JPH05245501A - 対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 - Google Patents
対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法Info
- Publication number
- JPH05245501A JPH05245501A JP513292A JP513292A JPH05245501A JP H05245501 A JPH05245501 A JP H05245501A JP 513292 A JP513292 A JP 513292A JP 513292 A JP513292 A JP 513292A JP H05245501 A JPH05245501 A JP H05245501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolled
- rolling
- mill
- universal
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対称フランジを有する形鋼をユニバーサル圧
延するに際して、製品の寸法精度を高く保ったまま、最
も摩耗の激しくなるユニバーサル水平ロールの側面部に
充分に潤滑剤を供給して、ロールの長寿命化を実現す
る。 【構成】 圧延鋼材のフランジとユニバーサル水平ロー
ル側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に鋼材に前方張力および/または後方圧縮
力を加え、ユニバーサル・エッジャーあるいはユニバー
サル・エッジャー・ユニバーサルの配置を持つ場合に
は、圧延鋼材フランジとユニバーサル水平ロール側面と
の接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給し、かつ
エッジャーミルを利用して、ユニバーサルミルに前方張
力および/または後方圧縮力を加えて圧延する対称フラ
ンジを有する形鋼のユニバーサル圧延法。
延するに際して、製品の寸法精度を高く保ったまま、最
も摩耗の激しくなるユニバーサル水平ロールの側面部に
充分に潤滑剤を供給して、ロールの長寿命化を実現す
る。 【構成】 圧延鋼材のフランジとユニバーサル水平ロー
ル側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に鋼材に前方張力および/または後方圧縮
力を加え、ユニバーサル・エッジャーあるいはユニバー
サル・エッジャー・ユニバーサルの配置を持つ場合に
は、圧延鋼材フランジとユニバーサル水平ロール側面と
の接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給し、かつ
エッジャーミルを利用して、ユニバーサルミルに前方張
力および/または後方圧縮力を加えて圧延する対称フラ
ンジを有する形鋼のユニバーサル圧延法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はユニバーサル圧延機によ
りH形鋼やI形鋼等の対称フランジを有する形鋼の潤滑
圧延方法に関するものである。
りH形鋼やI形鋼等の対称フランジを有する形鋼の潤滑
圧延方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にH形鋼、I形鋼等の対称フランジ
を有する形鋼は、図2に示すように左右堅ロール2,3
および上下水平ロール4,5の軸芯が同一鉛直面上にあ
るユニバーサル圧延機を用いて圧延造形されている。そ
の場合の問題点の一つは、図3に示すように、圧延に伴
って水平ロール側面4−1,5−1、とりわけ鋼材フラ
ンジ先端部との接触部4−1,5−1−1の摩耗量が他
の部位のそれに比べて大きく、ロール原単位およびフラ
ンジ厚み精度の律則条件となっているということであ
る。
を有する形鋼は、図2に示すように左右堅ロール2,3
および上下水平ロール4,5の軸芯が同一鉛直面上にあ
るユニバーサル圧延機を用いて圧延造形されている。そ
の場合の問題点の一つは、図3に示すように、圧延に伴
って水平ロール側面4−1,5−1、とりわけ鋼材フラ
ンジ先端部との接触部4−1,5−1−1の摩耗量が他
の部位のそれに比べて大きく、ロール原単位およびフラ
ンジ厚み精度の律則条件となっているということであ
る。
【0003】次に、水平ロール側面の摩耗が大きい理由
を図4のユニバーサル圧延機によるH形鋼圧延の説明図
を用いて説明する。図4は平面図(a)および側面図
(b)であり、1−1は圧延材の圧延前の断面形状、1
−2は圧延材の圧延後の断面形状である。矢印X方向に
走行する圧延材1−1のフランジ12は、水平ロール4
(5)の側面と堅ロール2,3によって、図4(b)の
斜線部の領域SF1−EF1−EF2−SF2の接触領
域内(以下、単に「接触領域」と称する)で圧延され
て、フランジ厚さがtF1からtF2となる。圧延材1
−1のウェブ11はこの間に水平ロール4と5によって
SWからEWの間で圧延されて、ウェブ厚さはtW1か
らtW2となる。この場合、ウェブの圧延については通
常の板圧延に近く、被圧延材ウェブ面の速度と水平ロー
ル周速度はほぼ等しいため、ロール面と圧延材ウェブ面
間の相対滑りは小さい。従って、図3に示すように水平
ロールの被圧延材ウェブ面との接触部4−2,5−2で
はロール摩耗量も比較的小さい。しかしながら、フラン
ジの圧延については通常の板圧延とは状況が全く異な
る。
を図4のユニバーサル圧延機によるH形鋼圧延の説明図
を用いて説明する。図4は平面図(a)および側面図
(b)であり、1−1は圧延材の圧延前の断面形状、1
−2は圧延材の圧延後の断面形状である。矢印X方向に
走行する圧延材1−1のフランジ12は、水平ロール4
(5)の側面と堅ロール2,3によって、図4(b)の
斜線部の領域SF1−EF1−EF2−SF2の接触領
域内(以下、単に「接触領域」と称する)で圧延され
て、フランジ厚さがtF1からtF2となる。圧延材1
−1のウェブ11はこの間に水平ロール4と5によって
SWからEWの間で圧延されて、ウェブ厚さはtW1か
らtW2となる。この場合、ウェブの圧延については通
常の板圧延に近く、被圧延材ウェブ面の速度と水平ロー
ル周速度はほぼ等しいため、ロール面と圧延材ウェブ面
間の相対滑りは小さい。従って、図3に示すように水平
ロールの被圧延材ウェブ面との接触部4−2,5−2で
はロール摩耗量も比較的小さい。しかしながら、フラン
ジの圧延については通常の板圧延とは状況が全く異な
る。
【0004】図5(a)はH400×400ユニバーサ
ル圧延を例に、圧延材フランジ内面と水平ロール側面の
接触領域内、すなわち図4における接触領域SF1−E
F1−EF2−SF2内の各点における水平ロール側面
に対する被圧延材の相対速度(以下単に「相対速度」と
称する)の分布を示している。図5(a)に示すとお
り、接触領域における相対速度はその大きさと方向が各
点で異なり、特にフランジ先端部が接触する位置SF2
〜EF2間および入口コーナー部SF1付近では非常に
大きな相対速度になっている。なお、図5(a)におい
て破線で示した曲線ABは相対速度の水平方向(図4の
X方向)成分が0となる点を結んで得られた曲線であ
り、中立線と呼ばれる。ちなみに、相対速度の垂直成分
と水平成分の何れもが0になる(すなわち、水平ロール
側面速度と材料速度が一致する)のは、中立線上のB点
のみである。接触領域内では、水平ロール側面と被圧延
材フランジ内面はこのような相対速度をもって互いに摩
擦し合っているため、水平ロール側面の被圧延材フラン
ジ内面との滑り距離は、これを接触領域内の軌跡に沿っ
て積分すれば得られ、ロール側面上の点が接触領域を一
回通過する際の滑り距離は図5(b)に示すようにな
る。すなわち、圧延材フランジ先端付近が接触する部分
の滑り距離が最も大きいことがわかる。実際は、この滑
り距離の影響に接触圧力分布、温度分布等による影響が
加わって、図3で示した水平ロール側面摩耗パターンが
現れる。また、水平ロールに関しては、摩耗以外に図3
に示す水平ロールのR部4−1−2,5−1−2付近を
中心に焼付きが発生しやすく、これが製品表面にプリン
トされるため、製品表面性状不良が発生する。
ル圧延を例に、圧延材フランジ内面と水平ロール側面の
接触領域内、すなわち図4における接触領域SF1−E
F1−EF2−SF2内の各点における水平ロール側面
に対する被圧延材の相対速度(以下単に「相対速度」と
称する)の分布を示している。図5(a)に示すとお
り、接触領域における相対速度はその大きさと方向が各
点で異なり、特にフランジ先端部が接触する位置SF2
〜EF2間および入口コーナー部SF1付近では非常に
大きな相対速度になっている。なお、図5(a)におい
て破線で示した曲線ABは相対速度の水平方向(図4の
X方向)成分が0となる点を結んで得られた曲線であ
り、中立線と呼ばれる。ちなみに、相対速度の垂直成分
と水平成分の何れもが0になる(すなわち、水平ロール
側面速度と材料速度が一致する)のは、中立線上のB点
のみである。接触領域内では、水平ロール側面と被圧延
材フランジ内面はこのような相対速度をもって互いに摩
擦し合っているため、水平ロール側面の被圧延材フラン
ジ内面との滑り距離は、これを接触領域内の軌跡に沿っ
て積分すれば得られ、ロール側面上の点が接触領域を一
回通過する際の滑り距離は図5(b)に示すようにな
る。すなわち、圧延材フランジ先端付近が接触する部分
の滑り距離が最も大きいことがわかる。実際は、この滑
り距離の影響に接触圧力分布、温度分布等による影響が
加わって、図3で示した水平ロール側面摩耗パターンが
現れる。また、水平ロールに関しては、摩耗以外に図3
に示す水平ロールのR部4−1−2,5−1−2付近を
中心に焼付きが発生しやすく、これが製品表面にプリン
トされるため、製品表面性状不良が発生する。
【0005】上述のロール摩耗およびコーナーR部焼付
きに対処するため、従来は図6に示すように、最も摩擦
の大きい水平ロール側面4−1,5−1の被圧延材フラ
ンジ先端接触部4−1−1,5−1−1またはコーナー
R部4−1−2,5−1−2を中心に潤滑剤を供給する
ように上下左右対称の位置にノズルを配置し、接触領域
での圧延材フランジ内面と水平ロール側面間の摩擦係数
を低下せしめ、摩耗量を低減することが行われている。
きに対処するため、従来は図6に示すように、最も摩擦
の大きい水平ロール側面4−1,5−1の被圧延材フラ
ンジ先端接触部4−1−1,5−1−1またはコーナー
R部4−1−2,5−1−2を中心に潤滑剤を供給する
ように上下左右対称の位置にノズルを配置し、接触領域
での圧延材フランジ内面と水平ロール側面間の摩擦係数
を低下せしめ、摩耗量を低減することが行われている。
【0006】ところが、対称な潤滑状態にすべく、上下
水平ロール側面4ヵ所の接触領域の摩擦係数を等しく保
ちつつ、潤滑剤を供給することは実際の操業では極めて
難しい。それは以下の理由による。すなわち、摩耗低減
対象部位、例えば図6に示す圧延材フランジ先端接触部
4−1−1,5−1−1に潤滑剤を噴射した場合、重力
のために上ロールの4−1−1に噴射された潤滑剤につ
いてはコーナーR部4−1−2の方向に垂れ流れ、下ロ
ールの5−1−1に噴射された潤滑剤についてはロール
軸中心C5の方向に垂れ流れる。このため、潤滑剤を上
下対称位置4−1−1と5−1−1に潤滑剤を等量噴射
したとしても、上ロール4の4−1−1に噴射した潤滑
剤は上ロール側面4−1全体に、下ロール5の5−1−
1に噴射した潤滑剤は鉛直下方に流れるため、下ロール
に対しては噴射部分5−1−1のみに有効に働くことに
なり、上ロールの方が相対的に潤滑状態が良好になる。
また実際、ロールには鋼材の顕熱、加工熱等によるヒー
トクラックを防止するためにロール冷却水が常時噴射さ
れており、これによる潤滑剤の流出により、潤滑状態は
なお一層複雑かつ非対称になる。
水平ロール側面4ヵ所の接触領域の摩擦係数を等しく保
ちつつ、潤滑剤を供給することは実際の操業では極めて
難しい。それは以下の理由による。すなわち、摩耗低減
対象部位、例えば図6に示す圧延材フランジ先端接触部
4−1−1,5−1−1に潤滑剤を噴射した場合、重力
のために上ロールの4−1−1に噴射された潤滑剤につ
いてはコーナーR部4−1−2の方向に垂れ流れ、下ロ
ールの5−1−1に噴射された潤滑剤についてはロール
軸中心C5の方向に垂れ流れる。このため、潤滑剤を上
下対称位置4−1−1と5−1−1に潤滑剤を等量噴射
したとしても、上ロール4の4−1−1に噴射した潤滑
剤は上ロール側面4−1全体に、下ロール5の5−1−
1に噴射した潤滑剤は鉛直下方に流れるため、下ロール
に対しては噴射部分5−1−1のみに有効に働くことに
なり、上ロールの方が相対的に潤滑状態が良好になる。
また実際、ロールには鋼材の顕熱、加工熱等によるヒー
トクラックを防止するためにロール冷却水が常時噴射さ
れており、これによる潤滑剤の流出により、潤滑状態は
なお一層複雑かつ非対称になる。
【0007】一方、図7において曲線A0−B0は潤滑
を全く行わない場合の中立線を示すが、潤滑剤を噴射し
て水平ロール側面の摩擦係数を小さくした場合の中立線
は破線A1−B1のように圧延材の出口EF1−EF2
の方向に移動し、相対速度は破線の矢印のようにその方
向が若干変わると共に、その大きさは無潤滑の場合と比
べてA0−B0より入口側では大きく、A1−B1より
出口側では小さくなる。すなわち、水平ロール周速度が
一定であっても接触領域の摩擦係数が小さくなれば圧延
材の出口速度は小さくなる。
を全く行わない場合の中立線を示すが、潤滑剤を噴射し
て水平ロール側面の摩擦係数を小さくした場合の中立線
は破線A1−B1のように圧延材の出口EF1−EF2
の方向に移動し、相対速度は破線の矢印のようにその方
向が若干変わると共に、その大きさは無潤滑の場合と比
べてA0−B0より入口側では大きく、A1−B1より
出口側では小さくなる。すなわち、水平ロール周速度が
一定であっても接触領域の摩擦係数が小さくなれば圧延
材の出口速度は小さくなる。
【0008】このため、潤滑状態が非対称の場合、例え
ば上ロール側面接触領域の潤滑状態が下フランジのそれ
に比して良好で摩擦係数が低い場合、圧延材上フランジ
の出側速度は下フランジのそれよりも小さくなるため、
図8のように圧延材は圧延後に上反りとなる。通常、圧
延材は単スタンドによるリバース圧延あるいは複数スタ
ンドによる連続圧延により、複数回のユニバーサル圧延
により製造される。従って、後続のユニバーサル圧延で
は、この上反りを持ったまま圧延されるため、図9の如
く圧延材のフランジ幅中心CIが圧延機中心C2と食い
違って圧延されることになり、例えば特公昭53−34
585号公報等に記載されているように、いわゆるウェ
ブ付替が起こり、上フランジ片幅f1が下フランジ片幅
f2よりも大きくなるウェブ中心偏り不良ΔCを招く。
このため、従来はウェブ中心偏り不良を招かないよう、
潤滑の非対称度を大きく崩さない極めて限定的な部位、
例えば図6のコーナーR部4−1−2,5−1−2だけ
を対象に潤滑剤が使われるに過ぎなかった。
ば上ロール側面接触領域の潤滑状態が下フランジのそれ
に比して良好で摩擦係数が低い場合、圧延材上フランジ
の出側速度は下フランジのそれよりも小さくなるため、
図8のように圧延材は圧延後に上反りとなる。通常、圧
延材は単スタンドによるリバース圧延あるいは複数スタ
ンドによる連続圧延により、複数回のユニバーサル圧延
により製造される。従って、後続のユニバーサル圧延で
は、この上反りを持ったまま圧延されるため、図9の如
く圧延材のフランジ幅中心CIが圧延機中心C2と食い
違って圧延されることになり、例えば特公昭53−34
585号公報等に記載されているように、いわゆるウェ
ブ付替が起こり、上フランジ片幅f1が下フランジ片幅
f2よりも大きくなるウェブ中心偏り不良ΔCを招く。
このため、従来はウェブ中心偏り不良を招かないよう、
潤滑の非対称度を大きく崩さない極めて限定的な部位、
例えば図6のコーナーR部4−1−2,5−1−2だけ
を対象に潤滑剤が使われるに過ぎなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明はユニバーサル
圧延機によりH形鋼やI形鋼等の対称フランジを有する
形鋼の潤滑圧延に際して、ユニバーサル水平ロール側面
と鋼材フランジ内面間の潤滑状態が非対称な場合におい
ても、製品寸法を悪化させることなく、安定的な圧延を
実現する潤滑圧延方法を提供するものである。
圧延機によりH形鋼やI形鋼等の対称フランジを有する
形鋼の潤滑圧延に際して、ユニバーサル水平ロール側面
と鋼材フランジ内面間の潤滑状態が非対称な場合におい
ても、製品寸法を悪化させることなく、安定的な圧延を
実現する潤滑圧延方法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、 対称フランジを有する形鋼をユニバーサル圧延するに
際し、被圧延材のフランジとユニバーサルミル水平ロー
ル側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に被圧延材に前方張力および後方圧縮力の
両方もしくは、前方張力もしくは後方圧縮力の何れか一
方を加える対称フランジを有する形鋼のユニバーサル圧
延法、および 対称フランジを有する形鋼をユニバーサルミルとエッ
ジャーミルとを近接して配列した圧延機群によってリバ
ース圧延するに際し、被圧延材のフランジとユニバーサ
ルミル水平ロール側面との接触領域内の全体または一部
に潤滑剤を供給し、かつ同時にユニバーサルミルからエ
ッジャーミルへ向かう圧延の際には、両ミル間で被圧延
材に対して張力を与え、逆にエッジャーミルからユニバ
ーサルミルへ向かう圧延の際には、両ミル間で被圧延材
に圧縮力を加える対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延
法、さらに 対称フランジを有する形鋼を第1ユニバーサルミル、
エッジャーミルおよび第2ユニバーサルミルとを順に近
接して配列した圧延機群によってリバース圧延するに際
し、被圧延材のフランジとユニバーサルミル水平ロール
側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に被圧延材の上流側ユニバーサルミルとエ
ッジャーミルとの間では被圧延材に張力を与え、エッジ
ャーミルと下流側ユニバーサルミルとの間では被圧延材
に圧縮力を加える対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延
法である。
際し、被圧延材のフランジとユニバーサルミル水平ロー
ル側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に被圧延材に前方張力および後方圧縮力の
両方もしくは、前方張力もしくは後方圧縮力の何れか一
方を加える対称フランジを有する形鋼のユニバーサル圧
延法、および 対称フランジを有する形鋼をユニバーサルミルとエッ
ジャーミルとを近接して配列した圧延機群によってリバ
ース圧延するに際し、被圧延材のフランジとユニバーサ
ルミル水平ロール側面との接触領域内の全体または一部
に潤滑剤を供給し、かつ同時にユニバーサルミルからエ
ッジャーミルへ向かう圧延の際には、両ミル間で被圧延
材に対して張力を与え、逆にエッジャーミルからユニバ
ーサルミルへ向かう圧延の際には、両ミル間で被圧延材
に圧縮力を加える対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延
法、さらに 対称フランジを有する形鋼を第1ユニバーサルミル、
エッジャーミルおよび第2ユニバーサルミルとを順に近
接して配列した圧延機群によってリバース圧延するに際
し、被圧延材のフランジとユニバーサルミル水平ロール
側面との接触領域内の全体または一部に潤滑剤を供給
し、かつ同時に被圧延材の上流側ユニバーサルミルとエ
ッジャーミルとの間では被圧延材に張力を与え、エッジ
ャーミルと下流側ユニバーサルミルとの間では被圧延材
に圧縮力を加える対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延
法である。
【0011】
【作用】図6は、水平ロール側面で最も摩耗の大きいフ
ランジ先端接触部4−1−1,5−1−1とコーナーR
接触部4−1−2,5−1−2を中心にウォーターイン
ジェクション方式で潤滑剤を供給しつつ、圧延材をユニ
バーサル圧延している状態を示している。この図に示す
ように、潤滑剤供給部位および潤滑剤供給量は通常は上
下および左右の4側面で対称であるが、潤滑状態は前述
のように重力およびロール冷却水の影響により対称には
ならず、通常は上ロール側の潤滑状態が良好になる傾向
がある。潤滑剤の量を制御することにより、潤滑状態を
対称にすることも考えられるが、そのためには圧延材噛
込みおよび蹴出し時の加減速に伴うロール冷却水の非定
常な流れの変化等に対応した潤滑剤の供給の対称化を実
現せねばならず、これは不可能に近い。そこで別の手段
でもって、非対称な潤滑状態でも圧延材の出側速度を上
下左右の鋼材フランジについて一致せしめ、圧延材の反
りとそれに起因するウェブ付替を防止することが必要で
ある。
ランジ先端接触部4−1−1,5−1−1とコーナーR
接触部4−1−2,5−1−2を中心にウォーターイン
ジェクション方式で潤滑剤を供給しつつ、圧延材をユニ
バーサル圧延している状態を示している。この図に示す
ように、潤滑剤供給部位および潤滑剤供給量は通常は上
下および左右の4側面で対称であるが、潤滑状態は前述
のように重力およびロール冷却水の影響により対称には
ならず、通常は上ロール側の潤滑状態が良好になる傾向
がある。潤滑剤の量を制御することにより、潤滑状態を
対称にすることも考えられるが、そのためには圧延材噛
込みおよび蹴出し時の加減速に伴うロール冷却水の非定
常な流れの変化等に対応した潤滑剤の供給の対称化を実
現せねばならず、これは不可能に近い。そこで別の手段
でもって、非対称な潤滑状態でも圧延材の出側速度を上
下左右の鋼材フランジについて一致せしめ、圧延材の反
りとそれに起因するウェブ付替を防止することが必要で
ある。
【0012】図10は、上ロール側面の接触領域の潤滑
状態が下ロール側面のそれに比べて良好な場合につい
て、両者の中立線位置の比較を同一グラフ上に示す。す
なわち、上ロール接触領域の中立線はAU−BU、下ロ
ールのそれはAL−BLである。この結果、圧延材の出
口速度は上フランジの方が遅くなり圧延材は上反りにな
るため、前述のようにこの状態で後続のユニバーサル圧
延が行われるとウェブ付替が起こり、ウェブ中心偏り不
良が発生する。次に、潤滑はこの状態のままで図1
(a)に示すように張力または圧縮力の付加手段P1,
P2により前方張力および/または後方圧縮力を加えて
圧延した場合、潤滑状態の如何にかかわらず、図11に
示すように中立線は入口SF1−SF2の方向に移動
し、すなわち圧延材の出口速度が増す。被圧延材に加え
た前方張力および後方圧縮力は圧延材全断面に一様に加
わるが、図11に示すように、同一の前方張力および後
方圧縮力に対して、潤滑状態の悪い下ロール側面の中立
線の移動量ΔLは潤滑状態の良好な上ロール側面の中立
線の移動量ΔUに比べて小さいため、最適な前方張力お
よび/または後方圧縮力を付加すると両者の中立線位置
は完全に一致、すなわちAU1−BU1とAL1−BL
1が一致するようになる。このようにして、水平ロール
側面と圧延材フランジ内側の接触領域における中立線の
位置を上下左右の4ヵ所で一致させることが理論的には
可能である。そこで、潤滑状態は圧延温度、圧延速度等
の各因子により常に変化するため、直接摩擦係数を時々
刻々測定し、それに応じた最適な前方張力および/また
は後方圧縮力を加えるべく制御することも考えられる
が、上下左右4ヵ所の接触領域での摩擦係数を別個に直
接オンラインで測定することは不可能であり、この方法
は非現実的である。そこで実際には、圧延材のウェブ中
心偏り、フランジ幅変動等の寸法変動が寸法公差内に入
る程度に、潤滑剤の性状に応じた一定の前方張力および
/または後方圧縮力の範囲を見いだす必要がある。
状態が下ロール側面のそれに比べて良好な場合につい
て、両者の中立線位置の比較を同一グラフ上に示す。す
なわち、上ロール接触領域の中立線はAU−BU、下ロ
ールのそれはAL−BLである。この結果、圧延材の出
口速度は上フランジの方が遅くなり圧延材は上反りにな
るため、前述のようにこの状態で後続のユニバーサル圧
延が行われるとウェブ付替が起こり、ウェブ中心偏り不
良が発生する。次に、潤滑はこの状態のままで図1
(a)に示すように張力または圧縮力の付加手段P1,
P2により前方張力および/または後方圧縮力を加えて
圧延した場合、潤滑状態の如何にかかわらず、図11に
示すように中立線は入口SF1−SF2の方向に移動
し、すなわち圧延材の出口速度が増す。被圧延材に加え
た前方張力および後方圧縮力は圧延材全断面に一様に加
わるが、図11に示すように、同一の前方張力および後
方圧縮力に対して、潤滑状態の悪い下ロール側面の中立
線の移動量ΔLは潤滑状態の良好な上ロール側面の中立
線の移動量ΔUに比べて小さいため、最適な前方張力お
よび/または後方圧縮力を付加すると両者の中立線位置
は完全に一致、すなわちAU1−BU1とAL1−BL
1が一致するようになる。このようにして、水平ロール
側面と圧延材フランジ内側の接触領域における中立線の
位置を上下左右の4ヵ所で一致させることが理論的には
可能である。そこで、潤滑状態は圧延温度、圧延速度等
の各因子により常に変化するため、直接摩擦係数を時々
刻々測定し、それに応じた最適な前方張力および/また
は後方圧縮力を加えるべく制御することも考えられる
が、上下左右4ヵ所の接触領域での摩擦係数を別個に直
接オンラインで測定することは不可能であり、この方法
は非現実的である。そこで実際には、圧延材のウェブ中
心偏り、フランジ幅変動等の寸法変動が寸法公差内に入
る程度に、潤滑剤の性状に応じた一定の前方張力および
/または後方圧縮力の範囲を見いだす必要がある。
【0013】すなわち、第一の条件としては、水平ロー
ル側面4ヵ所の接触領域の中立線を一定範囲内に収めて
反りを最小限に押さえ、それに起因するウェブ中心偏り
を最小限に止めるため、次式に示すように前方張力と後
方圧縮力の一次結合kf1σf+kb1σb を一定の範囲内
に設定することが必要である。すなわち、
ル側面4ヵ所の接触領域の中立線を一定範囲内に収めて
反りを最小限に押さえ、それに起因するウェブ中心偏り
を最小限に止めるため、次式に示すように前方張力と後
方圧縮力の一次結合kf1σf+kb1σb を一定の範囲内
に設定することが必要である。すなわち、
【数1】 となるように前方張力、後方圧縮力を制御する必要があ
る。第二の条件としては、上述の圧延材上反りを防止す
るために加えた前方張力および後方圧縮力によるフラン
ジ幅変動(前方張力はフランジ幅を縮小する方向に作用
し、後方圧縮力はフランジ幅を拡大する方向に作用す
る)を防止するため、
る。第二の条件としては、上述の圧延材上反りを防止す
るために加えた前方張力および後方圧縮力によるフラン
ジ幅変動(前方張力はフランジ幅を縮小する方向に作用
し、後方圧縮力はフランジ幅を拡大する方向に作用す
る)を防止するため、
【数2】 となるように前方張力、後方圧縮力を制御する必要があ
る。
る。
【0014】本発明における一実験例として液体潤滑剤
の水平ロール側面全面潤滑を前提に、これらの条件をラ
ボ実験で確認した結果、図12に示すように、
の水平ロール側面全面潤滑を前提に、これらの条件をラ
ボ実験で確認した結果、図12に示すように、
【数3】 となり、前方張力(σf ;kgf/mm2 )および/、または
後方圧縮力(σb ;kgf/mm2 )を図の斜線部の範囲内で
加えれば、寸法変動を圧延材全長にわたって寸法公差内
に収まることを見出だした。ただし、ラボ実験での縮小
モデルを考慮してフランジ幅公差は±1mm(Fmax =2
mm)、ウェブ中心偏り公差±1mmとして、合否を判定し
た。また、前述の通り後方からの力に関しては、後方圧
縮力と称してきたが、図12に示すようにσb <0(後
方張力)の一部の領域では製品寸法を公差内に収めるこ
とができる。これは、前方張力を大きく掛ければ、後方
張力による中立線の接触領域出側への移動をカバーでき
て、4ヵ所の接触領域の中立線を近接させることができ
ることを示している。従って、、の式を同時に満足
すれば、後方張力と前方張力を加えて潤滑圧延を行って
もよい。この適性前方張力または後方圧縮力の範囲は、
使われる潤滑剤の特性、圧延材のサイズ等の条件によっ
てkf1,kb1,kf2,kb2,σmin ,σmax の定数を個
別に決めればよい。この張力または圧縮力の付加手段P
1,P2は、図13のようにユニバーサルミル前後面に
ピンチロール8〜11を配置する方式であってもよい
し、図14のようにエッジングロール6,7による方
式、またはこれらの組み合わせであってもよい。
後方圧縮力(σb ;kgf/mm2 )を図の斜線部の範囲内で
加えれば、寸法変動を圧延材全長にわたって寸法公差内
に収まることを見出だした。ただし、ラボ実験での縮小
モデルを考慮してフランジ幅公差は±1mm(Fmax =2
mm)、ウェブ中心偏り公差±1mmとして、合否を判定し
た。また、前述の通り後方からの力に関しては、後方圧
縮力と称してきたが、図12に示すようにσb <0(後
方張力)の一部の領域では製品寸法を公差内に収めるこ
とができる。これは、前方張力を大きく掛ければ、後方
張力による中立線の接触領域出側への移動をカバーでき
て、4ヵ所の接触領域の中立線を近接させることができ
ることを示している。従って、、の式を同時に満足
すれば、後方張力と前方張力を加えて潤滑圧延を行って
もよい。この適性前方張力または後方圧縮力の範囲は、
使われる潤滑剤の特性、圧延材のサイズ等の条件によっ
てkf1,kb1,kf2,kb2,σmin ,σmax の定数を個
別に決めればよい。この張力または圧縮力の付加手段P
1,P2は、図13のようにユニバーサルミル前後面に
ピンチロール8〜11を配置する方式であってもよい
し、図14のようにエッジングロール6,7による方
式、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【0015】実際には、H形鋼、I形鋼のユニバーサル
圧延では通常、図15(a)に示すユニバーサルU−エ
ッジャーEの2スタンド配列または、図15(b)に示
すユニバーサルU1−エッジャーE−ユニバーサルU2
の3スタンド配列が主流になっている。何れの場合もリ
バース圧延により逐次製品を圧延造形していくことにな
るが、この圧延過程において、前者の配列の場合は、ユ
ニバーサル水平ロール側面部4−1,5−1に対して図
6に示すように潤滑剤を常時供給しつつ、同時にユニバ
ーサルミルUからエッジャーミルEへ向かう圧延の際に
は、両ミル間で圧延材に張力を与えるようにミルの回転
数を制御し、逆にエッジャーミルEからユニバーサルミ
ルUへ向かう圧延の際には、両ミル間で圧延材に圧縮力
を加えるようにミルの回転数を制御しつつ圧延すれば、
圧延材の寸法を安定させつつ、同時にロール摩耗量をも
低減させることができる〔図1(B)参照〕。また、後
者の配列の場合も同様に、2台のユニバーサル水平ロー
ル側面部4−1,5−1に対して図6に示すように潤滑
剤を供給しつつ、同時に圧延材通材の上流側ユニバーサ
ルミル〔図15(B)の圧延状態ではU1,逆のパスの
場合はU2〕とエッジャーミルEとの間では張力を与
え、エッジャーミルと下流側ユニバーサルミル〔図15
(B)の圧延状態ではU2,逆のパスの場合はU1〕と
の間では圧縮力を与えることにより、圧延材の寸法を安
定させつつ、ロール摩耗量を低減させることができる
〔図1(C)参照〕。
圧延では通常、図15(a)に示すユニバーサルU−エ
ッジャーEの2スタンド配列または、図15(b)に示
すユニバーサルU1−エッジャーE−ユニバーサルU2
の3スタンド配列が主流になっている。何れの場合もリ
バース圧延により逐次製品を圧延造形していくことにな
るが、この圧延過程において、前者の配列の場合は、ユ
ニバーサル水平ロール側面部4−1,5−1に対して図
6に示すように潤滑剤を常時供給しつつ、同時にユニバ
ーサルミルUからエッジャーミルEへ向かう圧延の際に
は、両ミル間で圧延材に張力を与えるようにミルの回転
数を制御し、逆にエッジャーミルEからユニバーサルミ
ルUへ向かう圧延の際には、両ミル間で圧延材に圧縮力
を加えるようにミルの回転数を制御しつつ圧延すれば、
圧延材の寸法を安定させつつ、同時にロール摩耗量をも
低減させることができる〔図1(B)参照〕。また、後
者の配列の場合も同様に、2台のユニバーサル水平ロー
ル側面部4−1,5−1に対して図6に示すように潤滑
剤を供給しつつ、同時に圧延材通材の上流側ユニバーサ
ルミル〔図15(B)の圧延状態ではU1,逆のパスの
場合はU2〕とエッジャーミルEとの間では張力を与
え、エッジャーミルと下流側ユニバーサルミル〔図15
(B)の圧延状態ではU2,逆のパスの場合はU1〕と
の間では圧縮力を与えることにより、圧延材の寸法を安
定させつつ、ロール摩耗量を低減させることができる
〔図1(C)参照〕。
【0016】
【実施例】図16は図15(a)のようなユニバーサル
U−エッジャーEの2スタンド配列のミルにてこの技術
を使って圧延した場合の製品の寸法変動防止効果を示す
図である。すなわち、図16(a)は、従来通りの全パ
スともユニバーサル−エッジャー間にループ防止のため
の若干の張力0.5kgf/mm2 (U→Eのパスの場合、σ
b =0,σf =0.5kgf/mm2 ,E→Uのパスの場合、
σb =−0.5kgf/mm2 ,σf =0)をかけて圧延した
場合の長さ方向のウェブ中心偏りのパターンを示す。こ
の場合、特に両端部の反りの影響のため、端部から長い
距離に亘って、大きなウェブ中心偏りが発生している。
図16(b)は、第1ユニバーサルミルからエッジャー
ミルに向かう圧延の際には、張力を2.5kgf/mm2 (σ
b =0,σf =2.5kgf/mm2 )とエッジャーミルから
第2ユニバーサルミルに向かう圧延の際には圧縮力を
0.5kgf/mm2 (σb =0.5kgf/mm2 ,σf =0)加
えて圧延した場合の長さ方向のウェブ中心偏りのパター
ンを示す。この場合は、圧延材全長にわたってウェブ中
心偏りが小さくなっている。さらに、従来の水平ロール
側面の極めて限定的な部分に対する潤滑とは異なり、摩
耗の激しい部位を中心に全面潤滑できるために側面摩耗
低減効果も大きい。すなわち、図17に示すように、従
来の水平ロール側面のコーナーR部のみに噴射した場合
に比べて、水平ロール側面全体に噴射した場合には側面
摩耗量が最大となるフランジ先端接触部での摩耗量は約
1/3に低減できた。
U−エッジャーEの2スタンド配列のミルにてこの技術
を使って圧延した場合の製品の寸法変動防止効果を示す
図である。すなわち、図16(a)は、従来通りの全パ
スともユニバーサル−エッジャー間にループ防止のため
の若干の張力0.5kgf/mm2 (U→Eのパスの場合、σ
b =0,σf =0.5kgf/mm2 ,E→Uのパスの場合、
σb =−0.5kgf/mm2 ,σf =0)をかけて圧延した
場合の長さ方向のウェブ中心偏りのパターンを示す。こ
の場合、特に両端部の反りの影響のため、端部から長い
距離に亘って、大きなウェブ中心偏りが発生している。
図16(b)は、第1ユニバーサルミルからエッジャー
ミルに向かう圧延の際には、張力を2.5kgf/mm2 (σ
b =0,σf =2.5kgf/mm2 )とエッジャーミルから
第2ユニバーサルミルに向かう圧延の際には圧縮力を
0.5kgf/mm2 (σb =0.5kgf/mm2 ,σf =0)加
えて圧延した場合の長さ方向のウェブ中心偏りのパター
ンを示す。この場合は、圧延材全長にわたってウェブ中
心偏りが小さくなっている。さらに、従来の水平ロール
側面の極めて限定的な部分に対する潤滑とは異なり、摩
耗の激しい部位を中心に全面潤滑できるために側面摩耗
低減効果も大きい。すなわち、図17に示すように、従
来の水平ロール側面のコーナーR部のみに噴射した場合
に比べて、水平ロール側面全体に噴射した場合には側面
摩耗量が最大となるフランジ先端接触部での摩耗量は約
1/3に低減できた。
【0017】
【発明の効果】本発明の潤滑圧延法によると、対称フラ
ンジを有する形鋼のユニバーサル圧延において、製品の
寸法精度を高く保持したまま、最も摩耗の激しくなるユ
ニバーサル水平ロール側面部に充分に潤滑剤を供給し
て、ロールの長寿命化を実現することができる。
ンジを有する形鋼のユニバーサル圧延において、製品の
寸法精度を高く保持したまま、最も摩耗の激しくなるユ
ニバーサル水平ロール側面部に充分に潤滑剤を供給し
て、ロールの長寿命化を実現することができる。
【図1】(a),(b),(c)は本発明方法の圧延状
況を示す略図。
況を示す略図。
【図2】H形鋼のユニバーサル圧延状況を示す正面略
図。
図。
【図3】水平ロール摩耗パターンの説明図。
【図4】(a),(b)はユニバーサル圧延機によるH
形鋼圧延の説明図。
形鋼圧延の説明図。
【図5】(a),(b)は水平ロール側面接触領域にお
けるロール・鋼材間の相対速度分布と滑り距離を示すグ
ラフ。
けるロール・鋼材間の相対速度分布と滑り距離を示すグ
ラフ。
【図6】水平ロール側面への潤滑剤供給パターンを示す
説明図。
説明図。
【図7】潤滑状態の変化による接触領域内の相対速度分
布と中立線の変化を示すグラフ。
布と中立線の変化を示すグラフ。
【図8】上ロールの潤滑状態が良好な場合のミル通材性
を示す側面略図。
を示す側面略図。
【図9】(a),(b),(c)は上反りをもった鋼材
のユニバーサル圧延におけるウェブ付替の現象を示す略
図。
のユニバーサル圧延におけるウェブ付替の現象を示す略
図。
【図10】上ロールの潤滑状態が良好な場合に上下ロー
ル各々の接触領域における中立線の位置を示すグラフ。
ル各々の接触領域における中立線の位置を示すグラフ。
【図11】前方張力および/または後方圧縮力による中
立線の移動を説明するグラフ。
立線の移動を説明するグラフ。
【図12】ラボ実験で得られた最適前方張力・後方圧縮
力の範囲を示すグラフ。
力の範囲を示すグラフ。
【図13】(a),(b),(c)は前方張力および後
方圧縮力を付加する手段の例を示す略図。
方圧縮力を付加する手段の例を示す略図。
【図14】(a),(b),(c)は前方張力および後
方圧縮力を付加する手段の例を示す略図。
方圧縮力を付加する手段の例を示す略図。
【図15】(a),(b)はユニバーサルミルとエッジ
ャーミルの配置例を示す略図。
ャーミルの配置例を示す略図。
【図16】(a),(b)は本発明のウェブ中心位置精
度への有効性を示すグラフ。
度への有効性を示すグラフ。
【図17】本発明のロール長寿命化への有効性を示すグ
ラフ。
ラフ。
1−1 圧延前の圧延材 1−2 圧延後の圧延材 2,3 ユニバーサルミル堅ロール 4,5 ユニバーサルミル水平ロール 6,7 エッジャーロール P1,P2 張力または圧縮力の付加手段 8〜11 ピンチロール U,U1,U2 ユニバーサルミル E エッジャーミル
Claims (3)
- 【請求項1】 対称フランジを有する形鋼をユニバーサ
ル圧延するに際し、被圧延材のフランジとユニバーサル
ミル水平ロール側面との接触領域内の全体または一部に
潤滑剤を供給し、かつ同時に被圧延材に前方張力および
後方圧縮力の両方もしくは、前方張力もしくは後方圧縮
力の何れか一方を加えることを特徴とする対称フランジ
を有する形鋼のユニバーサル圧延法。 - 【請求項2】 対称フランジを有する形鋼をユニバーサ
ルミルとエッジャーミルとを近接して配列した圧延機群
によってリバース圧延するに際し、被圧延材のフランジ
とユニバーサルミル水平ロール側面との接触領域内の全
体または一部に潤滑剤を供給し、かつ同時にユニバーサ
ルミルからエッジャーミルへ向う圧延の際には、両ミル
間で被圧延材に対して張力を与え、逆にエッジャーミル
からユニバーサルミルへ向う圧延の際には、両ミル間で
被圧延材に圧縮力を加えることを特徴とする対称フラン
ジを有する形鋼の潤滑圧延法。 - 【請求項3】 対称フランジを有する形鋼を第1ユニバ
ーサルミル,エッジャーミルおよび第2ユニバーサルミ
ルとを順に近接して配列した圧延機群によってリバース
圧延するに際し、被圧延材のフランジとユニバーサルミ
ル水平ロール側面との接触領域内の全体または一部に潤
滑剤を供給し、かつ同時に被圧延材の上流側ユニバーサ
ルミルとエッジャーミルとの間では被圧延材に張力を与
え、エッジャーミルと下流側ユニバーサルミルとの間で
は被圧延材に圧縮力を加えることを特徴とする対称フラ
ンジを有する形鋼の潤滑圧延法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513292A JPH05245501A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513292A JPH05245501A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245501A true JPH05245501A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=11602789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP513292A Withdrawn JPH05245501A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05245501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0170504U (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-11 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP513292A patent/JPH05245501A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0170504U (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3615813B2 (ja) | 作業ロールクロス圧延機のロール間潤滑油供給システム | |
| JPH05245501A (ja) | 対称フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 | |
| RU2701916C1 (ru) | Способ прокатки прокатываемого материала | |
| JPWO2021014665A1 (ja) | 圧延方法、金属板の製造方法及び圧延装置 | |
| US6164110A (en) | Method of operating a rolling mill stand of a rolling mill train | |
| TWI651138B (zh) | 金屬帶的冷軋設備及冷軋方法 | |
| JPH06114403A (ja) | フランジを有する形鋼のユニバーサル圧延法 | |
| JPS62174326A (ja) | 形材のフランジ冷却装置 | |
| JP3260658B2 (ja) | ストリップ圧延におけるクーラント液の噴射方法 | |
| JP2019042806A (ja) | ハット形鋼矢板の製造方法及び圧延機 | |
| JPH06344011A (ja) | 形鋼の潤滑圧延法および潤滑装置 | |
| JP2515462B2 (ja) | フランジを有する形鋼の潤滑圧延法 | |
| JPH071016A (ja) | 形鋼の圧延潤滑装置 | |
| JP2021109180A (ja) | H形鋼の製造方法 | |
| KR102400467B1 (ko) | 연속주조기용 세그먼트 및 이를 포함하는 연속주조기 | |
| JPH09201661A (ja) | 連鋳鋳片の2次冷却方法 | |
| JPWO2019181832A1 (ja) | 金属帯の冷間圧延方法 | |
| JPH06320206A (ja) | フランジを有する形鋼の圧延法およびその装置 | |
| JP3065790B2 (ja) | 圧延機及び熱間圧延設備並びに潤滑剤供給装置 | |
| JPH05237501A (ja) | フランジを有する形鋼のユニバーサル圧延法 | |
| JPS58167018A (ja) | 圧延潤滑油装置 | |
| JP7231882B2 (ja) | ハット形鋼矢板の製造方法及び圧延機 | |
| JP4760083B2 (ja) | 板材の圧延方法及び装置 | |
| JP2000225410A (ja) | 熱間圧延におけるストリップ搬送方法および装置 | |
| WO2026074891A1 (ja) | スラブ鋳片の連続鋳造方法及びスラブ鋳片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |