JPH0313220A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、優れた平坦度制御機能を有する４段または
６段圧延機に関するものである。

（従来の技術） 近年、金属ストリップの圧延では、生産性の向上ならび
に省エネルギー等の観点から、１回の圧延で板厚を大幅
に低酸する高圧下圧延が指向されている。

しかしながらかような高圧下圧延では、高い圧延荷重に
よってロールのたわみ量が増大し、それに伴い板材の幅
方向における板厚偏差も大きくなるため、極端な形状不
良が発生するという問題が生じた。

そこで従来から、かような形状不良の発生を防止すべく
、種々の対策が講じられている。

たとえば特公昭５６−６６３０７号には、中間ロールの
軸方向へのシフト機構ならびに中間ロールおよびワーク
ロールに対するベンディング機構を有する圧延機が提案
されている。この圧延機では、中間ロールシフト、中間
ロールベンディングおよびワークロールベンディングの
３つの制御手段を用いて、腹伸び、耳伸び、さらにはこ
れらが混在した複合伸びなどの複雑な形状不良を制御し
ようとするものである。

しかしながら上記の方法では、板の平坦度制御に限界が
あり、ステンレス鋼などの難加工性材料の高圧下圧延の
際には、満足いくほどの平坦度をを得ることはできない
。

また特公昭６１−１８０６０２号公報では、ワークロー
ルの水平方向に水平中間ロールを介して分割ロールを設
置し、この分割ロールの変位量を種々に変更することに
よって平坦度制御を行う圧延機が提案されている。

しかしながら上記の水平中間ロールには、その軸方向に
おいて、分割ロールとの接触部と非接触部とが交互に存
在するため、ワークロールと水平中間ロールとの間の面
圧が不均一になり、その結果ワークロールに局部磨耗が
生じ、製品板に光沢むらが発生するという問題があった
。

さらに特公昭６３−３０１０４号公報等では、ロールに
３次式で近似できるＳクラウンを付与し、このロールを
軸方向にシフトすることによって形状制御を行う圧延機
が提案されている。かかる装置の開発により、腹伸びお
よび耳伸びについてはかなり制御ができるようになった
。

しかしながらそれでもなお十分とはいい難く、その−層
の改善が望まれていた。

さらに上記の従来装置ではいずれも、腹伸びや耳伸びが
混在する複合伸びおよびクォーター伸びについてはその
制御がほとんど期待できないことから、その改善も併せ
て要望されていた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の要請に有利に応えるもので、腹伸び
や耳伸びの形状制御効果を一層向上させ、しかも互層複
合伸びやクォーター伸びなどの複雑な形状不良、さらに
はエツジドロップの修正が可能な、優れた形状制御能力
をそなえる４段または６段相当の圧延機を提案すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、一対のワークロールの背後に、一
対または二対のバックアップロールをそなえる４段また
は６段圧延機において、該ワークロールおよびバンクア
ップロールからなるロール群の中から選んだ少なくとも
２本一組のロールに、片側端部が先細り状となるクラウ
ンを付与する一方、同じく上記ロール群の中から選んだ
他の少なくとも２本一組のロールに、互いに同し波形曲
線の少なくとも１波長分にわたるロールクラウンを付与
し、 しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞれにつき、
ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロー
ル軸方向への移動可能としてミルハウジングに組み込ん
だことからなる圧延機である。

またこの発明は、一対のワークロールの背後に、同じく
一対の中間ロールおよびバックアップロールを順次にそ
なえる６段圧延機において、該ワークロール、中間ロー
ルおよびバンクアノブロールからなるロール群の中から
選んだ少なくとも２本一組のロールに、片側端部が先細
り状となるクラウンを付与する一方、同じく上記ロール
群の中から選んだ他の少なくとも２本一組のロールに、
互いに同じ波形曲線の少なくとも１波長分にわたるロー
ルクラウンを付与し、 しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞれにつき、
ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロー
ル軸方向への移動可能としてミルハウジングに組み込ん
だことからなる圧延機である。

さらにこの発明は、上記の圧延機にロールベンディング
装置を組み込んだ６段圧延機である。

この発明において、ロールに付与すべき１波長分の波形
曲線としては、正弦曲線から１ピッチ分を取り出したも
の、また３次以上の高次関数から同じく１ピッチ分を取
り出したもの、さらにはそれらの近似曲線が有利に適合
するが、中でも正弦曲線から１ピッチ分を取り出したも
のおよびその近似曲線がとりわけ好適である。

以下、この発明を図面に基づいて具体的に説明する。

第１図ａおよびｂに、この発明に従うたて型６段圧延機
を例として圧延ロールの配置を側面および正面で示す。

同図において、■は圧延材、２はワークロール、３は中
間ロール、４はバンクアップロールであり、圧延材Ｉを
挟んで、それぞれ上下１対のワークロール２、中間ロー
ル３およびバックアップロール４が順次に、かつロール
軸方向を互いに逆向きとして配置されている。

なお、５はロールベンディング装置である。

このうちワークロール２には、片側端部が先細り状とな
るロールクラウンが、また中間ロール３には、正弦曲線
ｌピッチ分で近似できる波形曲線からなるロールクラウ
ンがそれぞれ付与され、いずれもロール軸方向にシフト
可能な構造になっている。

ここに片側端部が先細り状となるクラウンならびに正弦
曲線１ピッチ分で近似できる波形曲線を付与すべきロー
ルは、上記の場合だけに限るもｐではなく、ワークロー
ル２、中間ロール３およびバックアップロール４全での
中から自由に選択、組合わせが可能である。

また付与すべき波形曲線は、上記したような正弦曲線や
その近似曲線のほか、３次以上の高次式から座標原点を
挟んで１ピッチ分を取り出した波形曲線、さらにはその
近似曲線であっても良い。

さらにロールのシフト装置は、油圧式でも電機式でも何
れでも良い。

なお第２図ａ、ｂに、この発明を適用して好適な他の圧
延機を側面で示す。第２図ａは４段圧延機、また同図す
はクラスタータイプの６段圧延機である。

（作　用） 第３図ａ　％　ｄに、片側端部に先細り研削を施した片
テーパ−ロールをロール軸方向に逆向きに設置し、軸方
向にシフトした場合におけるロールギャップ変化を示す
。

同図から明らかなように、先細り研削表面で圧延される
被圧延材縁部の長さ（ｘ）の設定値を変えることによっ
て機縁部の板厚を調整することができるので、エツジド
ロップ軽減制御を効果的に行うことができる。

つぎに第４図ａ　−ｃに、正弦曲線１ピッチ分で近似で
きる波形ロールクラウンを付与したロール対を、ロール
軸方向に逆向きに設置し、軸方向にシフトした場合にお
けるロールギャップ変化を示す。

同図ａは、該ロール対を対向配置とし、軸方向でロール
ギャップを一定とした場合である。同図すは、ａの状態
から各ロールを矢印の方向に移動させた場合であるが、
中央部で広（、端部で狭くなるロールギャップになって
いる。また同図Ｃは、同図すとは逆の方向に各ロールを
移動させた場合であるが、中央部で狭く端部で広いロー
ルギャップになっている。

従って、かような正弦曲線１ピッチ分で近似できる波形
ロールクラウンを付与したロール対を、ロール軸方向に
適宜にシフトすることにより、耳伸びおよび腹伸びの効
果的な修正が可能となる。

第５図に、前掲第１図に示したたて型６段圧延機の中間
ロール（ｒＭＲ）またはバックアップロール（ＢｔｌＲ
）　として、それぞれ片側端部に先細り研削を施したい
わゆる片テーパ−クラウン（以下単にＴクラウンという
）または正弦曲線１ピッ子分で近似できるような波形ロ
ールクラウン（以下単にＳクラウンという）を付与した
ロール対を用い、それぞれ単独でロール軸方向に適宜に
シフトしたときの、形状制御能力について調べた結果を
示す。

なお形状制御能力は、圧延材の中央部と端部との伸び差
率Ａ２および中央部とクォータ一部との伸び差率Δ４で
評価した。

同図より明らかなように、Ｔクラウンロールシフトおよ
びＳクラウンシフトの場合は、耳伸びさらには腹伸びに
ついてはそれなりの制御できるけれども、クォーター伸
びや耳取複合伸び制御についてはほとんど期待できない
。

次に第６図に、上記の６段圧延機において、ワークロー
ルとしてＴクラウンロールを、また中間ロールとしてＳ
クラウンロールを同時に用いた場合の形状修正能力につ
いて調べた結果を、中間ロールとしてＴクラウンロール
を用いかつロールベンダーを併用した場合における調査
結果と比較して示す。

同図より明らかなように、ＴクラウンロールおよびＳク
ラウンロールを組み合わせて、ロール軸方向に適宜にシ
フトすることによって、耳伸びや腹伸びの制御効果が格
段に向上するだけでなく、クォーター伸びや複合伸びに
対してもかなりの修正能力が期待でき、従って広範囲に
わたる平坦度制御が実現できることになる。

この発明において、ＴクラウンやＳクラウンを付与ｔべ
きロール対は、ワークロール、中間ロールおよびバック
アップロールからなるロール群の中から選んだ少なくと
も２本一組のロール対であれば、何れのロールであって
も良いが、各ロール対はそれぞれ、同種のロール群すな
わちワークロール対、中間ロール対、バックアップロー
ル対の中から選ぶことが一層好ましい。

なおロールに付与すべき波形曲線の基準線としての正弦
曲線と高次関数曲線とを比較した場合、正弦曲線に従う
場合は、その振幅と周期を与えるだけでロールクラウン
量と波形のピッチが容易に設定できるという点で極めて
有利であり、また幅方向にわたる対称性が良いという利
点もある。

これに対し、高次関数曲線の場合は、以下に述べるとお
り、任意にロールクラウン量および波形のピッチを設定
できない場合があることの他、任意に設定しようとする
と正弦曲線に従う場合に較べて著しく複雑になる点、さ
らには幅方向にわたる対称性があまり良好ではない点に
幾分の不利がある。

すなわち、たとえばここで第７図に示すように、ロール
バレル中央を座標原点として、この原点を挟んで点対称
とした波形曲線を付与する場合における高次関数は下記
（１）式のとおりになる。

ｆ（ｘ）＝ａ、ｘ＋ａ、ｘ３＋ａ５ｘ’＋＝＋ａ＊ｘ’
　　　　−（１）そしてロールクラウン量およびピッチ
を任意に設定するためには、表１に示す６個の方程式を
満たすように係数ａ　Ｉ　’＝　ａ　ｎを決定する必要
がある。

表１ とくにｎ＝３の場合、すなわち次式り１）′のように３
次の奇関数で表す場合には、未知数がａ。

ａ、の２つなので、表１に示した（２）式の内で２つの
条件式しか考慮することができない。

ｆ（ｘ）＝ａ、ｘ＋ａ、ｘ’　　　　　　　　　　＝（
ｌ）’たとえばクラウン量を規定するために、表１に示
す（２）−１，（２）−１式を考慮すると、ピッチを規
定するための条件式を選択することはできず、してかっ
てクラウンピッチを任意に変えることは装置できない。

このように特定のロールクラウンを高次関数曲線で表す
場合には、正弦曲線で表す場合に較べ、次数が低いとク
ラウンが任意に選択できず、一方次数が高いと著しく煩
雑になる点に幾分の不利が残る。

（実施例） 実施例１ 前掲第１図に示したたて型６段圧延機において、ワーク
ロール２として第８図ａに示すような片テーパ−クラウ
ン（Ｔクラウン）を有するロールを、また中間ロール３
およびバックアップロール４として第９図に示すような
３次式で近似できるクラウン（ＳＬクラウン）を有する
ロールをそれぞれ使用した。

そして、上記のワークロール、中間ロールおよびバック
アップロールを軸方向にシフトさせ、かつロールベンダ
ーを併用して、板幅１０００Ｍのステンレス鋼板を板厚
１．２ｍｍから１．０ｍｍに圧延した。

このときのロール配置および形状修正能力を表わす形状
平面図を第１０図ａ、ｂにそれぞれ示す。

また第１０図すには、従来装置を用いた場合として、第
８図すに示すような片テーパ形状になるＴクラウンロー
ルを中間ロールとして使用し、このロールヲ軸方向にシ
フトさせ、かつロールベンダーを併用して、同様の圧延
を行った場合の形状制御能力について調査した結果を、
併せて示す。

第１０図すから明らかなように、従来装置では、形状制
御能力は狭い範囲しか得ることはできず、また複合伸び
やクォーター伸びに追随する形状制御能力は著しく小さ
い。

これに対し、この発明装置を用いた場合には、複合伸び
やクォーター伸びに充分対応可能な広範囲な制御範囲を
得ることができ、従って良好な形状の板を得ることが可
能となる。

実施例２ 同じくたて型６段圧延機において、ワークロールおよび
中間ロールとして第１１図に示すような正弦曲線ｌピッ
チ分で近似できるクラウン（Ｓ２クラウン）を有するロ
ールを、またバックアップロールとしてＴクラウンを有
するロールを、第１２図ａのように配置し、ロールベン
ダーを併用して実施例１と同様の圧延を行ったときの形
状制御能力について調査した結果を同図すに示す。

実施例３ 前掲第２図ａに示す４段圧延機において、第１３図ａに
示すように、ワークロールにＴクラウンを、一方バツク
アップロールに３２クラウンをそれぞれ付与し、実施例
１と同様の圧延を行ったときの形状制御能力について調
査した結果を同図すに示す。

実施例４ 同じく４段圧延機において、第１４図ａに示すように、
ワークロールに８２クラウンを、一方バツクアップロー
ルにＴクラウンをそれぞれ付与し、実施例１と同様の圧
延を行ったときの形状制御能力について調査した結果を
同図すに示す。

実施例５ 前掲第２図すに示したクラスタータイプの６段圧延機に
おいて、第１５図ａに示すように、ワークロール対にＴ
クラウンを、一方４本のバックアップロールすべてに３
２クラウンをそれぞれ付与し、実施例１と同様の圧延を
行ったときの形状側？ＩＩ＋能力について調査した結果
を同図すに示す。

実施例６ 同じくクラスター型６段圧延機において、第１６図ａに
示すように、ワークロール対にＳ２クラウ、ンを、一方
４本のバックアップロールすべてにＴクラウンをそれぞ
れ付与し、実施例１と同様の圧延を行ったときの形状制
御能力について調査した結果を同図すに示す。

（発明の効果） かくしてこの発明に従う圧延機によれば、耳伸び、腹伸
びは言うまでもなく、クォーター伸びや複合伸び、さら
にはエツジドロップに対しても優れた修正能力が得られ
、従って広範囲にわたる平坦度制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ、この発明を適用したたて型６
段圧延機のロール配置を示す側面図およびは正面図、 第２図ａ、ｂはそれぞれ、この発明を適用して好適な４
段圧延機およびクラスター型６段圧延機の側面図、 第３図ａ　−ｄはそれぞれ、Ｔクラウンロールを逆向き
に平行に設置し、ロール軸方向にシフトした場合のロー
ルギャップ変化を示した図、第４図ａ　−Ｃはそれぞれ
、Ｓクラウンロールを逆向きに平行に設置し、ロール軸
方向にシフトした場合のロールギャップ変化を示した図
、第５図は、たて型６段圧延機の中間ロールおよびバッ
クアップロールに、Ｔクラウンロール対またはＳクラウ
ンロール対をそれぞれ単独で適用した場合の、形状制御
能力を示した図、 第６図は、たて型６段圧延機のワークロールおよび中間
ロールとして、それぞれＴクラウンロールおよびＳクラ
ウンロールを同時に用いた場合の形状修正能力を示す形
状制御範囲図、 第７図は、高次式で近似できるＷクラウンの説明図、 第８図ａ、ｂはそれぞれ、Ｔクラウンロールのテーパー
形状を示した図、 第９図は、３次式で近似できる好適Ｓクラウンを示した
図、 第１Ｏ図ａ、ｂは、たて型６段圧延機におけるＴクラウ
ンロールおよびＳクラウンロールの配置を示すロール配
置図ならびに形状制御範囲図、第１１図は、正弦曲線１
ピッチ分で近似できる好適Ｓクラウンを示した図、 第１２図ａ、ｂは、たて型６段圧延機におけるＴクラウ
ンロールおよびＳクラウンロールの配置を示すロール配
置図ならびに形状制御範囲図、第１３図〜第１４図のａ
はいずれも、４段圧延機におけるＴクラウンロールおよ
びＳクラウンロールの配置を示すロール配置図、また同
図のｂはいずれも、同図ａの各ロール配置における形状
制御範囲図、 第１５図〜第１６図のａはいずれも、クラスター型６段
圧延機におけるＴクラウンロールおよびＳクラウンロー
ルの配置を示すロール配置図、また同図のｂはいずれも
、同図ａの各ロール配置における形状制御範囲図である
。 １・・・圧延材　　　　　　２・・・ワークロール３・
・・中間ロール　　　　４・・・バックアップロール５
・・・ロールヘンディンク装置 （ａ） 第１図 （ｂ） 同

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、一対または二対のバ
   ックアップロールをそなえる４段または６段圧延機にお
   いて、 該ワークロールおよびバックアップロールからなるロー
   ル群の中から選んだ少なくとも２本一組のロールに、片
   側端部が先細り状となるクラウンを付与する一方、同じ
   く上記ロール群の中から選んだ他の少なくとも２本一組
   のロールに、互いに同じ波形曲線の少なくとも１波長分
   にわたるロールクラウンを付与し、 しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞれにつき、
   ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロー
   ル軸方向への移動可能としてミルハウジングに組み込ん
   だことを特徴とする圧延機。 ２、一対のワークロールの背後に、同じく一対の中間ロ
   ールおよびバックアップロールを順次にそなえる６段圧
   延機において、 該ワークロール、中間ロールおよびバックアップロール
   からなるロール群の中から選んだ少なくとも２本一組の
   ロールに、片側端部が先細り状となるクラウンを付与す
   る一方、同じく上記ロール群の中から選んだ他の少なく
   とも２本一組のロールに、互いに同じ波形曲線の少なく
   とも１波長分にわたるロールクラウンを付与し、 しかも上記の各クラウン付与ロール対それぞれにつき、
   ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、かつロー
   ル軸方向への移動可能としてミルハウジングに組み込ん
   だことを特徴とする圧延機。 ３、請求項１または２において、ロールベンディング装
   置を備える圧延機。