JPH0313215A - 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ｆ［撃性と併
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
けに止まる。

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。

さらに上記の装置では、クォーター伸びや腹伸びや耳伸
びなどが混合した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
ていた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記の要請に有利に応えるもので、腹伸び
や耳伸びの形状制御効果を一層向上させ、しかもクォー
ター伸びや耳Ｊｆ）０３ｉ合伸びなどの複雑な形状不良
、さらにはエツジドロップなどの修正も可能な、優れた
形状制御能力をそなえる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１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１波長分の波形
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ｌピッチ分を取り
出したもの、さらにはそれらの近イ以曲線が有利に適合
するが、中でも正弦曲線から１ピッチ分取り出したもの
およびその近イ以曲線がとりわけ有利に適合する。

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、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木ずつ
合計４木の中間ロール３が、また中間ロール３の背後に
は分割式バックアップロール４が上下各３本ずつ合計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には全て、片側端部が先細り状
となるロールクラウンが、また中間口−ル３には、正弦
曲線１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が互いに逆向
きとなる上下配置とし、かつ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
だけに躍るものではなく、ワークロール２および中間ロ
ール３全て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（以曲線のほか、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、油圧式でも電動式でも何
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。

次に第３図（ａ）〜（Ｃ）に、正弦曲線ｌビッヂ分で近
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、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（ｂ）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、前掲第１図に示した１２段圧延機のワー
クロール（ＷＲ）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、圧延材の中央部上端部との伸び差
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。

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Ｑ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
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、中間ロールとしてＴクラウンロー
ルを用いかつ分割バッ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Ｓク
ラウンロールを組み合わせ、ロール軸方向に適宜にシフ
トすることによって、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に対
しても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。

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図に示すように、ロール
バレル中央を座標原点として、この原点を挾んで点対称
とした波形曲線を付与する場合における高次関数は下記
（１）式のとおりになる。

ｆ　（ｘ）＝ａｔｘ＋ａ３ｘ３＋ａ３ｘ’＋　・−＋ａ
、ｘ’　　　　＝・（１）そし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。

とくにｎ＝３の場合、すなわち次式（１）′のように３
次の奇関数で表す場合には、未知数がａｌ＋ａ３の２つ
なので、表１に示した（２）式の内で２つの条件式しか
考慮することができない。

ｆ　（ｘ）＝ａ、ｘ＋ａ、ｘ”　　　　　　　　　　”
・（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および（２）−２式を考慮すると、
ピッチを規定するための条件式を選択することはできず
、したがってクラウンピッチを任意に変えることは装置
できない。

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） １隻班上 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３のすべてに
第８図に示すような３次式で近似できるクラウン（３１
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
シフトするとともに分割バックアップロールによる押し
出しを行いながら、板幅１０００ｍｍのステンレス鋼板
を板Ｊ！！１．２ｍｍから１．ｏ　ｒａｍ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
（ｂ）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。

災施五Ｉ 同じ＜１２段圧延機において、第１０図（ａ）に示すよ
うに、圧延材を挟み点対称となる２対の中間ロールの一
方に第７図い）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
１ピツチ分で近イ以できるクラウン（Ｓ２クラウン）を
それぞれ付与し、またワークロールに第１１図に示すよ
うな正弦曲線ｌビ・ンチ分で近似できるクラウン（Ｓ２
クラウン）を付与し、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１０図（ｂ）に
示す。

災旌皿ｌ 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（ハ）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１ピッチ分で近似できるクラウン（Ｓ２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第１２図（ｂ）
に示す。

夫立拠人 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（ａ）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
３次式で近似できるクラウン（Ｓ１クラウン）付与し、
ロールベンディングおよび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（
＋１）に示す。

１隻１ 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（ａ）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３次
式で近似できるクラウン（ＳＬクラウン）付与し、ロー
ルベンディングおよび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１４図Φ）に示
す。

尖施撚旦 同じり１２段圧延機において、第１５図（ａ））に示す
ように、ワークロール対に第７図（ａ）の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１ピッチ分で近似でき
るクラウン（Ｓ２クラウン）をそれぞれ付与し、ロール
ヘンディングおよび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
。

災施斑１ 同じ（１２段圧延機において、第１６図（ａ）に示すよ
ウニ、ワークロールに第８図に示したような３次式で近
似できるクラウン（Ｓｔ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（ハ）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
、ロールヘンディングおよび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。

（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（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、従っ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（ａ）、　（ｂ）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、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、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Ｓ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Ｓ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、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（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１
１図は、正弦曲線ｌ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。 １・・・圧延材　　　　　　２・・・ワークロール３・
・・中間ロール　　　　４・・・バックアップロール５
・・・ロールベンディング装置 第１図 （ａ） （ｂ） （ｂ） （Ｃ） 第３図 第６図 第７図 （ａ） Ｅ）！＝θ０８ｐｎｗ＋ ＥＬ−３ｏｏｍｎ ＥＬ　□３００ｍｍ ｆＯ −０，５ ５ ｆ、０ ロールバレル中央り秀の 無ン欠元／！力ｒ

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１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。