착탈 가능한 유압 배관을 통해 각각의 유압 제어 밸브에 접속해야 한다. 플렉시블 배관 등의 유구조이며 또한 착탈 가능한 유압 배관을 채용하는 경우에는, 유구조이기 때문에 유압의 변동을 흡수하거나, 또는 완화시켜 버리는 경우도 있다.
따라서, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)에 배치한 경우에는, 고정 배관이나 서보 밸브를 채용한 경우와 비교하면, 롤 벤딩 장치의 응답성은 낮아질 수밖에 없다.
그런데, 디크리즈 벤딩력은, 압연 하중이 부하되어 있지 않은 아이들시에 부여할 수 없다. 그로 인해, 디크리즈 벤딩력을 적용하는 경우는, 롤 밸런스력을 취하는 아이들 상태로부터 압연 개시까지, 신속하게 디크리즈 벤딩력을 설정하고, 또한 압연 종료시에는 신속하게 롤 밸런스 상태로 복귀시킬 필요가 있다.
따라서, 롤 벤딩력의 변경을 응답성이 떨어지는 디크리즈 벤딩 장치에 의한 제어에 의해 실시하면, 압연재의 선미(先尾) 단부에 있어서, 소정의 디크리즈 벤딩력이 부여되지 않아, 형상 불량부가 길어질 가능성이 있다.
본 실시 형태에 관한 압연 방법은, 상기 문제를 해결한다.
즉, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)에 배치한 본 실시 형태에 관한 압연기(1, 1')를 사용한 압연 방법이며, 당해 압연기(1, 1')에 발생할 수 있는 상기 문제를 해결하는 압연 방법이다.
상기한 바와 같이, 상부 디크리즈 벤딩 장치(7-1, 7-2)를 상부 보강 롤 초크(4-1)에 배치한 압연기(1, 1')에 있어서는, 디크리즈 벤딩 장치의 응답성이 나빠지는 경우가 있다.
그러나, 본 실시 형태에 관한 압연기(1, 1')에서는, 하우징(9)으로부터 그 내측 방향으로 돌출되는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록(5-1, 5-2)에, 상부 인크리즈 벤딩 장치(6-1, 6-2)를 배치하는 구조이므로, 대용량ㆍ대스트로크의 상부 인크리즈 벤딩 장치로 할 수 있다.
또한, 롤 재조립 작업시마다, 인크리즈 벤딩 장치의 유압 배관을 착탈할 필요가 없으므로, 고정 유압 배관이나 서보 밸브를 채용할 수 있어, 이에 의해 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치로 할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 압연 방법은, 판 크라운 형상 제어의 목적에서, 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 작용시키는 경우에, 압연 개시시 및 압연 종료시의 롤 벤딩력의 변경을, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치를 사용하여 행하여, 디크리즈 벤딩 장치의 응답성을 보상한다.
도 7은, 본 실시 형태에 관한 압연 방법의 조작 플로우의 일례를 나타내는 도면이다. 즉, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치와, 이것에 비해 약간 응답성이 낮은 디크리즈 벤딩 장치의 조작 플로우를 나타내는 도면이다.
또한, 도 8에, 이 압연 방법에 있어서의, 1개의 압연재에 대한 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타낸다. 도 8은 상부로부터, 압연 하중, 인크리즈 벤딩 장치의 출력, 디크리즈 벤딩 장치의 출력, 그들의 합력인 작업 롤 벤딩력의 시계열 변화를 나타내고 있다. 이하, 도 7, 도 8에 기초하여 설명한다.
우선은, 압연 개시 전에, 다음에 압연할 압연재에 대응하는 압연 중 작업 롤 벤딩력의 설정값 FR을 연산하여 구한다. 여기서는 FR이 부의 값, 즉, 디크리즈 벤딩력으로서 연산된 것으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 인크리즈 벤딩력[인크리즈 방향(롤 R을 개방하는 방향)의 힘]을 정의 값, 디크리즈 벤딩력[디크리즈 방향(롤을 압박하는 방향)의 힘]을 부의 값으로 한다.
(제1 공정)
압연 개시 전에는, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 작용시켜, 합력으로서 롤 밸런스력 FB에 상당하는 인크리즈측의 롤 벤딩력이 작업 롤 초크에 작용하도록 한다.
즉, 압연 전의 아이들시에는, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IB(＞0), 디크리즈 벤딩 장치 출력을 DB(＜0)로 하고, IB＋DB가 롤 밸런스력 FB(＞0)로서 작용한다.
롤 밸런스력 FB는, 공회전 상태에 있어서도 전동기에 의해 구동되는 작업 롤과, 종동으로 되는 보강 롤이 슬립하지 않는 힘으로서 정해져 있다. 이때 DB는, 디크리즈 벤딩 장치의 액추에이터가 작업 롤 초크로부터 이격되어 버리지 않을 정도의 최소의 유압으로 설정하면 된다.
(제2 공정)
그리고, 압연 개시 전의 어느 타이밍(시간축상의 a점)에 있어서, 압연 중 작업 롤 벤딩력 FR을 작용시키는 데 충분한 소정의 압연 중 디크리즈 벤딩 장치 출력 DS를 DS＝FR-IR에 의해 연산한다. 그리고, 롤 밸런스력 FB가 일정해지도록, DS 및 IS를 동시에 출력한다. 여기서, IR은, 압연 중의 인크리즈 벤딩 장치 출력으로, DS의 절대값이 과대해지지 않도록, 제어 가능한 최소값에 가까운 값을 미리 정해 둔다. IS는 IS＋DS＝Fr로 되는 인크리즈 벤딩 장치 출력이다. 따라서, 설정 타이밍에 있어서는, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력은 FB 그대로이며, 실질적으로 변화되지 않는다.
(제3 공정)
다음에, 압연 개시시에, 디크리즈 벤딩력은 일정값을 유지하면서, 인크리즈 벤딩력을 변화(저하)시켜, 합력으로서 소정의 압연 중 작업 롤 벤딩력 FR이 작업 롤 초크에 작용하도록 한다.
즉, 압연 개시시(시간축상의 b점)에 있어서, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IS로부터 IR로 변경한다. 이와 같이 함으로써, 응답이 느린 디크리즈 벤딩 장치 출력은 DS인 상태에서, 응답이 빠른 인크리즈 벤딩 장치의 제어에 의해, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력을 롤 밸런스력 FB(＞0)로부터 압연 작업 중 롤 벤딩력 FR(＜0)로, 신속하게 전환할 수 있다.
또한, 압연 개시시 (b)라 함은, 압연을 개시한 시점을 가리키고, 그 검출은, 예를 들어 압연기(1, 1')의 압연 하중 측정용 로드셀에 의해 검출되는 하중이, 예상 압연 하중의 30％를 초과하였을 때로 하는 방법으로 정할 수 있다.
(제4 공정)
그리고, 이 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 금속판의 압연을 행한다.
(제5 공정)
압연 종료시에, 롤 벤딩력을 압연 개시 전의 상태로 복귀시키기 위해, 합력으로서, 롤 밸런스력 FB에 상당하는 롤 벤딩력을 작업 롤 초크에 작용시키고, 압연을 종료한다.
즉, 압연 종료시(시간축상의 c점)에 있어서, 디크리즈 벤딩 장치 출력은 DS인 상태에서, 응답이 빠른 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IR로부터 IS로 변화시킨다. 이와 같이 함으로써, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력을 압연 중 작업 롤 벤딩력[FR(＜0)]으로부터 롤 밸런스력[FS(＞0)]으로 신속하게 전환할 수 있다.
또한, 압연 종료시 (c)라 함은, 압연 종료 시점을 가리키고, 그 검출은, 예를 들어 압연기(1, 1')의 압연 하중 측정용 로드셀에 의해 검출되는 하중이, 실적 압연 하중 평균값의 50％를 하회한 타이밍으로 하는 방법으로 정할 수 있다.
(제6 공정)
그리고, 압연 종료시 (c)로부터, 예를 들어 1∼3초 경과한 시점을, 작업 완료 타이밍(시간축상의 d점)으로 하고, 이 타이밍에서, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IB로, 디크리즈 벤딩 장치 출력을 DB로 변경한다. 이 변경에 의해서도, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력은 롤 밸런스력 FB로 거의 유지된다.
도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 압연 방법에서는, 압연 개시시 및 압연 종료시의 롤 벤딩력의 변경을, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치를 사용하여 행한다. 이로 인해, 비교적 응답성이 낮은 디크리즈 벤딩 장치를 배치할 수밖에 없는 경우라도, 이것을 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치가 보상하므로, 고응답이며 또한 강력한 판 크라운 형상 제어 기능을 부여할 수 있다.
또한, 압연 중에 각종 요인(외란)에 의해 압연력이 변화되는 경우에 있어서도, 고응답의 인크리즈 벤딩 장치에 의해, 최적의 작업 롤 벤딩력을 유지하도록 신속하게 제어하는 것이 가능하다.
즉, 본 실시 형태에 관한 압연 방법에 따르면, 압연재 입구측 판 두께나 압연재 온도 등의 압연 중에 변동되는 외란에 대해서도, 양호한 판 크라운 형상을 만드는 것이 가능하다. 이에 의해, 제품 품질 및 수율을 크게 개선할 수 있다.
도 9는, 디크리즈 벤딩 장치의 응답성이 극히 낮은 경우(특히 반력이 빠지면 압력이 내려가 버리는 유압 특성을 갖는 경우)의 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타내는 도면이다. 도 8과 마찬가지로, 도 7에 나타내는 인크리즈 벤딩 장치와, 디크리즈 벤딩 장치의 조작 플로우에 따라서, 1개의 압연재에 대한 압연 조업에 수반되는 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타내고 있다. 즉, 도 7, 도 8의 경우에 비해, 디크리즈 벤딩 장치의 응답 속도가 느린 경우의 예를 나타내고 있다.
타이밍 b 및 c에 있어서, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치의 출력이 급격하게 변화되므로, 응답성이 나쁜 디크리즈 벤딩 장치의 출력이 변동된다. 그 결과, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력은, 타이밍 b에서 FR에 도달하는 것이 지연되어, 타이밍 c에서 FB에 도달하는 것이 지연되게 된다. 도 10에 나타내는 압연 방법은, 이 문제를 해결한다.
도 10은, 응답성이 높은 인크리즈 벤딩 장치와 응답성이 낮은 디크리즈 벤딩 장치를 갖는 경우의 조작 플로우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 11에, 이 압연 방법에 있어서의, 1개의 압연재에 대한 롤 벤딩력 등의 시계열 변화를 나타낸다. 도 11은 상부로부터, 압연 하중, 인크리즈 벤딩 장치의 출력, 디크리즈 벤딩 장치의 출력, 그들의 합력인 작업 롤 벤딩력의 시계열 변화를 나타내고 있다. 이하, 도 10, 도 11에 기초하여 설명한다.
도 10에 나타내는 압연 방법에서는, 디크리즈 벤딩 장치에 설치한 로드셀에 의해 디크리즈 벤딩력을, 혹은 디크리즈 벤딩 장치에 연결되는 유압 배관 내의 유압을 항상 측정하고, 이 측정값에 기초하여 인크리즈 벤딩 장치를 다이나믹 제어한다. 즉, 압연 전후는 작업 롤 벤딩력이 롤 밸런스력 FB로 되도록, 인크리즈 벤딩 장치의 출력을, 디크리즈 벤딩력 또는 디크리즈 벤딩 장치의 유압에 따라서 제어한다. 또한, 이 이외의 제어는, 도 7에 나타내는 압연 방법과 마찬가지이지만, 이하에 구체적으로 설명한다.
우선은, 압연 개시 전에, 다음에 압연할 압연재에 대응하는 압연 중 작업 롤 벤딩력의 설정값 FR을 연산하여 구한다.
(제1 공정)
압연 개시 전에는, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 작용시켜, 합력으로서 롤 밸런스력 FB에 상당하는 인크리즈측의 롤 벤딩력이 작업 롤 초크에 작용하도록 한다.
즉, 압연 전의 아이들시에는, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IB(＞0), 디크리즈 벤딩 장치 출력을 DB(＜0)로 하고, IB＋DB가 롤 밸런스력 FB(＞0)으로서 작용한다.
(제2 공정)
그리고, 압연 개시 전의 어느 타이밍(시간축상의 a점)에 있어서, 압연 중 작업 롤 벤딩력 FR을 작용시키는 데 충분한 소정의 압연 중 디크리즈 벤딩 장치 출력 DS를 DS＝FR-IR에 의해 연산하고, 디크리즈 벤딩력을 DB로부터 DS로 변경한다. 또한, IS는 IS＋DS＝Fr에 의해 정해지는 인크리즈 벤딩 장치 출력으로, Ds와 동시에 출력한다. 여기서, 디크리즈 벤딩력을 시시각각(즉, 연속적으로) 측정함으로써 얻어지는 측정값 DM을 사용하여, 미소하게 변동될 수 있는 롤 밸런스력 FB가 항상 일정해지도록 인크리즈 벤딩 장치 출력 IS를 제어한다.
(제3 공정)
다음에, 압연 개시시에, 디크리즈 벤딩력은 일정값을 유지하면서, 인크리즈 벤딩력을 변화(저하)시켜, 합력으로서 소정의 압연 중 작업 롤 벤딩력 FR이 작업 롤 초크에 작용하도록 한다.
즉, 압연 개시시(시간축상의 b점)에 있어서, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IS로부터 IR로 변경한다. 이와 같이 함으로써, 응답이 느린 디크리즈 벤딩 장치 출력은 DS인 상태에서, 응답이 빠른 인크리즈 벤딩 장치의 제어에 의해, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력을 롤 밸런스력 FB(＞0)로부터 압연 작업 중 롤 벤딩력 FR(＜0)로, 신속하게 전환할 수 있다.
(제4 공정)
그리고, 이 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 압연을 행한다. 여기서, 디크리즈 벤딩력을 시시각각(즉, 연속적으로) 측정함으로써 얻어지는 측정값 DM을 사용하여, 미소하게 변동될 수 있는 롤 밸런스력 FB가 항상 일정해지도록 인크리즈 벤딩 장치 출력 IR을 제어하여, 디크리즈 벤딩 장치 출력 DS와 동시에 출력한다.
(제5 공정)
압연 종료시에, 롤 벤딩력을 압연 개시 전의 상태로 복귀시키기 위해, 합력으로서, 롤 밸런스력 FB에 상당하는 롤 벤딩력을 작업 롤 초크에 작용시키고, 압연을 종료한다.
즉, 압연 종료시(시간축상의 c점)에 있어서, 디크리즈 벤딩 장치 출력은 DS인 상태에서, 응답이 빠른 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IR로부터 IS로 변화시킨다. 이와 같이 함으로써, 합력으로서의 작업 롤 벤딩력을 압연 중 작업 롤 벤딩력[FR(＜0)]으로부터 롤 밸런스력[FS(＞0)]으로 신속하게 전환할 수 있다.
(제6 공정)
그리고, 압연 종료시 (c)로부터, 예를 들어 1∼3초 경과한 시점을, 작업 완료 타이밍(시간축상의 d점)으로 하고, 이 타이밍에서, 인크리즈 벤딩 장치 출력을 IB로, 디크리즈 벤딩 장치 출력을 DB로 변경한다. 여기서, 디크리즈 벤딩력을 시시각각(즉, 연속적으로) 측정함으로써 얻어지는 측정값 DM을 사용하여, 미소하게 변동될 수 있는 롤 밸런스력 FB가 항상 일정해지도록 인크리즈 벤딩 장치 출력 IS를 제어하여, DS와 동시에 출력한다.
도 10에 나타내는 압연 방법으로 압연함으로써, 도 11에 나타내는 바와 같이, 디크리즈 벤딩 장치의 출력의 변동을 인크리즈 벤딩 장치가 보상하여, 작업 롤 벤딩력을 최적으로, 고응답의 제어를 실현할 수 있다.
또한, 압연 중의 디크리즈 벤딩력의 측정이나, 유압 측정에 의한 피드백 제어를 하지 않아도, 디크리즈 벤딩 장치의 출력 변동을 미리 예측하고, 그것을 보상하는 인크리즈 벤딩 장치의 출력을 설정함으로써도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도로 압연을 행하는 경우에는, 상기 제3 피스톤 로드의 당김 조작에 의해, 상기 상부 작업 롤(1-1)의 롤 밸런스력을 부여하고, 그 후, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하지 않는 롤 개방도로 압연을 행하는 경우에는, 상술한 압연 방법(제1 공정으로부터 제6 공정)을 채용함으로써, 동일 압연기에 의해, 판 두께가 큰 분괴 압연으로부터, 정확한 판 크라운 형상 제어가 요구되는 열연 박판 압연까지 대응할 수 있다.
본 발명은, 이하와 같이 표현할 수도 있다.
(1) 상하 한 쌍의 작업 롤과, 이들을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤을 갖는 금속 판재의 압연기이며, 상하 작업 롤에 각각 인크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더가, 압연기 하우징의 내측으로 돌출된 프로젝트 블록에 배치되고, 하부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력이, 상기 프로젝트 블록에 지지되고, 상부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력이 상기 프로젝트 블록의 상방에 위치하는 압연기 하우징 윈도우에 의해 지지되는 동시에, 상부 작업 롤 디크리즈 벤딩력을 부여하는 복동식의 유압 실린더가 상부 보강 롤 초크 내에 배치되고, 그 피스톤 선단이, 상부 작업 롤 초크에 접속되어, 상부 보강 롤과 상부 작업 롤을 접촉 상태로 유지하는 롤 밸런스 출력을 갖는 금속 판재의 압연기.
이 압연기에서는, 상부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더와, 하부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더가, 상기 프로젝트 블록 내에 있어서 평면도상에서 다른 위치에 배치되어도 된다.
이 압연기에서는, 하부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더가, 하부 보강 롤 초크 또는 상기 프로젝트 블록의 하방에 위치하는 제2 프로젝트 블록에 배치되어도 된다.
이 압연기에서는, 상부 작업 롤 디크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더의 피스톤 선단 단면이 확대부를 구비하고, 상부 작업 롤 초크에는, 상기 확대부가, 상부 작업 롤 교환시의 롤 축 방향 이동에 의해, 결합되는 오목부가 형성되어도 된다.
(2) 상술한 압연기를 사용하여, 후판 압연을 행하는 열간 압연 방법.
(3) 상술한 압연기를 사용하여, 후판을 제조하는 것에 있어서, 상부 작업 롤 인크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도를 취하는 경우에, 상부 작업 롤 디크리즈 벤딩력을 부여하는 유압 실린더의 당김 조작에 의해, 상부 작업 롤의 롤 밸런스력을 부여하는 열간 압연 방법.
(4) 상술한 압연기를 사용하여, 박판 열간 압연의 조압연 및/또는 마무리 압연을 행하는 열간 압연 방법.
(5) 상술한 열간 압연 방법이며, 압연 개시 전에, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 작용시켜, 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 작업 롤 초크에 작용시키고, 그 후, 디크리즈 벤딩력을 소정의 압연 중 디크리즈 벤딩력으로 되도록 변화시키면서, 디크리즈 벤딩력과 인크리즈 벤딩력의 합력이 롤 밸런스력을 유지하도록 인크리즈 벤딩력을 변화시키고, 그 후, 압연 개시시에, 디크리즈 벤딩력을 상기 소정의 압연 중 디크리즈 벤딩력을 유지하는 제어를 계속하면서, 인크리즈 벤딩력을 변화시켜, 합력으로서의 소정의 압연 중 작업 롤 벤딩력이 작업 롤 초크에 작용하는 상태로 하고, 압연 중에는, 상기 소정의 압연 중 작업 롤 벤딩력을 유지하도록 압연을 행하고, 그 후, 압연 종료시에, 인크리즈 벤딩력을 변화시켜, 디크리즈 벤딩력과의 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 작업 롤 초크에 작용시키고, 이 상태에서 금속 판재의 압연을 종료하고, 그 후, 상기 합력으로서의 롤 밸런스력을 유지하도록, 디크리즈 벤딩력과 인크리즈 벤딩력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 금속 판재의 압연 방법.
이 금속 판재의 압연 방법에서는, 디크리즈 벤딩력을 발생시키는 유압 실린더 내, 혹은 상기 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압을 측정하고, 그 측정값에 기초하여, 합력으로서 작업 롤 초크에 작용하는 롤 벤딩력이 소정의 값으로 되도록 인크리즈 벤딩력을 제어해도 된다.
본 발명은, 강판의 압연, 특히 큰 개방도를 필요로 하는 리버스 압연기로서, 또한 강력한 판 크라운 형상 제어를 필요로 하는 압연기로서, 극히 두꺼운 판재로부터 박판에 이르는 영역까지의 압연기 및 압연 방법을 제공할 수 있다.
1-1 : 상부 작업 롤
1-2 : 하부 작업 롤
2-1 : 상부 보강 롤
2-2 : 하부 보강 롤
3-1 : 상부 작업 롤 초크
3-2 : 하부 작업 롤 초크
4-1 : 상부 보강 롤 초크
4-2 : 하부 보강 롤 초크
5-1, 5-2 : 한 쌍의 제1 프로젝트 블록
5-3, 5-4 : 한 쌍의 제2 프로젝트 블록
6-1 : 입구측 상부 인크리즈 벤딩 장치
6-2 : 출구측 상부 인크리즈 벤딩 장치
6-3 : 입구측 하부 인크리즈 벤딩 장치
6-4 : 출구측 하부 인크리즈 벤딩 장치
7-1 : 입구측 상부 디크리즈 벤딩 장치
7-2 : 출구측 상부 디크리즈 벤딩 장치
7-3 : 입구측 하부 디크리즈 벤딩 장치
7-4 : 출구측 하부 디크리즈 벤딩 장치
8-1 : 입구측 보강 롤 밸런스 장치
8-2 : 출구측 보강 롤 밸런스 장치
9 : 하우징
10 : 금속 판재
11 : 압하 장치
12 : 하우징 윈도우
31 : 홈

Claims (10)

  1. 금속 판재를 압연하는 상부 작업 롤 및 하부 작업 롤과,
    상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤을 각각 지지하는 상부 보강 롤 및 하부 보강 롤과,
    상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤을 각각 지지하는 상부 작업 롤 초크 및 하부 작업 롤 초크와,
    상기 상부 보강 롤 및 상기 하부 보강 롤을 각각 지지하는 상부 보강 롤 초크 및 하부 보강 롤 초크와,
    상기 상부 작업 롤 초크, 상기 하부 작업 롤 초크, 상기 상부 보강 롤 초크 및 상기 하부 보강 롤 초크를 수용하고, 서로 마주보는 상태로 하우징으로부터 내측으로 돌출되어 상기 하부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 지지하는 한 쌍의 제1 프로젝트 블록을 갖고, 상기 상부 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 지지하는 하우징 윈도우가 형성되는 상기 하우징과,
    상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 상부 작업 롤 초크를 통해 상기 상부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제1 피스톤 로드를 갖는 제1 유압 실린더와,
    상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록에 설치되고, 상기 하부 작업 롤 초크를 통해 상기 하부 작업 롤에 인크리즈 벤딩력을 부여하는 제2 피스톤 로드를 갖는 제2 유압 실린더와,
    상기 상부 보강 롤 초크에 설치되어, 상기 상부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하거나, 또는 상기 상부 작업 롤을 상기 상부 보강 롤에 접촉시켜 롤 밸런스력을 발생시키는 제3 피스톤 로드를 갖는 제3 유압 실린더와,
    상기 하부 작업 롤에 디크리즈 벤딩력을 부여하는 제4 피스톤 로드를 갖는 제4 유압 실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 유압 실린더와, 상기 제2 유압 실린더가, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록 내에서 평면도 상의 서로 다른 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하부 보강 롤 초크에, 상기 제4 유압 실린더가 설치되는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징이, 상기 한 쌍의 제1 프로젝트 블록의 하방에 있어서 상기 하우징으로부터 내측으로 돌출되는 한 쌍의 제2 프로젝트 블록을 더 구비하고,
    상기 한 쌍의 제2 프로젝트 블록에, 상기 제4 유압 실린더가 설치되는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제3 피스톤 로드의 선단부에 제1 결합부가 형성되고,
    상기 상부 작업 롤 초크에, 상기 제1 결합부가 상기 상부 작업 롤의 롤 축 방향 이동에 의해 결합되는 제2 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며,
    상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 상기 제3 피스톤 로드의 당김 조작에 의해 롤 밸런스력을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며,
    상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하지 않는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는,
    압연 개시 전에, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시킴으로써, 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제1 공정과,
    그 후, 상기 디크리즈 벤딩력을 압연 중 디크리즈 벤딩력에 상당하는 디크리즈 벤딩력으로 변화시키면서, 합력이 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 인크리즈 벤딩력을 증가시키는 제2 공정과,
    압연 개시시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 압연 중 롤 벤딩력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제3 공정과,
    상기 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 압연을 행하는 제4 공정과,
    압연 종료시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 상기 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키고, 이 상태에서 금속 판재의 압연을 종료하는 제5 공정과,
    그 후, 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 디크리즈 벤딩력과 상기 인크리즈 벤딩력을 감소시키는 제6 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 유압 실린더 내의 유압, 상기 제3 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압, 상기 제4 유압 실린더 내의 유압 및 상기 제4 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압 중 적어도 하나를 연속적으로 측정하고, 그 측정값에 기초하여, 합력으로서 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크에 작용하는 상기 롤 벤딩력이 소정의 값으로 되도록 상기 인크리즈 벤딩력을 제어하는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 상기 압연기를 사용한 금속 판재의 압연 방법이며,
    압연시에 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는, 상기 제3 피스톤 로드의 당김 조작에 의해, 상기 상부 작업 롤의 롤 밸런스력을 부여하고,
    그 후, 상기 제1 유압 실린더의 스트로크를 초과하지 않는 롤 개방도로 압연을 행할 때에는,
    압연 개시 전에, 인크리즈 벤딩력과 디크리즈 벤딩력의 양쪽을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시킴으로써, 합력으로서 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제1 공정과,
    그 후, 상기 디크리즈 벤딩력을 압연 중 디크리즈 벤딩력에 상당하는 디크리즈 벤딩력으로 변화시키면서, 합력이 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 인크리즈 벤딩력을 증가시키는 제2 공정과,
    압연 개시시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 압연 중 롤 벤딩력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키는 제3 공정과,
    상기 압연 중 롤 벤딩력을 유지하여 압연을 행하는 제4 공정과,
    압연 종료시에, 상기 디크리즈 벤딩력을 유지하면서, 상기 인크리즈 벤딩력을 변화시킴으로써, 합력으로서 상기 롤 밸런스력에 상당하는 롤 벤딩력을 상기 상부 작업 롤 및 상기 하부 작업 롤에 작용시키고, 이 상태에서 금속 판재의 압연을 종료하는 제5 공정과,
    그 후, 상기 롤 밸런스력을 유지하도록, 상기 디크리즈 벤딩력과 상기 인크리즈 벤딩력을 감소시키는 제6 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제3 유압 실린더 내의 유압, 상기 제3 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압, 상기 제4 유압 실린더 내의 유압 및 상기 제4 유압 실린더에 연결되는 유압 배관 내의 유압 중 적어도 하나를 연속적으로 측정하고, 그 측정값에 기초하여, 합력으로서 상기 상부 작업 롤 초크 및 상기 하부 작업 롤 초크에 작용하는 상기 롤 벤딩력이 소정의 값으로 되도록 상기 인크리즈 벤딩력을 제어하는 것을 특징으로 하는, 금속 판재의 압연 방법.
KR1020137013858A 2011-03-24 2012-03-05 금속 판재의 압연기 및 압연 방법 KR101392078B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011066153 2011-03-24
JPJP-P-2011-066153 2011-03-24
PCT/JP2012/055515 WO2012128019A1 (ja) 2011-03-24 2012-03-05 金属板材の圧延機および圧延方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130069875A KR20130069875A (ko) 2013-06-26
KR101392078B1 true KR101392078B1 (ko) 2014-05-07

Family

ID=46879176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137013858A KR101392078B1 (ko) 2011-03-24 2012-03-05 금속 판재의 압연기 및 압연 방법

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2626149B1 (ko)
JP (1) JP5059250B1 (ko)
KR (1) KR101392078B1 (ko)
CN (1) CN103237609B (ko)
TW (1) TWI496630B (ko)
WO (1) WO2012128019A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104923564B (zh) * 2014-03-21 2017-02-22 宝山钢铁股份有限公司 可避免工作辊窜动过程中轧辊脱出误报警的方法
TWI499881B (zh) * 2014-04-29 2015-09-11 China Steel Corp Method of establishing the instant compensation system of width compensation and its database
JP7313768B2 (ja) * 2019-05-23 2023-07-25 スチールプランテック株式会社 圧延機、並びに圧延方法及びワークロールの運用方法
WO2021205548A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ 株式会社 圧延機、圧延機の製造方法、および圧延機の改造方法
CN113787095B (zh) * 2021-09-03 2024-05-03 太原理工大学 一种可施加水平振动的金属复合板轧制装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101300236B1 (ko) 2010-03-31 2013-08-26 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 금속 판재의 압연기 및 압연 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS517635B2 (ko) * 1971-12-10 1976-03-09
JPS6040928B2 (ja) * 1978-08-09 1985-09-13 株式会社日立製作所 圧延機
JPS5942106A (ja) * 1982-09-01 1984-03-08 Hitachi Ltd 圧延機
JPS62142403U (ko) * 1986-02-28 1987-09-08
JPH0749124B2 (ja) 1986-03-20 1995-05-31 株式会社日立製作所 ロールシフト式圧延機
JPS63199006A (ja) * 1987-02-12 1988-08-17 Nippon Steel Corp 圧延機のワークロールベンディング方法
JPH02280910A (ja) * 1989-04-20 1990-11-16 Kawasaki Steel Corp 圧延機
JP2879239B2 (ja) * 1990-02-23 1999-04-05 株式会社ユニシアジェックス 車両用自動変速機の変速制御装置
JPH084812B2 (ja) 1990-06-15 1996-01-24 株式会社日立製作所 圧延機
JPH0687011A (ja) 1992-09-09 1994-03-29 Kawasaki Steel Corp 厚板の圧延方法
JP3040037B2 (ja) 1992-12-28 2000-05-08 株式会社日立製作所 圧延方法及び多段圧延機
JPH08215730A (ja) * 1995-02-21 1996-08-27 Nippon Steel Corp 板圧延機ロールベンディング装置及び板圧延方法
JP3879239B2 (ja) * 1998-03-24 2007-02-07 Ｊｆｅスチール株式会社 板クラウン制御方法
CN2936473Y (zh) * 2006-06-27 2007-08-22 宝山钢铁股份有限公司 轧机支撑辊提升活塞杆的改进结构
TW200817109A (en) * 2006-10-03 2008-04-16 Metal Ind Res & Dev Ct Continuous manufacturing method of metal sheet and apparatus of the same
EP2554284B1 (en) * 2010-03-31 2014-11-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Rolling method of metal flat-rolled product

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101300236B1 (ko) 2010-03-31 2013-08-26 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 금속 판재의 압연기 및 압연 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP5059250B1 (ja) 2012-10-24
TW201304886A (zh) 2013-02-01
EP2626149B1 (en) 2015-04-29
CN103237609A (zh) 2013-08-07
JPWO2012128019A1 (ja) 2014-07-24
WO2012128019A1 (ja) 2012-09-27
KR20130069875A (ko) 2013-06-26
CN103237609B (zh) 2014-05-28
EP2626149A1 (en) 2013-08-14
EP2626149A4 (en) 2014-03-05
TWI496630B (zh) 2015-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101392078B1 (ko) 금속 판재의 압연기 및 압연 방법
KR100484461B1 (ko) 압연기 및 이의 작동 방법
KR101300237B1 (ko) 금속 판재의 압연 방법
WO2011122069A1 (ja) 金属板材の圧延機および圧延方法
JP4742857B2 (ja) 金属材の圧延機及び圧延方法
JP4687356B2 (ja) 金属材の圧延機及び圧延方法
JP4679642B2 (ja) 圧延機
JP5640769B2 (ja) 金属板材の圧延機および圧延方法
JP5381966B2 (ja) 金属材の圧延方法
JP5673279B2 (ja) 金属板材の圧延機および圧延方法
JP5712620B2 (ja) 金属板材の圧延機
JP5533754B2 (ja) 金属板材のタンデム圧延設備及び熱間圧延方法
JP5527238B2 (ja) 金属板材の厚板圧延機
JP4772934B1 (ja) 金属板材の圧延機および圧延方法
JP4763100B1 (ja) 金属板材の圧延方法
JP2012223811A (ja) 金属板の圧延方法、圧延機及びこれによって製造された金属板
JP4814836B2 (ja) 板圧延における熱間圧延方法
JP2006334608A (ja) 板圧延機および圧延方法
JP2005271079A (ja) 金属材の製造方法及び圧延機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170330

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190418

Year of fee payment: 6