JPH0471706A - 圧延機および圧延方法 - 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］ 本発明は、製鉄、非鉄の分野で用いられるもので、鋼板
等の板材の形状修正及びクラウン修正装置を有する圧延
機および圧延方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来例の２段式圧延機を第７図ないし第１０図に示す。

第７図ないし第１０図に示す２段式圧延機では、クラウ
ン形状（圧延ロール１，２の径の中央部が大きく、両端
で小さくなる）を有した１対の上下圧延ロール１．２の
両端をロールネック軸受３，４で回転自在に軸承されて
おり、ロールバレルと呼ぶロール中央の胴部の間隙に一
定厚みの板材５を通して圧延され、所望する板厚のスト
リップ材にされる。

この圧延時には、ハウジング１０に内設された圧下シリ
ンダ８に、図示しない圧油供給装置から圧油が導入され
ると、第１１図に示すように下部圧延ロール２両端部の
ロールネック軸受４部を上方に押圧する圧延力Ｆ（これ
は上下圧延ロール１．２間に挿入された板材５を圧延し
ようとする力となる）と、圧延ロール１．２間に挿入さ
れる板材５の圧延時の反力Ｒによって、圧延後の板材５
ａ（ストリップ材）の形状は、ストリップ材５ａの端部
厚さｈと中央部厚さＨとの間に、ストリップ材５の厚み
に差（Ｈ−ｈ）が生じており、板材５の送り方向と直交
する方向に切断した横断面図では、ストリップ材５ａの
上下の形状が平坦でなくなる。

第１２図に従来の圧延機を用いて板材５を圧延した場合
のテスト結果を示す。クラウン形状の上下圧延ロール１
，２のロール径を８６０ｍｍ、圧下シリンダ８の圧延力
Ｆを６ｏＯトンとした場合の圧延ロール１．２のプロフ
ィールは、凸形状を有したたわみを呈しており、このた
め板材５の中央部の厚みは厚（なり、端部では薄くなる
といった、いわゆる耳波状のストリップ材５ａが圧延さ
れることになる。

従来より、こうしたストリップ材５ａが耳波形状になる
ことを防止しつつ、かつ、ストリップ材５ａの上下面が
平坦な圧延がなされるように各種の提案がなされている
。

そのいくつかの例を略述すると次のとおりである。

その一つは、上下圧延ロール１，２にあらかじめクラウ
ンを付けておく方法である。すなわち、上下圧延ロール
１．２のたわみをあらかじめ計算し、このたわみを補正
することができるように、上下圧延ロール１．２の中央
部を太くし、中高の圧延ロールにしておけば、圧延加重
により上下圧延ロール１，２がたわんだ時、板材５にあ
たる側の上下圧延ロール１，２が平坦となり、均一な厚
みのストリップ材５ａが得られるというものである。こ
のようなりラウンを一般にイニシャルクラウンと呼んで
いる。

また、次の方法として、上下ロールネック軸受３．４に
ベンディングシリンダに係合したロールベンディングロ
ッド９を取付けたロールベンディング法と呼ばれている
方法がある。この方法は、主として４重圧延機に運用さ
れ、外力により強制的に圧延ロールを曲げてロールクラ
ウンを変える方法である。この方法には、ワークロール
ベンディング法とバックアップ６−ルペンデイング法と
がある。

また、ＶＣロール法と呼ばれるもので、上下圧延ロール
１，２内に油室を設け、ここに作用される油圧を調節し
て上下圧延ロール１，２のクラウンを変える方法もある
。

この他に、上下圧延ロール１．２を部分的に加勢膨脂さ
せクラウンを変えるヒートクラウン法や、ロールクーラ
ントをかける量を部分的に調節して膨張量を調節する方
法等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したように、圧延ロールにあらかじめクラウンを付
けておく方法は、圧延加重が常に一定でないと、圧延ロ
ールのたわみ量が異なり、また、圧延ロールは圧延量に
比例して摩耗することが避けられず、満足な結果は得ら
れない。

また、ロールベンディング法は、即応性及びある程度の
柔軟性に富んだ方法ではあるが、圧延ロールがバックア
ップロール全面に拘束されている為、圧延ロールに充分
なたわみを与える事が困難であり、絶対能力に欠ける。

また、■Ｃ法は、圧延ロールが極めて高価となリ、保守
も面倒である。

また、ヒートクラウン法やロールクーラントをかける量
を部分的に調整する方法は、極めて柔軟性があるが応答
性が悪いという大問題がある。

以上各種の従来方法について説明したが、これらの従来
技術の検討からも明らかなように、クラウン制御で重要
な点は高速圧延で刻々変化する条件に対応できる即答性
があることと、広範囲に可変な能力を有することである
。

しかしながら、圧延されてでてきたストリップ材５ａが
所望する形状に適合しているかどうかをクラウン制御に
よってシビアに行なわれるために、上下圧延ロール１，
２の選定ならびにその交換に多大な時間を要するなど大
きな欠点を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以上のような従来の欠点を除去するためにな
されたもので、即答性があり、広範囲な条件の変化に対
応することができるように構成した圧延機における形状
制御法およびクラウン制御法を提供することを目的とし
ている。

すなわち、上部圧延ロールと下部圧延ロールの側径を同
一とするとともに、上部圧延ロールのプロフィールは軸
心方向に不変となし、下部圧延ロールのプロフィールは
中央部のロール径が大きく両端のロール径の小さくなっ
たクラウン形状またはフラット形状をなし、上部圧延ロ
ールの上部外周面に断面が円形形状を有したサポートロ
ールを回転自在に当接して配し、さらに、前記サポート
ロールな、上部圧延ロールの軸心方向に前進・後退自在
な移動手段を配した構成にし、さらに、前記上部圧延ロ
ールと前記サポートロールの当接面を支点とし、圧延さ
れた製品板形状に応じて、サポートロール位置およびロ
ールベンディング用ロッドに係合したロールベンディン
グ用シリンダへの作動流体の導入量を制御することによ
って、前記上部圧延ローラのベンディングモーメントを
制御するようにした。

［作用］ 圧延される製品形状に応じて、サポートロール位置を上
部圧延ロール軸心方向へ移動手段によって前後進され、
さらに、ロールベンディング用シリンダへ導入される作
動流体導入量を調整することによって上部圧延ローラへ
のロールペンディングカが適宜調整される。こうして圧
延された製品板形状の修正が容易に、かつ、迅速に行な
われ、所望の圧延製品板が得られる。

［実施例］ つぎに、図面に示した実施例によって、本発明をさらに
詳細に説明する。

第１図ないし第６図は本発明の１実施例を示し、第１図
は２段式圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■から
みた側面図、第３図は第１図のｍ−ｍからみた縦断面図
、第４図は第１図のｒＶ−ＩＶからみた圧延機の要部拡
大断面図、第５図および第６図は本発明を適用した２段
式圧延機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを示す
、第１図ないし第６図を用いて本発明の２段式圧延機の
構成を説明する。

本発明における２段式圧延機２０は、圧延ロール３１，
３２、ロールネック軸受３，４、圧下シリンダ８、ロー
ルベンディング用シリンダ９、ハウジング１０．および
サポートロール調整装置２１から構成されている。なお
、符号５は板材を示す。

符号３１．３２は上下１対の圧延ロールであり、上部圧
延ロール３１と下部圧延ロール３２は所望する板材５の
厚みに圧延するために圧下シリンダ８により若干離間し
て設けられている。符号３．４は前記上下圧延ロール３
１．３２を回転自在に軸承するためのロールネック軸受
であり、上部圧延ロール３１０両端は、圧延機２０の両
側に立設されたハウジング１０内に内設された１対のロ
ールネック軸受３によって回転自在に軸承されている。

また、下部圧延ロール３２の両端も上部圧延ロール１と
同様にロールネック軸受４によって回転自在に軸承され
ている。

つぎに、本発明のサポートロール調整装置２１について
説明する。サポートロール調整装置２１は、サポートロ
ール６．７、サポートロール用軸受１１，１２、および
サポートロール移動用シリンダ１４．１５から構成され
ている。

円形形状を有した１対のサポートロール６．７は、サポ
ートロール用軸受１１．１２によって、それぞれ支軸６
ａ、７ａで回転自在に軸承されており、圧延時は、サポ
ートロール６．７と上部圧延ロール３１の外周面とが当
接しつつ、反対方向に回転している。また、板材５の幅
寸法ならびに耳波のでき方に応じて、サポートロール６
．７の位置を上部圧延ロール３１の外周面に沿って軸方
向に容易に移動可能なように、ハウジング１０の外壁に
それぞれ突設した形でサポートロール移動用シリンダ１
４．１５が配設されている。サポートロール移動用シリ
ンダ１４．１５とサポートロール軸受１１．１２とは、
サポートロール移動用シリンダロッド１４ａ、１５ａを
介してビン支軸１１ａ、１５ａされ、サポートロール６
．７を上部圧延ロール３１の軸方向に移動させる際には
、図示しないサポートロール移動用シリンダ１４．１５
へ適宜圧油な供給すると、サポートロール６．７を有し
たサポートロール軸受はガイドレール２２に沿って前進
・後退可能に摺動するようになっている。

符号１３は上部継ぎ材であって、ハウジング１０間に張
架されており、立設された１対のハウジング１０間を一
定距離に保持されるとともに、圧延時に、上部圧延ロー
ル３１の凸形を防止すべく上部圧延ロール３１の反力に
対抗して、サポートロール６．７を上部圧延ロール３１
の半径方向に安定した押圧力が与えられるように、前記
ガイドレール２２と隣接して設けられている。

符号９はロールベンディング用ロッドであって、ロール
ネック軸受４と併設されており、圧延時には、ロールベ
ンディング用ロッド９と係合したシリンダ内に圧油を供
給すると、ロールベンディング用ロッド９の前進によっ
てロールネック軸受３は上方に押上げられる形となり、
いわゆるサポートロール６．７と上部圧延ロール３１と
の当接面を支点として曲げモーメントが作用するように
なっており、フラット形状を有した上部圧延ロール３１
のプロフィールは、圧延時には矯正されて、凸状から平
坦状になるように構成されている。

符号８は圧下シリンダ８であって、圧下シリンダ８内に
は、この圧下シリンダ８と係合して上下移動可能に圧下
シリンダ用ヘッド８ａが配されており、圧延時には、図
示しない圧油供給装置から圧下シリンダに圧油を導入す
ると、圧下シリンダ用ヘッド８ａの上昇に伴って、圧下
シリンダ用ヘッド８ａの先端部はロールネック軸受４の
下部に当接して押圧し、クラウン形状を有した下部圧延
ロール３２を上方へ押上げるようになっており、ストリ
ップ材５ａの修正用圧延力として供される。

以上のように構成された圧延機の動作について説明する
。

板材５の圧延前に、板材５の幅に合わせてサポートロー
ル６．７の位置を予め決めておくとともに、ストリップ
材５ａの所望の形状に応じて、フラット形状またはクラ
ウン形状の下部圧延ロール３２を圧延可能に装着してお
く。

こうした圧延機２ｏの一連の準備が完了すると、上部圧
延ロール３１と下部圧延ロール３２間に板材５が挿入さ
れる。上下１対の圧延ロール３１．３２間の通過時に、
板材５は所望する上下平坦な面を有したストリップ材５
ａに圧延される。この時、ストリップ材５ａ形状の判定
は、従来よりの目視で行なわれるが、個人差を無くし、
検査精度を上げるため、センサーロールによる接触方式
や、光あるいは磁気などを利用した非接触方式によって
行なうこともできる。このストリップ板材５ａの形状が
所望する形状になるように、サポートロール６．７を上
部圧延ロール１の軸方へ前後摺動させることで、耳波（
ストリップ板材５ａの中央部が厚く、両端部が薄い）や
中伸び（ストリップ板材５ａの中央部が薄（、両端部が
厚い）を防止できる。

以上述べた本発明の圧延機２０を用いて板材５を圧延し
た場合の上部圧延ロール３１のプロフィールが、ペンデ
ィング力の大きさによってどのように推移するかをまと
めたテスト結果を第５図と第６図に示す。

第５図に、上下圧延ロール３１．３２径７００ｍｍ、圧
延力６００ＴＯＮ、サポートロール６．７間距離を１４
００ｍｍに設定し、ロールペンディング力をＯＴＯＮか
ら１５０ＴＯＮまで調整した場合の上部圧延ロール３１
のプロフィールの変化を示す。

第６図に、上部圧延ロール３１径７００ｍｍ。

圧延力６００ＴＯＮ、サポートロール６．７間距離を１
６００ｍｍに設定し、ロールペンディング力をＯＴＯＮ
から１２５ＴＯＮまで調整した場合の上部圧延ロール３
１のプロフィールの変化を示す。

第５図、第６図より明らかなように、本発明の圧延機２
０によれば、上部圧延ロール３１はペンディング力によ
り凸形から凹形まで自由に調整可能でありきわめて広範
囲の形状制御能力及びクラウン制御能力を有することが
わかる。

以上、本発明の実施例では、ロールベンディング用ロッ
ド９をハウジング１０内のロールネック軸受４と併設し
たが、これに限定されるものでなく、ハウジング１０に
直接取付けてもよい。また、前記ロールベンディング用
ロッド９の前後進を行なう際には、圧油をロールベンデ
ィング用シリンダ９内に導入することについて述べたが
、空気。

窒素ガスなどの圧縮ガスなどを用いてもよい。

また、サポートロール６．７を上部圧延ロール３１の軸
心方向に移動させる際には、サポートロール移動用シリ
ンダ１４．１５へ圧油を供給して行なう油圧タイプのシ
リンダによって行なったが、電動モータを駆動源として
チェーンやラックとビニオンなどの他の移動手段を用い
てもよい。

さらに、上部圧延ロール３１のプロフィールが軸心方向
に不変の場合について述べたが、若干の中高を有したク
ラウン形状の圧延ロールを用いても同様な結果が得られ
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、上部
圧延ロールと下部圧延ロールの側径を同一にするととも
に、上部圧延ロールのプロフィールは軸心方向に不変と
なし、下部圧延ロールのプロフィールは中央部のロール
径が大きく両端のロールの小さ（なったクラウン形状ま
たはフラット形状をなし、上部圧延ロールの上部外周面
に断面が円形形状を有したサポートロールを回転自在に
当接して配し、さらに、前記サポートロールを、上部圧
延ロールの軸心方向に前進・後退自在な移動手段を配し
たことにより、上部圧延ロールのプロフィールを広範囲
にわたって確実で容易、かつ、迅速に制御できるため、
板材の圧延ならびに修正も容易に行なえる。さらに、従
来では板幅に合わせて異なるイニシャルクラウン形状の
圧延ロールを多数用意していたが、その必要もなく、わ
ずかな数の圧延ロールでよく、製品サイクルが大幅に向
上する。また、前記上部圧延ロールと前記サポートロー
ルの当接面を支点とし、圧延された製品板形状に応じて
、サポートロール位置およびロールベンディング用ロッ
ドと係合したロールベンディング用シリンダへの作動流
体の導入量を制御することによって、前記上部圧延ロー
ルのベンゾインクモーメントを制御するようにしたため
、上部圧延ロールのプロフィールが容易に変更でき、こ
れに伴って板材の圧延と修正が容易、かつ、迅速にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の１実施例を示し、第１図
は２段式圧延機の正面図、第２図は第１図の■−■から
みた側面図、第３図は第１図の■−ｍからみた縦断面図
、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶからみた圧延機の要部拡
大断面図、１１５図および第６図は本発明を適用した２
段式圧延機の圧延ロールの制御に係るプロフィールを示
す。また、第７図ないし第１２図は本発明に類似した従
来例を示し、第７図は２段式圧延機の正面図、第８図は
第７図の■−■からみた側面図、第９図は第７図のＩＸ
−ＩＸからみた縦断面図、第１０図は第７図のＸ−Ｘか
らみた圧延機の要部拡大断面図、第１１図は板材の圧延
状態を誇張して示した原理図、第１２図は２段式圧延機
の圧延ロールの制御に係るプロフィールを示す。 １．３１・・・上部圧延ロール、 ２，３２・・・下部圧延ロール、 ３・・・・・・上部ロールネック軸受、４・・・・・・
下部ロールネック軸受、５・・・・・・板材、　　　　
　　　５ａ・・・ストリップ材、６．７・・・サポート
ロール、８・・・・・・圧下シリンダ、９・・・・・・
ロールベンディング用シリンダ、１０・・・・・・ハウ
ジング、 １１．１２・・・サポートロール用軸受、１３・・・・
・・上部継ぎ材、 １４．１５・・・サポートロール移動用シリンダ、２０
・・・・・・圧延機、 ２１・・・・・・サポートロール調整装置。 特許出願人　　宇部興産株式会社 し。 第２図 ｍ 第３図 し■ 第４図 第７図 ＩＸ 第５図 第６図 ストリップ板材の輻（ｍｍ） 第８図 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に対抗して１対の上部圧延ロールと下部圧延
   ロールを配し、前記上部圧延ロールを軸承する上部ロー
   ルネック軸受と、下部圧延ロールを軸承する下部ロール
   ネック軸受を上下圧延ロールの両端部にそれぞれ配し、
   さらに、前記下部ロールネック軸受に取付けられて上部
   圧延ロールを上方に押圧するロールベンディング用ロッ
   ドを上部ロールネック軸受と下部ロールネック軸受間に
   配し、前記上部圧延ロールと下部圧延ロール間に板材を
   通して圧延されたストリップ材を得る圧延機において、
   上部圧延ロールと下部圧延ロールの両径を同一とすると
   ともに、上部圧延ロールのプロフィールは軸心方向に不
   変となし、下部圧延ロールのプロフィールは中央部のロ
   ール径が大きく両端のロール径の小さくなったクラウン
   形状またはフラット形状をなし、上部圧延ロールの上部
   外周面に断面が円形形状を有したサポートロールを回転
   自在に当接して配し、さらに、前記サポートロールを、
   上部圧延ロールの軸心方向に前進・後退自在な移動手段
   を配したことを特徴とする圧延機。
2. （２）請求項第１項の圧延機を用いた圧延方法において
   、前記上部圧延ロールと前記サポートロールの当接面を
   支点とし、圧延された製品板形状に応じて、サポートロ
   ール位置およびロールベンディング用ロッドと係合した
   ロールベンディング用シリンダへの作動流体の導入量を
   制御することによって、前記上部圧延ローラのベンディ
   ングモーメントを制御するようにしたことを特徴とする
   圧延方法。