JPH06344011A

JPH06344011A - 形鋼の潤滑圧延法および潤滑装置

Info

Publication number: JPH06344011A
Application number: JP13494193A
Authority: JP
Inventors: Taneharu Nishino; 胤治西野; Yosuke Miura; 洋介三浦; Kazuo Watanabe; 和夫渡辺
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1994-12-20

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、製品の高寸法精度を維持したま
ま、焼付疵の発生を防止しつつ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と被圧延材フランジとの接触
領域において、フランジ先端側の約１／２〜１／５の範
囲で水平ロールの側面および被圧延材フランジ内側面に
対して水平ロールの入側上下ガイド機構を介し進退自在
に設けた潤滑剤噴射ノズルあるいは固形潤滑剤押圧塗布
機構により局部集中潤滑し、残りの領域を無潤滑のまま
圧延する。安定した圧延状態を維持し、製品の寸法精度
を高く保持し焼付疵の発生を防止しつつ摩耗量を低減す
ることができ、ロールの長寿命化を実現する。

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、Ｉ形鋼や溝形鋼等のフランジを有する形鋼を
潤滑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、Ｉ形鋼等のフランジを有
する形鋼は、図６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７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、ロールロ
ットトン数（１ロールチャンス当たりの圧延トン数）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。

【０００３】次に、水平ロール側面の摩耗パターンが図
７の様になる理由を図８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８（ａ）の平面
図および側面図（ｂ）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８（ｂ）の斜線部の領域ＳＦ１−ＥＦ１−ＥＦ２
−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ｔＦ２
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。従って、図
７に示すように水平ロールのウェブ面との接触領域４
２、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９（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）に分布を矢印の大きさと方向で示している。
図９（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。なお、図９（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８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９（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相乗されて、図
７で示した水平ロール側面摩耗パターンが現れる。

【０００５】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９（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９（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７で示したフランジ
先端付近の局部摩耗が現れる。更に先端部、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
分の板厚圧減量の増大に伴い局部摩耗が特に急峻とな
る。

【０００６】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こ
と等の難点があった。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１０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４
１２、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、摩耗量を低減する構成を示している。

【０００７】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カ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１０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はコーナーＲ部の方向に滴
り落ち、下ロールの５１１に噴射された潤滑剤はロール
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
の全体にいきわたるのにたいし、下ロール５の５１１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困難になり、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、ロー
ル面と被圧延材間の摩擦力が低下して図９（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カ所で非
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。

【０００８】このため、形鋼圧延ではロールの耐用度向
上や被圧延材の表面肌向上、焼付防止を図るべく潤滑圧
延を適用しようとする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、高濃度
潤滑液は、摩耗量低減、焼付防止など適用効果は大きい
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、潤滑液の供給法として汎用され
ている図１０のようなノズル噴射方式は、噴射潤滑面が
拡散して局部集中潤滑が困難なため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。

【０００９】さらに、ステンレスＨ形鋼などの難加工材
の圧延においては、鋼材とロールの周速度差と移動方向
差にともなう相対滑りのために、水平ロール面への潤滑
に注力しても鋼材表面の焼付疵や掻疵の発生を避けられ
なかった。

【００１０】

【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被
圧延材フランジ内面間の固着領域を残しつつ、潤滑状態
を対称化し、製品寸法を悪化させることなく、ロール焼
付疵の発生を抑制しつつ安定した圧延を実現する方法お
よびその潤滑装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を要
旨とする。すなわち、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以内のロール周面
と、被圧延材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以内の被圧延材フランジ内側
面との双面を部分潤滑し、残りの領域を無潤滑のまま圧
延する形鋼の潤滑圧延法、および上下水平ロールおよび左右竪ロールを有するユニバ
ーサル圧延機でフランジを有する形鋼を圧延する際の圧
延潤滑装置であって、前記水平ロールの側面および被圧
延材のフランジ内側面に対して水平ロールの入側上下ガ
イド機構を介し進退自在に設けた潤滑剤噴射ノズルと、
該噴射ノズルに潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構とを備
えた潤滑装置、さらには上下水平ロールおよび左右竪ロールを有するユニバ
ーサル圧延機でフランジを有する形鋼を圧延する際の圧
延潤滑装置であって、前記水平ロールの側面および被圧
延材のフランジ内側面に対して水平ロールの入側上下ガ
イド機構を介し進退自在に設けた固形潤滑剤押圧塗布機
構を備えた潤滑装置にある。

【００１２】

【作用および実施例】本発明は無潤滑の領域を固着状態
に保ちつつ、潤滑圧延効果の高い高濃度潤滑剤を相対滑
りが大きく焼付疵と摩耗の激しい部分にのみ局部集中塗
布することにより、圧延の安定性を確保しつつ、焼付疵
を防止するとともに潤滑領域の局部摩耗を低減し、かつ
接触領域全体の摩耗量を均一にするものである。

【００１３】以下図面を参照して、本発明の作用および
実施例を更に詳細に説明する。図７に示す水平ロール側
面摩耗パターンは、図９（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。

【００１４】ここで、潤滑領域を「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１／２以内の周面」
と限定した理由は以下のとおりである。

【００１５】図７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を
超えて潤滑面を広げると通材不良や形状寸法不良などの
圧延トラブルを頻発する。一方、約１／５未満に潤滑面
を絞ると摩耗低減の成果が得られない。従って、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なうのが効果的である。

【００１６】ところで、従来の潤滑方法では潤滑位置か
ら鋼材を噛み込む実圧延開始位置までの距離が比較的に
大きいため、噴射後から噛み込みまでの間に、スプレー
による全面噴射とロール冷却水やロール回転による遠心
力、重力などの作用により潤滑液が噴射対象面から拡散
し、水平ロール外側面の上下左右４カ所の均等潤滑状態
を維持することが困難であり、しばしば圧延不安定とな
りウェブ中心偏り発生のため、やむなく潤滑中止となる
ことが多々あった。このため、潤滑液濃度は摩擦係数が
冷却水のみの、いわゆる水潤滑状態と大差ない１％程度
におさえられていた。

【００１７】一方、本発明者らは実験室での転動摩耗試
験により水潤滑に対する各種熱間圧延潤滑液のロール摩
耗低減効果を調査した結果、濃度１％レベルでは殆ど効
果ないが、濃度１５％では摩耗量が１／２〜１／５とな
り潤滑液の高濃度化の効果が顕著であることを確認し
た。そこで、本発明では、潤滑液の拡散を抑制するため
に潤滑位置を極力、実圧延開始位置まで接近させ、且
つ、フランジ先端部への局部集中潤滑状態を確実化する
ことにより、圧延の安定性と寸法精度を確保しつつ潤滑
液の高濃度化を実現したものである。

【００１８】更に、従来の潤滑方法では専らロール側に
のみ潤滑剤を塗布していたが、実機での各種試験の結
果、通常の鋼材の圧延ではロール側のみへの潤滑でも特
に問題はないが、ステンレス鋼材などの難加工材の圧延
ではこれのみでは焼付疵を回避することが困難であり、
焼付疵の防止には鋼材側への潤滑剤の供給を併用するこ
とが効果的であることが判った。

【００１９】ここで、潤滑方式は、総合的に安定して確
実な供給が可能であるという長所から既存のスプレーに
よる噴射塗布方式を基本としているが、適用条件が許せ
ば板状或いは棒状の固形潤滑剤による押圧塗布方式の適
用も効果的である。

【００２０】次に、本発明法を実施するための装置例に
ついて図面により説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発
明における潤滑装置とその使用状態を示す側面と正面の
略図であり、図７における水平ロールの最大摩耗部位４
１１、５１１の摩耗量を低減しロール焼付の発生を防止
するべく、水平ロール側面と被圧延材のフランジ内側面
へ潤滑を行なっ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、上下水平ロール４、５はそれぞれ
矢印Ｐの方向に回転し、Ｈ形鋼１は矢印Ｘ方向に走行し
ている。

【００２１】水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａと鋼材潤
滑用噴射ノズル６Ｂは、高濃度潤滑剤を適当な圧力のも
とに供給する潤滑剤供給機構９へ集中給油パイプ８と枝
管７を経由して連結されている。本発明では前記の水平
ロール潤滑用噴射ノズル６Ａと鋼材潤滑用噴射ノズル６
Ｂとを総称して潤滑剤噴射ノズルと言う。前記水平ロー
ル潤滑用噴射ノズル６Ａはノズル位置調整用可動棹１０
Ａ（以下、単にノズル可動棹という）の先端部に装着さ
れており、このノズル可動棹１０Ａは水平ロールエント
リーガイド１０Ｂ（以下、単にガイドという）にノズル
位置調整方向Ｑの方向へ位置の調整が可能なように進退
自在に設置されている。また、鋼材潤滑用噴射ノズル６
Ｂは、ガイド１０Ｂの側面にノズル角度調整方向Ｒの方
向へ角度の調整が可能なように回転自在に嵌め込まれて
いる。枝管７はノズル可動棹１０Ａとガイド１０Ｂの内
部に嵌入されている。水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａ
は高濃度潤滑剤を上下水平ロール４、５の側面に幅ｌの
範囲で円周状に塗布する。一方、鋼材潤滑用噴射ノズル
６Ｂは高濃度潤滑剤をＨ形鋼１のフランジ１Ｄの内側面
に幅ｍの範囲で直線状に塗布する。ｌ、ｍは、フランジ
接触幅の約１／２〜１／５とする。

【００２２】さて、水平ロール側面の所要潤滑部位の実
施例をフランジ幅位置と関連付けて図２に示す。図は、
半径６９５mmの水平ロールで、被圧延材のフランジ片幅
が各々２００、１５０および７５mmの３種のサイズのＨ
形鋼を圧延する際に、潤滑幅ｌを５０mmにした例であ
る。図２から、上下水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａの
上下方向のノズル間隔をフランジ片幅２００mmに近接固
定すると、上下水平ロール中心軸面からのノズル間隔
を、フランジ片幅が２００、１５０および７５mmに対し
て各々２２８、３３０および４５１mmの位置からロール
中心軸Ｏの方向に５０mmの潤滑幅の範囲で潤滑剤が噴射
塗布されるように設定すればよいことがわかる。

【００２３】ここで、水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａ
と鋼材潤滑用噴射ノズル６Ｂは、図１（ｂ）の如く上下
水平ロールの左右４カ所に設置する。鋼材が図１（ａ）
の矢印方向Ｘに圧延される場合、接触領域内の最大滑り
部の領域を潤滑すべく、水平ロール潤滑用噴射ノズル６
Ａと鋼材潤滑用噴射ノズル６Ｂにより、水平ロール側面
に幅ｌの範囲で円周状に、Ｈ形鋼フランジ内側面に幅ｍ
の範囲で直線状に、高濃度潤滑剤が塗布される。

【００２４】従来の低濃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、本発明では付着性が高くロー
ル表面で拡散しにくい高濃度潤滑剤を用いており、しか
も、噴射ノズル６Ａと６Ｂ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。

【００２５】また、噴射塗布前に、高圧蒸気、高圧空気
あるいはゴム、フェルトなどの水切板により水平ロール
側面の塗布面を水切りすることも有効であり、事前に噴
射塗布面を清浄化するほど潤滑効果は大きくなる。

【００２６】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、往復パスを行なうリバース圧延ロールへ適
用する場合は、噴射ノズル６Ａと６Ｂ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ロールに残留する
ものを使用する場合は、水平ロール潤滑用噴射ノズル６
Ａ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圧延
入側への潤滑剤供給機構９からの潤滑剤供給を行ない、
通材していない間および出側へ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。

【００２７】また、リバース圧延においては、ノズル位
置調整用可動棹１０Ａと水平ロールエントリーガイド１
０Ｂ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水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａ
と鋼材潤滑用噴射ノズル６Ｂが水平ロールと共に自動的
に移動できるので、各パス毎に所定の水平ロール側面の
部位に噴射ノズル６Ａと６Ｂが保持され確実な噴射塗布
が可能となる。なお、噴射ノズル６Ａと６Ｂはロール中
心方向のみならず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、被圧延材の各種ウェブ高さやフラ
ンジ幅のサイズに応じて、最適な部位への塗布が可能で
ある。

【００２８】なお、水平ロールの被圧延材ウェブ面との
接触領域４２、５２、４１２、５１２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。しかし、ステンレス鋼材などで
は水平ロールコーナー部と被圧延材フィレット部の接触
領域４１２、５１２でも焼付を発生しやすいので、接触
領域４１２、５１２に対応する被圧延材の当該部位へ噛
込直前に潤滑剤を直接噴射塗布することは有用である。

【００２９】さて、潤滑剤の塗布は、図５のように噛込
開始位置へ物理的に可能な限り接近させることはさらに
望ましい。図において、平型噴射ノズルヘッド６は、水
平ロール側面４５と入側被圧延材フランジ１Ｄの内側面
の空隙に侵入し圧延接触領域ｌ_dFにむけて潤滑剤を噴射
している。この場合、平型噴射ノズルヘッド６はロール
側面とフランジ内側面への潤滑を同時に実施できるの
で、前記の水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ａと鋼材潤滑
用噴射ノズル６Ｂは一体物として共用可能である。ま
た、平型噴射ノズルヘッド６の代わりに固形潤滑剤によ
る押圧塗布方式の適用も効果的である。固形潤滑剤の供
給機構の図示は省略するが、前記図１の位置調整用可動
棹１０Ａの先端部に板状或いは棒状とした固形潤滑剤を
装着し、可動棹１０Ａは水平ロールエントリーガイド１
０Ｂへ位置調整方向Ｑの方向へ位置の調整が可能なよう
に設置すればよい。

【００３０】ここで、潤滑装置の設計に不可欠な水平ロ
ール側面４５の形状は次のようにして算定する。図３に
おいて、（ａ）は水平ロール正面図、（ｂ）は水平ロー
ル側面図および（ｃ）は水平ロールの側面スライス図で
ある。ロール半径をＲ、ロール側面角度をγ、ロール直
下から対象とするロールスライス面までの距離をｈ₀と
すると、Ｌ₁＝（ｈ₀（２Ｒ−ｈ₀））^1/2 （１）ｈ（ｘ）＝（Ｒ（Ｒ²−ｘ²）^1/2−Ｒ（Ｒ−ｈ₀））／（Ｒ²−ｘ²）^1/2 （２）Ｙ＝Ｌ₂（ｘ）＝ｈ（ｘ）tan γ （３）となる。

【００３１】（１）〜（３）式から算定した、ロール半
径６９５mm、ロール側面角度６°の場合で、ｈ₀が２０
０mmと１００mmの場合のロール側面形状を図４に示す。
図より、例えば、ｈ₀が２００mmの位置では、ロール中
心から４８７．８mmの部位で前記の水平ロール側面４５
と入側被圧延材フランジ１Ｄの内側面の空隙は２１．０
mmと狭隘であり、この空隙に平型噴射ノズルヘッド６を
挿入することは実用的に相当の困難さを伴う。従って、
一般には、前半に記述した水平ロール潤滑用噴射ノズル
６Ａと鋼材潤滑用噴射ノズル６Ｂを併用する方法が操業
上はより確実で安定している。

【００３２】以上の実施例ではＨ形鋼の圧延を例に説明
したが、溝形鋼など他のフランジを有する形鋼の潤滑圧
延においては、潤滑装置そのものはＨ形鋼用と共用可能
である。具体的には、既述の実施例で水平ロール潤滑用
噴射ノズル６Ａと鋼材潤滑用噴射ノズル６Ｂを被圧延材
の上下左右フランジの有無に応じて使用する。例えば、
フランジを下向きに圧延する溝形鋼の場合は噴射ノズル
は左右下ロール側にのみ使用し、フランジを左向きに圧
延するＴ形鋼の場合は噴射ノズルは上下左ロール側にの
み使用する。

【００３３】

【発明の効果】本発明の潤滑圧延法によると、潤滑圧延
の対称性を維持しながら確実に安定して局部集中潤滑が
可能となる。従って、従来の潤滑剤供給方式の欠点であ
った圧延の不安定化を解消して、製品の寸法精度を高く
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、焼付疵を防止するとともに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出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置本体部分および潤滑圧延状況の説
明図。

【図２】本発明での水平ロール所要潤滑剤噴射部位の実
施例を示す図。

【図３】Ｈ形鋼のユニバーサル水平ロール側面の形状算
出用数式符号説明図。

【図４】水平ロールスライス側面寸法図。

【図５】水平ロール側面と被圧延材フランジ内側面との
間隙からの潤滑法の説明図。

【図６】Ｈ形鋼のユニバーサル圧延状況を示す図。

【図７】水平ロール摩耗パターン説明図。

【図８】ユニバーサル圧延機によるＨ形鋼圧延の説明
図。

【図９】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１０】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】

１Ｈ形鋼１Ａ圧延前の被圧延材１Ｂ圧延後の被圧延材２、３左右ユニバーサル竪ロール４、５上下ユニバーサル水平ロール６平型噴射ノズルヘッド６Ａ水平ロール潤滑用噴射ノズル６Ｂ鋼材潤滑用噴射ノズル７枝管８集中給油パイプ９潤滑剤供給機構１０Ａノズル位置調整用可動棹１０Ｂ水平ロールエントリーガイド４５水平ロール側面Ｐ水平ロール回転方向Ｑノズル位置調整方向Ｒノズル角度調整方向Ｘ被圧延材走行方向

Claims

【特許請求の範囲】

【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以内のロ
ール周面と、被圧延材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以内の被圧延材フラ
ンジ内側面との双面を部分潤滑し、残りの領域を無潤滑
のまま圧延することを特徴とする形鋼の潤滑圧延法。
【請求項２】上下水平ロールおよび左右竪ロールを有
するユニバーサル圧延機でフランジを有する形鋼を圧延
する際の圧延潤滑装置であって、前記水平ロールの側面
および被圧延材のフランジ内側面に対して水平ロールの
入側上下ガイド機構を介し進退自在に設けた潤滑剤噴射
ノズルと、該噴射ノズルに潤滑剤を供給する潤滑剤供給
機構とを備えたことを特徴とする潤滑装置。
【請求項３】上下水平ロールおよび左右竪ロールを有
するユニバーサル圧延機でフランジを有する形鋼を圧延
する際の圧延潤滑装置であって、前記水平ロールの側面
および被圧延材のフランジ内側面に対して水平ロールの
入側上下ガイド機構を介し進退自在に設けた固形潤滑剤
押圧塗布機構を備えたことを特徴とする潤滑装置。