JPS60130405A - 極薄板の圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極薄金属板（Ｑ、１　ｍｍ以下）を冷間圧延
するための圧延機に関するもので、従来用いられている
圧延機に若干の改造を加え、ワークロールを軸方向に互
いに逆方向にシフトさせて圧延するようにしたものであ
る。

一般に極薄金属板を圧延によって製造する場合、次の２
つの制限条件によって板厚が限定されている。

（１）ロールが偏平し、圧延荷重が増加するため、圧延
が不可能となる。

（２）ロール偏平により、板端部より外側の非圧延部分
のワークロールが互いに接触し、圧延荷重が増大し、圧
延が不可能となる。

こうした制限を克服し、より薄い金属板を圧延するため
に、以下のような技術が考えられている。

（ａ）ワークロール径の小さい圧延機を用いる方法。

例えば、多数のゼンジミアミルのように胴長と径の比が
１０以上になるような小径のロールにより、ロールの荷
重と偏平を小さくする圧延機を用いて極薄金属板を圧延
する方法である。

この方法によれば、薄く固い金属板の圧延が可能である
が、ロール径が小さいため、ロールと圧延される板の間
への潤滑剤の浸透が不充分になり易く、ロールと圧延板
の間で焼き付けが生じやすくなり、ｌバス当りの圧下量
や、圧延速度を小さく設定せざるを得す、能率を上げる
ことができなかった。

（ｂ）比較的大径のワークロールに特殊なプロフィルを
付ける方法。

すなわち、通常の４段圧延機に通常用いられるワークロ
ールよりも小さいが、（ａ）の多段圧延機のロールより
も大きい径のワークロールを用い、このワークロールの
圧延板と接しない部分を圧延部分よりも細くするような
ロールプロフィルを付ける方法である。

この方法によれば、前記の制限条件の（２）による制限
を克服し、従来の４段圧延機にては圧延できなかった薄
い材料の圧延が可能である。また（ａ）の方法によるよ
うな潤滑の制限も、ロール径が大きいためあまり問題と
ならず、比較的効率よく圧延できる。

しかしながらロール径が（ａ）よりも大きいため、荷重
が大きくなり、あまり大きな圧下量は期待できない。ま
た、板幅が異る材料を圧延する際には、これに応じたロ
ールプロフィルを有するワークロールに組替える必要が
あり、この面ではあまり効率的といえない。

本発明はこのような現状に鑑み、検討の結果提案された
ものである。すなわち、特に板厚０．１１１１ｍ以下の
極薄板を冷間圧延するための圧延機であって、上下ワー
クロールのロール端部径を中央部径に比較して小径にす
るとともに、該ワークロールを軸心方向に互いに逆方向
にシフト可能としたことをその基本的特徴とするもので
ある。

以下本発明の具体的実施例について説明する。

一般に金属板の圧延の場合、入側板厚が一定としたとき
の出側板厚と圧延荷重の関係は、第１図のような関係に
なる。

図中■はロールが偏平することによって荷重が増加する
現象を、■はワークロールの材料を圧延していない部分
のロールが互いに接触しあう（キスロールと呼ぶ）こと
により、圧延荷重が増大する現象を示している。

これらの現象が生じると圧延荷重をいくら増加させても
、板厚の減少が進まなくなり、いゎゆる圧延限界に陥る
。

■の現象すなわちロールフラットニングによる圧延限界
は（１）式にて表わされる。

Ｈｍｉｎ＝　１．１Ｅｌ・Ｄｕｋ／Ｅ　、、、、、、、
（１）ここにＤはワークロール径、Ｕは圧延の摩擦係数
、ｋは材料の変形抵抗、Ｅはロールの縦弾性率である。

この式から分るように極薄圧延を行うためには、ロール
径を小さくするか、摩擦係数を小さくするような方法を
とる必要がある。

しかしながら、ｕ　＝　０．０２　、　Ｄ　＝　４００
ｍ＋ｗ、Ｋ　＝　８０ｋｇ／ｍｍ’　、Ｅ＝　２１００
０ｋｇ／ｍＩｌ′条件で板厚０．０３ａ＋ｍは圧延可能
であり、極端にロール径を小さく　（１００＋ｍｍφ以
下）する必要はない。

これに対し■の現象、すなわちキスロールによる圧延限
界は（２）式にて表わされる。

）１ｍｉｎ＝　０．５８／Ｅ−Ｐ（２−１ｎ（Ｌ’／ｌ
＋’−Ｗ＋ｂ／Ｗ−ｂ））　、、、、（２）ここでＰは
単位幅当りの圧延荷重、Ｌはロールを圧延材の接触弧長
、Ｗはロール胴長、ｂは板幅である。

この式から分るように、Ｗがｂに近い値となればＨｍｉ
ｎが小さくなる。すなわち板幅とロール胴長が等しくな
ればキスロールによる板厚限界が解消される。

通常の圧延機にて極薄板の圧延を行う場合には■のロー
ルフラットニングによる限界の方が、■のキスロールに
よる限界よりも薄い板厚で発生するため、■のキスロー
ルによる限界を克服し■の限界まで板厚を薄くすること
によって、より薄い板厚の冷間圧延が可能となる。

これを実現するための圧延機の一例を第２図に示す。

第２図においてｌ、６は控えロール、２．５はロール胴
長／胴径が２．４〜３．４程度のワークロールであり、
このワークロール２．５は第３図のように先端部１３を
テーパー状とし、胴中央部１２よりも除々に小径となる
ようなプロフィルを付している。

本発明では必要に厄じて胴中央部１２にも通常の二次曲
線状のクラウンを付けてもよい。

また、前記ワークロール２．５の駆動軸３．４にはそれ
ぞれスプライン軸１４．１５が、ワークロール２．５の
軸心方向に移動可能となるように組み込まれるとともに
、このスプライン軸１４．１５に各ワークロール２．５
の軸１６．１７が連結されているものである。

このような構成によるときは、まず被圧延材の板幅に応
じて前記上下ワークロール２．５を互いに逆方向にシフ
トＳせ、ロールテーパ一部１３の一部が板端部と接する
ように設定する。

こうすることにより、上下ワークロール２．５でキスロ
ールの可能性のある部分は、１０．１１の位置のみとな
り、上記（２）式の臀が板幅すとほぼ等しくなったのと
同等の作用をする。さらにキスロールの可能性のある部
分、１０．１１には上記したテーパ状のプロフィルが付
されているため、キスロールは発生しに〈〈なっている
。また、板端部をテーパ一部１３の部分に入れることに
より、通常の板圧延でみられるよう板端部での板厚の急
減、すなわちエツジドロップとよばれる現象やエツジド
ロップの発生に伴うエツジクラックの発生も防止され、
極薄圧延の冷間圧延範囲の拡大が達成される。

なお、本発明では、上記した構造の圧延機の入口及び／
又は出口に張力を付与できるテンションプライドルロー
ルを有する圧延機を用いてもよい。また、上下ワークロ
ール２．５の周速を異らせて圧延荷重を減少させるよう
にしてもよい。ぎらには、少なくともｌスタンドに本発
明の圧延機を採用したタンデム圧延機で圧延するように
してもよい。

ワークロール直径４００　ａｍの圧延機にて厚さ０．１
５ｍｍ、幅？５０＋ａｍの材料を圧延した。このときの
出側板厚と圧延荷重の関係を第４図に示す。

１８の線はワークロールをシフトしない通常の４段圧延
機と同等の圧延形態の場合、１９の線が本発明による圧
延の場合の結果を示している。

同図にみられるように、従来の圧延機では板厚が０．１
０ａｖ程度で荷重が急増し、これ以上の圧延は不可能で
あった。これに対し、本発明の場合には、板厚が０．０
３＋＋ｕｗになるまで圧延荷重はほぼ直線的に増加し、
極薄までの圧延が安定して可能であり、何等問題が発生
しなかった。

また、板幅１０００ｍｍ、１２００ｍｍの場合にも圧延
現象的にはきわめて安定して極薄までの圧延が可能であ
り、能率良く、極薄鋼板が製造できた。

以上説明したように、本発明によれば、従来の圧延機に
若干の改造を加えるだけでに特に０、１ｍｍ以下の極薄
金属板を効率的に圧延することが可能となり、その効果
のすぐれた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な被圧延材の出側厚板と圧延荷重の関係
を示したグラフ、第２図は本発明に係る圧延機の一実施
例を示す概略図、第３図は本発明に係るワークロールの
一例を示す概略図、第４図は本発明と従来例について被
圧延材の出側厚板と圧延荷重の関係を比較したグラフで
ある。 図中、ｌ、６は控えロール、２．５はワークロール、３
．４は駆動ｉ、１３はロールテーパ一部、１４．１５は
スプライン軸である。 出　願　人　日本鋼管株式会社 代　理　人　弁理士　吉原省三 外２名 ２ １）腰　は　−０ 田ツは−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 極薄板を冷間圧延するための圧延機であって、上下ワー
   クロールのロール端部径を中央部の径に比較して小径に
   するとともに、該上下ワークロールを軸心方向に互いに
   逆方向にシフト可能としたことを特徴とする極薄板の圧
   延機。