KR101424375B1

KR101424375B1 - 냉간 압연기, 탠덤 압연 설비, 가역 압연 설비, 압연 설비의 개조 방법 및 냉간 압연기의 운전 방법

Info

Publication number: KR101424375B1
Application number: KR1020127032141A
Authority: KR
Inventors: 신이치 야스나리; 후미히사 시마야
Original assignee: 미쯔비시 히다찌 세이떼쯔 기까이 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2014-07-31
Also published as: CN103118813A; WO2013042204A1; EP2572808B1; BR112012027654B1; JPWO2013042204A1; BR112012027654A2; EP2572808A1; JP4928653B1; KR20130054965A; CN103118813B

Abstract

6단 압연기의 작업 롤을 소경화함으로써, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연을 가능하게 하고, 또한 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산 저하를 발생하지 않도록 하는 최소 판 폭이 600mm 이상이고 또한 최대 판 폭이 1,500mm 이상 1,900mm 이하인 금속판(1)을 압연하는 냉간 압연기(51)에 있어서, 압연재(1)를 압연하는 상하 한 쌍의 작업 롤(2)과, 작업 롤(2)을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 중간 롤(3)과, 중간 롤(3)을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤(4)과, 중간 롤(3)의 축 방향 시프트 장치(23)와, 작업 롤(2) 및 중간 롤(3)의 벤딩 장치(10, 11)를 구비하고, 작업 롤(2)의 직경을 300mm 이상 400mm 이하의 범위 내로 하고, 또한 중간 롤(3)의 직경을 560mm 이상 690mm 이하의 범위 내로 한다.

Description

냉간 압연기, 탠덤 압연 설비, 가역 압연 설비, 압연 설비의 개조 방법 및 냉간 압연기의 운전 방법{COLD-ROLLING MILL, TANDEM ROLLING SYSTEM, REVERSING ROLLING SYSTEM, MODIFICATION METHOD OF ROLLING SYSTEM, AND OPERATING METHOD OF COLD-ROLLING MILL}

본 발명은, 냉간 압연기, 탠덤 압연 설비, 가역 압연 설비, 압연 설비의 개조 방법 및 냉간 압연기의 운전 방법에 관한 것이다.

설비 사양의 최대 판 폭이 1,500 내지 1,900mm 정도의 압연 설비에 있어서, 보통강이나 고장력강의 강판은, 지금까지의 실적에 따르면, 작업 롤 직경이 420 내지 630mm 정도의 4단 또는 6단 압연기의 탠덤 압연 설비에서 대량으로 생산되고 있다. 이것은, 예를 들어 비특허 문헌 1에 제시되어 있는 설비 사양으로부터 확인할 수 있다.

한편, 보다 단단한 강판의 압연, 그리고, 보다 높은 압하율의 압연에 대응하기 위해서는, 압연기의 작업 롤 직경을 작게 하는 것이 유효하다. 예를 들어, 작업 롤 직경이 개략 200mm 이하의 대표적인 압연기로서 특허 문헌 1에 기재된 것 같은 클러스터 타입의 다단 압연기가 있다. 이들은 스테인리스 강판이나 전자기 강판 등의 매우 단단한 강판의 생산에 유리하다.

특허 제3034928호 공보

일본철강협회 공동연구회 강판부회 콜드 스트립 분과회편/개정 우리나라에 있어서의 콜드 스트립 설비 사양과 공장 레이아웃 제101회 소성 가공학 강좌 텍스트 『판압연의 기초와 응용-크라운·평탄도』62페이지 도 1.3.2

설비 사양의 최대 판 폭이 1,500 내지 1,900mm 정도인 압연 설비에 있어서, 주로 자동차에 사용되는 보통강이나 고장력강의 강판은, 작업 롤 직경이 420 내지 630mm 정도의 4단 또는 6단 압연기의 탠덤 압연 설비에서 생산되고 있지만, 최근, 고장력 강판의 시장에 있어서, 그 수요가 확대되는 동시에, 지금까지 이상으로 단단한 고장력 강판의 요구, 또한 같은 경도의 고장력 강판이어도 보다 높은 압하율로 압연하는 요구가 높아지고 있다. 이와 같이, 보다 단단한 강판의 압연, 그리고, 보다 높은 압하율의 압연 요구에 대응하기 위해서, 이하에 서술하는 것 같은 2개의 수단을 생각할 수 있다.

우선 첫 번째는, 압연기의 작업 롤 직경을 작게 하는 것이며, 작업 롤 직경이 200mm 이하인 대표적인 압연기로서 상술한 클러스터 타입의 다단 압연기가 있다.

그러나, 클러스터 타입의 다단 압연기 등의 소경 작업 롤 밀은, 대량 생산에는 부적합해서, 높은 생산성은 바랄 수 없다.

두 번째는, 종래 사양의 탠덤 압연기에 있어서, 그 스탠드수를 늘리는 방법이다. 하나의 스탠드의 압연 능력이 바뀌지 않아도, 스탠드수를 늘리는 것에 의해, 탠덤 압연기 토털의 압하 능력은 향상한다. 즉, 생산성이 높다고 하는 탠덤 압연기의 특징을 유지하면서, 보다 단단한 강판의 압연이나, 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다. 그러나, 압연기의 스탠드수를 늘린다고 하는 것은, 신설 공사에서는 초기 투자, 개조 공사에서는 추가 투자가 대폭으로 증가하게 된다.

이와 같이, 상기 종래의 압연 설비에서는, 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산 저하, 스탠드 증설에 의한 대폭적인 비용 상승 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 6단 압연기의 작업 롤을 소경화함으로써, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이라도 보다 높은 압하율로의 압연을 가능하게 하고, 또한 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산 저하를 발생하지 않는 냉간 압연기, 탠덤 압연 설비, 가역 압연 설비, 압연 설비의 개조 방법 및 냉간 압연기의 운전 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이라도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능한 냉간 압연기, 탠덤 압연 설비, 압연 설비의 개조 방법 및 냉간 압연기의 운전 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 제1 발명은, 최소 판 폭이 600mm 이상이고 또한 최대 판 폭이 1,500mm 이상 1,900mm 이하인 강판을 압연하는 냉간 압연기에 있어서, 상하 한 쌍의 작업 롤과, 상기 작업 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 중간 롤과, 상기 중간 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤과, 상기 중간 롤의 축 방향 시프트 장치와, 상기 작업 롤 및 상기 중간 롤의 벤딩 장치를 구비하고, 상기 작업 롤의 직경을 300mm 이상 400mm 이하의 범위 내로 하고, 또한 상기 중간 롤의 직경을 560mm 이상 690mm 이하의 범위 내로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은, 6단의 냉간 압연기에 있어서, 판 형상을 양호하게 유지, 롤간 접촉 압력을 허용 범위(한계) 내로 할 수 있는 롤 직경의 조합을 검토한 결과, 상기와 같은 작업 롤 직경과 중간 롤 직경의 조합을 찾아내고, 이것에 의해 종래보다 높은 압하율을 얻을 수 있는 것을 알았다. 그 결과, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

또한, 6단 압연기이기 때문에, 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산 저하를 방지할 수 있다.

또한, 종래보다 소경의 작업 롤을 사용함으로써, 본 발명의 냉간 압연기를 적어도 1 스탠드 사용해서 탠덤 압연 설비를 구성한 경우는, 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

제2 발명은, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 압연기의 구동 장치로서, 상기 작업 롤을 회전 구동하는 작업 롤 구동 장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

작업 롤 구동에 의해 중간 롤이나 보강 롤의 간접 구동에 비해, 롤간의 슬립의 걱정이 없다.

또한, 판 파단이 일어나, 파단한 강판이 상하의 작업 롤간에 차곡차곡 겹쳐지도록 물려 들어가거나, 혹은 작업 롤에 휘감기거나 해서, 작업 롤이 급격하게 정지했을 경우, 작업 롤 구동 장치에 과부하 방지 장치를 설치해 둠으로써, 즉시 과부하 방지 장치가 작동해서 압연기를 정지할 수 있다.

또한, 중간 롤 구동의 경우에 발생하는 작업 롤에의 구동 접선력이 없기 때문에, 그것에 의한 작업 롤의 수평 방향으로의 휨이 발생하지 않고, 압연기가 갖는 본래의 형상 제어 능력을 발휘할 수 있다.

제3 발명은, 상기 제2 발명에 있어서, 상기 작업 롤 구동 장치는, 전동기의 구동력을 상기 작업 롤에 전달하는 기어 타입의 스핀들을 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 같은 스핀들 직경이어도, 크로스 핀 타입에 비해 큰 전달 토크를 얻을 수 있다.

제4 발명은, 상기 제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 작업 롤 구동 장치는, 상기 스핀들의 파손을 방지하기 위한 과부하 방지 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 판 파단이 일어나, 파단한 강판이 상하의 작업 롤간에 차곡차곡 겹쳐지도록 물려 들어가거나, 혹은 작업 롤에 휘감기거나 해서, 작업 롤에 과부하가 발생한 경우, 즉시 과부하 방지 장치가 작동해서, 스핀들을 파손하는 일 없이 압연기를 정지할 수 있다.

제5 발명은, 상기 제1 내지 제4 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 작업 롤 및 상기 중간 롤 중 어느 한쪽의 롤을 다른 쪽 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 작업 롤의 수평 방향의 휨을 가능한 한 작게 억제하여, 안정 조업이 가능해진다.

제6 발명은, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 압연기의 구동 장치로서, 상기 중간 롤을 회전 구동하는 중간 롤 구동 장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

이에 의해 통상, 중간 롤 직경은 작업 롤 직경보다 크게 설계되므로, 구동 장치의 구동 스핀들도 중간 롤 직경의 범위 내에서 설계할 수 있기 때문에, 필요한 토크에 대하여 충분한 강도로 제작할 수 있다.

제7 발명은, 상기 제6 발명에 있어서, 상기 중간 롤 구동 장치는, 전동기의 구동력을 상기 중간 롤에 전달하는 크로스 핀 타입의 스핀들을 갖는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해 기어 스핀들을 사용할 경우에 비해 롤 구동 장치가 저렴해진다.

제8 발명은, 상기 제6 또는 제7 발명에 있어서, 상기 작업 롤 및 상기 중간 롤의 어느 한쪽의 롤을 다른 쪽의 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 작업 롤의 수평 방향의 휨을 가능한 한 작게 억제하고, 안정 조업이 가능해진다.

제9 발명은, 복수 스탠드의 압연기를 구비한 압연기열을 갖는 탠덤 압연 설비로서, 상기 복수 스탠드의 압연기는, 상술한 제1 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서의 냉간 압연기를 적어도 1 스탠드 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수 스탠드의 압연기는 모두, 상술한 제1 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서의 냉간 압연기이어도 좋다.

이에 의해 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

제10 발명은, 적어도 1대의 가역 압연기를 갖는 가역 압연 설비로서, 상기 가역 압연기는 상술한 제1 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서의 냉간 압연기를 적어도 1대 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 가역 압연 설비에 있어서, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연을 가능하게 하고, 또한 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산 저하를 방지할 수 있다.

제11 발명은, 1 스탠드 혹은 복수 스탠드의 압연기를 구비한 압연 설비의 개조 방법으로서, 적어도 1 스탠드의 압연기를 상술한 제1 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서의 냉간 압연기로 변경하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해 압연 설비가 탠덤 압연 설비인 경우에는, 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

또한, 압연 설비가 가역 압연 설비인 경우에는, 기존의 설비를 이용하여, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

제12 발명은, 냉간 압연기의 운전 방법으로서, 상술한 제1 내지 제8 중 어느 한 발명에 있어서의 냉간 압연기를 사용하여, 상기 강판을 12%보다 높은 압하율로 압연하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 작업 롤을 소경화함으로써, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연을 가능하게 하고, 또한 클러스터 타입의 다단 압연기와 같은 소경 작업 롤 밀 사용에 의한 생산성의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한, 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

도 1은 6단 압연기의 측면도이다.
도 2는, 도 1의 A 방향에 있어서의 단면 화살표도를 도시한다.
도 3은, 도 1의 B 방향에 있어서의 단면 화살표도를 도시한다.
도 4는, 양호한 판 형상을 확보 가능한 최대 하중의 관점으로부터, 각 작업 롤에 대하여 여러 가지 중간 롤 직경을 조합시켰을 경우의, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계 하중을 도시한 그래프이다.
도 5는, 도 4에서 얻은, 각 작업 롤 직경과 작업 롤에 대한 최적의 중간 롤 직경의 조합에 있어서, 롤의 강도로부터 허용되는 롤간의 접촉 압력을 기초로, 허용할 수 있는 압연 하중을 시뮬레이션에 의해 구한 결과를 도시하는 도면이다.
도 6은, 도 4에서 얻은, 각 작업 롤 직경과 작업 롤에 대한 최적의 중간 롤 직경의 조합에 있어서, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계의 압연 하중을, 도 5에 추기한 도면이다.
도 7은, 도 6으로부터 구한 허용 압연 하중을 부하해서 압연을 행했을 때에 각 작업 롤 직경에서 얻어지는 압하율을 시뮬레이션에 의해 구하고, 이것을 도 6에 추기한 도면이다.
도 8은, 중간 롤 직경을 어느 값으로 일정하게 하고, 작업 롤 직경을 변화시켰을 경우의 중간 롤 직경과 각 작업 롤 직경의 조합에 있어서의 도 7과 같은 검토 결과를 도시하는 도면이다.
도 9는 판 폭을 600mm와 1,900mm으로 변하게 했을 경우의 각 작업 롤 직경과 최적 중간 롤 직경과의 조합에 있어서의 도 7과 같은 검토 결과를 도시하는 도면이다.
도 10은, 780MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 상기 작업 롤 직경 340mm의 경우와 종래의 작업 롤 475mm의 경우의 필요 스탠드수를 비교 검토한 결과를 도시하는 도면이다.
도 11은, 780MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 상기 작업 롤 직경 340mm의 경우와 종래의 작업 롤 475mm의 경우의 각 스탠드로의 압하율 및 누적 압하율을 비교 검토한 결과를 도시하는 도면이다.
도 12는, 1,180MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 마찬가지로, 작업 롤 직경 340mm의 경우와 작업 롤 직경 475mm의 경우의 필요 스탠드수를 비교 검토한 결과를 도시하는 도면이다.
도 13은, 1,180MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 마찬가지로, 작업 롤 직경 340mm의 경우와 종래의 작업 롤 475mm의 경우의 각 스탠드에서의 압하율 및 누적 압하율을 비교 검토한 결과를 도시하는 도면이다.
도 14는 작업 롤 구동 방식의 구동계를 압연기 측면으로부터 본 도면이다.
도 15는 기어 타입의 스핀들의 개략 종단면도이다.
도 16a는 크로스 핀 타입의 스핀들을 도시하는 개략 종단면도이다.
도 16b는 도 16a의 A-A선 단면도이다.
도 17은, 스핀들 커플링의 외경과 최대 전달 토크의 관계를 도시하는 도면이다.
도 18a는 상하 한 쌍의 스핀들의 커플링부의 일반적인 배치를 도시하는 도면이다.
도 18b는, 스핀들 강도를 향상할 수 있는 커플링부의 배치를 도시하는 도면이다.
도 19a는, 과부하 방지 장치로서, 스핀들식의 유압식 토크 리미터를 설치한 작업 롤 구동 장치를 도시하는 도면이다.
도 19b는, 과부하 방지 장치로서, 커플링식의 유압식 토크 리미터를 설치한 작업 롤 구동 장치를 도시하는 도면이다.
도 19c는, 과부하 방지 장치로서, 기어 박스의 출력축을 전동기에 접속하는 커플링에 셔 핀을 설치한 구성을 도시하는 도면이다.
도 20a는 작업 롤 오프셋 방법을 도시하는 도면이다.
도 20b는 중간 롤 오프셋 방법을 도시하는 도면이다.
도 21은 중간 롤 구동 방식의 구동계를 압연기 측면으로부터 본 도면이다.
도 22는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용해서 구성한 탠덤 압연 설비의 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 23은, 본 발명의 냉간 압연기를 사용하여 구성한 가역 압연 설비의 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 24는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용한 탠덤 압연 설비의 개조 예를 나타내는 도면이다.
도 25는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용한 탠덤 압연 설비의 다른 개조 예를 나타내는 도면이다.
도 26은, 양호한 판 형상을 도시하는 도면이다.
도 27은, 양호한 판 형상이라고는 말할 수 없는 판 형상을 도시하는 도면이다.

종래, 전술한 바와 같이, 주로 자동차용에 사용되는 보통 강판이나 고장력 강판은 대량 생산이 요구되기 때문에, 롤이 세로 일렬로 배치된 4단이나 6단의 탠덤식 압연 설비가 사용되고, 전술한 바와 같이, 그 작업 롤 직경은 종래 420 내지 530mm 정도이었다. 그러나, 지금까지 이상으로 단단한 고장력 강판의 압연 요구, 또한 같은 경도의 고장력 강판이어도 보다 높은 압하율로 압연하는 요구가 높아지고 있고, 이들 요구에 대응하기 위해서는, 탠덤 압연기에 있어서, 종래보다 작업 롤을 소경화하는 것이 필요해진다.

여기서, 본 발명의 배경이 되는 탠덤 압연기의 소경화 경향과 현상에 대해서 설명한다.

종래 420 내지 530mm 정도의 작업 롤 직경이 사용되어 온 사실은 전술한 바와 같지만, 역사적으로 보면, 작업 롤 직경은 해마다 변화되고 있고, 소경화 경향이 있는 것이 비특허 문헌 2에 제시되어 있다. 이 경향은, 보다 얇고, 보다 단단한 압연재의 시장 요구가 높아지고 있기 때문은 아닌가 생각된다. 본 발명이 대상으로 하고 있는 보통강이나 고장력강에서도, 자동차용으로서 사용될 경우, 세계적으로 환경 보호 의식이 높아지는 가운데, 연비 향상을 위한 차체의 경량화, 및 충돌시의 안전성 확보를 위한 강도 향상의 양립이 요구되고 있어, 얇고 단단하다고 하는 요구가 강해지고 있다. 따라서, 이러한 요구에 따르기 위해서, 압연기의 작업 롤의 소경화는 필연의 흐름이지만, 전술한 바와 같은 작업 롤 직경의 범위에 머물고 있는 것이 현실이다.

그 주된 요인으로서, 종래는, 탠덤 압연기에 있어서의 작업 롤의 소경화와 압연기의 압하 능력의 관계에 관한 검토가 충분히 이루어지지 않고 있었던 것을 생각할 수 있다. 발명자들은, 탠덤 압연기의 작업 롤의 소경화에 있어서 압연기의 압하 능력에 착안하여, 형상 제어성이나 롤간의 접촉 압력에 부여하는 작업 롤 직경의 영향과 압하율을 종합적으로 검토한 결과, 압하 능력에 있어서 어느 최적의 작업 롤 직경의 범위가 있다고 하는 새로운 지식을 얻었다. 그리고 그 지식에 따르면, 작업 롤을 종래 실적보다 20 내지 25% 소경화할 수 있는 것을 확인했다.

이하에, 본 발명에 있어서의, 소경화에 주안점을 둔 최적 작업 롤 직경의 도출에 대해서 상세한 설명을 행한다.

우선, 본 발명이 관계되는 냉간 압연기의 구성을 도 1 내지 도 3을 이용해서 설명한다. 도 1은 6단 압연기의 측면도를 도시하고, 도 2 및 도 3은, 도 1의 각각 A, B 방향에 있어서의 단면 화살표도를 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 6단 압연기(51)는, 금속판인 압연재(강판)(1)에 직접 접해서 압연하는 상하 한 쌍의 작업 롤(2)과, 이 작업 롤(2)을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 중간 롤(3)과, 이 중간 롤(3)을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤(4)을 구비하고 있다. 작업 롤(2) 및 중간 롤(3)의 롤 단부에는 각각 베어링 상자(8) 및 베어링 상자(9)가 설치되고, 도 2에 도시한 바와 같이, 이들 베어링 상자(8) 및 베어링 상자(9)에 수직 방향의 힘을 작용시킴으로써 각 롤을 휘게 하는 작업 롤 벤딩 장치(10) 및 중간 롤 벤딩 장치(11)가 설치되어 있다. 그리고, 보강 롤(4)의 베어링 상자(6)를 통해, 하우징(5)에서 지지하는 구조로 되어 있다.

하우징(5)의 하부에는 압하 수단으로서 유압 압하 장치(7)가 설치되고, 이 압하 수단에 의해 아래 보강 롤(4)의 베어링 상자(6)를 상하 이동시켜서 압연재(1)를 압하한다.

또한, 작업 롤 벤딩 장치(10)는, 작업 롤에 대하여, 인크리즈 벤딩 및 디크리즈 벤딩을 부여할 수 있다.

또한, 상하 한 쌍의 중간 롤(3)에는, 롤 축 방향으로 이동 가능하도록 롤 시프트 장치(23)(도 3)가 설치되어 있다. 이 시프트 장치(23)의 예를 도 3을 이용해서 설명한다. 중간 롤(3)의 베어링 상자(9)는, 중간 롤 오프셋 장치(19)에 끼워져 있고, 그 중간 롤 오프셋 장치(19)는, 프로젝트 블록(17)에 계합하여 롤 축 방향으로 이동 가능한 시프트 블록(12)에 내장되어 있다. 여기서, 중간 롤 오프셋 장치(19)는, 중간 롤(3)을 수평 방향으로 이동시키고, 작업 롤(2)과의 상대 위치를 바꿀 목적으로 설치하고 있지만, 구성, 목적, 작용의 상세에 대해서는 후술한다. 구동측의 시프트 블록(12)과 중간 롤 베어링 상자(9)는, 유압 실린더(15)에 의해 동작하는 골키퍼 플레이트(14)를 통해 연결되고, 또한, 조작측의 시프트 블록(12)과 구동측의 시프트 블록(12)은, 스테이(18)에 의해 연결되어 있다. 이에 의해, 중간 롤(3)과 시프트 블록(12)은 일체가 된다. 그리고, 하우징(5)에 고정된 시프트 프레임(24)에는 유압 실린더(16)가 설치되고, 구동측의 시프트 블록(12)과 연결되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 유압 실린더(16)를 구동함으로써 중간 롤(3) 및 시프트 블록(12)을, 롤 축 방향에서 자유스러운 위치로 이동시키는 것이 가능해진다. 특히, 중간 롤 오프셋 장치(19)에는, 중간 롤 벤딩 장치(11)가 내장되어 있기 때문에, 중간 롤(3)을 롤 축 방향으로 시프트해도, 또한/또는 중간 롤(3)을 수평 방향으로 이동해도, 벤딩력의 작용점은 바뀌지 않는다고 하는 특징을 갖고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 중간 롤(3)의 롤 단부에는, 통상 앞이 가늘어지는 1000R 정도의 챔퍼(3a)가 붙어 있다. 이 챔퍼(3a)의 개시점과 압연재(1)의 단부까지의 거리를, UCδ라고 호칭한다. 챔퍼(3a)의 개시점이, 판 단부의 외측에 있는 경우에는 상기 UCδ을 정으로 나타내고, 내측에 있는 경우에는 부로 나타내는 것으로 한다.

이상과 같은 구성의 압연기(51)를 모델로 해서, 시뮬레이션을 행한 결과를 이하에 설명한다.

우선, 이후의 설명에 나오는 「양호한 판 형상」에 대해서 정의해 둔다. 본 발명에서는, 작업 롤 직경 , 중간 롤 직경 , 판 폭의 조합을 여러 가지 바꾸고, 압연 후의 판 크라운 형상의 시뮬레이션을 행하고, 이 판 크라운 형상이 이하의 조건을 만족할 수 있는 한계의 하중을, 「형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계의 하중」이라고 표현하고, 그때의 판 형상을 「양호한 판 형상」이라고 정의하기로 했다.

즉,

[수학식 1]

h(0)≥h(x) (0≤x≤b)

또한,

[수학식 2]

δh(x)=0 (0<x≤2/3b)

여기서,

x: 판 폭 중앙부를 원점으로 한 판 폭 방향의 좌표

b: 판 폭 B의 절반

h(x): x에 있어서의 출구측 판 두께

δh(x): x에 있어서의 판 크라운량(=h(0)-h(x))(mm)

도 26 및 도 27에 구체 예를 나타낸다. 양호한 판 형상이란, 도 26과 같이, 중앙 판 두께에 대하여, 그 밖의 부분이 동일하던지 혹은 얇고(식 1), 또한 판 폭의 중앙으로부터 2/3의 위치까지는 판 크라운이 제로(식 2)인 것 같은 판 크라운 형상이다. 반대로, 도 27에 도시한 바와 같이, 중앙 판 두께에 대하여 그 밖의 부분이 두껍든지, 판 폭의 중앙으로부터 2/3의 위치보다 판 폭 중앙 부근의 위치로부터 판 크라운이 제로(식 2)가 아니게 되는 것 같은 형상은, 판 크라운 형상은 양호하다고는 말할 수 없다.

다음에 시뮬레이션 결과를 설명한다. 판재는 판 폭 1,650mm의 고장력 강판을 사용했다. 우선, 도 4는, 각 작업 롤에 대하여 여러 가지 중간 롤 직경을 조합시켰을 경우의, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계 하중을 도시한 그래프이다. 횡축은 중간 롤 직경이며, 종축은 압연 하중(여기서는, 단위 판 폭당 하중: ton/mm)이다. 작업 롤 직경 250mm, 300mm, 330mm, 340mm, 380mm, 400mm, 450mm, 475mm 각각에 있어서, 중간 롤 직경을 변화시키고, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계의 압연 하중을 계산했다. 작업 롤 직경 330mm의 경우와 340mm의 경우에서는 대부분 차이가 없었으므로, 하나로 정리해서 표시했다. 그 결과, 다음의 것을 말할 수 있다. 또한, 도면 중의 괄호 내의 수치는 각 작업 롤 직경에 대한 최적의 중간 롤 직경을 나타낸다.

1. 예를 들어, 작업 롤 직경이 475mm일 때, 중간 롤 직경을 500mm로부터 순서대로 크게 했을 경우, 580mm까지는 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 하중의 최대값은 커지지만, 580mm 을 초과하면, 그 이상 중간 롤 직경을 크게 해도 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 하중의 최대값은 변화되지 않고, 중간 롤 직경을 크게 하는 효과는 보합 상태가 되는 것을 알 수 있다. 이러한 경우, 현실의 조업에서는, 롤 제작의 초기 비용이나 그 후의 러닝 코스트를 고려해서 롤 직경은 가능한 한 작은 쪽을 선정한다. 또한, 롤 직경이 커지면 압연기 전체의 치수가 커지는 것에도 연결되므로, 설비투자의 면에서는 바람직하지 않다. 따라서, 작업 롤 직경이 475mm인 경우의 최적 중간 롤 직경은 580mm이 된다. 다른 작업 롤에 대해서도 마찬가지로, 각각 최적 중간 롤 직경이 발견된다.

2. 작업 롤 직경이 작아짐에 따라서, 최적 중간 롤 직경은 커지지만, 이것은, 작업 롤 직경이 작을수록, 하중에 대한 작업 롤 자체의 강성이 떨어지기 때문에, 그것을 보충하기 위해 큰 직경의 중간 롤이 필요해지기 때문이다.

3. 작업 롤 직경이 작아짐에 따라서, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 하중은 낮아지는 경향이 있다. 이것은, 작업 롤 직경이 작아짐에 따라서, 작업 롤 벤더의 효과가 판 단부 가까운 곳에 밖에 미치지 못하기 때문이다.

다음에, 도 4에서 얻은, 각 작업 롤 직경과 작업 롤에 대한 최적의 중간 롤 직경의 조합에 있어서, 롤의 강도로부터 허용되는 롤간의 접촉 압력(헤르츠 응력)을 기초로, 허용할 수 있는 압연 하중(여기서는, 단위 판 폭당 하중: ton/mm)을 시뮬레이션에 의해 구했다. 그 결과를 도 5에 도시한다. 횡축은 작업 롤 직경이며, 종축은 압연 하중(단위 판 폭당 하중: ton/mm)이다. 또한, 이 검토는, 롤간의 접촉 압력(헤르츠 응력)이 커지면, 회전 피로에 의해 롤의 표면이 박리하는(스폴링을 일으키는) 등의 문제가 발생하기 때문에, 이것을 방지하는 관점으로부터 행한 것이다.

이것에 따르면, 작업 롤 직경이 작아짐에 따라서, 허용할 수 있는 압연 하중은 커지는 경향이 있다. 일반적으로, 당해 롤에 있어서의 접촉 압력의 한계는 롤의 경도와 관련이 깊고, 경도가 높을수록 허용할 수 있는 접촉 압력은 높아진다. 통상, 보강 롤, 중간 롤, 작업 롤의 순서대로 경도는 높게 제작되기 때문에, 허용할 수 있는 접촉 압력은, 이 순서대로 높아진다. 반대로, 롤간의 접촉 압력은 롤 직경의 조합에 의해(기하학적으로) 결정, 직경이 작을수록 롤간의 접촉 압력은 높아진다. 도 5의 경우, 도 4에서 설명한 바와 같이, 각 작업 롤 직경에 대한 최적 중간 롤 직경은, 작업 롤 직경이 작아질수록 커진다. 도 5에 있어서, 작업 롤 직경이 작아질수록 허용할 수 있는 하중이 증가하는 것은 이것이 요인이다. 즉, 각 롤간의 접촉 압력과 각 롤의 강도를 검토한 결과, 보강 롤의 강도가 장애가 되어, 중간 롤 직경이 커질수록 중간 롤과 보강 롤간의 접촉 압력이 내려가기 때문에, 도 5와 같은 경향이 되어 나타나는 것이다.

또한, 도 4에서 얻은, 각 작업 롤 직경과 작업 롤에 대한 최적의 중간 롤 직경의 조합에 있어서, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계의 압연 하중을 계산하고, 도 5에 추기한 것이 도 6이다. 도 6으로부터, 실제의 압연에 있어서 목표가 되는 허용 압연 하중이 얻어진다. 즉, 2개의 그래프 중 작은 쪽의 수치가 그 작업 롤 직경에 있어서의 허용 압연 하중이 된다. 예를 들어, 작업 롤 직경이 475mm인 경우에는, 접촉 압력의 한계로부터 허용 압연 하중은 1.22ton/mm 정도가 되고, 작업 롤 직경이 250mm인 경우에는 판 형상의 한계로부터 허용 압연 하중은 0.95ton/mm 정도가 된다.

이상과 같이 해서 구한 허용 압연 하중을 부하해서 압연을 행했을 때에 각 작업 롤 직경에서 얻어지는 압하율을 시뮬레이션에 의해 구하고, 이것을 도 6에 추기한 것이 도 7이다. 도시 우측의 종축은 압하율(%)이다.

이것에 따르면, 작업 롤 직경이 475mm로부터 작아짐에 따라서 얻어지는 압하율은 점차 커지고, 드디어, 작업 롤 직경 340mm 부근에서 피크가 된다. 그리고 또한 작업 롤 직경을 작게 하면 반대로 압하율은 내려가는 것을 알 수 있다. 또한, 작업 롤 직경이 300 내지 400mm의 범위에서는, 압하율이 약 14.5 내지 15% 정도로 거의 동등하지만, 작업 롤 직경이 300mm보다 작을 경우, 및 400mm보다 큰 경우에는, 모두 그것보다 압하율이 저하하는 것을 알 수 있다. 작업 롤 직경이 300 내지 400mm의 범위에서 얻어지는 압하율 약 14.5 내지 15%는, 종래 작업 롤 직경 시에 얻어지는 압하율 약 12%에 비해 21 내지 25% 정도나 높게 된다. 이와 같이, 각 작업 롤 직경에 있어서, 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 압연 하중의 한계와 롤간의 접촉 압력으로부터 제약되는 압연 하중의 한계의 양쪽 관점으로부터 종합적으로 검토한 결과, 높은 압하율을 얻는다고 하는 점에서, 300 내지 400mm의 작업 롤 직경이 적절한 것을 발견했다.

또한, 작업 롤 직경의 피크값 340mm의 ±5%를 선택했을 경우, 작업 롤 직경은 320 내지 360mm 정도가 되고, 이 경우에는 피크값의 압하율과 거의 동등한 15.0% 정도의 높은 압하율이 얻어지는 것을 알 수 있다. 따라서, 보다 높은 압하율을 얻는다고 하는 점에서, 작업 롤 직경을 320 내지 360mm(340±5% 정도) 범위로 하는 것이 최적인 것을 찾아냈다.

이상은, 각 작업 롤 직경과 최적 중간 롤 직경의 조합에 의한 롤간 접촉 압력의 한계 압연 하중(도 5), 판 형상의 한계 압연 하중(도 6) 및 압하율(도 7)의 검토 결과이지만, 중간 롤 직경은 반드시 최적인 값이 아니어도 좋다. 즉, 상술한 바와 같이 본 발명의 적절한 작업 롤 직경의 레인지는 300 내지 400mm이며, 작업 롤 직경이 300mm인 경우의 최적 중간 롤 직경은 630mm, 작업 롤 직경이 400mm인 경우의 최적 중간 롤 직경은 600mm인 것은, 도 4에 도시되어 있는 대로이다. 그리고, 작업 롤 직경이 400mm인 경우도 중간 롤 직경이 600mm 이상이면, 600mm인 경우와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 300 내지 400mm의 작업 롤에 있어서 최대의 효과를 얻기 위해서 최저로 필요한 중간 롤의 직경은, 600mm과 630mm 중 큰 쪽인 630mm가 된다. 한편, 롤에는 사용 레인지가 있고, 그것은 일반적으로는 10% 정도이다. 이것으로부터, 중간 롤 630mm의 1.1배는, 약 690mm가 되므로, 작업 롤 직경 300 내지 400mm에 대한 중간 롤 직경의 상한은 630 내지 690mm가 최적이라고 말할 수 있다.

도 8은, 중간 롤 직경을 어느 값으로 일정하게 하고, 작업 롤 직경을 변화시켰을 경우의 중간 롤 직경과 각 작업 롤 직경의 조합에 있어서의 도 7과 같은 검토 결과를 도시하는 도면이다. 중간 롤 직경은 530mm, 550mm, 560mm, 630mm, 690mm의 경우이다. 이들로부터 알 수 있는 바와 같이, 중간 롤 직경이 630mm 내지 690mm 범위내에서 변화된 경우는, 롤간 접촉 압력의 한계 압연 하중, 판 형상의 한계 압연 하중 및 압하율에 대해서, 전술한 바와 같이 최적의 중간 롤 직경과의 조합의 경우와 마찬가지로, 작업 롤 직경이 300 내지 400mm의 범위에서 압하율의 피크값이 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 중간 롤 직경의 하한을 정하려고 했을 경우, 「작업 롤 직경이 300 내지 400mm의 범위에서, 종래의 최적 조합(작업 롤 직경 475mm와 중간 롤 직경 580mm)에서 얻어지는 압하율 약 12%를 상회하는 중간 롤 직경이면 효과 있음」이라고 하는 판정 기준을 설정하면, 중간 롤 직경의 하한은 560mm로 되는 것을 알 수 있다. 여기서, 도 8로부터, 중간 롤 직경이 550mm인 경우에는, 작업 롤 직경이 300mm 부근이고, 얻어지는 압하율이 12%보다 작아져서 부적당하다고 판단했다.

이상에서, 작업 롤 직경 300 내지 400mm에 적절한 중간 롤 직경의 범위는, 560 내지 690mm이 된다.

또한, 도 4 내지 도 8은, 판재를 고장력 강판으로 하고 그 판 폭을 1,650mm로 했을 경우의 것이지만, 도 9는 판 폭을 600mm와 1,900mm로 변경했을 경우의 각 작업 롤 직경과 최적 중간 롤 직경과의 조합에 있어서의 도 7과 같은 검토 결과를 도시하는 도면이다. 이들로부터 알 수 있는 바와 같이, 판 폭이 600mm 내지 1,900mm까지 변화되어도, 롤간 접촉 압력의 한계 압연 하중, 판 형상의 한계 압연 하중 및 압하율에 대해서, 판 폭이 1,650mm의 경우와 마찬가지로, 작업 롤 직경 300 내지 400mm의 범위에서 높은 압하율이 되는 경향이 얻어진다.

또한, 금회의 시뮬레이션에 사용한 보강 롤의 직경은, 판 폭의 최대가 1,500 내지 1,900mm 정도의 압연기에 종래 채용되던 1,370mm로 했다. 그러나, 이것은 일례이며, 전술한 판 폭의 압연기에 있어서, 필요한 최대 압연 하중을 지지하는 것이 가능한 보강 롤의 넥 직경 및 넥 베어링의 사이즈로부터 결정되는 보강 롤 직경이면, 그 이외의 보강 롤 직경이어도 상관없다. 이 경우에 있어서도, 도 4 내지 도 9에 도시하는 것 같은 작업 롤 직경과 그것에 대한 최적의 중간 롤 직경의 조합에 있어서의 한계의 압연 하중이나 압하율의 변화의 경향과 다름이 없고, 같은 보강 롤 직경에서 비교했을 경우, 1,370mm의 보강 롤 직경을 사용했을 경우와 마찬가지로, 종래의 작업 롤 직경과 중간 롤 직경의 조합보다 본 발명 쪽이 보다 높은 압하율로 압연 가능하다.

다음에, 전술한 작업 롤 직경 300 내지 400mm의 범위에서 압하율이 거의 피크가 이루어지는 340mm의 작업 롤의 압연기를 탠덤 압연 설비에 적용했을 경우의 효과에 대해서 설명한다. 그때의 최적 중간 롤 직경은 도 4로부터 620mm이다. 한편, 대비하는 종래 기술은, 작업 롤 직경 475mm의 탠덤 압연 설비에서, 그때의 최적 중간 롤 직경은 마찬가지로 도 4로부터 580mm이다.

우선, 도 10은, 780MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 상기 작업 롤 직경 340mm의 경우와 종래의 작업 롤 475mm의 경우의 필요 스탠드수를 비교 검토한 결과이다. 도 6에 도시한, 접촉 압력으로부터 오는 허용 압연 하중과 판 형상을 양호하게 유지할 수 있는 한계 압연 하중 중 어느 하나의 작은 쪽 수치를 보면, 작업 롤 직경이 475mm인 경우에는 1.22ton/mm, 작업 롤 직경이 340mm인 경우에는1.13ton/mm이다. 이들을 각 작업 롤 직경에 있어서의 허용 압연 하중으로서 제한의 목표로 한다. 그 결과, 작업 롤 직경 475mm인 경우, 압연기의 스탠드가 5 스탠드로 허용 압연 하중 내에서 원하는 압연이 가능한 것을 알 수 있다. 한편, 작업 롤 직경 340mm인 경우에는, 5 스탠드에서는 허용 하중에 대하여 여유를 갖고 원하는 압연이 가능하고, 또한 1 스탠드 적은 4 스탠드에서도 원하는 압연이 가능하다.

여기서, 도 11에, 도 10에 있어서의 각 스탠드에서의 압하율과 누적 압하율을, 본 발명과 종래를 비교해서 도시한다. 또한, 본 발명은 합계 4 스탠드의 경우를, 종래는 합계 5 스탠드의 경우를 도시한다. 우선, 막대 그래프는, 각 스탠드에서의 압하율인데, 사선은 본 발명을, 흰색은 종래를 도시한다. 이것을 보면, 각 스탠드에 있어서, 본 발명은 종래보다 4 내지 5% 높은 압하율을 얻는 것으로 되어 있다. 한편, 꺽은 선 그래프는, 각 스탠드 통과 후의 누적 압하율인데, 실선은 본 발명을, 파선은 종래를 도시한다. 양자를 비교하면, 3 스탠드를 통과한 시점에서, 본 발명은 종래에 비해 약 10%나 많은 누적 압하율을 얻을 수 있어, 정말로 스탠드수를 저감할 수 있는 결과가 된다.

다음에, 도 12는, 1,180MPa 고장력 강판의 압연에 있어서, 마찬가지로, 작업 롤 직경 340mm의 경우와 종래 작업 롤 직경 475mm의 경우의 필요 스탠드수를 비교 검토한 결과이다. 우선, 작업 롤 직경 475mm의 경우에는, 5 스탠드에서 압연하려고 한 경우에는, 전단으로부터 순차 각 스탠드에서의 압연 하중을 허용값 내로 억제해 가면, 최종의 제5 스탠드에서 하중이 커질 수밖에 없고, 결과적으로 원하는 압연은 할 수 없게 된다. 따라서, 스탠드수를 6으로 늘리면, 전 스탠드의 하중을 허용값 내로 억제할 수 있고, 압연이 가능해진다. 한편, 작업 롤 직경 340mm의 경우에는, 전 5 스탠드에서도 원하는 압연이 가능하고, 종래의 작업 롤 직경 475mm에 비교하면 1 스탠드 적어도 된다고 하는 큰 장점이 얻어진다. 여기서, 도 11과 마찬가지로 도 12에 있어서의 각 스탠드에서의 압하율과 누적 압하율을, 본 발명과 종래를 비교한 것을 도 13에 도시한다. 또한, 본 발명은 합계 5 스탠드의 경우를, 종래는 합계 6 스탠드의 경우를 도시한다. 우선, 막대 그래프는, 각 스탠드에서의 압하율이지만, 사선은 본 발명을, 흰색은 종래를 도시한다. 이것을 보면, 각 스탠드에 있어서, 본 발명은 종래보다 2 내지 3% 높은 압하율을 얻는 것이 된다. 한편, 꺽은 선 그래프는, 각 스탠드 통과 후의 누적 압하율인데, 실선은 본 발명을, 파선은 종래를 도시한다. 양자를 비교하면, 4 스탠드를 통과한 시점에서, 본 발명은 종래에 비해 약 8%나 많은 누적 압하율을 얻을 수 있고, 정말로 스탠드수를 저감할 수 있는 결과가 된다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 종래보다, 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해지고, 나아가서는 탠덤 압연 설비의 스탠드수도 저감 가능하다고 하는 큰 장점을 향수하는 것이 가능하다.

본 발명의 냉간 압연기에는, 압연기의 구동 방식으로서, 작업 롤 구동, 중간 롤 구동의 어느 쪽을 채용해도 좋지만, 다음 이유에 의해 작업 롤 구동이 적합하다.

작업 롤 구동에서는, 강판을 압연하는 작업 롤을 직접 구동하므로, 중간 롤이나 보강 롤의 간접 구동에 비해, 롤간의 슬립의 걱정이 없다. 또한, 탠덤 압연 설비에서의 조업 상의 관점으로는, 예를 들어, 판 파단이 일어났을 경우, 파단한 강판이 상하의 작업 롤간에 차곡차곡 겹쳐지도록 물려 들어가거나, 혹은 작업 롤에 휘감기거나 해서, 작업 롤이 급격하게 정지하는 경우가 있다. 이러한 상태로 되면, 작업 롤 구동의 경우에는, 전동기로부터 기어 박스(감속기), 그리고 스핀들에 토크를 전달하는 구동계에, 즉시 과부하가 작용하기 때문에, 구동계 도중에 설치되어 있는 과부하 방지 장치가 작용하여, 작업 롤에 전달되는 토크가 차단되어 압연기를 정지할 수 있다. 여기서, 과부하 방지 장치로서는, 유압식 토크 리미터와, 셔 핀이라 불리는 과부하가 작용하면 절단하는 핀을 사용하는 방법 등이 있다. 또한 작업 롤 구동의 또 하나의 이점으로서는, 작업 롤을 직접 구동하기 때문에, 중간 롤 구동의 경우에 발생하는 작업 롤에의 구동 접선력이 없고, 그것에 의해 작업 롤이 수평 방향으로 휘는 일이 없다. 작업 롤이 수평 방향으로 휘지 않으면, 압연기가 갖는 본래의 형상 제어 능력을 발휘할 수 있고, 제품 품질상, 큰 장점이 된다.

한편, 중간 롤 구동에서는, 통상, 중간 롤 직경은 작업 롤 직경보다 크게 설계되므로 구동 스핀들도 중간 롤 직경의 범위 내에서 설계할 수 있기 때문에, 필요한 토크에 대하여 충분한 강도로 제작할 수 있다. 그러나, 그 반면, 전술한 바와 같이 판 파단이 일어났을 경우에, 작업 롤이 급격하게 정지해도, 구동하고 있는 중간 롤은 작업 롤과의 사이에서 슬립을 일으키면서 계속해서 회전하는 경우도 있어, 각 롤의 손상이 매우 크다. 특히, 탠덤 압연기로 판 파단이 발생한 경우는, 복수의 스탠드에 영향이 미친다. 또한, 중간 롤 구동의 경우, 구동 접선력이 작업 롤에 작용하기 때문에, 이 구동 접선력이 작업 롤을 수평 방향으로 휘는 원인이 된다. 작업 롤이 수평 방향으로 휘면, 판 형상의 악화로 연결되고, 제품 품질상, 큰 문제가 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 조업상의 장점을 우선하고, 압연기의 구동 방식으로서 작업 롤 구동을 채용하는 것으로 한다.

다음에, 작업 롤 구동에 사용되는 스핀들에 대해서 설명한다.

우선, 본 실시 형태에 있어서의 냉간 압연기의 구동계를 도 14 및 도 15를 이용해서 설명한다. 도 14는 작업 롤 구동 방식의 구동계를 압연기 측면으로부터 본 도이며, 도 15는 기어 타입의 스핀들의 개략 종단면도이다.

도 14에 있어서, 냉간 압연기(51)는, 그 구동 장치로서, 작업 롤 구동 장치(21)를 갖고 있다. 작업 롤 구동 장치(21)는, 상하 한 쌍의 스핀들(20), 기어 박스(52), 컵 링(53), 전동기(54)를 갖고, 전동기(54)의 구동력은 기어 박스(52)에 있어서 소정의 비율로 감속 또는 증속 또는 속도 변경하지 않고, 상하 한 쌍의 스핀들(20)에 의해 높이 방향의 변위를 흡수하면서, 상하 한 쌍의 작업 롤(2)에 전달된다.

상하 한 쌍의 스핀들(20)은, 각각, 도 15에 도시한 바와 같이, 중간축(61), 중간축(61)의 양단부에 설치된 기어 커플링부(62, 63)를 갖고, 기어 커플링부(62, 63)는, 각각, 내기어(64a, 65a)를 형성한 외통(64, 65)과, 외통(64, 65)의 내기어(64a, 65a)와 맞물리는 외기어(66a, 67a)를 형성한 내통(66, 67)을 구비하고 있다. 외통(64, 65)의 반 중간축 측에는 엽전형 단면의 축방향 오목부(68, 69)가 형성되고, 기어 커플링부(62, 63)는 오목부(68, 69)에 작업 롤(2)의 축 단부와 기어 박스(52)의 출력축의 축 단부를 삽입함으로써, 각각, 작업 롤(2) 및 기어 박스(52)의 출력축과 접속된다.

도 16a 및 도 16b는, 비교를 위해, 크로스 핀 타입의 스핀들을 도시하는 도이며, 도 16a는 개략 종단면도, 도 16b는 도 16a의 A-A선 단면도이다. 크로스 핀 타입의 스핀들(20A)은, 중간축(71)의 양단부에 크로스 핀(76)을 구비한 크로스 핀 커플링부(72, 73)를 갖고, 크로스 핀 커플링부(72, 73)의 반 중간축 측에는 엽전형 단면의 축방향 오목부(74, 75)가 형성되고, 크로스 핀 커플링부(72, 73)는 오목부(74, 75)에 작업 롤(2)의 축 단부와 기어 박스(52)의 출력축의 축 단부를 삽입 함으로써, 각각, 작업 롤(2) 및 기어 박스(52)의 출력축과 접속된다.

종래의 일방향 탠덤 압연기에서의 작업 롤의 스핀들의 최대 전달 토크와 스핀들 커플링의 외경과의 관계를 도 17에 도시한다. 실선은 기어 타입 스핀들, 파선은 크로스 핀 타입 스핀들의 것이다. 본도로부터 알 수 있는 바와 같이, 같은 커플링부의 외경이면, 기어 타입은 크로스 핀 타입에 비해 약 1.7배의 전달 토크를 갖는다.

본 실시 형태에서는, 작업 롤을 소경화하고 또한 작업 롤 구동을 채용한 결과, 스핀들도 소경화하기 때문에, 스핀들이 소경으로도 전달 토크가 큰 기어 타입이 적합하다.

다음에, 작업 롤을 소경화했을 경우에 스핀들 강도를 확보하는 방법을 도 18a 및 도 18b를 이용해서 설명한다. 도 18a는 상하 한 쌍의 스핀들의 기어 커플링부의 일반적인 배치를 도시하고, 도 18b는, 스핀들 강도를 향상할 수 있는 기어 커플링부의 배치를 도시한다. 도면 중, 1점 쇄선은 기어 커플링부의 기어 중심 위치이다.

일반적으로는, 상하 한 쌍의 스핀들(20)의 압연기측 기어 커플링 부분은, 도 18a에 도시한 바와 같이, 기어 커플링부(62)의 축 방향 위치를 상하로 맞추고, 기어 중심 위치가 상하로 일치하도록 구성되어 있다.

여기서, 상하 스핀들의 축간 거리를 L, 커플링부(62)의 직경을 D1이라고 한다.

이에 대해, 본 실시 형태에서는, 도 18b에 도시한 바와 같이, 상하 한 쌍의 스핀들(20A)의 기어 커플링부(62A)의 위치를 상하로 어긋나게 해서 지그재그로 배치하고, 기어 중심 위치가 상하로 어긋나도록 기어 커플링 부분을 구성한다.

여기서, 상하 스핀들의 축간 거리를 L, 커플링부(62A)의 직경을 D2라고 한다.

이 구성에 의해 기어 커플링부(62A)의 상하의 간섭이 회피되기 때문에, 상하 스핀들의 축간 거리(L)가 동일해도, 기어 커플링부(62A)를 종래(도 18a)보다 대경으로 할(D2>Dl)수 있고, 스핀들의 최약부인 기어 커플링부(62A)의 강도를 향상할 수 있다.

이것은, 작업 롤의 소경화에 의해, 상하 스핀들의 축간 거리를 작게 하지 않을 수 없는 상황에서, 스핀들 강도를 확보함에 있어서 매우 효과적이다.

또한, 여기서는 실시 형태로서, 기어 타입의 스핀들의 예를 나타냈지만, 크로스 핀 타입의 스핀들에 적용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 스핀들의 파손을 방지하기 위한 과부하 방지 장치에 대해서 도 19a, 도 19b 및 도 19c를 이용해서 설명한다.

도 19a는, 과부하 방지 장치로서, 스핀들식의 유압식 토크 리미터를 설치한 작업 롤 구동 장치를 도시하는 도면이다. 작업 롤 구동 장치(21A)는, 상하 한 쌍의 스핀들(20)의 기어 커플링부(63)와 기어 박스(52)의 상하 출력축과의 사이에 유압식 토크 리미터(85)를 갖고, 기어 커플링부(63)는 기어 박스(52)의 상하 출력축에 유압식 토크 리미터(85)를 통해서 접속되어 있다.

도 19b는, 과부하 방지 장치로서, 커플링식의 유압식 토크 리미터를 설치한 작업 롤 구동 장치를 도시하는 도면이다. 작업 롤 구동 장치(21B)는, 기어 박스(52)의 입력축과 전동기(54)의 출력축과의 사이에 유압식 토크 리미터(86)를 갖고, 기어 박스(52)의 입력축은 전동기(54)의 출력축에 커플링(53) 및 유압식 토크 리미터(86)를 통해서 접속되어 있다.

도 19c는, 과부하 방지 장치로서, 기어 박스의 입력축을 전동기에 접속하는 커플링에 셔 핀을 설치한 구성을 도시하는 도면이다. 커플링(53)은 플랜지 부분(53a, 53b)을 갖는 커플링 반체(53c, 53d)를 갖고, 플랜지 부분(53a, 53b)에 셔 핀(87)이 설치되어 있다.

판 파단이 일어났을 경우, 파단한 강판이 상하의 작업 롤간에 차곡차곡 겹쳐지도록 물려 들어가거나, 혹은 작업 롤에 휘감기거나 해서, 작업 롤이 급격하게 정지하는 경우가 있다. 이러한 상태로 되면, 작업 롤 구동의 경우에는, 전동기(54)로부터 기어 박스(52), 그리고 스핀들(20)에 토크를 전달하는 구동계에, 즉시 과부하가 작용하기 때문에, 구동계의 도중에 설치한 과부하 방지 장치(유압 토크 리미터(85, 86) 또는 셔 핀(87))이 작동하여, 작업 롤에 전달되는 토크는 차단되고, 압연기는 정지할 수 있다.

이상과 같이, 19a, 19b, 19c에서 도시한 과부하 방지 장치는, 작업 롤 소경화에 수반하여 스핀들 자체의 강도도 떨어질 수밖에 없는 상황에 있어서, 스핀들을 보호하는 목적으로서 유효한 수단이다.

또한, 상기의 설명에서는, 과부하 방지 장치를 설치하는 대상이 되는 스핀들을 기어 타입이라고 했지만, 크로스 핀 타입의 스핀들에 과부하 방지 장치를 적용해도 좋다.

도 2 및 도 3을 이용해서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 압연기에는, 롤 시프트 장치(23)(도 3)에 중간 롤 오프셋 장치(19)가 설치되어 있다. 여기서, 이 중간 롤 오프셋 장치(19)에 대해서 다시 설명한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 롤 시프트 장치(23)의 시프트 블록(12)에는, 중간 롤 오프셋 장치(19)가 내장되어 있다. 이 중간 롤 오프셋 장치(19)의 동작 방법으로서는, 유압 실린더를 사용하는 방법, 스크류 잭을 사용하는 방법, 웨지 플레이트를 사용하는 방법 등을 생각할 수 있다.

중간 롤 오프셋 장치(19)에는, 또한 중간 롤에 수직 벤딩을 부여하는 중간 롤 벤딩 장치(11)가 내장되어 있다. 중간 롤(3), 시프트 블록(12) 및 중간 롤 오프셋 장치(19)는 항상 동시에 롤 길이 방향으로 시프트하는 구조로 되어 있다. 중간 롤 오프셋 장치(19)는, 유압 실린더, 스크류 잭, 웨지 플레이트 등의 수단에 의해 압연 방향으로 동작하지만, 이 동작량은 위치 검출기에 의해 검출된다. 각각의 중간 롤 오프셋 장치(19)는, 상하 단독 또는 동시에 제어된다.

본 발명의 오프셋 장치는, 중간 롤(3)이 압연 방향으로 오프셋 해도 롤 수직 벤딩 장치(11)의 위치는 중간 롤(3)의 중심으로부터 항상 “L1”으로 일정하고, 또 롤 길이 방향에 대해서도, 중간 롤 오프셋 장치(19)의 중심과 베어링 상자(9)의 베어링의 중심이 일치하는 배치 구조가 되어 있으므로, 베어링 상자(9)의 베어링에는 편 하중이 작용하지 않게 되어 있다.

상기는, 중간 롤 오프셋 장치에 대해서 서술한 것이지만, 작업 롤 오프셋 장치를 사용해도 된다. 그리고, 이 작업 롤 오프셋 장치도 마찬가지로, 롤 벤딩 장치를 내장하고 있는 것, 동작 수단으로서 유압 실린더, 스크류 잭, 웨지 플레이트등을 적용할 수 있는 것, 동작량은 위치 검출기에 의해 검출하는 것은 물론이다.

다음에, 롤 오프셋의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 발명은, 작업 롤의 소경화에 영향을 미치는 것이지만, 일반적으로, 작업 롤 직경을 작게 했을 경우, 압연 중에 수평 방향으로 휨을 발생하기 쉬워지는 것은 주지이다. 전술한 바와 같이, 수평 방향의 휨을 될 수 있는 한 작게 억제하기 위한 수단을 강구하는 것은, 안정 조업의 면에서 유효하다.

따라서, 우선, 작업 롤에 휨이 발생하는 요인에 대해서 설명한다. 작업 롤에 작용하는 수평력은, 크게 분류해서 다음 4가지로 나뉘고, 실제로는 그 합력에 의해, 휨 방향 및 크기가 결정된다.

(a) 작업 롤 전후의 장력의 차

(b) 작업 롤 구동의 경우의, 중간 롤과 보강 롤을 구동하기 위한 구동 접선력

(c) 중간 롤 구동의 경우의, 중간 롤로부터 받는 구동 접선력

(d) 작업 롤과 중간 롤의 중심 위치의 상대적인 어긋남(이후, 오프셋이라고 부른다)에 의해 발생하는 압연 하중의 분력.

이 4가지 중, (a), (b), (c)는, 조업에 있어서의 압연 조건에 따라 결정되는 것이며, 그 값을 파악하는 것은 가능하지만, 의도적으로 변경하는 것은 곤란하다. 한편, (d)는 압연 하중과 오프셋에 의해 결정, 압연 하중은 (a) 내지 (c)와 마찬가지로, 의도적으로 변경하는 것은 어렵지만, 오프셋을 변경할 수 있으면, 그 값을 변경 가능한 수평력이다.

이와 같이, 작업 롤의 수평 방향의 휨을 될 수 있는 한 작게 억제하기 위한 수단으로서는, 압연기에 오프셋 장치를 설치하고, 작업 롤에 작용하는 수평력을 조작 가능하게 하는 것이 알려져 있다. 구체적으로는, 수평력 (a), (b), (c)의 합력과 압연 하중을 미리 파악해 두고, (a), (b), (c)의 합력과 (d)가 균형이 잡히도록 오프셋의 크기를 정하면, 이론상, 작업 롤에 작용하는 수평력을 제로로 하는 것이 가능하다. 그러나, 실제의 압연에 있어서는, (a), (b), (c)를 정확하게 파악하는 것은 어렵고, 또한, 시간적으로 각 값이 변화되기 때문에, 완전하게 제로로 하는 것은 바랄 수 없고, 이론상도 어느 정도의 수평력을 남기도록 오프셋을 설정하는 것이 통상이다.

이상이, 작업 롤에 수평력이 작용하는 요인과, 오프셋의 효과이지만, 이 오프셋 장치에는, 크게 2 종류가 있다. 도 20a 및 도 20b는 그 2 종류의 오프셋 방법을 도시하는 도면이다. 전술한 바와 같이, 오프셋이란, 작업 롤의 중심과 중간 롤의 중심을 상대적으로 어긋나게 하는 것이기 때문에, 도 20a에 도시한 바와 같이 작업 롤을 수평 방향으로 이동해서 오프셋을 멈추는 방법과, 도 20b에 도시한 바와 같이 중간 롤을 수평 방향으로 이동해서 오프셋을 멈추는 방법을 생각할 수 있다.

다음에, 작업 롤 오프셋과 중간 롤 오프셋의 비교에 대해서 설명한다. 모두, 오프셋 함으로써, 작업 롤의 수평 휨을 저감한다고 하는 목적에서는 차이가 없다. 그러나, 실제의 조업에 있어서는, 다음에 도시하는 것 같은 차가 생각된다. 우선, 작업 롤 오프셋에서는, 작업 롤을 이동시키기 때문에, 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 압연 개시 전에 오프셋을 설정할 경우, 상하의 작업 롤을 오픈할 필요가 있는 동시에, 작업 롤의 위치 변경 전과 변경 후에 작업 롤의 압연재에 대한 압하 위치가 변하고, 압연재에 생긴 압흔에 의해 스무즈하게 압연할 수 없을 가능성이 있다.

(2) 압연 중에 오프셋을 변경할 경우, 강판을 압연하면서 작업 롤을 수평 방향으로 이동하기 때문에, 압연 품질에 부여하는 영향이 우려된다.

이에 대해, 중간 롤 오프셋에서는, 그러한 문제는 발생하지 않는 이점이 있다. 즉,

(1) 압연 개시 전에 오프셋을 설정할 경우, 상하의 작업 롤을 오픈할 필요는 없고, 또한 중간 롤의 위치를 변경해도 작업 롤의 압연재에 대한 압하 위치는 변화되지 않기 때문에, 스무즈한 압연 개시를 기대할 수 있다.

(2) 압연 중에 오프셋을 변경할 경우도, 강판을 압연하고 있는 작업롤과는 무관계로 중간 롤을 수평 방향으로 이동하기 때문에, 압연 품질에 영향을 줄 우려는 없다.

본 발명의 냉간 압연기에는, 작업 롤 오프셋 또는 중간 롤 오프셋, 어느 쪽을 채용해도 좋지만, 전술한 바와 같은 비교 결과를 고려하면, 중간 롤 오프셋이 적합하다.

다음에, 본 발명에서 중간 롤 구동을 채용했을 경우의 실시 형태를 도 21을 이용해서 설명한다. 도 21은 중간 롤 구동 방식의 구동계를 압연기 측면으로부터 본 도면이다.

도 21에 있어서, 냉간 압연기(51A)의 롤 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시한 실시 형태와 같다. 그리고 본 실시 형태의 냉간 압연기(51A)는, 그 구동 장치로서, 중간 롤 구동 장치(22)를 갖고 있다. 중간 롤 구동 장치(22)는, 상하 한 쌍의 스핀들(90), 기어 박스(감속기)(94), 커플링(95), 전동기(96)를 갖고, 전동기(96)의 구동력은 기어 박스(94)에 있어서 소정의 비율로 감속 또는 증속 또는 속도 변경하지 않고, 상하 한 쌍의 스핀들(90)에 의해 높이 방향의 변위를 흡수하면서, 상하 한 쌍의 중간 롤(3)에 전달된다.

상하 한 쌍의 스핀들(90)은, 예를 들어 도 14A 및 도 14B를 이용해서 설명한 크로스 핀 타입의 스핀들이며, 각각, 중간축(91), 중간축(91)의 양단부에 설치된 크로스 핀 커플링부(92, 93)를 갖고 있다. 크로스 핀 타입의 스핀들(90)은 기어 스핀들보다 저렴하다고 하는 이점이 있다.

또한, 냉간 압연기(51A)는, 중간 롤(3) 및 작업 롤(2)의 어느 하나의 한쪽 롤을 다른 쪽 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치를 구비하고 있다. 이 롤 오프셋 장치는, 도 1 내지 3에 도시한 실시 형태와 마찬가지로, 중간 롤 오프셋 장치인 것이 바람직하지만, 작업 롤 오프셋 장치이어도 상관없다.

냉간 압연기(51A)의 스탠드측의 그 밖의 구성은, 도 1 내지 도 3에 도시한 실시 형태와 같다.

다음에, 본 발명의 냉간 압연기의 압연 설비에의 적용 예의 실시 형태를 설명한다.

도 22는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용해서 구성한 탠덤 압연 설비의 실시 형태를 도시하는 도면이다. 탠덤 압연 설비는 5 스탠드의 압연기(100a 내지 100e)로 이루어지는 압연기열을 갖고, 압연기(100a 내지 100e)는, 모두, 본 발명이 상술한 냉간 압연기, 예를 들어 냉간 압연기(51)(도 14)에 의해 구성되어 있다. 이에 의해 종래의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다. 또한, 압연기(100a 내지 100e)는, 본 발명의 냉간 압연기를 적어도 1 스탠드 포함하는 구성이어도 좋고, 이 경우라도, 모두 종래의 압연기로 이루어지는 압연 설비에 비해, 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

도 23은, 본 발명의 냉간 압연기를 사용해서 구성한 가역 압연 설비의 실시 형태의 일례를 나타내는 도면이다. 가역 압연 설비는 1 스탠드의 가역 냉간 압연기(110)를 갖고, 압연기(110)의 입구측에 코일의 권취·권출 장치(111, 112)가 배치되고, 압연기(110)와 권취·권출 장치(111, 112)의 사이에 디플렉터 롤(113, 114)이 배치되어 있다. 그리고, 압연기(110)는, 본 발명이 상술한 냉간 압연기, 예를 들어 냉간 압연기(51)에 의해 구성되어 있다. 이에 의해 종래의 가역 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 가역 압연 패스 횟수를 늘리는 일 없고이, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다. 또한, 가역 압연 설비는 2 스탠드의 압연기를 갖는 것이어도 좋고, 2 스탠드의 적어도 한쪽을 본 발명이 상술한 냉간 압연기, 예를 들어 냉간 압연기(51)로 함으로써, 모두 종래의 압연기로 이루어지는 압연 설비에 비해, 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

도 24는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용한 탠덤 압연 설비의 개조 예를 나타내는 도면이다. 개조 전의 탠덤 압연 설비는, 5 스탠드의 종래의 압연기(120a 내지 120e)로 이루어지는 압연기열을 갖고 있고, 도시의 개조 예에서는, 최종 스탠드의 압연기(120e)를 본 발명이 상술한 냉간 압연기, 예를 들어 냉간 압연기(51)로 변경하고 있다. 이 경우, 1 스탠드의 압연기 전체를 교환해도 좋고, 1 스탠드의 압연기를 부분적으로 개조해도 좋다. 이에 의해 개조 전의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하고, 또한 스탠드수를 증설하는 일 없이, 개조 전보다도 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다. 또한, 변경하는 압연기는 2 스탠드, 혹은 그 이상이어도 좋다.

도 25는, 본 발명의 냉간 압연기를 사용한 탠덤 압연 설비 외의 개조 예를 나타내는 도면이다. 개조 전의 탠덤 압연 설비는, 5 스탠드의 종래의 압연기(120a 내지 120e)로부터 이루어지는 압연기열을 갖고 있고, 도시의 개조 예에서는, 압연기열의 출구측에 본 발명이 상술한 냉간 압연기, 예를 들어 냉간 압연기(51)를 추가 설치하고 있다. 이에 의해 개조 전의 탠덤 압연 설비가 갖는 높은 생산성을 유지하면서, 개조 전보다도 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다. 또한, 본 발명의 압연기를 추가 설치하는 위치는 압연기열의 입구측 또는 양측이어도 좋다.

또한, 도시는 하지 않지만, 도 23에 도시한 가역 압연 설비이어도, 그 가역 냉간 압연기(110)를 본 발명이 상술한 냉간 압연기로 변경함으로써, 탠덤 압연 설비와 마찬가지로 개조가 가능하다. 이에 의해 기존의 설비를 이용하여, 지금까지 이상으로 단단한 강판의 압연 및, 같은 경도의 강판이어도 보다 높은 압하율로의 압연이 가능해진다.

1 압연재(강판)
2 작업 롤
3 중간 롤
3a 챔퍼
4 보강 롤
5 하우징
6, 8, 9 베어링 상자
10 작업 롤 벤딩 장치
11 중간 롤 벤딩 장치
12 시프트 블록
14 키퍼 플레이트
15 유압 실린더
16 유압 실린더
17 프로젝트 블록
18 스테이
19 중간 롤 오프셋 장치
20 기어 타입 스핀들
20A 크로스 핀 타입 스핀들
21, 21A, 21B 작업 롤 구동 장치
22 중간 롤 구동 장치
23 롤 시프트 장치(축 방향 시프트 장치)
51, 51A 냉간 압연기
52 기어 박스(감속기)
53 커플링
53a, 53b 플랜지 부분
53c, 53d 커플링 반체
54 전동기
61 중간 축
62, 63 기어 커플링부
62A 기어 커플링부
64, 65 외통
64a, 65a 내기어
66, 67 내통
66a, 67a 외기어
68, 69 오목부
71 중간 축
72, 73 크로스 핀 커플링부
74, 75 오목부
76 크로스 핀
85, 86 유압식 토크 리미터
87 셔 핀
90 스핀들
91 중간 축
92, 93 크로스 핀 커플링부
94 기어 박스
95 커플링
96 전동기

Claims

최소 판 폭이 600mm 이상이고 또한 최대 판 폭이 1,500mm 이상 1,900mm 이하의 강판을 압연하는 냉간 압연기에 있어서,
상하 한 쌍의 작업 롤(2, 2)과, 상기 작업 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 중간 롤(3, 3)과, 상기 중간 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 보강 롤(4, 4)과, 상기 중간 롤의 축 방향 시프트 장치(23)와, 상기 작업 롤 및 상기 중간 롤의 벤딩 장치(10, 11)를 구비하고, 상기 작업 롤의 직경을 300mm 이상 400mm 이하의 범위 내로 하고, 또한 상기 중간 롤의 직경을 560mm 이상 690mm 이하의 범위 내로 한 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제1항에 있어서,
상기 압연기의 구동 장치로서, 상기 작업 롤(2, 2)을 회전 구동하는 작업 롤 구동 장치(21)를 설치한 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제2항에 있어서,
상기 작업 롤 구동 장치(21)는, 전동기(54)의 구동력을 상기 작업 롤(22)에 전달하는 기어 타입의 스핀들(20, 20)을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 작업 롤 구동 장치(21A, 21B)는, 상기 스핀들(20, 20)의 파손을 방지하기 위한 과부하 방지 장치(85, 86, 87)를 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작업 롤(2, 2) 및 상기 중간 롤(3, 3)의 어느 한쪽의 롤을 다른 쪽 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치(19)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제1항에 있어서,
상기 압연기의 구동 장치로서, 상기 중간 롤(3, 3)을 회전 구동하는 중간 롤 구동 장치(22)를 설치한 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제6항에 있어서,
상기 중간 롤 구동 장치(22)는, 전동기(96)의 구동력을 상기 중간 롤(3, 3)에 전달하는 크로스 핀 타입의 스핀들(90, 90)을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 작업 롤(2, 2) 및 상기 중간 롤(3, 3)의 어느 한쪽의 롤을 다른 쪽 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치(19)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
복수 스탠드의 압연기(100a 내지 100e)를 구비한 압연기 열을 갖는 탠덤 압연 설비로서,
상기 복수 스탠드의 압연기는, 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1 스탠드 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 압연 설비.
적어도 1대의 가역 압연기(110)를 갖는 가역 압연 설비로서,
상기 가역 압연기는 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1대 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 압연 설비.
1 스탠드 혹은 복수 스탠드의 압연기(110, 120a 내지 120e)를 구비한 압연 설비의 개조 방법으로서,
적어도 1 스탠드의 압연기를 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 냉간 압연기(51)로 변경하는 것을 특징으로 하는 압연 설비의 개조 방법.
제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 냉간 압연기를 사용하여, 상기 강판(1)을 12%보다 높은 압하율로 압연하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기의 운전 방법.
제4항에 있어서,
상기 작업 롤(2, 2) 및 상기 중간 롤(3, 3)의 어느 한쪽의 롤을 다른 쪽 롤의 축심에 대하여, 압연 방향의 입구측 내지는 출구측에 오프셋시키는 것이 가능한 롤 오프셋 장치(19)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기.
복수 스탠드의 압연기(100a 내지 100e)를 구비한 압연기 열을 갖는 탠덤 압연 설비로서,
상기 복수 스탠드의 압연기는, 제4항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1 스탠드 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 압연 설비.
복수 스탠드의 압연기(100a 내지 100e)를 구비한 압연기 열을 갖는 탠덤 압연 설비로서,
상기 복수 스탠드의 압연기는, 제5항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1 스탠드 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 압연 설비.
복수 스탠드의 압연기(100a 내지 100e)를 구비한 압연기 열을 갖는 탠덤 압연 설비로서,
상기 복수 스탠드의 압연기는, 제8항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1 스탠드 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 압연 설비.
적어도 1대의 가역 압연기(110)를 갖는 가역 압연 설비로서,
상기 가역 압연기는 제4항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1대 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 압연 설비.
적어도 1대의 가역 압연기(110)를 갖는 가역 압연 설비로서,
상기 가역 압연기는 제5항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1대 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 압연 설비.
적어도 1대의 가역 압연기(110)를 갖는 가역 압연 설비로서,
상기 가역 압연기는 제8항의 냉간 압연기(51)를 적어도 1대 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 압연 설비.
1 스탠드 혹은 복수 스탠드의 압연기(110, 120a 내지 120e)를 구비한 압연 설비의 개조 방법으로서,
적어도 1 스탠드의 압연기를 제4항의 냉간 압연기(51)로 변경하는 것을 특징으로 하는 압연 설비의 개조 방법.
1 스탠드 혹은 복수 스탠드의 압연기(110, 120a 내지 120e)를 구비한 압연 설비의 개조 방법으로서,
적어도 1 스탠드의 압연기를 제5항의 냉간 압연기(51)로 변경하는 것을 특징으로 하는 압연 설비의 개조 방법.
1 스탠드 혹은 복수 스탠드의 압연기(110, 120a 내지 120e)를 구비한 압연 설비의 개조 방법으로서,
적어도 1 스탠드의 압연기를 제8항의 냉간 압연기(51)로 변경하는 것을 특징으로 하는 압연 설비의 개조 방법.
제4항의 냉간 압연기를 사용하여, 상기 강판(1)을 12%보다 높은 압하율로 압연하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기의 운전 방법.
제5항의 냉간 압연기를 사용하여, 상기 강판(1)을 12%보다 높은 압하율로 압연하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기의 운전 방법.
제8항의 냉간 압연기를 사용하여, 상기 강판(1)을 12%보다 높은 압하율로 압연하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연기의 운전 방법.