JPH06320206A - フランジを有する形鋼の圧延法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｈ形鋼等の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、製品の表面性状と高寸法精度を
維持したまま、最も摩耗が激しいユニバーサル水平ロー
ルの長寿命化を実現する。 【構成】 Ｈ形鋼等のユニバーサル圧延に際し、ユニバ
ーサルミル水平ロール側面内の被圧延材フランジとの接
触領域の、フランジ先端側の約１／２〜１／５の範囲を
転写ローラを介して高粘度潤滑剤で局部集中潤滑し、残
りの領域を無潤滑のままとして安定した圧延状態を維持
しつつ、竪ロール軸心を水平ロール軸心に対して出側に
移動することによってコーナーＲ部の焼付きを防止して
圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、溝形鋼等のフランジを有する形鋼を
圧延する方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にＨ形鋼やＩ形鋼等のフランジを有
する形鋼は、図７に示すように左右竪ロール２，３およ
び上下水平ロール４，５の軸心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。ここ
で、圧延操業上の問題点は、図８に示すように、圧延に
伴って水平ロール側面４１，５１のうち、フランジ先端
側から約１／２の領域（以下、単に「フランジ先端接触
領域」と称する）４１１，５１１の摩耗量が、残りの領
域のそれのほぼ１０倍程度も大きく、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ことであ
る。また、コーナーＲ部４１２，５１２では焼付きが発
生し、製品の表面性状に悪影響を及ぼし、後工程での製
品表面疵の手直し加工や、ロール焼付き手入れのための
圧延中断をせざるを得ないことがある。

【０００３】次に、水平ロール側面の摩耗パターンが図
８のようになる理由を図９のユニバーサル圧延機による
Ｈ形鋼圧延の概略図を用いて説明する。図９（ａ）の平
面図および（ｂ）の側面図において、１Ａは被圧延材の
圧延前の断面形状、１Ｂは被圧延材の圧延後の断面形状
である。矢印Ｘ方向に走行する被圧延材１Ａのフランジ
１Ｄは、水平ロール４（５）の側面と竪ロール２，３に
よって、図９（ｂ）の斜線部の領域ＳＦ１−ＥＦ１−Ｅ
Ｆ２−ＳＦ２の接触領域（以下、単に「接触領域」と称
する）内で圧延されて、フランジ厚さがｔＦ１からｔＦ
２となる。被圧延材１Ａのウェブ１Ｃ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
面と被圧延材ウェブ面間の相対滑りは小さい。したがっ
て、図８に示すように水平ロールのウェブ面との接触領
域４２，５２については比較的ロール摩耗量も小さい。
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１０（ａ）はＨ４００×４００サイズの
Ｈ形鋼のユニバーサル圧延を例に、接触領域内全域で被
圧延材フランジ内面と水平ロール側面が滑っていると仮
定した場合に、接触領域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）の分布を矢印の大きさと方向で示してい
る。図１０（ａ）からわかるように、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。

【０００５】なお、図１０（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９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いず
れもが０になる（すなわち、水平ロール側面速度と被圧
延材速度が一致する）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１０（ｂ）の破線のようになる。す
なわち、被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８で示した水平ロール側面摩耗パターンが現れ
る。

【０００６】さらに、実圧延における摩耗パターンを支
配する要因として固着領域の存在がある。すなわち、被
圧延材フランジ面と水平ロール側面の間の摩擦係数があ
る程度高ければ、接触圧力分布と被圧延材温度分布の関
係から、図１０（ａ）の中立線近傍の斜線で示した領域
では被圧延材フランジの剪断降伏応力がロール面から受
ける摩擦応力よりも低く、かつ相対滑り速度が小さいの
で、被圧延材がロールと同調して変形することから、実
際は滑っておらず固着状態にある。そのため、被圧延材
の圧延状態が全体として安定し、固着領域を通過するロ
ール面の受ける滑り距離は図１０（ｂ）の実線のよう
に、破線で示した接触領域全面が滑り状態と仮定した場
合の滑り距離（以下、単に「見掛け滑り距離」と称す
る）より小さくなるため、ほぼフランジ片幅中央部から
コーナー部近傍にかけてのロール摩耗量は見掛け滑り距
離に基づく摩耗量に比べて小さくなり、図８で示したフ
ランジ先端付近の局部摩耗が現われる。さらに先端部、
約１／５の領域は入側材料のフランジ先端が前段階のエ
ッジング圧延でバルジングし局部的に厚肉化しているた
め、当該部分の板厚減量の増大に伴い局部摩耗が特に急
峻となる。

【０００７】一方、水平ロールのコーナーＲ部４１２，
５１２における焼付きの主要因は、フランジとウェブ間
でのメタルの移動により材料とロールの相対的な滑りや
接触圧力が局所的に大きくなることにある。加えて、温
度が他の部位と比べて高いことも焼付きが発生しやすい
要因と考えられる。

【０００８】上述のロール局部摩耗に対処するため、本
願出願人は例えば特公昭５３−３９１７４号公報のロー
ル表面に固形黒鉛を一定圧力で押圧塗布する手段を提供
したが、固形黒鉛の取替えに手間がかかること、押圧力
を均等に保持することが困難なため均一な潤滑効果が得
られない等の難点があった。そこでこれに替わる手段と
して流体潤滑剤の供給方式が周知であり、図１１はその
一般的な構成例である。同図は、上下左右対称の位置に
ノズルを配置し、水平ロール側面４１，５１の被圧延材
フランジ先端接触領域４１１，５１１またはコーナーＲ
部４１２，５１２を中心に潤滑剤を供給し、接触領域で
の被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、摩耗量を低減するとともにコーナーＲ部
の焼付きを防止する構成を示している。

【０００９】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ケ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１１に示す被圧延材フランジ先端接触領域４１１，
５１１に潤滑剤を噴射した場合、重力のために上ロール
の４１１に噴射された潤滑剤についてはコーナーＲ部４
１２の方向に滴り落ち、下ロールの５１１に噴射された
潤滑剤についてはロール軸中心Ｃ５の方向に滴り落ち
る。このため、潤滑剤を上下対称位置４１１と５１１に
等量噴射したとしても、上ロール４の４１１に噴射した
潤滑剤は上ロール側面４１の全体に、下ロール５の５１
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５１１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、上ロールに噴射した潤滑剤が下ロールに滴るため、
下ロールの潤滑状態の予測が不可能になり、その制御も
しにくくなる。さらに、ロールには被圧延材の顕熱、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。この
結果、接触領域が全面潤滑状態になりロール面と被圧延
材間の摩擦力が低下して図１０（ａ）の固着領域全域が
消滅し圧延接触領域の全面が滑り領域になるか、あるい
は潤滑状態が上下水平ロール側面４ケ所で非対称になる
ため、圧延が不安定となる。すなわち被圧延材の噛み込
み不良、スリップや出方不良およびこれに起因する寸法
形状劣化を招くことになる。

【００１０】このため、形鋼ロールの耐用度向上や被圧
延材の表面肌向上、焼付き防止を図るべく潤滑圧延の適
用の試みはなされつつも、圧延不安定により止むなく圧
延中に潤滑を中止する事態が多々あり、本格的な採用は
困難な状況であった。特に、高粘度複合潤滑剤は、摩耗
量低減、焼付き防止等適用効果は大きいが、摩擦係数が
一般に小さく全面潤滑では通材不良を発生しやすい。ま
た従来、潤滑油の供給法として汎用されているノズル噴
射方式は、噴射潤滑油が拡散して局部集中潤滑が困難な
ばかりでなく、ノズルの目詰まりを起こし非対称潤滑に
よる圧延トラブルを惹起し易く、形鋼圧延への適用は至
難な状況であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はＨ形鋼やＩ形
鋼等のフランジを有する形鋼のユニバーサル圧延に際し
て、局部集中潤滑により圧延の安定性を確保しつつ水平
ロールフランジ先端部の摺動摩耗を低減するとともに、
局所集中潤滑のために無潤滑圧延状態となるコーナーＲ
部のメタルの移動を軽減し、局部集中圧力を低減するこ
とで焼付きの発生を抑制する方法およびその装置を提供
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、 フランジを有する形鋼をユニバーサル圧延するに際
し、ユニバーサル圧延機水平ロール側面内の被圧延材フ
ランジとの接触領域のフランジ先端側から少なくともほ
ぼ１／５の範囲もしくはほぼ１／２以内の周面を高粘度
潤滑剤で部分潤滑し残りの領域を無潤滑のまま圧延する
とともに、前記ユニバーサル圧延機の竪ロール軸心をウ
ェブとフランジの同時圧下領域が存在する範囲内で水平
ロール軸心に対して出側に移動させて圧延することを特
徴とするフランジを有する形鋼の圧延法、および フランジを有する形鋼のユニバーサル圧延機におい
て、水平ロール側面の部分潤滑装置を備え、かつ、前記
ユニバーサル圧延機の竪ロール軸心を水平ロール軸心に
対して出側へ移動可能に設けたことを特徴とする圧延装
置にある。

【００１３】

【作用および実施例】本発明は、潤滑圧延効果の高い高
粘度潤滑剤を摩耗の激しい部分にのみ集中塗布すること
により、圧延の安定性を確保しつつ、水平ロールフラン
ジ先端部の局部摩耗を低減するとともに、竪ロール軸心
の圧延出側への移動によりコーナーＲ部のメタルの移動
を軽減し、かつ、局部集中圧力を低減させる相乗効果に
よってコーナーＲ部の焼付きの発生を抑制するものであ
る。

【００１４】本発明者らは、実圧延の詳細な調査とラボ
実験および剛塑性有限要素法に基づく圧延シミュレーシ
ョン（以下、単に「ＦＥＭ解析」と称する）により解明
した。以下図面を参照して、本発明の作用および実施例
をさらに詳細に説明する。

【００１５】図８に示す水平ロール側面摩耗パターン
は、図１０（ｂ）の実線で示す、中立線付近の固着領域
に着目したロール面の相対滑り距離によって説明するこ
とができ、摩耗低減には滑り距離の大きくなるフランジ
先端接触領域のフランジ先端側の約１／２〜１／５を潤
滑すればよいことは明らかである。ここで、潤滑領域を
「フランジ先端側から少なくともほぼ１／５の範囲もし
くはほぼ１／２以内の周面」と限定した理由は以下のと
おりである。

【００１６】図８に示した水平ロール側面摩耗パターン
から明らかなように、片フランジの幅方向中央部近傍か
らフランジ先端にかけて摩耗量が急激に大きくなってい
る。特に、先端部約１／５近傍は単に相対滑り距離が大
きいばかりでなく入側材料の局部的厚肉や低温のため集
中的に激しく摩耗する。一般にこの摩耗の激しい領域は
フランジ先端側の約１／２〜１／５である。約１／２以
上潤滑面を広げると通材不良や形状寸法不良等の圧延ト
ラブルを頻発する。約１／５以下に潤滑面を絞ると摩耗
低減の成果が得られない。したがって、圧延の安定性、
圧延サイズ固有の圧延特性および潤滑剤コストを含めた
潤滑圧延適用成果を総合的に勘案し、フランジ先端側の
少なくとも約１／５、最大で約１／２の範囲内で部分潤
滑圧延を行うのが効果的である。

【００１７】しかし、潤滑をフランジ先端側の約１／２
〜１／５に限定してしまうと、鋼種やパススケジュール
によってはコーナーＲ部の焼付きや摩耗が激しくなり問
題となる場合がある。それを防止する手段として、本発
明者らは竪ロール軸心を水平ロール軸心に対して圧延出
側に移動する圧延法を着想し、ＦＥＭ解析によってその
効果を定量的に評価、認識することができた。

【００１８】計算は、幾何学的な竪ロールとフランジの
接触長ｌｆに対する竪ロール軸心移動量ｄの比ｄ／ｌｆ
で圧延出側に０（通常のユニバーサル圧延状態），０．
１９，０．３３，０．４７移動した場合についてそれぞ
れ行った。図５はフランジとウェブの接合部の節点がフ
ランジ側からウェブ側へ移動した距離δのウェブ高さＨ
に対する比δ／Ｈの変化を、水平ロール軸心位置より圧
延方向の距離ｚをｌｆで無次元化したｚ／ｌｆに対して
示している。図中にはフランジ外側面の竪ロール接触開
始位置、竪ロール軸心位置をそれぞれ矢印で示してい
る。竪ロールを圧延出側に移動するにつれてフランジ側
からウェブ側へのメタルの移動量は減少しており、竪ロ
ール軸心を比ｄ／ｌｆ＝０．４７だけ移動した場合には
移動しない場合の約６割にまで減少している。

【００１９】また、図６にはコーナーＲ部の圧延圧力の
ロールバイト内における圧延方向の分布を図中の最大圧
力を１として示す。コーナーＲ部の圧延圧力も竪ロール
軸心の圧延出側への移動に伴い顕著に減少している。こ
の場合も最大値が６割程度まで減少している。これは竪
ロール軸心の出側への移動によってフランジ側からウェ
ブ側へのメタルの移動が減少したことと関連が大きく、
あわせてコーナーＲ部の接触長も短くなっている。した
がって、竪ロール軸心の出側への移動量を大きくするほ
どコーナーＲ部の焼付きに大きく影響を及ぼすメタルの
移動や接触圧力の減少の効果が大きく得られ、フランジ
先端側の部分潤滑によるコーナーＲ部の無潤滑圧延状態
の弊害も抑制できる。また、滑りや接触圧力の減少によ
ってコーナーＲ部の摩耗量も低減できる効果がある。な
お、こうした作用は、コーナーＲ部の焼付きや摩耗が激
しい鋼種、特にステンレスＨ形鋼等には一層効果が大き
い。

【００２０】次に、ユニバーサル圧延機の竪ロール軸心
を水平ロール軸心に対してウェブとフランジの同時圧下
領域が存在する範囲内で圧延出側に移動して圧延する理
由について説明する。

【００２１】図４（ａ），（ｂ）はその圧延方法につい
て竪ロールと被圧延材フランジ外面の接触領域と、水平
ロールと被圧延材ウェブ面の接触領域との位置関係を示
した側面図である。（ａ）は通常のユニバーサル圧延状
態で竪ロール軸心位置３ａと水平ロール軸心位置４ａが
圧延方向に対して同一鉛直面上にある場合について表し
ている。（ｂ）は（ａ）の状態から竪ロール軸心位置３
ａを圧延出側にｄだけ移動した場合を示している。一般
に、Ｈ形鋼のユニバーサル圧延ではフランジ厚がウェブ
厚より大きく、フランジ圧延の非対称性から竪ロールと
フランジ外面の接触領域の長さｌｆが水平ロールとウェ
ブ面の接触領域の長さｌｗより大きい。

【００２２】ここで、フランジとウェブの圧延状態の関
係から被圧延材とロールの接触領域をＩ，II， III，IV
に分割して説明する。Ｉをウェブが水平ロールによって
圧下される前のフランジ単独圧下領域、IIをウェブとフ
ランジの同時圧下領域、 IIIをフランジが竪ロールによ
って圧下される前のウェブ単独圧下領域、IVをウェブ圧
下後のフランジ単独圧下領域とする。（ａ）の状態では
Ｉ，IIの領域のみ存在し、 III，IVの領域は存在しな
い。これに対して竪ロール軸心を圧延出側に移動するに
つれてＩの領域が減少し、IVの領域が拡大していく。さ
らに竪ロール軸心を出側に移動するとＩの領域が消滅
し、（ｂ）のようにII， III，IVの領域が存在する。こ
の場合、上述のようにコーナーＲ部のメタルの移動や接
触圧力の減少による焼付きや摩耗の抑制の効果だけでは
なく、ウェブが先に水平ロールによって上下方向に挟持
されるためウェブの付替が起こりにくくなり、ウェブ中
心偏りが抑制される効果がある。しかし、竪ロール軸心
をさらに出側に大きく移動して、ウェブとフランジの同
時圧下領域IIが消滅し、ウェブとフランジがそれぞれ単
独に圧延されるようになると圧延は安定せず、ウェブの
座屈が生じたり、上下左右の形状のばらつきが大きくな
る。

【００２３】すなわち、形状を損なうことなくコーナー
Ｒ部の焼付きを抑制できる竪ロール軸心の移動量ｄは、
ウェブとフランジの同時圧下領域が存在する下記（１）
式で示す範囲とする必要がある。 ０＜ｄ＜｜ｌｆ−ｌｗ｜ ……………………（１） 但し、ｄ ：竪ロール軸心の移動量 ｌｆ：フランジ圧延の非対称性から竪ロールとフランジ
外面の接触領域の長さ ｌｗ：水平ロールとウェブ面の接触領域の長さ

【００２４】次に、本発明法を実施するための代表的な
装置例について図面により説明する。図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）は本発明における各々使用状態を示す正
面と側面および平面略図であり、図８における水平ロー
ルの最大摩耗部位４１１，５１１の摩耗量を低減し、か
つコーナーＲ部４１２，５１２の焼付き、摩耗を低減す
べく、フランジ先端近傍を潤滑しつつ竪ロールを圧延出
側に移動し圧延している状態を示している。図において
上下水平ロール４，５と左右竪ロール２，３によりＨ形
鋼１が圧延されており、各ロールはそれぞれ矢印の方向
に回転している。また仮想線で示す竪ロールの軸心位置
３ａは水平ロール軸心位置４ａに対してｄだけ出側に移
動している。

【００２５】６はフランジ先端側の水平ロール局部摩耗
部を集中潤滑するための潤滑装置であり、高粘度の例え
ばグリース系複合潤滑剤を適当な圧力のもとに供給する
潤滑剤供給部１５と潤滑剤貯蔵部１６を有し、転写ロー
ラ７にて高粘度の潤滑剤を水平ロール側面２０に幅ｌの
範囲で円周状に塗布する。ｌは、フランジ接触幅の約１
／２〜１／５とする。転写ローラ７は、軸受を介して軸
１３で潤滑剤貯蔵槽８に回動自在に装着されている。潤
滑剤貯蔵槽８は、ホルダー９にロールの半径方向の位置
調整可能に摺動自在に止ピン１４と長孔１２を介して保
定されている。ホルダー９は固定板１１を介して圧延機
に固定されている。転写ローラ７は潤滑剤貯蔵槽８を介
してスプリング等の押圧機構１０により所定圧力で水平
ロール側面に押圧される構造となっている。本発明にお
いて潤滑剤供給機構とは、前記の潤滑剤供給部１５、潤
滑剤貯蔵部１６および潤滑剤貯蔵槽８とを含めて総称し
たものである。

【００２６】潤滑装置６は、図１（ａ）の如く上下水平
ロールの左右４ケ所に設置する。鋼材が図１の方向Ｘに
圧延される場合、まず、接触領域内の最大摩耗部の領域
を潤滑すべく、潤滑剤供給用転写ローラ７により、水平
ロール側面２０に幅ｌの範囲で円周状に高粘度固体複合
潤滑剤が塗布される。ここで、回動自在な転写ローラ７
は、水平ロール４，５を介して摩擦駆動され、その回転
により潤滑剤貯蔵槽８内の高粘度潤滑剤が転写ローラ７
に付着し、次いで水平ロールの最大摩耗部位４１１，５
１１との接触、押圧により高粘度潤滑剤がロール面へ転
写される。さらに、転写により潤滑剤が除去された転写
ローラ７の表面は、水平ロールとの当接面からの回転力
を受けて潤滑剤貯蔵槽８の潤滑剤貯蔵部１６に進入し、
高粘度潤滑剤が再び付着する構造になっている。転写ロ
ーラ７と潤滑剤貯蔵槽８の出側での最小間隙ｍは、所要
潤滑剤膜厚により決まるもので、通常は０．１mm〜０．
５mm程度に設定する。ｍが０．１mmより小さいと高粘度
複合潤滑剤中の固体添加物類により目詰まりを生じたり
油膜切れを起こし易い。一方、ｍが０．５mmより大きい
と一般に油漏れが増し潤滑剤の効率が低下する。

【００２７】従来の低粘度の液体潤滑剤は、ロール面に
付着後重力、ロール冷却水等に加え、ロール回転に伴う
遠心力の影響により液膜となって、ロール側面を滴り、
潤滑の不要な領域に侵入することになり、このため圧延
が不安定となる。しかし、本発明装置では付着性が高く
ロール表面で拡散しにくい高粘度固体複合潤滑剤を用い
ており、しかも、転写ローラ７を被圧延材とロールとの
圧延接触領域へ物理的に可能な限り近接して配置してい
るので、従来のような問題は生じない。ここで、潤滑剤
として紫外線硬化タイプを適用すると、転写直後に紫外
線を照射することにより瞬時に硬化し、強固な付着性、
耐拡散性および耐摩擦性が得られるのでさらに効果的で
ある。

【００２８】また、転写前に、高圧蒸気、高圧空気ある
いはゴム、フェルト等の水切板により水平ロール側面２
０の転写面を水切りすることも有効であり、事前に転写
面を清浄化するほど潤滑効果は大きくなる。

【００２９】ここで、本発明装置における転写ローラ７
は図２（ａ）〜（ｆ）のような各種の構造形式を採用で
きる。（ａ）は図１と同じく単ローラ型であり、転写式
潤滑剤供給装置の基本型である。（ｂ）は双ローラ型で
転写ローラ７はバックアップロール２２により支持され
押付器１０にて水平ロールの最大摩耗部位４１１，５１
１に押圧されており、基本型に比べて剛性が高く潤滑剤
の転写ローラ７への付着性が良い。（ｃ）は転写ローラ
７を直列に複数配置とし、より丁寧な塗布が可能とな
る。（ｄ）は２個の転写ローラ７を１個のバックアップ
ロール２２で支持するもので、（ｂ）と（ｃ）の長所を
併せ持たせたものである。（ｅ）は１個の転写ローラ７
を２個のバックアップロール２２で支持するもので転写
ローラ７の保持剛性を高めている。（ｆ）はバックアッ
プロール２２の周囲に転写ローラ７を遊星配置したもの
で、径小の転写ローラ７の剛性と耐用性を高めたもので
ある。

【００３０】ところで、図１の実施例は仕上ロールや連
続圧延ロール等の一方向圧延のみのロールへ適用する場
合であるが、往復パスを行うリバース圧延ロールへ適用
する場合は、潤滑装置６を上下水平ロール４，５の圧延
方向両側に設置する。但し、潤滑剤として極めて付着性
と耐用性が強く圧延後も図１の２１のようにロールに残
留するものを使用する場合は、片側のみに設置しても充
分な効果が得られるので、この限りではない。ここで、
被圧延材が通材中のみ入側の潤滑剤供給部分１５からの
潤滑剤供給を行い、通材していない間および出側は潤滑
剤の供給を停止するというオン・オフ制御をすれば潤滑
剤の使用量を節減できる。

【００３１】一方、ユニバーサル圧延機の竪ロール軸心
の移動装置は、特開昭６３−１９９００１号公報にある
ように例えば図３のような装置を用いることができる。
図は左右に設けられている竪ロールのうち右側に位置す
るもののみ示している。図において竪ロール３は軸受２
３を介してロール支軸２４に回転自在に軸支されてい
る。該軸受はロールチョック２５の圧延方向と平行に設
けられた案内溝２６によって滑動自在に嵌合している。
２７は竪ロール移動ピストン軸であり、一端は前記ロー
ル支軸２４を支持し、他の一端にはシリンダー２８内を
往復運動するピストン２７ａが設けてある。２９はピス
トンを駆動する油圧技管、３０は油圧制御装置である。

【００３２】リバース圧延においては、固定板１１を水
平ロールのチョックに装着することにより、ロールの開
閉と連動して潤滑装置６が水平ロールとともに移動でき
るので、各パス毎に所定の水平ロール側面２０の部位に
転写ローラ７が保持され確実な塗布が可能となる。ま
た、竪ロール軸心も水平ロールの回転方向の反転と連動
させて油圧制御装置３０によってピストン２７ａを介し
て出側に移動させることで、常にコーナーＲ部のメタル
の移動と接触圧力を低減できる。この場合、竪ロール軸
心を圧延出側に移動しても潤滑装置には何ら影響はな
く、安定して同一部位に潤滑剤を塗布できる。なお、潤
滑装置６はロール半径方向およびロール周面と対向する
方向に位置調整可能としているので、被圧延材のサイズ
に応じて、最適な部位への転写が可能である。

【００３３】なお、水平ロールの被圧延材ウェブ面との
接触領域４２，５２についても、同様の潤滑法が適用で
きるが、実操業では、当該領域のロール摩耗量は水平ロ
ール側面のそれに比べて問題になっていないので、不要
である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の潤滑圧延法によると、コーナー
Ｒ部の焼付きを無潤滑圧延状態においても防止でき、フ
ランジ先端部の局部集中潤滑が潤滑圧延の対称性を維持
しながら確実に安定して可能となるので、従来の潤滑剤
供給方式の欠点であった不安定な圧延状態が解消され、
製品の表面性状と寸法精度を高く保持かつミル調整のた
めの圧延休止時間を発生させることなく、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の摩耗量を低
減することができ、ロールの長寿命化を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置および潤滑圧延状況の説明図。

【図２】本発明の転写ローラの構成例を示す説明図。

【図３】本発明のユニバーサル圧延機の竪ロール軸心移
動装置の説明図。

【図４】竪ロール軸心を圧延出側に移動した場合のウェ
ブとフランジの接触領域を示す図。

【図５】フランジとウェブの接合部におけるフランジ側
からウェブ側へのメタルの移動を示す図。

【図６】ロールバイト内におけるコーナーＲ部の圧延圧
力分布を示す図。

【図７】Ｈ形鋼のユニバーサル圧延状況を示す図。

【図８】水平ロール摩耗パターンの説明図。

【図９】ユニバーサル圧延機によるＨ形鋼圧延の説明
図。

【図１０】水平ロール側面接触領域におけるロール・被
圧延材間の相対速度分布と滑り距離を示す図。

【図１１】水平ロール側面への従来潤滑剤供給パターン
を示す図。

【符号の説明】

１Ａ 圧延前の被圧延材 １Ｂ 圧延後の被圧延材 ２，３ ユニバーサル竪ロール ４，５ ユニバーサル水平ロール ６ 潤滑装置 ７ 転写ローラ ８ 潤滑剤貯蔵槽 ９ ホルダー １０ 押付器 １１ 固定板 １２ 長孔 １３ 軸 １４ 止ピン １５ 潤滑剤供給部 １６ 潤滑剤貯蔵部 ２２ バックアップロール ２３ 軸受 ２４ ロール支軸 ２５ ロールチョック ２６ 案内溝 ２７ 竪ロール移動ピストン軸 ２８ シリンダー ２９ 油圧技管 ３０ 油圧制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジを有する形鋼をユニバーサル圧
   延するに際し、ユニバーサル圧延機水平ロール側面内の
   被圧延材フランジとの接触領域のフランジ先端側から少
   なくともほぼ１／５の範囲もしくはほぼ１／２以内の周
   面を高粘度潤滑剤で部分潤滑し残りの領域を無潤滑のま
   ま圧延するとともに、前記ユニバーサル圧延機の竪ロー
   ル軸心をウェブとフランジの同時圧下領域が存在する範
   囲内で水平ロール軸心に対して出側に移動させて圧延す
   ることを特徴とするフランジを有する形鋼の圧延法。
2. 【請求項２】 フランジを有する形鋼のユニバーサル圧
   延機において、水平ロール側面の部分潤滑装置を備え、
   かつ、前記ユニバーサル圧延機の竪ロール軸心を水平ロ
   ール軸心に対して出側へ移動可能に設けたことを特徴と
   する圧延装置。