JPH0318408A - 圧延ロールの冷却装置 - Google Patents
圧延ロールの冷却装置Info
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- JPH0318408A JPH0318408A JP15104989A JP15104989A JPH0318408A JP H0318408 A JPH0318408 A JP H0318408A JP 15104989 A JP15104989 A JP 15104989A JP 15104989 A JP15104989 A JP 15104989A JP H0318408 A JPH0318408 A JP H0318408A
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- roll
- cooling water
- rolling
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
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）
本発明は圧延ロールの冷却装置、詳しくは圧延ロール径
が変わるときでも同一装置で効率よく冷却でき、しかも
冷却能が変わらない圧延ロールの冷却装置に関する． （従来の技術） 鋼板の熱間圧延に使用される圧延ロールは、被圧延材か
ら多量の熱を受けて膨張したり、摩耗や肌荒れを生した
りする。そこでそれらをできるだけ防止するために、圧
延ロールは冷却水によって冷却される．従来から行われ
ている圧延ロールの冷却方法及びその装置には下記のよ
うものがある．ａ，圧力の高い多量の冷却水をノズルか
らロール表面に噴射する方法． この方法では冷却水はロールに当たったあと飛散してし
まうため、狭い面積しか冷却できない．しかも冷却水が
噴射された部分だけが過冷却されるために均一に冷却さ
れない．そのうえ飛散した冷却水が圧延材の上に落下し
て温度を局部的に低下させ、温度制御を狂わせるという
問題がある．ｂ．第４図（ａ）に示すように、圧延ロー
ル１０の外周面に水冷ジャケット２を対向配置して冷却
水通路４を形成させ、そこに冷却水ｌ１を通して冷却面
積の増加と均一冷却を行わせる装置（特公昭５５一１２
３２２号公報）． この冷却装置によって上記ａの冷却水噴射方法で発生す
る問題は解決された．しかしこの装置では第４図中）（
第４図（ａ）のＡ部拡大図）に示すように、圧延ロール
１０の表面に冷却水１１とロールｌＯとの直接接触を妨
げる境界層１２が生戒する．そのために冷却効率が向上
しないという欠点がある．なお第４図（ａ）において、
５は冷却水給水路、６は冷却水排水路である． Ｃ．第４図に示すような装置の冷却水通路４に改良を加
え、通路内で乱流を生じさせて境界層を破壊し、冷却効
率を高めようとする冷却装置（特開昭６０ − ２３１
５１０号公報）．この装置は第５図に示すように水冷ジ
ャケット２の内面に突起９を設けたものであるが、突起
９の先端とロール１０の表面との間隔を狭くし、しかも
冷却水量を増加して流速を上げ、強い乱流を生じさせな
いと境界層ｌ２を破ることができない．また摩耗や肌荒
れのためにロールが研削され直径が小さくなると、ロー
ル表面と突起先端部との間隔が変わって冷却能が変化す
るという問題がある．（発明が解決しようとする課題） この発明の目的は、圧延ロールを効率よく冷却でき、し
かもロール研削などによりその径が変わることかあって
も、冷却能を変化させることなく冷却できる圧延ロール
の冷却装置を提供することにある． （課題を解決するための手段） 熱間圧延に使用される圧延ロールは、被圧延材から熱を
受け、膨張したり摩耗や肌荒れを生じたりする．そのた
めにロール幅方向でその径が変わって圧延製品に中延び
などが発生し、適正な形状制御や板厚制御が困難になる
．そこで本発明者らは圧延中のロー夛レを高効率で冷却
でき、しかもロール径が変わっても冷却能を変化させな
いロール冷却装置について種々検討を重ねた結果、この
発明を完成した． すなわち本発明の要旨は「圧延ロール外周面と水冷ジャ
ケット内面とで冷却水通路を形成してロールを冷却する
圧延ロールの冷却装置であって、前記水冷ジャケットは
冷却水用給徘水路及び圧延ロールに当接して冷却水をシ
ールするシール手段を有し、その圧延ロール対向面に複
数の圧力水噴射ノズルを備えたことを特徴とする圧延ロ
ールの冷却装置」にある。
が変わるときでも同一装置で効率よく冷却でき、しかも
冷却能が変わらない圧延ロールの冷却装置に関する． （従来の技術） 鋼板の熱間圧延に使用される圧延ロールは、被圧延材か
ら多量の熱を受けて膨張したり、摩耗や肌荒れを生した
りする。そこでそれらをできるだけ防止するために、圧
延ロールは冷却水によって冷却される．従来から行われ
ている圧延ロールの冷却方法及びその装置には下記のよ
うものがある．ａ，圧力の高い多量の冷却水をノズルか
らロール表面に噴射する方法． この方法では冷却水はロールに当たったあと飛散してし
まうため、狭い面積しか冷却できない．しかも冷却水が
噴射された部分だけが過冷却されるために均一に冷却さ
れない．そのうえ飛散した冷却水が圧延材の上に落下し
て温度を局部的に低下させ、温度制御を狂わせるという
問題がある．ｂ．第４図（ａ）に示すように、圧延ロー
ル１０の外周面に水冷ジャケット２を対向配置して冷却
水通路４を形成させ、そこに冷却水ｌ１を通して冷却面
積の増加と均一冷却を行わせる装置（特公昭５５一１２
３２２号公報）． この冷却装置によって上記ａの冷却水噴射方法で発生す
る問題は解決された．しかしこの装置では第４図中）（
第４図（ａ）のＡ部拡大図）に示すように、圧延ロール
１０の表面に冷却水１１とロールｌＯとの直接接触を妨
げる境界層１２が生戒する．そのために冷却効率が向上
しないという欠点がある．なお第４図（ａ）において、
５は冷却水給水路、６は冷却水排水路である． Ｃ．第４図に示すような装置の冷却水通路４に改良を加
え、通路内で乱流を生じさせて境界層を破壊し、冷却効
率を高めようとする冷却装置（特開昭６０ − ２３１
５１０号公報）．この装置は第５図に示すように水冷ジ
ャケット２の内面に突起９を設けたものであるが、突起
９の先端とロール１０の表面との間隔を狭くし、しかも
冷却水量を増加して流速を上げ、強い乱流を生じさせな
いと境界層ｌ２を破ることができない．また摩耗や肌荒
れのためにロールが研削され直径が小さくなると、ロー
ル表面と突起先端部との間隔が変わって冷却能が変化す
るという問題がある．（発明が解決しようとする課題） この発明の目的は、圧延ロールを効率よく冷却でき、し
かもロール研削などによりその径が変わることかあって
も、冷却能を変化させることなく冷却できる圧延ロール
の冷却装置を提供することにある． （課題を解決するための手段） 熱間圧延に使用される圧延ロールは、被圧延材から熱を
受け、膨張したり摩耗や肌荒れを生じたりする．そのた
めにロール幅方向でその径が変わって圧延製品に中延び
などが発生し、適正な形状制御や板厚制御が困難になる
．そこで本発明者らは圧延中のロー夛レを高効率で冷却
でき、しかもロール径が変わっても冷却能を変化させな
いロール冷却装置について種々検討を重ねた結果、この
発明を完成した． すなわち本発明の要旨は「圧延ロール外周面と水冷ジャ
ケット内面とで冷却水通路を形成してロールを冷却する
圧延ロールの冷却装置であって、前記水冷ジャケットは
冷却水用給徘水路及び圧延ロールに当接して冷却水をシ
ールするシール手段を有し、その圧延ロール対向面に複
数の圧力水噴射ノズルを備えたことを特徴とする圧延ロ
ールの冷却装置」にある。
（作用）
以下、本発明による圧延ロールの冷却装置を図面を用い
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明のロール冷却装置１のロール軸方向断面
図である．図示のようにこの冷却装置１は圧延ロールｌ
Ｏに当接するように配置される．この冷却装置１は、そ
れが圧延ロールｌＯに当接配置されたときロール外周面
との間で冷却水通路４を形戒する水冷ジャケット２、及
びジャケット２のロール側先端部に取り付けられたシー
ル手段３から構威される．前記水冷ジ中ケット２は、そ
の下部に冷却水給水路５、上部に冷却水排水路６を有し
、そしてその圧延ロール対向面には複数の圧力水噴射ノ
ズル７とこれに圧力水を供給する圧力水給水路８が設け
られている．前記シール手段３には、たとえば小径のシ
ールロールなどが用いられ、それによって冷却水のリー
クは防止される．このような冷却装ｔ１により圧延ロー
ルｌＯを冷却するときは、冷却水給水路５から冷却水１
１（圧力は２〜３ ｋｇ７ｃｍ”程度の低圧水）が供給
される．冷却水１１は圧延ロール表面と水冷ジャケット
内面とで形成される冷却水通路４を通りロール１０を冷
却したあと冷却水排水路６から排水される．そのとき圧
延ロール１０の表面に熱伝達を阻害する境界層１２（第
４図（ｂ）参照）が生或するから、そこに噴射ノズル７
から圧力水１３（圧力は５〜１０ｋｇ／ｃｍ”程度の高
圧水）を噴射する．そうすると第２図に示すように、ロ
ール表面に発生する境界層１２は圧力水ｌ３によって打
ち破られる。その結果、圧延ロール１０と冷却水１ｌを
直接接触させることが可能となり、冷却効率を著しく向
上させることができる．また圧延ロール１０の温度に応
じて圧力水ｌ３の流量を調整すれば、冷却能を自由に制
御することができる．たとえばロール組みかえ直後はロ
ール温度は低いので、圧力水を噴射せず冷却水だけで冷
却を行い、ロール温度が上昇するにつれて圧力水量を増
加してゆくとか、或いは圧延材がない間は圧力水の量を
絞り、圧延材があるときだけ圧力水を増加させれば効果
的な冷却を行うことができる．そのほかこの冷却装置で
は、ノズルからの圧力水噴射により境界層をたやすく破
壊できるので、冷却水量は従来の冷却装置より少なくて
もよいという利点がある． さらにこの冷却装置では、ロール径が変わる場合でも冷
却能を変化させずに冷却できる．たとえば新しいロール
の場合には、第３図（ａ）に示すようにロール１０の外
周面と水冷ジャケット２の内面とで形成される冷却水通
路４は広くなるが、このようなときは圧力水量を増加す
る．廃棄直前の小径ロールの場合には、第２図（ｂ）に
示すように冷却水通路４は狭くなるが、その場合は圧力
水の水量を減少させる．このように圧延ロール径が変化
した場合でも、圧力水の水量を増減させることによって
同じ冷却装置で冷却能を変化させることなく冷却するこ
とができる． （実施例） 以下、実施例により本発明の冷却装置を説明する．第１
図に示すような本発明の冷却水装置を熱間圧延ミルの新
ワークロールに取りつけ、そのロールが廃却になるまで
使用して、その間の冷却状態を調べた．新しいときのロ
ール径は７７０ｍｍ，廃却直前のロールの径は６７４ｍ
−であり、それぞれのロールのときの冷却水通路（第１
図に示す４）の隙間は、２４ｍ−と５ｌＩＩＩｌであっ
た．そしてこの冷却装置に圧力が２．４ｋｇ／ｃ＋＊”
の冷却水を１分間に３．６ｍ１供給した．冷却水通路内
の冷却水速度は新ロールのとき０．６０ｍ／ｓｅｅ，廃
却前は３ ｍ／ｓｅｃであった．そしてロール温度の上
昇に合わせて、圧力７ｋｇ／ａｍ”の圧力水を０．６〜
１ ｍ３／ｓｉｎの範囲でノズルから冷却水通路内に噴
射し、ロール表面に生戒する境界層を破壊しながら冷却
した．その結果、下記のことが明らかになった．すなわ
ち、■ 同じ冷却装置で新ロールから廃却直前のロール
まで効率よく冷却でき、その間の冷却能は変わらない． ■ 冷却能は噴射法と同じ程度に良好であるが、冷却水
量はそれに較べて約半分でよい。
図である．図示のようにこの冷却装置１は圧延ロールｌ
Ｏに当接するように配置される．この冷却装置１は、そ
れが圧延ロールｌＯに当接配置されたときロール外周面
との間で冷却水通路４を形戒する水冷ジャケット２、及
びジャケット２のロール側先端部に取り付けられたシー
ル手段３から構威される．前記水冷ジ中ケット２は、そ
の下部に冷却水給水路５、上部に冷却水排水路６を有し
、そしてその圧延ロール対向面には複数の圧力水噴射ノ
ズル７とこれに圧力水を供給する圧力水給水路８が設け
られている．前記シール手段３には、たとえば小径のシ
ールロールなどが用いられ、それによって冷却水のリー
クは防止される．このような冷却装ｔ１により圧延ロー
ルｌＯを冷却するときは、冷却水給水路５から冷却水１
１（圧力は２〜３ ｋｇ７ｃｍ”程度の低圧水）が供給
される．冷却水１１は圧延ロール表面と水冷ジャケット
内面とで形成される冷却水通路４を通りロール１０を冷
却したあと冷却水排水路６から排水される．そのとき圧
延ロール１０の表面に熱伝達を阻害する境界層１２（第
４図（ｂ）参照）が生或するから、そこに噴射ノズル７
から圧力水１３（圧力は５〜１０ｋｇ／ｃｍ”程度の高
圧水）を噴射する．そうすると第２図に示すように、ロ
ール表面に発生する境界層１２は圧力水ｌ３によって打
ち破られる。その結果、圧延ロール１０と冷却水１ｌを
直接接触させることが可能となり、冷却効率を著しく向
上させることができる．また圧延ロール１０の温度に応
じて圧力水ｌ３の流量を調整すれば、冷却能を自由に制
御することができる．たとえばロール組みかえ直後はロ
ール温度は低いので、圧力水を噴射せず冷却水だけで冷
却を行い、ロール温度が上昇するにつれて圧力水量を増
加してゆくとか、或いは圧延材がない間は圧力水の量を
絞り、圧延材があるときだけ圧力水を増加させれば効果
的な冷却を行うことができる．そのほかこの冷却装置で
は、ノズルからの圧力水噴射により境界層をたやすく破
壊できるので、冷却水量は従来の冷却装置より少なくて
もよいという利点がある． さらにこの冷却装置では、ロール径が変わる場合でも冷
却能を変化させずに冷却できる．たとえば新しいロール
の場合には、第３図（ａ）に示すようにロール１０の外
周面と水冷ジャケット２の内面とで形成される冷却水通
路４は広くなるが、このようなときは圧力水量を増加す
る．廃棄直前の小径ロールの場合には、第２図（ｂ）に
示すように冷却水通路４は狭くなるが、その場合は圧力
水の水量を減少させる．このように圧延ロール径が変化
した場合でも、圧力水の水量を増減させることによって
同じ冷却装置で冷却能を変化させることなく冷却するこ
とができる． （実施例） 以下、実施例により本発明の冷却装置を説明する．第１
図に示すような本発明の冷却水装置を熱間圧延ミルの新
ワークロールに取りつけ、そのロールが廃却になるまで
使用して、その間の冷却状態を調べた．新しいときのロ
ール径は７７０ｍｍ，廃却直前のロールの径は６７４ｍ
−であり、それぞれのロールのときの冷却水通路（第１
図に示す４）の隙間は、２４ｍ−と５ｌＩＩＩｌであっ
た．そしてこの冷却装置に圧力が２．４ｋｇ／ｃ＋＊”
の冷却水を１分間に３．６ｍ１供給した．冷却水通路内
の冷却水速度は新ロールのとき０．６０ｍ／ｓｅｅ，廃
却前は３ ｍ／ｓｅｃであった．そしてロール温度の上
昇に合わせて、圧力７ｋｇ／ａｍ”の圧力水を０．６〜
１ ｍ３／ｓｉｎの範囲でノズルから冷却水通路内に噴
射し、ロール表面に生戒する境界層を破壊しながら冷却
した．その結果、下記のことが明らかになった．すなわ
ち、■ 同じ冷却装置で新ロールから廃却直前のロール
まで効率よく冷却でき、その間の冷却能は変わらない． ■ 冷却能は噴射法と同じ程度に良好であるが、冷却水
量はそれに較べて約半分でよい。
■ 冷却水が噴射法のように飛散しないので、圧延材の
温度低下がなく温度むらもなくなって圧延の温度制御が
容易になる． ■ 圧力水用ポンプを増設する必要があるが、冷却水の
圧力と水量を減少できるのでポンプ消費電力を節減する
ことができる． （発明の効果） 以上説明したように本発明の圧延ロールの冷却水装置よ
れば、新ロールから廃却直前のロールまで交換すること
なく冷却することができ、しかも冷却効率が高いうえに
冷却能が変化しない．その結果、ロール原単位と生産性
が著しく向上するとともに、品質のよい鋼板を製造でき
るというすぐれた効果がある．
温度低下がなく温度むらもなくなって圧延の温度制御が
容易になる． ■ 圧力水用ポンプを増設する必要があるが、冷却水の
圧力と水量を減少できるのでポンプ消費電力を節減する
ことができる． （発明の効果） 以上説明したように本発明の圧延ロールの冷却水装置よ
れば、新ロールから廃却直前のロールまで交換すること
なく冷却することができ、しかも冷却効率が高いうえに
冷却能が変化しない．その結果、ロール原単位と生産性
が著しく向上するとともに、品質のよい鋼板を製造でき
るというすぐれた効果がある．
第１図は、本発明の圧延ロールの冷却装置のロール軸方
向の断面図、 第２図は、ノズルから噴射した圧力水が境界層を破壊す
る状態を示す図、 第３図（ａ）は、新ロールに本発明の冷却装置を配置し
た図、 第３図（ロ）は、廃棄直前のロールに本発明の冷却装置
を配直した図、 第４図（ａ）は、従来の水冷ジャケット型冷却装置のロ
ール軸方向断面図、 第４図６）は、第４図（ａ）のＡ部拡大図、第５図は、
水冷ジャケット内面の突起で生じた乱流により境界層を
破壊する状態を示す図、である． １は冷却装置、２は水冷ジャケット、３はシール手段、
４は冷却水通路、５は冷却水給水路、６は冷却水排水路
、７は圧力水噴射ノズル、８は圧力水給水路、９は突起
、１０は圧延ロール、１１は冷却水、１２は境界層、１
３は圧力水．
向の断面図、 第２図は、ノズルから噴射した圧力水が境界層を破壊す
る状態を示す図、 第３図（ａ）は、新ロールに本発明の冷却装置を配置し
た図、 第３図（ロ）は、廃棄直前のロールに本発明の冷却装置
を配直した図、 第４図（ａ）は、従来の水冷ジャケット型冷却装置のロ
ール軸方向断面図、 第４図６）は、第４図（ａ）のＡ部拡大図、第５図は、
水冷ジャケット内面の突起で生じた乱流により境界層を
破壊する状態を示す図、である． １は冷却装置、２は水冷ジャケット、３はシール手段、
４は冷却水通路、５は冷却水給水路、６は冷却水排水路
、７は圧力水噴射ノズル、８は圧力水給水路、９は突起
、１０は圧延ロール、１１は冷却水、１２は境界層、１
３は圧力水．
Claims (1)
- 圧延ロール外周面と水冷ジャケット内面とで冷却水通路
を形成してロールを冷却する圧延ロールの冷却装置であ
って、前記水冷ジャケットは冷却水用給徘水路及び圧延
ロールに当接して冷却水をシールするシール手段を有し
、その圧延ロール対向面に複数の圧力水噴射ノズルを備
えたことを特徴とする圧延ロールの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104989A JPH0318408A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 圧延ロールの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104989A JPH0318408A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 圧延ロールの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318408A true JPH0318408A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15510183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15104989A Pending JPH0318408A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 圧延ロールの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0318408A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025518689A (ja) * | 2022-06-13 | 2025-06-19 | アルセロールミタル | 高乱流環境で圧延するために使用されるロールを冷却するための装置および方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231510A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-18 | Kawasaki Steel Corp | 圧延ロ−ルの冷却装置 |
| JPS61176411A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 熱間圧延機におけるワ−クロ−ルの冷却装置 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP15104989A patent/JPH0318408A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231510A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-18 | Kawasaki Steel Corp | 圧延ロ−ルの冷却装置 |
| JPS61176411A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 熱間圧延機におけるワ−クロ−ルの冷却装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025518689A (ja) * | 2022-06-13 | 2025-06-19 | アルセロールミタル | 高乱流環境で圧延するために使用されるロールを冷却するための装置および方法 |
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