JPH0313214A - 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する１２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、制御力が及ぶ範囲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
パー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。

しかしながらこの方法にしても、制御できるのは圧延材
の端部および中央部だけであり、クォーター伸び、さら
には腹伸びや耳伸びなどが混合した複合伸びの制御につ
いては無力に等しかった。

（発明が解決（２、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、耳伸
び、腹伸びをはじめとして、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、優れた形状制御能ツノをそなえる１２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１１−ルの背後に、
それぞれ複数の中間ロールおよびバンクアップロールを
順次に配置した多段圧延機において、該ワークロールお
よび中間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どなるク
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本一組のし１−ルに、互いに同じ
波形曲線の少なくとも２波長分にわたるロールクラウン
をそれぞれ付与し、 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２波長分の波形
曲線としては、正弦曲線から２ピッチ分を取り出したも
の、また５次以上の高次関数から同じく２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２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は中
間ロール、４は分割式のバックアップロールであり、圧
延材１を挟んで、Ｆ下に１対のワークロール２が配置さ
れ、こわらのワークロール２の背後にそれぞれ２本ずつ
合計１１木の中間ロール３が、また中間ロール４の背後
には分割式ハックアップロール４が上下釜３木ずつ合計
６本設置されていて、これらで１２段圧延機を構成して
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４、また中間ロール３には正弦曲線２
ピッ千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ソフト可能な構造
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２ピッチ分
で近似できる波形曲線を付与すべきロールは、上記の例
だけに限るものではなく、ワークロール２および中間ロ
ール３全での中から自由に選択、組合ねセが可能である
。

また付与すべき波形曲線は、上記したような正弦曲線や
その近イ以曲線のほか、５次以上の高次式から座標原点
を挟んで２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、油圧式または電動式の何
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
て仮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。

次に第３図（ａ）〜（Ｃ）に、正弦曲線２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（ｂ）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、クォータ一部が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（ｂ）とは逆の方
向に各ロールを移動させた場合であるが、クォータ一部
が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２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、クォーター伸びの効果的
な修正が可能となる。

次に第４図に、前掲第１図に示した１２段圧延機のワー
クコール（畦）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、また中間ロー
ル（ＩＭＲ）として正弦曲線２ピッ千分で近似できるよ
うな波形ロールクラウン（以下単にＷクラウンという）
を付与したロール対を用い、それぞれ？ｎ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、片テーパ−ロールシフトの場
合は、耳伸びや腹伸びについて形状制御ができる。

これに対し、Ｗクラウンシフトの場合は、クォーター伸
びおよび互層複合伸び制御につき、格段の効果が期待で
きる。とはいえ耳伸びや腹伸び制御に関しては、十分と
は言い難い。

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５図に、上記の１２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
Ｗ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１コールとしてＴクラウンロ
ールを用いかつ分割バンクアップロールによる押し出し
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Ｗ
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り、耳伸びゃ腹伸びは勿論のこと、
クォーター伸びおよび複合伸び、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Ｗクラウンを付与すべ
きロール対は、ワークロールおよび中間ロールからなる
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Ｗ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、点対象、上下対象、左右対象の順に大き
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。

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６図に示すような２ピッチ
分の波形曲線を付与する場合を考えると、このとき形状
制御を実施するためにはロールバレル中央を原点として
、波形曲線を原点に対して点対称とする必要があること
から、高次関数は下記（１）式のとおりになる。

ｆ（ｘ）＝ａ、ｘ＋ａ３ｘ’＋ａ、ｘ’＋−＋ａ、ｘ’
　　　＝４１）（１）式を用い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ａｔ−ａ、を決定する必要が
ある。

表　　１ すなわち（１）式は６つの未知数ａｌ＋　ａｌｌ　ａｓ
＋　ａ’Ｌ＋ａ９＋　ａｌｌを有する次式（１）′のよ
うに１１次の奇関数となり、極めて複雑である。

ｒ（Ｘ）＝ａ＋Ｘ＋ａ３Ｘ’＋ａ５Ｘ’＋ａ７Ｘ’＋ａ
ｑＸ”＋ａｌｌｘ”・・・（１）′またｎ〈１１では、
ロールクラウンを任意に設定できない。というのは（１
）“式のような５次の奇関数で表そうとする場合には、
未知数がａｌｌ　ａｌｌａ、の３つなので、表１に示し
た（２）式の内３つの条件式しか考慮に入れることがで
きないからである。

ｆ　（ｘ）＝ａ＋’ｘ＋ａ３ｘ’　＋ａ５ｘ’　　　　
　　　　・・・（１）“たとえばクラウン量を規定する
ために、表１に示す（２）−１，（２Ｌ２式を選択した
場合、ピッチを規定するためには、残る４つの条件式（
２）−３，（２）−４゜（２）−５，（２）−６のうち
から１つの条件式しか選択できず、これによってクラウ
ンのピッチは一義的に決まってしまうから、クラウンピ
ッチを任意に変えることはできなくなるわけである。

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■よ 前掲第１図に示した１２段圧延機において、ワークロー
ル２に第７図（ａ）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、また中間ロール４のすべてに
第８図に示すような５次式で近似できるクラウン（Ｗｌ
クラウン）を有するロールを使用した。

そして、上記ワークロールおよび中間ロールを軸方向に
シフトながら、板幅１０００ｍｍのステンレス鋼板を板
厚１．２　ｎｕｎ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９図（ａ）、　（ｂ）にそれぞれ示す。

また第９図には、従来装置を用いた場合として、第７図
（ａ）に示したようなＴクラウンロールを中間ロールと
して使用し、これらのロールを軸方向にシフトさせると
ともに分割バックアップロールによる押し出しを併用し
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能力が著しく小さい。

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る。

尖衡貫主 同じ＜１２段圧延機において、第１０図（ａ）に示すよ
うに、圧延材を挾み点対称となる２対の中間ロールの一
方に第７図（ａ）に示したようなりラウン（Ｔクラウン
）を、他方の中間ロールに第１１図に示すような正弦曲
線２ピッ千分で近似できるクラウン（Ｗ２クラウン）を
それぞれ付与し、またワークロールに第７図（′ｂ）に
示したようなりラウン（Ｔクラウン）を付与し、ロール
ベンディングを併用して実施例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第１０図（
ｂ）に示す。

災施貫主 同じ＜１２段圧延機において、第１２図（ａ）に示すよ
うに、圧延材を挾み点対称となる２対の中間ロールの一
方に第７図（ａ）に示したようなりラウン（Ｔクラウン
）を、また他方の中間ロールに第１１図に示したような
正弦曲線２ピッチ分で近似できるクラウン（Ｗ２クラウ
ン）をそれぞれ付与し、ロールヘンディングを併用して
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第１２図（ｂ）に示す。

丈藷貫土 同じ＜１２段圧延機において、第１３図（ａ）に示すよ
うに、ワークロールに第７図（ｂ）に示したようなりラ
ウン（Ｔクラウン）を付与し、また圧延材を挾み点対称
となる２対の中間ロールの一方に第８図に示したような
５次式で近似できるクラウン（Ｗ１クラウン）付与し、
分割バックアップロールによる押し出しを併用して実施
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、第１３図（ｂ）に示す。

１胤ｆＬ− 同じ＜１２段圧延機において、第１４図（ａ）に示すよ
うに、ワークロールに第７図（ｂ）に示したようなりラ
ウン（Ｔクラウン）を付与し、また中間ロールの上側に
位置する左右１対のロールに第８図に示したような５次
式で近（以できるクラウン（Ｗｌクラウン）付与し、分
割バックアップロールによる押し出しを併用して実施例
１と同様の圧延を行ったときの形状制？ＩＵ能力につい
て調査した結果を第１４図（ｂ）に示す。

尖絡尉且 同じ＜１２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、また中間ロール
の圧延材を挟む上下−組のロール対に第１１図に示した
ような正弦曲線２ピッチ分で近似できるクラウン（Ｗ２
クラウン）をそれぞれ付与し、分割バックアップロール
による押し出しを併用して実施例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（
ｂ）に示す。

尖詣開ユ 同じ＜１２段圧延機において、第１６図（ａ）に示すよ
うに、ワークロールに第８図に示したような５次式で近
似できるクラウン（Ｗｌクラウン）になるロールを、ま
た中間ロール４のすべてに第７図（ａ）に示したような
片テーパー形状（Ｔクラウン）を有するロールを使用し
、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（ハ）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、
腹伸びはいうまでもな（、とくに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優れた修正能力
が得られ、従−７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（ａＬ　（ｔ）３はそれぞれ、この発明を通用し
た１２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、Ｗ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、１２段圧延機のワークロール
または中間ロールにＴクラウンロール対またはＷ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５図は、１２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ＷクラウンロールおよびＴ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６図は、高次式で近似できるＷクラウンの説明図、 第７図（ａ）、　（ｂ）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、５次式で近似できる好適Ｗクラウンを示した
図、 第９，１０図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ、１２段圧延
機におけるＴクラウンロールおよびＷ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１
１図は、正弦曲線２ピッチ分で近似できる好適Ｗクラウ
ンを示した図、 第１２図〜第１６図の（ａ）はいずれも、１２段圧延機
におけるＴクラウンロールおよびＷ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・・・バックアンプロール５
・・・ロールベンディング装置 第３図 イａ　） Ｃｂ　’＋ （ｂ 第３図 第７図 （ａ） ＥＨと０．ｆ慴１ ＥＬ＝３００ｒｙ＋？７Ｉ −１，０ −０５００５ ０−ル八レル中央力゛いＤ ｐＡ次元慶揉 ｔ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のワークロールの背後に、それぞれ複数の中間
   ロールおよび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、 該ワークロールおよび中間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２波長分にわたる
   ロールクラウンをそれぞれ付与し、 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。