JPH0446608A - 多段熱間圧延機 - 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〉 本発明は、広幅ストリップの熱間タンデム仕上圧延機に
関するものである。

〈従来の技術〉 一般に広幅熱間ストリップ圧延の仕上スタンドでは、直
径が６００〜８００　ｍｍ程度のワークロールが使用さ
れている。これに対し、ワークロール直径を５００〜６
００　ｆｆ１ｍ程度として圧延圧力を軽減さ・ヒ、これ
によって電力原単位を低減させ、かつ板クラウンを減少
さ・已る技術が公知である（第３図参照）。またワーク
ロールをさらに小径化したものとして、特公昭５１−４
７４２１号公報のように上下のいずれかのワークロール
直径を一方より極端に小さくして、これによって等価ロ
ール直径を小さくし、圧延荷重を軽減させる方法が知ら
れている。

〈発明が解決しようとする課題〉 圧延理論によれば、圧延圧力はワークロール直径が小さ
いほど低くなる。また、ワークロール直径が小さければ
ロールとストリップとの接触弧長も短くなる。したがっ
て、ワークロールを小径化するとこれら２つの効果によ
り、圧延荷重を軽減することができる。

従来の熱間タンデム圧延機においては６００〜８００闘
≠の大径ロールを用いており、小径ロールを用いる場合
に比べて圧延圧力が高く、接触弧長も長い。圧延圧力が
高いために、ロールとストリップとの滑りによってバイ
ト内では摩擦熱が大量に発生する。

ワークロールは８００°Ｃ以上という高温のストリツブ
に直接接している上、この摩擦熱によって急激に加熱さ
れる（第４図のＡ点を参照）、その加熱時間は、接触弧
長が長い大径ロールはど長くなる。このためロール表面
が高温となって硬度が低下し、その結果摩耗や肌あれを
起こし、製品の表面欠陥が多発するという問題があった
。特に摩擦発熱は、高速圧延の行われるタンデム仕上圧
延機の後段で大量に発生し、ロールを高温にする原因と
なっていた。

また特公昭５１−４７４２１号公報の方法では、一方の
ワークロールが大径で等価ロール直径を十分に小さくで
きておらず、圧延圧力の軽減効果が小さいうえ、接触弧
長もそれほど短くなっていない、したがって、やはりロ
ールが高温となって摩耗や肌あれを起こしており、製品
の表面欠陥が発生するという問題は解決されていない、
さらに、上下ワークロール直径が極端に異なり、上下非
対称な圧延を行うことになるため、ストリップの表裏面
で組織の差が生じるという問題もあった。

近年、薄物の熱延製品の需要の増加に伴って、小径ロー
ルの熱間圧延機による高圧下圧延が指向されるようにな
った。しかし、広幅ストリップの熱間圧延機においてワ
ークロール直径を小さくするとロールがたわみやすくな
り、板クラウンの増大をもたらす、この結果、ストリッ
プの形状や板厚精度が悪化するという問題があった。そ
のうえ小径ロールは熱容量が小さく、圧延中ロール内に
熱がこもってロールが高温となり、ロール表面で摩耗や
肌あれを起こしやすくなると考えられていた。さらに、
ロールの転勤数が増大し、熱疲労によるクランクの発生
も起こしやすくなるとされていた。

本発明は、広幅ストリップの熱間タンデム仕上圧延にお
いて前記！！！題を解決し、ストリップの形状や板厚の
精度を低下させることなく、ロールの長寿命化をはかる
技術を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、広幅ストリップ用の熱間タンデム圧延機にお
いて、４段以上の型式でワークロールの胴長が１　、２
　ｍから２．８ｍまでの範囲内にあり、かつ上下のワー
クロール直径が３００−から５００ｍｍまでの範囲にあ
ることを特徴とする多段熱間圧延機である。

〈作　用〉 本発明者らは前記の！！！！題を解決するために、広幅
ストリップの熱間タンデム仕上圧延機において、同−圧
下条件及び同一冷却条件でロール表面温度がロール直径
の大きさによってどのように変化するかの研究を行った
。

実験の結果、熱間タンデム仕上圧延機で使用される通常
のロール材は、表面の温度が６００°Ｃを超えると硬度
が低下して摩耗や肌あれが多発し、さらにストリップの
表面欠陥が生じることがわかった。ロール表面の摩耗や
肌あれを起こさないようにするためには、ロール表面温
度を５００℃程度以下とすることが望ましい、第１図は
、板厚１．４９−のストリップを１．２６ｍに圧延する
時、ロール直径によってロール表面温度が変わってくる
様子を示した図であるが、この図からロール表面温度が
５００°Ｃ程変以下となるワークロール直径は３００〜
５００ｍである。

このことは、小径ロールの方が高温となるという従来か
らの考えとは違った結果となり、発明者らはこのような
事実や実験の結果に基づいて本発明をなすに至った。

なお、本発明は、ロール温度の上昇を防ぐ手段として、
スプレー冷却など公知の方法によりワークロールの冷却
を行い、さらに４段、５段、６段ないしは１２段の型式
をもち、ワークロールベンダーによるロールたわみの矯
正など公知の方法を応用することにより、ストリップの
形状や板厚の精度の低下を防ぐものである。

本発明によれば、上下のワークロール直径をともに５０
０Ｗｎ以下まで小径化しであるから（第２図参照）、大
径ロールで圧延する場合に比べて圧延圧力を小さくする
ことができる。その結果バイト内での摩Ｗ熱の発生を抑
え、また接触弧長を短くすることによってロールの加熱
時間も短くすることができる。

一方、ワークロール直径を３００ｍ以上にすることによ
って、広い範囲にわたってロールを冷却するスプレーを
圧延方向の人出側に設置することができる。これによっ
て、ロールの温度上昇を抑えることができ、ロールの摩
耗や肌あれを少なくすることができるようになる。

その結果、ワークロールの原単位を上げ、製品の表面欠
陥を少なくすることもできる。また、ロール表面の温度
上昇を抑えることができるため、転勤数が増大しても、
熱疲労は少なく、したがってクラシフの発生も少なくす
ることができる。

ワークロール直径は双方ともに小さくしてあり、かつ上
下の径もほぼ等しいから上下対称な圧延が可能となり、
これによってストリップの表裏面で組織の差が生じるの
を防ぐこともできる。

本発明は、ワークロール胴長を１．２〜２．８ｍとして
広幅ストリップを熱間タンデム仕上圧延するものである
から、これよりもワークロール胴長の短い圧延機と比べ
て生産性が極めて優れた操業が可能である。

本発明は、４段以上の型式をもつ多段圧延機であるから
、ワークロールベンダーによるロールたわみの矯正など
公知の方法を応用することができ、これによってストリ
ップの形状や板厚の精度の低下は十分に防ぐことができ
る。

〈実施例〉 （実施例１） 本発明の実施例の１つとして７スタンドタンデム仕上圧
延機での第７スタンドのワークロールを小径化して圧延
した場合と、従来の技術を用いて圧延した場合を比較し
第１表に示す、第１表は第７スタンドの入側板厚を２．
４９ｍ、出ｔ！１ｖｉ厚を１．２６−として圧延を行っ
た時のワークロール表面温度とロールの表面性状および
ストリップの形状、表面性状を示す表である。なお、こ
の時のワークロール胴長は全て２．０ｍとしている。

上下ワークロールともに７００鵬φワークロールで圧延
した場合には、ロールが６００℃まで加熱されたためロ
ール表面の硬度が低下し、ロール表面に摩耗、肌あれを
生じた。これによって、ストリップの表面に欠陥が多く
発生した。

上下ワークロールともに１５０−φワークロールで圧延
した場合には、ワークロールを冷却するスプレーを圧延
方向の人出側に設置できなかったため、ロールを十分に
冷却することができず、表面温度は９００℃まで加熱さ
れてしまった。このため、ロール表面での摩耗、肌あれ
やストリップの表面欠陥は大径ロールで圧延した場合よ
りさらに多く発生した。

上ワークロールを４００−一、下ワークロールを７００
層−として圧延した場合には、大径ロールで圧延した場
合に比べて、ロール表面温度を５０℃低下させることが
できたものの、ロール表面の摩耗、肌あれやストリップ
の表面欠陥はなくならなかった。そのうえ、上下のロー
ルでの圧下量が異なるため、ストリップの表裏面で組織
の差が生じた。

これに対し、本発明の実施例の１つきして上下ワークロ
ールともに５００鵬φワークロールで圧延した場合には
、ロールの表面温度が大径ロールで圧延した場合に比べ
て８０℃低下し、ロール表面での摩耗、肌あれ、ストリ
ップの表面欠陥は見られなかった。また、ストリップの
表裏面で組織の差が見られなかった上、公知の技術であ
るワークロールベンダーによって十分な形状制御性、板
厚精度が確保できた。上下ワークロールともに３００１
１１１φワークロールで圧延を行った場合には、ロール
表面温度は４５０°Ｃまでしか加熱されず、５００ｍｍ
φワークロールと同様な結果が得られた。

なお、前記実施例では第７スタンドのワークロールを小
径化した場合について説明したが、本発明はこれに限る
ものではなく、他のスタンドのワークロールを小径化し
てもよいし、複数個のスタンドでワークロールを小径化
してもよい。

第１表 （実施例２） 本発明の実施例として、７スタンドタンデム仕上圧延機
での４段型式第７スタンドで、ワークロール胴長を変え
て圧延を行った結果を比較し第２表に示すが、第２表は
４段型式第７スタンドの入側の板厚を１．４９ｍ、出側
の板厚を１．２６繭、上下ワークロール直径をともに５
００ｍとして圧延を行った時のストリップの形状と板厚
精度、圧延機の生産効率を示す表である。

ワークロール胴長を１．０ｍとした場合、ロールのたわ
みが少なく形状・板厚精度は良かったものの、生産が狭
幅材にしか対応できず、１日当たりの生産量が４０００
　ｔｏｎと少なかった。一方、ワークロール胴長を３．
０ｍとした場合、ロールのたわみが大きくなったため、
形状が大幅に悪化した。このため絞りなど通板性の問題
が生じ、圧延効率、歩留りともに悪化した。

これに対しワークロール胴長を２．０ｍとした場合、ワ
ークロールベンダーなど公知の技術を使用することによ
って十分な形状側′４ｎ性、板厚精度が確保でき、高品
質なストリップを生産することができた。また、狭幅材
、広幅材ともに圧延できて広範囲な需要に対応した生産
が可能となった。これによって１日当たりの生産量は１
２０００ｔｏｎとなり、コストを下げ、高い効率で操業
することができるようになった。

なお、前記実施例では第７スタンドを４段型式とした場
合について説明したが、本発明はこれに限るものではな
く、５段、６段、１２段の多段圧延機においてワークロ
ールを小径化してもよい。

本発明は、ワークロール胴長が１．２〜２．８ｍ程度の
広幅ストリップの熱間タンデム仕上圧延機において、上
下のワークロール直径を３００〜５００　ｍの範囲内で
同程度としたから、大径ロールで圧延する場合に比べて
圧延圧力を小さくすることができた。その結果、バイト
内での摩擦数の発生を抑え、また接触弧長を短くするこ
とによってロールの加熱時間も短くすることができた。

同時に広い範囲にわたってロールを冷却するスプレーを
圧延方向の人出側に設置することができた。これによっ
て、ロールの温度上昇を抑えることができ、ロールの摩
耗や肌あれを少なくすることができるようになった。そ
の結果、ワークロールの原単位を上げ、製品の表面欠陥
を少なくすることもできた。

ロール表面の温度上昇を抑えることができるため、転勤
数が増大しても、熱疲労は少なく、したがってクランク
の発生は少なくすることができた。

ワークロール直径は双方ともに同し程度に小さくしであ
るから、上下はぼ対称な圧延が可能となり、これによっ
てストリップの表裏面で組織の差が生しるのを防くこと
もできた。

本発明は４段、５段、６段ないしは１２段の多段圧延機
であり、ワークロールベンダーによるロールたわみの矯
正など公知の方法を応用することができ、これによって
ストリップの形状や板厚の精度の低下は十分に防ぐこと
ができた。

〈発明の効果〉 本発明によると、前述のとおりロールの温度上昇を抑え
、ロール摩耗、肌あれを防止し、圧延後のストリップの
表面性状、形状、板厚精度をより良好にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ワークロール直径とワークロール表面温度と
の関係を示す特性図、第２図は、本発明を第５〜７スタ
ンドに適用した例を示す説明図、第３図は、例として従
来の７スタンドタンデム式４段仕上圧延機全体を示す説
明図、第４図は、圧延中のワークロールとストリップと
を示す説明図である。 １・・・小径ワークロール、 ２・・・大径ワークロール、 ３・・・バックアンプロール、 ４・・・ストリップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 広幅ストリップ用の熱間タンデム圧延機において、４段
   以上の型式でワークロールの胴長が１．２ｍから２．８
   ｍまでの範囲内にあり、かつ上下のワークロール直径が
   ３００ｍｍから５００ｍｍまでの範囲にあることを特徴
   とする多段熱間圧延機。