JPH0322242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、厚板圧延工程、ホツトストリツプ圧
延の粗圧延工程、あるいは分塊圧延工程等におけ
る圧延材を幅方向から圧延するエツジヤー圧延方
法に関するものである。

（従来の技術） 例えば、前記ホツトストリツプ圧延における粗
圧延工程にあつては、圧延素材を後続する連続仕
上圧延機で圧延可能な厚みに圧延した後、所定の
製品幅を得るための幅調整圧延が行われる。この
幅調整圧延、即ち、エツジヤー圧延において、ヴ
アーテイカルスケールブレーカー（VSB）ある
いは、エツジヤーとして一対の円筒状の竪ロール
を用いて幅調整圧延を行う場合に、圧延材に圧下
力を付与すると、竪ロールに接する圧延材の一方
（片側）がしばしば浮き上ることがある。このた
め、充分な幅圧下を行うことができず、幅寸法精
度が低下することとなり、また、浮き上がりによ
り圧延材の側端面に段部が形成され、直角度が低
下することとなり、ひいては歩留まり低下を招く
ことになる。特に、この片側浮き上がり現象が中
圧下パスにおいて発生し、各パス毎に浮き上がり
方向が異なつて作業側、駆動側交互に現出する
と、ますます圧延材の幅寸法精度の低下、側端面
形状の悪化を助長することになる。これらの現象
は厚板圧延工程、あるいは分塊圧延工程における
エツジヤー圧延においても同様に現出する。

また、このエツジヤー圧延の際、前記片側浮き
上がりが生じなかつたとしても、幅方向の圧延量
である幅圧下量を余り大きくすると、第１１図に
示す如く、テーブルローラ２上を搬送する圧延材
Ｓは、一対の竪ロール１により幅圧下力Ｆを受け
てS′の様に上向きに湾曲変形し、極端な場合には
座屈現象が生じる。この座屈現象は実験的に圧延
材の板厚の半分の幅圧下量で生じることが知られ
ている。このため、従来のエツジヤー圧延におけ
る幅圧下量は板厚の半分程度に制限されていた。

ところが、生産性向上の観点からすれば、連続
鋳造設備で広幅な板材を同一幅で鋳造した後、圧
延工程で所要幅に幅調整することが好ましいの
で、圧延工程における幅圧下量の増大が望まれて
いる。

このため、従来から種々のエツジヤー圧延方法
が提案されている。第１の方法として、竪ロール
として上方に拡径するテーパー状のロールを用
い、あるいは円筒状の竪ロールを幅方向に傾斜せ
しめて配置し（特開昭53−116259号公報）、圧延
時に圧延材に対する押さえ力を発生せしめて座屈
あるいは片側浮き上がりを防止しようとするもの
がある。また、第２の方法として、圧延材の中央
部を押圧する押さえロールを取り付けるものもあ
る。さらに、第３の方法として、竪ロールとして
カリバーロールを用いて圧延することが提案され
ている（特公昭55−7322号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記第１の方法では、完全には
片側浮き上がりを防止することは出来ず、また、
竪ロールのテーパーあるいは竪ロールの幅方向の
傾斜によつて圧延材の側端面の直角度が低下する
ことになる。また、前記第２の方法では、座屈防
止、片側浮き上がり防止の効果は推認し得るもの
の、圧延装置が複雑となつて保守整備を困難なも
のとする。そして、圧延材に上反りが生じる様な
場合には、圧延材が押さえロールに衝突し、機器
の損傷を招くのみならず、円滑な操業を阻害する
ことになる。さらに、前記第３の方法は、本来的
に圧延材を大幅圧下し、噛み込み不良、スリツプ
発生の減少を目的とするものであり、板厚がカリ
バー寸法より薄くなる場合には片側浮き上がり現
象を防止することができない欠点を有する。

このように、従来の各種エツジヤー圧延方法に
おいては、座屈現象、片側浮き上がり現象の解決
には極めて不充分なものといわざるを得ず、何等
具体的な解決手段を見出だし得ないのが現状であ
る。

本発明は、斯る問題点に鑑みてなされたもの
で、特に座屈現象発生を押えて、大幅圧下が可能
なエツジヤー圧延方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明は、一対の
竪ロールを有する幅圧下スタンドによりテーブル
ローラ上を進行する圧延材を所要幅に圧延するエ
ツジヤー圧延方法において、前記一対の竪ロール
をその上部が圧延材の進行方向と反対方向に向く
ように傾斜させた状態で圧延材を噛み込ませ、幅
圧下を加えることにより圧延材に下向きに凸に湾
曲する変形を生じさせ、この圧延材の中央部を前
記テーブルローラにより支持させて幅圧下による
変形の拡大を規制しつつ圧延し、圧延材の先後端
部のうち少なくとも後端部の圧延に際しては中間
部の圧延に比べて幅圧下量を減少させ、圧延材の
全長にわたつて幅圧下量が板厚の1.5倍以上の強
圧下を行うものである。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を第１図から第３図に
基づいて説明する。第１図から第３図は、本発明
に係るエツジヤー圧延方法における原理を模式的
に示すものである。

予め、一対の平滑な表面を有する竪ロール１を
その上部が圧延材Ｓの進行方向（第１図におい
て、左から右）と反対方向（圧延材の進入側）に
向くように鉛直線に対し適宜角度θ゜傾斜させる。
この傾斜状態にある竪ロール１に圧延材Ｓを噛み
込ませると、圧延材Ｓは竪ロール１の圧下力Ｆを
受けて幅方向に圧下される。このとき、圧延材Ｓ
の端部に竪ロール１と圧延材Ｓとの間に生じる摩
擦力ｆの上方向の成分fRが作用する。そのため、
圧延材Ｓには、その力fRと圧下力Ｆとの合力に
より圧延材Ｓを幅方向下に凸に湾曲させるモーメ
ントが作用する。圧延材Ｓは下に凸に湾曲変形し
ようとするが、テーブルローラ２に支持されるの
で、湾曲変形はある程度に拘束されそれ以上進展
しない。その結果、圧延材Ｓは座屈することはな
く、従来、板厚の半分程度とされていた幅圧下量
が、本発明では、板厚の1.5倍以上の強圧下が可
能となる。

しかし、圧延材Ｓの先端部及び後端部は、自由
端の影響により座屈が発生しやすいうえ、第４図
に示すように幅狭となつて長手方向の板幅変動が
大きくなる。特に、後端部では水平圧延のごとく
いわゆるフイツシユテールが生じるため、歩留り
が低下することになる。

そこで、エツジヤー圧延の幅圧下量を微調整可
能にして、先端部では幅圧下量を小さく（板厚の
1.5倍程度に）し、先端からある程度圧延された
後、幅圧力下量を増加し、さらに後端近傍で幅圧
下量を減少する。これにより、先後端部において
座屈が生じないうえ、中間部においては、板厚の
2.5倍程度の超強圧下が可能となり、総合的観点
より座屈限界圧下量がさらに増加する。また、第
５図に示すように、長手方向板幅変動は小さくな
り、後端部のフイツシユテールはほとんど無くな
る。

なお、本発明は、カリバー付き竪ロールで幅調
整圧下を行う場合に、圧延材の厚みがカリバー寸
法より薄い場合にも当然適用し得るものである。

次に、本発明に係るエツジヤー圧延方法に関
し、本発明者らが行つた確認実験について節明す
る。

いま第６図にプラスチシンを用いた実験結果を
示す。圧延材Ｓとして、厚さ10mm、幅150mmの零
度Ｃに冷却したプラスチシン平板を用いて、竪ロ
ールとして平滑ロール、ならびに、従来座屈を防
止する方法として提唱されている5゜の傾斜を付与
せしめたテーパーロールを用いて、また竪ロール
の傾斜角θを0゜、2゜、5゜の範囲で傾斜せしめ、か
つ、その時のそれぞれ圧下量を５mm、10mm、15mm
に変化させて行つた。

第６図は横軸に設定圧下量γ（mm）を縦軸に実
績圧下量γ′（mm）をとつたもので、この結果から
明らかなように、圧下量が５mm（板厚の1/2）の
場合にはその効果において差は生じない。しか
し、設定圧下量が10mm（板厚の１倍）を超える場
合には、2゜および5゜傾斜せしめた平滑ロールを使
用した場合とテーパーロールを5゜傾斜せしめた場
合以外にあつては、すべて座屈を生起し、幅圧下
はほとんどなされない。さらに、設定圧下量が15
mm（板厚の1.5倍）となると、テーパーロールを
5゜傾斜せしめた場合にあつても座屈を生じ幅圧下
がほとんどなされていないことが理解される。こ
れに対し、平滑ロールを用いる場合にあつては充
分な幅圧下に対する効果が見られ、換言すれば大
幅圧下時において最大に効果を発揮することがこ
の結果から認識されるのである。

また、第７図に本発明に係る竪ロールの傾斜角
度が幅圧下量に及ぼす影響をそれぞれの傾斜角度
における座屈を生起する圧下量との関係において
把握した。この結果からも明らかなように、傾斜
角度の増大に伴つて座屈を生起する限界圧下量が
増大することが理解される。

さらに、本発明者らは、後端部の圧延に際して
幅圧下量を減少させる方法に関し、下記条件の下
に熱間鋼を用いたモデル実験を行つた。

竪ロール径 100mmφ 竪ロール表面 ローレツト加工 圧延材サイズ 板厚９mm、板幅200mm 板の長さ 500mm 圧下量 ５mm〜30mm 圧延材材質 連鋳キルド鋼 圧延温度 880℃ 圧延速度 20m/min 竪ロールの傾斜角度 4.5゜ この結果、全長にわたつて幅圧下量を一定にし
た場合、幅圧下量が板厚の1.5倍、すなわち13.5
mmのとき座屈は生じないが、15mm以上の幅圧下量
のとき板材の後端近傍で座屈が発生した。これに
より、竪ロールを傾斜させれば、最小限板厚の
1.5倍の幅圧下量が可能であることが確認される。

また、後端から100mm手前にて幅圧下量を板厚
の1.5倍の13.5mmに減少した場合、後端部で座屈
は生じず、中間部では座屈限界圧下量は25mmとな
つた。従つて、従来の圧延方法では、幅圧下量は
板厚の半分、すなわち９×1/2＝4.5mmが限界とな
るが、本発明に係る方法では従来の５〜６倍の幅
圧下が可能となることが理解される。

次に、第８図から第１０図において、本発明の
エツジヤー圧延方法を実施するための圧延機の概
略構成について説明する。これは本発明を何等限
定するものではなく、好ましい例を示すに過ぎな
いもので、図示の実施例においては理解を容易に
するためにエツジヤー圧延機の片側半分の構造を
示しているが、他方も同一の構成を採用するもの
である。

１０はエツジヤー圧延機のハジングを示し、こ
のハウジング１０にフレーム１１を圧延材Ｓの幅
方向に例えばハウジング１０上を転動する車輪１
２により進退自在に装架され、その背部はハウジ
ング１０に設けられたウオームスクリユーからな
る圧下機構１３の圧下ネジ１４に連接されてい
る。前記フレーム１１にチヨツク１６に回転自在
に軸支された竪ロール１５が、その下部において
フレーム１１に回動可能に装着された上方に開口
する受け金１７の段部１８に嵌着され支持され
る。一方、竪ロール１５の上部は、フレーム１１
内においてフレーム１１の内面に圧延材Ｓの進行
方向に対向して設置されたシリンダー１９のピス
トン２０により支持され、シリンダー１９の作動
により、竪ロール１５は圧延材Ｓの進行方向と平
行な垂直面内において進行方向と同方向或いは逆
方向に傾動可能な構造とされている。２１は一対
の竪ロール１５に配設されたテーブルローラであ
る。尚、竪ロール１５の駆動はその図示を省略し
たが、従来と同様に行なわれる。

前記エツジヤー圧延機において、圧下機構１３
を作動させ圧下ネジ１４を駆動し、竪ロール１５
に所要の圧下量を付与し、かつ、前記竪ロール１
５をその上部が圧延材Ｓの進行方向と反対方向に
向くように傾斜せしめる。即ち、いま、第９図に
おいて図中矢印方向へ圧延材Ｓが進行していると
すると、フレーム１１における右方側のシリンダ
ー１９の押し側室に油圧を作動させピストン２０
を進出させて竪ロール１５のチヨツク１６を押圧
する。そして、竪ロール１５は、その下端を支持
する受け金１７の作用により回動し、圧延材Ｓの
進入側、即ち、圧延材Ｓの進行方向とは反対方向
の図中左方へ角度θだけ傾斜することになる。ま
た圧延が可逆的に行なわれる場合には、前述とは
逆に左方側のシリンダー１９を作動させ、竪ロー
ル１５を右方へ傾斜させる。

この状態にて、圧延材Ｓを噛み込ませ、先端よ
りある程度圧延材Ｓの幅調整圧延が行なわれた
後、中間部で圧下機構１３を作動させて幅圧下量
を増加させる。そして、後端部の圧延に際しては
圧下機構１３を作動させて中間部より幅圧下量を
減少させる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、従来、板厚の半分程度の幅圧下量が限界とさ
れていたが、幅圧下量が大幅に増加し、また安定
したエツジヤー圧延が可能となる。また、長手方
向の板幅変動がなくなり、特に後端部のフイツシ
ユテールが無くなることにより、幅精度が向上す
るとともに、製品の歩留りも向上する等の効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方法を適用したエツジ
ヤー圧延機による圧延状態を示す側面図、第２図
は、第１図の平面図、第３図は、第２図の正面
図、第４図は、本発明に係る方法により全長にわ
たつて幅圧下量を一定にして圧延した場合の圧延
材の平面形状を示す平面図、第５図は、本発明に
係る方法により先後端部の幅圧下量を減少し中間
部の幅圧下量を増加して圧延した場合の圧延材の
平面形状を示す平面図、第６図は、本発明に係る
方法により設定圧下量に対する実績圧下量を確認
した実験結果を示す図、第７図は、本発明に係る
方法により竪ロールの傾斜角度が圧下量に及ぼす
影響を確認した実験結果を示す図、第８図は、本
発明に係る方法が適用されるエツジヤー圧延機の
部分正面図、第９図は、第８図の−線断面
図、第１０図は、第９図の−線断面図、第１
１図は、従来の圧延方法による圧延状態を示す正
面図である。 １…竪ロール、２…テーブルローラ、Ｓ…圧延
材、１０…ハウジング、１１…フレーム、１５…
竪ロール、１６…チヨツク、１９…シリンダー、
２０…ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の竪ロールを有する幅圧下スタンドによ
   りテーブルローラ上を進行する圧延材を所要幅に
   圧延するエツジヤー圧延方法において、前記一対
   の竪ロールをその上部が圧延材の進行方向と反対
   方向に向くように傾斜させた状態で圧延材を噛み
   込ませ、幅圧下を加えることにより圧延材に下向
   きに凸に湾曲する変形を生じさせ、この圧延材の
   中央部を前記テーブルローラにより支持させて幅
   圧下による変形の拡大を規制しつつ圧延し、圧延
   材の先後端部のうち少なくとも後端部の圧延に際
   しては中間部の圧延に比べて幅圧下量を減少さ
   せ、圧延材の全長にわたつて幅圧下量が板厚の
   1.5倍以上の強圧下を行うことを特徴とするエツ
   ジヤー圧延方法。