JP2010105050A - Hot finishing mill train and hot-rolling mill train provided with on-line roll grinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延にて、近年、仕上圧延機の最終3スタンドに設置されつつあるオンラインロールグラインダを、仕上圧延機のどのスタンドに更に備えるのがよいかを見極め、あるいは粗圧延機にも備えるようにしたもので、オンラインロールグラインダを備えた熱間仕上圧延機列および熱間圧延機列に関する。 In the present invention, in hot rolling, an online roll grinder that is being installed in the last three stands of a finishing mill in recent years is determined, which stand of the finishing mill should be further provided, or a rough rolling mill. The present invention also relates to a hot finish rolling mill row and a hot rolling mill row equipped with an online roll grinder.
金属帯、中でも、帯鋼に代表される薄鋼板は、溶製後、鋳造されてスラブにされ、しかる後、熱間圧延、冷間圧延を経て製造され、あるいは更に鍍金処理を施される等するものもある。 Metal strips, especially thin steel plates typified by strips, are cast, cast into slabs, then manufactured through hot rolling, cold rolling, or further plated. Some will do.
図34は、従来から多くある熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100の一例を示す。加熱炉10により数百〜千数百℃に加熱された厚み150〜300mmの金属材料(以下、被圧延材)8は、粗圧延機列12、熱間仕上圧延機列18により厚み1〜25mmまで圧延されて薄く延ばされる。
FIG. 34 shows an example of a hot rolling line (hot rolling mill row) 100 that has been conventionally used. A
粗圧延機列12を構成する各粗圧延機(スタンド)は、図34に示す熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100の場合、R1、R2、R3の3基であるが、必ずしも基数はこれに限らない。多くの場合4機であり、そのうち一部(多くの場合1機)を往復圧延するものとし、残る圧延機が一方向圧延を行う3/4連続と呼ばれるタイプが多い。しかし、4機中3機が一方向のタイプに限らず、例えば3機中1機が一方向のタイプも含め、3/4連続という。
In the case of the hot rolling line (hot rolling mill) 100 shown in FIG. 34, each of the rough rolling mills (stands) constituting the rough rolling
熱間仕上圧延機列18を構成する各圧延機(スタンド)は、図34に示す熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100の場合、F1〜F7の7基であるが、6基の場合もある。
In the case of the hot rolling line (hot rolling mill) 100 shown in FIG. 34, the rolling mills (stands) constituting the hot finish rolling
前記のように数百〜千数百℃に加熱された高温の被圧延材8には、加熱炉10から抽出されたとき、その表裏面に酸化鉄の魚鱗状の膜(以下、スケール)が生成している。この他、圧延され薄く延ばされるとともに放熱により降温していく過程でも、被圧延材8は高温の状態で大気に曝されるため、新たなスケールが被圧延材8の表裏面に生成する。このため、粗圧延機列12の中の各粗圧延機の入側には、ポンプからの供給圧にして10〜30MPa内外の高圧水を被圧延材8の表裏面に吹き付けてスケールを除去するデスケーリング装置16が設置され、スケールを除去する。
As described above, the hot rolled
図34において、14は、仕上圧延前に被圧延材8の先後端クロップ(被圧延材8の先後端の、いびつな平面形状の部分)をカットして整形するためのクロップシャー、22は、仕上圧延後の被圧延材8を水又は空気で冷却するための冷却ゾーン、24は、冷却後の被圧延材8を巻き取るためのコイラー、28は、オンラインでワークロール19(以下、単にロール)を研削するためのオンラインロールグラインダ、90は制御装置、92はプロセスコンピュータ、94はビジネスコンピュータである。
In FIG. 34, 14 is a crop shear for cutting and shaping the front and rear end crop of the
オンラインロールグラインダ28は、特許文献1によれば、熱間仕上圧延機列18の中の最終3スタンド(図34ではF5〜F7)に設置するのがよい、とされている。
According to
これは、図35(a)に示すように、ロール19の被圧延材通板部に相当する部分のみが磨耗し、被圧延材未通板部(未磨耗部)との間に磨耗段差が生じるので、この磨耗段差
が数十μm程度に大きくなった状態で被圧延材を圧延すると、板厚の目標からの偏差が大きくなったり、幅狭の被圧延材の次に幅広の被圧延材を圧延する場合に、圧延中の被圧延材の形状が不良となったりする問題があるところ、図35(b)に示すように、未通板部を、特許文献2等の要領で、研削により解消してロール19を被圧延材幅方向に平坦化すれば、それらの問題を解消でき、しかも、その効果は、ロールの磨耗が被圧延材側に転写する比率(影響係数)が熱間仕上圧延機列のうちの後方のスタンドほど大きくなり、更に後方のスタンドによる圧延を経る場合は、最終スタンドによる圧延後にまで残存する比率(影響係数)が、やはり後方のスタンドほど大きくなるため、最終3スタンドにオンラインロールグラインダ28を設置する効果が大きい、との考察に基づく。
This is because, as shown in FIG. 35 (a), only the portion of the
特許文献1では、更に、オンラインロールグラインダ28による磨耗段差の研削による解消は、図36(a)に示すように、あるロール替から次のロール替までの圧延順の被圧延材幅の構成を、最大幅の被圧延材以降は、幅広から幅狭に移行する場合に限る、という従来の圧延上の制約を無くし、図36(b)に示すような、幅広移行(幅逆転)を可能にして、出鋼順=圧延順となるような、いわゆるスケジュールフリー圧延を可能にする足掛かりになる、としている。
In
特許文献3は、図37に示すように、磨耗段差の研削による解消のほか、ロール19の全面研削を併用することも記載している。
As shown in FIG. 37,
図38はオンラインロールグラインダ28の構造を示している。図38(a)の側面図、同(b)の斜視図に示すように、上下ロール19それぞれに対し、ロール胴長方向に2個の研削ユニット30を設けている。該研削ユニット30はセパレータ32により結合され、オシレート装置34により、研削ユニット30、セパレータ32一体にてロール胴長方向(被圧延材幅方向に相当)に移動する。2個の研削ユニット30は、それぞれロール胴長の中央部を境に片側ずつを研削し、ロール胴長の全範囲を研削する。
FIG. 38 shows the structure of the
図38(c)は研削ユニット30の構造を示す図である。研削ユニット30は、砥石36、押付装置38、回転装置40から構成される。回転装置40により砥石36を回転しつつ押付装置38のロッド38Rにより砥石36をロール19に押し付けることでロール19の研削を実施する。
FIG. 38C shows the structure of the
回転装置40と砥石36とをつなぐ連結軸42は、図38(c)の右側に示したA−A断面で見るとわかる通り、スプライン44と呼ばれる溝加工を施した形状をしており、回転装置40側の軸46と砥石36側の軸48がスプライン44で噛み合うことにより、回転装置40と砥石36の間の距離が変わり、軸方向に互いに位置がずれても、回転方向の力を砥石36に伝えることができる。
The connecting shaft 42 that connects the
押付装置38は油圧シリンダを用いており、砥石ホルダ50を油圧シリンダにより前後させる。
The pressing device 38 uses a hydraulic cylinder, and moves the
砥石ホルダ50と砥石36の間には軸受52が設置してあり、砥石36を回転させながら、押し付けが可能となっている。また、油圧シリンダのシール54にはゴム製のUパッキンが、多くの場合、使用されている。
A bearing 52 is installed between the
押付装置38は必ずしも油圧シリンダでなくても、サーボモータ、ステッピングモータ等、砥石36のロール19への押付と、押付方向の位置決めが可能なアクチュエータであれば、どのようなものでも良いが、油圧シリンダが構造簡単で設置スペースも小さくて済むため最も好ましい。また、パッキンは、ゴム製に限らず、樹脂製、あるいは金属製であっても良い。
The pressing device 38 is not necessarily a hydraulic cylinder, but may be any actuator as long as it is an actuator capable of pressing the
なお、特許文献1は、通常6及至7スタンドで構成される仕上圧延機の前段スタンド(No.1〜No.3スタンドF1〜F3又はNo.4スタンドF4)においては、ロール肌荒れに起因するスケール発生が懸念されることから、オンラインロールグラインダ28により通板部の肌荒れ除去研削を行うことも従来提案されている(特開昭61−49713号公報:特許文献4)と主張しているが、特許文献4には、どこのスタンドにオンラインロールグラインダを設置すべきか、はっきりと記載されているわけではない。
In addition, in
ここで、前段スタンドとは、対義語である後段スタンドの定義が国内鉄鋼各社で3通りに分かれており、F4〜F7までの4スタンドを指すこともあるし、F5〜F7までの3スタンドを指すこともあるし、中には仕上圧延機18を構成するスタンド数が6つしかないところもあり、そういうところではF4〜F6までの3スタンドを指すこともあることの反対解釈からすると、少なくともF1からF3までの3スタンドは、これに該当する。
Here, the definition of the rear stage stand, which is a synonym, is divided into three ways in domestic steel companies, and may refer to 4 stands from F4 to F7, or 3 stands from F5 to F7. In some cases, there are places where there are only six stands constituting the
従来、前段スタンドには、オンラインロールグラインダが設置されたことはなかった。そして、粗圧延機にもオンラインロールグラインダが設置されたことはない。 Conventionally, an online roll grinder has never been installed in the front stand. And an online roll grinder has never been installed in the roughing mill.
ここで話は別になるが、後に実施形態の説明で引用する特許文献5には、圧延負荷と該圧延負荷に応じて形成される圧延ロール疲労層の深さとの関係を予め求めておき、圧延ロールの圧延負荷が所定量に達する毎に、オンラインロールグラインダにより当該圧延ロール疲労層をも全て研削して除去することを繰り返すことが記載されている。
Although it is a different story here, in
同じく、後に実施形態の説明で引用する特許文献6には、先行材(先行被圧延材)の後端部および後行材(後行被圧延材)の先端部を切断した後、先行材、後行材を接合し、連続的に圧延を行う熱延連続工程により熱延高張力鋼板を製造する方法において、接合後の仕上圧延を潤滑を施し、かつ、少なくとも仕上圧延の後段はORG(オンラインロールグラインダ)を活用しながらハイスロールで圧延することが記載されている。
Similarly, in
また、後に実施形態の説明で引用する特許文献7には、シートバー接合装置を仕上圧延機のライン入側に配置し、このシートバー接合装置と仕上圧延機との間にシートバーの全幅を加熱するシートバー加熱装置(シートバーヒータ)とシートバーのエッジ部分を加熱するエッジ加熱装置を配置して成る連続熱間圧延設備のことが記載されている。
Moreover, in
ところで、熱間圧延の操業は、大別して、以下の3つを志向している。 By the way, hot rolling operations are roughly divided into the following three.
(1)製品の高品質化
(2)稼働率、生産能率の向上
(3)エネルギー原単位の低減((2)により低減される寄与分がある)
(1) Improvement of product quality (2) Improvement of operating rate and production efficiency (3) Reduction of energy intensity (there is a contribution reduced by (2))
熱間圧延の操業全般的な見地から、オンラインロールグラインダを、熱間仕上圧延機列
の中で、どのスタンドに設置すべきか、を見極めるのが本発明の課題である。上記した3つの事項に資する項目を、以下に、更に掘り下げて説明する。
It is an object of the present invention to determine which stand the online roll grinder should be installed in the hot finish rolling mill line from the general viewpoint of the hot rolling operation. The items contributing to the above three items will be described in further detail below.
(1)製品の高品質化
製品の高品質化の一つとして、面荒れスケール疵の発生の抑制が挙げられる。
(1) Improvement of product quality One of the improvements in product quality is the suppression of surface roughness scale wrinkles.
数百〜千数百℃の高温で熱間圧延された製品の表裏面(以下、簡単のため、単に表面と称す)の品質は、圧延されていく過程で表面がスケールに覆われることや、熱負荷でロールの表面状態が悪化して、それが被圧延材に転写すること等により、元来、冷間圧延された製品の表面品質に較べ一般的に劣っている。熱間圧延後、冷間圧延前に酸洗でスケールを除去するため、冷間圧延された製品の表面品質の方が良いのである。 The quality of the front and back surfaces of products that are hot-rolled at a high temperature of several hundred to several hundreds of degrees Celsius (hereinafter simply referred to as “surface” for simplicity) is that the surface is covered with scale in the process of rolling, The surface condition of the roll deteriorates due to the heat load, and it is generally inferior to the surface quality of the cold-rolled product because it is transferred to the material to be rolled. Since the scale is removed by pickling after hot rolling and before cold rolling, the surface quality of the cold rolled product is better.
熱間圧延後に冷間圧延されないで、熱間圧延されたまま、あるいは熱間圧延後にスケールの除去だけされて(いずれの場合も幅端の一部切除の加工等も施されることがあるが)出荷される製品の場合、表面状態の悪化したロールにより熱間圧延が行われると、面荒れスケール疵と呼ばれる表面品質不良が、製品金属帯全長に対し局部的に、あるいは散発的に発生していると、同部分は出荷前に切り捨てざるを得ない。このため、製品の歩留まりが低下する。熱間圧延後に冷間圧延されて出荷される製品の場合も面荒れスケール疵が被圧延材中に噛み込んでいれば同じである。 It is not cold-rolled after hot rolling, it is either hot-rolled, or only scale is removed after hot-rolling (in either case, part of the width edge may be cut off, etc.) ) In the case of products to be shipped, when hot rolling is performed with a roll whose surface condition has deteriorated, surface quality defects called surface roughness scales occur locally or sporadically with respect to the entire length of the product metal strip. If this is the case, this part must be discarded before shipping. For this reason, the yield of a product falls. In the case of products that are cold-rolled and shipped after hot rolling, the same is true as long as the rough surface scale wrinkles are caught in the material to be rolled.
図39は、このような熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100にて圧延した際に被圧延材8の表面に発生した面荒れスケール疵8Aの表面品質不良の様子を示している。被圧延材8の表面の幅方向の一部分に黒い筋模様があり、それが被圧延材8の長さ方向に点在している。この黒い筋模様はスケールが被圧延材8に噛み込んだ跡である。
FIG. 39 shows a state of poor surface quality of the surface roughness scale ridge 8A generated on the surface of the
近年の全般的な製品厚の薄物化、材質の高強度化に伴う被圧延材の高温化、圧延荷重の増加により、上記した面荒れスケール疵が以前にも増して多く発生するようになってきている。 Due to the reduction in overall product thickness in recent years, the higher temperature of the material to be rolled with the increase in material strength, and the increase in rolling load, the above-described surface roughness scale wrinkles are more frequently generated than before. ing.
また、面荒れスケール疵の発生を抑制するために、こうした面荒れスケール疵の発生しやすい品種、材質の被圧延材の連続本数規制、研磨直後のロールの投入から何本以内に圧延すべきか、というようなロールチャンス規制で対応せねばならない不都合が生じるとともに、ロールを頻繁に交換する必要が生ずる場合がある等、操業上の大きな支障になってきている。 In addition, in order to suppress the occurrence of surface roughness scale wrinkles, the types of surface roughness scale wrinkles that are likely to occur, the number of continuous rolls of the material to be rolled, the number of rolls that should be rolled within the roll immediately after polishing, Inconvenience that must be dealt with by such a roll chance regulation, and there is a case where it is necessary to frequently replace the roll, which has become a major obstacle in operation.
即ち、本発明の1つの課題は、熱間圧延により製造される製品に、面荒れスケール疵の表面品質不良が発生するのを抑制し、製品の高品質化を図ることにある。 That is, one object of the present invention is to suppress the occurrence of surface quality defects of surface roughness scale wrinkles in a product manufactured by hot rolling, and to improve the quality of the product.
(2)−1 ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生の抑制による、稼働率、生産能率のアップ
稼働率、生産能率の向上の対策の一つとして、ロールと被圧延材の先端との間でのスリップの発生の抑制が挙げられる。
(2) -1 Increase of operation rate and production efficiency by suppressing the occurrence of slip between the roll and the tip of the material to be rolled As one of the measures to improve the operation rate and production efficiency, For example, the occurrence of slip between the tip and the tip can be suppressed.
特許文献1に記載されているように、従来のオンラインロール研削は、ロール表層の摩耗により発生する段差を解消して、常時平坦なロール表面を維持するために行われる。
As described in
しかし、熱間圧延操業中、何本かの被圧延材8を圧延していくうちに、それら高温の被圧延材8と直接接触する粗圧延機列12及び熱間仕上圧延機列18の各ロール19の表面に対し、被圧延材8の表層に生ずるスケールの一部が徐々に付着して、(あるいは、ロール19の表層が高温の被圧延材8との接触で受ける入熱で酸化する寄与も1割程度ある、
といわれているが、)当該各ロール19の表面が、黒皮と呼ばれるマグネタイト(Fe3
O4)の皮膜で覆われた状態になる。ロール19の表層がこの状態になると、被圧延材8と該ロール19の表面との間の摩擦係数が小さくなる。
However, during the hot rolling operation, while rolling some of the material to be rolled 8, each of the rough
It is said that the surface of each
It is covered with a film of O 4 ). When the surface layer of the
摩擦係数が小さくなると、被圧延材8の先端がロール19に噛み込む際に、被圧延材8と該ロール19の表面との間でスリップが発生する場合がある。
When the friction coefficient becomes small, slip may occur between the material to be rolled 8 and the surface of the
ちなみに、被圧延材8と該ロール19の表面との間の摩擦係数μの下限は、次のようにして決まる。
Incidentally, the lower limit of the coefficient of friction μ between the material to be rolled 8 and the surface of the
すなわち、図40(a)に示すように、被圧延材8の先端がロール19(図40では仕上圧延機18のロール19を例示しているが、粗圧延機12のロール13であっても全く同様である。)に噛み込む際にロール19から受ける力をPとし、噛み込み角をαとすると、図40(b)に示す力の関係の通り、被圧延材8を上下ロール19同士の間隙すなわち図中に矢印で示す搬送方向に引き込もうとする力fhが、ロール19から被圧延材8の先端に作用する。その力fhが、被圧延材8を上下ロール19同士の間隙に進入するのを妨げて搬送方向と逆方向に押し戻そうとする力Ph以上であれば、被圧延材8の先端は、上下ロール19同士の間隙に進入するから圧延を開始できる。そうでなければ、被圧延材8と該ロール19の表面との間でスリップが発生する。このスリップが発生するか否かの限界状態では、下記式が成立する。したがって、スリップしない摩擦係数μの下限は、tanαになる。
That is, as shown in FIG. 40A, the tip of the
Ph=fh …(1)
Psinα=fcosα …(2)
Psinα=μPcosα …(3)
μ=tanα …(4)
Ph = fh (1)
Psinα = fcosα (2)
Psinα = μPcosα (3)
μ = tan α (4)
もっとも、被圧延材8と上記ロール19の表面との間の実際の摩擦係数は、上述のような黒皮の生成状況、生成の程度に依存するほか、1本前の被圧延材の圧延の際に供給した圧延油の燃焼枯渇し残し(通常、被圧延材の尾端の、少なくともロール一周分の長さに相当するロール周長について、ロールに供給する圧延油をストップしてロールに付着した圧延油を燃焼枯渇させるが、わずかに残ってしまうこともある。)のような発見しにくく、しかもばらつきのある要因によっても変動するものと推定される。
However, the actual coefficient of friction between the material to be rolled 8 and the surface of the
先にも述べた通り、ロール19を研磨したての状態よりも、黒皮の生成した状態の方が実際の摩擦係数が低くなる傾向にあり、スリップしやすい状態となる。また、噛み込み角αが大きくなると、スリップしない摩擦係数μの下限が大きくなる。よって、この場合もスリップが発生しやすくなる。
As described above, the actual friction coefficient tends to be lower in the state where the black skin is generated than in the state where the
一方、高炭素鋼やオーステナイト系ステンレス鋼、炭素含有量が0.1質量%以上のマルテンサイト系ステンレス鋼等に代表される硬質材は、材質的な特性としてロール19に噛み込みにくく、スリップしやすい傾向がある。これは、高炭素鋼等は材質上もともと硬質である上に、被圧延材8の先端が、図41に示すように、デスケ−リング装置16から噴射される水によって3面抜熱されるため、先端以外の部位に比べ、局部的に冷却されやすいことが相乗することから、被圧延材8の先端がいよいよ硬質になって、変形しにくくなり、スムーズに上下ロール19同士の間隙に入っていかなくなるからである。
On the other hand, hard materials typified by high carbon steel, austenitic stainless steel, martensitic stainless steel having a carbon content of 0.1% by mass or more are difficult to bite into the
ステンレス鋼は表裏面に生成するスケールが難剥離性なのに対し、特に高炭素鋼は表裏面に生成するスケールが剥離しやすい性質なため、いよいよスリップしやすい。 The scale produced on the front and back surfaces of stainless steel is difficult to peel, whereas the scale produced on the front and back surfaces of high-carbon steel is particularly easy to peel off.
更に、近年の需要家の品質要求の高まり等による微量添加元素等の影響により、例えば、高炭素鋼の中でも一層硬質なもの等があるが、圧延サイクル内にこのような硬質材が散在していると、被圧延材を順々に圧延していったときに急にこのような硬質材に出くわすことになり、この問題はいっそう顕著になる。 Furthermore, due to the influence of trace additive elements and the like due to the recent increase in quality requirements of consumers, for example, there are harder ones among high carbon steels, but such hard materials are scattered in the rolling cycle. If this is the case, when the material to be rolled is rolled one after another, such a hard material is suddenly encountered, and this problem becomes even more pronounced.
以上のようなことで、ロールと噛み込んだ被圧延材8の先端との間でスリップが発生すると、熱間圧延操業の円滑な継続に支障をきたすおそれがある。
As described above, if slip occurs between the roll and the tip of the
即ち、本発明の2つ目の課題は、ワークロールと被圧延材8の先端との間のスリップの発生を抑制して、熱間圧延操業が円滑に継続できるようにすることである。 That is, the second problem of the present invention is to suppress the occurrence of slip between the work roll and the tip of the material to be rolled 8 so that the hot rolling operation can be continued smoothly.
(2)−2 ロールの交換頻度低減による、稼働率、生産能率の向上
ところで、熱間圧延の操業にとって、熱間仕上圧延機列18のロールの交換に伴う、操業停止時間は、稼働率を低下させる要因として、かなりのウエイトを占める。図42に1ヶ月間の熱間圧延ライン(熱間圧延機列)の操業における休止率と稼働率の内訳を示すが、「ロール交換」は、休止率のうちの最も大きな要因と言える。従って、ロールの交換に伴う、休止時間を少なくすることは、稼働率、生産能率のアップに資するものである。
(2) -2 Improvement of operation rate and production efficiency due to reduction of roll replacement frequency By the way, for hot rolling operations, the operation stop time accompanying the replacement of the rolls in the hot
本発明は以下の通りである。即ち、
請求項1に係る本発明は、熱間仕上圧延機列のうちの全てのスタンドに、オンラインロールグラインダを備えたことを特徴とする熱間仕上圧延機列である。
The present invention is as follows. That is,
The present invention according to
次に、請求項2に係る本発明は、オンラインロールグラインダの研削ユニットの数がスタンドによって異なることを特徴とする請求項1に記載の熱間仕上圧延機列である。
Next, the present invention according to
更にまた、請求項3に係る本発明は、請求項1又は2に係る本発明に加え、粗圧延機列のうちの少なくとも一つのスタンドにもオンラインロールグラインダを備えたことを特徴とする熱間圧延機列である。
Furthermore, the present invention according to
最後に、請求項4に係る本発明は、請求項1及至3のいずれかに係る本発明において、少なくとも一つのスタンドのバックアップロールにもオンラインロールグラインダを備えたことを特徴とする熱間圧延機列である。
Finally, the present invention according to
本発明によれば、熱間圧延により製造される製品に、面荒れスケール疵の表面品質不良が発生するのを抑制することができるとともに、被圧延材の先端とワークロール表面との
間のスリップの発生を抑制し、熱間圧延操業が円滑に継続できる。更に、ロールの交換頻度低減により、熱間圧延操業の稼働率、生産能率が向上する。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the surface quality defect of the surface roughness scale wrinkle generate | occur | produces in the product manufactured by hot rolling, and the slip between the front-end | tip of a to-be-rolled material, and a work roll surface The hot rolling operation can be continued smoothly. Furthermore, the reduction in the frequency of roll replacement improves the operating rate and production efficiency of the hot rolling operation.
先述の図34に従来から多くある熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100の設備列の一例を示した。本発明を適用すべき熱間圧延ライン(熱間圧延機列)は必ずしもこれに限るものではないが、便宜上、これを例として以下に本発明に至る経緯について説明する。 FIG. 34 described above shows an example of an equipment row of a hot rolling line (hot rolling mill row) 100 that has been conventionally many. The hot rolling line (hot rolling mill train) to which the present invention is to be applied is not necessarily limited thereto, but for the sake of convenience, the process leading to the present invention will be described below as an example.
((1)の条件:面荒れスケール疵の発生の抑制による製品の高品質化)
図39に、このような熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100にて圧延した際に被圧延材8の表面に発生した面荒れスケール疵8Aの表面品質不良の様子を示したが、図1(a)は、面荒れスケール疵が発生した直後に熱間仕上圧延機列18のうちのある圧延機から抜き出したロール19の様子である。図1(b)には、図39と同じものを示している。ロール19の表面には直前に圧延した被圧延材の幅に一致する範囲にスケール19Sが濃く付着しているが、面荒れスケール疵の発生した被圧延材表面上の幅方向部分に符号するロール19の表面上の部分19Aでスケールが剥離している様子がわかる。
(Condition (1): Product quality improvement by suppressing the occurrence of surface roughness scale wrinkles)
FIG. 39 shows a state of surface quality failure of the surface roughness scale ridge 8A generated on the surface of the material to be rolled 8 when rolled by such a hot rolling line (hot rolling mill row) 100. FIG. 1A shows the state of the
面荒れスケール疵は、帯鋼の熱間圧延の場合、対象被圧延材が薄物と呼ばれる製品厚2mm未満の薄い品種の場合や、中炭素鋼や高張力鋼等、硬質なため圧延荷重が高くなる材質の場合、また、被圧延材の温度が一定以上に高い場合によく発生し、また、その原因となるロール19の表層からのスケールの剥離は、熱間仕上圧延機列18のうちの前方の圧延機(特にF2,F3)によく発生することが従来から経験的に知られていたものの、ロール19の表層からのスケールの剥離が起こる条件や、それが、面荒れスケール疵となるメカニズムについては必ずしも明確になっていなかった。
The surface roughness scale 疵 has a high rolling load due to the fact that the target material to be rolled is a thin product with a thickness of less than 2 mm, called a thin material, or a medium carbon steel or high-tensile steel, etc. Often occurs when the temperature of the material to be rolled is higher than a certain level, and the peeling of the scale from the surface layer of the
発明者らは、この面荒れスケール疵の発生メカニズムを明確にするため、被圧延材を数本圧延する毎に、ロール19の表層のスケールの厚み、表面粗度を調査した。対象材は、1〜15本目は製品厚2〜5mm、製品幅800〜1500mmの低炭素鋼、16本目以降は製品厚1.2mm、製品幅1200mmの低炭素鋼とした。圧延条件を表1に、調査結果を表2と図2に示す。
In order to clarify the generation mechanism of the surface roughness scale flaw, the inventors investigated the scale thickness and surface roughness of the surface layer of the
ちなみに図2は熱間仕上圧延機列18のうちの前方から数えて2番目の圧延機であるF2のロールの圧延本数とスケール(黒皮と呼ばれるマグネタイト(Fe3O4))の厚み、表面粗度を調査した結果である。データは、JISB0601−2001、JISB0651−2001に準拠し、触針式表面粗さ測定器をロール表面に当てて、ロールの軸方向に移動させ、粗さ曲線用の基準長さlr(λc)を0.8mm、うねり曲線用の基準長さlw(λf)を8mm、断面曲線用の基準長さlpすなわち評価長さlnを40mmとして測定した値である。ちなみにロールの胴長方向中央部で測定した。図2に示すように、圧延本数が多くなるほどスケールの厚みが増すことが分かった。また、表面粗度は、一旦小さくなった後に大きくなることが分かった。この調査においては、圧延本数50本目において、ロール19の表面には、図1(a)に示したのと同様なスケールの剥離が観察された。
Incidentally, FIG. 2 shows the number of rolled F2 rolls, the thickness of the scale (magnetite (Fe 3 O 4 ) called black skin), the surface, and the second rolling mill from the front of the hot finish rolling
発明者らは、同様の調査を、後述のように粗圧延機列12、熱間仕上圧延機列18のうちの各圧延機(スタンド)のロール13、19(以下、代表して19と記載)について実施し、また、ステンレス鋼等他の品種の被圧延材についても実施した。その結果、ロール19からスケールの剥離が発生する条件及び面荒れスケール疵の発生するメカニズムを解明した。その概略を図3に示す。
The inventors described the same investigation as described later as rolls 13 and 19 (hereinafter, representatively 19) of each rolling mill (stand) in the rough
図3(a)に示すように、圧延機入側のデスケーリング装置16により、一旦、スケール8Sを除去された被圧延材8の表面には、図3(b)に示すように、ロール19に実際に圧延されるまでの間にスケールが成長する。図3(c)に示すように、この被圧延材8を圧延することによりロール19の表面にはスケール19Sが付着、成長する。何本もの被圧延材を圧延していくうちに、図3(d)に示すように、ロール19の表層のスケール19Sの厚み、表面粗度とも増していくことは先にも述べた。圧延中のロール19と被圧延材8との間には図3(e)に示すように、せん断力が作用していることから、これによりロール19の表層のスケール19Sが剥離すると考えられる。ここで、スケールが剥離したロールの凹んだ部分19Aで被圧延材8の圧延を継続すると、ロール19が回転して同部分19Aで被圧延材8を圧延する毎に、被圧延材表面に一様に生じていたスケール8Sが、ロール19の凹んだ部分19Aで圧延された被圧延材8の箇所でだけ破壊されて被圧延材8の表面上、長さ方向に周期的に凝集する形で付着し、次の圧延機での圧延により被圧延材8中に押し込まれて噛み込み、面荒れスケール疵8Aとなる。
As shown in FIG. 3A, a
ロールの凹んだ部分19Aで被圧延材8を圧延する毎に被圧延材8の表面に一様に生じ
ていたスケール8Sが破壊されて被圧延材8の表面上、長さ方向に周期的に凝集するのは、図3(e)の拡大した図に示すように、スケールが剥離したロールの部分の方が、そうでない部分よりも強いせん断力を被圧延材に与えるから、と推定される。
Every time the rolled
このメカニズムに基づき、発明者らは、下記に示す面荒れ指標を考案した。 Based on this mechanism, the inventors devised the surface roughness index shown below.
φ=φ0・K2/D・Σ(K1・L・P/W) …(5)
φ:面荒れ指数
ここで、
φ0:比例定数 (m/kN)
K1:品種により決まる定数
K2:圧延機により決まる定数
L:当該圧延機における、ある被圧延材の圧延長さ (m)
P:当該圧延機における、そのある被圧延材の圧延荷重 (kN)
W:当該圧延機における、そのある被圧延材の幅 (m)
D:当該圧延機におけるロールの直径 (m)
Σ:被圧延材毎の和
をそれぞれ表すものとする。
φ = φ0 · K2 / D · Σ (K1 · L · P / W) (5)
φ: Surface roughness index where
φ0: Proportional constant (m / kN)
K1: Constant determined by product type K2: Constant determined by rolling mill L: Rolling length of a material to be rolled in the rolling mill (m)
P: Rolling load (kN) of the material to be rolled in the rolling mill
W: Width of the material to be rolled in the rolling mill (m)
D: Diameter of roll in the rolling mill (m)
Σ: Represents the sum of each material to be rolled.
すなわち、ある圧延機をとった場合、該圧延機での被圧延材8の圧延長さLを被圧延材毎に和をとった累積の圧延長さが長いほど、ロールの直径Dが小さいほど、ロールと被圧延材の接触する回数が大きくなり、ロールのスケールが厚くなるため、この一部の剥離とともに面荒れスケール疵が発生しやすい。P/Wは単位幅当たりの圧延荷重を示しており、これが大きくなるほど、スケールにかかるせん断力が大きく、面荒れスケール疵が発生しやすい。
That is, when a certain rolling mill is used, the longer the cumulative rolling length obtained by summing the rolling length L of the
K2は、圧延機により決まる定数であり、図34に示す設備列における粗圧延機列12中の各圧延機、熱間仕上圧延機列18中の各圧延機それぞれに対して、表3の様に決めた。
K2 is a constant determined by the rolling mill. For each rolling mill in the rough
粗圧延機(R1,2,3)においてK2=0となっているのは、粗圧延機においては、デスケーリング装置16からロール19と被圧延材8の接触する場所(ロールバイト)までの距離が約1〜3mであり、熱間仕上圧延機列18のうちの第1スタンドF1の場合の5m内外と比べて短い上に、搬送速度が100mpm以上と、熱間仕上圧延機列の場合の最大60mpm内外と比べて速いこともあって、被圧延材表面のスケールの厚みが比較的薄いことに加え、一旦、ロールからスケールが剥離し、スケールが剥離したロール部分の凹みにより圧延することで被圧延材表面のスケールを破壊したとしても、次の圧延パスの入側では再度別のデスケーリング装置16により、スケールが除去されるため、次の圧延機で押し込まれることがなく、面荒れスケール疵が発生しないからと考えられる。
In the rough rolling mill (R1, 2, 3), K2 = 0. In the rough rolling mill, the distance from the
熱間仕上圧延機列18のうちの各圧延機(F1〜F7)におけるK2の値は、表1、図
4に示す低炭素鋼の薄物を対象とした実験結果より求めた。図4は熱間仕上圧延機列18のうちの各圧延機(F1〜F7)それぞれのスケールの厚みの実績と、各被圧延材の圧延条件をもとに計算した面荒れ指数を表す直線と、を併せて示したものである。F2に較べF1は、同じ圧延本数でのスケールの厚みが約1/10と小さいことが分かる。これは、デスケーリング装置16からの距離が、5m内外とF2の10m内外と比べて短く、被圧延材表面のスケールの厚みが比較的薄いためである。また、熱間仕上圧延機F5、F6、F7に関しては、殆どスケールが付着しなかった。これは、従来から知られているように、ロールの周速が速いため、ロールが摩耗し、スケールが成長しないからである。
The value of K2 in each rolling mill (F1 to F7) in the hot finish rolling
F3については、スケールの厚みはF2の80%であった。F4はF2の5%であった。ロールの摩耗がF2に比べ大きいことの影響があると考えられる。 For F3, the scale thickness was 80% of F2. F4 was 5% of F2. It is considered that there is an influence that the wear of the roll is larger than that of F2.
各圧延機のK2は、面荒れ指数式中のK2以外の指標が同じ場合の各圧延機の面荒れのしやすさを表す係数であり、F2におけるK2=1として求めた。たとえば、F1におけるK2は、スケールの厚みの比1/10に圧延荷重比26186/28635、圧延機出側での被圧延材長さの比243/131を乗じて0.2と求めた。F3におけるK2は、スケールの厚みの比0.8に圧延荷重比26186/23972、圧延機出側での被圧延材長さの比243/441を乗じて0.5と求めた。
K2 of each rolling mill is a coefficient representing the ease of surface roughness of each rolling mill when indices other than K2 in the surface roughness index formula are the same, and was determined as K2 = 1 in F2. For example, K2 in F1 was found to be 0.2 by multiplying the ratio of the
F4におけるK2は、スケールの厚みの比1/20に圧延荷重比26186/18245、圧延機出側での被圧延材長さの比243/722を乗じて0.02と求めた。F5、F6、F7におけるK2は、ロールに殆どスケールが付着しないことから0とした。
K2 in F4 was found to be 0.02 by multiplying the
K1は、被圧延材の品種により決まる定数であり、図5に示す実験結果より、回帰直線の傾きが、ステンレス鋼以外の品種と比べ、ステンレス鋼の場合、0.1倍であったことから、表4に示すように決定した。 K1 is a constant determined by the type of material to be rolled. From the experimental results shown in FIG. 5, the slope of the regression line was 0.1 times in the case of stainless steel compared to the types other than stainless steel. , Determined as shown in Table 4.
ここで、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼の区別はC%(質量%)によったが、その他の成分は、低炭素鋼、中炭素鋼の場合はJIS G 3131に、高炭素鋼の場合はJIS
G 3311に従うものとした。ステンレス鋼の場合はJIS G 4304に従うものとした。
Here, the distinction between low carbon steel, medium carbon steel and high carbon steel is based on C% (mass%), but the other components are JIS G 3131 in the case of low carbon steel and medium carbon steel. JIS for steel
According to G 3311. In the case of stainless steel, JIS G 4304 was followed.
図5は、圧延条件が同じ製品厚3.0mmの被圧延材であって、異なる品種の被圧延材を圧延し、F2のロールのスケールの厚みを比較したものである。低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼に較べ、ステンレス鋼はスケールの厚みが1/10であった。ステンレス鋼は、Crを多く含有しており、被圧延材表面にスケールが生成しにくく、面荒れスケール疵が発生しにくいことを示している。 FIG. 5 is a material to be rolled having a product thickness of 3.0 mm under the same rolling conditions, in which different types of materials to be rolled are rolled and the thicknesses of the F2 roll scales are compared. Compared to low carbon steel, medium carbon steel, and high carbon steel, stainless steel had a scale thickness of 1/10. Stainless steel contains a large amount of Cr, and it is difficult for scales to be generated on the surface of the material to be rolled, and rough surface scale wrinkles are unlikely to occur.
一方、φ0であるが、これは、適宜な比例定数でよい。 On the other hand, although it is φ0, this may be an appropriate proportionality constant.
ただ、このφ0は、分かり易さのため、基準条件のときに、ちょうどφ=1となるような、規格化定数のように扱うのも好ましい。例えば、仮にであるが、厚さ260mm、長さ8.12mのスラブを、50本連続して、表5に示すような、熱間仕上圧延機列18のうちの各圧延機での出側板厚と出側長さとに圧延する場合(F7出側板厚1.2mmの場合。因みに幅は表示していないが1200mm)のF2(圧延荷重は表示していないが26186kN)を基準条件とすれば、φ0=3.0215E−09となる。
(3.0215E−09×1/0.8×50×1×242.7×26186/1.2=1)
However, for ease of understanding, this φ0 is preferably handled as a normalization constant such that φ = 1 at the reference condition. For example, although it is tentatively, 50 slabs having a thickness of 260 mm and a length of 8.12 m are continuously provided, the outgoing side plate in each rolling mill in the hot finish rolling
(3.0215E-09 × 1 / 0.8 × 50 × 1 × 242.7 × 26186 / 1.2 = 1)
そうすれば、φ=1以上となったときに、面荒れスケール疵発生の危険性がある、と判定し、φ<1であれば、面荒れスケール疵発生の危険性がない、と判定すればよいから、面荒れ指数φ=1を境に、その上下で面荒れスケール疵発生の危険性の有無を容易に判定できて、好都合である。もっとも、被圧延材1本1本の圧延毎に、面荒れ指数φの値は増加していくわけであるから、面荒れスケール疵発生の危険性の有無だけでなく、現在、ワークロールの面荒れの程度がどのくらいか、が被圧延材1本1本の圧延毎に推定できる。 Then, when φ = 1 or more, it is determined that there is a risk of surface roughness scale soot. If φ <1, it is determined that there is no risk of surface roughness scale soot. Therefore, it is convenient to easily determine whether or not there is a risk of surface roughness scale flaws above and below the surface roughness index φ = 1. However, since the surface roughness index φ increases with each rolling of each material to be rolled, not only the presence or absence of the risk of surface roughness scale flaws, but also the surface of the work roll. The degree of roughness can be estimated for each rolled material.
本発明での、面荒れスケール疵発生の危険性の有無の判定の仕方や、ワークロールの面荒れの程度の推定の仕方は、上記のように面荒れ指数φ=1を境に、その上下で行なう場合に限られるものではなく、とにかく、比例定数φ0としてどのような値を適用するとしても、面荒れ指数φが、ある値を境に、その上下で面荒れスケール疵発生の危険性の有無を判定したり、ワークロールの面荒れの程度を推定できるものであればよい。 The method of determining whether or not there is a risk of surface roughness scale wrinkles in the present invention and the method of estimating the degree of surface roughness of the work roll are above and below the surface roughness index φ = 1 as described above. Anyway, whatever value is applied as the proportional constant φ0, the surface roughness index φ has a certain value as a boundary, and the risk of surface roughness scale wrinkles occurring above and below it. What is necessary is just to be able to judge the presence or absence and to estimate the degree of surface roughness of the work roll.
図6は、本発明の対象となり得る熱間圧延ライン(熱間圧延機列)の設備列の1参考例である。ここでは熱間圧延ライン(熱間圧延機列)200としよう。図34に示す従来の設備列に加え、熱間仕上圧延機列18のうちの圧延機F2、F3にもオンラインロールグラインダ28を設置している。
FIG. 6 is a reference example of an equipment row of a hot rolling line (hot rolling mill row) that can be an object of the present invention. Here, the hot rolling line (hot rolling mill row) 200 is assumed. In addition to the conventional equipment row shown in FIG. 34, the on-
図7は、オンラインロールグラインダ28の構造の1実施例を示す図である。研削ユニット30が、上下ロール19それぞれに対して、各1台設置されている。各研削ユニット30は、砥石36、押付装置38、回転装置40、オシレートモータ56、車輪58、ピニオン66等より構成されている。回転装置40により、砥石36を回転させた状態で、押付装置38により、砥石36をロール19に押し付け、ロール19の研削を実施する。研削ユニット30は、オシレートモータ56でピニオン66を回転させ、傾動フレーム60に設置されたラック68と噛み合わせることで、レール70に沿って、車輪58と共に被圧延材8の幅方向に移動する。また、傾動フレーム60は、ベースフレーム62に設置された傾動支点ピン64のまわりを回転自由に構成されている。ベースフレーム62には、傾動ジャッキ72、スタビライザシリンダ74が設置され、傾動フレーム60のベースフレーム62に対する回転位置を決定する。これにより、ロール19の直径の変化に合わせ、砥石36の中心をロール19の中心に向けることができる。ロール19は、被圧延材8の搬送方向に回転しており、砥石36は、ロール19との接触面において、ロールと反
対の方向に回転している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the structure of the
こうした構造によるオンラインロールグラインダ28を、プロセスコンピュータ92からの指令により、傾動、回転、押付、オシレートすることでロール19の表面の全範囲を研削する。
The entire range of the surface of the
ロールの半径あたり、深さ0.5μm以上研削すれば、十分に面荒れスケール疵の発生を抑制できる。 If the depth is 0.5 μm or more per radius of the roll, the occurrence of surface roughness scale wrinkles can be sufficiently suppressed.
図8は、オンラインロールグラインダ28によるロール19の研削を、表1に条件を示した薄物の低炭素鋼を含む250本の連続した被圧延材の圧延に適用した結果である。横軸に圧延本数、縦軸にF2ロールのスケールの厚みと面荒れ指数を示している。F2,F3とも、40本に1回、オンラインロールグラインダ28による研削を実施した。圧延本数が増すにつれ、スケールの厚み、面荒れ指数とも増加するが、オンラインロールグラインダ28により研削することによって、スケールの厚み、面荒れ指数とも減少することがわかる。これを繰り返すことにより、250本以上、ロール19からのスケールの剥離も、面荒れスケール疵も発生しないという良好な結果が得られた。
FIG. 8 shows the result of applying grinding of the
熱間仕上圧延機のロールは、従来はスケールの剥離ではない疲労層(クラックのある層)の厚さがある一定以上に進展したと判定される毎に圧延機から抜き出して別の研磨済のロールと交換するものであったが、F2,F3でオンラインロールグラインダ28による研削を実施した結果、250本の被圧延材を圧延してもなおロールを研磨済のものと交換しないで済んだ。
The roll of the hot finish rolling mill is pulled out of the rolling mill every time it is judged that the thickness of the fatigue layer (cracked layer) that has not been scale exfoliation has progressed beyond a certain level. Although the rolls were exchanged, the grinding by the on-
250本という圧延本数は、被圧延材重量として約5000tonに相当し、オンラインロールグラインダ28による研削を実施していなかった従来、100本、約2000ton程度が限界だったのに比べると、十分大きい。F7出側での長さに換算して圧延長が1本の被圧延材あたり1730m(F2では243m)にもなる、薄物と呼ばれるF7出側での厚さが2mm未満の品種(表2の条件のものは1.2mm)で250本もの圧延が可能であったことも大きいが、薄物以外も含めた1本の被圧延材あたりのF7出側での長さは、実は平均して1000mを下回る。発明者らの検証したところでは、350本はロールを研磨済のものと交換しないで済んだ。それ以上(250×1730÷1000=425本)ロールを研磨済のものと交換しないで圧延を継続できる可能性もある。
The number of rolls of 250 corresponds to about 5000 tons as the weight of the material to be rolled, which is sufficiently large compared to the conventional limit of about 100 and about 2000 tons where grinding by the on-
しかし、オンラインロールグラインダ28の発揮する効果は本当はそれ以上であり、後述の疲労層研削を行えば、ロールは、実質的に研磨済のものと交換しなくても良くなる。これについて詳細は後述する。
However, the effect exerted by the
粗圧延機(R1、R2、R3)、熱間仕上圧延機(F1、F4)については、オンラインロールグラインダ28を設置していないが、面荒れ指数は1未満となり、ロールのスケール剥離は発生しなかった。熱間仕上圧延機(F5、F6、F7)については、ロール表面の摩耗段差を解消して平坦化することを目的に、オンラインロールグラインダ28を設置し、使用した。
For the rough rolling mills (R1, R2, R3) and hot finish rolling mills (F1, F4), the
ここでは、40本に1回の研削の場合について示しているが、この研削パターンについては、面荒れ指数を1未満とすれば良く、研削タイミング(何本おき、または、圧延中常時研削)や、研削量(完全にロール表面のスケールを除去するか残すか)については、各種の条件次第で適宜調整可能なことは言うまでもない。 Here, the case of grinding once per 40 is shown, but for this grinding pattern, the surface roughness index may be less than 1, and the grinding timing (every other or constant grinding during rolling) Needless to say, the grinding amount (whether the roll surface scale is completely removed or left) can be appropriately adjusted depending on various conditions.
また、現在、熱間仕上圧延機列18のうちの後方の3スタンドに主に実用化されている
オンラインロールグラインダ28では、ロール表層のスケールだけではなく、ロールの胴長両端域の未通板部については、ロール生地ごと研削する必要があり、ロールの単位時間あたりの研削体積(研削能)にして10〜20cc/分は発揮できる仕様とする必要があり、砥石36一個での単位時間あたりの研削体積が6〜8cc/分であることから、上下ロール19それぞれに対して、砥石36ひいては研削ユニット30を2個以上とする必要があった。
In the
これに対し、本発明の評価方法からすると、F2、F3に設置するオンラインロールグラインダ28は、ロールの生地ごと研削、除去する必要まではなく、ロール表面のスケールだけを除去すれば面荒れスケール疵の発生を抑制できることが解明できたこともあり、単位時間あたりの研削体積は1〜3cc/分程度でよく、砥石、研削ユニットは、少なくとも面荒れスケール疵の発生を抑制する観点からは、上下ロール19それぞれに1個の砥石、研削ユニットとすることが可能である。
On the other hand, according to the evaluation method of the present invention, the on-
オンラインロールグラインダは、被圧延材8の先端がロールに噛み込む際と、尾端が尻抜けする際には、それら衝撃が伝わって破損してしまうのを防止するため、ロールから退避しておき、そのロールでの被圧延材8の圧延時間中にロールを研削するか(バー内研削という)、インターバル(先行被圧延材の尾端がその圧延機を抜けてから、次の被圧延材の先端がその圧延機に噛み込むまでの、圧延していない時間帯)中にロールを研削するか(バー間研削という)、どちらかにする。しかし、バー間研削するのに研削ユニットが1個しかないと、時間がかかりすぎ、生産能率が低下するため、極力バー内研削を指向した方が良い。被圧延材8の先端をロールが噛み込んでから、尾端が尻抜けするまでの時間は、熱間仕上圧延機列18のうちの各スタンドで最大数秒の違いはあるものの、平均的に、1本の被圧延材あたり60秒内外である。もっとも、製品厚が厚かったり、被圧延材そのものが短かったりすると、30秒内外と短い場合もあるし、製品厚が薄かったり、被圧延材そのものが長かったりすると120秒内外と長い場合もある。この間に、ロール全面を研削できることが好ましい。ロール全面を研削するのに与えられる時間が60秒とすると、3.14×ロール直径0.8m×ロール胴長2.2m×研削深さ0.5μm=2.76ccとなるから、大体上記1〜3cc/分の範囲に入り、妥当ということが計算上わかる。
The on-line roll grinder is retracted from the roll in order to prevent the impact from being transmitted and broken when the tip of the material to be rolled 8 bites into the roll and when the tail end slips out. The roll is ground during the rolling time of the rolled
もしも、被圧延材8の先端をロールが噛み込んでから尾端が尻抜けするまでの時間が30秒内外しかない、製品厚が厚かったり、被圧延材そのものが短かったりする被圧延材が何本も続く場合、最悪バー内研削できなくなる可能性があるが、そういう場合は稀であり、もし万一そういう場合に遭遇しても、インターバルを延ばしてバー間研削を行うことで、生産能率は多少落ちるが、操業を継続する方法はある。生産能率も落とさない方法としては、更に、巻末に述べる連続熱間圧延を併用する方法がある。 What is the material to be rolled in which the time from when the roll bites the tip of the material to be rolled 8 to the tail end is only 30 seconds or less, the product thickness is thick, or the material to be rolled itself is short? If the book continues, there is a possibility that it will be impossible to grind the worst in the bar, but in such a case it is rare, even if such a case is encountered, by extending the interval and performing inter-bar grinding, the production efficiency will be There are ways to continue operation, albeit a little. As a method that does not reduce the production efficiency, there is a method that uses continuous hot rolling described at the end of the winding.
以上の例では、熱間仕上圧延機F2,F3に研削ユニットが上下ロールそれぞれに各1個のオンラインロールグラインダ28を設置する例を示したが、面荒れスケール疵の発生を抑制する目的上は、粗圧延機列12、熱間仕上圧延機列18のうちの別の圧延機にオンラインロールグラインダ28を設置しても良いし、上下ロールそれぞれに何個の研削ユニットを設置するかは圧延条件(プロダクトミックス上最も短い圧延時間、インターバルとして許容できる最長時間、研削すべき深さ等)から必要となる研削能により適宜決定して良いことは言うまでもない。特に、研削に要する時間をできるだけ短縮したい場合には、研削ユニットの数を増やすことは、これを妨げるものではない。
In the above example, the example in which the grinding unit installs one on-
但し、2個以上の砥石、研削ユニットとする場合にも、本発明のような評価方法を用いれば、オンラインロールグラインダ28の設置数を最低限とすることができ、設備費を抑制することができるほか、本発明のような評価方法により砥石36の無用な損耗を抑制し
、ランニングコストを最小にすることもできる。
However, even when two or more grindstones and grinding units are used, the number of installed on-
以上述べたことから、次のことが言える。 From the above, the following can be said.
第1の条件、すなわち面荒れスケール疵の発生の抑制による製品の高品質化の観点からは、表3の結果からもわかる通り、熱間仕上圧延機列18のうちの、
F2 > F3 > F1 > F4
の順に、面荒れスケール疵が発生しやすいから、オンラインロールグラインダ28の設置優先順も同じ順になる。
From the viewpoint of improving the quality of the product by suppressing the occurrence of the first condition, that is, the occurrence of surface roughness scale wrinkles, as can be seen from the results in Table 3, in the hot finish rolling
F2>F3>F1> F4
Since the rough surface scale flaws are likely to occur in this order, the installation priority order of the
よって、従来からオンラインロールグラインダ28を備えてきた、熱間仕上圧延機の最終3スタンドに加え、
(1)1つ以上のスタンドに、オンラインロールグラインダを備えることが好ましいと言え、そして、
(2)第2スタンドF2と第3スタンドF3に、オンラインロールグラインダを備えることが好ましく、また、
(3)第4スタンドF4でも面荒れスケール疵が発生する場合があることを考慮すると、第4スタンドF4も含めた(6スタンドから成る熱間仕上圧延機列の場合は、最終3スタンドに含まれるため、結果的に備えることになる)、第2スタンドF2以降の全てのスタンドに、オンラインロールグラインダを備えることも好ましい。
(4)これらに対して本願発明は、更に、第1スタンドF1でも面荒れスケール疵が発生する場合があることを考慮して、図10に示すように、第1スタンドF1も含めた、全てのスタンドに、オンラインロールグラインダを備えたものである。そして、次のようなことも言える。
(5)ロール表層のスケールさえ研削できればよいのか、あるいは、ロール生地ごと研削できる必要性があるのか、に応じて、研削ユニットの数は1個だけで良いのか、あるいは2個以上とする必要があるのか、等を考慮すると、オンラインロールグラインダの研削ユニットの数がスタンドによって異なるようにするのが好ましい。それは、上記(1)及至(4)いずれの場合にも共通して言えることである。
Therefore, in addition to the last 3 stands of the hot finish rolling mill that has been equipped with the
(1) It can be said that it is preferable to equip one or more stands with an online roll grinder, and
(2) Preferably, the second stand F2 and the third stand F3 are provided with an online roll grinder,
(3) Considering that surface roughness scale wrinkles may occur even in the fourth stand F4, the fourth stand F4 is also included (in the case of a hot finishing rolling mill consisting of 6 stands, it is included in the final 3 stands. Therefore, it is also preferable to provide an online roll grinder in all the stands after the second stand F2.
(4) On the other hand, in the present invention, in consideration of the fact that surface roughness scale wrinkles may occur even in the first stand F1, as shown in FIG. 10, all including the first stand F1. The stand is equipped with an online roll grinder. And the following can be said.
(5) Depending on whether it is only necessary to grind the scale of the roll surface layer, or whether it is necessary to grind the entire roll material, only one grinding unit or two or more grinding units are required. In view of whether or not there is, it is preferable that the number of grinding units of the on-line roll grinder is different depending on the stand. This is the same in both cases (1) to (4).
((2)−1の条件:ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生の抑制による、稼働率、生産能率のアップ)
ロールと被圧延材の先端との間でのスリップの発生は、熱間仕上圧延機列18の例でいえば、そのうちのどのスタンドでも起こり得る。ただし、そう頻度的に多発する性質のものではないため、稼働率に与える影響はそう大きくはなく、図42中にミスロールとして示した2.24%のうちの0.04%を占めるにすぎない。F1、F2、F3、F4の各スタンド別に直すと各0.01%になり、粗圧延機では、ロールと被圧延材の先端との間でのスリップは、殆ど起こらない。
(Condition (2) -1: Increase in operating rate and production efficiency by suppressing the occurrence of slip between the roll and the tip of the material to be rolled)
The occurrence of slip between the roll and the tip of the material to be rolled can occur in any of the stands in the case of the hot finish rolling
それでも、ひとたびロールと被圧延材の先端との間でのスリップが発生すると、1hr以上程度の長時間にわたり、熱間圧延ライン(熱間圧延機列)の操業が停止してしまうため、スリップの発生を抑制することには意味がある。 Nevertheless, once a slip occurs between the roll and the tip of the material to be rolled, the operation of the hot rolling line (hot rolling mill row) is stopped for a long time of about 1 hr or more. It is meaningful to suppress the occurrence.
この状況を改善するため、F1、F2、F3、F4のどれか1つのスタンド、あるいは2つ以上のスタンドに、オンラインロールグラインダ28を備えるようにし、ロール19の表面を研削して、ロールと被圧延材の先端との間でスリップが発生しにくくなるようにするのが好ましい。以下にその実施形態の例を説明する。
In order to improve this situation, one of the F1, F2, F3, and F4 stands, or two or more stands, is provided with an
(第1実施形態)
図34に示すような熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100を考えて、圧延サイクル中、仕上圧延機18の前段スタンドF1、F2、F3のうちの少なくとも一つ以上のスタンドのロール19の表層に、黒皮と呼ばれるマグネタイト(Fe3O4)が生成し、それがある程度以上の厚さになると、被圧延材8の先端とロール19の表面との間の摩擦係数が低下するからであろう、被圧延材8の先端とロール19の表面がスリップしやすくなる。摩擦係数を実際に測定することは難しい。このため、その他の条件から間接的に摩擦係数が低下したもの、と判定した場合に、被圧延材8の先端がロール19に噛み込み易くするため、次の被圧延材8を圧延する直前に、ロール19をオンラインロールグラインダ28で研削するようにする。これにより、被圧延材8の先端とロール19との間の摩擦係数を上げ、被圧延材8の先端がスリップしてロール19に噛み込まなくなるのを抑制する。
(First embodiment)
Considering a hot rolling line (hot rolling mill row) 100 as shown in FIG. 34, a
被圧延材8の先端とロール19との間の摩擦係数は、黒皮の生成状況、生成の程度に依存すると推定されるが、被圧延材8の先端とロール19との間の摩擦係数を上げるためには、図9に示すような、ロール19の表面の黒皮を完全に除去することがまず考えられ、この場合、ロール19の半径あたり0.5〜10μm研削することになる(下限0.5μmは(1)の条件から、上限10μmは図2から決まる)。
The friction coefficient between the tip of the material to be rolled 8 and the
但し、実際上は、被圧延材8の先端とロール19との間のスリップの発生を抑制する、という目的を達成するには、1本前の被圧延材の圧延の際に供給した圧延油の燃焼枯渇のし残しによって、被圧延材8の先端がスリップしてロール19に噛み込まなくなるのを抑制するべく、燃焼枯渇し残した圧延油を掻き取るようなイメージで、ほんの少し撫でるように研削するだけでも効果があるため、ロール19の半径あたり0.5〜1.5μm研削するのが好ましい。
However, in practice, in order to achieve the purpose of suppressing the occurrence of slip between the tip of the material to be rolled 8 and the
ここで、上記した圧延サイクルとは、オンラインロールグラインダ28の開発実用化以前から、研磨したてのロール19を熱間仕上圧延機列18の全スタンドに組み入れるロール交換をしてから、通常60乃至120本程度の被圧延材8を圧延したら、次の別の研磨したてのロール19を熱間仕上圧延機列18の全スタンドに組み入れるようにロール交換をして操業していたことと関連した概念であり、前出の図36にも示したように、研磨したてのロール19を熱間仕上圧延機列18の全スタンドに組み入れてから、次に別の研磨したてのロール19を熱間仕上圧延機列18の全スタンドに組み入れるまでの、言い換えると、ロール交換から次のロール交換までの間に圧延する、60〜120本程度の一群の被圧延材8を圧延順に並べた構成単位のことである。
Here, the rolling cycle described above is usually 60 to 60 after the roll replacement in which the freshly ground
摩擦係数を実際に測定することは難しい。しかし、発明者らの研究によれば、15本を超えて被圧延材8を断続的に圧延すると、熱間仕上圧延機列18の前段スタンドでは、黒皮の生成により、ロール19の表面と被圧延材8の先端の間の摩擦係数が低くなるからであろう、スリップする場合があることを確認している。
It is difficult to actually measure the coefficient of friction. However, according to the study by the inventors, when the
この15本という数字は、高炭素鋼の圧延サイクルにて検証した結果、見出したものであるため、より軟質な被圧延材を圧延する場合は、もっと大きな数字になると考えられるが、そのような場合も、適宜実験にて前記のようなスリップする臨界的な数字を見出すことによって、他の種類の被圧延材を圧延する場合にも本発明は適用できる。上記の場合は、研磨したてのロール19を熱間仕上圧延機列18の全スタンドに組み入れてから、16本目の被圧延材8の圧延の直前に、前段スタンドのロール19をオンラインロールグラインダ28で研削するようにする。
This number of 15 is found as a result of verification in the rolling cycle of high carbon steel, so when rolling a softer material to be rolled, it is considered that it will be a larger number, In this case, the present invention can also be applied to a case where other types of materials to be rolled are rolled by finding out the critical numbers for slipping as described above in experiments. In the above-described case, the
すなわち、本実施形態では、ロールの使用開始から、若しくは前回の研削から所定本数15本の被圧延材を圧延したことを以って、圧延する次の被圧延材の先端と上記ロール19の表面との間の摩擦係数が、スリップするおそれのある値に低下したと判定する。
That is, in this embodiment, since the roll of a predetermined number of 15 rolled materials has been rolled from the start of use of the roll or the previous grinding, the tip of the next rolled material to be rolled and the surface of the
ここで、ロール19の表面のスリップ抑制のための研削は、ロール19の表面のうち、被圧延材8の通板部のみ、もしくは被圧延材8の非通板部を含むロール19の全面、いずれを研削するようにしてもよい。あるいは、被圧延材8の通板部あるいは非通板部に跨る領域を研削する等の研削の仕方も考えられるが、とにかく確実に、ロール19の表面と被圧延材8の先端の間でのスリップを抑制できるのであれば、いかなる研削の仕方をしてもよい。
Here, the grinding for suppressing the slip of the surface of the
16本目の被圧延材8の圧延の直前でひとたび研削を実施すれば、次は、また、15本の被圧延材8を圧延した後、すなわち31本目の被圧延材の圧延の直前で研削を実施すればよく、以降、46本目の直前、61本目の直前、・・・という具合に、研削が行われる。
Once grinding is carried out immediately before the rolling of the 16th rolled
他の種類の被圧延材を圧延する場合には、予め実験して得られている、スリップする臨界的な数字がN本であった、とすると、(N+1)本目の被圧延材の圧延の直前、(2N+1)本目の直前、(3N+1)本目の直前、・・・という具合に、研削を行えばよい。 When rolling another type of material to be rolled, assuming that the critical number to slip obtained by experimentation is N, the rolling of the (N + 1) th material to be rolled is assumed. Grinding may be performed immediately before, immediately before the (2N + 1) th, immediately before the (3N + 1) th, and so on.
なお、上記の例では、熱間仕上圧延機列18の前段スタンド、すなわちF1からF3までについて、15本の被圧延材8を圧延する毎に研削を実施する場合を例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。各社の実情に合わせ、例えば、F1だけにオンラインロールグラインダ28を設置した場合は、F1について、15本毎に研削を実施する等すればよいし、熱間仕上圧延機列18ではなく粗圧延機列12にオンラインロールグラインダ28を設置した、あるいは、熱間仕上圧延機列18の前段スタンドと粗圧延機列12の一部または全部のスタンドにもオンラインロールグラインダ28を設置した、等の場合も、所定本数の被圧延材8を圧延する毎に研削を実施するようにすればよい。
In the above example, the case where the grinding is performed every time the 15
また、粗圧延機列と熱間仕上圧延機列あるいはさらに両者とも各スタンド毎に、被圧延材の温度が異なるため黒皮の生成の程度も異なるわけであり、前記した所定本数は、粗圧延機列と熱間仕上圧延機列あるいはさらに各スタンド毎に異なる値としても良い。 In addition, since the temperature of the material to be rolled is different for each stand in each of the rough rolling mill row and the hot finish rolling mill row or both, the degree of black skin generation is also different. Different values may be used for the machine train and the hot finish rolling mill train or for each stand.
さらに、被圧延材1本の長さは各社まちまちであるから、15本に限らず、各社の実情に合わせ、適宜な本数圧延する毎に研削を実施するようにしてよい。すなわち、上記所定本数は、被圧延材の条件や圧延設備の条件等によって異なるものである。 Further, since the length of one material to be rolled varies from company to company, grinding is not limited to 15 and may be performed each time an appropriate number of rolls are rolled in accordance with the actual situation of each company. In other words, the predetermined number varies depending on the conditions of the material to be rolled, the conditions of the rolling equipment, and the like.
次に、第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
(第2実施形態)
上記第1実施形態と同様な構成とした場合に、今、ある特定の圧延機にとって、次に圧延すべき被圧延材8の材質が高炭素鋼の中でも特に硬質なものであると判定した場合には、被圧延材8を圧延する直前に、ロール19(粗圧延機のロールの場合は、ロール13。以下、代表してロール19と記載)をオンラインロールグラインダ28で研削することにより、ロール19の表面の黒皮を一部研削し、被圧延材8の先端とロール19の表面との間の摩擦係数を上げる。これによって、被圧延材8の先端がスリップしてロール19に噛み込まなくなるのを抑制する。
(Second Embodiment)
When it is determined that the material of the material to be rolled 8 to be rolled next is particularly hard among high carbon steels for a specific rolling mill when the configuration is the same as in the first embodiment. The
すなわち、15本の被圧延材8を圧延する毎に研削を実施することに代えて、又は併用して、材質が硬質である被圧延材8を圧延する直前に、ロール19をオンラインロールグラインダ28で研削するようにした点を除いて、第1実施形態と同様である。
That is, instead of performing grinding each time the 15 rolled
材質が硬質である被圧延材8には、硬質であることを示す何らかの指標が、例えば、圧延命令組段階で、各被圧延材8に関連付けされたデータとして、後述の実施例中のビジネ
スコンピュータ94等の計算機内にて付与される。この硬質であることを示す何らかの指標は、一例として常温での引張強さの命令値とするのが簡単であるが、これに限るものではない。例えば、ブリネル、ロックウエル、ビッカース、ショア各種の硬さの指標、あるいはその他であってももちろんよい。高温状態での硬さと常温での引張強さ等は、値としては違うわけであるが、硬軟に相関があるため、実用上、これで十分である。
For the material to be rolled 8 having a hard material, some index indicating that the material is hard is, for example, data associated with each material to be rolled 8 at the rolling instruction group stage, for example, a business computer in an embodiment described later. It is given in a computer such as 94. As an example, it is easy to set some index indicating the hardness as a command value of the tensile strength at room temperature, but it is not limited to this. For example, Brinell, Rockwell, Vickers, Shore various hardness indicators, or others may of course be used. The hardness at high temperature and the tensile strength at room temperature are different in value, but since there is a correlation between hardness and softness, this is sufficient for practical use.
(第1、2実施形態を通じた実施例)
図10に示す熱間圧延ライン(熱間圧延機列)300に、本発明を適用した場合を例にして、以下、説明する。
(Examples through the first and second embodiments)
Hereinafter, the case where the present invention is applied to the hot rolling line (hot rolling mill row) 300 shown in FIG. 10 will be described as an example.
ビジネスコンピュータ94を用いて、オペレータ操作により圧延サイクルを作成する。これが情報伝達ルートを通じてプロセスコンピュータ92に伝送される。プロセスコンピュータ92では、被圧延材8の材質、粗圧延機12、仕上圧延機18の各スタンド出側の被圧延材厚、被圧延材幅をはじめとする各種の膨大なデータを記憶、認識している。
A rolling cycle is created by an operator operation using the
これらデータに基いて、プロセスコンピュータ92から、制御装置50に向けて、どのスタンド(圧延機)のオンラインロールグラインダ28について、どの被圧延材8を圧延する直前に、ロール19のどの領域について研削を実施するか、についての情報が情報伝達ルートを通じて伝送される。
On the basis of these data, from the
そして、本実施例では、15本の被圧延材を圧延すると、次に圧延する被圧延材の先端と上記ロール表面との間の摩擦係数が所定以下に低下した、すなわち、被圧延材の先端とロールの表面がスリップしやすいと判定すると共に、被圧延材の引張強さ(命令値)が550MPa以上の場合に、被圧延材の硬さと相関のある指標(引張強さ)が所定以上と判定するように、プロセスコンピュータ92に対しプログラムが組み込まれ、上記いずれかの判定を満足すると、次の被圧延材を圧延する前に、対象とする圧延機のロール19をオンラインロールグラインダ28で研削するように制御する。
And in this example, when 15 rolled materials were rolled, the friction coefficient between the tip of the rolled material to be rolled next and the roll surface decreased below a predetermined value, that is, the tip of the rolled material. When the tensile strength (command value) of the material to be rolled is 550 MPa or more, the index (tensile strength) correlated with the hardness of the material to be rolled is not less than a predetermined value. If the program is incorporated into the
図10は、熱間仕上圧延機列18の全スタンドF1〜F7にオンラインロールグラインダ28を設置して研削した例である。
FIG. 10 shows an example in which an
ここで、研削には、通常のF1インターバル40秒内外よりも長い時間を要するため、プロセスコンピュータ92からの指令により、図11に示すように、F1インターバルを70秒程度に延ばすように設定してある。 Here, since grinding requires a longer time than the inside and outside of the normal F1 interval of 40 seconds, the F1 interval is set to be extended to about 70 seconds as shown in FIG. is there.
上記のように、オンラインロールグラインダ28で研削した結果、被圧延材8の先端とロール19の表面の間でスリップは発生しなかった。なお、図11及び次に述べる図12において、50本目以降については図示を省略してある。
As described above, as a result of grinding by the
ちなみに、このときの被圧延材8の仕上圧延後厚、被圧延材幅、被圧延材長さ、引張強さ(命令値)についての、被圧延材圧延本数順の構成を図12に示す。
By the way, FIG. 12 shows a configuration in the order of the number of rolled materials for the rolled material thickness, the rolled material width, the rolled material length, and the tensile strength (command value) of the rolled
図11において、49本目の直前にインターバルを長くしているのは、ここでも研削を実施しているのであるが、これは、49本目の被圧延材の引張強さ(命令値)が550MPaと、他の被圧延材に比して高かったためである。本実施例では、引張強さ(命令値)が550MPa以上の被圧延材を次に圧延する場合は、上述のように、被圧延材の硬さと相関のある指標(引張強さ)が所定以上の被圧延材であると判定して、その直前にF1,F2,F3のオンラインロールグラインダが研削を実施するようにプログラムしてある。 In FIG. 11, the interval is lengthened immediately before the 49th piece, because grinding is also performed here. This is because the tensile strength (command value) of the 49th workpiece is 550 MPa. This is because it was higher than other rolled materials. In this embodiment, when a rolled material having a tensile strength (command value) of 550 MPa or more is subsequently rolled, as described above, the index (tensile strength) correlated with the hardness of the rolled material is a predetermined value or more. The F1, F2, and F3 online roll grinders are programmed to carry out grinding immediately before it is determined that the material is to be rolled.
表6に、本実施例における被圧延材等についての情報を示す。 Table 6 shows information about the material to be rolled in this example.
ここで、上記実施形態では、圧延した本数で摩擦係数がスリップが起こる程度にまで低
下したかどうかを判定しているが、本発明はこれに限らない。例えば、特定の圧延機に着目した場合に、当該圧延機にとってのインターバル(先行する被圧延材8の尾端が尻抜けしてから、次の被圧延材8の先端が噛み込むまでの時間)が、予定される時間を超えた場合も、被圧延材8の先端とロール19の表面の間の摩擦係数が低下し、被圧延材8の先端とロール19の間でスリップが発生しやすいことが経験的にわかっている。従って、その圧延機にとってのインターバルが、予定される時間を超えた場合に、がスリップが起こる程度の摩擦係数まで低下したと判定して、次の被圧延材の圧延直前に、オンラインロールグラインダ28により、ロール19の表面を研削するようにしてもよい。
Here, in the said embodiment, although it determined whether the friction coefficient fell to the grade which a slip generate | occur | produces by the number of rolled, this invention is not limited to this. For example, when paying attention to a specific rolling mill, the interval for the rolling mill (the time from the tail end of the preceding rolled
また、上述の説明では、全て自動で研削が行われるものとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。インターバルが所定時間を超えると予測されるため、オンラインロールグラインダ28によるロール研削時間が確保できるものと判断される場合に、人意判断により、被圧延材8が加熱炉10より抽出される前にオペレータの釦押下等によりオンラインロールグラインダ28への研削指示の予定入力を行えるような仕組、被圧延材8が加熱炉10より抽出された後にオペレータの釦押下等により被圧延材8の搬送を一旦停止させるとともに、オンラインロールグラインダ28へ研削指示の(突発)入力を行えるような仕組、等にしてもよいし、あるいはこれらの仕組を、自動で研削が行われる仕組と併設してもよい。所定時間は90秒とか120秒とか、定数として自動系あるいは人間系で認識しておけば良い。
In the above description, the grinding is performed automatically. However, the present invention is not limited to this. Since the interval is predicted to exceed the predetermined time, when it is determined that the roll grinding time by the
更に、上述の説明では、熱間圧延操業開始時の熱間仕上圧延機列18のロール19が研磨したてのロールであった例を示したが、熱間圧延操業開始時の熱間仕上圧延機列18のロール19が別の圧延チャンスで使用された再使用ロールであっても、ビジネスコンピュータ94あるいはプロセスコンピュータ92からの指令またはオペレータの判断により研削タイミングを調整しても構わない。また、オンラインロールグラインダ28によるロール研削時間が確保できるようにするために、オペレータの判断により、インターバルを延ばすように調整する等してもよい。
Furthermore, in the above description, an example was shown in which the
また、上述の説明では、熱間仕上圧延機列18のうちの前段スタンド(F1,F2,F3)の全てのスタンドにオンラインロールグラインダ28を備えた場合を例に取って説明したが、その例に限らず、熱間仕上圧延機列18のうちの前段スタンド(F1,F2,F3)のうちのどれか1つのスタンドにオンラインロールグラインダ28を備えただけでも、スリップ発生の抑制の効果があることは間違いなく、また、前段スタンド以外の圧延機、例えば、粗圧延機列12のうちのどれか1つ以上のスタンドや、熱間仕上圧延機列18のうちの後段スタンドに備えられたオンラインロールグラインダ28であっても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
Further, in the above description, the case where the
また、上述の説明では、引張強さの命令値により、被圧延材の硬さと相関のある指標が所定以上となったかどうかを判定して研削実施の有無を決定しているが、本発明はこれに限定されない。 In the above description, whether or not grinding is performed is determined by determining whether or not the index correlated with the hardness of the material to be rolled is greater than or equal to a predetermined value based on the command value of tensile strength. It is not limited to this.
実際のロール19の表面の状態をCCDカメラ等で観察した表面状態に基づき、所定以下の摩擦係数となっているか否かを判定して、研削実施の有無を決定することや、温度計による被圧延材8の先端部の実測温度にて、被圧延材の硬さと相関のある指標が所定以上となったか否かを判定することで、被圧延材8のロール19への噛み込み難さを自動判断し、研削実施の有無を決定するようにした方が、より高精度な被圧延材8の先端の噛み込み不良(スリップ)を回避できる手段であると考えられるため、そのようにしても勿論良い。
Based on the surface state of the
以上述べたことから、次のことが言える。 From the above, the following can be said.
第2の条件、即ち、ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生の抑制による、稼働率、生産能率の向上の観点からは、従来からオンラインロールグラインダ28を備えてきた、熱間仕上圧延機の最終3スタンドに加え、
(1)1つ以上のスタンドに、オンラインロールグラインダを備えることが好ましいと言え、そして、
(2)第2スタンドF2と第3スタンドF3に、オンラインロールグラインダを備えることも、
(3)第4スタンドF4も含めた(6スタンドから成る仕上圧延機の場合は、最終3スタンドに含まれるため、結果的に備えることになる)、第2スタンドF2以降の全てのスタンドに、オンラインロールグラインダを備えることも好ましい。
(4)これらに対して、本願発明では、更に、第1スタンドF1も含めた、全てのスタンドに、オンラインロールグラインダを備えたものである。
そして、次のようなことも言える。ロール表層のスケールさえ研削できればよいのか、あるいは、ロール生地ごと研削できる必要性があるのか、と同様に発想して、スリップが発生するのを抑制するためには、どの程度の深さ研削すれば良いのか、を検証すれば、それにより、研削ユニットの数は1個だけで良いのか、あるいは2個以上とする必要があるのか、がわかるはずであることを考慮すると、
(5)オンラインロールグラインダの研削ユニットの数がスタンドによって異なるようにするのも好ましい。それは、上記(1)及至(4)いずれの場合にも共通して言えることである。
From the viewpoint of improving the operation rate and the production efficiency by suppressing the occurrence of slip between the second condition, that is, the roll and the tip of the material to be rolled, In addition to the final 3 stands of the finishing mill,
(1) It can be said that it is preferable to equip one or more stands with an online roll grinder, and
(2) The second stand F2 and the third stand F3 may include an online roll grinder.
(3) Including the fourth stand F4 (in the case of a finishing mill consisting of six stands, since it is included in the final three stands, it will be provided as a result), in all the stands after the second stand F2, It is also preferred to provide an online roll grinder.
(4) In contrast, in the present invention, all the stands including the first stand F1 are provided with an online roll grinder.
And the following can be said. In order to suppress the occurrence of slip, the same idea as to whether it is necessary to grind even the scale of the roll surface layer, or whether it is necessary to grind the roll dough, how much depth should be ground? If it is verified whether it is good or not, it should be understood that whether it is necessary to have only one grinding unit or two or more grinding units.
(5) It is also preferable that the number of grinding units of the on-line roll grinder varies depending on the stand. This is the same in both cases (1) to (4).
((2)−2の条件:ロールの交換頻度低減による、稼働率、生産能率の向上)
稼働率を上げるために、ロール交換を極力不要とするためには、目標とする研削深さに対する実績の研削深さのずれが小さいこと、即ち研削精度が高いことが要求される。そのためには、以降に述べるような施策を講ずるのが効果的である。
(Condition of (2) -2: Improvement of operation rate and production efficiency by reducing roll replacement frequency)
In order to eliminate the need for roll replacement as much as possible in order to increase the operation rate, it is required that the deviation of the actual grinding depth with respect to the target grinding depth is small, that is, the grinding accuracy is high. For this purpose, it is effective to take measures as described below.
その施策とは、第1に、押付装置の移動量を実測する位置センサを設置すること、
第2に、押付装置の押付方向の機械抵抗を下記式の範囲内とすること、
第4に、第3の施策における油圧シリンダの油圧配管のヘッド側に油だまり、ロッド側に
アキュムレータを設置すること、
第5に、第1及至第4の施策のうちのいずれか1つ以上の形態を用いて、ロールの胴長方向に複数設置されたオンラインロールグラインダを用いて、隣り合う研削ユニットのロール胴長方向研削範囲のラップ量を5〜10mmとすること、である。
The measure is to first install a position sensor that measures the amount of movement of the pressing device,
Secondly, the mechanical resistance in the pressing direction of the pressing device is within the range of the following formula,
Fourth, oil accumulation on the head side of the hydraulic piping of the hydraulic cylinder in the third measure, and installation of an accumulator on the rod side,
Fifth, using any one or more of the first to fourth measures, using a plurality of on-line roll grinders installed in the roll length direction, the roll length of adjacent grinding units The amount of lap in the directional grinding range is 5 to 10 mm.
第5の施策の場合は、研削ユニットが複数あることが前提であるが、第3、第4の施策の場合も、研削ユニットが複数ある場合、特に好適に適合する。 In the case of the fifth measure, it is premised that there are a plurality of grinding units. However, the cases of the third and fourth measures are particularly preferably adapted when there are a plurality of grinding units.
ここに、機械抵抗とは、押付装置38が油圧シリンダの場合は、油圧シリンダのロッド38Rとシール部54のパッキンとの摺動抵抗等を意味し、油圧モータやステッピングモータの場合は、ベーンとケーシングとの間の摩擦等や、モータ軸とケーシングの間のベアリングの摩擦等を意味し、いずれの場合も、スプライン44の摺動抵抗等も含み、とにかく機械的に抵抗になるものに該当する場合について用いる。 Here, the mechanical resistance means a sliding resistance between the rod 38R of the hydraulic cylinder and the seal 54 in the case where the pressing device 38 is a hydraulic cylinder, and a vane in the case of a hydraulic motor or a stepping motor. It means the friction between the casing and the friction of the bearing between the motor shaft and the casing. In any case, it includes the sliding resistance of the spline 44, etc. Use for cases.
これらの施策により、圧延後の製品金属帯の厚みが幅方向に平坦でない不良の発生を抑制できるため、ロール交換の必要頻度が著しく低減でき、熱間圧延ライン(熱間圧延機列)の稼働率が上がる。以降にその理由を説明する。 These measures can suppress the occurrence of defects in which the thickness of the product metal strip after rolling is not flat in the width direction, so the frequency of roll replacement can be significantly reduced, and the hot rolling line (hot rolling mill line) operates. The rate goes up. The reason will be described below.
(第1の施策)
図13は、研削前後のロール径を測定することによって評価した、従来のオンラインロールグラインダの設定した研削量と実績の研削量との差を比較して示した図である。設定と実績では、±30%程度も違う場合もあり、しかも、その違いは、ばらついている。発明者らの対象としている熱間圧延ライン(熱間圧延機列)300等にて、金属帯の製品板厚の精度を左右する最終F7スタンドでは、1本のロールに対する研削量(研削深さ)は最大で50μm程度としていることから、その場合、15μm(50μm×0.3)程度の研削量の誤差が発生しうることになる。2個の研削ユニットの研削量の差としては、設定に対する実績の誤差がそれぞれ±30%発生すると考えると、最大30μm(15μm×2)となるから、図14(a)、(b)に示す段差プロフィールは容易に発生し得ることが分かる。
(First measure)
FIG. 13 is a diagram showing a comparison between a grinding amount set by a conventional online roll grinder and an actual grinding amount evaluated by measuring a roll diameter before and after grinding. There may be a difference of about ± 30% between the setting and the actual results, and the difference varies. In the final F7 stand that affects the accuracy of the product thickness of the metal strip in the hot rolling line (hot rolling mill) 300 or the like targeted by the inventors, the grinding amount (grinding depth) for one roll ) Is about 50 μm at the maximum, and in this case, an error in the grinding amount of about 15 μm (50 μm × 0.3) may occur. 14A and 14B, the difference in grinding amount between the two grinding units is 30 μm (15 μm × 2) at the maximum, assuming that the actual error with respect to the setting is ± 30%. It can be seen that the step profile can be easily generated.
図14(c)の2個の研削ユニットでの研削時におけるロール胴長方向中央部でのラップ量の誤差の発生原因について、図15に示す。研削ユニット2個にてロール胴長方向中央部を境に片側ずつを研削すると説明したが、ロール胴長方向中央部に未研削部が残らぬ様、図15の一番下の図(d)に示すように2個の研削ユニット30の研削範囲を、砥石とロール接触幅の約半分のラップ量L(20mm程度)だけラップさせている。
FIG. 15 shows the cause of the error in the lap amount at the center in the roll cylinder length direction during grinding by the two grinding units shown in FIG. It has been described that two grinding units grind one side at the center of the roll drum length direction, but the bottom (d) of FIG. As shown in FIG. 2, the grinding range of the two grinding
研削前、図15の一番上の図(a)に示すように、ロール胴長方向端(図では左端)にオンラインロールグラインダ28が寄った状態にあり、図示しない押付装置は後退した状態にある。
Before grinding, as shown in the uppermost figure (a) of FIG. 15, the on-
研削の開始時の状況を説明する。図15の上から2番目の図(b)に示すように、ロール19からある一定の距離Gだけ離してあった研削ユニット30のうちの片方は、図示しないオシレートモータ56(図7参照)によりロール19の胴長方向に移動しつつ、研削を開始すべきロール19の胴長方向位置から研削を開始できるよう、少し手前でプロセスコンピュータ92からの砥石前進指令により、押付装置によりロール19側に前進を開始する。
The situation at the start of grinding will be described. As shown in the second drawing (b) from the top of FIG. 15, one of the grinding
図15の一番上の図(a)に示すように、ロール胴長方向端にオンラインロールグラインダ28が寄った状態で、研削ユニット30のうちの片方が、押付装置によりロール19側に前進を開始し、ロール胴長方向端から研削を開始する場合もある。
As shown in the uppermost figure (a) of FIG. 15, one of the grinding
ロールに接触したと制御装置90が認識する時点から研削が開始されるが、接触による荷重の起立をトリガーにすると、荷重センサの値はばらつくため、前進開始からのタイマ値とせざるを得ない。
Grinding is started when the
前進開始から接触までの時間の実績がタイマ値からずれると、ロール胴長方向での研削位置がずれ、ある位置をとってみると研削深さが所望の値からずれることになる。オシレートが進み、ロール胴長方向中央部に近い後半を研削しようとする頃になると、図15の上から3番目の図(c)に示すように、もう片方の研削ユニット30がロール側に前進を開始する。前進開始から接触までの時間のずれ方は、もう一方の研削ユニット30と異なる場合が少なくない。すると、図14(a)に示したようなラップ部での段差Sが発生する。
When the track record of the time from the start of advancement to contact deviates from the timer value, the grinding position in the roll body length direction deviates, and when a certain position is taken, the grinding depth deviates from a desired value. When the oscillation progresses and it is about to grind the second half close to the center part in the roll body length direction, the other grinding
図14(a)に示したようなラップ部の段差Sは、研削状態にある研削ユニット30に比べ、待機状態にある研削ユニット30の方が前進開始から接触までにより短い時間しか要しない場合に発生する。
The step S of the lapping portion as shown in FIG. 14A is when the grinding
一方、図14(b)に示したようなプロフィールは、何らかの理由により、研削状態にある研削ユニット30も待機状態にある研削ユニット30もロール側への前進開始から接触までの時間が所望の値よりも短くて過研削になる場合、図14(c)に示したようなプロフィールは、何らかの理由により、研削状態にある研削ユニット30も待機状態にある研削ユニット30もロール19側への前進開始から接触までの時間が所望の値よりも長くて研削不足になる場合を示している。このような場合、ロール胴長方向中央部には、2つの研削ユニットのラッ・BR>V量Lに、所望の値からの誤差が発生しやすく、すると、それに起因して、ロール胴長方向中央部に凸状の段差Sが発生しやすい。
On the other hand, the profile as shown in FIG. 14B has a desired value for the time from the start of advancement to the roll side until the contact between the grinding
図14(a)では、厚みが幅中央部を境に11μm変化している。図14(b)では、幅端部に厚み減少部が見られる。図14(c)では、幅中央部に7μmの厚み減少部が見られる。こうした厚みの段差は、会社にもよるが、5μm内外以上となるとロースポット、ハイスポットと呼ばれる不良となり、切り捨てにより大きく歩留まりを低下させてしまう。図14は幅方向断面での板厚分布を示しているだけであるが、実際には長手方向にずっと被圧延材が延在するわけであるから、それら不良部全長を切り捨てざるを得ないからである。 In FIG. 14A, the thickness is changed by 11 μm from the width central portion. In FIG.14 (b), the thickness reduction part is seen by the width end part. In FIG.14 (c), the thickness reduction part of 7 micrometers is seen in the width center part. Depending on the company, such a thickness step becomes a defect called a low spot or a high spot when the thickness is 5 μm or more, and the yield is greatly reduced by truncation. FIG. 14 only shows the plate thickness distribution in the cross section in the width direction, but since the material to be rolled extends in the longitudinal direction in practice, the entire length of these defective portions must be cut off. It is.
このように、従来は、図14(a)、(b)、(c)のような段差が発生する場合があったが、押付装置の移動量を実測する位置センサを設置する(押付装置が油圧シリンダ38である場合は、図16中に示す位置センサ76)ことで、図14(a)のような段差は少なくとも抑制できる。 Thus, in the past, steps as shown in FIGS. 14 (a), 14 (b), and 14 (c) may occur, but a position sensor that measures the amount of movement of the pressing device is installed (the pressing device is In the case of the hydraulic cylinder 38, the step as shown in FIG. 14A can be suppressed at least by the position sensor 76 shown in FIG.
タイマ値によると、前進指令からロール19への接触に時間的なばらつきが出ることは避けられないが、この点、位置センサ76の出力が、押付装置が後退限にある状態での砥石36の研削面からロール19の表面までの機械的な距離(ロール19の直径を測定することで圧延機に組み込んだときの周辺機器との寸法的な取り合いから幾何学的にわかる)に達したなら、砥石36の前進を停止するようにすれば、研削深さに2個の研削ユニット30で差が出にくくなるからである。砥石36の研削面からロール19の表面までの機械的な距離は、複数あるうちの1つの研削ユニットの前進指令から荷重検出(ある荷重の閾値を超えたことを油圧の圧力センサPTの出力を以って検出する)までの位置センサ76の出力の変化から見た移動量を以って制御装置90で記憶しておき、他の研削ユニット30が前進指令を受けてから、その移動量だけ前進したときに砥石36がロール19に接触したものとする、という具合に運用することもできる。
According to the timer value, it is inevitable that a time variation occurs in the contact from the forward command to the
加えて、位置センサ76を設置すれば、目標とするロール19のイニシャルクラウン(ロールを中心軸を通る仮想的な断面で切った場合を想定したときに、半径当り100μm乃至300μmの凹あるいは凸のカーブを、1500乃至2600mmのロール胴長に対し、サインカーブ状や円弧カーブ状等、曲線状に描くようにプロフィールを形成したもの)に沿うように押付装置38の押付方向の変位を制御することができるから、オンラインロールグラインダ28によりロール19にイニシャルクラウンを形成するよう研削することもできる。
In addition, if the position sensor 76 is installed, the initial crown of the target roll 19 (when assuming that the roll is cut with a virtual cross section passing through the central axis, a concave or convex shape of 100 μm to 300 μm per radius is assumed. The displacement in the pressing direction of the pressing device 38 is controlled so that the curve follows a roll body length of 1500 to 2600 mm and a profile is formed so as to draw a curved shape such as a sine curve or an arc curve. Therefore, the on-
しかし、位置センサ76を用いて制御したとしても、絶対的な押付装置の前進速度が所望の値より速かったり、遅かったりすると、図14(b)、(c)のような段差は、抑制されることなく依然として発生する問題が残る。発明者らは、これをいかにして抑制するか、を考えた。それを以降に述べる。 However, even if the position sensor 76 is used for control, the step as shown in FIGS. 14B and 14C is suppressed if the absolute pushing speed of the pressing device is faster or slower than a desired value. Problems that still occur without a problem remain. The inventors considered how to suppress this. This is described below.
(第2、第3の施策)
図16は、圧延後の製品金属帯の厚みが幅方向に平坦でない不良の発生を抑制できる、本発明のオンラインロールグラインダの研削ユニットの構造である。押付装置38のシール部を、従来、ゴム製であったものを、樹脂製のシール54Pとしている。また、回転装置40と砥石36とを繋ぐ連結軸42は、スプライン形状をしているが、回転装置40側の軸と砥石36側の軸のスプライン溝の間に、砥石36と回転装置40の間の距離が変動した時に転動する鋼鉄製の玉を配置したボールスプライン44Bを設置している。
(Second and third measures)
FIG. 16 shows the structure of the grinding unit of the on-line roll grinder of the present invention that can suppress the occurrence of defects in which the thickness of the product metal strip after rolling is not flat in the width direction. The sealing portion of the pressing device 38 that has been conventionally made of rubber is a resin-made seal 54P. Further, the connecting shaft 42 that connects the
発明者らは、回転装置40、押付装置38の押付方向の機械抵抗を下記式を満たすように従来のオンラインロールグラインダより低減することで、研削誤差が格段に低減することを見出した。
The inventors have found that the grinding error is remarkably reduced by reducing the mechanical resistance in the pressing direction of the
機械抵抗低減による研削精度向上のメカニズムを図17を用いて以下に説明する。砥石36のロール19への押付は、押付装置である油圧シリンダ38によって行われることは、先述したが、ロール19への押付力Frは、油圧シリンダの出力Fから、回転装置、押付装置の押付方向の機械抵抗Fμを差し引いた値となり、機械抵抗が変動するとロール19への押付力Frも変動してしまう。
A mechanism for improving the grinding accuracy by reducing the mechanical resistance will be described below with reference to FIG. As described above, the pressing of the
又、油圧シリンダが(a)前進方向移動時か(b)後退方向移動時かによっても機械抵抗の方向が異なり、砥石36のロール19への押付力が変動してしまう。このことは、日常生活上も経験する通り、抵抗のあるものを介して何かを押そうとすると、機械抵抗の分を差し引いた力でしか押せないことと、逆に、押す力を緩めるときは、ドンと押し戻されるように抵抗の分が加わってくることからも容易に理解でき、油圧シリンダ38を前進方向に押し付けるときは機械抵抗Fμを差し引いた値がロール19への押付力Frとなり、後退方向に押し付ける(押し戻される)ときは機械抵抗Fμを足し合わせた値がロール19への押付力Frとなる。
Further, the direction of the mechanical resistance varies depending on whether the hydraulic cylinder is moved forward (a) or moved backward (b), and the pressing force of the
上記した式は、熱間仕上圧延機最終圧延機であるF7スタンドの出側での被圧延材の板厚誤差を許容値以下とするために押付装置の押付方向の機械抵抗をいくら以下に抑えるべきかを示したものであり、今、対象としている圧延機の、押付力の設定値や、熱間仕上圧延機出側での被圧延材の板厚誤差の許容量が大きいほど大きく、今、対象としている圧延機の、ロールの最大研削深さや、ロール表層の段差が仕上圧延機の最終圧延機であるF7スタンドの出側での被圧延材の板厚に転写する割合が大きいほど小さい。 The above formula suppresses the mechanical resistance in the pressing direction of the pressing device to a certain level in order to keep the thickness error of the material to be rolled on the exit side of the F7 stand, which is the final rolling mill of the hot finish rolling mill, below the allowable value. The higher the set value of the pressing force of the target rolling mill and the allowable thickness error of the material to be rolled at the hot finish rolling mill exit side, the larger the The smaller the ratio of the maximum grinding depth of the roll and the roll surface layer level transferred to the thickness of the rolled material on the exit side of the F7 stand that is the final rolling mill of the finishing mill, the smaller the rolling mill in question. .
この転写割合ηは、熱間仕上圧延機各圧延機毎に値をとる。最終圧延機であるF7スタンド以外の圧延機における転写割合は、F7スタンドよりも前方の圧延機にて被圧延材に転写された段差の影響が、どの程度F7スタンドの出側での被圧延材の板厚に残存しているか、を示す指標であるから、いわば、遺伝割合とも言える。実験等により求まる。 This transfer ratio η takes a value for each rolling mill of the hot finish rolling mill. The transfer ratio in rolling mills other than the F7 stand, which is the final rolling mill, is determined by how much the step transferred to the rolled material by the rolling machine ahead of the F7 stand is affected by the rolled material on the exit side of the F7 stand. Since it is an index indicating whether or not it remains in the plate thickness, it can be said to be an inheritance rate. It is obtained by experiments.
αは、実験等により求まる押付力と研削深さの関係を回帰して決まる値であり、0乃至1の間の値である。 α is a value determined by regressing the relationship between the pressing force and the grinding depth obtained by experiments or the like, and is a value between 0 and 1.
押付装置の押付方向の機械抵抗(以下、単に機械抵抗)その他の値は、ここでの例では、オンラインロールグラインダを設置した熱間仕上圧延機F4〜F7各スタンド共通で、Fn=900N、ΔHcrit=0.000005m、Tmax=0.00005m、α=0.6、η=0.63とした。これより、Fμ=298Nとなる。 The mechanical resistance in the pressing direction of the pressing device (hereinafter simply referred to as mechanical resistance) and other values are common to each of the hot finish rolling mills F4 to F7 in which an online roll grinder is installed in this example, Fn = 900N, ΔHcrit = 0.000005 m, Tmax = 0.00005 m, α = 0.6, and η = 0.63. As a result, Fμ = 298N.
機械抵抗を低減するために各種の研削ユニットの構造を実験した。結果を図18に示す。従来のゴム製シールとスプライン構造では、600Nもの機械抵抗があった。これは、ばね秤でロッドを引っ張って実際に測定した値である。スプライン部に潤滑剤を塗布したものは多少改善されたが、500Nであり、効果は不十分であった。結局、シールを樹脂製のシールとし、スプラインをボールスプラインとすることで機械抵抗も250Nと、上記で求めた298N以下となり、上記式を満足した。 Various grinding unit structures were experimented to reduce the mechanical resistance. The results are shown in FIG. The conventional rubber seal and spline structure has a mechanical resistance of 600 N. This is a value actually measured by pulling the rod with a spring balance. What applied the lubricant to the spline part was improved somewhat, but it was 500 N, and the effect was insufficient. Eventually, the seal was a resin seal and the spline was a ball spline, so that the mechanical resistance was 250 N, which was equal to or less than the 298 N determined above, and the above formula was satisfied.
(第4の施策)
図19は、本発明のオンラインロールグラインダの、油圧シリンダ38周辺の油圧の配管系統図を示している。圧力ライン80から供給される油圧シリンダ38のヘッド側の圧力は、比例減圧弁81で制御され、又、同じく圧力ライン80から供給される油圧シリンダ38のロッド側の圧力は、減圧弁82で制御される。又、ヘッド側、ロッド側とも、配管内に油が封じ込められた状態で圧縮された場合に異常な高圧とならない様にリリーフ弁83を有しており、配管内の圧力が、リリーフ弁83の設定圧力以上になると、リリーフ弁83及びタンクライン84を通じ、図示しないタンクに油を逃がし、圧力を低減させる構造である。リリーフ弁83の設定圧は、常時作動させることのない様、ヘッド側、ロッド側とも比例減圧弁81、減圧弁82の設定圧より10乃至15%高く設定されている。図19において、85は油圧の圧力センサ(PT)である。
(Fourth measure)
FIG. 19 shows a hydraulic piping diagram around the hydraulic cylinder 38 of the online roll grinder of the present invention. The pressure on the head side of the hydraulic cylinder 38 supplied from the
油圧シリンダ38のヘッド側に容量10Lの油たまり86、ロッド側に容量5Lのアキュムレータ87を設置している点が、従来と異なる。 A difference is that the oil reservoir 86 having a capacity of 10 L is installed on the head side of the hydraulic cylinder 38 and the accumulator 87 having a capacity of 5 L is installed on the rod side.
油圧シリンダでは、ヘッド側の圧力を目標とする圧力に設定したとしても、砥石36がロール19から押し戻されたような場合、配管内の油は圧縮されて内圧が上昇する。図19に示したとおり、リリーフ弁83を設け、配管内の内圧が上がらないようにしているが、リリーフ弁83の設定圧を比例減圧弁81の設定圧より10乃至15%大きくしているため、比例減圧弁81の設定圧とリリーフ弁83の設定圧の間であれば圧力は上昇してしまう。又、ロッド側についても、研削時の砥石36の振動を抑制するため、押付時の値であるが、ロッド側も2.4MPa程度の圧力を設定して使用しており、油圧シリンダ38が前進する時にヘッド側と同様、ロッド側においても配管内の油が圧縮され、リリーフ弁83の設定圧との範囲内で圧力が変動してしまう。
In the hydraulic cylinder, even if the pressure on the head side is set to the target pressure, when the
油圧シリンダ38のヘッド側の径を0.032m、ロッド側の径を0.025m、ロッド側の減圧弁82の設定圧を2.4MPa、押付力の設定値を90Nとすると、ヘッド側の比例減圧弁81の設定圧は2.1MPa(2.4×106×π/4×(0.0322−0.0252)+900)/(π/4×0.0322))、リリーフ弁83の設定圧は、ヘッド側2.4MPa(2.1×1.15)、ロッド側2.8MPaとなり、各0.3〜0.4MPa、比例減圧弁81、減圧弁82の各設定圧より大きい。0.3〜0.4MPaの圧力変動を砥石36のロール19の押付力Frに換算すると、最大322N(0.4×106×π/4×0.0322)となり、先述の機械抵抗の目標値298Nと同等となることから、無視できないことが分かる。また、従来、一般的なリリーフ弁の設定圧の目標に対する実績のばらつきは、最小でも±1MPa程度はあり、圧力変動を0.3〜0.4MPaの範囲に抑えることさえ困難であった。
When the head side diameter of the hydraulic cylinder 38 is 0.032 m, the rod side diameter is 0.025 m, the set pressure of the pressure reducing valve 82 on the rod side is 2.4 MPa, and the set value of the pressing force is 90 N, the proportionality on the head side The pressure setting of the pressure reducing valve 81 is 2.1 MPa (2.4 × 10 6 × π / 4 × (0.032 2 −0.025 2 ) +900) / (π / 4 × 0.032 2 )), relief valve The set pressure of 83 is 2.4 MPa (2.1 × 1.15) on the head side and 2.8 MPa on the rod side, and each set pressure of the proportional pressure reducing valve 81 and the pressure reducing valve 82 is 0.3 to 0.4 MPa. large. When the pressure fluctuation of 0.3 to 0.4 MPa is converted into the pressing force Fr of the
そこで、発明者らは、こうした圧力上昇が、ヘッド側であれば、ロール19による砥石36の押し戻しにより起こるものであり、ロッド側であれば、油圧シリンダ38の前進に対する機械抵抗Fμによる妨げが原因になって起こるものであることに着目し、図19に示したように、こうした現象による配管内の油の圧縮による圧力上昇を吸収する、油たまり86、アキュムレータ87を設置することに想到した。ヘッド側については、ロール19による砥石36の押し戻し量が1mm程度と小さいことから、圧縮性のガスを詰めた風船状のものを内包したアキュムレータではなく、単なる油たまりで良い。油たまりの体積は、目標圧力変動量を、全く研削能力に影響を与えない0.05MPaとし、油の体積弾性係数を650MPa、配管体積を0.7m3、押し戻される体積を8×10-7 m3(0.001×π/4×0.0322)とすると、10L((650×106×8×10-7/(0.05×106)−0.7)×1000)となる。ロッド側については、押し戻される量が油圧シリンダのストロークの約200mmあるため、単なる油たまりでは非常に大きなものとなってしまう。このため、同様の計算により圧力変動量を0.05MPa以下とするよう5Lのアキュムレータを設置した。
Therefore, the inventors have caused such a pressure increase by pushing back the
(第5の施策)
図20は、本発明の機械抵抗低減、油圧系統改善後の、製品厚みの幅中央部での段差量S(図14(a)に示したのと同様のもの)の製品1000本での最大値を示したものである。本発明により、製品厚みの幅中央部での段差量は、最大でも4μmとなり、5μmの不良判定値以下となるという良好な結果が得られた。また、図14(b)に示したような幅端部での研削残しに起因する段差も同時に撲滅できた。
(5th measure)
FIG. 20 shows the maximum of 1000 products with a step amount S (similar to that shown in FIG. 14A) at the center of the product thickness after mechanical resistance reduction and hydraulic system improvement of the present invention. The value is shown. According to the present invention, the step amount at the center of the width of the product thickness is 4 μm at the maximum, and a good result is obtained that the defect judgment value is 5 μm or less. Moreover, the level | step difference resulting from the grinding residue in the width | variety edge part as shown in FIG.14 (b) was also eradicated simultaneously.
しかしここで、発明者らは図14(c)に示す幅中央部のラップ部の不良を、より確実に撲滅できる方法に想到した。それについて、以降に説明する。 Here, however, the inventors have come up with a method that can more reliably eliminate the defect of the lap portion at the center of the width shown in FIG. This will be described later.
図21は、第1乃至第4の施策を講じた後の、製品厚みの幅方向分布を示したものである。幅中央部のラップ部に相当する20mmの範囲が段差Sとなって厚くなっていること
が分かる。
FIG. 21 shows the width direction distribution of the product thickness after the first to fourth measures are taken. It can be seen that a range of 20 mm corresponding to the lap portion at the center of the width becomes a step S and is thick.
図22は、砥石前進指令から、ロール接触までの時間のばらつきを、(a)本発明の機械抵抗低減、油圧系統改善前、(b)本発明の機械抵抗低減、油圧系統改善後に測定したもの同士を比較して示した図である。 FIG. 22 is a graph showing variations in time from a grindstone advance command to roll contact measured (a) before mechanical resistance reduction and hydraulic system improvement of the present invention, and (b) mechanical resistance reduction and hydraulic system improvement of the present invention. It is the figure shown by comparing each other.
(a)本発明の機械抵抗低減、油圧系統改善前は、オシレート装置によるロール胴長方向の移動速度が120mm/秒程度であることよりロール胴長方向の研削位置のずれは17mm(120mm/秒×0.14秒)、ロール胴長方向中央部でのラップ量の誤差は、2個の研削ユニットの誤差の合計であるから、34mm程度は容易に発生し、20mm程度のラップ量では、容易に未研削部が残っていた。又、ラップ部は2個の研削ユニットにより研削する原理上、1個の研削ユニットにて研削するロール胴長方向のその他の範囲より本来過研削となるため、ラップ量が大きくなる時は勿論、20mm程度の設定値通りであっても、段差を発生させる可能性があった。 (A) Before the mechanical resistance reduction and hydraulic system improvement of the present invention, the displacement of the grinding position in the roll body length direction is 17 mm (120 mm / second) because the moving speed in the roll body length direction by the oscillating device is about 120 mm / second. × 0.14 seconds), the error of the lap amount at the center in the roll drum length direction is the sum of the errors of the two grinding units. Therefore, about 34 mm is easily generated, and it is easy with the lap amount of about 20 mm. Left unground parts. Moreover, since the lapping part is inherently over-grinding from the other range in the roll body length direction to be ground by one grinding unit on the principle of grinding by two grinding units, of course, when the lap amount becomes large, Even if the set value is about 20 mm, there is a possibility that a step is generated.
しかしながら、(b)本発明の機械抵抗低減、油圧系統改善後は、機械抵抗低減、油圧系統改善により、砥石の前進速度のばらつきが低減したことに加え、押付装置の油圧シリンダ部に位置センサ76を設置し、ロールと砥石の距離を正確に測定することができるようになったことに加え、研削前のロールと砥石との距離を、従来、砥石がロールに接触しないよう50mm程度離していたものを、10mm程度に近接化したことで、砥石前進指令から、ロール接触までの時間のばらつきはσ=0.02秒と大幅に低減していることがわかる。 However, (b) after the mechanical resistance reduction and the hydraulic system improvement of the present invention, the mechanical resistance reduction and the hydraulic system improvement reduced the variation in the forward speed of the grindstone, and the position sensor 76 in the hydraulic cylinder portion of the pressing device. In addition to being able to accurately measure the distance between the roll and the grindstone, the distance between the roll and the grindstone before grinding has been conventionally separated by about 50 mm so that the grindstone does not contact the roll. It can be seen that the variation in time from the grindstone advance command to the roll contact is greatly reduced to [sigma] = 0.02 seconds by making the object close to about 10 mm.
図15に示したラップ量L(片方の研削ユニット30と、もう片方の研削ユニット30との、砥石36とロール19の接触幅のラップする領域の、ロール胴長方向の幅)の誤差も4.9mmと、ラップ量20mmに対して十分小さい値となったが、ばらつきが低減したことにより、未研削というような現象は無くなったものの、2個の研削ユニットが、ラップ部を確実に研削することで、ロールを深く削りすぎ、製品幅中央部が厚くなってしまったと考えられる。
The error of the lapping amount L shown in FIG. 15 (the width in the roll barrel length direction in the region where the contact width between the grindstone 36 and the
図23は、この問題を解決するために実施したラップ量の変更実験結果である。従来のオンラインロールグラインダでは砥石36への前進指令から、ロール19に接触するまでの時間のばらつきのために設定困難であった5〜10mmとすることで、製品幅中央部の厚み段差不良を撲滅できることが分かった。5mmより小さくすると、逆に研削不足になった。
FIG. 23 shows the result of an experiment for changing the lap amount performed to solve this problem. In the conventional online roll grinder, the thickness step failure at the center of the product width is eradicated by setting 5 to 10 mm, which was difficult to set due to variations in time from the forward command to the
以上の説明は、研削ユニット30が2つの場合を例に説明したが、3つ以上の場合についても、各ラップ量を5〜10mmとすることで過研削、研削不足の発生を抑制することができることは言うまでもない。
In the above description, the case where there are two grinding
以上、稼働率を上げるために、ロールの交換頻度低減による、稼働率、生産能率の向上のための施策について述べたが、それは、研削ユニットが2つ以上の場合に特に好適に適合するとともに、目標とする研削深さに対し、実際の研削深さのずれが大きいと、それが被圧延材8に転写して製品の板厚品質に悪影響を及ぼし易い、熱間仕上圧延機列18のうちの後段スタンドに備えるオンラインロールグラインダ28に特に好適に適合する。
As described above, in order to increase the operating rate, the measures for improving the operating rate and the production efficiency by reducing the replacement frequency of the roll have been described, but it is particularly suitable for the case where there are two or more grinding units, Of the hot
(疲労層の研削について)
さて、次に述べるのは、熱間仕上圧延機列18のうちの後段スタンドに備えるオンラインロールグラインダ28にでも、あるいは前段スタンドに備えるオンラインロールグラインダ28にでも、好適に適合する、疲労層ごと研削除去する具体的方法である。
(About grinding of fatigue layer)
Now, the following will describe the fatigue layer grinding that is suitable for the
ロール19の表層には、被圧延材8からの圧延反力を受けながらの回転に伴う圧延荷重の負荷、除荷の繰返しの影響により、形成されていく所謂転動疲労による疲労層が生成する。これに被圧延材8との接触による入熱の影響が加わって、ロール19の表層には、亀の甲状にひび割れて見えるヒートクラックが発生するようになり、その後、さらに被圧延材の圧延を継続することによっても自然には消失しない。ロール19の表面の亀の甲状のひび割れは大体、直径3〜5mmの円内に入る程度の大きさである。最表層には所謂黒皮と呼ばれるマグネタイト層があるが、被圧延材の圧延を1本行うと、まず、図9中、ロール19の深さ方向に伸びる1次ヒートクラック19Cができる。更に被圧延材8の圧延を継続すると、1次ヒートクラック19Cの先端よりも深さの浅いところから枝分かれする形でロール19の表面に略平行な方向に2次ヒートクラック19Dができる。
On the surface layer of the
やがて、更に被圧延材8の圧延を継続すると、2次ヒートクラック19Dが進展し、2次ヒートクラック19Dよりもロール19の表面に近い側のロール19の表層部分が剥離し、ロール19のプロフィルに大きな起伏ができる。すると、それが被圧延材8に転写し、程度がひどくなると、熱間仕上圧延機列18のうちの後段スタンドのロール19による圧延を経てもなお残存し、金属板製品の表面品質に悪影響が出る場合もある。
When the rolling of the
疲労層ごと研削除去することこそ、ロール交換を極力不要とする直接的な施策と言え、稼働率、生産能率の向上につながる。 Grinding and removing the entire fatigue layer can be said to be a direct measure that eliminates the need for roll replacement as much as possible, leading to improvements in operating rate and production efficiency.
もしも疲労層ごと研削除去するとしたら、オンラインロールグラインダ28が無いとした場合にロールを交換する必要が生じる本数、例えば、80〜120本の被圧延材を圧延し終わった後、インターバル(先行被圧延材の尾端がその圧延機を抜けてから、次の被圧延材の先端がその圧延機に噛み込むまでの、圧延していない時間帯)を、操業中の10〜60秒内外よりも比較的長い、70〜300秒内外に延長して、そのインターバルでロールを疲労層ごと研削除去するようにするのが好ましい。
If the entire fatigue layer is ground and removed, the number of rolls that need to be replaced when the on-
もしも、1本毎とか、5本毎とか、頻繁に疲労層ごと研削除去すると、研削除去する毎に、更に新しく疲労層が発生して進展し、すぐにまた研削が必要になって、却ってロール原単位が悪化してしまうとともに、疲労層ごと研削除去する毎にインターバルが70〜300秒内外も必要になって、却って生産能率が低下してしまうからである。 If the fatigue layer is frequently ground and removed, such as every 1 or 5 or so, each time the grinding layer is removed, a new fatigue layer is generated and developed. This is because the basic unit deteriorates, and every time the entire fatigue layer is ground and removed, an interval of 70 to 300 seconds is required, and the production efficiency is lowered.
図24は、圧延長による疲労層の進展の様子を示したものである。F7出側換算圧延長が50km程度までは急激に疲労層が進展するものと推定される。しかし、その後の進展は0.32μm/kmであり、バー間研削で十分研削できる。 FIG. 24 shows the progress of the fatigue layer due to the rolling length. It is estimated that the fatigue layer rapidly develops until the F7 outlet-side conversion rolling length is about 50 km. However, the subsequent progress is 0.32 μm / km and can be sufficiently ground by grinding between bars.
疲労層深さがロールの半径あたり80μm(F7出側換算圧延長が80km程度)までは疲労層を研削除去しない方が、その後に却って疲労層の進展が飽和状になって進展速度が鈍ることからすると好ましい。それまでは疲労層を研削除去しなくても、疲労層が欠け落ち、ロール表面が凹凸状になって、それが転写する被圧延材の表面品質が悪化する問題は回避できる。 If the fatigue layer depth is 80 μm per radius of the roll (F7 outlet side equivalent rolling length is about 80 km), the fatigue layer will not be ground and removed, but the fatigue layer will become saturated and the growth rate will be slower. Therefore, it is preferable. Until then, even if the fatigue layer is not ground and removed, the problem that the fatigue layer is chipped off and the roll surface becomes uneven, and the surface quality of the material to be rolled to which it is transferred can be avoided.
但し、上記した80μmという数字はロールの材質や被圧延材のプロダクトミックス中の硬質あるいは軟質なものの比率の代償等に依存すると考えられるため、それに応じて、適宜調整して良く、要は、ある一定の疲労層深さになるまで(疲労層深さを圧延中に測定することは困難であるため、実際はロールを研磨済みのものと交換してからのスタンド毎の圧延本数または圧延長によることになる)は、面荒れスケール疵の発生の抑制、あるいは、被圧延材の先端がロールに噛み込む際のスリップ抑制を目的に、黒皮の一部を研削するようにし、そのある一定の疲労層深さに達した以降は、そのある一定の疲労層深さ以下
に疲労層深さを調整するように研削深さを調整するのが好ましいわけである。疲労層深さの定義は図9中に示すように、最も深い2次ヒートクラックの存在する深さとする。
However, the above-mentioned number of 80 μm is considered to depend on the compensation of the ratio of the material of the roll and the hard or soft material in the product mix of the material to be rolled, so it may be appropriately adjusted accordingly. Until a certain fatigue layer depth (because it is difficult to measure the fatigue layer depth during rolling, in practice it depends on the number of rolls per roll or the length of the roll after the roll is replaced with a polished one. Is to grind a part of the black skin for the purpose of suppressing the occurrence of surface roughness scale wrinkles or suppressing the slip when the tip of the material to be rolled bites into the roll. After reaching the layer depth, it is preferable to adjust the grinding depth so as to adjust the fatigue layer depth below the certain fatigue layer depth. The fatigue layer depth is defined as the depth at which the deepest secondary heat crack exists, as shown in FIG.
以降、疲労層ごと研削除去する際の具体的方法についてより詳細に説明する。 Hereinafter, a specific method for grinding and removing the fatigue layer will be described in more detail.
(研削能決定式)
今、一つのロールをとって考えた場合、そのロールにとっての累積圧延負荷を考慮した研削能を表すモデル式として、一例を次式(8)に示す。
(Grinding ability determination formula)
Assuming now that one roll is taken, an example is shown in the following formula (8) as a model formula representing the grinding ability in consideration of the cumulative rolling load for the roll.
Vg=9.8(1+d・L)・a・Pb・Vrc ・・・(8)
Vg:研削能(cc/分)
P:砥石押付線圧(kN/mm)
Vr:相対摺動速度(mpm)
(Vr=VR+VG、VR:ロール周速(mpm)、VG:砥石周速(mpm))
a、b、c、d:研削能パラメータ
L:圧延長(km)
この式のa、b、c、dとして所定の値
a=0.0245
b=0.692
c=0.503
d=0.00750
を用いた場合、押付線圧と研削能の関係を図に示したものが図25である。
Vg = 9.8 (1 + d · L) · a · P b · Vr c ··· (8)
Vg: Grinding ability (cc / min)
P: Whetstone pressing linear pressure (kN / mm)
Vr: Relative sliding speed (mpm)
(Vr = VR + VG, VR: roll circumferential speed (mpm), VG: grinding wheel circumferential speed (mpm))
a, b, c, d: Grinding ability parameter L: Rolling length (km)
Predetermined value a = 0.0245 as a, b, c, d in this expression
b = 0.692
c = 0.503
d = 0.00750
FIG. 25 shows the relationship between the pressing line pressure and the grinding ability.
しかしながら、これらa,b,c,d等の研削パラメータは、その熱間圧延ライン(熱間圧延機列)の製造品種や寸法の構成(プロダクトミックス)、あるいはロール19の材質等により変わってくるもの、と考えられるから、必ずしも上記各値に限るものではなく、実測データと合うように回帰して求めればよいわけで、適宜調整してよい。
However, the grinding parameters such as a, b, c, and d vary depending on the production type and configuration of dimensions (product mix) of the hot rolling line (hot rolling mill train), the material of the
また、累積圧延負荷としては、必ずしも上記の例のように圧延長を用いなくともよく、研削能を表すモデル式として、例えば上記(8)式とは別な、下記(9)式のようなモデル式、あるいは全く別な形のモデル式を用いる等してもよい。 In addition, as the cumulative rolling load, it is not always necessary to use the rolling length as in the above example, and as a model expression representing the grinding ability, for example, the following expression (9) different from the above expression (8) A model formula or a completely different model formula may be used.
Vg=9.8φΣ(L×Pr)÷(D×W)・a・Pb・Vrc ・・・(9)
Vg:研削能(cc/分)
L:圧延長(km)
Pr:被圧延材の圧延荷重(kN)
D:ロール直径(mm)
W:被圧延材幅(mm)
P:砥石押付線圧(kN/mm)
Vr:相対摺動速度(mpm)
(Vr=VR+VG、VR:ロール周速(mpm)、VG:砥石周速(mpm))
φ、a、b、c、d:研削能パラメータ
Σ:各被圧延材一本毎であることを示す。
Vg = 9.8φΣ (L × Pr) ÷ (D × W) · a · P b · Vrc c (9)
Vg: Grinding ability (cc / min)
L: Rolling length (km)
Pr: Rolling load of material to be rolled (kN)
D: Roll diameter (mm)
W: Rolled material width (mm)
P: Whetstone pressing linear pressure (kN / mm)
Vr: Relative sliding speed (mpm)
(Vr = VR + VG, VR: roll circumferential speed (mpm), VG: grinding wheel circumferential speed (mpm))
φ, a, b, c, d: Grinding ability parameter Σ: Indicates that each material is to be rolled.
ちなみに上記(9)式中の、
φΣ(L×Pr)÷(D×W)
の部分は、被圧延材から受ける荷重Prを被圧延材幅Wで割った線圧に、その被圧延材の圧延長Lをロール直径Dで割った転動回数を掛け算することで、そのロールにどの位の負荷が加わったか、そのロールへの圧延負荷を表すパラメータ的な指標である。ここで円周率πはφの中に含まれている。Σで各被圧延材一本毎に累計することで、累積圧延負荷と
なる。
By the way, in the above formula (9),
φΣ (L × Pr) ÷ (D × W)
This part is obtained by multiplying the linear pressure obtained by dividing the load Pr received from the material to be rolled by the width W of the material to be rolled by the number of rolling times obtained by dividing the rolling length L of the material to be rolled by the roll diameter D. This is a parameter index indicating how much load is applied to the roll and the rolling load on the roll. Here, the circumference ratio π is included in φ. Cumulative rolling load is obtained by accumulating each material to be rolled with Σ.
ところで、砥石36を平面図的に見た様子を図26に示すが、砥石は例えば8個で構成され、全体でリング状になるよう配列され、リング外径は200mm、内径は120mm内外の大きさであるが、今、図示しないロール19と砥石36の接触部分がAだとすると、Aのロール胴長方向の幅wが決まっていて、ロール19の一周当たりの、ロール胴長方向への、砥石36とロール19の接触部分Aの移動量も、この幅wで一定とした場合、ロール19の表層が研削される現象は、砥石36とロール19の接触押圧により発生する荷重(押付線圧)、及び、砥石36とロール19が接触した状態でロール19が回転して摺動する回数に支配される。ちなみに図中点線で囲まれるA’で示す領域は、ロール19が丁度一周後の砥石36とロール19の接触部分を示す。
26 shows a plan view of the
(ロール軸方向の累積圧延負荷の分布に応じて、オンラインロールグラインダ砥石のロールへの押付線圧を変化させる制御)
さて、被圧延材には各種の幅のものがあり、被圧延材の幅方向とロール胴長方向は一致するが、被圧延材に各種の幅のものがあることからすると、ロール表面上のあるロール胴長方向直線上で見た場合、ロール胴長方向中点付近は全ての被圧延材と接触するが、ロール胴長方向端部にいくにつれ、より広い幅の被圧延材としか接触しないため、この疲労層の深さは、ロール胴長方向に分布をもち、それはロール胴長方向の累積圧延負荷の分布と相関することを発明者らは見出した。
(Control that changes the line pressure of the online roll grinder grindstone on the roll according to the distribution of the cumulative rolling load in the roll axis direction)
Now, there are materials with various widths in the material to be rolled, and the width direction of the material to be rolled is coincident with the roll body length direction, but there are materials with various widths in the material to be rolled. When viewed on a straight line in the roll body length direction, the vicinity of the center point in the roll body length direction is in contact with all the material to be rolled. Therefore, the inventors have found that the depth of the fatigue layer has a distribution in the roll cylinder length direction, which correlates with the distribution of the cumulative rolling load in the roll cylinder length direction.
ロール胴長方向の累積圧延負荷の分布に応じて、砥石のロールへの押付線圧を変化させる制御に反映する。ここで、ロール胴長方向の累積圧延負荷の分布とは、図27に示したように、例えばロール19の端面19Eを原点としてロール胴長方向をX軸にとった場合に、個々の被圧延材と接触した、しないによって圧延負荷が加算されたり、されなかったりする結果、X軸方向のある位置に対して、その位置での圧延負荷が累積的に加算されてどのような値になっているのかを、X軸方向に異なる点の値どうしを結んで示した分布のことを指す。押付線圧とは、砥石36のロール19への押付時の荷重を、ロール19と砥石36の接触部分Aのロール胴長方向の幅wで割った値である。
This is reflected in the control for changing the pressing line pressure of the grindstone to the roll according to the distribution of the cumulative rolling load in the roll body length direction. Here, as shown in FIG. 27, the distribution of the cumulative rolling load in the roll body length direction is, for example, when the
(制御方法)
疲労層の深さは、ロール胴長方向に階段状の分布を持ち、それはロール胴長方向の累積圧延負荷の分布と比例的な関係にあることを発明者らは見出した。
(Control method)
The inventors have found that the depth of the fatigue layer has a stepwise distribution in the roll body length direction, which is proportional to the cumulative rolling load distribution in the roll body length direction.
なぜなら、被圧延材に各種の幅のものがあり、被圧延材の幅は一本毎に異なる値となることを考慮すると、ロール表面上のあるロール胴長方向直線上で見た場合、ロール胴長方向中点付近は全ての被圧延材と接触するが、ロール胴長方向端部にいくにつれ、より広い幅の被圧延材としか接触しないから、そのようになるのである。 Because there are various widths of the material to be rolled, and considering that the width of the material to be rolled varies from one to another, when viewed on a certain roll body length direction straight line on the roll surface, The vicinity of the middle point in the body length direction is in contact with all of the material to be rolled, but as it goes to the end in the roll body length direction, only the material to be rolled in a wider width comes into contact.
(ある板道に相当する領域の研削から次の板道に相当する領域の研削に移行する際の過渡的な制御方法)
してみれば、以上述べた方法に従った場合の、ある板道に相当する領域の研削から次の板道に相当する領域の研削に移行する際の過渡的な制御方法は、以下に述べる形態をとるのが好ましい、との結論に達する。ちなみに板道とは、被圧延材と接触するロール上の領域のことである。
(Transient control method when shifting from grinding of a region corresponding to a certain plate path to grinding of a region corresponding to the next plate path)
Then, the transitional control method when shifting from the grinding of the region corresponding to a certain plate path to the grinding of the region corresponding to the next plate path when the method described above is followed will be described below. The conclusion is reached that it is preferable to take the form. Incidentally, the plate path is a region on the roll that comes into contact with the material to be rolled.
第一義的には、図28(a)に示すように、今、ロール胴長方向中点寄りに存在するある被圧延材の板道Bと、その被圧延材よりもロール胴長方向端部寄りに存在する別の被圧延材の板道Cとが、同図28(a)に示すような、ロールと砥石の接触部分Aとの位置関係にある場合を考えると、ロールと砥石の接触部分Aのロール胴長方向中点寄りのポイン
トpが、ロール胴長方向中点寄りに存在するある被圧延材の板道Bにかかったときを起点に、ロールが丁度1/2周したときに、板道Cに相当する領域の累積圧延負荷から、板道Bに相当する領域の累積圧延負荷に、図示しない駆動制御装置内での認識を切り替えて、それに相当する研削能が発揮されるものと認識するようにする。
First, as shown in FIG. 28 (a), a plate path B of a material to be rolled which is present near the center point in the roll drum length direction, and the end in the roll drum length direction than the rolled material. Considering the case where the plate path C of another material to be rolled existing near the part is in the positional relationship between the contact portion A of the roll and the grindstone as shown in FIG. Starting from the point when the point p near the center point in the roll drum length direction of the contact portion A hits the plate path B of a material to be rolled that exists near the mid point in the roll drum length direction, the roll has made exactly 1/2 turn. Sometimes, the recognition in the drive control device (not shown) is switched from the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path C to the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path B, and the corresponding grinding ability is exhibited. Recognize that
ここで、ロールが丁度1/2周したときに認識を切り替えるようにした理由は、板道Bと板道Cとの影響係数を0.5ずつと仮定したからであるが、厳密に1/2周したときでなくても、0〜1周の範囲内で、いつのタイミングで切り替えても別段支障が生ずるわけではなく、この範囲内で適宜調整可能である。 Here, the reason why the recognition is switched when the roll has just turned 1/2 is that the influence coefficient between the plate path B and the plate path C is assumed to be 0.5 each, but strictly 1 / Even if it does not make two rounds, there is no particular problem even if it is switched at any timing within the range of 0 to 1 round, and it can be adjusted as appropriate within this range.
板道Cに相当する領域に比べ、板道Bに相当する領域の方が、ロール胴長方向中点寄りに存在するから、累積圧延負荷は大きくなっているわけであり、図25に示した関係からすると、同じ押付線圧に対して発揮される研削能は大きくなってしまい、ロールがより深く研削される結果を招くことになる。 Compared with the region corresponding to the plate path C, the region corresponding to the plate path B exists closer to the center point in the roll body length direction, and therefore the cumulative rolling load is large, as shown in FIG. In view of the relationship, the grinding ability exhibited for the same pressing line pressure is increased, resulting in the result that the roll is ground deeper.
そこで、研削能が一定となることを目標に、板道Cに相当する領域の累積圧延負荷から、板道Bに相当する領域の累積圧延負荷に移行した場合でも、そのような一定の研削能となるような押付線圧を、やはり図25に示した関係から逆算することができるから、その値になるように押付線圧を制御するのである。 Therefore, even when the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path C is shifted to the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path B, with the goal that the grinding ability is constant, Since the pressing linear pressure can be calculated back from the relationship shown in FIG. 25, the pressing linear pressure is controlled to be the value.
第二義的に、図28(b)に示すように、ロールと砥石の接触部分Aに板道の境界が入ってくる場合は、今、ロール胴長方向中点寄りに存在するある被圧延材の板道Bと、その被圧延材よりもロール胴長方向端部寄りに存在する別の被圧延材の板道Eと、それよりもロール胴長方向端部寄りに存在するさらに別の被圧延材の板道Fが、同図28(b)に示すような、ロールと砥石の接触部分Aとの位置関係にある場合を考えると、ロールと砥石の接触部分Aのロール胴長方向中点寄りのポイントpが、被圧延材の板道Eにかかったときを起点に、ロールが丁度1/2周したときに、板道Cに相当する領域の累積圧延負荷から、板道Eに相当する領域の累積圧延負荷に、図示しない制御装置90内での認識を切り替えて、それに相当する研削能が発揮されるべきものと認識するようにする。そして、ロールと砥石の接触部分Aのロール胴長方向中点寄りのポイントpが、被圧延材の板道Bにかかったときを起点に、例えばロールが丁度1/2周したときに、板道Eに相当する領域の累積圧延負荷から、板道Bに相当する領域の累積圧延負荷に、図示しない制御装置90内での認識を切り替えて、それに相当する研削能が発揮されるべきものと認識するようにする。ロールと砥石の接触部分Aに板道の境界が入ってくる場合も、漸次、ロールと砥石の接触部分Aのロール胴長方向中点寄りのポイントpが、被圧延材の板道にかかったときを起点に、ロールが丁度1/2周したときに、前の板道に相当する領域の累積圧延負荷から、次の板道に相当する領域の累積圧延負荷に、図示しない制御装置90内での認識を切り替えて、それに相当する研削能が発揮されるべきものと認識するようにする。但し、厳密に1/2周したときでなくても、0〜1周の範囲内で適宜調整可能である。 Secondly, as shown in FIG. 28 (b), when the boundary of the plate path enters the contact portion A between the roll and the grindstone, there is a certain rolled material that is present near the middle point in the roll drum length direction. A sheet path B of the material, a sheet path E of another material to be rolled that is closer to the end of the roll body length than the material to be rolled, and still another position that is closer to the end of the roll body length direction than that Considering the case where the plate path F of the material to be rolled is in the positional relationship between the contact portion A between the roll and the grindstone as shown in FIG. 28B, the roll body length direction of the contact portion A between the roll and the grindstone. Starting from the time when the point p near the midpoint is on the plate path E of the material to be rolled, the roll E is determined from the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path C when the roll has just made 1/2 turn. The recognition in the control device 90 (not shown) is switched to the cumulative rolling load in the region corresponding to So as to recognize as one that should be exhibited. Then, when the point p near the center point in the roll drum length direction of the contact portion A between the roll and the grindstone is applied to the plate path B of the material to be rolled, The recognition in the control device 90 (not shown) is switched from the cumulative rolling load in the region corresponding to the road E to the cumulative rolling load in the region corresponding to the plate path B, and the grinding ability corresponding to that should be exhibited. To recognize. Even when the boundary of the plate path enters the contact portion A between the roll and the grindstone, the point p near the middle point in the roll drum length direction of the contact portion A between the roll and the grindstone gradually applied to the plate path of the material to be rolled. From the time, when the roll has just made 1/2 turn, the cumulative rolling load in the region corresponding to the previous plate path is changed from the cumulative rolling load in the region corresponding to the next plate path in the controller 90 (not shown). By switching the recognition in, recognize that the grinding ability corresponding to that should be demonstrated. However, even if it is not exactly 1/2 turn, it can be adjusted as appropriate within the range of 0 to 1 turn.
図29に示すような熱間圧延ライン(熱間圧延機列)400の仕上圧延機第2スタンドF2にオンラインロールグラインダ28を備えた場合を例に、以下、オンラインロールグラインダ28によるロール表層の研削方法について説明する。制御装置90から指令されて、オンラインロールグラインダ28が動き、砥石36がその待機位置からロール19の表面に向かって移動する。砥石36がロール19の表面に到達する前の予め設定された所定位置に到達すると、砥石を回転させる回転装置40が駆動されて砥石36が回転し始める。続いて、押付装置38の動作で砥石36がロール19の表面に押し付けられて、砥石36によるロール19の表層の研削が始まる。砥石36はロール19の胴長方向一端側から他端側へ移動しながら研削を行ない、予め設定されている所定量の研削能の研削を、漸次、累積圧延負荷に応じて行った後、研削が終了したら、押付装置38が後退方向へと作動して砥石36が後退する。その後、砥石36は待機位置へ移動して、次の研削に備える。
In the case where the
((3)ロールの交換頻度低減による、稼働率、生産能率の向上)
以上、稼働率を上げるために、ロール交換を極力不要とするための設備上の施策および疲労層研削の方法について、説明したが、本発明により、どの程度稼働率が上がるかを以降、説明する。
((3) Improvement of operating rate and production efficiency by reducing roll replacement frequency)
As described above, in order to increase the operating rate, the facility measures and the fatigue layer grinding method for eliminating roll replacement as much as possible have been described. However, how much the operating rate is increased by the present invention will be described hereinafter. .
熱間仕上圧延機列のうちの最終3スタンドにオンラインロールグラインダ28を設置した従来の場合、90.20%の稼働率を100%から差し引いた9.80%の休止率の内訳のうち、3.52%をロール交換(バックアップロールの交換は除く)が、そして、2.24%をミスロールが占めている。2.24%のうち、0.04%は、ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生によるものである。これに対し、
(I)熱間仕上圧延機列のうちの最終3スタンドに加え、1つ以上のスタンドにオンライ
ンロールグラインダ28を設置した場合、停止率は1スタンドにつき0.01%低下し、稼働率は1スタンドにつき0.01%上昇する。
(II)F2、F3を含むスタンドにオンラインロールグラインダ28を設置した場合、上記の1スタンドにつき0.01%の分に加え、面荒れスケール疵発生抑制による圧延サイクル大型化の寄与分0.5%を加算した分、ロール交換頻度が低減し、稼働率が上昇する(F2だけなら0.3%上昇する)。
(III)熱間仕上圧延機列のうちの全てのスタンドにオンラインロールグラインダ28を
設置した場合、最終3スタンドに加えて更に他のスタンドに増設したスタンドの数の分だけ、休止率は1スタンドにつき0.01%低下し、稼働率は1スタンドにつき0.01%上昇するとともに、ロール交換が不要になるため、3.00%休止率が減少し、稼働率は3.00%上昇する。熱間仕上圧延機列がF1〜F7の7スタンドであれば、増設したスタンドの数は4つであるから、ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生によるもの0.04%分に加え、ロール交換が不要になる分3.00%が上乗せになるから、合計で、3.04%休止率が減少し、稼働率は3.04%上昇する。熱間仕上圧延機列のうちの全てのスタンドについてロール交換が不要になるにもかかわらず、図42で示していたロール交換による休止率3.52%が完全に解消しなかったのは、粗圧延機のワークロール交換が残るからである。
(IV)熱間仕上圧延機列のうちの全てのスタンドに加え、粗圧延機列のうちの全てのスタンドにもオンラインロールグラインダ28を設置した場合、熱間仕上圧延機列のうちの最終3スタンドに加えて熱間仕上圧延機列の他のスタンドに更に増設したスタンドの数の分だけ、休止率は1スタンドにつき0.01%低下し、稼働率は1スタンドにつき0.01%上昇するとともに、ロール交換は粗圧延機列も熱間仕上圧延機列も不要になるため、3.52%休止率が減少し、稼働率は3.52%上昇する。熱間仕上圧延機列がF1〜F7の7スタンドであれば、増設したスタンドの数は4つであるから、ロールと被圧延材の先端との間のスリップの発生によるもの0.04%分に加え、ロール交換が不要になる分3.52%が上乗せになるから、合計で、3.56%休止率が減少し、稼働率は3.56%上昇する。
(V)熱間仕上圧延機列、粗圧延機列のうちの全てのスタンドにオンラインロールグライ
ンダ28を設置するとともに、バックアップロールにもオンラインロールグラインダ28を設置すると、設置したスタンドでは、バックアップロールの交換が不要になる。全てのスタンドに設置する場合に限るものではないが、全てのスタンドに設置すれば、稼働率外にカウントされていた計画休止の時間帯48hrのうち、24hrが操業可能な時間帯に変わる。
In the case of the conventional case where the
(I) When the
(II) When the on-
(III) When the
(IV) In the case where the
(V) When the
以上(I)〜(V)による休止率の低下、稼働率の上昇の様子を図30に示す。 FIG. 30 shows a decrease in the suspension rate and an increase in the operation rate due to the above (I) to (V).
稼働率は1%上がる毎に6.72hrが操業可能な時間帯に変わる。してみれば、究極
的な(V)のケースでは、6.72hr×3.52+24=47.65hrが操業可能な時間帯に変わることになるから、操業時の生産能率が600ton/hrであれば、2万8千6百トンも毎月増産できることになる。
Every time the operating rate increases by 1%, 6.72 hr changes to a time when it can be operated. In that case, in the ultimate case (V), 6.72 hr × 3.52 + 24 = 47.65 hr will change to an operable time zone, so the production efficiency during operation is 600 ton / hr. For example, 28,600 tons can be increased every month.
また、次に述べるように、休止時間帯に加熱炉10内で無駄に燃焼している燃料や、圧延機等を無駄に空転させている電力が節約できるようになる。それが、
(3)エネルギー原単位の低減((2)により低減される寄与分がある)
に寄与する量は、以下に示す実施例表の通りである。
Further, as will be described below, it is possible to save the fuel that is wasted in the
(3) Reduction of energy intensity (there is a contribution reduced by (2))
The amount contributing to is as shown in the following example table.
ちなみに、F4は、面荒れスケール疵の発生抑制だけ考えれば、研削ユニットの数は1個で良いが、磨耗段差がかなり大きいため、これを研削除去する目的で、研削ユニットの数を2個にしている。 By the way, for F4, if only considering the suppression of surface roughness scale wrinkles, the number of grinding units may be one, but since the wear step is quite large, the number of grinding units is set to two for the purpose of grinding and removing this. ing.
以上説明した通りであるが、本発明は、3/4連続の熱間圧延ライン(熱間圧延機列)100、200、300、400に限らず、半連続、完全連続の熱間圧延ライン(熱間圧延機列)にも適用可能であることは言うまでもなく、あるいは、近年登場してきた、図31に示す様な、スラブ連続鋳造設備26と熱間圧延ライン(熱間圧延機列)500を加熱炉10を介して直結したもの等にも、勿論適用可能である。
As described above, the present invention is not limited to 3/4 continuous hot rolling lines (hot rolling mill trains) 100, 200, 300, 400, but semi-continuous and fully continuous hot rolling lines ( Needless to say, the slab
あるいは特許文献6に記載の、図32に示す様な、先行被圧延材と後行被圧延材を接合装置15で接合し、連続的に圧延を行う連続熱延工程に適用することや、あるいは更に特許文献7に記載の、図33に示す様な、先行被圧延材と後行被圧延材を接合した上、シートバー加熱装置17でシートバー全幅を加熱し、エッジ加熱装置171でシートバーのエッジ部分を加熱する連続熱間圧延に適用することも、本発明は、何らこれを妨げるものではない。勿論、この熱間圧延設備列では、先行被圧延材と後行被圧延材を接合しないでシートバー加熱装置17でシートバー全幅を加熱し、エッジ加熱装置171でシートバーのエッジ部分を加熱することもできる。図において、11はコイルボックス、141は接合用クロップシャー、14は仕上用クロップシャー、23は切断装置、25は高速通板装置、102、103、104は温度計である。
Alternatively, as shown in FIG. 32 described in
連続熱間圧延に適用すれば、被圧延材は接合され、つながっているから、1本目被圧延材の先端の噛み込み時と最終本目尾端の尻抜け時を除いて、衝撃がオンラインロールグラインダに伝わる気遣いなく、ロールを研削することができる。そうすれば、1本1本被圧延材を圧延していたときに、圧延時間が短くてバー内研削できなかったケースでも、被圧延材が接合され、つながっていることで、バー内研削ができるようになり、インターバルを延長してまでバー間研削する必要がなくなるから、生産能率の向上につながる。 When applied to continuous hot rolling, the material to be rolled is joined and connected, so the impact is affected by the on-line roll grinder except when the tip of the first material to be rolled is bitten and when the tail end of the final roll ends is pulled out. It is possible to grind the roll without worrying about it. By doing so, even when the rolling material is rolled one by one, even if the rolling time is too short to be ground in the bar, the rolled material is joined and connected, so that the in-bar grinding is performed. This makes it possible to increase the production efficiency because there is no need to grind between the bars until the interval is extended.
そのためには、切断予定部のトラッキングを高精度に行う必要がある。次々圧延される個々の被圧延材はつながっている関係で、問題としているロールで接合何本目の被圧延材を圧延しているのかわからなくなるからである。以下、この切断予定部のトラッキングのしかたについて説明する。連続熱間圧延のように間断なく被圧延材を搬送、圧延する場合、そのトラッキングを行うのに重要となるその手法上のポイントは、以下の3つに区分して行うことである。 For this purpose, it is necessary to track the planned cutting portion with high accuracy. This is because the individual rolled materials to be rolled one after another are connected, and it becomes impossible to know how many rolled materials to be bonded are rolled by the roll in question. Hereinafter, the method of tracking the planned cutting portion will be described. When the material to be rolled is transported and rolled without interruption as in continuous hot rolling, the point on the method that is important for performing tracking is divided into the following three.
(1)連続熱間圧延の接合1本目の被圧延材の仕上圧延〜コイラー到達、
(2)後続の被圧延材の接合部の、接合部発生〜仕上圧延機第1スタンドF1到達、
(3)接合部の、仕上圧延機第1スタンドF1到達〜切断予定部の発生〜切断、
以降、この順に説明する。
(1) Finish rolling of the first material to be rolled in continuous hot rolling to reach the coiler,
(2) Joined portion of the joined portion of the subsequent rolled material to finish rolling mill first stand F1,
(3) Finishing mill first stand F1 at the joining portion-generation of cutting scheduled portion-cutting,
Hereinafter, description will be given in this order.
(1)連続熱間圧延の接合1本目の被圧延材の仕上圧延〜コイラー到達
接合1本目の先端については、接合装置15の出側に設置された温度計102、仕上圧延機18の入側に設置された温度計103、仕上圧延機18の出側に設置された温度計104にてその先端を逐次間断的に捉え、以降は仕上圧延機最終スタンドのロールの電動機の軸に接続の図示しないドライブ装置から所定周長(正確にはロールの所定回転角度に対しロール半径を掛け算した値)圧延ごとに発せられるパルスに先進率を掛け算した値で、コイラー24までの機械的な距離をカウントダウンすることで行う。仕上圧延機出側に設置された温度計104に接合1本目の先端が到達したことに替えて、仕上圧延機最終スタンドに接合1本目の先端が到達したことを以って代用してもよい。このことは、圧延荷重の起立を以ってできる。
(1) Finishing rolling of first rolled material in continuous hot rolling to reaching coiler At the leading end of the first joining, a thermometer 102 installed on the exit side of the joining
勿論これらのセンサーは、被圧延材8の厚さや幅等を計測するセンサーや、電動機のトルク計等、他の計測センサー等で代用してもよい。
Of course, these sensors may be replaced with other measuring sensors such as a sensor for measuring the thickness and width of the
(2)後続の被圧延材の接合部の、接合部発生〜仕上圧延機第1スタンドF1到達
接合部については、接合後仕上圧延機第1スタンドF1までは、接合装置15の走行終端位置を起点とし、そこから被圧延材の搬送に伴い回転されるメジャーリングロール9から所定周長搬送ごとに発せられるパルスを制御装置90が受けてカウントすることで行う(接合に先だってメジャーリングロール9は被圧延材8に押し付けられ回転されはじめておく)。
(2) Joining portion of subsequent rolled material to finish rolling mill first stand F1 arrival For the joining portion, the traveling end position of the joining
(3)接合部の、仕上圧延機第1スタンドF1到達〜切断予定部の発生〜切断
接合部が仕上圧延機第1スタンドF1到達から仕上圧延機最終スタンドに達するまでのトラッキングは、次のようにして行う。各スタンド間の機械的な距離と各スタンド出側での被圧延材厚の積を全スタンド間分累積した計算上の仕上圧延機内被圧延材体積を、仕上圧延機最終スタンドのロールの電動機の軸に接続の図示しないドライブ装置から所定周長(正確にはロールの所定回転角度に対しロール半径を掛け算した値)圧延ごとに発せられるパルスに先進率と仕上圧延機最終スタンド出側板厚を掛け算することで搬送体積距離に換算した値で、制御装置90内でカウントダウンすることで行う。
(3) Finishing rolling mill first stand F1 arrival to generation and cutting of cutting scheduled portion of joining section Tracking from joining of finishing mill first stand F1 to finishing mill final stand is as follows. To do. Calculate the volume of material to be rolled in the finishing mill by calculating the product of the mechanical distance between each stand and the thickness of the material to be rolled at the exit of each stand for all the stands. Multiply the pulse generated for each rolling from a drive unit (not shown) connected to the shaft (more precisely, the roll radius multiplied by the roll rotation angle) by the advanced rate and the finishing mill exit side plate thickness. This is done by counting down in the
そうすることで各接合部が各仕上圧延機を通過するタイミングがわかるから、現在接合何本目の被圧延材を圧延しているのかがわかる。 By doing so, it is possible to know the timing at which each joint passes through each finishing rolling mill, so that it is possible to know how many workpieces are currently rolled.
すると、接合最終本目の尾端が、問題としているロールを抜けるまでの残り時間も、被圧延材残長と各ロールの周速から予測できるから、それがそのロールを全面研削するのに要する時間を下回った場合は、これから新たに全面研削1パスを行うのはやめ、全面研削中の場合は、そのパス研削し終わるまで研削するように制御する。 Then, since the remaining time until the tail end of the final bond ends through the roll in question can be predicted from the remaining length of the material to be rolled and the peripheral speed of each roll, the time required for grinding the roll on the entire surface. If the value is less than, a new full-grinding pass is stopped, and if full-grinding is in progress, the grinding is controlled until the pass grinding is completed.
以降は直接関係ないが、被圧延材の切断に関するトラッキングの話である。 The following is not related directly, but it is a tracking story related to cutting of the material to be rolled.
切断予定部は、例えば接合部が仕上圧延機最終スタンドに達してから所定距離圧延後に仕上圧延機最終スタンド位置に発生させる、というように制御装置90内で接合部近傍(この例では搬送方向上流側であるが別に下流側であってもよい)に仮想的に発生させる。
The planned cutting portion is generated in the
接合部が仕上圧延機最終スタンド到達から切断装置23で切断予定部を切断するまで、仕上圧延機最終スタンドのロールの電動機の軸に接続の図示しないドライブ装置から所定ロール周長(正確にはロールの所定回転角度に対しロール半径を掛け算した値)圧延ごとに発せられるパルスを制御装置90が受けてカウントし、更にそれに先進率を掛け算して被圧延材の圧延距離に換算した値で仕上圧延機最終スタンドから切断装置23までの機械的な距離をカウントダウンすることで行う。
From the arrival of the final stand of the finish rolling mill until the cut portion is cut by the cutting
以上の例では、メジャーリングロール9や仕上圧延機最終スタンドの電動機軸に接続のドライブ装置から発せられるパルスを制御装置でカウントするトラッキングの仕方を例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、レーザ速度計を使うようにするなど、その他のトラッキングの仕方を以って代用してもよい。特に上記の、(2)後続の被圧延材の接合部の、接合部発生〜仕上圧延機第1スタンドF1到達、(3)接合部の、仕上圧延機第1スタンドF1到達〜切断予定部の発生〜切断、はそれぞれ、仕上圧延機入側、出側にレーザ速度計を設置してトラッキングした方がより精度よくトラッキングでき好適である。
In the above example, the tracking method of counting pulses emitted from the drive device connected to the motor shaft of the measuring
また、上記(1)〜(3)に登場した、ロール半径、先進率は次のようにして制御装置90に与えればよい。
Moreover, what is necessary is just to give the roll radius and the advanced rate which appeared in said (1)-(3) to the
・ロール半径:操業上、ロールを定期的に研磨するので、研磨直後に操作者が、あるいは自動でロール直径を測定し、プロセスコンピュータ92にその測定値を手で、あるいは自動で入力し、該プロセスコンピュータ92内で演算してロール半径に直し、該プロセスコンピュータ92から制御装置90に伝送する。
・先進率:同じくプロセスコンピュータ92内で、材種、製品寸法等に応じたテーブル内に所定値として記憶しておき、仕上圧延中の被圧延材の該材種、製品寸法等の属性をキーに該テーブルから所定値を検索し、制御装置90に伝送する。
Roll radius: Since the roll is periodically polished for operation, the operator measures the roll diameter immediately after polishing or automatically and inputs the measured value to the
Advanced rate: Also stored in the
あるいは、このようなテーブル式に替え、同じく品種、製品寸法等に応じたモデル式を以って代用してもよい。 Alternatively, instead of such a table type, a model type corresponding to the product type, product size, etc. may be substituted.
あるいは更に、シートバー加熱装置17やエッジ加熱装置171による加熱をも併用すれば、より硬質な被圧延材やより薄い被圧延材の圧延も安定的に行えるようになり、品質も被圧延材長さ方向、幅方向ともより均一になる。
Alternatively, if heating by the sheet
最後に、本発明の実施の形態の説明の中でのロール(ワークロール)の成分の代表的なもの(F2とF6のもの)を表8に示す。 Finally, Table 8 shows typical components (F2 and F6) of the roll (work roll) in the description of the embodiment of the present invention.
仕上圧延機列18のうちのF1〜F4は、F2と同様なハイスロールを使う場合が多い(表8に代表例は示さないが、高クロム鋳鉄ロールを使う場合もある)。仕上圧延機列18のうちの最終3スタンドについては、F2と同様なハイスロールを使う場合もあれば、F6と同様なニッケルグレンロールを使う場合もある。粗圧延機列12については、表8に代表例は示さないが、高クロム鋳鋼ロールを使う場合が多い(鍛鋼ロールやアダマイトロールを使う場合もある)。ただ、表8の成分は、あくまで代表的なものであるから、これらに限るものではない。
F1 to F4 in the
ハイスロールの場合は、質量%で、C:1.5〜3.5%、Si:0.3〜1.0%、Mn:0.3〜1.5%、Cr:2〜7%を含有し、さらに、Ni:5%以下、Mo:10%以下、V:3〜10%、W:20%以下、Co:10%以下、のうちから選ばれる1種または2種以上を含有し、残部は実質的にFeから成る。 In the case of a high-speed roll, C: 1.5 to 3.5%, Si: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.3 to 1.5%, Cr: 2 to 7% in mass%. In addition, Ni: 5% or less, Mo: 10% or less, V: 3-10%, W: 20% or less, Co: 10% or less The balance is substantially made of Fe.
ニッケルグレンロールの場合は、質量%で、C:3.2〜3.4%、Si:0.6〜1.0%、Mn:0.5〜0.8%、Cr:1.5〜1.9%、Ni:4.2〜4.6%、Mo:0.3〜0.6%を含有し、残部は実質的にFeから成る。 In the case of nickel glen roll, it is mass%, C: 3.2 to 3.4%, Si: 0.6 to 1.0%, Mn: 0.5 to 0.8%, Cr: 1.5 to It contains 1.9%, Ni: 4.2-4.6%, Mo: 0.3-0.6%, and the balance is substantially composed of Fe.
高クロム鋳鋼ロールの場合は、質量%で、C:0.9〜1.8%、Si:0.8〜1.5%、Mn:0.5〜1.2%、Cr:7〜14%、Ni:0.5〜1.5%、Mo:0.7〜2.5%を含有し、残部は実質的にFeから成る。 In the case of a high chromium cast steel roll, the mass is C: 0.9 to 1.8%, Si: 0.8 to 1.5%, Mn: 0.5 to 1.2%, Cr: 7 to 14 %, Ni: 0.5 to 1.5%, Mo: 0.7 to 2.5%, with the balance being substantially Fe.
以上の通りである。 As described above.
8…被圧延材
9…メジャーリングロール
10…加熱炉
11…コイルボックス
12…粗圧延機列
13…粗圧延機ワークロール(ロール)
14、141…クロップシャー
15…接合装置
16…デスケーリング装置
18…熱間仕上圧延機列
19…仕上圧延機ワークロール(ロール)
21…軸受箱
22…冷却ゾーン
23…切断装置
24…コイラー
25…高速通板装置
26…スラブ連続鋳造設備
28…オンラインロールグラインダ
30…研削ユニット
36…砥石
38…押付装置
38R…ロッド
40…回転装置
42…連結軸
44、44B…スプライン
46…回転装置側の軸
48…砥石側の軸
50…砥石ホルダ
52…軸受
54、54P…シール
56…オシレートモータ
58…車輪
60…傾動フレーム
62…ベースフレーム
64…傾動支点ピン
66…ピニオン
68…ラック
70…レール
72…傾動ジャッキ
74…スタビライザシリンダ
76…位置センサ
80…圧力ライン
81…比例減圧弁
82…減圧弁
83…リリーフ弁
84…タンクライン
85…油圧の圧力センサ(PT)
86…油たまり
87…アキュムレータ
OD…オシレート方向
W…砥石とロールの接触幅
FD…前進方向
L…ラップ量
S…段差
90…制御装置
92…プロセスコンピュータ
94…ビジネスコンピュータ
102,103,104…温度計
100、200、300、400…熱間圧延ライン(熱間圧延機列)
Fr…ロールへの押付力
Fμ…機械抵抗
F…油圧シリンダの出力
8 ... Material to be rolled 9 ... Measuring
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
86 ... Oil puddle 87 ... Accumulator OD ... Oscillating direction W ... Wheel and roll contact width FD ... Advancing direction L ... Lap amount S ...
Fr: Pushing force on roll Fμ: Mechanical resistance F ... Output of hydraulic cylinder
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112496045A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 宝山钢铁股份有限公司 | Grinding and using method for preventing rough rolling working roll from slipping |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60184411A (en) * | 1984-03-05 | 1985-09-19 | Nippon Steel Corp | Roll grinding device in rolling installation |
JPS6156713A (en) * | 1984-08-29 | 1986-03-22 | Kawasaki Steel Corp | Method for eliminating roll flaw in rolling process |
JPH02211902A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Hot rolling method of aluminum |
JPH0335803A (en) * | 1989-06-30 | 1991-02-15 | Kawasaki Steel Corp | Method for grinding back-up roll for rolling mill |
JPH07308701A (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | Hot rolling device directely connected to continuous casting and rolling method therefor |
JPH11147119A (en) * | 1997-11-13 | 1999-06-02 | Kawasaki Steel Corp | Method for grinding surface of rolling roll with on-line roll grinder |
JP2000015307A (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Work roll for hot roughing mill |
JP2001259715A (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-25 | Kawasaki Steel Corp | Hot finishing mill, mill array and hot finish rolling method |
JP2002137008A (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-14 | Hitachi Ltd | Online roll grinding system, online roll grinding method and rolling facilities and method |
JP2004268090A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Jfe Steel Kk | Method for on-line grinding roll in hot rolling |
-
2010
- 2010-02-19 JP JP2010035093A patent/JP2010105050A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60184411A (en) * | 1984-03-05 | 1985-09-19 | Nippon Steel Corp | Roll grinding device in rolling installation |
JPS6156713A (en) * | 1984-08-29 | 1986-03-22 | Kawasaki Steel Corp | Method for eliminating roll flaw in rolling process |
JPH02211902A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Hot rolling method of aluminum |
JPH0335803A (en) * | 1989-06-30 | 1991-02-15 | Kawasaki Steel Corp | Method for grinding back-up roll for rolling mill |
JPH07308701A (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | Hot rolling device directely connected to continuous casting and rolling method therefor |
JPH11147119A (en) * | 1997-11-13 | 1999-06-02 | Kawasaki Steel Corp | Method for grinding surface of rolling roll with on-line roll grinder |
JP2000015307A (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Work roll for hot roughing mill |
JP2001259715A (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-25 | Kawasaki Steel Corp | Hot finishing mill, mill array and hot finish rolling method |
JP2002137008A (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-14 | Hitachi Ltd | Online roll grinding system, online roll grinding method and rolling facilities and method |
JP2004268090A (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Jfe Steel Kk | Method for on-line grinding roll in hot rolling |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN7009005535; '「ON-LINE ROLL GRINDER(ORG)FOR HOT STRIP MILL APPLI' SEAISI 2002 JAPAN CONFERENCE AND EXHIBITION Volume * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112496045A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 宝山钢铁股份有限公司 | Grinding and using method for preventing rough rolling working roll from slipping |
CN112496045B (en) * | 2019-09-16 | 2022-07-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | Grinding and using method for preventing rough rolling working roll from slipping |
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