JPH04127904A - Rolling work roll - Google Patents
Rolling work rollInfo
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- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は板材を圧延する圧延機における作業ロールに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a work roll in a rolling mill for rolling plate materials.
板材の圧延は、板材の加工熱や板材と作業ロール間の摩
擦熱により、作業ロールが熱膨張することはよく知られ
ている０作業ロールの熱膨張変形の形は板に転写され、
板の品質に、直接、影響を与える。このため、作業ロー
ルの熱膨張変形を抑える手段として種々のロール冷却方
法が開発されている。一方、作業ロールチョックでも、
圧延中にベアリング等の摩擦により発熱することは知ら
れているが、この影響は加工熱や摩擦熱と比べて小さい
ものとして重要視されておらず、オンライン制御等にも
考慮されていなかった。しかし、スキャンパス圧延等の
軽圧下圧延を行い最終的に板形状を仕上げる場合、以下
に示すような問題が判明した。軽圧下圧延では、板材の
加工熱や摩擦熱は比較的少ない量であり、これらの熱は
ロール表面から内部へ入熱する。そのため文献（アルミ
ニウムの冷間圧延における形状制御、神戸制鋼技報ＶＯ
Ｌ、３１． ｍｌ （１９８７） Ｐ５１） ニ明記す
ｔしているような従来のロール冷却法により、これらの
熱の影響は十分小さく抑えることができる。しかし、第
４図に示すように、ロールチョックにおける発熱は軸を
通してロール内部へ入熱するため、表面において冷却し
ても十分に抜熱することはできない。そのため、熱はロ
ール端部よりロール中央部へ向って浸透し、それによっ
てロールの熱膨張量は端部で大きく中央部で小さくなる
。It is well known that when rolling a plate material, the work roll thermally expands due to processing heat of the plate material and frictional heat between the plate material and the work roll.The shape of the thermal expansion deformation of the work roll is transferred to the plate,
Directly affects the quality of the board. For this reason, various roll cooling methods have been developed as means for suppressing thermal expansion and deformation of work rolls. On the other hand, even with work roll chock,
It is known that heat is generated during rolling due to the friction of bearings, etc., but this effect has not been considered important as it is small compared to processing heat and frictional heat, and has not been taken into account in online control, etc. However, when light reduction rolling such as scan path rolling is performed to finally finish the plate shape, the following problems have been found. In light reduction rolling, processing heat and frictional heat of the plate material are relatively small, and these heats enter the inside from the roll surface. Therefore, the literature (Shape control in cold rolling of aluminum, Kobe Steel Technical Report VO
L, 31. (1987) P51) The influence of these heat can be suppressed to a sufficiently small level by the conventional roll cooling method as described in (2) above. However, as shown in FIG. 4, the heat generated in the roll chock enters the inside of the roll through the shaft, so even if the surface is cooled, the heat cannot be sufficiently removed. Therefore, heat permeates from the ends of the roll toward the center of the roll, so that the amount of thermal expansion of the roll is greater at the ends and smaller at the center.
この熱膨張量の形が板へ転写され板の形状に影響を与え
、板材の品質を著るしく低下させることになる。これを
防ぐために作業ロールにペンディング力を与え作業ロー
ルを逆向きに曲げ、熱膨張変形の形と曲げ曲線の形を相
殺することが行なわれるが、熱膨張の影響が大きい場合
には曲げ曲線と熱膨張変形の形が相殺されず、新たに複
合伸びが発生する等の問題があった。The shape of this amount of thermal expansion is transferred to the plate and affects the shape of the plate, significantly reducing the quality of the plate material. To prevent this, a pending force is applied to the work roll and the work roll is bent in the opposite direction to cancel out the shape of the thermal expansion deformation and the shape of the bending curve, but if the influence of thermal expansion is large, the bending curve There were problems such as the shape of thermal expansion deformation not being canceled out and new compound elongation occurring.
従来のロール冷却方法はロール表面より抜熱する方式で
あり、ロール内部を浸透する熱移動についての考慮がな
されておらず、ロールチョックより伝熱する熱の冷却に
対しては有効ではなかった。Conventional roll cooling methods remove heat from the roll surface, and do not take into consideration heat transfer that permeates inside the roll, and are not effective in cooling the heat transferred from the roll chock.
本発明の目的は、ロールチョックにおける発熱の影響を
最小限に抑えることができる圧延用作業ロールを提供す
ることにある。さらに詳しく述べれば、ロールチョック
で発生する熱のロール本体部への移動を最小限にし、こ
れにより板に発生する形状不良等の品質低下を防ぐ圧延
用作業ロールを提供することにある。An object of the present invention is to provide a rolling work roll that can minimize the effects of heat generation on roll chocks. More specifically, it is an object of the present invention to provide a rolling work roll that minimizes the transfer of heat generated by roll chocks to the roll body, thereby preventing quality deterioration such as poor shape of the plate.
上述した課題点を根本的に解決するためには、ロールチ
ョックでの発熱を無くすか、ロールチョックからロール
本体部への伝熱を遮ることが必要になる。しかし、ロー
ルチョックでの発熱を完全に無くすことや、ロールチョ
ックから伝熱を完全に遮ることは現実には困難である。In order to fundamentally solve the above-mentioned problems, it is necessary to eliminate heat generation in the roll chock or to interrupt heat transfer from the roll chock to the roll body. However, in reality, it is difficult to completely eliminate heat generation from the roll chock or to completely block heat transfer from the roll chock.
そこで本発明者らはロールチョックからの熱の流れを変
えることを考えた。すなわち、通常の圧延では、ロール
本体部の表面は冷却されており、ロール表面部を流れる
熱は抜熱しやすい。そのため、ロール中心を流れる熱の
方向を変え表面を流れるようにすれば抜熱は可能となる
。Therefore, the present inventors considered changing the flow of heat from the roll chock. That is, in normal rolling, the surface of the roll main body is cooled, and the heat flowing through the roll surface is easily dissipated. Therefore, heat can be removed by changing the direction of the heat flowing through the center of the roll so that it flows over the surface.
この目的を達成するために、チョック部をもつ端部とロ
ール本体部を結合しチョック部をもつ端部とロール本体
部の間に断熱層を設けた圧延用作業ロールとした。すな
わち、チョック部をもつ端部とロール本体部の間に断熱
層を設けたことにより、ロールチョックよりロール本体
部へ流れる熱は断熱層により遮られ、断熱層に沿ってロ
ール表面方向へ流れる。一方１表面の熱は冷却により抜
熱されるためロール本体部へ流入する熱は大幅に低減さ
れることになる。従って、ロールの端部における熱膨張
量は小さく抑えることができる。これによって、上述し
たロール端部で熱膨張量が大きく中央部で小さくなり、
これが板に転写されるといった問題がなくなる。In order to achieve this object, a working roll for rolling was created in which an end portion having a chock portion and a roll body portion were combined and a heat insulating layer was provided between the end portion having a chock portion and the roll body portion. That is, by providing the heat insulating layer between the end portion having the chock and the roll body, heat flowing from the roll chock to the roll body is blocked by the heat insulating layer and flows toward the roll surface along the heat insulating layer. On the other hand, since the heat from one surface is removed by cooling, the heat flowing into the roll main body is significantly reduced. Therefore, the amount of thermal expansion at the ends of the roll can be kept small. As a result, the amount of thermal expansion is large at the roll ends and small at the center, as described above.
This eliminates the problem of being transferred to the board.
また上述の問題は圧延開始直後ではなく圧延後ある程度
時間を経過した後に発生する。これはベアリング等の摩
擦発熱による熱流がロール本体へ到達するには時間があ
る程度必要であることを意味している。従って、チョッ
ク部をもつロール端部の熱伝導率を小さくすることによ
り、熱流がロール本体へ到達する時間を遅らせることが
できる。Further, the above-mentioned problem occurs not immediately after rolling starts but after a certain amount of time has passed after rolling. This means that it takes some time for the heat flow due to frictional heat generated by the bearings to reach the roll body. Therefore, by reducing the thermal conductivity of the end portion of the roll having the chock portion, it is possible to delay the time for the heat flow to reach the roll body.
さらに前述したようにチョック部をもつロール端部とロ
ール本体部の間に断熱層を設けることによりロールチョ
ックからの熱流をロール表面方向へ向わせ、ロール表面
で抜熱することができる。これによって、同様にロール
端部で熱膨張量がロール端部で大きく中央で小さくなり
、これが板に転写されるといった問題がなくなる。Further, as described above, by providing a heat insulating layer between the roll end portion having the chock portion and the roll main body, the heat flow from the roll chock can be directed toward the roll surface, and heat can be removed at the roll surface. This also eliminates the problem that the amount of thermal expansion at the roll ends is large at the roll ends and becomes small at the center, and this is transferred to the plate.
断熱効果の大きい物質は空気が知られており、断熱層と
して空気を用いれば、最も安価に本発明を実現できる。Air is known to be a substance with a large heat insulating effect, and the present invention can be realized at the lowest cost by using air as the heat insulating layer.
また、断熱層として空気を含む多孔体を用いれば、空気
の対流伝熱を防止でき、さらに、断熱効果を向上するこ
とができる。Furthermore, if a porous body containing air is used as the heat insulating layer, convective heat transfer of the air can be prevented and the heat insulating effect can be further improved.
このように、チョック部をもつ端部とロール本体部の間
に断熱層を設けることによりロール中心を流れる熱をロ
ール表面へ向かわせることができる。それにより熱は表
面へ流れることになり、表面で冷却により抜熱すること
ができる。In this way, by providing a heat insulating layer between the end portion having the chock portion and the roll main body, the heat flowing through the center of the roll can be directed toward the roll surface. As a result, heat flows to the surface, where it can be removed by cooling.
また、チョック部をもつ端部を脱着可能とすることによ
りロール本体部の材質が疲労してもチョック部を含む端
部の繰返し使用が可能となり、ロール原単位向上につな
がる。このように、経済面でも有利となり、製造コスト
の低減ができる。Furthermore, by making the end portion having the chock portion removable, even if the material of the roll main body portion becomes fatigued, the end portion including the chock portion can be used repeatedly, leading to an improvement in the roll unit consumption. In this way, it is economically advantageous, and manufacturing costs can be reduced.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例の説明図で、チョック部
をもつ端部２とロール本体部１の間に断熱層５を設けた
。このように構成することによりチョックベアリング３
で発生した熱流はロール本体部方向へ流れるが、断熱層
５により軸心を流れる熱流の方向はロール表面方向へと
変化する。表面へ到達した熱はロール冷却により容易に
抜熱されることになる。結局、チョックベアリング３で
発生した熱流はロール表面で抜熱されることになる。も
ちろん表面に到達した熱のごとく一部は表面で抜熱され
ずにロール本体部１に残るが、圧延材４からの入熱と同
レベルでありロール冷却により十分対処できる。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of the present invention, in which a heat insulating layer 5 is provided between the end portion 2 having the chock portion and the roll body portion 1. With this configuration, the chock bearing 3
The heat flow generated in this case flows toward the roll body, but the direction of the heat flow through the axis changes toward the roll surface due to the heat insulating layer 5. The heat that reaches the surface is easily removed by cooling the rolls. As a result, the heat flow generated in the chock bearing 3 is removed at the roll surface. Of course, some of the heat that has reached the surface remains in the roll body 1 without being removed at the surface, but this is at the same level as the heat input from the rolled material 4 and can be adequately dealt with by cooling the roll.
このように本発明の一実施例によれば、ロールチョック
部で発生する熱のロール本体部１の内部への浸入を防止
し、これによってロールの熱膨張を抑え、ロールチョッ
ク発熱の板へ与える影響を最小限に抑える効果がある。As described above, according to one embodiment of the present invention, the heat generated in the roll chock part is prevented from entering the inside of the roll body part 1, thereby suppressing the thermal expansion of the roll and reducing the influence of roll chock heat generation on the plate. It has the effect of minimizing
また、断熱層として空気層を用いれば、安価に本発明を
実現でき、空気を含む多孔体を用いることにより、さら
に断熱効果を向上することができる。Further, if an air layer is used as the heat insulating layer, the present invention can be realized at low cost, and by using a porous body containing air, the heat insulating effect can be further improved.
次に本発明の他の実施例について説明する。第２図は本
発明の他の実施例の説明図で、チョック部をもつ端部２
とロール本体部１の間に断熱層５を設けた。さらに、チ
ョックをもつ端部２の熱伝導率Ｋｚをロール本体部１の
熱伝導率に１り小さな値となるようにチョック部をもつ
端部の材質を選定し構成した。このように構成すること
により、チョックベアリング３で発生した熱流はロール
本体方向へ流れるが、チョックをもつ端部２の熱伝導率
に２がロール本体部１の熱伝導率に１より小さいため、
熱流が進む速度は小さなものとなる。Next, other embodiments of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention, in which an end portion 2 having a chock portion is shown.
A heat insulating layer 5 was provided between the roll body 1 and the roll body 1. Furthermore, the material of the end portion having the chock portion was selected and constructed so that the thermal conductivity Kz of the end portion having the chock portion 2 was one value smaller than the thermal conductivity of the roll body portion 1. With this configuration, the heat flow generated in the chock bearing 3 flows toward the roll body, but since the thermal conductivity of the end portion 2 having the chock is 2, which is smaller than the thermal conductivity of the roll body 1 is 1,
The speed at which the heat flow advances becomes small.
そのため、熱流がロール本体１へ到達する時間を遅らせ
ることができる。さらに熱流は断熱層５により妨げられ
、ロール表面方向へと流れる。表面へ到達した熱はロー
ル冷却により容易に抜熱されることになる。このように
本発明の他の実施例によれば、ロールチョック部で発生
する熱のロール本体部１の内部への浸入を防ぎ、これに
よってロールの熱膨張を抑え、ロールチョック発熱の板
へ与える影響を最小限に抑える効果がある。より具体的
にはチョックをもつ端部２にステンレス鋼を用いれば、
通常の炭素鋼と比較して熱伝導率は小さいため本発明は
実現できる。Therefore, the time for the heat flow to reach the roll body 1 can be delayed. Furthermore, the heat flow is blocked by the heat insulating layer 5 and flows toward the roll surface. The heat that reaches the surface is easily removed by cooling the rolls. As described above, according to another embodiment of the present invention, the heat generated in the roll chock part is prevented from entering the inside of the roll body part 1, thereby suppressing the thermal expansion of the roll and reducing the influence of roll chock heat generation on the plate. It has the effect of minimizing More specifically, if stainless steel is used for the end 2 with the chock,
The present invention can be realized because the thermal conductivity is lower than that of ordinary carbon steel.
本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below.
チョ角り部をもつ端部とロール本体部の間に断熱層を設
けたことにより、ロールチョックからの熱流が、直接、
ロール本体部へ浸入することを妨げることができる。さ
らに、断熱層を軸中心部に設けたことにより、ロールチ
ョックからの熱流の方向をロール表面へ変えることがで
きる。さらにチョック部をもつ端部の熱伝導率を小さく
したことにより、ロールチョックからの熱流がロール本
体に到達する時間を遅らせることができる。By providing a heat insulating layer between the end with the chock and the roll body, the heat flow from the roll chock can be directly
Infiltration into the roll body can be prevented. Furthermore, by providing the heat insulating layer at the center of the shaft, the direction of heat flow from the roll chock can be changed to the roll surface. Furthermore, by reducing the thermal conductivity of the end portion with the chock, it is possible to delay the time for the heat flow from the roll chock to reach the roll body.
これらによりロールチョック発熱による熱膨張を抑え、
ロールチョック発熱に起因する板の品質の低下を防ぐこ
とができる。さらに、ロールチョック発熱による板形状
の乱れに起因する生産性の低下を防ぐことができる。These suppress thermal expansion caused by roll chock heat generation,
Deterioration in board quality caused by roll chock heat generation can be prevented. Furthermore, it is possible to prevent a decrease in productivity due to disturbance of the plate shape due to roll chock heat generation.
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図。
第３図は本発明の他の一実施例の説明図、第４図は軽圧
下圧延におけるロールチョックからの熱の移動の説明図
である。
１・・・ロール本体部、２・・・チョックを有する端部
、３・・・チョックベアリング、４・・・板材、訃・・
断熱シ、第
図
第
図
弘FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of heat transfer from a roll chock during light reduction rolling. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Roll body part, 2...End part with a chock, 3...Chock bearing, 4...Plate material, end...
Insulation, Fig.
Claims (1)
て、前記チヨツク部をもつ端部とロール本体部の間に断
熱層を設けたことを特徴とする圧延用作業ロール。 ２、請求項１において、前記チヨツク部をもつ端部の熱
伝導率をロール本体部の熱伝導率より小さくした圧延用
作業ロール。 ３、請求項１において、前記作業ロールの回転中心軸が
断熱層を貫通するように構成した圧延用作業ロール。 ４、請求項３において、前記チヨツク部をもつ端部の熱
伝導率をロール本体部の熱伝導率より小さくした圧延用
作業ロール。 ５、請求項１において、前記断熱層を空気もしくは空気
を含む多孔体とした圧延用作業ロール。 ６、請求項１において、前記チヨツク部をもつ端部を脱
着可能とした圧延用作業ロール。[Scope of Claims] 1. A rolling work roll having chock portions at both ends, characterized in that a heat insulating layer is provided between the end portions having the chock portions and the roll body. 2. The rolling work roll according to claim 1, wherein the end portion having the chock portion has a thermal conductivity lower than that of the roll main body portion. 3. The rolling work roll according to claim 1, wherein the rotation center axis of the work roll passes through a heat insulating layer. 4. The rolling work roll according to claim 3, wherein the end portion having the chock portion has a thermal conductivity lower than that of the roll main body portion. 5. The rolling work roll according to claim 1, wherein the heat insulating layer is air or a porous body containing air. 6. The rolling work roll according to claim 1, wherein the end portion having the chock portion is detachable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24702890A JPH04127904A (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Rolling work roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24702890A JPH04127904A (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Rolling work roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127904A true JPH04127904A (en) | 1992-04-28 |
Family
ID=17157332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24702890A Pending JPH04127904A (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Rolling work roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127904A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2919511A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-06 | Snecma Propulsion Solide Sa | COMPOSITE THERMOSTRUCTURAL ROLL |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24702890A patent/JPH04127904A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2919511A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-06 | Snecma Propulsion Solide Sa | COMPOSITE THERMOSTRUCTURAL ROLL |
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