JPH07144210A - ワークロールの板道軽減装置および板道軽減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークロールの表面に発生する板道を軽減す
ることができる装置および方法を提供する。 【構成】 回転軸方向の同一方向に上下一対のワークロ
ール１、２をともにシフトするとともに、上下一対のワ
ークロール１、２を通過した後の被圧延材３である金属
帯板の板幅方向の板厚の偏差に応じて、上下一対のワー
クロール１、２それぞれの回転軸方向の両端部に及ぼす
圧下力を圧下装置である圧下シリンダ５ａ、５ｂを用い
て調整しながら、圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鋼帯等の金属帯
板の圧延の際に使用されるワークロールの板道軽減装置
および板道軽減方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鋼帯等の金属帯板は、通常、被圧
延材に直接接触し圧下を行う上下一対のワークロール
と、これらのワークロールの湾曲および折損を防止する
ためにワークロールの背部に設置される２本から数本の
バックアップロールとを組み合わせて備えた圧延ミルを
複数台直線上に配置したタンデムミルにより連続的に圧
延されて所定の板厚の成品とされる。このようなタンデ
ムミルにより様々な板厚および板幅を有する金属帯板が
連続的に製造される。

【０００３】ところで、被圧延材の板幅は同一ロットで
は一定であることが多く、実際の製造現場では同一の板
幅の被圧延材を連続して圧延する機会が多い。

【０００４】図４は、圧延時に被圧延材がワークロール
から受ける圧下力の状況を明瞭とするために上下一対の
ワークロールおよび被圧延材を抽出してワークロールの
撓みを拡大して示す、圧延方向と直交する平面における
縦断面図である。同図に示すように、上ワークロール４
１は図示しない上バックアップロールにより、下ワーク
ロール４２は図示しない下バックアップロールにより、
それぞれ押圧されて被圧延材４０の圧下を行っている
が、上ワークロール４１および下ワークロール４２それ
ぞれのロール胴長は被圧延材４０の板幅よりも長く設定
されるため、上ワークロール４１および下ワークロール
４２は被圧延材４０との接触点を支点としてそれぞれ同
図に示すように撓み、上ワークロール４１は被圧延材４
０の２つの角部４０ａおよび４０ｂと、下ワークロール
４２は被圧延材４０の２つの角部４０ｃおよび４０ｄ
と、それぞれ強く接触する。

【０００５】このため、タンデムミルにより同一の板幅
の被圧延材を連続的に製造すると、被圧延材４０の４つ
の角部４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄと接触する
上ワークロール４１および下ワークロール４２それぞれ
の接触面およびその近傍が部分的に異常に摩耗して凹部
となった、いわゆる板道が発生してしまう。

【０００６】図５は、二本の板道５１、５２が表面に発
生したワークロール５０の側面図であり、このワークロ
ール５０で圧延を続けると、板道５１、５２はさらに深
くなるために成品である金属帯板にも帯状の板厚不良部
が二本発生し、品質不良品となってしまう。この場合、
圧延ラインを停止してワークロール５０の交換を行う必
要があり、生産性を著しく低下させるとともに、板道発
生部以外はまだ充分に使用できるワークロールの寿命を
大巾に低下させてしまう。

【０００７】このため、従来より製造現場では板厚不良
部が許容される範囲内であるうちに、ワークロールの表
面の研磨を行って、成品に問題を生じないうちに発生し
た板道を解消することにより対応していた。そのため、
ワークロールの寿命は発生する板道の程度に実質的に支
配されており、板道はワークロールの原単位を悪化させ
る主要因の一つとなっていた。

【０００８】ところで、特公昭５９−４８６９０号公報
により提案された、いわゆるシフトミル技術が板道軽減
にも有効であるとされてきた。図６（ａ）および図６
（ｂ）はともにこの発明の概要を示す説明図である。

【０００９】この発明は、図６（ａ）に示すように、ベ
ンディング装置６８、６９を有する上下一対のワークロ
ール６３、６５と、上下一対のバックアップロール６
１、６７との間に回転軸方向にシフト自在である上下一
対の中間ロール６２、６６をそれぞれ配置した圧延ミル
により被圧延材６４の圧延を行う際に、圧延開始前に、
被圧延材６４の板幅に応じて上下の中間ロール６２、６
６の一方の端部を圧延ミルの中心に対して左右対称位置
にそれぞれシフトしておき、圧延時には図６（ｂ）に示
すように、被圧延材６４の入側の板幅方向の左右板厚を
検知して、この板厚差に基づいて上下の中間ロール６
２、６６のうちの一方の上中間ロール６２の端部位置を
板幅方向左右板厚のうち板厚大から板厚小の方向に沿っ
て回転軸方向にシフトしてこれら上下の中間ロール６
２、６６の位置を圧延ミルの中心線に対して左右非対称
に設定して圧延を行うものであり、本来、板幅方向の両
端部における板厚が一定でない被圧延材６４の修正を簡
単に行うことを目的とした発明であるが、上下の中間ロ
ール６２、６６のうちの一方を回転軸方向にシフトする
ことによりワークロール６３、６５が被圧延材６４から
受ける反力が回転軸方向で変動するため、ワークロール
６３、６５の摩耗が回転軸方向に分散して均一化するた
め、板道軽減にも有効であると考えられてきた。なお、
図６（ａ）および図６（ｂ）において、符号７０および
符号７１はともに圧延荷重を検出するロードセルを示
す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が検
討した結果、この発明では、確かに板幅方向の両端部に
おける板厚を均一化することはできるが、ワークロール
の板道軽減効果は実際にはほとんど期待できないことが
わかった。

【００１１】すなわち、この発明は、図６（ｂ）におい
て、被圧延材６４の板幅方向の両端部における板厚の偏
差を修正するため上中間ロール６２または下中間ロール
６６を回転軸方向にシフトしながら圧延を行う際、上下
の中間ロール６２，６６のうちの一方の端部を被圧延材
６４の板幅方向の端部に合わせる必要があるため、上下
のワークロール６３，６５には被圧延材６４の角部と上
下の中間ロール６２，６６の角部との両方から押圧力が
強く作用することにより、板道が逆に発生し易い問題が
ある。そのため、上ワークロール６３が被圧延材６４と
接触するＡ点およびＢ点、下ワークロール６５が被圧延
材６４と接触するＣ点およびＤ点をそれぞれ起点とし
て、やはり板道が発生してしまう。

【００１２】本発明は、かかる従来の技術の問題点を解
決するためになされたものであり、具体的には、例えば
鋼帯等の金属帯板の連続的な圧延の際に使用されるワー
クロールの表面に発生する板道を軽減することができる
装置および方法を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明にかかるワークロールの板道軽減装置は、圧
延ロールのうち少なくとも回転軸方向の同一方向にシフ
ト自在である上下一対のワークロールと、前記ワークロ
ールを通過した後の被圧延材である金属帯板の板幅方向
の板厚の偏差に応じて、前記ワークロールの回転軸方向
の両端部に及ぼす圧下力をそれぞれ調整自在である圧下
装置とを組み合わせて備えることを特徴とするものであ
る。

【００１４】また、本発明は、圧延ロールのうち少なく
とも上下一対のワークロールにより連続的に被圧延材で
ある金属帯板の圧延を行う際に、前記ワークロールの回
転軸方向の同一方向に上下一対の前記ワークロールをと
もにシフトするとともに、前記ワークロールを通過した
後の被圧延材である前記金属帯板の板幅方向の板厚の偏
差に応じて、上下一対の前記ワークロールそれぞれの回
転軸方向の両端部に及ぼす圧下力を調整しながら圧延を
行って前記ワークロールに生じる板道を軽減することを
特徴とするワークロールの板道軽減方法である。

【００１５】

【作用】本発明にかかるワークロールの板道軽減装置
（以下、単に「本発明にかかる装置」という。）では、
圧延ロールのうち少なくとも、回転軸方向の同一方向に
シフト自在である上下一対のワークロールを備えるとと
もに、このワークロールを通過した後の金属帯板の板幅
方向の板厚の偏差に応じて、前記ワークロールの回転軸
方向の両端部に及ぼす圧下力をそれぞれ調整自在である
圧下装置を組み合わせて備えるため、金属帯板の連続的
な圧延の際に上下のワークロールをともに同一方向にシ
フトしながら圧延を行って、被圧延材の４つの角部との
接触部をワークロールの回転軸方向に分散してワークロ
ールに生じる摩耗部を分散・均一化するとともに、圧延
時に上下のワークロールを回転軸方向の同一方向にシフ
トすることにより生じる被圧延材の板幅方向における圧
下力の不均一に起因した、金属帯板の板幅方向の板厚の
偏差を上記圧下装置の圧下力を調整することにより簡単
かつ確実に防止する。

【００１６】本発明にかかるワークロールの板道軽減方
法（以下、単に「本発明にかかる方法」という。）で
は、圧延ロールのうち少なくとも上下一対のワークロー
ルにより連続的に被圧延材である金属帯板の圧延を行う
際に、前記ワークロールの回転軸方向の同一方向に上下
一対の前記ワークロールをともにシフトするとともに、
ワークロール通過後の前記金属帯板の板幅方向の板厚の
偏差に応じて、上下一対の前記ワークロールそれぞれの
回転軸方向の両端部に及ぼす圧下力を調整しながら圧延
を行うため、被圧延材の４つの角部との接触部をワーク
ロールの回転軸方向に分散してワークロールに生じる摩
耗部を分散・均一化するとともに、圧延時に上下のワー
クロールを同一の回転軸方向にシフトすることにより生
じる被圧延材の板幅方向における圧下力の不均一に起因
した、金属帯板の板幅方向の板厚の偏差を上記圧下装置
の圧下力を調整することにより簡単かつ確実に防止す
る。

【００１７】

【実施例】本発明にかかる装置を４段式圧延ミルに適用
した場合で説明する。図１は、本発明にかかる装置を４
段式圧延ミルに適用した場合の実施例の構成を示す縦断
面図であり、図２および図３は、ともに、図１に示す本
発明にかかる装置により本発明にかかる方法を行う際
の、上下のワークロールおよび被圧延材を抽出して示す
縦断面図である。

【００１８】図１において、軸受７ａ、７ｂにより軸支
された上ワークロール１と、軸受８ａ、８ｂにより軸支
された下ワークロール２とが離間して対向するように配
置される。軸受７ａ、７ｂにはシフトシリンダ９ａ、９
ｂが、軸受８ａ、８ｂにはシフトシリンダ１０ａ、１０
ｂが、それぞれ連結してある。シフトシリンダ９ａ、９
ｂおよびシフトシリンダ１０ａ、１０ｂは、シフト制御
装置１３から出力されるシフト信号により同一方向に作
動し、上ワークロール１および下ワークロール２を同一
方向に同時にシフトする。

【００１９】シフト信号は、シフト制御装置１３に予め
プログラムされたシフト量およびシフトタイミングに基
づいて、出力される。

【００２０】上ワークロール１の背部には上バックアッ
プロール１１が、下ワークロール２の背部には下バック
アップロール１２がそれぞれ配置される。なお、上バッ
クアップロール１１、下バックアップロール１２は本実
施例では回転軸方向にはシフトしない。

【００２１】バックアップロールの左右２つのロールネ
ックには油圧式の圧下シリンダ５ａ、５ｂが圧下装置の
一部として配置される。圧下シリンダ５ａ、５ｂは、圧
下制御装置６に接続されており、圧下制御装置６から出
力される圧下信号により、２つのロールネックに及ぼす
圧下力を独立して調整自在であり、上ワークロール１、
下ワークロール２それぞれの回転軸方向の両端部に及ぼ
す圧下力を個別に調整する。

【００２２】なお、図示していないが、圧下シリンダ５
ａ、５ｂには、それぞれ作動油を供給する油圧源、供給
した作動油量の制御機構等が設けられており、これらの
周辺機器とあわせて圧下装置が構成される。

【００２３】上バックアップロール１１の左右２つのロ
ールネックには、圧延荷重を検出するロードセル４ａ、
４ｂが配置される。検出された圧延荷重は、圧延荷重信
号として圧下制御装置６に出力される。

【００２４】圧下制御装置６から圧下シリンダ５ａ、５
ｂにそれぞれ出力される圧下信号は、上ワークロール
１、下ワークロール２の出口側にそれぞれ設けられた被
圧延材３の板幅方向の両端部の板厚を測定する板厚計
（図示しない）から出力される２つの板厚信号に応じ
て、ロードセル４ａ、４ｂからの圧延荷重信号を加味し
て、２つの板厚信号の偏差を０とするべく、決定されて
出力される。

【００２５】以上の構成を有する、本発明にかかる装置
を適用した４段式圧延ミルにより被圧延材３の圧延を行
う場合の動作とともに本発明にかかる方法を説明する。

【００２６】圧延開始時、上ワークロール１、下ワーク
ロール２は図１に実線で示す位置にあって、圧下シリン
ダ５ａ、５ｂによりある値の圧延荷重を付与された上バ
ックアップロール１１、下バックアップロール１２によ
り押圧されて、被圧延材３の圧延を行う。

【００２７】従来の（使用開始〜ロール研磨）までの時
間よりも短い一定時間圧延を行うと、シフト制御装置１
３からシフト信号がシフトシリンダ９ａ、９ｂおよび１
０ａ、１０ｂに同時に出力される。シフト信号は、シフ
トシリンダ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂを一定量だ
け同一方向に同時にシフトさせる信号であり、上ワーク
ロール１、下ワークロール２はそれぞれ軸受７ａ、７ｂ
および８ａ、８ｂを介して回転軸方向の同一方向へ同時
にシフトされる。本実施例では上ワークロール１、下ワ
ークロール２はともに図面上で右方へシフトされ、それ
ぞれ破線で示す位置へシフトされる。

【００２８】シフト完了時の上ワークロール１、下ワー
クロール２それぞれと被圧延材３との位置関係を図２に
示す。上ワークロール２１、下ワークロール２２の回転
軸方向の中心は被圧延材２３の板幅方向の中心に対して
右方にシフト量だけずれる。

【００２９】この状態で圧延を継続して行うと、このシ
フトにより、被圧延材２３の板幅方向の両端部にかかる
圧延荷重はそれぞれ変動し、被圧延材２３の左方に比較
すると右方にかかる圧延荷重が大きくなり、上ワークロ
ール２１、下ワークロール２２通過後の被圧延材２３に
は幅方向の両端部における板厚の偏差が生じるおそれが
ある。

【００３０】これを防止するため、図１に示す本発明に
かかる装置を適用した４段式圧延ミルにおいて、上ワー
クロール１、下ワークロール２のシフト開始とともに、
上ワークロール１、下ワークロール２の出側に設置した
板厚計により被圧延材３の板幅方向の両端部における板
厚をそれぞれ測定し、シフト終了時に板厚計から出力さ
れる２つの板厚信号を圧下制御装置６へ出力する。

【００３１】圧下制御装置６では、ロードセル４ａ、４
ｂから出力される圧延荷重の検出値が限界値を越えない
範囲で、上ワークロール１、下ワークロール２の回転軸
方向の両端部に及ぼす圧下力を調整して、シフト終了時
に行われる圧延の際に板厚計から出力される２つの板厚
信号の偏差を０とする。

【００３２】この状態で、圧延を従来の（使用開始〜ロ
ール研磨）までの時間よりも短い一定時間継続して行う
と、シフト制御装置１３からシフト信号がシフトシリン
ダ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂに出力され、シフト
シリンダ９ａ、９ｂおよび１０ａ、１０ｂが一定量だけ
図面上左方へ同時にシフトされる。そのため、上ワーク
ロール１、下ワークロール２はそれぞれ軸受７ａ、７ｂ
および８ａ，８ｂを介して回転軸方向の同一方向へ同時
に一定量だけシフトされる。

【００３３】シフト完了時の上ワークロール１、下ワー
クロール２それぞれと被圧延材３との位置関係を図３に
示す。上ワークロール３１、下ワークロール３２の回転
軸方向の中心は被圧延材３３の板幅方向の中心に対して
右方に（今回のシフト量−前回のシフト量）だけずれて
おり、前述の理由と全く同様の理由により、上ワークロ
ール３１、下ワークロール３２の回転軸方向の両端部に
及ぼす圧下量を適宜調整しないと、上ワークロール３
１、下ワークロール３２通過後の被圧延材３３には板幅
方向の両端部における板厚の偏差が生じるおそれがあ
る。

【００３４】これを防止するため、図１に示す本発明に
かかる装置を適用した４段式圧延ミルにおいて、上ワー
クロール１、下ワークロール２のシフト開始とともに、
上ワークロール１、下ワークロール２の出側に設置した
板厚計により被圧延材３の幅方向の両端部における板厚
をそれぞれ測定し、シフト終了時に板厚計から出力され
る２つの板厚信号を圧下制御装置６へ出力する。

【００３５】圧下制御装置６では前述したのと全く同様
に、上ワークロール１、下ワークロール２の回転軸方向
の両端部に及ぼす圧下力が調整され、板厚計から出力さ
れる２つの板厚信号の偏差が０となる。

【００３６】以降、シフト制御装置１３から次回のシフ
ト信号が出力されるまでの間、図３に示す上ワークロー
ル１、下ワークロール２および被圧延材３の位置関係に
より継続して圧延が行われ、次回のシフト信号が出力さ
れると、ワークロールシフトおよび圧下力調整が行わ
れ、これが圧延終了時まで繰り返し行われる。

【００３７】このようにして、図１ないし図３に示す本
発明にかかる装置を適用した４段式圧延ミルにより被圧
延材たる金属帯板の圧延を行うと、被圧延材の板幅方向
の板厚の偏差を生じることなくワークロールに生じる板
道が軽減される。

【００３８】ワークロール入側の被圧延材の板幅方向の
板厚の偏差に基づいて、上下のワークロールの一方を回
転軸方向の同一方向へシフトする従来の技術と比較する
と、図１により説明した本発明にかかる装置では、上下
のワークロール１、２をシフト制御装置１３にプログラ
ムしたタイミングにより定期的にシフトさせることがで
きるため、ワークロール１、２の表面に発生する板道の
発生程度を著しく軽減するとともに、被圧延材に蛇行等
の搬送不良を生じる可能性が低く、成品の板厚精度を確
保しやすい。

【００３９】

【変更例】図１ないし図３を用いて説明した本発明にか
かる装置は本発明の例示であり、これにより本発明は限
定されない。

【００４０】例えば、図１ないし図３により示した本発
明にかかる装置を適用した４段式圧延ミルではバックア
ップロールは回転軸方向へシフトしない構造であるが、
シフト可能な構造として回転軸方向へワークロールとと
もにシフトすれば、ワークロールシフトに要する力を低
減することができるとともに、ワークロールとバックア
ップロールとの間のロール傷の発生を防止することがで
きる。

【００４１】逆に、ワークロールのみをシフトする場合
は、ロールクラウンの調整が容易になる。

【００４２】また、上記の実施例では、ワークロールを
シフトするのは圧延時としたが、あるロットではシフト
させずにロット間の圧延ミル停止時にシフトするように
してもよい。圧延ミル停止時にシフトすれば、被圧延材
の蛇行等の搬送不良のおそれがない。

【００４３】また、本発明にかかる装置を、４段式圧延
ミル以外の多段式圧延ミルに適用してもよい。この場
合、ワークロールとともに、バックアップロールさらに
は中間ロール等の他の圧延ロールもシフトさせてもよ
い。

【００４４】なお、本発明の要旨を変更しない範囲で各
構成要素に変更を加えるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる装置は、
圧延ロールのうち少なくとも回転軸方向の同一方向にシ
フト自在である上下一対のワークロールと、ワークロー
ルを通過した後の被圧延材である金属帯板の板幅方向の
板厚の偏差に応じて、ワークロールの回転軸方向の両端
部に及ぼす圧下力をそれぞれ調整自在である圧下装置と
を組み合わせて備えるため、金属帯板の板幅方向の両端
部における板厚の偏差を生じることなくワークロールに
生じる板道を軽減することができる。

【００４６】また、本発明にかかる方法によれば、圧延
ロールのうち少なくとも上下一対のワークロールにより
連続的に被圧延材である金属帯板の圧延を行う際に、ワ
ークロールの回転軸方向の同一方向に上下一対のワーク
ロールをともにシフトするとともに、ワークロールを通
過した後の被圧延材である金属帯板の板幅方向の板厚の
偏差に応じて、上下一対のワークロールそれぞれの回転
軸方向の両端部に及ぼす圧下力を調整しながら圧延を行
って、ワークロールに生じる板道を軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる装置を４段式圧延ミルに適用し
た場合の実施例の構成を示す縦断面図である。

【図２】図１に示す本発明にかかる装置により本発明に
かかる方法を実施している時の上下のワークロールおよ
び被圧延材を抽出して示す縦断面図である。

【図３】図１に示す本発明にかかる装置により本発明に
かかる方法を実施している時の上下のワークロールおよ
び被圧延材を抽出して示す縦断面図である。

【図４】圧延時に被圧延材がワークロールから受ける圧
下力の状況を明瞭とするためにワークロールの撓みを拡
大して示す、圧延方向と直交する平面における縦断面図
である。

【図５】二本の板道が表面に発生したワークロールの側
面図である。

【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、ともに、いわ
ゆるシフトミル技術の概要を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 上ワークロール ２ 下ワークロール ３ 被圧延材 ４ａ、４ｂ ロードセル ５ａ、５ｂ 圧下シリンダ ６ 圧下制御装置 ７ａ、７ｂ 軸受 ８ａ、８ｂ 軸受 ９ａ、９ｂ シフトシリンダ １０ａ、１０ｂ シフトシリンダ １１ 上バックアップロール １２ 下バックアップロール １３ シフト制御装置 ２１ 上ワークロール ２２ 下ワークロール ２３ 被圧延材 ３１ 上ワークロール ３２ 下ワークロール ３３ 被圧延材 ４０ 被圧延材 ４０ａ〜４０ｄ 角部 ４１ 上ワークロール ４２ 下ワークロール ５０ ワークロール ５１、５２ 板道 ６１ 上バックアップロール ６２ 上中間ロール ６３ 上ワークロール ６４ 被圧延材 ６５ 下ワークロール ６６ 下中間ロール ６７ 下バックアップロール ６８ ベンディング装置 ６９ ベンディング装置 ７０ ロードセル ７１ ロードセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 37/62 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １４５ Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延ロールのうち少なくとも回転軸方向
   の同一方向にシフト自在である上下一対のワークロール
   と、前記ワークロールを通過した後の被圧延材である金
   属帯板の板幅方向の板厚の偏差に応じて、前記ワークロ
   ールの回転軸方向の両端部に及ぼす圧下力をそれぞれ調
   整自在である圧下装置とを組み合わせて備えることを特
   徴とするワークロールの板道軽減装置。
2. 【請求項２】 圧延ロールのうち少なくとも上下一対の
   ワークロールにより連続的に被圧延材である金属帯板の
   圧延を行う際に、前記ワークロールの回転軸方向の同一
   方向に上下一対の前記ワークロールをともにシフトする
   とともに、前記ワークロールを通過した後の被圧延材で
   ある前記金属帯板の板幅方向の板厚の偏差に応じて、上
   下一対の前記ワークロールそれぞれの回転軸方向の両端
   部に及ぼす圧下力を調整しながら圧延を行って前記ワー
   クロールに生じる板道を軽減することを特徴とするワー
   クロールの板道軽減方法。