JP3202623B2 - 熱間圧延方法及び設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯鋼熱間圧延設備
の粗圧延機において、スラブをシートバーに熱間粗圧延
する方法及び設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄スラブ連続鋳造装置の開発等、
連鋳技術の発達により、厚さが１５０ｍｍ以下のスラブ
の製造が可能となった。

【０００３】この、例えば厚さが２０〜１５０ｍｍ、幅
６００〜２３００ｍｍのスラブ５０を、図１０に示すよ
うに、４段粗圧延機６０によって仕上圧延前のシートバ
ー５０ａに熱間粗圧延する。

【０００４】この４段粗圧延機６０は、上下のワークロ
ール５１及びバックアップロール５２が各々のロールチ
ョック５３、５４にそれぞれ軸着され、ハウジング５９
のパスラインの上下に昇降可能に内装されている。

【０００５】この４段粗圧延機６０の上下のワークロー
ル５１を図示しない駆動装置によって駆動回転してスラ
ブ５０を噛込ませて熱間粗圧延し、さらにスラブ５０を
リバース式に往復させて熱間粗圧延する。

【０００６】図１１及び図１２に、前記熱間粗圧延にお
ける水による圧延部潤滑で、例えば厚さが７０ｍｍ及び
１００ｍｍ、幅が１９００ｍｍ、温度が１０００℃のス
ラブにおける、各部の強度限界等のワークロール径と圧
下率との関係を示す。

【０００７】図１１に示すように、水による圧延部潤滑
では圧延部の摩擦係数をμ＝０．３程度とすると、ワー
クロールネック部の強度及びねじり剛性の上限値、スラ
ブの噛込み、ベアリング寿命、スピンドル径の上限値等
を満足するには、厚さが７０ｍｍのスラブで圧下率を３
１％とすると、２段圧延機ではワークロールネック部の
強度上の限界からワークロール径は１５４０ｍｍとな
り、圧延荷重は３０００ｔｏｎとなる。しかし、４段圧
延機ではワークロールネック部の強度はネックとなら
ず、ベアリング寿命またはスピンドル径がネックとなる
のでワークロール径を８００ｍｍと小さくすることがで
き、圧延荷重も２０００ｔｏｎと小さくなる。

【０００８】また、図１２の、厚さが１００ｍｍのスラ
ブで圧下率が２８％では、同様に２段圧延機でワークロ
ール５１が１５４０ｍｍ、圧延荷重は３０００ｔｏｎと
なり、４段圧延機ではワークロール径が８６０ｍｍ、圧
延荷重は２０００ｔｏｎと小さくなる。

【０００９】このように、２段圧延機は４段圧延機に比
べて圧延荷重が１．５倍となるので、機械構造は簡単で
はあるが、強度，剛性共１．５倍もの大きなものとな
る。従って、機械構造は複雑となるが、圧延荷重が小さ
くて機械重量も小さい４段圧延機を採用せざるを得な
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

（１）従来の、厚さが１５０ｍｍ以下のスラブの熱間粗
圧延方法では、前述した理由により、２段圧延機と比較
してバックアップロール及びそのロールチョックを有す
る構造が複雑な、４段粗圧延機を使用していた。従っ
て、その圧延機の製作費及び維持管理費が高価なものに
なっていた。 （２）従来の圧延機をタンデムに２台近接配置してスラ
ブを熱間粗圧延する方法も、構造が複雑な４段圧延機を
使用していた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による熱間圧延方
法は、次のようにスラブを粗圧延することで、前記課題
を解決するための手段とする。 （１）熱間圧延設備の粗圧延機によって厚さが５０ｍｍ
を超え１５０ｍｍ以下で幅が２３００ｍｍ以下のスラブ
を熱間粗圧延するに際し、圧延部の潤滑に潤滑油を使用
し、２段粗圧延機によって前記スラブをシートバーに粗
圧延するものである。 （２）前記（１）項の熱間圧延方法であって、前記２段
粗圧延機を２台近接配置して前記スラブをシートバーに
粗圧延するものである。

【００１２】本発明による熱間圧延設備は、次のように
構成することで、前記課題を解決するための手段とす
る。 （１）厚さが５０ｍｍを超え１５０ｍｍ以下のスラブを
製造し得る中厚又は薄スラブ連続鋳造装置のパスライン
下流側に、圧延部の潤滑に潤滑油を使用して前記スラブ
をシートバーに粗圧延する２段粗圧延機を接続したもの
である。

【００１３】［作用］ （１）項の圧延方法によれば、スラブを熱間粗圧延する
ために、圧延部の潤滑に潤滑油を使用することでその摩
擦係数はμ＝０．２程度となり、圧延荷重を小さくする
ことができるので、厚さが５０ｍｍを超え１５０ｍｍ以
下のスラブの熱間粗圧延に、２段圧延機を採用すること
が可能になる。この２段粗圧延機は従来の４段粗圧延機
と比較して、ワークロール径がほぼ同じで小型化するこ
とが可能になり、その構造が大幅に簡単になる。 （２）項の圧延方法によれば、近接配置した２台の粗圧
延機で同時に熱間粗圧延することにより、キャンバの少
ないシートバーを圧延できると同時に、２台の粗圧延機
の構造が大幅に簡単になる。

【００１４】（１）項の圧延設備によれば、中厚又は薄
スラブ連続鋳造装置を備えた圧延設備において、圧延部
の潤滑に潤滑油を使用した２段圧延機でスラブが粗圧延
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱間圧延方法
及び設備を実施例により詳細に説明する。 ［第１実施例］ ［構成］図１において、２段圧延機１０は、上下のワー
クロール１がロールチョック３にそれぞれ軸着され、ハ
ウジング９のパスラインの上下に昇降可能に内装されて
いる。また、ハウジング９内には、ワークロール入側及
び出側に位置してスプレイノズル７が上下のワークロー
ル１に対向して列設された、上下のヘッダ６がそれぞれ
装着されている。同ヘッダ６は図示しない潤滑油供給源
に連通接続されている。

【００１６】［作用・効果］ 上下のヘッダ６からスプレイノズル７によって上下のワ
ークロール１に潤滑油１１を噴射しながらこの上下のワ
ークロール１を図示しない駆動装置によって駆動回転し
て搬送されたスラブ５０を噛込ませ、この圧延部を潤滑
油１１によって潤滑しながらこのスラブ５０を熱間粗圧
延し、さらにスラブ５０をリバース式に往復させて仕上
圧延前のシートバー５０ａに熱間粗圧延する。尚、リバ
ース圧延の際は、油噴射を常にワークロール入側で行う
べく、前記ヘッダ６が切り換えられる。

【００１７】図２及び図３に、前記熱間粗圧延における
潤滑油による圧延部潤滑で、例えば厚さが７０ｍｍ及び
１００ｍｍ、幅が１９００ｍｍ、温度が１０００℃のス
ラブにおける、各々の数値のワークロール径と圧下率と
の関係を示す。

【００１８】図２に示すように、油潤滑では圧延部の摩
擦係数がμ＝０．２程度となり、ワークロールネック部
の径及びねじり剛性の上限値、スラブの噛込み、ベアリ
ング寿命、スピンドル径の上限値等を満足するには、厚
さが７０ｍｍのスラブで圧下率を３１％とすると、２段
圧延機ではワークロールネック部の径からワークロール
径は１４５０ｍｍとなり、圧延荷重は２５５０ｔｏｎと
なる。

【００１９】一方、４段圧延機では今度はスラブの噛込
みがネックとなり、ワークロール径は１０７０ｍｍ、圧
延荷重は２２００ｔｏｎと、あまり変わらなくなる。

【００２０】さらに、図３に示すように、厚さが１００
ｍｍのスラブ５０で圧下率を２８％とすると、同様にワ
ークロール径は１４６０ｍｍ、圧延荷重は２６００ｔｏ
ｎとなり、４段圧延機ではワークロール径が１３２０ｍ
ｍ、圧延荷重は２５００ｔｏｎとなる。従って、４段圧
延機と２段圧延機とではワークロール径及び圧延荷重の
差がほとんど無くなる。

【００２１】つまり、油潤滑によって圧延荷重を下げる
と同時に構造が簡単な２段圧延機の方が、総合的に４段
圧延機よりも有利となる。

【００２２】［第２実施例］ ［構成］図４において、ハウジングレス２段圧延機２０
は、ベース１６によって固定された１対のロールチョッ
ク１９に上下のワークロール１の両端部がそれぞれ軸着
され、この双方のロールチョック１９間には、スプレイ
ノズル７が上下のワークロール１に対向するように列設
された、上下のヘッダ６がそれぞれ装着されている。

【００２３】図５において、各々のワークロール１の軸
着部には偏心ブッシュ１２がそれぞれ介装されており、
各々の偏心ブッシュ１のロールチョック１９から突出し
た端部にはウオームギア１３がそれぞれ嵌着され、この
各々のウオームギア１３とそれぞれ螺合するウオーム１
４がモータ１５にそれぞれ装着されている。

【００２４】［作用・効果］各々のモータ１５によって
ウオーム１４を回転することによって各々のウオームギ
ア１３及び偏心ブッシュ１２を所要の角度でそれぞれ回
動して上下のワークロール１の高さをそれぞれ調整し、
スラブ５０の噛込みに必要なロールギャップを設定す
る。そして、上下のヘッダ６からスプレイノズル７によ
って上下のワークロール１に潤滑油１１を噴射しながら
この上下のワークロール１を駆動回転して搬送されたス
ラブ５０を噛込ませ、モータ１５、ウオーム１４及びウ
オームギア１３による偏心ブッシュ１２の微小回動によ
ってワークロール１の高さを微調整して熱間粗圧延し、
同様に作動するパスライン下流の図示しないハウジング
レス２段圧延機とでこのスラブ５０をリバース式に往復
させ、仕上圧延前のシートバー５０ａに熱間粗圧延す
る。

【００２５】［第３実施例］ ［構成］図６において、ハウジングレスツイン２段圧延
機３０は、ベース２６によって固定された左右及び前後
１対のロールチョック２９に上下のワークロール１及び
下流側ワークロール２１の両端部がそれぞれ軸着され、
この双方のロールチョック２９の間には、スプレイノズ
ル７が上下のワークロール１及び下流側ワークロール２
１にそれぞれ対向して列設された、上下のヘッダ６がそ
れぞれ装着されている。この上下のワークロール１及び
下流側ワークロール２１の高さ調整及び圧下装置は第２
実施例と同様に、偏心ブッシュ１２、ウオームギア１
３、ウオーム１４、モータ１５によって構成されている
（図５参照）。

【００２６】［作用・効果］第２実施例と同様に、上下
のワークロール１及び下流側ワークロール２１の高さを
それぞれ調整し、スラブ５０の噛込みに必要なロールギ
ャップをそれぞれ設定する。そして、上下の上流及び下
流のヘッダ６からスプレイノズル７によって上下のワー
クロール１及び下流側ワークロール２１に潤滑油１１を
噴射しながらこの上下のワークロール及び下流側ワーク
ロール２１を駆動回転し、上下のワークロール１に搬送
されたスラブ５０を噛込ませて粗圧延し、さらに下流側
ワークロール２１に噛込ませて熱間粗圧延する。そし
て、このスラブ５０をリバース式に往復させ、仕上圧延
前のシートバー５０ａに熱間粗圧延する。本実施例で
は、上下のワークロール１と下流側ワークロール２１と
の距離を短くすることができるので、スラブ５０の粗圧
延中の板幅方向への振れすなわちキャンバや温度低下及
び無張力部の減少化を図ることができる。

【００２７】［第４実施例］ ［構成］図７において、ツイン２段圧延機４０は、上下
のワークロール１及び下流側ワークロール３１の両端部
がロールチョック３・３３にそれぞれ軸着され、この双
方の上下ワークロール１・３１及びロールチョック３・
３３は、ハウジング３９のパスラインの上下に昇降可能
にそれぞれ内装されている。また、ハウジング３９内の
入側及び出側には、スプレイノズル７が上下のワークロ
ール１及び下流側ワークロール３１にそれぞれ対向して
列設された上下のヘッダ６がそれぞれ装着されている。

【００２８】［作用・効果］第３実施例と同様に、上下
の入側及び出側のヘッダ６からスプレイノズル７によっ
て上下のワークロール１及び下流側ワークロール３１に
潤滑油１１をそれぞれ噴射しながらこの上下のワークロ
ール１及び下流側ワークロール３１を駆動回転し、上下
のワークロール１に搬送されたスラブ５０を噛込ませて
熱間粗圧延し、さらに下流側ワークロール３１に噛込ま
せて熱間粗圧延する。そして、このスラブ５０をリバー
ス式に往復させ、仕上圧延前のシートバー５０ａに熱間
粗圧延する。本実施例も第３実施例と同様に、上下のワ
ークロール１と下流側ワークロール３１との距離を短く
することができるので、スラブ５０の粗圧延中の板幅方
向への振れすなわちキャンバや温度低下及び無張力部の
減少化を図ることができる。

【００２９】［第５実施例］ 図８は、第１実施例の２段圧延機１０を中厚又は薄スラ
ブ連続鋳造装置に適用したものである。即ち、厚さが５
０〜１５０ｍｍのスラブを製造し得る中厚スラブ連続鋳
造装置４１Ａのパスライン下流側に、スラブを所定の長
さに切断するシャー４２及び切断されたスラブを加熱，
保温するトンネル炉４３Ａを介して、水潤滑の２段圧延
機１０ａと並列に第１実施例の２段圧延機１０（圧延部
が潤滑油で潤滑される）を配置し、これら２段圧延機１
０ａ，１０による１パスの粗圧延で前記スラブを厚さが
３０ｍｍ程度のシートバーにしてコイルボックス４４に
一旦巻き取る。その後、コイルボックス４４から巻き出
されたシートバーは複数スタンド（図中では５スタン
ド）の４段圧延機からなる仕上圧延機４５により５段階
に仕上圧延されて、例えば1.2 ｍｍの帯鋼にされ、冷却
装置４６を通って巻取機４７に巻き取られる。このよう
に本実施例においても、２段圧延機によるスラブの粗圧
延が可能となり、その製作費及び維持管理費を大幅に低
減することができる。

【００３０】

【００３１】［第６実施例］図９は、第１実施例の２段
圧延機１０を加熱炉を備えた通常の圧延設備に適用した
ものである。即ち、図９の（ａ）では、図示しない鋳造
装置で製造された厚さが１５０ｍｍを越える所定長さの
スラブを導入する加熱炉４３Ａのパスライン下流側に、
第１実施例の２段圧延機１０（圧延部が潤滑油で潤滑さ
れる）を配置し、この２段圧延機１０によるリバース圧
延で前記スラブを厚さが３０ｍｍ程度のシートバーにし
て仕上圧延機４５に送られる。仕上圧延機４５では、複
数スタンド（図中では６スタンド）の４段圧延機により
６段階に仕上圧延されて、例えば1.2 ｍｍの帯鋼にさ
れ、冷却装置４６を通って巻取機４７に巻き取られる。

【００３２】図９の（ｂ）では、加熱炉４３Ａのパスラ
イン下流側に、第１実施例の２段圧延機１０（圧延部が
潤滑油で潤滑される）を２スタンド配置すると共にこれ
らのパスライン上流側に水潤滑の２段圧延機１０ａを配
置し、２段圧延機１０ａと前段の２段圧延機１０でリバ
ース圧延すると共に後段の２段圧延機１０で１パスして
スラブを厚さが３０ｍｍ程度のシートバーにして仕上圧
延機４５に送られる。その他の構成は、図９の（ａ）と
同様である。

【００３３】図９の（ｃ）では、加熱炉４３Ａのパスラ
イン下流側に、水潤滑の２段圧延機１０ａを３スタンド
配置すると共に第１実施例の２段圧延機１０（圧延部が
潤滑油で潤滑される）を３スタンド配置し、これらの２
段圧延機１０ａ，１０による１パスの粗圧延で前記スラ
ブを厚さが３０ｍｍ程度のシートバーにして仕上圧延機
４５に送られる。その他の構成は、図９の（ａ）と同様
である。このように本実施例においても、２段圧延機に
よるスラブの粗圧延が可能となり、その製作費及び維持
管理費を大幅に低減することができる。また、図９の
（ｂ），（ｃ）のように、後半のパスのみ油潤滑する
と、バー厚が厚いときの油潤滑による噛み込み時のスリ
ップが防止できて好適である。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、次に示す効果がある。請求
項１においては、圧延部の潤滑に潤滑油を使用したこと
により、その摩擦係数が０．２程度となり、ワークロー
ル径及び圧延荷重を小さくすることができる。従って、
スラブの熱間粗圧延に構造が簡単で小型の２段圧延機を
採用することが可能になり、その製作費及び維持管理費
を大幅に低減することができる。

【００３５】請求項２においては、請求項１の効果に加
え、２段粗圧延機を２台近接配置して前記スラブを粗圧
延することにより、スラブを最初の２段粗圧延機で熱間
粗圧延した後に、近接配置した２台目の２段粗圧延機に
よって直ちに熱間粗圧延することが可能になる。従っ
て、最初の２段粗圧延機と２台目の２段粗圧延機との間
におけるスラブの温度低下を抑制すると共に互いの圧延
機からの蛇行を防止してキャンバを減少し、スラブの最
初の２段粗圧延機から尻抜け後及び２台目の２段粗圧延
機への噛込み前の無張力部を短くすることができる。

【００３６】請求項３においては、中厚又は薄スラブ連
続鋳造装置を備えた圧延設備において、２段圧延機によ
るスラブの粗圧延が可能となり、その製作費及び維持管
理費を大幅に低減することができる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスラブの熱間粗圧延に使用する、
第１実施例としての２段圧延機のロール軸方向中央部を
破断した縦断面図である。

【図２】本発明の潤滑油による圧延部潤滑で、厚さが７
０ｍｍのスラブにおける、各部の強度、剛性または性能
上の限界、圧下率とワークロール径との関係を示す線図
である。

【図３】本発明の潤滑油による圧延部潤滑で、厚さが１
００ｍｍのスラブにおける、各部の強度、剛性または性
能上の限界、圧下率とワークロール径との関係を示す線
図である。

【図４】本発明によるスラブの熱間粗圧延に使用する、
第２実施例としてのハウジングレス２段圧延機のロール
軸方向中央部を破断した縦断面図である。

【図５】図４のハウジングレス２段圧延機の外側面を示
す側面図である。

【図６】本発明によるスラブの熱間粗圧延に使用する、
第３実施例としてのハウジングレスツイン２段圧延機の
ロール軸方向中央部を破断した縦断面図である。

【図７】本発明によるスラブの熱間粗圧延に使用する、
第４実施例としてのツイン２段圧延機のロール軸方向中
央部を破断した縦断面図である。

【図８】本発明の第５実施例を示す熱間圧延設備の概略
構成図である。

【図９】本発明の第６実施例を示す熱間圧延設備の概略
構成図である。

【図１０】従来のスラブの熱間粗圧延に使用した、一般
的な４段圧延機のロール軸方向中央部を破断した縦断面
図である。

【図１１】従来のスラブの熱間粗圧延方法の、潤滑水に
よる圧延部潤滑で、厚さが７０ｍｍのスラブにおける、
各部の強度、剛性または性能上の限界、圧下率とワーク
ロール径との関係を示す線図である。

【図１２】従来のスラブの熱間粗圧延方法の、水による
圧延部潤滑で、厚さが１００ｍｍのスラブにおける、各
部の強度、剛性または性能上の限界、圧下率とワークロ
ール径との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１ ワークロール ３、１９、２９、３３ ロールチョック ６ ヘッダ ７ スプレイノズル ９、３９ ハウジング １０ ２段圧延機 １１ 潤滑油 ２０ ハウジングレス２段圧延機 ２１、３１ 下流側ワークロール ３０ ハウジングレスツイン２段圧延機 ４０ スツイン２段圧延機 ５０ スラブ ５０ａ シートバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐古 彰 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (72)発明者 武口 達 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (72)発明者 吉川 雅司 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平６−226302（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161902（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−230403（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−277704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−96455（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 27/10 B21B 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延設備の粗圧延機によって厚さが
   ５０ｍｍを超え１５０ｍｍ以下で幅が２３００ｍｍ以下
   のスラブを熱間粗圧延するに際し、圧延部の潤滑に潤滑
   油を使用し、２段粗圧延機によって前記スラブをシート
   バーに粗圧延することを特徴とする熱間圧延方法。
2. 【請求項２】 請求項１の熱間粗圧延方法であって、前
   記２段粗圧延機を２台近接配置して前記スラブをシート
   バーに粗圧延することを特徴とする熱間圧延方法。
3. 【請求項３】 厚さが５０ｍｍを超え１５０ｍｍ以下の
   スラブを製造し得る中厚又は薄スラブ連続鋳造装置のパ
   スライン下流側に、圧延部の潤滑に潤滑油を使用して前
   記スラブをシートバーに粗圧延する２段粗圧延機を接続
   したことを特徴とする熱間圧延設備。