JPS5994510A - Roll for hot rolling mill - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は概してストランド及びストリップのような金属
製品を圧延するための圧延機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to rolling mills for rolling metal products such as strands and strips.

特に本発明は、高温の金属ストランド°を充分に規定さ
れた寸法及び良好な特性を有するストリップに圧延する
のに特に有用であり、又作業ロール上の製品の横方向位
置を制御することができるロール構造に関する。In particular, the invention is particularly useful for rolling hot metal strands into strips with well-defined dimensions and good properties, and also allows for control of the lateral position of the product on the work rolls. Regarding roll structure.

金属を熱間及び冷間圧延するだめの数多くの種類の圧延
スタンドが知られている。そのような圧延スタンドでは
大きな寸法減少及び／又は圧延される材料の性質に起因
して作業ロール間に大きな分離力が存在し、数多くの固
有の設計上の問題点が存在する。その一つはロールが充
分に大きい分離力に抗して作用してロールの直径、長さ
、材質並びに材料の性質、温度、寸法減少比に依存して
ロールの曲り又は変形さえ生ずることである。ロールの
直径は又所定の“バイト（圧延機に入る製品の厚み減少
）のために１バイト比１（ロール直径対バイト）がロー
ル及び製品間の滑シを決定する隙の重要な要因であるが
故に重要である。上記比をできるだけ小さくすることが
ロールの寸法（従ってロールのコスト）を最小にし及び
／又はバイトを最大にするために望ましい。現今使用さ
れている圧延機の典型的なバイト比は５０：１乃至１０
０：１の範囲である。今一つの留意すべき点は、ロール
の直径が大きくなる程大きな拡がシを生ずるが、しかし
付随する分離力も又大きくなるということである。理想
的にはロール構造は最小の分離力で望ましい拡がりを生
ずるべきである。Many types of rolling stands for hot and cold rolling of metal are known. In such rolling stands, large separation forces exist between the work rolls due to large size reductions and/or the nature of the material being rolled, and a number of inherent design problems exist. One is that the rolls act against sufficiently large separating forces that, depending on the diameter, length, and material of the rolls as well as the properties of the materials, temperature, and dimensional reduction ratio, bending or even deformation of the rolls occurs. . The diameter of the rolls is also an important factor in the gap which for a given bite (thickness reduction of the product entering the rolling mill), the bite ratio of 1 (roll diameter to bite) determines the slippage between the rolls and the product. It is therefore important to keep the above ratio as small as possible in order to minimize roll dimensions (and therefore roll cost) and/or to maximize bite. Typical bite of rolling mills in use today The ratio is 50:1 to 10
The range is 0:1. Another point to note is that the larger the diameter of the roll, the greater the spreading, but the associated separating force is also greater. Ideally, the roll structure should produce the desired spreading with minimal separation forces.

従来、大きな分離力（たとえば４５，０００ｋｐ／スタ
ンド（１００，０００ポンド／スタンド）以上）を処理
するために、高度４本ロール圧延機、即ち２本の作業ロ
ールとこの作業ロールのだめの機械的支持を提供する２
本の１パツクアツゾロールを有するもの、を必要とした
。このような圧延機は又４本のロールのすべてに順応し
かつ圧延によって生ずる大きい分離力に抗することがで
きるように全く重い、高価なフレームを有することを特
徴としている。米国特許第３．１０３．１３８号、第３
、３９１．５５７号、第３，５５０，４１３号及び第３
゜５６８．４８４号はこのような高置４本ロール圧延ス
タンドを例示している。ある種の圧延機が製品を複数回
圧延機に通すことによって大きな寸法減少を生ずるが、
連続オンライン構造及び圧延操業の際にはこれは不可能
である。（たとえば、２０回通過のロール操業は珍しい
ことではない。）入力製品の厚さ、温度又は金属学的特
性が変化したとしても一様な厚さの出力ストリップを製
造するために圧延機の間隙は屡々調整可能である。Conventionally, in order to handle large separation forces (e.g., 45,000 kp/stand (100,000 lb/stand) or more), advanced four-roll mills, i.e., two work rolls and mechanical support for the work roll sump, have been used. Provide 2
One pack of books required one with Azuzolol. Such rolling mills are also characterized by having quite heavy and expensive frames in order to accommodate all four rolls and to withstand the large separation forces caused by rolling. U.S. Patent No. 3.103.138, No. 3
, No. 391.557, No. 3,550,413, and No. 3
No. 568.484 exemplifies such an elevated four-roll rolling stand. Some rolling mills produce large dimensional reductions by passing the product through the mill multiple times;
This is not possible during continuous online construction and rolling operations. (For example, 20-pass roll operations are not uncommon.) Roll mill gaps are used to produce an output strip of uniform thickness even if the input product thickness, temperature, or metallurgical properties vary. is often adjustable.

たとえば上記米国特許は間隙を変えるだめの配置を記載
している。別の装置は圧延された製品の厚さが現在値か
らはずれたことを感知して間隙を調整する制御信号を発
生する。多くの装置はこのような調整のために分離力と
一緒に又は分離力に抗して作用する液圧シリンダを使用
する。しかしながら液圧シリンダは従来ロールの通常の
疲労、損傷のだめに、又は異なった製品の製造のために
ロールを交換しなければならない時に非常に複雑な要因
でおった。たとえば、米国特許第３．８６８．９５５号
はロール交換の重要性及びロール交換を容易にするだめ
の装置を記述している。米国特許第３、３２３．３４４
号は別の装置を記述している。しかしながら、従来の高
度４本ロール圧延機のための既知の装置はロールを交換
するために数時間を要する。このような時間は圧延作業
の生産性の顕著な損失を示すものである。圧延機に供給
される製品が連続鋳造される場合には、ロール交換は全
製造ラインを停止せしめる。For example, the above-mentioned US patent describes a dome arrangement with varying gaps. Another device senses when the thickness of the rolled product deviates from the current value and generates a control signal to adjust the gap. Many devices use hydraulic cylinders that act with or against the separation force for such adjustment. However, hydraulic cylinders have traditionally been a significant complication due to normal roll fatigue, damage, or when rolls must be replaced for the production of different products. For example, U.S. Pat. No. 3,868,955 describes the importance of roll changes and a device to facilitate roll changes. U.S. Patent No. 3,323.344
The number describes a different device. However, known equipment for conventional advanced four roll rolling mills requires several hours to change rolls. Such times represent a significant loss of productivity in the rolling operation. If the product fed to the rolling mill is continuously cast, changing the rolls will stop the entire production line.

ロールのトルク及び回転速度も又滑シなしに高度の寸法
減少を生ずるだめの重要な因子である。Roll torque and rotational speed are also important factors in achieving a high degree of dimensional reduction without slippage.

） 特に、銅又は真輸製ストランドを大きいバイト（たとえ
ば７−５４ｃｒｎ（１インチ）以上）及び低いバイト比
（たとえば７：１）で圧延するだめには、作業ロールの
だめの駆動装置は比較的高いトルク（典型的には１．０
００フイート・ポンド以上）を有することが高バイト及
び圧延機の速度を鋳造機の速度と一緒にするために比較
的低速度（典型的には４００　ｒｐｍ以下）を達成する
ために必要である。更に、これらのノぐラメータを製造
すべき特定の製品及びその他の要因、たとえばロール直
径、によって変えることが必要である。従来低速度で可
変高トルクを必要とする圧延スタンドは減速ギア列を備
えた電気モータを使用していた。このような装置は必要
な操業特性を提供するが、圧延機自体のために比較的大
きなスペースを必要とする高価な装置である。) The work roll pool drive is relatively expensive, especially for rolling copper or genuine strands with large bites (e.g. 7-54 crn (1 inch) or larger) and low bite ratios (e.g. 7:1). torque (typically 1.0
00 foot-pounds or more) is necessary to achieve a high bite and a relatively low speed (typically less than 400 rpm) to match the rolling mill speed with the caster speed. Furthermore, it may be necessary to vary these parameters depending on the particular product being manufactured and other factors, such as roll diameter. Traditionally, rolling stands requiring variable high torque at low speeds have used electric motors with reduction gear trains. Although such equipment provides the necessary operating characteristics, it is an expensive equipment that requires a relatively large amount of space for the rolling mill itself.

トルクの要件は又他の設計上の要因、たとえばロール径
や予想される分離力、かくして圧延機の寸法、コスト、
圧延すべき製品の厚さ、摩擦等、にも関連する。従来小
直径ロールの低い圧延力及び薄い厚さの製品を圧延する
ためのその能力は一般ニバックアップロールの使用によ
って均衡がとれていた。実質的な分離力が生ずるような
２本ロールを用いる場合には、従来の圧延機は、非常に
大きな直径、たとえば６１〜９２ｃｒｎ（２〜３フイー
ト）、を有する高価で高重量のロールを使用していた。Torque requirements also depend on other design factors, such as roll diameter and expected separation forces, thus mill size, cost,
It also relates to the thickness of the product to be rolled, friction, etc. In the past, the low rolling forces of small diameter rolls and their ability to roll thin product thicknesses were balanced by the use of common niback rolls. When using two rolls that create substantial separation forces, conventional rolling mills use expensive, heavy rolls with very large diameters, e.g., 2 to 3 feet (61 to 92 crn). Was.

従来、支持されカい（高度２本の）小径ロール（少くと
も直径３０．５ｏＩｔ（１フイート）以下）を用いる高
寸法減少圧延は工業的に実用化されていなかった。米国
特許第４．２１８．９０７号は以前に高度４本ロール圧
延機で達成可能であったような操業特性を与える高度２
本ロール圧延機を記述している。しかしながらこの高度
２本ロール圧延様はロールをその全長さ又長さの大部分
にわたって支持する特定のベアリング組立体を必要とす
る。Hitherto, high size reduction rolling using supported force (two high) small diameter rolls (at least 30.5oIt (1 foot) or less in diameter) has not been commercially put to practical use. U.S. Pat. No. 4,218,907 discloses a highly advanced
The present roll rolling mill is described. However, this advanced two-roll rolling format requires a special bearing assembly to support the rolls over their entire length or most of their length.

他の設計上の問題点は圧延すべき材料が高温であること
に起因する。一つの周知の問題点は高温のス）　ＩＪツ
ブ製品が作業ロールを加熱しそして熱膨張に起因してロ
ールの輪郭を変化せしめるということである。これによ
って又圧延されたストリップの厚さ及び輪郭形状を変化
することもあシ得る。米国特許第４．２６２．５１１号
はその解決法として圧延される製品の形状を示す信号に
応答してロール上に冷却剤を分布せしめるような装置を
記述している。他の装置は温度変化に順応するために単
純に圧延機の間隙を調整するものである。冷間圧延にお
いては、輪郭づけられたロールが使用されている。しか
しながら、圧延機に対する入力が既にス）　ＩＪツブ形
状になっている非常に高温のストランドである場合に一
貫して一様な寸法を有するス）　ＩＪツゾ製品を製造す
るような装置は知られていない。熱伝導度の高い薄い厚
みの材料を熱間圧延する時には、材料をロールで急冷し
ないこと、それと同時にストリップ又はロール？機械的
エネルギーの入力から過熱しないことが重要である。Another design problem is due to the high temperature of the material to be rolled. One well-known problem is that high temperature IJ tube products heat the work roll and cause the roll profile to change due to thermal expansion. This also makes it possible to vary the thickness and profile of the rolled strip. As a solution, U.S. Pat. No. 4,262,511 describes an apparatus for distributing coolant on the rolls in response to signals indicative of the shape of the product being rolled. Other devices simply adjust the mill gap to accommodate temperature changes. In cold rolling, contoured rolls are used. However, no such equipment is known for producing IJ tube products with consistently uniform dimensions when the input to the rolling mill is already a very hot strand in the IJ tube shape. Not yet. When hot rolling thin materials with high thermal conductivity, should the material not be rapidly cooled in rolls, and should it be rolled or rolled at the same time? It is important not to overheat from mechanical energy input.

圧延操作、特に連続ストランド／ストリップ製品の熱間
圧延における他の問題点は、ストランド又はストリップ
が通常大きな力を受けてロールに対して製品が横方向に
移動する傾向があるということである。各種の機械的な
ガイド及び制御装置が知られている。しかしながら、こ
の問題点を制御するのに非常に効果であるとは立証され
ていない。上記の機械的なガイド又は制御装置はロール
が製品と係合する点から離間しているためでちる。Another problem with rolling operations, particularly hot rolling of continuous strand/strip products, is that the strands or strips are usually subjected to large forces that tend to cause lateral movement of the product relative to the rolls. Various mechanical guide and control devices are known. However, it has not proven to be very effective in controlling this problem. This is because the mechanical guide or control device described above is remote from the point where the roll engages the product.

このような離間は製品がガイド又は制御装置を通過した
時に力に応答して製品が移動することを可能にする。又
多くのガイド又は制御装置は案内部材の場所においてさ
えもストランドの横方向位置を厳密に制御しない。Such spacing allows the product to move in response to forces as it passes the guide or control device. Also, many guides or control devices do not tightly control the lateral position of the strand even at the location of the guide member.

従って本発明の目的は、金属のためのロール、特に連続
鋳造された高温の金属ストランドを細いストリップに圧
延する熱間圧延機のためのロールであって、その作業部
分上でストランド又はストリップを自動中心合せをする
ように設計されているようなロールを提供することであ
る。It is therefore an object of the invention to provide a roll for metals, in particular a roll for hot rolling mills for rolling continuously cast hot metal strands into thin strips, which automatically rolls the strands or strips on its working part. The objective is to provide such rolls that are designed to be centered.

本発明の他の目的は、圧延機が高度２本のみのロールか
らなりかつ小直径のロールを用いるけれども高度の寸法
減少を生ぜしめて正確に制御された寸法及び輪郭形状を
有する圧延ストリップ製品を製造することができるよう
外ロールを用いた熱間圧延機を提供することでおる。Another object of the present invention is that the rolling mill comprises only two high rolls and uses rolls of small diameter, yet produces a high degree of dimensional reduction to produce rolled strip products having precisely controlled dimensions and profiles. This is achieved by providing a hot rolling mill using outer rolls so that the rolling stock can be rolled.

本発明の更に別の目的は、上述のような利点を有すると
ともに又高温の材料の加工によって生ずる熱膨張にも順
応するようなロールを用いた熱間圧延機を提供すること
である。It is a further object of the present invention to provide a hot rolling mill with rolls having the advantages mentioned above and also accommodating the thermal expansion caused by the processing of materials at high temperatures.

本発明に従う圧延機及びロール構造は連続鋳造された高
温の金属ストランド、特に銅及び銅合金のストランド、
を受けとシ、そして正確に制御された寸法、輪郭形状及
び反りを有し高度に寸法減少された高品質の細いストリ
ップを製造する。この圧延機は、各々チョックブロック
に回転可能に取付けられた比較的小直径の２本の作業ロ
ールを有するだけである。一方のロールは固定されてお
υ、そして他方のロール及びそれのチョツクフ゛ロック
は一対の液圧シリンダの制御の下で垂直方向に移動可能
であってロール間の間隙を調節する。The rolling mill and roll structure according to the invention comprises continuously cast hot metal strands, especially strands of copper and copper alloys;
The process produces highly dimensionally reduced, high quality thin strips with precisely controlled dimensions, contours and bows. This rolling mill has only two work rolls of relatively small diameter, each rotatably mounted on a chock block. One roll is fixed and the other roll and its choke block are vertically movable under the control of a pair of hydraulic cylinders to adjust the gap between the rolls.

チョックブロックは、このチョックブロックを取付ける
垂直部材と、この垂直部材に橋渡しされた上部部材を含
む概して矩形状のフレームに取付けられている。銅及び
真鍮用には、この圧延機は２．５４ｏｎ（１インチ）以
上で５．１　ｃｍ　（２インチ）に近ずくバイト並びに
滑りなしで５：ｌのような低いバイト比を生ずることが
できる。The chock block is mounted to a generally rectangular frame that includes a vertical member to which the chock block is mounted and an upper member spanning the vertical member. For copper and brass, this mill can produce bites approaching 2 inches above 2.54 on (1 inch) and bite ratios as low as 5:1 without slippage. .

各ロールは高温の金属ストランドを制御する狭い、拡大
された直径のロール部分を有する。このロールの作業部
分は逆１クラウン”即ちその作業長さ方向に沿って凹面
輪郭、好ましくはほぼＶ字形の輪郭を有する。熱的安定
の後に、ロールの外表面は一様であるか又は中心の方が
端縁部よりも僅かに多い材料を有する圧延製品を製造す
る。このような設計はストランドの横方向位置を制御す
るのに効果があることが見出された。内側通路がロール
を通る冷却液（水）の流れを伝達する。ロールの厚さは
高いロール表面温度全維持し、かくして圧延されたス）
　ＩＪツブの急冷を防止するのに適当なものである。Each roll has a narrow, enlarged diameter roll section that controls the hot metal strands. The working part of this roll has an inverted 1" or concave profile along its working length, preferably an approximately V-shaped profile. After thermal stabilization, the outer surface of the roll is uniform or centered. produces a rolled product with slightly more material at the edges than at the edges. Such a design has been found to be effective in controlling the lateral position of the strands. The thickness of the roll transmits the flow of cooling liquid (water) through it.The thickness of the roll maintains a high roll surface temperature throughout the rolled process
This is suitable for preventing rapid cooling of the IJ tube.

本発明の上記及び他の特徴並びに目的は添付の図面を参
照した下記の詳細な説明によって一層よく理解できるで
あろう。These and other features and objects of the present invention will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

第１図は縦並びの熱間圧延ライン１２を示し、これは連
続鋳造された金属ストランド１４を受は入れ、それを正
確に制御された幅と厚みを有する細いストリップ１６に
まで縮小する。このラインは広範囲の断面形状を有する
広範囲の金属及びストランドを熱間圧延することができ
るが、ここではその好ましい使用例として円形断面の銅
及び銅合金棒を細いス）　ＩＪツブに連続熱間圧延する
場合について述べる。上記棒は好ましくは米国特許第４
、２１１．２　’Ｉ　０号及び同第４．　、０１．８５
７号に記載されたような種類の連続鋳造工程から直接供
給される。この棒は鋳造装置を赤熱状態で出て通常は鋳
造される棒の直径及び所望の製造ライン速度に依存して
７６．２〜７６２ｃｍ１分（３０〜３００インチ／分、
（イｐｍ））の範囲の速度で前進する） ライン１２は第１、第２及び第３熱間圧延スタンド１８
．２０及び２２を含む。各スタンドはその前にガス燃焼
予備加熱炉２４を有し、この加熱炉はストランド１４又
はストリップ１６の温度を所望の圧延温度、典型的には
７６５℃（１４００’Ｆ）に上昇せしめる。隣接するス
タンド間の間隔はストリップが実質的に冷却しないよう
に（即ち長い予備加熱炉を必要としないように）充分短
かいが、しかし各スタンドにおいてストリップに、たと
えば不安定な塑性流動のような悪影響を及はすことなく
速度及び間隙を調節できるために充分長い。ストリップ
は第３スタンド２２を出た後密接して連結した急冷タン
ク２６中で冷却して酸花を制御する。レーザ幅ｒ−ジ２
８及びＸ線厚みｒ−ジ３０を含む測定領域が急冷タンク
に続いている。幅ゲージ２８は又ストリップ１６が最後
の圧Ｗ、機を出る時にストリップ１６の幅を瞬間的に測
定するために最後の圧延機の出口に取付けられる。FIG. 1 shows a vertical hot rolling line 12 which receives a continuously cast metal strand 14 and reduces it to a thin strip 16 having precisely controlled width and thickness. Although this line is capable of hot rolling a wide range of metals and strands with a wide range of cross-sectional shapes, its preferred use here is continuous hot rolling of circular cross-section copper and copper alloy rods into thin strips. Let's talk about when to do this. The rod is preferably a U.S. Pat.
, 211.2 'I 0 and 4. ,01.85
7 directly from a continuous casting process of the type described in No. 7. The rod exits the casting equipment in a red-hot state and is typically 76.2 to 762 cm per minute (30 to 300 inches per minute) depending on the diameter of the rod being cast and the desired production line speed.
(Ipm)) The line 12 is connected to the first, second and third hot rolling stands 18.
．． 20 and 22. Each stand has a gas-fired preheat furnace 24 in front of it that raises the temperature of the strand 14 or strip 16 to the desired rolling temperature, typically 1400'F. The spacing between adjacent stands is short enough so that the strip does not substantially cool down (i.e., does not require a long preheating furnace), but in each stand the strip is subject to conditions such as unstable plastic flow. Long enough to allow speed and clearance adjustment without adverse effects. After leaving the third stand 22, the strip is cooled in a closely connected quench tank 26 to control acid blooms. Laser width r-ji2
A measurement area including 8 and X-ray thickness 30 follows the quench tank. A width gauge 28 is also mounted at the exit of the last mill to instantaneously measure the width of the strip 16 as it leaves the final roll W, the mill.

これらの各測定装置はライン１２の操桑を制御するため
に使用される測定信号を発する。各圧延機は又好ましく
はストリップが圧延機を出る時にストリップの温度を測
定するために取付けられた２色赤外温度計（図示しない
）を有する。ラインは切断機３６及び巻取＃）機３８で
終る。切断機は主として所定の許容値に合致しないス）
ＩＪツブの部分、たとえばロールが安定した操業条件に
まで充分に調整される前にラインがスタートした時のス
トリップの初めの部分を取除くために用いられる。Each of these measuring devices emits a measuring signal that is used to control the steering of line 12. Each mill also preferably has a two color infrared thermometer (not shown) mounted to measure the temperature of the strip as it exits the mill. The line terminates at a cutting machine 36 and a winding machine 38. The cutting machine mainly does not meet the prescribed tolerances.
It is used to remove portions of the IJ tube, such as the beginning of the strip when the line is started before the rolls have been sufficiently adjusted to stable operating conditions.

巻取シ機３８はストリップ１６をコア上に均一に巻かれ
たコイルとして捕集する。A winder 38 collects the strip 16 as a uniformly wound coil on a core.

特に第２．３図を参照すると、各圧延スタンド１８．２
０及び２２は実質的に同じ構造を有する。With particular reference to Figure 2.3, each rolling stand 18.2
0 and 22 have substantially the same structure.

従って第１圧延スタンド１８について説明する。Therefore, the first rolling stand 18 will be explained.

（同様の部分には同じ参照番号が付されているが、特に
第２圧延機に関するものはダッシュ（′）を付して示し
、そして第３圧延機に関するものはダブルダッシュ（“
）を付して示す。圧延スタンド１８はストリップ１６の
通過線１６ａに対してほぼ直角に配列された鋼製■ビー
ムから主として作られたフレーム組立体４０のまわ、９
に組立てされてい４る。２個のロール４２．４２の各々
は組合わされたチョックブロック４４に回転可能に取付
けられている。ロールは商品名「ＡｓｔｒｏｌｌｙＪ　
　として販売されている材料から作られている。他の適
当外材料は商品名「Ｗα８ｐαｌｏｙ」　　として販売
されている材料及び結合状のタングステンカーバイドで
ある。(Similar parts have the same reference numbers, but those specifically related to the second rolling mill are indicated with a dash (') and those related to the third rolling mill are indicated with a double dash (“
). The rolling stand 18 is mounted around a frame assembly 40 made primarily of steel beams oriented substantially perpendicular to the line of passage 16a of the strip 16.
It is assembled in 4. Each of the two rolls 42,42 is rotatably mounted to an associated chock block 44. The roll has the product name “AstrollyJ”
Made from materials sold as. Other suitable materials are the material sold under the tradename "Wα8pαloy" and bonded tungsten carbide.

液圧モータ４６が各ロール４２．４２を駆動する。液圧
シリンダ４８．４８がロツ）４８α。A hydraulic motor 46 drives each roll 42,42. Hydraulic cylinder 48.48 is 48α.

４８α及び上側ロールを位置付ける上側チョックブロッ
ク４４．４４を介して作用してストリップを圧延するこ
とによって生ずる分離力を相殺するために必要を下向き
の力を供給する。シリンダ４８は好ましくは直径が１２
７７α（５インチ）でストロークが１０．２ｃｙｎ（４
インチ）でアシ、適用液圧２４５ｋｌ？／ｄ（３，５０
０ｐｓｉ）でシリンダ当シ３１，５００．に９（７０，
０００ポンド）又はスタンド当り６３．ｏｏｏｂｙ（１
４０，０００ボンド）の下向きの力を発生するために操
業可能な直径５１Ｍ（２インチ）のロッドを有する。こ
のシリンダｈ又好ましくはロッド４８ａの垂直方向の動
きを精度０．０（ｊ２５＋ｉ訂（０，０００１インチ）
で測定することができる内側超音波距離測定装置を含む
。勿論市場で入手可能な標準的な変性測定装賀、たとえ
ば線形可変差動トランスフォーマＣ１ｉｎｅａｒｖａｒ
ｉａｂｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｔｒａｓｆｏ
ｒｍｅｒｓ　）を用いることができるが、稍精度が劣る
。シリンダ４８．４８はストリップ】６の一輪郭形状を
変えるために、各々独立に制御される。48.alpha. and the upper chock block 44.44 which positions the upper roll to provide the necessary downward force to offset the separation force caused by rolling the strip. Cylinder 48 preferably has a diameter of 12
77α (5 inches) and the stroke is 10.2 cyn (4
inch) and applicable hydraulic pressure 245kl? /d(3,50
0 psi) and cylinder per cylinder 31,500. 9 (70,
000 pounds) or 63.00 per stand. oooby(1
It has a 51M (2 inch) diameter rod that can be operated to generate a downward force of 40,000 Bond). The vertical movement of the cylinder h or preferably the rod 48a is controlled with an accuracy of 0.0 (j25+i (0,0001 inch)).
Contains an inner ultrasonic distance measuring device that can measure the distance. Of course standard transformation measurement equipment available on the market, such as the linear variable differential transformer C1inearvar
iable differential trasfo
rmers ) can be used, but the accuracy is slightly lower. The cylinders 48, 48 are each independently controlled to change the contour shape of the strip 6.

フレーム４０はチョックブロック４４．４４を位置付け
かつ支持するだめに横方向に対になつ／こ４個の側部部
材４０ｂを含む。しかし力から４個のチョックブロック
４４はすべて側部部材４０ｂ内で垂直に滑動可能である
。フレーム４０は２個の上部フレームビーム４０ｃ、４
０ｃで蓋をされており、上部フレームビーム４０ｃはス
トリップｂと他方の部材４０ｂの間に橋渡しされている
。Frame 40 includes four laterally paired side members 40b for positioning and supporting chock blocks 44,44. However, due to the force, all four chock blocks 44 are vertically slidable within side member 40b. The frame 40 has two upper frame beams 40c, 4
0c, the upper frame beam 40c is bridged between the strip b and the other member 40b.

フレーム４０はきちんとまとまっておシ、比較的軽量で
あるが、しかし圧延の分離力を拘束することができるよ
うに強度の大きい組立体である。The frame 40 is a neat, relatively lightweight, yet strong assembly capable of resisting the separation forces of rolling.

（過剰の分離力が発生すると、ロッド４８ａの各各トフ
ロック４４の一つとを連結しているシアービンが切れて
フレームを保護する。）高度の寸法減少（大きなバイト
）で銅又は真鍮を熱間圧延する際に生ずる分離力の最大
値は６３．　Ｏｏ−ｏ　ｋｌ？（１４０，０００，ｊ？
７　）”）テ、ｉる。換言すると、各フレームは１４０
〜２４５ｋｙ／ｃｎｌ（２，０００〜３．５００ｐｓ＃
）の範囲の圧力を生ずる分離力に耐えることができなけ
ればならない。注目すべきことは、フレーム組立体４ｏ
の強度と、シリンダ４８を用いて可動ロールの位置を正
確にかつ迅速に調節することができることが組合わされ
て、従来の大きな分離力を受ける圧延機において通常用
いられたような重量が大きく頑丈で非常に高価なフレー
ムの必要を回避するということである。(If excessive separation forces occur, the shear bins connecting each of the rods 48a to one of the locks 44 will snap, protecting the frame.) Hot rolling copper or brass with a high degree of dimensional reduction (large bite) The maximum value of the separation force that occurs when doing this is 63. Oo-o kl? (140,000,j?
7)") te, iru. In other words, each frame has 140
~245ky/cnl (2,000~3.500ps#
) must be able to withstand separation forces resulting in pressures in the range of What should be noted is that the frame assembly 4o
, combined with the ability to accurately and quickly adjust the position of the movable rolls using cylinder 48, makes it possible to reduce the weight and robustness of conventional rolling mills that are subject to large separation forces. This avoids the need for very expensive frames.

主として第４図及び第７図を参照すると、本発明のロー
ル４２は、各チョックブロック４４に取付けられたベア
リング組立体７０に軸受けされたネック部分４２ｂ、４
２ｂに比べて大きい直径を有する比較的狭い中心作業部
分４２αを特徴とする。しかしながらこの大直径の作業
部分４２αでさえその直径は、ブレークダウン圧に機（
そこでは圧延すべき製品の厚みの実質的な減少が生じか
つ大きな分離力が発生する）に用いられる従来の高度２
本ロールに比べて小さく、３０．５ｃ＋ｎ（１フート）
以下であシ、典型的には１３〜１８（７７１（５〜フイ
ンチ）である。この大直径は第１圧延機１８において特
に重要である。その理由はストランドがストリップ形状
に拡げられる割合はストランｌ’に係合するロールの作
業部分の直径の函数であシ、直径が大きい程拡がシが大
きくなるからである。しかしながらロールが小さくなる
と発生するロール負荷は小さくなる。かくしてロールは
バイト及び適当な拡がシのためＫは充分大きくなければ
ならないが、過剰の負荷及び過剰゛のロールコストを回
避するためには充分小さくなければならない。4 and 7, the roll 42 of the present invention includes neck portions 42b, 4 bearing in bearing assemblies 70 attached to each chock block 44.
It features a relatively narrow central working portion 42α with a larger diameter compared to 2b. However, even this large-diameter working portion 42α has a diameter that is limited by the breakdown pressure.
Conventional height 2
Smaller than this roll, 30.5c+n (1 foot)
This large diameter is particularly important in the first rolling mill 18 because the rate at which the strands are expanded into a strip shape is This is a function of the diameter of the working part of the roll that engages l', since the larger the diameter, the greater the expansion.However, the smaller the roll, the less the roll load generated. K must be large enough for proper expansion, but small enough to avoid excessive loading and excessive roll costs.

各部分４２αの外側作業表面が逆「クラウン」であるこ
と、即ちロールが冷却した時第７Ａ図及び第７Ｂ図援示
すように圧延されるストランド又はストリップの通過ラ
イン上の中心にある最大凹み点４３．４３’まで後退す
る凹面輪郭を有することが非常に重要である。第７Ａ図
で太い実線で示すように、第１圧延機１８のロールの輪
郭４５はロールの長さ方向軸線に沿ってに形であること
が好ましい。第２及び第３圧延機２ｏ及び２２において
は輪郭４５は第７Ｂ図で太い実線に示すように頭部を切
シ取ったＶ形、即ち傾斜した側部が一定の直径を有する
中心部分に出合うような形状であることが好ましい。正
確な輪郭はロールの熱応答性及び圧延される製品の寸法
、形状、温度に依存する。いずれにしても熱的安定後は
部分４２αの外面はｔｌは平坦であるが、端縁部よりも
中心点近くが僅かによシ多くの材料を有するような圧延
製品を製造するために（第７Ａ図、第７Ｂ図で細い実線
で示すように）中心附近が稍凹んでいる。The outer working surface of each section 42α is an inverted "crown", i.e., the point of maximum depression is centered on the line of passage of the strand or strip being rolled as shown in FIGS. 7A and 7B when the roll is cooled. It is very important to have a concave profile that recedes to 43.43'. The profile 45 of the rolls of the first rolling mill 18 is preferably shaped along the longitudinal axis of the rolls, as shown by the thick solid lines in FIG. 7A. In the second and third rolling mills 2o and 22, the contour 45 meets a truncated V-shape, as shown by the thick solid line in FIG. It is preferable that the shape is as follows. The exact profile depends on the thermal response of the rolls and the size, shape, and temperature of the product being rolled. In any case, after thermal stabilization, the outer surface of the portion 42α is flat in tl, but in order to produce a rolled product that has slightly more material near the center point than at the edges ( As shown by the thin solid line in Figures 7A and 7B), the vicinity of the center is slightly concave.

このようなロール設計は圧延されたストリップに僅かに
“太った１中央部分を生ずるが、駕＜べきことにこれが
製品をロール上の横方向中央に保持する効果を有するこ
とが分った。さもなければストランド又はストリップは
横方向に”さまよう７傾向が時々ある。このような制御
は非常に効果的であるので圧延機の入口側における案内
ロールの中心合わせを第２及び第３の圧延スタンド２０
゜２２においてのみ用いることが好ましいことが分った
。ここでは幅方向に均一な厚みの最終製品を製造するた
めに上記輪郭を減少せしめなければならない。たとえば
、第１圧延スタンドのロールの中央作業部分は端縁の直
径１８．７３２　ｔ：ｍ　（７，３７５インチ）（冷間
）から通常は点４３と一致するストランドの通過線１６
αにおいて最小直径１８．７０７ｃｍ　（７，３６５イ
ンチ）（冷間）まで減少する。第２圧延スタンドにおい
ては、典型的なロールは直径１４．９２２ｃｒｎ（５，
８７５インチ）（冷間）が中心領域、点４３、で一定の
最小直径１４．９０２ｃｒｎ（５，８６フインチ）（冷
間）まで減少する。Although such a roll design produces a slightly "fattened" center section in the rolled strip, it has been found that this has the effect of keeping the product laterally centered on the roll. Sometimes the strands or strips have a tendency to "wander" laterally. Such control is very effective, so that the centering of the guide rolls on the inlet side of the rolling mill can be controlled between the second and third rolling stands 20.
It has been found that it is preferable to use only at 22°. Here, the profile has to be reduced in order to produce a final product with a uniform thickness in the width direction. For example, the central working part of the roll of the first rolling stand is from the edge diameter 18.732 t:m (7,375 inches) (cold) to the strand passing line 16 which normally coincides with point 43.
Reduces to a minimum diameter of 18.707 cm (7,365 inches) at α (cold). In the second rolling stand, a typical roll has a diameter of 14.922 crn (5,
875 inches (cold) decreases to a constant minimum diameter of 14.902 crn (5,86 fins) (cold) in the center region, point 43.

ロールの熱応答における今一つの要因はロールが冷却さ
れる割合である。本発明においては、ロールは内部の長
さ方向に延びる通路４２ｃを有し、これが冷却水の流れ
を一つのチョックブロックにおける゛急速離脱”入ロア
２から反対側のチョックブロックにおける”急速離脱”
出ロア４まで伝達する。通路４２Ｃは好ましくはロール
部分４２α内に拡がった中央空所４ｚｄを有しこの部分
における冷却を増大する。冷却水は入口及び出口から通
路４２ｂまでロールのネック部分の半径方向溝４２ｅ、
チョックブロックにおける環状通路７６及び通路７８を
介して流れる。冷却水の典型的な流速は各ロールについ
て１５．１４リットル／分（４がロン／分）である。ス
トリップを幅方向に均一に冷却するために各ロール４２
．４２におえると共に同時に連続した潤滑及び冷却水を
ロールに導入するだめの回転ユニオンを提供することは
当業者ならば容易に理解し得るであろう。Another factor in the thermal response of the roll is the rate at which the roll is cooled. In the present invention, the roll has an internal longitudinally extending passageway 42c which directs the flow of cooling water from the inlet lower 2 in one chock block to the opposite chock block.
It is transmitted to the output lower 4. Passage 42C preferably has a central cavity 4zd extending into roll section 42α to increase cooling in this section. The cooling water flows through a radial groove 42e in the neck of the roll from the inlet and outlet to the passage 42b;
It flows through annular passages 76 and 78 in the chock block. A typical flow rate of cooling water is 15.14 liters/min (4 lon/min) for each roll. Each roll 42 is used to uniformly cool the strip across its width.
．． It will be readily apparent to those skilled in the art to provide a rotary union that can hold up to 42 and simultaneously introduce continuous lubrication and cooling water to the rolls.

注目すべきことはロール４２．４２の作業領域がチョッ
クブロック４４の間で比較的小さい距離を有することで
ある。逆に言うと、ロール長さの大部分はネック部分４
２ｂ　、４２ｂによってしめられ、これがその殆ど全長
さにわたってチョックブロック及び組合わされたベアリ
ング組立体によって支持される。このような構造が、存
在する実質的な分離力にも拘らず小さい直径のロール構
造が作業をする主たる理由である。留意すべきことは各
ロールにおいて小さい側部遊肱を設けて長さ方向に熱膨
張に順応するが、ロールが一旦通常の操朶温度に達する
とロールの横方向の動きを制限するように設計すること
である。It is noteworthy that the working area of the rolls 42, 42 has a relatively small distance between the chock blocks 44. Conversely, most of the roll length is at the neck 4.
2b, 42b, which is supported along most of its length by a chock block and associated bearing assembly. This structure is the primary reason why small diameter roll structures work despite the substantial separation forces that exist. It should be noted that each roll has a small side clearance designed to accommodate thermal expansion longitudinally, but to limit lateral movement of the roll once it reaches normal operating temperature. It is to be.

操業中製造ライン１２は金属ストランド１４を高度に均
一な形状及び再結晶粒模様を有するストリップ１．６　
（第８図）に連続的に圧延する。好ましくはこの製造ラ
インを銅又は調合金棒を細いストリップに圧延するため
に操作する。ストランド又はストリップの圧延に加えて
、各圧延機、特に第１圧延機１８はストランド又はスト
リップを駆動するように作用する。In operation, the production line 12 converts the metal strand 14 into a strip 1.6 having a highly uniform shape and recrystallized grain pattern.
(Fig. 8). Preferably, the production line is operated to roll copper or tempered alloy rods into thin strips. In addition to rolling the strand or strip, each rolling mill, in particular the first rolling mill 18, serves to drive the strand or strip.

特に高度２本熱間圧延ロール圧延機に使用される新規な
ロール構造について説明した。ロールは比較的小さい直
径を有するにも拘らず、連続鋳造ストランドから銅又は
銅合金の細いストリップを製造することができる。ロー
ルは自動中心合せ（ｓｅｌｆ−ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ　）
をしてストランド又はストリップの横方向位置を制御す
る。これらのロールは又熱膨張に順応する。圧延は大き
なバイトを特徴とし各圧延スタンドについて唯一つの通
路を有する。ストリツ゛プ材料は再結晶化粒状模様を有
し、最終製品は均一厚みで正確に制御された寸法を有す
る。In particular, a novel roll structure for use in a highly advanced two-roll hot roll mill has been described. Despite the relatively small diameter of the rolls, thin strips of copper or copper alloys can be produced from continuously cast strands. Roll is self-centering
to control the lateral position of the strand or strip. These rolls also accommodate thermal expansion. The rolling features large cutting tools and has only one passage for each rolling stand. The strip material has a recrystallized grain pattern and the final product has uniform thickness and precisely controlled dimensions.

一本発明を好ましい実施態様を参照して説明しだが、上
述の説明及び添付の図面から当業者にとつて多くの変形
が可能であることを理解すべきである。そのような変形
は本発明の範囲内にあることを意図している。Although the invention has been described with reference to preferred embodiments, it will be appreciated that many modifications will occur to those skilled in the art from the foregoing description and accompanying drawings. Such variations are intended to be within the scope of this invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に従う縦並びの熱間圧延製造ラインの高
度に単純化された平面図であシ、第２図は第１図に示し
た第１圧延スタンドの平面図であシ、説明のためにフレ
ーム部分、回転ブラシ、入口及び出ロケ°−ジが除かれ
ており、第３図は第２図に示した圧延スタンドの正面図
であり、 第４図は第２図及び第３図に示したロール及びそれに組
合わされたチョックブロックの正面図で、下布のチョッ
クブロックを断面で示しておシ、第５図は第４図に示し
たチョックブロックの側面図であり、 第６図は第４図及び第５図に示したチョックグロック及
びそのチョックブロックに支持されたロール部分の詳細
断面図であり、 第７図は第２〜６図に示したロールの作業部分を示す詳
Ｊｌｌ１図であり、 第７Ａ図は第７図に示しだロールの作業部分の外表面が
熱膨張に順応しかつ圧延されたストランド又はストリッ
プを自動中心合せする輪郭形状であることを示す拡大図
であり、 第７Ｂ図は異なった輪郭形状を示す第７Ａ図に対応した
拡大図であシ、 第８図は第１圧延スタンドのロールが入って来る鋳造棒
を細いストリップにまで高度に厚みを減少する作用を示
す高度に単純化された側面図である。 １２：熱間圧延ライン、１４：ストランド、１６：スト
リップ、　　１８：第１圧延スタンド、２０：第２圧延
スタンド、２２：第３圧延スタンド、　　２４：予備加
熱炉、２６：急冷タンク、２８：レーザ幅ケ°−ジ、３
０：ｘｌ厚みｖ−Ｎ、４２：ロール、　　４４：チョッ
クブロック、４６：液圧モータ、４８：液圧シリンダ、
４３：最大凹み点、４５：凹面輪郭。 ＦＩＧ、３1 is a highly simplified plan view of a vertical hot rolling production line according to the invention, and FIG. 2 is a plan view of the first rolling stand shown in FIG. 1; 3 is a front view of the rolling stand shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of the rolling stand shown in FIG. 6 is a front view of the roll shown in the figure and the chock block combined therewith, showing the chock block of the lower fabric in cross section; FIG. 5 is a side view of the chock block shown in FIG. 4; The figure is a detailed sectional view of the chock glock shown in Figs. 4 and 5 and the roll portion supported by the chock block, and Fig. 7 is a detailed sectional view showing the working part of the roll shown in Figs. 2 to 6. Figure 7A is an enlarged view showing that the outer surface of the working portion of the roll shown in Figure 7 is contoured to accommodate thermal expansion and self-center the rolled strand or strip; Figure 7B is an enlarged view corresponding to Figure 7A showing the different profile shapes, and Figure 8 shows the rolls of the first rolling stand highly reducing the thickness of the incoming cast bar to a thin strip. FIG. 2 is a highly simplified side view showing the effect of 12: Hot rolling line, 14: Strand, 16: Strip, 18: First rolling stand, 20: Second rolling stand, 22: Third rolling stand, 24: Preheating furnace, 26: Quenching tank, 28: Laser Width cage, 3
0: xl thickness v-N, 42: roll, 44: chock block, 46: hydraulic motor, 48: hydraulic cylinder,
43: Maximum concavity point, 45: Concave contour. FIG.3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、連続鋳造された金属ストランド及び細いストリップ
を熱間圧延するためのロールにおいて、ストランド及び
ストリップと係合する中央作業部分を具備し、該作業部
分の外表面は該作業部分の中心領域において最大深さを
有する凹面形状の長さ方向輪郭を有し、該輪郭は、該作
業部分上でのストランド及びストリップの横方向位置を
制御するためにストリップの端縁部よりも中央部の方が
僅かに多い金属を有するストリップを製造するように、
熱的安定の後僅かに残留する凹面が存在するようなもの
であることを特徴とするロール。 ２、該輪郭がほぼＶ字型形状を有する特許請求の範囲第
１項記載のロール。 １　該輪郭が截頭Ｖ字型形状を有する特許請求の範囲第
１項記載のロール。 ４、該作業部分がロールの隣接端部よりも大きい直径を
有し、該作業部分の直径は、該ストリップを製造するた
めには大きいが過剰のロール負荷を防止するために充分
小さいストランドのバイトを生ずるようなバイト比を生
成するように選択されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のロール。 ５、　ロール中を通る冷却液体の流れのための長さ方向
に伸びる内側通路を有する特許請求の範囲第１項乃至第
４項のいずれかに記載のロール。 ６、該作業部分は狭くかつ該ロールの隣接ネック部分に
比べて大きな直径を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のロール。 ７、該作業部分が３０．５ｃＩｎ（１フィート−）より
も小さい直径を有する特許請求の範囲第６項記載のロー
ル。 ８．該作業部分の直径が１０．１６〜２０．３２ｃｒｎ
（４〜８インチ）であり、凹面輪郭の該最大性さが約０
．５ｓ＋（２０ミル）である特許請求の範囲第７項記載
のロール。[Claims] 1. A roll for hot rolling continuously cast metal strands and thin strips, comprising a central working part that engages the strands and strips, the outer surface of the working part being in contact with the working part. It has a concave longitudinal profile with a maximum depth in the central region of the part, the profile being deeper than the edges of the strip in order to control the lateral position of the strands and strips on the working part. so as to produce a strip with slightly more metal in the center
A roll characterized in that there is a slight residual concavity after thermal stabilization. 2. The roll according to claim 1, wherein the profile is approximately V-shaped. 1. The roll according to claim 1, wherein the profile has a truncated V-shape. 4. The working part has a diameter larger than the adjacent end of the roll, the diameter of the working part is large enough to produce the strip, but small enough to prevent excessive roll loading. 2. A roll according to claim 1, wherein the roll is selected to produce a bite ratio that yields . 5. A roll according to any one of claims 1 to 4 having a longitudinally extending internal passage for the flow of cooling liquid through the roll. 6. Roll according to claim 1, characterized in that the working section is narrow and has a larger diameter than the adjacent neck section of the roll. 7. The roll of claim 6, wherein the working portion has a diameter of less than 1 foot. 8. The diameter of the working part is 10.16~20.32crn
(4 to 8 inches), and the maximum of the concave contour is approximately 0
．． 8. The roll of claim 7 which is 5s+ (20 mils).