KR20220149751A - 열간 압연기 및 열간 압연 방법 - Google Patents

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프리메탈스 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

열간 압연기(1)는, 상부 백업 롤(120A) 및 상부 워크 롤(110A)의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤(120B) 및 하부 워크 롤(110B)의 하측 페어를 평행한 상태에서 상측 페어와 하측 페어가 이루는 각도를 조정하는 제어 장치(20)를 구비하고, 워크 롤(110A, 110B)의 직경을 DW, 압연재의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 워크 롤(110A, 110B)은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시키는 구성으로 하고, 워크 롤에 대하여 벤딩력을 부여한 상태에서 압연을 행한다.

Description

열간 압연기 및 열간 압연 방법
본 발명은, 열간 압연기 및 열간 압연 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 상부 워크 롤 및 상부 백업 롤의 한 쌍과 하부 워크 롤 및 하부 백업 롤의 한 쌍을 압연기의 수직 중심선을 중심으로 판재면을 따라 경사지게 함과 함께, 판재의 중심선을 압연기의 수직 중심선으로부터 임의의 거리 어긋나게 하고, 또한 상기 각 쌍의 롤의 경사각과 상기 각 워크 롤의 좌우 단부 사이에 형성되는 갭과 동 각 워크 롤의 좌우 롤축에 가해지는 벤딩력을, 압연 대상의 판재의 판 폭·판 두께 등의 치수 제원과 보통강·특수강 등의 재질과 상기 어긋남량에 의해 설정되는 압연 시의 조건에 맞추어 조정하여, 판재를 소정의 단면 형상으로 압연함으로써, 상하 워크 롤의 수명을 종래의 2배 이상으로 연장하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공고 소58-23161호
상하의 롤을 크로스함으로써 판 크라운과 판 형상을 제어하는 롤 크로스식 4단 압연기는, 크게 구별하여 페어 크로스 밀과 워크 롤 크로스 밀의 2개의 타입이 개발되어 있고, 넓은 제어 범위를 갖는 것으로 알려져 있다.
페어 크로스 밀이란, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 워크 롤과 백업 롤을 페어로 하여, 각 페어의 롤조를 수평면 내에서 축선을 서로 크로스시킴으로써 판 크라운과 판 형상을 제어하는 방식이다.
통상의 배치 압연 방식에서는, 페어 크로스 각도는 프리셋으로 설정되고, 압연 중의 제어는 워크 롤 벤딩으로 행해지는 것이 대부분이지만, 엔드리스 압연과 같이, 긴 압연 캠페인으로 되는 경우에는, 압연 중에 페어 크로스 각도를 변경하는 다이나믹 페어 크로스 밀도 실용화되어 있다.
여기서, 일반적인 열간 압연 프로세스에서는, 압연 중에 있어서, 워크 롤의 벤딩에 의해 판 중앙까지 도달하는 2차 성분의 판 형상 제어를 행하기 위해, 워크 롤 직경 DW와 최대 압연판 폭 Lb의 비 DW/Lb는 0.30보다도 크게 하고 있고, 페어 크로스 밀의 워크 롤 최대 직경으로 말하면 0.32가 최소 레벨이었다.
그 때문에, 페어 크로스나 워크 롤 크로스와 같은 롤 크로스 방식과 워크 롤의 벤딩을 조합하여 제어하고 있음에도, 서로 2차에 가까운 저차의 형상 제어에서, 차수에 차가 없기 때문에, 복합 연신과 같은 복잡한 형상을 제어할 수 없었다.
본 발명은, 종래에 비해 복잡한 형상을 제어하는 것이 가능한 열간 압연기 및 열간 압연 방법을 제공한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 상하 한 쌍의 워크 롤과, 상기 워크 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 백업 롤과, 상기 워크 롤에 대하여 벤딩력을 부여하는 벤딩 액추에이터와, 상기 워크 롤을 수평 방향으로 이동시키는 워크 롤 수평 방향 액추에이터와, 상기 백업 롤을 수평 방향으로 이동시키는 백업 롤 수평 방향 액추에이터와, 상부 백업 롤 및 상부 워크 롤의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤 및 하부 워크 롤의 하측 페어를 평행한 상태에서 상기 상측 페어와 상기 하측 페어가 이루는 각도를 조정하는 각도 제어 장치를 구비하고, 상기 워크 롤의 직경을 DW, 압연재의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 상기 워크 롤은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 복잡한 형상을 제어할 수 있다. 상기한 것 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시예의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은 본 발명의 실시예의 압연기의 장치 구성을 도시하는 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 압연기 중, 상부 워크 롤 주변의 설비의 구성의 개요를 도시하는 상면도이다.
도 3은 실시예의 압연기에 있어서, 워크 롤 직경의 차이에 의한 판 크라운의 제어 차수의 변화의 모습을 도시하는 도면이다.
도 4는 실시예의 압연기에 있어서의, 페어 크로스의 제어 차수에 대한 워크 롤 직경의 영향의 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 실시예의 압연기에 있어서, 페어 크로스에 의한 판 크라운 변화량에 대한 워크 롤 직경의 영향의 모습을 도시하는 도면이다.
도 6은 참고예의 압연기에 있어서의, 크라운 제어 범위를 도시하는 도면이다.
도 7은 참고예의 압연기에 있어서의, 형상 제어 범위를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시예의 압연기에 있어서의, 크라운 제어 범위를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시예의 압연기에 있어서의, 형상 제어 범위를 도시하는 도면이다.
도 10은 실시예의 압연기에 있어서의, 크라운 제어, 형상 제어 범위에 대한 DW/Lb의 영향을 도시하는 도면이다.
본 발명의 열간 압연기 및 열간 압연 방법의 실시예에 대하여 도 1 내지 도 10을 사용하여 설명한다.
또한, 본 명세서에서 사용하는 도면에 있어서, 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일, 또는 유사한 부호를 붙이고, 이들 구성 요소에 대해서는 반복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
또한, 이하의 실시예나 도면에서는, 구동측(「DS(Drive Side)」라고도 기재)은 압연기를 정면으로부터 보아 워크 롤을 구동하는 전동기가 설치되어 있는 측을, 작업측(「WS(Work Side)」은 그 반대측을 의미하는 것으로 한다.
먼저, 열간 압연기의 전체 구성에 대하여 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 실시예의 압연기의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시하는 압연기 중, 상부 워크 롤 주변의 설비의 구성의 개요를 도시하는 상면도이다.
도 1에 있어서, 열간 압연기(1)는, 압연재(S)를 압연하는 4단의 크로스 롤 압연기이며, 하우징(100)과, 제어 장치(20)와, 유압 장치(30)를 갖고 있다. 또한, 압연기는 도 1에 도시한 바와 같은 1스탠드의 압연기에 한정되지 않고, 2스탠드 이상으로 이루어지는 압연기여도 된다.
하우징(100)은, 상하 한 쌍의 상부 워크 롤(110A) 및 하부 워크 롤(110B), 이들 워크 롤(110A, 110B)을 지지하는 상하 한 쌍의 상부 백업 롤(120A) 및 하부 백업 롤(120B)을 구비하고 있다.
압하 실린더 장치(170)는, 상부 백업 롤(120A)을 압박함으로써, 상부 백업 롤(120A)이나 상부 워크 롤(110A), 하부 워크 롤(110B), 하부 백업 롤(120B)에 대하여 압하력을 부여하는 실린더이다. 압하 실린더 장치(170)는, 하우징(100)의 작업측과 구동측에 각각 마련되어 있다.
로드셀(180)은, 워크 롤(110A, 110B)에 의한 압연재(S)의 압연력을 계측하는 압연력 계측 수단으로서 하우징(100)의 하부에 마련되어 있고, 계측 결과를 제어 장치(20)에 출력하고 있다.
상부 워크 롤 벤딩 실린더(190A)는, 조작측 및 구동측의 어느 것에 있어서도, 하우징(100)의 입측 및 출측에 마련되어 있다. 상부 워크 롤 벤딩 실린더(190A)는, 적절히 이들 실린더(190A)를 구동함으로써 상부 워크 롤(110A)의 베어링에 대하여 연직 방향으로 벤딩력을 부여한다.
마찬가지로, 하부 워크 롤 벤딩 실린더(190B)는, 조작측 및 구동측의 어느 것에 있어서도, 하우징(100)의 입측 및 출측에 마련되어 있고, 적절히 이들 실린더(190B)를 구동함으로써 하부 워크 롤(110B)의 베어링에 대하여 연직 방향으로 벤딩력을 부여한다.
백업 롤 미끄럼 이동 장치(200A)는 상부 백업 롤(120A)의 연직 방향의 상부 부분에, 백업 롤 미끄럼 이동 장치(200B)는 하부 백업 롤(120B)의 연직 방향의 하부 부분에, 각각 마련되어 있다.
유압 장치(30)는, 워크 롤 압박 장치(130A, 130B)나 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B)의 유압 실린더, 백업 롤 압박 장치(150A, 150B)나 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)의 유압 실린더, 나아가 워크 롤 벤딩 실린더(190A, 190B)에도 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는, 도시의 사정상, 통신선이나 압유의 공급 라인의 일부는 생략하고 있다.
제어 장치(20)는, 로드셀(180)이나 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B), 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)의 위치 계측기로부터의 계측 신호의 입력을 받고 있다.
제어 장치(20)는 유압 장치(30)를 작동 제어하여, 워크 롤 압박 장치(130A, 130B)나 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B)의 유압 실린더에 압유를 급배함으로써 워크 롤 압박 장치(130A, 130B)나 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B)의 작동을 제어하고 있다.
마찬가지로, 제어 장치(20)는 유압 장치(30)를 작동 제어하여, 백업 롤 압박 장치(150A, 150B)나 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)의 유압 실린더에 압유를 급배함으로써 백업 롤 압박 장치(150A, 150B)나 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)의 작동을 제어하고 있다.
이들 작동 제어에 의해, 제어 장치(20)는, 워크 롤 압박 장치(130A, 130B), 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B)에 의한 각도 조정 및 백업 롤 압박 장치(150A, 150B), 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)에 의한 각도 조정을 제어한다.
또한, 제어 장치(20)는 워크 롤 벤딩 실린더(190A, 190B)에 압유를 급배함으로써 워크 롤 벤딩 실린더(190A, 190B)의 작동을 제어하고 있다.
이어서, 도 2를 사용하여 상부 워크 롤(110A)에 관계되는 구성에 대하여 설명한다. 또한, 상부 백업 롤(120A)이나 하부 워크 롤(110B), 하부 백업 롤(120B)에 대해서도, 상부 워크 롤(110A)과 동등한 구성을 갖고 있고, 그 상세한 설명도 상부 워크 롤(110A)의 것과 대략 동일하기 때문에, 생략한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 열간 압연기(1)의 상부 워크 롤(110A)의 양단측에 하우징(100)이 있고, 상부 워크 롤(110A)의 롤 축에 대하여 수직으로 세워져 있다.
상부 워크 롤(110A)은, 하우징(100)에 각각 작업측 롤 초크(112A) 및 구동측 롤 초크(112B)를 통해 회전 가능하게 지지되어 있다.
워크 롤 압박 장치(130A)는, 작업측 및 구동측의 각각에 있어서, 하우징(100)의 입측과 작업측 롤 초크(112A), 구동측 롤 초크(112B) 사이에 배치되고, 상부 워크 롤(110A)의 롤 초크(112A)를 압연 방향으로 소정의 압력으로 압박한다.
워크 롤 정위치 제어 장치(140A)는, 작업측 및 구동측의 각각에 있어서, 하우징(100)의 출측과 작업측 롤 초크(112A), 구동측 롤 초크(112B) 사이에 배치되어 있고, 상부 워크 롤(110A)의 롤 초크(112A)를 반압연 방향으로 압박하는 유압 실린더(압박 장치)를 갖고 있다. 워크 롤 정위치 제어 장치(140A)는, 유압 실린더의 동작량을 계측하는 위치 계측기(도시 생략)를 구비하고 있고, 유압 실린더의 위치 제어를 행한다.
여기서, 정위치 제어 장치란, 장치 내에 내장되어 있는 위치 계측기를 사용하여 압박 장치로서의 유압 실린더의 유주(油柱) 위치를 측정하여, 소정의 유주 위치로 될 때까지 유주 위치를 제어하는 장치를 의미한다.
이들 워크 롤 압박 장치(130A, 130B)나, 백업 롤 압박 장치(150A, 150B), 정위치 제어 장치(140A, 140B, 160A, 160B)는, 롤의 크로스각을 조정하는 각도 조정기의 역할을 한다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 크로스 장치의 액추에이터인 워크 롤 정위치 제어 장치(140A, 140B)나, 백업 롤 정위치 제어 장치(160A, 160B)로서 유압 장치를 사용하는 예를 도시했지만, 이것은 유압 장치에 한정되는 것은 아니고, 전동식 등의 구성의 장치를 사용할 수 있다.
또한, 압연재(S)의 입측에 압박 장치, 출측에 정위치 제어 장치를 배치한 형태로 하고 있지만, 반대로 배치되는 경우도 있고, 배치는 도 1, 도 2에 도시하는 패턴에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 정위치 제어 장치의 반대측에 압박 장치를 구비한 예로 하고 있지만, 이것은 필수는 아니고, 정위치 제어 장치만으로 구성할 수 있다. 단, 압박 장치를 설치함으로써 롤 초크(112A, 112B)와 하우징(100)의 백래시 제거가 가능해져, 롤 초크(112A, 112B)의 수평 위치를 안정시킬 수 있다.
이어서, 본 실시예에 관한 압연기의 특징적인 구성에 대하여, 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 3은 워크 롤 직경의 차이에 의한 판 크라운의 제어 차수의 변화의 모습을 도시하는 도면, 도 4는 페어 크로스의 제어 차수에 대한 워크 롤 직경의 영향의 모습을 도시하는 도면, 도 5는 페어 크로스에 의한 판 크라운 변화량에 대한 워크 롤 직경의 영향의 모습을 도시하는 도면이다. 도 6은, 참고예의 압연기에 있어서의, 크라운 제어 범위를 도시하는 도면, 도 7은, 형상 제어 범위를 도시하는 도면이다. 도 8은, 실시예의 압연기에 있어서의, 크라운 제어 범위를 도시하는 도면, 도 9는, 형상 제어 범위를 도시하는 도면, 도 10은, 크라운 제어, 형상 제어 범위에 대한 DW/Lb의 영향을 도시하는 도면이다.
본 실시예의 열간 압연기는, 워크 롤(110A, 110B)의 직경을 DW, 압연재(S)의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 워크 롤(110A, 110B)은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시키는 것이고, 더 적합하게는 0.15 이상의 조건이나, 0.28 이하의 조건을 충족시키는 것으로 되어 있다.
또한, 제어 장치(20)에 의해, 상부 백업 롤(120A) 및 상부 워크 롤(110A)의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤(120B) 및 하부 워크 롤(110B)의 하측 페어를 평행한 상태에서 상측 페어와 하측 페어가 이루는 각도를 조정하는, 소위 페어 크로스의 상태에서 압연을 행한다. 이 페어 크로스에서의 각도 조정을 압연 중에 실행하는 것으로 한다. 또한, 압연 중이 아니라, 압연 개시 전에 행하는 것으로 할 수 있다.
나아가, 워크 롤(110A, 110B)에 대하여 벤딩력을 부여한 상태에서 압연을 행하는 것으로 한다.
이하, DW/Lb의 범위의 한정의 상세에 대하여 설명한다.
통상의 크로스 밀에서는, 워크 롤 직경 DW와 최대 압연판 폭 Lb의 비 DW/Lb가 0.32 이상의 범위이고, 이 범위에서의 제어 차수는 대략 1.7 내지 1.9이다. 즉, 동일한 압연 조건에서는, 크로스각 변경의 제어 차수 1.7과 큰 차이가 없다.
도 3 이후에 도시하는 도면은, 20kgf/㎟의 경도의 압연재를 20％ 압연하여, 2㎜의 판으로 한다는 조건에서 판 크라운, 판 형상의 변화량의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다. 여기서, 판 형상 제어에 착안하고 있지만, 길이 방향의 연신 편차로 표현되는 판 형상은 판 크라운과 대응하고 있기 때문에, 여기서는 판 크라운의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 3에서는, DW/Lb와 워크 롤 벤딩에 의한 판 크라운의 제어 차수의 관계를 도시한다. 이 도 3에 도시한 바와 같이, 판 크라운의 제어 차수는, DW/Lb가 감소할수록 증대되는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 페어 크로스에 의한 크라운 제어 차수는 약 1.7이고, 워크 롤 직경 DW와 최대 압연판 폭 Lb의 비 DW/Lb의 영향은 매우 작은 것을 알 수 있다. 이 차수는, 롤 편평이나 축 구부러짐 등으로 인해, 압연 조건의 영향을 약간 받는 것이라고 생각되지만, 워크 롤 직경에 관계없이, 제어 차수는 대략 2.0이다.
쿼터 연신을 포함한 복잡한 형상을 제어하기 위해서는, 2차에 가까운 항의 형상을 제어할뿐만 아니라, 차수가 벌어진 더 고차수의 항의 형상을 제어하는 기구와 조합하여 제어를 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 3에 도시한 바와 같이, 페어 크로스에서는 달성할 수 없는, 차수가 1.7보다도 큰 차수를 워크 롤 벤딩으로 달성하는 것은, DW/Lb가 0.32보다도 작고, DW/Lb가 0.30 이하의 범위이다.
따라서, DW/Lb를 0.30 이하의 조건으로 함으로써, 워크 롤 벤딩에 의해 1.9 이상의 제어 차수를 얻을 수 있고, 수평 방향 액추에이터에 의한 페어 크로스에서의 각도의 조정과 수직 방향 액추에이터에 의한 벤딩 하중의 조정에 의해, 저차와 고차의 조합한 식으로 표현되는 복잡한 판 형상의 제어를 실현할 수 있는 것이 명확해졌다.
도 5는, 판 단부로부터 25㎜ 위치와 판 중앙의 판 두께 차를 크라운 Ch25라고 하고, 페어 크로스의 각도를 0°→1.0°로 변경한 경우에 있어서의 크라운 Ch25의 변화량 ΔCh25에 대하여 롤 직경을 변경하여 시뮬레이트한 결과이다. 이 도 5에 도시한 바와 같이, 직경 축소화에 수반하여 기하학적으로 발생하는 갭이 커지기 때문에, 제어할 수 있는 범위도 넓어지는 것을 알 수 있다.
도 6 내지 도 9에, 판 크라운의 제어 범위와 2차와 4차의 판 형상의 제어 범위를 시뮬레이션에 의해 추정한 결과를 도시한다.
도 6 및 도 7에서는, 페어 크로스(0.45°－0.55°), DW＝650㎜, DW/Lb＝0.35의 조건으로 하고, 도 8 및 도 9에서는, 페어 크로스(0.45°－0.55°), DW＝450㎜, DW/Lb＝0.24의 조건으로 했다.
그리고, 도 6 및 도 8에서는, 단부로부터 25㎜ 위치의 판 크라운 변화량 ΔCh25에 대한 폭 1/4위치(쿼터 위치)의 판 크라운 변화량 ΔCh1/4의 관계를, 도 7 및 도 9에서는, 압연 방향의 연신 변형 편차의 2차 성분의 변화량 ΔC2에 대한 4차 성분의 변화량 ΔC4의 관계를 나타낸다.
도 6 및 도 7에 도시하는 DW/Lb＝0.35라는 종래 범위의 조건에서는, 페어 크로스의 크로스각을 변경하는 경우, 혹은, 워크 롤 벤딩을 증감시키는 경우 모두, ΔCh25에 대한 ΔCh1/4의 값이나, ΔC2에 대한 ΔC4의 값은 대략 동등한 구배에서 변화되고, ΔCh25와 ΔCh1/4, 혹은 ΔC2와 ΔC4를 각각 개별로 제어할 수 있는 범위가 매우 좁은 것을 알 수 있다.
그것에 대하여, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, DW/Lb를 0.24와, 본 발명의 조건으로 한 경우에는, 페어 크로스의 크로스각을 변경하는 경우와 워크 롤 벤딩을 증감시키는 경우는, ΔCh25에 대한 ΔCh1/4의 값이나, ΔC2에 대한 ΔC4의 값은 다른 구배에서 변화된다. 그 때문에, 워크 롤 벤딩의 증가, 0.45°→0.55°로의 페어 크로스각의 변경, 워크 롤 벤딩의 감소, 0.55°→0.45°로의 페어 크로스각의 변경을 차례로 따라간 궤적은 평행사변형의 형이 되고, ΔCh25와 ΔCh1/4, 혹은 ΔC2와 ΔC4를 각각 개별로 제어할 수 있는 범위가 각별히 넓어지는 것을 알 수 있다.
여기서, ΔCh25와 ΔCh1/4, ΔC2와 ΔC4를 각각 개별로 제어할 수 있는 범위의 지표로서, ΔCh25와 ΔCh1/4의 그래프의 평행사변형 중의 면적을 SC, ΔC2와 ΔC4의 그래프의 평행사변형 중의 면적을 SS라고 정의한다. 또한, DW/Lb가 0.35에서의 면적 SC0.35, SS0.35에 대한 비율을 플롯 DW/Lb에 대하여 플롯한 결과를 도 10에 도시한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 종래 기술인 DW/Lb＝0.35에 비해, DW/Lb＝0.28 이하로 함으로써, 약 2배 이상의 복합 연신의 제어 범위를 가질 수 있어, 각별히 형상 제어성을 향상시킬 수 있는 것이 명확해졌다.
여기서, 열간 압연 프로세스에서는, 일반적으로는 워크 롤에 모터를 연결하여, 회전 구동시키고 있다. 그 경우, 워크 롤이 직경 축소화되면 스핀들 직경이 가늘어지기 때문에, 전달 가능한 토크도 작아진다.
워크 롤의 직경 축소화에 의해 압연 토크도 감소하게는 되지만, 스핀들의 한계 토크는, 워크 롤 직경 축소화의 영향은, 스핀들의 전달 한계의 쪽이 크다. 즉, 너무 소경인 워크 롤에서는 기계적으로 성립시키는 것에 곤란이 생겨, 단점이 장점을 상회한다고 생각된다.
압연 토크는, 압연 조건에 의존하지만, 일반적인 열연 플랜트에서는, DW/Lb는 실질적으로는, 적어도 0.15 이상으로 함으로써 단점을 장점이 상회하는 형태로 성립시키는 것이 가능하다고 판단된다. 이 때문에, DW/Lb의 하한은 0.15로 하는 것이 바람직하다.
이상 정리하면, DW/Lb 범위는, 0.30 이하, 더 적합하게는 0.15 이상이고, 또한 0.28 이하로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 실시예의 효과에 대하여 설명한다.
상술한 본 발명의 실시예 1의 열간 압연기(1)는, 상부 백업 롤(120A) 및 상부 워크 롤(110A)의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤(120B) 및 하부 워크 롤(110B)의 하측 페어를 평행한 상태에서 상측 페어와 하측 페어가 이루는 각도를 조정하는 제어 장치(20)를 구비하고, 워크 롤(110A, 110B)의 직경을 DW, 압연재의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 워크 롤(110A, 110B)은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시킨다.
이와 같이, 워크 롤 직경을 종래 일반적으로 사용하고 있는 것보다도 소경, DW/Lb가 0.30 이하를 채용함으로써, 페어 크로스를 저차의 항에 해당하는 형상 제어에, 워크 롤의 벤딩을 더 고차의 항에 해당하는 형상 제어에 사용하는 것이 가능해진다는 본 발명자들에 의해 처음으로 발견된 지견에 의해, 종래의 상태에서는 도달할 수 없었던 형상 제어를 할 수 있게 된다는 효과가 얻어진다.
또한, 이러한 효과에 더하여, 크로스각의 제어 감도를 개선할 수 있어, 제어 범위와 응답성을 향상시킬 수 있다.
또한, 소경 워크 롤에 의해 압연 하중이 저감된다는 효과가 얻어진다. 판 형상 제어는, 압연 중에 변화되는 압연 하중 변동에 맞추어 제어를 행해야 하지만, 압연 하중 자체가 저감된다고, 즉, 압연 하중 변동도 그것에 비례하여 저감된다고 생각되기 때문에, 압연 중에 제어해야 할 판 형상 자체가 작아지는 것을 나타낸다. 따라서, 본 발명에서는, 종래 기술에 비해 제품의 형상을 각별히 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 워크 롤(110A, 110B)은, DW/Lb가 0.28 이하의 조건을 충족시키기 때문에, 벤딩으로 형성할 수 있는 근사식의 항의 차수가 2.0 이상으로 되어, 더 크게 할 수 있으므로, 더 복잡한 형상의 제어를 행할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 소경의 워크 롤일수록 고차수의 항을 포함하는 근사식의 형상의 것을 만들 수 있지만, 소경으로 할수록 워크 롤에 동력을 전달하는 스핀들 등도 소경이 되기 때문에, 실용적인 재료나 동력을 전제로 하면 전달 가능한 토크도 작아지는 점에서, 워크 롤(110A, 110B)은, DW/Lb가 0.15 이상의 조건을 충족시킴으로써, 실용적인 범위로 할 수 있다.
또한, 제어 장치(20)는, 상측 페어와 하측 페어의 각도 조정을, 압연재의 압연 중에 실행함으로써, 보다 원하는 판 형상을 얻기 위한 제어를 실행할 수 있다.
<기타>
또한, 본 발명은, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 상기한 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이고, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다.
S: 압연재
1: 열간 압연기
20: 제어 장치(각도 제어 장치)
30: 유압 장치
100: 하우징
110A: 상부 워크 롤
110B: 하부 워크 롤
112A: 작업측 롤 초크
112B: 구동측 롤 초크
120A: 상부 백업 롤
120B: 하부 백업 롤
130A, 130B: 워크 롤 압박 장치
140A, 140B: 워크 롤 정위치 제어 장치
150A, 150B: 백업 롤 압박 장치
160A, 160B: 백업 롤 정위치 제어 장치
170: 압하 실린더 장치
180: 로드셀
190A: 상부 워크 롤 벤딩 실린더
190B: 하부 워크 롤 벤딩 실린더
200A, 200B: 백업 롤 미끄럼 이동 장치

Claims (5)

  1. 상하 한 쌍의 워크 롤과,
    상기 워크 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 백업 롤과,
    상기 워크 롤에 대하여 벤딩력을 부여하는 벤딩 액추에이터와,
    상기 워크 롤을 수평 방향으로 이동시키는 워크 롤 수평 방향 액추에이터와,
    상기 백업 롤을 수평 방향으로 이동시키는 백업 롤 수평 방향 액추에이터와,
    상부 백업 롤 및 상부 워크 롤의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤 및 하부 워크 롤의 하측 페어를 평행한 상태에서 상기 상측 페어와 상기 하측 페어가 이루는 각도를 조정하는 각도 제어 장치를 구비하고,
    상기 워크 롤의 직경을 DW, 압연재의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 상기 워크 롤은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시키는
    것을 특징으로 하는 열간 압연기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 워크 롤은, DW/Lb가 0.28 이하의 조건을 충족시키는
    것을 특징으로 하는 열간 압연기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 워크 롤은, DW/Lb가 0.15 이상의 조건을 충족시키는
    것을 특징으로 하는 열간 압연기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각도 제어 장치는, 상기 상측 페어와 상기 하측 페어의 각도 조정을, 상기 압연재의 압연 중에 실행하는
    것을 특징으로 하는 열간 압연기.
  5. 상하 한 쌍의 워크 롤과,
    상기 워크 롤을 각각 지지하는 상하 한 쌍의 백업 롤과,
    상기 워크 롤에 대하여 벤딩력을 부여하는 벤딩 액추에이터와,
    상기 워크 롤을 수평 방향으로 이동시키는 워크 롤 수평 방향 액추에이터와,
    상기 백업 롤을 수평 방향으로 이동시키는 백업 롤 수평 방향 액추에이터를 구비한 열간 압연기에 의한 열간 압연 방법이며,
    상기 워크 롤의 직경을 DW, 압연재의 최대 압연판 폭을 Lb라고 했을 때, 상기 워크 롤은, DW/Lb가 0.30 이하의 조건을 충족시키는 것으로 하고,
    상부 백업 롤 및 상부 워크 롤의 상측 페어를 평행한 상태에서, 또한 하부 백업 롤 및 하부 워크 롤의 하측 페어를 평행한 상태에서 상기 상측 페어와 상기 하측 페어가 이루는 각도를 조정하고,
    상기 워크 롤에 대하여 벤딩력을 부여한 상태에서 압연을 행하는
    것을 특징으로 하는 열간 압연 방법.
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