JPH0675727B2 - 非駆動ロ−ルを用いた連続圧延機 - Google Patents

非駆動ロ−ルを用いた連続圧延機

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JPH0675727B2
JPH0675727B2 JP62101510A JP10151087A JPH0675727B2 JP H0675727 B2 JPH0675727 B2 JP H0675727B2 JP 62101510 A JP62101510 A JP 62101510A JP 10151087 A JP10151087 A JP 10151087A JP H0675727 B2 JPH0675727 B2 JP H0675727B2
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rolling
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恒夫 山田
善紀 今井
洋 村口
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、鋼または非鉄金属からなるブルームを各種製
品用素材としてのビレットにまたはそのビレットから各
種製品に熱間圧延する連続圧延機に関するものである。
(ロ)従来技術 例えば、条鋼の圧延においては、通常連鋳ブルームを用
いている。分塊工場で連鋳ブルームをビレットまで分塊
圧延し、再加熱後、棒鋼工場または線材工場等でビレッ
トから各種製品に圧延成形している。
従来の分塊工場の圧延機は、水平圧延機と垂直圧延機と
が交互に配列された連続圧延機が一般的である。この場
合、水平・垂直圧延機はともに駆動されている。棒鋼工
場・線材工場においても同様である。
ここで、水平圧延機とは、1対のワーク・ロールが圧延
材の幅方向に平行に配置されていて圧延材表裏面を挾み
付け、圧延材の厚み方向に圧下を加える構成になってい
るものをいう。垂直圧延機とは、1対のワーク・ロール
が圧延材表面に垂直に配置されていて圧延材の長手方向
側面を挾み付け、圧延材の幅方向に圧下を加える構成に
なっているものをいう。ここで、圧延機が駆動されると
は、前記のワーク・ロールが回転駆動されることをい
う。
垂直圧延機は、圧延機ハウジングの上部または下部にワ
ーク・ロール用駆動装置を設置しなければならないの
で、その設備費は、同一パワーの水平圧延機にくらべ3
倍以上に達する。このため、圧延棟建屋の高さも高くな
り、また、各圧延機も5m以上必要となり、圧延機長さも
長くなる。圧延機関連の費用ばかりではなく、建屋関連
の建設費用も増大する。
本出願人は上記の欠点を解消するために、特開昭58−18
7203号公報(特願昭57−70208号)において、水平圧延
機と垂直圧延機とを交互に配列した連続圧延機において
垂直圧延機を非駆動にすることを提案している。しか
し、単に垂直圧延機を非駆動にするだけでは、駆動の水
平圧延機と下流側の非駆動の垂直圧延機との間で圧延材
が座屈し、圧延の継続が困難となる。そのため、非駆動
の垂直圧延機での減面率は、上流側の駆動の水平圧延機
での減面率の66%以下としている。これでは、水平圧延
機による全体の厚み方向圧下量が、垂直圧延機による全
体の幅方向圧下量の2倍近くになり、正方形のビレット
または製品を得ようとする場合、素材は正方形断面を用
いることができず、扁平度の大きい長方形断面にせざる
を得ない。
一方、条鋼用の素材に対する品質上の要求は厳しく、特
に非金属介在物および中心偏析の低減が課題となってい
る。素材の連鋳ブルームをスラブのように扁平な長方形
にすることは、中心偏析の増大につながり許容されな
い。現在の一般的なブルーム断面寸法は、厚み300mm×
幅300mmから厚み300mm×幅400mmまでである。このよう
な正方形に近いブルームを使用する場合、上述の特許出
願の技術では現状の圧延に適用することが困難である。
そこで、本出願人は上記の問題点を解決するために特開
昭61−279301号公報(特願昭60−121081号)において、
水平圧延機と垂直圧延機とを交互に配列した2n+1(n
は1以上の整数)スタンドからなる連続圧延機におい
て、第1スタンドおよび最終スタンドを含む奇数番目の
スタンドに1対の駆動水平ワーク・ロールを備えた水平
圧延機を配置し、第2スタンドを含む偶数番目のスタン
ドに1対の非駆動垂直ワーク・ロールを備えた垂直圧延
機を配置し、隣接スタンド間の圧延材厚みdiおよびワー
ク・ロールの軸心間距離Liを下記の条件を満たすように
構成することを提案している。
その条件とは、下記の(1)式および(2)式である。
0.1<di/Di<0.4 ……(1) 1.0<Li/Di<4.0 ……(2) ただし、 i=1,2,3,……n−1 Di=ワーク・ロール外径 しかし、上記圧延機は全体の構造をいかにして小型かつ
廉価にするかという点については具体的に検討されてい
ない。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は、水平圧延機と垂直
圧延機とが交互に配列された連続圧延機において、垂直
圧延機を非駆動にしたときに、両圧延機を全体的に小型
・廉価にし、駆動水平圧延機による材料押込みを確保
し、従来の全駆動連続圧延機と同等の圧延性能を得るこ
とにある。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は非駆動ロールを用いた連続圧延機は、水平圧延
機と垂直圧延機とを交互に配列した2n+1(nは1以上
の整数)スタンドからなる連続圧延機において、第1ス
タンドおよび最終スタンドを含む奇数番目のスタンドに
1対の駆動水平ワーク・ロールを備えた水平圧延機を配
置し、第2スタンドを含む偶数番目のスタンドに1対の
非駆動垂直ワーク・ロールを備えた垂直圧延機を配置
し、水平圧延機のハウジング内に、ロール・チョックに
支持された1対の水平ロールと前記ロール・チョックに
当接するハウジングに保持された垂直圧延機を設けるこ
とによって、上記問題点を解決している。
(ホ)作 用 本発明は、垂直圧延機を非駆動とし、しかも駆動の場合
と同様の圧下を可能にするために、圧延材を押し込む駆
動水平圧延機のハウジング内に、ロール・チョックに支
持された1対の水平ロールと前記ロール・チョックに当
接するハウジングに保持された垂直圧延機を設けてい
る。このようにして、各圧延機のロール軸心間距離が短
くなり、材料の座屈を発生させることなく非駆動垂直圧
延機で、駆動水平圧延機と同等の減面率が得られること
になる。
一例として、水平・垂直ワーク・ロール径Di=300mm、
水平圧延機出側圧延材厚みdi=80mm(di/Di=0.267)、
水平・垂直ワーク・ロール軸心間距離Li=1300mm、430m
m(Li/Di=4.33,1.403)圧延温度1100℃、低炭素キルド
鋼の圧延材について圧延を実施した場合、駆動圧延機で
の減面率と非駆動圧延機での減面率との関係を第3図お
よび第4図にそれぞれ示す。第3図は垂直圧延機を非駆
動にし、かつ、水平圧延機のハウジングの外に設けた連
続圧延機の場合を、また、第4図は本発明の連続圧延機
の場合をそれぞれ示す。
Li=1300mm(Li/Di=4.33)の圧延機の場合、垂直圧延
機での減面率は、水平圧延機の70%程度である(第3
図)。一方、Li=715mm(Li/Di=2.38)の本発明の圧延
機の場合、100%まで可能となる(第4図)。
圧延材を押し込んだ駆動水平圧延機から圧延材が噛み放
された後、非駆動垂直圧延機の下流に設置された駆動水
平圧延機で圧延材を非駆動垂直圧延機から引き抜く。こ
の場合、材料には引張力が働き、圧延の可否は駆動水平
圧延機でのスリップの発生を有無で決定される。
スリップの防止に対しては、ワーク・ロールと圧延材と
の接触面積を増大させかつロール表面を粗くし、ロール
と圧延材との間の摩擦係数を増大させることにより、容
易に解決できる。特に、ボックス孔型を用い、圧延材の
側面を拘束するだけでも、スリップ防止効果は大きくな
る。
本発明において、水平ロールと垂直ロールとの軸心間距
離が短くなる他の理由は、次のとおりである。
水平ロールの駆動力により、垂直ロールに押し込む圧延
であり、水平ロール、垂直ロールのロール間には互いに
反発する力だけが発生する。したがって、水平ロールの
ロールチョックの垂直ロール側の水平力を支持する部材
は不要となり、水平ロールのロールチョックの昇降ガイ
ドのみがあればよい。よって第5図に示すように垂直ロ
ールの上下のチョックを連結する部材は細くて十分であ
る。したがって、水平ロール、垂直ロールのロール間距
離が非常に小さな構造となり、圧延時のロール間での材
料の座屈を防止できるのである。
また、ロール軸心間距離が小さくなるので、座屈を防止
でき、さらに、高い減面率を得ることができる。その理
由を次に説明する。通常、水平ロールで垂直ロールに押
し込む場合のロール間隔と材料の座屈の関係は、ロール
間隔が長くなると座屈限界応力が非常に小さくなり、圧
延材料の変形抵抗を下回る。したがって、圧延材自体は
圧縮強度に余裕があるにもかかわらず、低圧下率で圧延
不能となる。逆に、ロール間隔を小さくすることで座屈
限界応力は大きくなり、圧縮強度の限界まで押込み圧延
が可能となる。本発明の非駆動垂直圧延機は、駆動水平
圧延機とほぼ同等の減面率を得ることができるのであ
る。
(ヘ)実施例 第1図は本発明にもとづいて駆動水平圧延機1と非駆動
垂直圧延機2とを同じハウジング3に組み込んだ最小単
位連続圧延機10を示す。圧延材のパスラインPに関し
て、上流側から水平圧延機1、垂直圧延機2を配置す
る。
比較のために、第2図に非駆動垂直圧延機2を水平圧延
機ハウジング3の外に設置した最小単位連続圧延機10′
を示す。駆動水平圧圧延機1のハウジング3aと非駆動垂
直圧延機2のハウジング3bとは別個につくられ、互いに
連結されている。
第5図から第7図までに本発明の最小単位連続圧延機10
の詳細な構造を示す。第5図は側面図、第6図は正面
図、第7図は平面図である。
ハウジング3の圧延材入側に駆動水平圧延機1が、また
その出側に非駆動垂直圧延機2がそれぞれ配置される。
ロール・チョック11に水平ロール12が支持される。ロー
ル・チョック11に当接して圧延材パスラインPの出側に
非駆動垂直圧延機2のハウジング21がハウジング3に固
定される。
ハウジング21内にロール・チョック22に非駆動の垂直ロ
ール23が支持される。
水平ロール12の圧下調整は、上ロール・チョック11aと
ハウジング3との間に設置されたスクリュウエッジ装置
13により調整される。非駆動の垂直ロール23についても
左右の垂直ロール23とハウジング21との間に設置された
スクリュウエッジ装置24により同様に調整される。
本発明にもとづく連続圧延機を115mm角のビレットから
直径10mmの棒鋼に圧延する連続圧延機の粗圧延機列に設
置し、生産を実施した。その結果、駆動水平垂直圧延機
と同等の減面率を安定して得られることが確認された。
(ト)効 果 本発明によれば、垂直圧延機が非駆動であるので設備全
体が小型化し、費用も低減し、しかも駆動の場合と実質
的に同等の圧下パターンが実現でき、各種圧延工場に適
用できる。さらに保守保全のためのロール交換に当っ
て、ハウジングに対する水平ロールおよび垂直ロールの
取付け、取外し操作にユニットとして容易に行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の最小単位連続圧延機の概略構成を示す
側面図。第2図は最小単位連続圧延機の側面図。第3図
は非駆動垂直圧延機を水平圧延機ハウジングの外に設置
した連続圧延機における駆動・非駆動圧延機の各減面率
の関係を示すグラフ。第4図は本発明の連続圧延機にお
ける駆動・非駆動圧延機の各減面率の関係を示すグラ
フ。第5図は本発明の最小単位連続圧延機の側面図。第
6図は第5図のVI−VI線からみた正面図。第7図は第5
図のVII−VII線からみた平面図。 1:駆動水平圧延機 2:非駆動垂直圧延機 3:ハウジング 11:ロール・チョック、22:ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村口 洋 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (56)参考文献 特開 昭61−279301(JP,A) 特公 昭49−8787(JP,B1) 実願 昭59−37250号(実開 昭60− 151603号)の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム(J P,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水平圧延機と垂直圧延機とを交互に配列し
    た2n+1(nは1以上の整数)スタンドからなる連続圧
    延機において、第1スタンドおよび最終スタンドを含む
    奇数番目のスタンドに1対の駆動水平ワーク・ロールを
    備えた水平圧延機を配置し、第2スタンドを含む偶数番
    目のスタンドに1対の非駆動垂直ワーク・ロールを備え
    た垂直圧延機を配置し、水平圧延機のハウジング内に、
    ロール・チョックに支持された1対の水平ロールと前記
    ロール・チョックに当接するハウジングに保持された垂
    直圧延機を設けたことを特徴とする非駆動ロールを用い
    た連続圧延機。
JP62101510A 1987-04-24 1987-04-24 非駆動ロ−ルを用いた連続圧延機 Expired - Lifetime JPH0675727B2 (ja)

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