JPH071021A - 圧延機のブライドルロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延機出側に使用するブライドルロールにお
いて、巻取りリール巻付け中のスリップや走間切断時の
スリップ疵を発生しないブライドルロール装置を提供す
る。 【構成】 中心平均粗さＲａ２．５μｍ以上、研磨加工
によってダル目の極端な凸部を除去して、最大粗さＲｍ
ａｘ２７μｍ以下としたブライドルロール。前記ロール
表面にＣｒメッキ、またはセラミックもしくはサーメッ
ト等を溶射してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷延鋼帯の圧延機の
出側に設置するブライドルロール装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延機の出側では、鋼帯に高い張力
をかけることで形状や圧延性を安定化するために、巻取
りリール以外にブライドルロールを設置する先行技術が
ある。すなわち圧延機本体の出側の巻取りリールの間に
ブライドルロールを設置している。また、最近では圧延
機の通板、尻抜き作業を行わずにすむように圧延機入側
に溶接機を設けたり、酸洗ライン等と接続して連続的に
圧延する技術が発達してきた。この場合、圧延機出側に
走間シャーとカローゼルリールを設けて連続的に鋼帯を
切断・巻取りを行っている。

【０００３】このブライドルロールは、高い張力を得る
ために、および寿命を長くするために、通常、ショア硬
度Ｈｓ８０以上の硬度を有し、ダルショット加工を行
い、さらにＣｒメッキを行うもの、もしくは、セラミッ
ク・サーメット等の溶射加工を行い、かつ、ダルショッ
ト加工を行っているものが多い。

【０００４】前記の連続圧延機で、この出側ブライドル
ロール装置を使用している場合、走間シャーで鋼帯を切
断する際、次に示すような問題が発生する。走間シャー
で鋼帯を切断すると、巻取りリールとブライドルロール
の間の張力が無くなり、後続の鋼帯が待機リールに巻付
くまで、この状態が続く。この状態では、後続の鋼帯の
先端部が待機リールまで通板し難いので、ブライドルロ
ールと走間シャーの間にあるピンチロールを圧下して、
張力を保持するのが通例である。しかしながら、ピンチ
ロールは通常運転中は解放しているので、その張力は、
設計上の制約から、巻取りリールで作用する張力に比べ
て大幅に低い。このため、走間切断した瞬間にブライド
ルロールの下流側（すなわち巻取りリール側）の張力が
急変するのは避けられない。この張力の急変によってブ
ライドルロールと鋼帯の摩擦力が低下してスリップを起
こし、鋼帯に疵を発生させ、製品の品質に重大な影響を
及ぼす場合がある。

【０００５】先行技術としては、特開平４−１５８９１
３に、セラミックおよびサーメット溶射後のダルロール
に限定して、複数個のブライドルロール粗さの傾斜配
置、ならびに大きい方の粗さのロールに対するバフ研磨
の実施が提案されている。しかしながら、走間切断時の
スリップ疵は全く想定されておらず、粗さの値の具体的
数値を示していない。さらに傾斜配置された粗さの小さ
い方のロールに対する粗さ凸部に対する処置も示されて
いない。基本的にＣｒメッキや、表面加工を処理してい
ない材料に対しては、適用を考慮しておらず、走間切断
を途中で受けることに対する配慮も全くなされていな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記課題を解
決するためになされたものであり、走間切断を行ったと
き、ブライドルロールと鋼帯がスリップしても疵が発生
しないとともに、ブライドルロールの寿命が短くなるこ
とを防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロール表面の
中心平均粗さ（Ｒａ）を２．５μｍ以上になるようにダ
ルショット加工を施し、研磨加工によってダル目の極端
に大きな凸部を除去して、最大粗さ（Ｒｍａｘ）を２７
μｍ以下になるようにしたことを特徴とするブライドル
ロール装置であり、ロール表面にはＣｒメッキを施した
ことを特徴とする。さらに、ロール表面にセラミックま
たはサーメットの溶射を施したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、中心平均粗さＲａを２．５μ
ｍ以上とし、また最大粗さＲｍａｘを２７μｍ以下にな
るようにすることによって、ブライドルロールの表面と
冷延鋼帯の圧延機の出側の鋼帯とのスリップを防ぐこと
ができる。またロール表面にＣｒメッキを施し、あるい
はまたセラミックもしくはサーメットの溶射を施すよう
にしてもよい。

【０００９】前述のように、ブライドルロールと鋼帯と
がスリップを生じて、この疵が発生したときに、ブライ
ドルロールの表面状態を種々調査した結果、ブライドル
ロールのダル粗さ（Ｒｍａｘ）と密接に関係し、ダル加
工時の粗さ凸部の高い所が走間切断のときの張力急変時
に鋼帯とスリップすることによって疵を付けてすること
が判明した。

【００１０】ブライドルロールの使用期間が長くなり、
ロールの粗さが減少してくると、通常にリールで鋼帯を
巻取っているときに、鋼帯とブライドルロールが常時ス
リップし、所要のミル本体出側の張力が保てなくなる問
題が発生した。このときも、ロールの表面状態を種々調
査すると、ブライドルロールの中心平均粗さ（Ｒａ）が
低下していることが判明した。

【００１１】

【実施例】図１に示す冷間圧延設備において、溶接機１
からミル本体２を出た冷延鋼帯７は、ブライドルロール
装置３を介してカローゼルリール６に連続的に巻取られ
ている。巻取りリール６ａで巻付けている張力よりも高
い張力を、ミル本体２の出側で付与するので、ブライド
ルロール装置３では、各ブライドルロール３ａ〜３ｄ毎
に各モータで張力を作用している。このとき、ブライド
ルロール３ａ〜３ｄが、ミル本体２で所要の張力をかけ
るためには、ロール３ａ〜３ｄと鋼帯７間に摩擦力が必
要であり、あまりブライドルロール３ａ〜３ｄ表面が平
滑であると、ブライドルロール周速と鋼帯の速度が一致
できず、スリップしてしまい、所要のミル本体２の出側
張力が得られなくなる。

【００１２】この限界を説明するのが、図２の横軸目盛
に相当するブライドルロール３ａ〜３ｄの表面の中心粗
さ〔μＲａ〕である。この値が、２．５μＲａ以下にな
ると、前記通常運転中に、ブライドルロール３ａ〜３ｄ
の周速と、鋼帯７の速度が一致せず所要のミル本体２の
出側張力が得られなくなる。そこでこの値を２．５μＲ
ａ以上にすると、このスリップ現象は消失し、正常な運
転が可能となる。

【００１３】一方、図１の巻取りリール６で所要の直径
まで巻取った後、走間シャー５で鋼帯を切断した瞬間を
考えると、ピンチロール４である程度、張力を確保して
いるものの、切断した瞬間、ブライドルロール３の出側
張力が急に低下する。このとき、通常、ブライドルロー
ル３ａ〜３ｄを個別的に駆動する各モータの負荷電流が
一定となるように負帰還制御を行う電流一定制御や、ミ
ル本体２の出側張力に対するフィールバック制御、すな
わち鋼帯７の張力が予め定める一定値になるようにする
負帰還制御を行っているブライドルロール３ａ〜３ｄの
周速度が、急変することは、特別の制御上の工夫を施さ
せない限り避けられない。このブライドルロール３ａ〜
３ｄの周速度と鋼帯７の速度のアンマッチが発生したと
き、ブライドルロール３のダル目の極端な凸部が鋼帯に
疵を付けてしまうことがある。

【００１４】この限界を説明するのが、図２の縦軸目盛
に相当するブライドルロール３ａ〜３ｄの表面の最大粗
さ〔μＲｍａｘ〕である。この値が、２７μＲｍａｘ以
上になると、前記の走間切断時に鋼帯上のスリップ疵が
発生した。そこでこの値が２７μＲｍａｘ以下になるよ
うに、研磨加工によってダル目の極端に大きな凸部を除
去したところ、走間切断時のスリップ疵は、品質上問題
とならない程度に消失した。

【００１５】以上のことから、図２の斜線部が最適なブ
ライドルロール表面粗さの領域であることが判った。図
２の丸印は、スリップやスリップ疵の発生しなかった好
適なロールの実績粗さプロット、図２の×印は、スリッ
プやスリップ疵の発生した実績粗さを示している。

【００１６】図３は、Ｃｒメッキを施したブライドルロ
ールの表面被覆状況を示す。このブライドルロールは、
ブライドルロール本体構造物８の表面に母材９を形成
し、その表面にＣｒメッキ層を形成する。このようなＣ
ｒメッキ層１０を施した場合でも前述の図２は全く同様
に適用では、ダル目の極端な凸部、たとえば一部分１１
をＣｒメッキの仕上研磨に使用する研削砥石で研磨加工
を施し、図２の最適領域に適合すればよい。

【００１７】図４はセラミックまたはサーメット等の溶
射したブライドルロールを示す。ブライドルロール本体
構造物８の表面の母材９には、セラミック溶射層または
サーメット溶射層などの溶射層１２が形成される。この
実施例においてもまたＣｒメッキロールと全く同様に、
たとえば一部分１１を図２の最適領域に適合させればよ
い。図３および図４に示される各ブライドルロールは、
図１におけるブライドルロール３ａ〜３ｄとして用いる
ことができる。

【００１８】本件発明者の実験結果を説明する。ミル本
体３の入側に溶接機１、出側にブライドルロール３続い
て巻取りリール６を配した連続式冷間圧延機において、
ブライドルロール３は、８００ｍｍφを４本セットで使
用している。ロール表面は、Ｓ５０Ｃの母材９に焼入れ
でＨｓ８０以上に加工、母材の状態でダルショット加工
を施し、さらにＣｒメッキ層１０を３０〜５０μｍ程度
施した。

【００１９】この状態でロールの粗さを測定し、中心線
平均粗さＲａは、２．５μｍ以上、最大粗さＲｍａｘは
２７μｍ以下になるように研磨加工を施した。この場
合、Ｃｒメッキ層１０は硬質であるため、最大粗さＲｍ
ａｘは、５μｍ程度低下することができるが、中心線平
均粗さＲａはほとんど変化させ得ない。したがって、ダ
ルショット加工時に、最大粗さの上限２７μｍプラス５
μｍ以内つまり３２μｍ以内程度に仕上げて、中心線平
均粗さは、その条件内で最大になるように加工しておい
た。

【００２０】その結果、巻付けリール６に巻取り中のブ
ライドルロール３ａ〜３ｄのスリップや、走間切断時の
スリップ疵が発生せず、寿命の長いブライドルロールを
得ることができた。この実験において、ブライドルロー
ル３ａ〜３ｄを駆動する各モータの負荷電流は、いずれ
も等しく設定した。走間シャー５で切断を行うときの鋼
帯７の走行速度は、１５０ｍ／分であり、その張力は、
４ｋｇ／ｃｍ² 程度であり、定常の圧延中においては走
行速度１０００ｍ／分以上であって、その張力は、１０
ｋｇ／ｃｍ² 程度である。

【００２１】なお、上記の物理現象に関しては、Ｃｒメ
ッキと同様のセラミックまたはサーメットの硬質の溶射
層１２を付与したブライドルロールについても同様であ
った。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、巻取りリ
ール６巻取り中のブライドルロールと鋼帯間のスリップ
による張力低下や、走間切断時にスリップ疵の発生がな
くなる。また寿命の長いブライドルロールを供すること
ができる。ブライドルロールによる鋼帯の品質欠陥防止
は、鋼帯の歩留り向上に寄与し、ブライドルロールの交
換にかかる費用、ブライドルロール加工費用を削減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明のブライドルロール表面の最適粗さの領
域を示す図である。

【図３】本発明の一実施例のブライドルロールの断面を
示し、ブライドルロール本体構造物８の表面に、Ｃｒメ
ッキ層１０を形成した構成を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例のブライドルロールの断面
を示し、ブライドルロール本体構造物８の表面に、セラ
ミック溶射層またはサーメット溶射層などの溶射層１２
を施した構成を示す断面図ある。

【符号の説明】

１ 溶接機 ２ ミル本体 ３ ブライドルロール装置 ３ａ〜３ｄ ブライドルロール ４ ピンチロール ５ 走間シャー ６ 巻取りリール ７ 鋼帯 ８ ブライドルロール本体構造物 ９ 母材表面 １０ Ｃｒメッキ層 １１ 極端なダル目凸部 １２ セラミックまたはサーメット等の溶射層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール表面の中心平均粗さ（Ｒａ）を
   ２．５μｍ以上になるようにダルショット加工を施し、
   研磨加工によってダル目の極端に大きな凸部を除去し
   て、最大粗さ（Ｒｍａｘ）を２７μｍ以下になるように
   したことを特徴とする圧延機の出側に使用するブライド
   ルロール装置。
2. 【請求項２】 ロール表面にＣｒメッキを施したことを
   特徴とする請求項１に記載のブライドルロール装置。
3. 【請求項３】 ロール表面にセラミックまたはサーメッ
   トの溶射を施したことを特徴とする請求項１に記載のブ
   ライドルロール装置。