JPH0615319A - 板圧延における形状制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延ロールのクラウンの増加、抑制ばかりで
なく、ロールクラウンのプロフィル変化を可能とする。 【構成】 板圧延機のワークロールまたはバックアップ
ロールの内部に、ロール長さ方向に複数独立した電熱式
発熱体を周設し、ロール軸に各電熱式発熱体に通電する
ためのスリップリングを設け、かつ、前記ロールの外部
にロール長さ方向に複数独立した冷却水供給装置を設
け、各電熱式発熱体および各冷却水供給装置を個々にあ
るいはグループ毎に操作するクラウン制御部を設ける。 【効果】 板幅、圧下条件、被圧延材形状に応じた最適
ロールクラウンにより優れた形状の鋼板を広範囲に製造
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼板、特に薄鋼板等
の板圧延において、圧延ロールのクラウン形状制御によ
る板圧延における形状制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板、特に薄鋼板等の板圧延において、
圧延後の製品板形状を決定する重要な因子として圧延ロ
ールのクラウン形状がある。圧延ロールのクラウンは、
圧延中の温度により変化すると共に、圧延荷重、材料幅
によってロールのたわみが発生し、圧延中の材料とロー
ルの接触力分布は、圧延条件により変化して製品板形状
を悪化させる。そこで圧延ロールにクラウンを与える方
式が採用されている。

【０００３】従来、圧延ロールのクラウンを制御する方
法としては、スリーブ式ロールのアーバーとスリーブ間
に油圧力等を加えクラウンを変化させる方法、ロール外
部より軸方向に複数分割した吹付け口から冷却液を吹付
ける方法、ロールアーバーとスリーブ間に機械的にくさ
びを出し入れし、クラウンを変化させる方法等が広く知
られている。

【０００４】また、スリーブ式ロールのアーバーとスリ
ーブとの間に電熱材を設け、その電熱材に通電し、スリ
ーブを膨張させてロールクラウン量を制御する方法（特
公昭５８−５１７６３号公報）、ロール中心軸に沿って
設けた中心孔内部を、該中心孔内部に設けた発熱体によ
り加熱してロールのクラウン量を調整し、鋼板等の板圧
延の形状制御を行うにあたり、圧延材に相対する上ロー
ルと下ロールのヒートパターンが互いに異なるように発
熱体をロール中心孔内部に設けてロールを加熱する方法
（特公昭５１−３７０６４号公報）、圧延ロールの中央
部には低温の冷却水を供給し、圧延ロールの両端部には
高温の冷却水を供給する方法（特開昭５８−１２８２０
８号公報）、圧延ロールの長さ方向に供給熱量を変化で
きるロール加熱装置と、圧延ロールの長さ方向に抜熱量
を変化できるロール冷却装置とを具備した圧延機（特開
昭６３−１８８４０８号公報）等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法のうち、特
開昭６３−１８８４０８号公報に開示の装置を除いて
は、いずれも材料幅の変化、圧延荷重の変化等に応じた
細かなクラウン制御が困難であるばかりでなく、初期状
態に対してクラウンを増加させるものが主であり、クラ
ウンを抑制する方法としてはスポットクーラント方式た
だ一つしかない。また、特開昭６３−１８８４０８号公
報に開示の装置は、圧延ロールの長さ方向に供給熱量を
変化できるロール加熱装置と、圧延ロールの長さ方向に
抜熱量を変化できるロール冷却装置を備えているが、ロ
ール加熱装置ならびにロール冷却装置のいずれもが圧延
ロールの外部に設けられている。

【０００６】この発明の目的は、圧延ロールのクラウン
の増加、抑制ばかりでなく、ロールクラウンのプロフィ
ール変化をも可能とした板圧延の形状制御装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討試験を重ねた。その結果、圧延ロ
ールの内部に発熱体を、外部に冷却水吹付けノズルを、
それぞれ独立してロール軸方向に複数設置することによ
って、ロール内部の発熱体および外部の冷却水吹付けノ
ズルの各々を個別またはグループ毎に操作すれば、所望
のロールクラウンを得ることができることを究明し、こ
の発明に到達した。

【０００８】すなわちこの発明は、板圧延機のワークロ
ールまたはバックアップロールの内部に、ロール長さ方
向に複数独立した電熱式発熱体を周設し、ロール軸に設
け各電熱式発熱体に通電するためのスリップリングを設
け、かつ、前記ロールの外部にロール長さ方向に複数独
立した冷却水供給装置を設け、各電熱式発熱体および各
冷却水供給装置を個々に、あるいはグループ毎に操作す
るクラウン制御部を設けた板圧延における形状制御装置
である。

【０００９】

【作用】この発明においては、圧延ロールの内部にロー
ル長さ方向に複数独立した電熱式発熱体を周設し、ロー
ル軸に設け各電熱式発熱体に通電するためのスリップリ
ングを設け、かつ、前記ロールの外部にロール長さ方向
に複数独立した冷却水供給装置を設けたから、各電熱式
発熱体および各冷却水供給装置を個々に、あるいはグル
ープ毎にクラウン制御部から指令して操作することによ
って、ロールクラウンの増加、抑制ばかりでなく、板
幅、圧延条件に応じたロールプロフィールのクラウンを
達成できる等多様なクラウン制御が可能となり、エッジ
ドロップの少ない板を製造することができる。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図１ないし図
２に基づいて説明する。図１はこの発明の形状制御装置
を具備した圧延ロールの断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢
視図である。図１および図２において、１はスリーブ式
ロールのロールアーバーで、ロールアーバー１の外周に
は、電熱式発熱体２を周設するための溝３がロール長手
方向に所定間隔で複数設けられている。各溝３には、電
熱式発熱体２に＋側電源を通電するためのケーブル４を
通す孔５がロール中心に向かって穿孔されている。各孔
５は、孔５の数に合わせて円周方向に均等に角度をずら
せてロール中心孔６に通じており、各電熱式発熱体２
は、孔５および中心孔６を介してロール軸７の端部に設
けた各電熱式発熱体２へ＋側電源を通電するための各ス
リップリング８とケーブル４によって接続され、各スリ
ップリング８は、クラウン制御部９からの指令により制
御される＋側電源操作部１０に接続されており、クラウ
ン制御部９から任意の電熱式発熱体２の＋側電源のＯ
Ｎ、ＯＦＦを指令して発熱させたり、発熱を停止させる
ことができるよう構成されている。なお、１１はスリー
ブである。上記ロール中心孔６に通じる各孔５は、孔５
の数に合わせて円周方向に均等に角度をずらせて穿孔す
ることによって、圧延ロールの１回転毎の偏心の発生を
防止できる。

【００１１】上記圧延ロールの外周には、ロール長手方
向にロールの各電熱式発熱体２に対応する複数の噴霧ノ
ズル１２が設けられ、各噴霧ノズル１２への冷却水供給
支管には独立した開閉制御弁１３が設置され、クラウン
制御部９からの指令により各開閉制御弁１３を開閉する
開閉操作部１４に接続され、クラウン制御部９から開閉
操作部１３に指令して任意の開閉制御弁１３を開閉でき
るように構成されている。また、冷却水供給支管に冷却
水を供給する冷却水供給管１５には、クーラー１６およ
びポンプ１７が接続されている。

【００１２】上記のとおり構成したから、クラウン制御
部９から＋側電源操作部１０に指令して任意の位置の電
熱式発熱体２へ＋側電源を通電すれば、−側電源は別途
ロールアーバー１に供給されているから、通電された電
熱式発熱体２が発熱するからスリーブ１１が内面から加
熱される。また、クラウン制御部９から＋側電源操作部
１０に指令して任意の電熱式発熱体２への＋側電源の通
電を停止すれば、発熱が停止してスリーブ１１の加熱が
停止する。一方、クラウン制御部９から開閉操作部１３
に指令して任意の噴霧ノズル１２の開閉制御弁１４を開
放して冷却水を噴霧すれば、その部分のスリーブ１１が
外面から冷却される。また、クラウン制御部９から開閉
操作部１３に指令して任意の噴霧ノズル１２の開閉制御
弁１４を閉止して冷却水の噴霧を停止させれば、その部
分のスリーブ１１の冷却が停止される。したがって、ク
ラウン制御部９から＋側電源操作部１０および開閉操作
部１４に指令して個々の電熱式発熱体２への通電および
開閉制御弁１３の開閉を制御すれば、ロールクラウンの
増加、抑制ばかりでなく、被圧延材の形状に応じてクラ
ウン量を制御し、ロールプロフィールを変化させること
もできる。

【００１３】実施例２ ロールバレル長さ１４２０ｍｍ、ロール径６１０ｍｍ、
スリーブ厚５０ｍｍのスリーブ式ロールのアーバー外周
長さ方向に１１ヶ所の溝を設けて、温度変更範囲ロール
温度＋（０〜１００℃）の電熱式発熱体をそれぞれ設
け、ケーブルを介してロール軸の各スリップリングに接
続した。また、各電熱式発熱体に対応してそれぞれ独立
した開閉制御弁を有する冷却水噴霧ノズルを配設した。
上記圧延ロールを用いてクラウン制御を実施した場合の
ロールクラウンと各電熱式発熱体および各開閉制御弁の
操作状況を図３ないし図５に示す。なお、図３ないし図
５中の白抜きは通電または冷却水噴霧中を、黒塗りは通
電停止または冷却水停止を示す。

【００１４】図３はクラウン制御を実施しなかった場合
を示すもので、（ｂ）図に示すとおり、各電熱式発熱体
２１への通電をＯＦＦとし、各開閉制御弁２２を閉止し
た初期状態のロール２３は、（ａ）図に示すとおりとな
る。図４は被圧延材の板幅部に対応する部分のみを加熱
し、板幅部を外れる両側のみを冷却した場合の一例を示
すもので、（ｂ）図に示すとおり、被圧延材の板幅部
（中央の５ヶ所の電熱式発熱体に相当）の電熱式発熱体
２１への通電をＯＮして発熱させ、板幅部を外れる両側
各３ヶ所の電熱式発熱体２１への通電をＯＦＦとし、同
時に板幅部に対応する中央５ヶ所の開閉制御弁２２を閉
止し、板幅部を外れる両側各３ヶ所の開閉制御弁２２を
開放して常温の冷却水を噴霧して冷却した。その場合の
ロール２３は、（ａ）図に示すとおりで、板幅、圧延条
件に応じたクラウンを達成でき、エッジドロップの少な
い板の製造が可能となる。

【００１５】図５は被圧延材の形状によってロールプロ
フィールを変化させた場合の一例を示すもので、（ｂ）
図に示すとおり、被圧延材の片方のエッジ部（図５では
左側）を強圧下し、右側エッジ部を軽圧下するため、左
端および左側から８〜１０番目のの電熱式発熱体２１へ
の通電をＯＦＦとし、左側から２〜７番目および右端の
電熱式発熱体２１への通電をＯＮとして発熱させ、同時
に左側から２〜４番目および右端の開閉制御弁２２を閉
止し、左端および左側から５〜１０番目の開閉制御弁２
２を開放して常温の冷却水を噴霧して冷却した。その場
合のロールは、（ａ）図に示すとおりで、板幅、形状に
よりロールプロフィールを多様に変化させることが可能
であった。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明装置によれ
ば、板幅、圧下条件、被圧延材形状に応じた最適ロール
クラウン（プロフィール）を得ることができ、優れた形
状の鋼板を広範囲に製造することができる。また、ミル
外でのロールの予熱が可能なため、ヒートアップ時間を
短縮でき、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のクラウン制御部を具備した圧延ロー
ルの制御系統図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】実施例２においてクラウン制御を実施しなかっ
た場合を示すもので、（ａ）図はロール形状の説明図、
（ｂ）図は電熱式発熱体のＯＮ、ＯＦＦと開閉制御弁の
開放、閉止状態の説明図である。

【図４】被圧延材の板幅部に対応する部分のみを加熱
し、板幅部を外れる両側のみを冷却した場合を示すもの
で、（ａ）図はロール形状の説明図、（ｂ）図は電熱式
発熱体のＯＮ、ＯＦＦと開閉制御弁の開放、閉止状態の
説明図である。

【図５】被圧延材の形状によってロールプロフィールを
変化させた場合を示すもので、（ａ）図はロール形状の
説明図、（ｂ）図は電熱式発熱体のＯＮ、ＯＦＦと開閉
制御弁の開放、閉止状態の説明図である。

【符号の説明】

１ ロールアーバー ２，２１ 電熱式発熱体 ３ 溝 ４ ケーブル ５ 孔 ６ 中心孔 ７ ロール軸 ８ スリップリング ９ クラウン制御部 １０ ＋側電源操作部 １１ スリーブ １２ 噴霧ノズル １３，２２ 開閉制御弁 １４ 開閉操作部 １５ 冷却水供給管 １６ クーラー １７ ポンプ ２３ ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板圧延機のワークロールまたはバックア
   ップロールの内部に、ロール長さ方向に複数独立した電
   熱式発熱体を周設し、ロール軸に各電熱式発熱体に通電
   するためのスリップリングを設け、かつ、前記ロールの
   外部にロール長さ方向に複数独立した冷却水供給装置を
   設け、各電熱式発熱体および各冷却水供給装置を個々に
   あるいはグループ毎に操作するクラウン制御部を設けた
   ことを特徴とする板圧延における形状制御装置。