JPH0313207A - 一体式バックアップロールを有する多段圧延機 - 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し、かつ高圧延
荷重の付加が可能な２０段相当の多段圧延機に関するも
のである。

（従来の技術） ステンレス鋼およびけい素鋼などの難加工性材料の冷間
圧延は、多くの場合、１２段、２０段といった多段圧延
機で行われている。このような多段圧延機では、ワーク
ロールを小径化できるので、従来の縦型配列の圧延機に
比べて小さい圧延荷重で高圧下が可能という利点がある
。しかしながら−方で、ワークロールを小径にするとロ
ールのたわみが大きくなるため、圧延材の形状不良が発
生し易いという欠点があった。

そこで従来から、かような形状不良の発生を防止すべく
、種々の解決策が提案されている。

その一つとして、最外側のバックアップロールを軸方向
に複数に分割し、各分割ロールの変位量を調整すること
によって圧延材の形状制御を行う方法がある。しかしな
がらこの方法では、バックアップロールとワークロール
との間に中間ロールが数多く存在すればするほど、その
効力は減殺されるために、１２段や２０段のような多く
の中間ロールをそなえる多段圧延機では、その能力を十
分に発揮することはできなかった。

この点を改善するものとして、特公昭５８−５０１０８
号公報等にて、ワークロールベンダーや中間ロールベン
ダーを、上記のバックアップロールの変位量調整法と併
用する方法が提案された。しかしながらこの方法は、装
置が複雑になるという欠点のほか、ロールが細くなるほ
ど、またロールバレルが長くなるほどペンディング力は
中央部まで作用しなくなるため、制御力は圧延材端部の
みに留まるという問題があった。

また特公昭６３−２０７４０５号公報等には、中間ロー
ルの片側端部を先細り形状とし、それぞれ単独に軸方向
にシフトする方法が提案されている。しかしながらこの
方法においても、制御力が及ぶ範回はテーパ一部周辺だ
けであり、しかも鋼種および板幅などに応じて逐一テー
バ−形状の変更を要するといった煩雑さが加わる。

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、かつ軸方向に
シフト可能とした縦型配列の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る。

加えて上記の装置では、クォーター伸びや腹伸び、耳伸
びが混在する複合伸びについては、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
る。

また従来の多段圧延機とくに２０段圧延機においては、
形状制御の面からバックアップロールを分割式とせざる
を得ないこともあって、十分な高圧延荷重が付加できな
いという問題があった。

さらに分割式バックアップロールを用いた場合には、ロ
ール軸方向に不均一なロール間面圧が発生し易く、また
その偏心機構が複雑なためミル設計が難しく、しかも設
備コストが高いところにも問題を残していた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、腹伸
びや耳伸びの形状制御効果を一層向上させるのは勿論の
こと、クォーター伸びや互層複合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、しかも十分な高圧下を付加する
ことができる２０段相当の多段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、そ
れぞれ複数の第１中間ロール、第２中間ロールおよび一
体式バックアップロールを順次に配置した多段圧延機に
おいて、 該ワークロール、第１中間ロール、第２中間ロールおよ
び一体式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
だことからなる一体式バンクアップロールを有する多段
圧延機である。

またこの発明は、上記の圧延機にロールベンディング装
置を組み込んだ多段圧延機である。

この発明において、ロールに付与すべき１波、製分の波
形曲線としては、正弦曲線から１ピッチ分取り出したも
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。

この発明は、上記したような片側端部が先細り状となる
クラウンおよび波形曲線の少なくとも１波長分にわたる
クラウンを付与したロール対を組み合わせて使用するこ
とによって、後述するように、従来に比較して形状制御
能力が格段に向上することから、従来のような分割式バ
ックアップロールの押し出しによる形状制御が不要とな
って、一体式のバックアップロールの利用を可能ならし
めたものであるが、かような一体式バックアップロール
の利用はこの発明で初めて達成された事項である。

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、この発明に従う多段圧延機のロー
ル配置を、側面および正面で示す。

同図において、１は圧延材、２はワークロール、３は第
１中間ロール、４は第２中間ロール、５は一体弐のバッ
クアップロールであり、圧延材ｌを挟んで、上下に１対
のワークロール２が配置され、これらのワークロール２
の背後にそれぞれ２本ずつ合計４本の第１中間ロール３
が、また第１中間ロール３の背後には上下各３本ずつ合
計６本の第２中間ロール４が、さらに第２中間ロール４
の背後には一体式バックアップロール５が上下各４本ず
つ合計８本設置されていて、これらで２０段圧延機を構
成している。

なお、６はロールベンディング装置である。

このうち第１中間ロール３には、片側端部が先細り状と
なるロールクラウンが、また第２中間ロール４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
クラウンが付与され、それぞれロール軸方向にシフト可
能な構造となっている。

ここに片テーパ−クラウンならびに正弦曲線１ピッチ分
で近（以できる波形曲線を付与すべきロールは、上記の
例だけに限るものではなく、ワークロール２、第１中間
ロール３、第２中間ロール４およびバックアップロール
５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。

（作　用） 第２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
て板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３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、
中央部で広く、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。

次に第４図に、従来の分割式バックアップロールとこの
発明に従う一体式バックアップロールを用いた場合にお
ける、最大付加圧延荷重を比較して示す。

同図より明らかなように、この発明に従う一体物バック
アップロールを用いた場合には、従来と比べて約４０％
の圧延荷重の増大が期待できる。

次に第５図に、前掲第１図に示した２０段圧延機の第１
中間ロール（Ｉ　ＩＭＲ）　として片テーパ−クラウン
（以下単にＴクラウンという）を付与したロール対を用
いた場合、さらには１中間ロールまたは第２中間ロール
（２ＩＭＲ）あるいはバックアップロール（ＢＩＩＲ）
として、正弦曲線１ピッチ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
、分割式バックアップロールを押し出した場合と比較し
て示す。

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Δ２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クラウンロールシフト単独の場合は、耳伸びおよび
腹伸びについてはそれなりの制御が期待できるけれども
、クォーター伸びや互層複合伸び制御についてはほとん
ど望み得ない。

なお分割バックアップロール押し出しは、クォーター伸
びや互層複合伸びについてわずかの制御が期待できるに
止まる。

次に第６図に、上記の２０段圧延機において、第１中間
ロールとしてＴクラウンロールを、また第２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、第１中間ロールとして片テ
ーパ−ロール、バックアップロールとして分割式ロール
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
フトし、かつ一体式バックアップロールを併用すること
により、大きな付加荷重の下で、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、さらにはエツジドロップに対しても優れた修正
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クラウンを付与すべ
きロール対は、ワークロール、第１中間ロール、第２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、第１中間ロ
ール群、第２中間ロール群およびバックアップロール群
の中から選ぶことが一層好ましい。また制御効果は、Ｔ
クラウンおよびＳクラウン付与ロールが被圧延材に近い
ほど、また各ロール対の配置が、被圧延材を中心として
、点対称、上下対称、左右対称の順に大きい。

さらにロールベンディング装置を併用すれば、上記の効
果は一層高まる。

（実施例） 実施例１ 前掲第１図に示した２０段圧延機において、第１中間ロ
ール３として第７図すに示すような片テーパー形状（Ｔ
クラウン）になるロールを、また第２中間ロール４とし
て第８図に示すような３次式で近似できるクラウン（３
１クラウン）を有するロールを使用した。

そして、上記の第１中間ロールおよび第２中間ロールを
軸方向にシフトさせながら、板幅ＬＯＯＯｍｍのステン
レス鋼板を板厚１．２ｍｍから１．０ｍ＋ｎ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９図ａ、ｂにそれぞれ示す。

また第９図すには、従来装置を用いた場合として、第７
図す、ｃに示すような片テーパ形状になるロールを、第
１中間ロールおよび第２中間ロールとして使用し、これ
らのロールを軸方向にシフトさせて、同様の圧延（分割
式バンクアップロール）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９図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ができず、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が著しく小さい。し
かも狭い制御範囲ゆえに圧延材の鋼種板幅によって各々
の場合に応じて、第１中間ロール、あるいは第２中間ロ
ールのテーバ形状を変更する必要が生じていた。

これに対し、この発明装置を用いた場合には、耳伸びや
腹伸びは勿論のこと、複合伸びやクォーター伸びに対し
ても充分対応可能な広範囲な制御範囲を得ることができ
、しかも多種の圧延材に対して中間ロールの形状を変更
することなく良好な形状の板を得ることが可能となる。

実施例２ 同じ＜２０段圧延機において、第１０図ａに示すように
、ワークロールには第７図ａに示すような片テーパ−ク
ラウン（Ｔクラウン）を、また第１中間ロールには第１
１図に示すような正弦曲線１ピッチ分で近似できるクラ
ウン（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
結果を第１０図すに示す。

実施例３ 同じ＜２０段圧延機において、第１２図ａに示すように
、第１中間ロールにはいずれも第７図ａに示したような
りラウン（Ｔクラウン）を、また第２中間ロールのうち
外側に位置する上下二組計４本のロールにはＳ２クラウ
ンを、さらにバックアラ７”ｏ−ルの外側に位置する４
本のロールにもＳ２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
査した結果を第１２図すに示す。

実施例４ 同じ＜２０段圧延機において、第１３図ａに示すように
、４本の第１中間ロールに対し、それぞれ点対称位置に
あるロール対にＴクラウンおよびＳ２クラウンを、また
第２中間ロールの外側に位置する４本のロールに対し、
それぞれ点対称位置にあるロール対に３２クラウンおよ
びＴクラウンを、さらにバックアップロールの外側に位
置する４本のロールに対しても、それぞれ点対称位置に
あるロール対にＴクラウンおよびＳ２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第１３図すに示す。

（発明の効果） かくしてこの発明に従う多段圧延機によれば、耳伸び、
腹伸びは勿論のこと、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。

またこの発明に従う多段圧延機は、一体式のバックアッ
プロールを使用できるので、従来よりも大きな圧延荷重
の付加が可能となるだけでなく、ロール軸方向における
不均一なロール間面圧の発生がなくなり、また煩雑なミ
ル設計も不要となり、さらにはコスト低減にも貢献する
。

【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２０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　−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３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４図は、従来の分割式バックアップロールまたは
この発明に従う一体式バックアップロールを用いた場合
における、最大付加圧延荷重の比較図、第５図は、２０
段圧延機の第１中間または第２中間ロールに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、２０段圧延機の第１中間ロールとしてＴクラ
ウンロールを、また第２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を示す形状制御
範囲図、 第７図ａ、ｂおよびＣはそれぞれ、片テーパ−ロールの
テーパー形状を示した図、 第８図は、３次式で近似できる好適Ｓクラウンを示した
図、 第９〜１０図のａ、ｂはそれぞれ、２０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〜第１３図のａはいずれも、２０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。 ■・・・圧延材　　　　　　２・・・ワークロール３・
・・第１中間ロール　　４・・・第２中間ロール５・・
・一体式バックアップロール ６・・・ロールベンゾインク装置 第１図 （ａ７ （’ｊ）） ＜　ａ　＞ （Ｃ） 第５図 −１，０ −０，５ 閃 ６ ０ ＝ ５ ０−ル八しノし塙乃゛５°の ！！！次元麿ｉｆ ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、それぞれ複数の第１
   中間ロール、第２中間ロールおよび一体式バックアップ
   ロールを順次に配置した多段圧延機において、 該ワークロール、第１中間ロール、第２中間ロールおよ
   び一体式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一体式バック
   アップロールを有する多段圧延機。 ２、請求項１において、ロールベンディング装置を備え
   る多段圧延機。