JPH11216506A - ロール研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単純な装置で切削粉の粒子や脱落砥粒を十分に
除去できる、熱間圧延機にたいし好適なロール表面研削
装置を提供する。 【解決手段】熱間圧延時に圧延ロール１の表面を研削す
る研削砥石２２を備えたロール研削装置２０であって、
研削砥石２２の近傍に、検索時に当該砥石２２と圧延ロ
ール１との間で発生する粒子を除去するための単純な構
造の流体噴射ノズル３５を併設した。噴射した流体は、
研削時に発生した粒子を伴ってロール表面を流れ落ち、
熱間圧延ロール１の表面に大量に注水されているロール
冷却水と合流して、ロール冷却水の板乗りを防ぐ既設の
ワイパ（水切板）でロール冷却水と共にロール面から排
除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール研削装置に
係り、特に、熱間圧延ロールのオンライン研削に好適な
ロール研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機で鋼片を熱間圧延する際に、圧延
ロールの被圧延材と接触するロール面には次第に疲労層
が発生する。この疲労層は、圧延負荷（一般に、圧延
量，圧延距離または両者の積等で表される）が増大する
につれてロール表面からの深さ（厚み）が増していく。

【０００３】このような疲労層が進行すると、疲労層内
に形成されるクラックに起因してロール表面の破壊が進
み、放置すれば圧延ロールの寿命が縮まることになる。
また、前記クラックで荒れたロール面のままで圧延する
と、被圧延材に転写される結果、安定した製品品質を常
時確保することが困難になる。そこで対策として、従来
は、圧延の終了したロールを圧延機から取り外してオフ
ラインにあるロールショップに搬出し、当該圧延ロール
の圧延量または圧延距離に基づいて求められた疲労層の
厚さ分をロールグラインダにより研削して除去し、疲労
層を除去した圧延ロールは再び圧延機に組み込まれて使
用することが行われていた。

【０００４】一方、上記疲労層の形成とは別に、圧延ロ
ールの被圧延材と接触する部分に機械的な摩耗が生じ
る。この摩耗も圧延と共に進行して、被圧延材と接触し
ない非摩耗部分との間に段差（摩耗段差）が形成され、
ロールプロフィールが変化して行く。この摩耗段差の生
じる範囲は被圧延材の板幅の範囲である。しかして実際
の圧延操業では、被圧延材の板幅範囲は例えば８００〜
１５００ｍｍと狭幅〜広幅にわたるから、摩耗の範囲も
被圧延材の板幅に応じて変化する。仮に、狭幅材を圧延
してその板幅範囲で摩耗段差を生じた圧延ロールを用い
て次により広幅材の圧延を行うと、既に生じている狭幅
の摩耗部分とその外側の非摩耗部分との段差を含むロー
ルプロフィールが広幅製品に転写されて良好な製品が得
られなくなる。そこで、ある板幅材の圧延で生じた摩耗
段差が板幅の異なる次の圧延に及ぼす影響をできるだけ
防止するために、複数種の板幅のものを圧延するに際し
ては、圧延順序がなるべく広幅材から狭幅材へとなるよ
うに規制して操業を行うようにしている。しかし圧延順
序を規制しても摩耗段差は進行するから、やがて限度に
達する。限度を越すと、上記疲労層除去の場合と同じ
く、圧延ロールを圧延機から外し、オフラインのロール
ショップのロールグラインダでロール研削をして摩耗段
差によるロールプロフィールの変形を修正している。

【０００５】しかし近年、このような圧延順序規制が生
産性の向上を阻害することに鑑み、圧延機内にロール研
削装置（ロールグラインダ）を配置したオンラインロー
ル研削技術が実用化され、オンラインでのロール研削が
行われるようになっている。

【０００６】オンラインロール研削では、主に次の二つ
の様式の研削が行われる。 （１）通板部の外側を研削することにより前記摩耗段差
を削除する部分研削。 （２）全ロール表面を研削することにより、ロール表面
に局部的に生ずる凹凸疵を除去する全面研削。

【０００７】このオンラインロール研削技術の実用化に
より、前述の圧延材板幅についての圧延順序規制が緩和
できるとともに、前記凹凸疵に起因した圧延材の表面疵
を防止できるので、熱間圧延ラインの生産能力の向上お
よび製造される熱延鋼板の品質の向上が期待できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
オンラインロール研削装置にあっては、圧延時にオンラ
インで圧延ロールの部分研削及び全面研削を行ってロー
ルプロフィールを修正するのであるが、しかしながら研
削中に生じる圧延ロールの切削粉の粒子や研削砥石の脱
落砥粒が十分には除去しきれずにロール表面や被圧延材
の表面に付着して、それらの表面に傷をつけてしまうと
いう問題がある。この問題を解決するため、切削粉の粒
子や研削砥石の脱落砥粒を除去するべく砥石とロールと
が接触する研削部に向けて液流カーテンを形成するよう
洗浄液体を噴射するノズルを備え冷間圧延機のオンライ
ンロール研削に好都合なロール表面研削装置が特開平６
−３４４０１３号公報に提案されている。

【０００９】しかし、これを冷間圧延機のオンラインロ
ール研削に用いるには、ノズルから噴射した後の液体
（切削粉の粒子や脱落砥粒が含まれている）が飛散して
被圧延材の表面や圧延油中に混入しないようにする必要
がある。そこで、図４に示すように、当該砥石２とロー
ル１とが接触する先端側に開口部１１ａを有するヘッド
１１で砥石２を囲み、そのヘッド１１の開口部１１ａの
周縁部分に、この周縁部分に沿って環状をなす先端口１
２ａが形成されたノズル１２を設けて、そのノズルの先
端口１２ａから研削時の潤滑，冷却，洗浄を行う水を噴
出させると共に、その水を外部に洩らさないように、砥
石２の周囲に取り付けた回転羽１５またはポンプ吸引等
の排出手段により強制的に図外の回収装置の方へ排出す
る構成にしてある。そのため次のような問題点が生じて
いる。

【００１０】砥石２をヘッド１１で囲んでその内側に
洗浄水噴射ノズル１２を環状に配設し、しかも噴射後の
洗浄水をヘッド１１の外に洩らさぬために排出手段を設
けねばならないので、装置が複雑になり過ぎる。

【００１１】切削粉の粒子や脱落砥粒の除去効果を高
めるため、ノズルへ供給する液体の圧力を高めようとす
ると、ヘッド１１の開口部１１ａから外部へ漏出するの
で、圧力を高くすることができない。

【００１２】本発明は、このような従来の問題点を解決
するべくなされたものであり、単純な装置で切削粉の粒
子や脱落砥粒を十分に除去できる、熱間圧延機にたいし
好適なロール表面研削装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るロール表面研削装置は、熱間圧延時
に圧延ロールの表面を研削する研削砥石を備えたロール
研削装置において、前記研削砥石の近傍に、当該砥石と
前記圧延ロールとの間で発生する粒子を除去する流体噴
射ノズルを併設したことを特徴とする。

【００１４】ここで、前記流体噴射ノズルに供給する洗
浄用の流体の圧力を、少なくとも０．３Ｍｐａとするこ
とができる。本発明によれば、研削砥石の近傍に配設し
た流体噴射ノズルから噴射した流体は、砥石と圧延ロー
ルとの間で発生する粒子を伴ってロール表面を流れ落
ち、熱間圧延の圧延ロール表面に大量に注水されている
ロール冷却水と合流する。その後、ロール冷却水の板乗
りを防ぐ既設のワイパ（水切板）でロール冷却水と共に
ロール面から排除されるから、流下した洗浄用流体の含
有する発生粒子が被圧延材の上に残留することはない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係るオンラインロ
ール研削装置（オンラインロールグラインダ）の一実施
形態の概要図、図２はそのII−II線矢視で示す研削装置
配置図である。

【００１６】先ず、そのオンラインロールグラインダ２
０の装置構成を説明すると、図１において、圧延機の圧
延ロール（ワークロール）１の面を研削する研削砥石２
２は、軸受２３を介して軸受箱２５に回転自在に支承さ
れている。その研削砥石２２と同軸上に、軸受２４を介
して軸受箱２６に支承された砥石回転モータ２７が配設
されている。研削砥石２２の駆動軸２９と砥石回転モー
タ２７の出力軸３０とはスプライン付ユニバーサルジョ
イント２８により回転自在に連結されている。研削砥石
２２側の軸受箱２５はリニアガイト３ｌを介して架台３
３に取り付けられており、押し付けシリンダ３２の作動
によりリニアガイト３ｌで案内されつつ軸方向前後に移
動する。その前進移動により、研削砥石２２が圧延ロー
ル１に対して押し付けられるようになっている。上記構
成のうち研削砥石２２以外は、架台３３上に取り付けて
あるカバー３４で覆われている。そして、カバー３４か
ら突き出した研削砥石２２の駆動軸２９とカバー３４の
開口部との間のすき間はシール３４ａで塞いである。

【００１７】前記押し付けシリンダ３２及び砥石回転モ
ータ２７は、図示しない駆動制御装置の指令により作動
を制御されるようになっている。また、架台３３も同駆
動制御装置からの指令で作動する図外の駆動装置により
圧延ロール１の軸方向に沿って移動可能である。

【００１８】図２は、上記のオンラインロールグライン
ダ２０の２台の研削砥石２２を、圧延ロール１の軸方向
に間隔を隔てて配置したいわゆる２ヘッドタイプの例で
あり、圧延ロール表面を長さ方向に分担して研削する。
外部に露出しているその研削砥石２２の近傍に、当該砥
石２２で圧延ロール１を研削するときに発生する粒子、
すなわち切削粉の粒子や脱落砥粒を除去するための流体
噴射ノズル３５が、砥石２２の移動に連動可能にそれぞ
れ併設されている。この流体噴射ノズル３５は、図示し
ない流体供給装置に接続されている。噴射口３５ａは、
圧延ロール１と研削砥石２２との接触部分に向けてほぼ
一方向から流体（例えば水）を吹きつける単純なタイプ
のものでよい。

【００１９】次に、作用を述べる。圧延を開始し、予め
設定してある圧延距離に達する毎にオンラインロールグ
ラインダ２０によるオンライン研削が開始される。すな
わち、駆動制御装置から架台３３の駆動装置へ指令され
て、オンラインロールグラインダ２０の架台３３が動
き、研削砥石２２がその待機位置から圧延ロール１の表
面に向かって移動する。研削砥石２２が予め設定された
所定位置に到達すると、砥石回転モータ２７が駆動され
て研削砥石２２が回転しはじめる。

【００２０】続いて、押し付けシリンダ３２の作動で研
削砥石２２が圧延ロール１の面に押しつけられて、研削
砥石２２による圧延ロール１の表面の研削が始まる。同
時に、流体噴射ノズル３５へ、図外の流体供給装置から
流体の供給が開始されて、噴射口３５ａから圧延ロール
１と研削砥石２２との接触部分に向けて流体が噴射さ
れ、潤滑，冷却及び切削粉や脱落砥粒の洗浄除去が行わ
れる。噴射された流体は除去された切削粉や脱落砥粒の
粒子と共に圧延ロール１の表面を流れ落ちる。その場
合、特に上圧延ロールの表面を流れ落ちた粒子が、被圧
延材の上に落下して被圧延材表面に付着したまま圧延さ
れると、凹疵が発生して製品品質が損なわれることにな
るが、熱間圧延の場合には、圧延ロール１の表面にロー
ル冷却水が大量に注水されており、噴射された流体はそ
のロール冷却水と合流する。熱間圧延の圧延ロール１に
は、ロール表面を流下したロール冷却水の板乗りを防ぐ
ためのワイパ（水切板）が設置されているのが普通であ
り、ロール冷却水に合流した洗浄用流体も、被圧延材の
表面に達する前に当該ワイパにより、共にロール面から
排除される。したがって、噴射流体に同伴された砥粒等
の粒子が被圧延材の上に残留することはない。

【００２１】研削砥石２２は、圧延ロール１の表面に接
触して架台３３の移動と共にロール軸方向に沿い移動し
ながら研削を行う。その間、上記のように、切削粉や脱
落砥粒の粒子は流体噴射ノズル３５の流体噴射で除去さ
れる。予め設定されている所定量の研削が終了したら、
押し付けシリンダ３２が後退方向へと作動して研削砥石
２２及び流体噴射ノズル３５が後退する。その後、研削
砥石２２及び流体噴射ノズル３５は架台３３と共に待機
位置ヘ移動して、次の研削に備える。

【００２２】図３は、上記実施形態において、圧延され
た製品表面に粒子により凹疵が発生した割合（凹疵発生
率＝疵発生のコイル本数／圧延コイル本数）と流体噴射
ノズル３５の流体圧力（ＭＰａ）との関係を実測した結
果を示している。この図３から、流体圧力が０．１，
０．２，０．３ＭＰａと増大するにしたがい、凹疵発生
率は急激に低下していき、圧力０．３ＭＰａでは凹疵発
生率０．１を遙に下回り、圧力０．４ＭＰａ以上では殆
ど凹疵発生率０になっていることがわかる。これから、
本発明における流体噴射ノズル３５の流体圧力は少なく
とも０．３ＭＰａとするのがよく、好ましくは０．４Ｍ
Ｐａ以上といえる。

【００２３】なお、上記の実施形態では、研削砥石２２
を１圧延ロールに対し２台配設した２ヘッドタイプの場
合を示したが、本発明は研削砥石２２の配置数やその作
動態様には限定されない。

【００２４】また、オンラインロールグラインダ２０の
構成も、図１に示したものに限定するものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るロー
ル研削装置によれば、熱間圧延時の圧延ロール表面を研
削するにあたり、研削砥石の近傍に、噴射した流体の洩
れなどを配慮する必要がない簡単な構造の流体噴射ノズ
ルを併設し、研削時に発生する粒子をほぼ完全にかつ極
めて容易に除去できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロール研削装置の一実施形態の概
要図である。

【図２】図１のII−II線矢視で示す研削砥石配置図であ
る。

【図３】本発明に係るロール研削装置の発生粒子除去効
果を示したグラフである。

【図４】従来のロール表面研削装置の概要図である。

【符号の説明】

１ 圧延ロール ２０ ロール研削装置 ２２ 研削砥石 ３５ 流体噴射ノズル

フロントページの続き (72)発明者 松村 賢司 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 鳴海 宏 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延時に圧延ロールの表面を研削す
   る研削砥石を備えたロール研削装置において、 前記研削砥石の近傍に、当該砥石と前記圧延ロールとの
   間で発生する粒子を除去する流体噴射ノズルを併設した
   ことを特徴とするロール研削装置。