JPH0220322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、厚板圧延工程、ホツトストリツプ圧
延の粗圧延工程、あるいは分塊圧延工程等におけ
る圧延材を幅方向から圧延するエツジヤー圧延方
法に関するものである。

（従来の技術） 従来、例えばホツトストリツプ圧延における粗
圧延工程にあつては、圧延素材を後続する連続仕
上圧延機で圧延可能な厚みに圧延した後、所定の
製品幅を得るための幅調整圧延が行われる。この
幅調整圧延、即ち、エツジヤー圧延において、ヴ
アーテイカルスケールブレーカー（VSB）ある
いは、エツジヤーとして一対の円筒状の竪ロール
を用いて幅調整圧延を行う場合に、例えば第８図
に示すように、圧延材Ｓは、一対の竪ロール１に
より圧下力Ｆを受けたとき、圧延材Ｓがテーブル
ローラ２より浮き上がり、上向の湾曲変形が生じ
て圧延材の端縁部のみが圧下され、変形が圧延材
Ｓの幅方向に均に行なわれないことになる。ま
た、前記上向きの湾曲が極端に現れると、圧延材
Ｓの座屈現象によつて幅調整圧下が不可能とな
る。このため、ホツトストリツプ圧延の粗圧延工
程における幅調整圧下は、せいぜい50〜60mm程度
となつている。

一方、ホツトストリツプ圧延に対して供給する
連続鋳造スラブは、予め前記幅調整圧下量を加味
した各種幅寸法鋳型を準備しておき、製品の寸法
に応じて鋳型を選択して製造している。このた
め、製品寸法が多種にわたり、鋳型交換を煩雑に
行う場合にあつては、連続鋳造設備の稼動率が低
下することになる。また、連続鋳造時において幅
寸法を変更する方法も提案されているが、幅変更
位置における非定形部の切り捨て量の増大によつ
て歩留まりの低下を招くことになる。

従つて、幅圧下量の大きくとれるエツジヤー圧
延方法が可能となるならば、幅調整圧下を粗圧延
列において充分なし得ることから、スラブ寸法す
なわち、前記連続鋳造設備におけるスラブの幅寸
法を代表的なものに集約化することが可能となる
うえ、幅寸法変更に伴う鋳型交換のための準備期
間が減少して連続鋳造設備の稼動率が向上し、ま
た歩留りも向上することとなる。

このため、従来から種々のエツジヤー圧延方法
が提案されている。第１の方法として、竪ロール
として上方に拡径するテーパー状のロールを用
い、あるいは円筒状の竪ロールを幅方向に傾斜せ
しめて配置し（特開昭53−116259号公報）、圧延
時に圧延材に対する押され力を発生せしめて座屈
しようとするものがある。また、第２の方法とし
て、圧延材の中央部を押圧する押さえロールを取
り付けるものもある。さらに、第３の方法とし
て、竪ロールとしてカリバーロールを用いて圧延
することが提案されている（特公昭55−7322号公
報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記第１の方法では、幅圧下量
が大きくなるとテーパあるいは傾斜が圧延材の両
側端縁を下方に押圧することになり、圧延材Ｓは
テーブルローラ２の存在により、かえつて座屈に
関しては、むしろ悪影響を及ぼすことになるる。
また、竪ロールのテーパ、あるいは、竪ロールの
幅方向の傾斜によつて圧延材の側端面の直角度が
低下することになる。また、前記第２の方法で
は、座屈防止の効果は推認し得るものの、圧延装
置が複雑となつて保守整備を困難なものとする。
そして、圧延材に上反りが生じる様な場合には、
圧延材が押さえロールに衝突し、機器の損傷を招
くのみならず、円滑な操業を阻害することにな
る。さらに、前記第３の方法は、本来的に圧延材
のドツグボーン、噛み込み不良、スリツプ発生の
減少を目的とするものであり、板厚がカリバー寸
法より薄くなる場合には座屈現象を防止すること
ができない欠点を有する。

このように、従来の各種エツジヤー圧延方法に
おいては、座屈現象の解決には極めて不充分なも
のといわざるを得ず、何等効果的な解決手段を見
出だし得ないのが現状である。

本発明は、斯る問題点に鑑みてされたもので、
特に、座屈現象の発生を押えて、大幅圧下が可能
なエツジヤー圧延方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、前記エツジヤー圧延において発
生する座屈現象について、圧延時における圧延材
の変形挙動、力学的変形プロセス等を解析し種々
実験を行つた。その結果、一対の竪ロール間にお
いて圧延材を拘束し、エツジヤー圧延に作用する
変形荷重、特に座屈を生起する変形荷重による圧
延材の変形プロセスを規制することによつて座屈
を制御し、より大きな幅調整圧下が可能であるこ
とを知見した。

本発明は、前記知見に基づき、一対の竪ロール
を有する幅圧下スタンドによりテーブルローラ上
を進行する圧延材を所要幅に圧延するエツジヤー
圧延方法において、予め前記圧延材の幅方向の断
面形状が下方にゆるやかな凸となるように湾曲変
形させた後、前記一対の竪ロールを圧延材の進行
方向と平行な鉛直面内において、その上部が進行
方向と反対方向に向くように傾斜させた状態にて
幅圧下を行い、圧延材の中央部をテーブルローラ
により支持させて、幅圧下による変形の拡大を規
制しつつ圧延を行うものである。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は、本発明に係る方法を適用する圧延装
置を示し、一対の竪ロール１によりテーブルロー
ラ２上を進行する圧延材Ｓを所要幅に圧延するエ
ツジヤー圧延機３と、その進入側に太鼓状の上ロ
ール４と鼓形の下ロール５からなる成形圧延機６
とから構成されている。そして、エツジヤー圧延
機３の一対の竪ロール１は、圧延材Ｓの進行方向
と平行な鉛直面内において傾動可能になつてい
る。また、成形圧延機６の上、下ロール４，５に
は第２図で示すようにそれぞれ一定の膨みCrと
凹み―Cr（以下、これらをクラウン量という。）
を有する形状になつている。

以上の構成からなる圧延装置において、圧延材
Ｓを、前記成形圧延機６により予めその幅方向に
おける断面形状が下向きに凸となるように成形す
る。そして、このように湾曲成形した圧延材に、
エツジヤー圧延機３により幅調整圧下（エツジン
グ）を施す。

このエツジヤー圧延機３において、湾曲変形し
た圧延材Ｓが一対の竪ロール１間において幅方向
に圧延荷重Ｆを受ける場合に、第３図に示すよう
に、圧延材Ｓの端面における圧延荷重Ｆの作用点
と、圧延材Ｓを支承しているテーブルローラ２上
における圧延材Ｓの中心との間における変位、即
ち、不整量δを生起することになる。このため、
圧延材Ｓに幅方向の圧延荷重Ｆが作用すると、前
記不整量δの存在により圧延材Ｓは曲げモーメン
トを受けてさらに下方へ湾曲変形を生起する。こ
のとき、圧延材Ｓの下面中央部はテーブルローラ
２によつて支持されるので、変形の拡大が規制さ
れ拘束状態となつて、変形はこれ以上増加しな
い。従つて、圧延材Ｓは過大な変形ひいては座屈
に至ることなく幅方向の圧下が行なわれ、大きな
幅圧下を加えることが可能となる。

このようなエツジヤー圧延方法において、座屈
を発生させることなく、安定した幅圧下を行うた
めには、前記成形圧延機６の上、下ロール４，５
のクラウン量をある程度大きくとる必要がある。
例えば、100^t×1200^wの熱間鋼の場合、幅圧下量
を100mmとするには、上、下ロール４，５のクラ
ウン量はそれぞれ±30mm以上必要である。しかし
ながら、クラウン量が大きい場合には、圧延材Ｓ
の噛み込み性、ロール寿命等に種々の問題が生ず
る。

そこで、クラウン量を小さくするかわりに、前
記竪ロール１を、その上部が圧延材Ｓの進行方向
の反対方向に向くように傾斜させる。すなわち、
第４図、第５図において、竪ロール１を圧延材Ｓ
の進行方向（第４図において、左から右）に平行
な鉛直面内においてその上部が進行方向と反対方
向（圧延材の進入側）に向くように鉛直線に対し
適宜角度θ゜傾斜させる。この傾斜状態にある竪ロ
ール１に圧延材Ｓを噛み込ませると、圧延材Ｓは
竪ロール１の圧下力Ｆを受けて幅方向に圧下され
る。このとき、圧延材Ｓの端部に竪ロール１と圧
延材Ｓとの間に生じる摩擦力ｆの上方向の成分
fRが作用する。そのため、圧延材Ｓにはその力
fRと圧下力Ｆとの合力により圧延材Ｓを幅方向
下に凸に湾曲させるモーメントが作用する。圧延
材Ｓは下に凸に湾曲変形しようとするが、テーブ
ルローラ２に支持されるので、湾曲変形はある程
度に拘束されそれ以上進展しない。その結果、圧
延材Ｓは座屈することなく大きな幅圧下が可能と
なる。

従つて、前記成形圧延機６の上、下ロール４，
５のクラウン量が少なくて、圧延材Ｓの幅方向に
おける断面形状の湾曲曲率がたとえ小さくても、
後続するエツジヤー圧延機３において、その竪ロ
ール１を傾斜させることにより、さらに下に凸の
湾曲変形が生起することになるため、幅圧下時に
おける座屈は完全に防止される。

本発明に係るエツジヤー圧延方法は、特に、圧
延材Ｓが加熱炉の影響等により幅方向において上
に凸に大きく湾曲している場合（第６図）にその
効果が現れる。すなわち、このように上に湾曲し
た圧延材Ｓを、そのまま竪ロール１を傾斜させた
エツジヤー圧延機３にて幅圧下するだけでは、圧
延材Ｓは竪ロール１によつて下に凸に湾曲変形を
生起しない場合もあり、座屈防止の圧延装置とし
ては極めて不安定なものとなる。このような場
合、圧延材Ｓを、例えば前記成形圧延機６等によ
り予めその幅方向の断面形状が下方にゆるやかな
凸となるように湾曲成形させておくことにより、
より安定して座屈の生じないエツジヤー圧延がな
されるようになる。

本発明の効果を確認するために、本発明者らが
プラスチシンを用いて実験した結果を第７図に示
す。本実験では、圧延材Ｓのモデルとして、厚さ
10mm（実圧延材として100mm相当）、幅150mm（同
1500mm）であつて幅方向の湾曲曲率が０と0.005
のプラスチシンを用い、竪ロールの傾斜角度が0゜
と5゜の場合の座屈限界圧下量を測定した。

その結果、第７図に示すように、圧延材の湾曲
曲率が大きいほど、又竪ロールの傾斜角度が大き
いほど座屈限界圧下量が増加することが判明し
た。

すなわち、安定して座屈を防止するためには、
予め圧延材を幅方向において下に凸に湾曲成形
し、竪ロールを圧延材の進行方向と反対方向に傾
斜した状態で幅圧下を行なうのが良いということ
が理解される。

なお、前記実施例では竪ロールとしてフラツト
ロールを用いたが、カリバーロール、下部拡径部
付きロールを用いてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、従来、板厚の半分程度とされていた幅圧下量
が大幅に増加し、また、安定したエツジヤー圧延
が可能となるとともに、圧延材の幅精度を向上さ
せることも可能であり、製品の歩留まりが向上す
る。

さらに、粗圧延における幅圧下パス回数を削減
し得ることになり、また、圧延素材の幅寸法を集
約化することが可能となつて、連続鋳造工程にお
ける鋳片寸法の集約化に伴い設備の生産性が向上
するうえ、圧延工程との連続化が可能となる等の
効果を適用している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るエツジヤー圧延方法が
適用される圧延装置の概略側面図、第２図は、本
発明に係る方法を適用する圧延装置の成形圧延機
の概略正面図、第３図〜第５図は、本発明に係る
エツジヤー圧延方法による圧延状態を示す図、第
６図は、幅方向において上に凸に湾曲した圧延材
を示す図、第７図は、本発明に係る方法の効果を
確認するための実験結果を示す図、第８図は、従
来のエツジヤー圧延方法による圧延状態を示す正
面図である。 １…竪ロール、２…テーブルローラ、３…エツ
ジヤー圧延機、Ｓ…圧延材、４…上ロール、５…
下ロール、６…成形圧延機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の竪ロールを有する幅圧下スタンドによ
   りテーブルローラ上を進行する圧延材を所要幅に
   圧延するエツジヤー圧延方法において、予め前記
   圧延材の幅方向の断面形状が下方にゆるやかな凸
   となるように湾曲変形させた後、前記一対の竪ロ
   ールを圧延材の進行方向と平行な鉛直面内におい
   て、その上部が進行方向と反対方向に向くように
   傾斜させた状態にて幅圧下を行い、圧延材の中央
   部をテーブルローラにより支持させて、幅圧下に
   よる変形の拡大を規制しつつ圧延を行うことを特
   徴とするエツジヤー圧延方法。