JPS6199501A - 薄鋳片の強圧下圧延方法 - Google Patents
薄鋳片の強圧下圧延方法Info
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- JPS6199501A JPS6199501A JP22023484A JP22023484A JPS6199501A JP S6199501 A JPS6199501 A JP S6199501A JP 22023484 A JP22023484 A JP 22023484A JP 22023484 A JP22023484 A JP 22023484A JP S6199501 A JPS6199501 A JP S6199501A
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- roll
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
- B21B1/265—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill and by compressing or pushing the material in rolling direction
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- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は、薄鋳片連続鋳造機で製造された厚みおよそ3
0〜40i+1Lの薄鋳片に強圧下圧延な施して熱延鋼
帯を得る強圧下圧延方法に関するものである。
0〜40i+1Lの薄鋳片に強圧下圧延な施して熱延鋼
帯を得る強圧下圧延方法に関するものである。
(ロ)従来技術
通常0.6〜0.8 Mx厚の自動車用冷延鋼帯の母材
として、厚み3〜5朋の熱延銅帯が用いられている。こ
の熱延鋼帯を製造する場合、従来の熱延工程では、連続
鋳造で鋳込まれた厚み200〜300+m程度の鋳片に
数台の粗圧延機で連続またはレバース圧延を施すことに
より、厚み60〜50朋程度に圧延し、さらに、6〜7
スタンドの連続仕上圧延機で厚み6〜5朋の熱延鋼帯に
仕上げている。
として、厚み3〜5朋の熱延銅帯が用いられている。こ
の熱延鋼帯を製造する場合、従来の熱延工程では、連続
鋳造で鋳込まれた厚み200〜300+m程度の鋳片に
数台の粗圧延機で連続またはレバース圧延を施すことに
より、厚み60〜50朋程度に圧延し、さらに、6〜7
スタンドの連続仕上圧延機で厚み6〜5朋の熱延鋼帯に
仕上げている。
ところで、近年、通常の連続鋳造とは異なる薄鋳片の連
続鋳造技術の開発により、従来より数分の1の厚み(お
よそ60〜40闘)すなわち、熱延粗圧延機出側の板厚
程度の薄鋳片が製造されるようになった。この薄鋳片を
従来の仕上圧延設備にくらべ安価な設備費でしかも省エ
ネルギの面から薄鋳片製造設備列内でインラインで圧延
できろコンパクトな圧延設備の開発が望まれている。こ
の目的を達成するためには各圧延機で可能な限り大きい
圧下率を得るような強圧下圧延を行い、全体の圧延機ス
タンド数を少なくすることが必要である。
続鋳造技術の開発により、従来より数分の1の厚み(お
よそ60〜40闘)すなわち、熱延粗圧延機出側の板厚
程度の薄鋳片が製造されるようになった。この薄鋳片を
従来の仕上圧延設備にくらべ安価な設備費でしかも省エ
ネルギの面から薄鋳片製造設備列内でインラインで圧延
できろコンパクトな圧延設備の開発が望まれている。こ
の目的を達成するためには各圧延機で可能な限り大きい
圧下率を得るような強圧下圧延を行い、全体の圧延機ス
タンド数を少なくすることが必要である。
例えば、第2図に示すような4重式圧延機を用い℃強圧
下圧延を行う場合、従来の圧延法では、圧延荷重および
圧延トルクの増大による圧延機のハウジング・ロールお
よび駆動系の強度上の問題やモータ・パワーの問題、さ
らには、かみ込み不良および圧延不安定の問題が生じる
。
下圧延を行う場合、従来の圧延法では、圧延荷重および
圧延トルクの増大による圧延機のハウジング・ロールお
よび駆動系の強度上の問題やモータ・パワーの問題、さ
らには、かみ込み不良および圧延不安定の問題が生じる
。
したがって、上述したような薄鋳片の圧延を行う場合に
は、1バス当りの圧下率にして高々60チ程度が圧延限
界と考えられている。したがって、各バス当り60%の
圧下率で圧延を行っても、2バスでは、厚み30ii!
の薄鋳片から厚み4.8 II!の熱延鋼帯を得るのが
限界であり、t 上記薄鋳片(およそ30〜
40趨厚)を用いて、冷延母材等の熱延鋼帯(3〜5」
厚)を得るためには、通常の圧延方法では、ろパス以上
の圧延を行う必要がある。このため、連続圧延な行う場
合は、通常の圧延機が6台以上必要となり、設備費が高
価となる。これを2ノくスの圧延で行うためには、少な
くとも第1ノくスまたは、第2パスのいずれかのパスの
圧延を通常の圧延方法で可能な圧下率以上で行わなけれ
ばならな(・。
は、1バス当りの圧下率にして高々60チ程度が圧延限
界と考えられている。したがって、各バス当り60%の
圧下率で圧延を行っても、2バスでは、厚み30ii!
の薄鋳片から厚み4.8 II!の熱延鋼帯を得るのが
限界であり、t 上記薄鋳片(およそ30〜
40趨厚)を用いて、冷延母材等の熱延鋼帯(3〜5」
厚)を得るためには、通常の圧延方法では、ろパス以上
の圧延を行う必要がある。このため、連続圧延な行う場
合は、通常の圧延機が6台以上必要となり、設備費が高
価となる。これを2ノくスの圧延で行うためには、少な
くとも第1ノくスまたは、第2パスのいずれかのパスの
圧延を通常の圧延方法で可能な圧下率以上で行わなけれ
ばならな(・。
ところで、1バスで強圧下圧延を行う場合の最大の問題
は、上述したように、圧延荷重および圧延トルクが非常
に大きくなると℃・5点にある。一方、圧延荷重はほぼ
ロール径の%乗に比例し、圧延トルクは、はぼロール径
に比例するので、上記問題点を解決するためには、ワー
ク・ロールを小径化することが有効とされて〜・る。
は、上述したように、圧延荷重および圧延トルクが非常
に大きくなると℃・5点にある。一方、圧延荷重はほぼ
ロール径の%乗に比例し、圧延トルクは、はぼロール径
に比例するので、上記問題点を解決するためには、ワー
ク・ロールを小径化することが有効とされて〜・る。
しかし、以下のようなワーク・ロールの強度上の問題で
、ワーク・ロールの小径化にも限界力tある。
、ワーク・ロールの小径化にも限界力tある。
1、小径ワーク・ロールを用いた場合、ロール・ネック
強度、ロールのたわみ等の問題により、圧延機は、多重
式ロール構成体(例えば、第2図で示す4重式圧延機)
となる。この場合、ワーク・ロール1cLとバックアッ
プ・ロール5αとの間のロール面圧、いわゆるヘルツ圧
の制限によりワーク・ロールの小径化に限界が生じる。
強度、ロールのたわみ等の問題により、圧延機は、多重
式ロール構成体(例えば、第2図で示す4重式圧延機)
となる。この場合、ワーク・ロール1cLとバックアッ
プ・ロール5αとの間のロール面圧、いわゆるヘルツ圧
の制限によりワーク・ロールの小径化に限界が生じる。
11、通常の圧延機のように、ワーク・ロール駆動圧延
機とした場合は、圧延トルクを伝達するために必要なロ
ール径の制限を受け、あまりワーク・ロール径を小径化
できない。
機とした場合は、圧延トルクを伝達するために必要なロ
ール径の制限を受け、あまりワーク・ロール径を小径化
できない。
上記2点について、詳しく説明する。まず、第1の問題
点であるヘルツ圧の制限について説明する。一般にヘル
ツ圧の最大値P maxは、下記の(1)式で示される
ヘルツの式により求められる。
点であるヘルツ圧の制限について説明する。一般にヘル
ツ圧の最大値P maxは、下記の(1)式で示される
ヘルツの式により求められる。
(1)式かられかるように、圧延荷重Fが小さいほど、
または、ワーク・ロール径Dw、 バックアップ・ロ
ール径DBが大きいほど、または、ロール胴長りが長い
ほど、ヘルツ圧Pmaxは、小さくなる。
または、ワーク・ロール径Dw、 バックアップ・ロ
ール径DBが大きいほど、または、ロール胴長りが長い
ほど、ヘルツ圧Pmaxは、小さくなる。
ただし、
Kw = 2 (I Vw) /πEwKB =2
(1−V′2B) /πEBDw=ワーク・ロール径−
− DB:バックアップ・ロール径− EB:バックアップ・ロールのヤング率(’に9ノmA
)Ew:ワーク・ロールのヤング率(#/md)L
:ロール胴長−− F :圧延荷重(ton) Vw:’7−り・ロールのポアソン比 VB=バックアップ・ロールのポアソン比ロールのたわ
みの問題から、ロール胴長は、圧延材板幅にくらべ、そ
れほど長くできず、また、本発明法のように、圧延機の
コンパクト化を図るためKは、バックアップ・ロール径
を通常の圧延機以上にとれない。したがって、ヘルツ圧
を低下させるためには、圧延荷重を減少させるか、また
は、ワーク・ロール径を大きくすることが必要となる。
(1−V′2B) /πEBDw=ワーク・ロール径−
− DB:バックアップ・ロール径− EB:バックアップ・ロールのヤング率(’に9ノmA
)Ew:ワーク・ロールのヤング率(#/md)L
:ロール胴長−− F :圧延荷重(ton) Vw:’7−り・ロールのポアソン比 VB=バックアップ・ロールのポアソン比ロールのたわ
みの問題から、ロール胴長は、圧延材板幅にくらべ、そ
れほど長くできず、また、本発明法のように、圧延機の
コンパクト化を図るためKは、バックアップ・ロール径
を通常の圧延機以上にとれない。したがって、ヘルツ圧
を低下させるためには、圧延荷重を減少させるか、また
は、ワーク・ロール径を大きくすることが必要となる。
ところが、前述したように、圧延荷重を減少させるため
尾は、ワーク・ロール径を小径化する必要があり、これ
は、ヘルツ圧低下に反する。後に検討例を示すが、通常
のワーク・ロール径(600龍程度)では、圧延荷重減
少によるヘルツ圧低減効果の方がワーク・ロール/」・
径化忙よるヘルツ圧増大効果より大きく、バックアップ
・ロール径が10001!1の場合ではワーク・ロール
径が300朋程度でこの効果が逆転する。よって、ワー
ク・ロール径が300朋程度でヘルツ圧は最小となり、
ワーク・ロール径をこれ以下にすることは、望ましくな
い。
尾は、ワーク・ロール径を小径化する必要があり、これ
は、ヘルツ圧低下に反する。後に検討例を示すが、通常
のワーク・ロール径(600龍程度)では、圧延荷重減
少によるヘルツ圧低減効果の方がワーク・ロール/」・
径化忙よるヘルツ圧増大効果より大きく、バックアップ
・ロール径が10001!1の場合ではワーク・ロール
径が300朋程度でこの効果が逆転する。よって、ワー
ク・ロール径が300朋程度でヘルツ圧は最小となり、
ワーク・ロール径をこれ以下にすることは、望ましくな
い。
次K、第2の問題により、通常の圧延機のようにワーク
・ロール駆動圧延機とした場合、小径ワーク・ロールの
ロール軸径では所要の圧延トルクを伝達することは不可
能となる。なぜならば、ワーク・ロールの小径化による
圧延トルt りの減少効果は、・−・・・
・・・一部の直径にほぼ反比例し、一方、伝達可能なト
ルクはロール軸径の6乗にほぼ比例するからである。そ
して、通常、ロール軸径はロール・バレル部の径にほぼ
比例した値となるため、小径ワーク・ロール駆動が不可
能となる。このため、小径ワーク・ロールを採用した場
合には、バックアップ・ロール駆動としなければならず
、このとき、ワーク・ロールとバックアップ・ロールと
の間のスリップが問題となる。
・ロール駆動圧延機とした場合、小径ワーク・ロールの
ロール軸径では所要の圧延トルクを伝達することは不可
能となる。なぜならば、ワーク・ロールの小径化による
圧延トルt りの減少効果は、・−・・・
・・・一部の直径にほぼ反比例し、一方、伝達可能なト
ルクはロール軸径の6乗にほぼ比例するからである。そ
して、通常、ロール軸径はロール・バレル部の径にほぼ
比例した値となるため、小径ワーク・ロール駆動が不可
能となる。このため、小径ワーク・ロールを採用した場
合には、バックアップ・ロール駆動としなければならず
、このとき、ワーク・ロールとバックアップ・ロールと
の間のスリップが問題となる。
一般に、圧延トルクをバックアップ・ロールからワーク
・ロールに伝えるのに要する必要な最小摩擦係数μmi
nは、下式(2)で与えられる。
・ロールに伝えるのに要する必要な最小摩擦係数μmi
nは、下式(2)で与えられる。
ただし、
G:所要圧延トルク(ロール2本分)
F:圧延荷重
D:ワーク・ロール直径
(2)式ヲ用イテ、例えば1250111幅、 301
m!厚。
m!厚。
1000℃(7)薄鋳片を直径300朋のワーク・ロー
ルで圧下率73チで圧延する場合について検討した。そ
の結果、最小摩擦係数f’minは0.16であった。
ルで圧下率73チで圧延する場合について検討した。そ
の結果、最小摩擦係数f’minは0.16であった。
この最小摩擦係数μminが大きいと、’7−り・ロー
ルとバックアップ・ロールとの間でスリップが生じ、圧
延が不可能となる。すなわち、実際に期待できるロール
間摩擦係数μが上記μmin値より小さければ、ロール
間でスリップが生じることになり、このμminをでき
る限り小さくすることが望まれる。この最小摩擦係数を
小さくするためには、(2)式かられかるよ51C圧延
トルクと圧延荷重比G/Fを74%さくすればよい。
ルとバックアップ・ロールとの間でスリップが生じ、圧
延が不可能となる。すなわち、実際に期待できるロール
間摩擦係数μが上記μmin値より小さければ、ロール
間でスリップが生じることになり、このμminをでき
る限り小さくすることが望まれる。この最小摩擦係数を
小さくするためには、(2)式かられかるよ51C圧延
トルクと圧延荷重比G/Fを74%さくすればよい。
この方法として、入側圧延材に押込み力(圧縮力)を負
荷する方法がある。入側圧延材忙押込み力を負荷した場
合、圧延荷重Fは増加し、圧延トルクGは減少する。よ
って、(2)式で示されるμminは、小さくなる。例
えば、上記条件で、押込み応力σ=3に9/−を負荷し
た場合について検討したところ、最小摩擦係数はμm1
n=o、iiとなり、約15%の減少効果があった。
荷する方法がある。入側圧延材忙押込み力を負荷した場
合、圧延荷重Fは増加し、圧延トルクGは減少する。よ
って、(2)式で示されるμminは、小さくなる。例
えば、上記条件で、押込み応力σ=3に9/−を負荷し
た場合について検討したところ、最小摩擦係数はμm1
n=o、iiとなり、約15%の減少効果があった。
押込み力負荷の他の効果としては、圧延材先端のかみ込
み住改善が上げられる。通常の圧延では、ワーク・ロー
ル径と圧下量との間に下記(3)式の関係がある。
み住改善が上げられる。通常の圧延では、ワーク・ロー
ル径と圧下量との間に下記(3)式の関係がある。
Δh=D(1−cosα) −=−=−(a)α=
jan−1μ゛ ただし、 Δh: 圧下量 D = ワーク・ロール直径 α : かみ込み角(第2図参照) μ“; 圧延材とワーク・ロール間の摩擦係数熱間圧延
では、圧延材とワーク・ロールとの開の摩擦係数は、高
々μ=0.4程度と考えられ、よって、かみ込み角αは
、最大20度程度である。このことは、直径3001m
のワーク・ロールで・圧下量21+u以上の圧延は不可
能であることを示している。しがし、2に9A4 程
度の押込み応力を負荷すれば、かみ込み角αが最大30
度程度まで、すなわち直径300+mのワーク・ロール
で圧下量40ysx程度までかみ込み可能となる結果を
得ている。また、圧延材の出側速度がワーク・ロール周
速よりも一時的に小さくなる圧延材のロール・バイト内
でのスリップ現象や圧延材のキャンバ(横曲がり形状)
発生防止、さらに、鋳込み直後圧延、いわゆる直送圧延
時の表面割れ防止等に対しても、押込み力の負荷は効果
的である。
jan−1μ゛ ただし、 Δh: 圧下量 D = ワーク・ロール直径 α : かみ込み角(第2図参照) μ“; 圧延材とワーク・ロール間の摩擦係数熱間圧延
では、圧延材とワーク・ロールとの開の摩擦係数は、高
々μ=0.4程度と考えられ、よって、かみ込み角αは
、最大20度程度である。このことは、直径3001m
のワーク・ロールで・圧下量21+u以上の圧延は不可
能であることを示している。しがし、2に9A4 程
度の押込み応力を負荷すれば、かみ込み角αが最大30
度程度まで、すなわち直径300+mのワーク・ロール
で圧下量40ysx程度までかみ込み可能となる結果を
得ている。また、圧延材の出側速度がワーク・ロール周
速よりも一時的に小さくなる圧延材のロール・バイト内
でのスリップ現象や圧延材のキャンバ(横曲がり形状)
発生防止、さらに、鋳込み直後圧延、いわゆる直送圧延
時の表面割れ防止等に対しても、押込み力の負荷は効果
的である。
以上、要約すれば、強圧下圧延の場合は、入側で押込み
応力を負荷することが有効である。
応力を負荷することが有効である。
このような押込応力負荷方法として、例えば、特公昭5
3−24172号公報に示されているように、2台の圧
延機の間に圧縮力な負荷させる方法(第3図)が提案さ
れている。この方法は、入側の圧延機3で圧下率40チ
以下の圧延を行い、圧延機3.4間の圧延材に圧縮力を
負荷し、出側の圧延機4で圧下率20%以上の圧延を行
うという方法である。
3−24172号公報に示されているように、2台の圧
延機の間に圧縮力な負荷させる方法(第3図)が提案さ
れている。この方法は、入側の圧延機3で圧下率40チ
以下の圧延を行い、圧延機3.4間の圧延材に圧縮力を
負荷し、出側の圧延機4で圧下率20%以上の圧延を行
うという方法である。
ところが、この方法は、対象とする圧延材の板厚が厚い
ため、何ら座屈防止対策を講するこf と
なく、通常の圧延機の2スタンド間(スタンド間距離約
5m)で降伏応力までの押込み力負荷が可能となる。一
方、本発明の場合のように、対象とする圧延材の厚みが
50朋以下の場合には、通常の圧延機2スタンド間では
、降伏応力の0.1倍の押込み力を負荷しても座屈が発
生し、座屈防止対策を施さずには、押込み力を与えるこ
とができない。また、前述したように、およそ30〜4
0酊厚の鋳片から2パスで4〜5龍厚の熱延鋼帯を得る
ためには、圧延荷重の低減を図る必要がある。しかし、
ワーク・ロール強度の問題により、ワーク・ロールの小
径化による荷重低減には限界があり、さらに押込み力を
負荷すれば、圧延荷重が増加することから、何らかの荷
重低減策を講じなければ上記目的は達成できない。
ため、何ら座屈防止対策を講するこf と
なく、通常の圧延機の2スタンド間(スタンド間距離約
5m)で降伏応力までの押込み力負荷が可能となる。一
方、本発明の場合のように、対象とする圧延材の厚みが
50朋以下の場合には、通常の圧延機2スタンド間では
、降伏応力の0.1倍の押込み力を負荷しても座屈が発
生し、座屈防止対策を施さずには、押込み力を与えるこ
とができない。また、前述したように、およそ30〜4
0酊厚の鋳片から2パスで4〜5龍厚の熱延鋼帯を得る
ためには、圧延荷重の低減を図る必要がある。しかし、
ワーク・ロール強度の問題により、ワーク・ロールの小
径化による荷重低減には限界があり、さらに押込み力を
負荷すれば、圧延荷重が増加することから、何らかの荷
重低減策を講じなければ上記目的は達成できない。
(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、薄鋳片連続鋳造機
で製造された厚みが約30〜40龍の薄鋳片を、コンパ
クトな圧延設備を用いて2パスで厚みが約4〜5uの熱
延鋼帯にする薄鋳片の強圧下圧延方法を得ることにある
。
で製造された厚みが約30〜40龍の薄鋳片を、コンパ
クトな圧延設備を用いて2パスで厚みが約4〜5uの熱
延鋼帯にする薄鋳片の強圧下圧延方法を得ることにある
。
に)問題点を解決するための手段
本発明の薄鋳片の強圧下圧延方法は、1対のフィード・
ロールと、該フィード・ロールの出側に設置されていて
1対の小径ワーク・ロールを有する多重式ロール構成体
と、該多重式ロール構成体と前記フィード・ロールとの
間に設置された座屈防止用ローラ・ガイドとからなる圧
延設備において、前記フィード・ロールと前記小径ワー
ク・ロールとの間で圧延材長手方向に該圧延材の降伏応
力の0.1倍以上0.8倍以下の圧縮応力を連続的に負
荷すること、前記小径ワーク・ロールまたは該ワーク・
ロールおよび前記フィード・ロールに潤滑剤を塗布しな
がら圧延をすることによって上記問題点を解決している
。
ロールと、該フィード・ロールの出側に設置されていて
1対の小径ワーク・ロールを有する多重式ロール構成体
と、該多重式ロール構成体と前記フィード・ロールとの
間に設置された座屈防止用ローラ・ガイドとからなる圧
延設備において、前記フィード・ロールと前記小径ワー
ク・ロールとの間で圧延材長手方向に該圧延材の降伏応
力の0.1倍以上0.8倍以下の圧縮応力を連続的に負
荷すること、前記小径ワーク・ロールまたは該ワーク・
ロールおよび前記フィード・ロールに潤滑剤を塗布しな
がら圧延をすることによって上記問題点を解決している
。
(ホ)作 用
本発明の薄梢片の強圧下圧延方法を実施する圧延設備は
、押込み力を発生させるためのフィード・ロールとその
出側に設置された小径ワーク・ロールをもつ多重式ロー
ル構成体と、フィード・ロールと多重式ロール構成体と
の間に設置されたローラ・ガイドとからできている。
、押込み力を発生させるためのフィード・ロールとその
出側に設置された小径ワーク・ロールをもつ多重式ロー
ル構成体と、フィード・ロールと多重式ロール構成体と
の間に設置されたローラ・ガイドとからできている。
本発明の強圧下圧延方法では、小径ワーク・ロールまた
はフィード・ロールと小径ワーク・ロールとに潤滑剤を
塗布し、ロールと圧延材との間の摩擦係数を低下させる
ことによって、圧延荷重および圧延トルクの減少を図り
、入側フィード・ロールと出側多重式ロール構成体との
間で、圧延材に座屈を発生させることなく多重式ロール
入側で圧延材に高い押込み応力な与えることにより、潤
滑圧延時の圧延材先端のかみ込み不良および、スリップ
現象等の圧延不安定の問題を解消し、かつ、多重式ロー
ルの圧延トルクの軽減を図り多重式ロールのロール間ス
リップの発生を防止している。
はフィード・ロールと小径ワーク・ロールとに潤滑剤を
塗布し、ロールと圧延材との間の摩擦係数を低下させる
ことによって、圧延荷重および圧延トルクの減少を図り
、入側フィード・ロールと出側多重式ロール構成体との
間で、圧延材に座屈を発生させることなく多重式ロール
入側で圧延材に高い押込み応力な与えることにより、潤
滑圧延時の圧延材先端のかみ込み不良および、スリップ
現象等の圧延不安定の問題を解消し、かつ、多重式ロー
ルの圧延トルクの軽減を図り多重式ロールのロール間ス
リップの発生を防止している。
(へ)実施例
本発明の強圧下圧延方法およびその圧延設備について第
1図を参照して説明する。本設備は、従来の2重式圧延
機5と、1対の小径ワーク・ロール8α、Bbをもつ多
重式圧延機7と、ワーク・ロール8α、Bbの入側に設
置された潤滑剤塗布装置21α、21bと、および両圧
延機5.7間に設置されたローラ・ガイド10α。
1図を参照して説明する。本設備は、従来の2重式圧延
機5と、1対の小径ワーク・ロール8α、Bbをもつ多
重式圧延機7と、ワーク・ロール8α、Bbの入側に設
置された潤滑剤塗布装置21α、21bと、および両圧
延機5.7間に設置されたローラ・ガイド10α。
1(lとからできている。厚み30〜40iiの薄鋳片
2は、入側の2重式圧延機5で圧延され、圧延剤2の降
伏応力の0.1倍以上08倍未満の圧縮応力(押込応力
)を負荷され、出側の多重式圧延機7で所定の厚み(約
4〜5龍)まで圧延される。
2は、入側の2重式圧延機5で圧延され、圧延剤2の降
伏応力の0.1倍以上08倍未満の圧縮応力(押込応力
)を負荷され、出側の多重式圧延機7で所定の厚み(約
4〜5龍)まで圧延される。
ところで、強圧下圧延を行う圧延機7のワーク・ロール
径は、前述したように、(1)式で求められるヘルツ圧
の制限によって、最小のロール径が決定される。中間板
厚り、=20m、板幅1250mm の熱間鋼材を圧延
温度1050℃、入側速度12 m/min、押込み応
力σ=4ゆ−で、出側板厚り、=6mmまで熱間圧延す
る場合について、バックアップ・ロール9α、9hとワ
ーク・ロール8α、Bbとの間の最大ヘルツ圧P ma
x<、□、つぇ。ヶ。。、24ッ、アラ79.。
径は、前述したように、(1)式で求められるヘルツ圧
の制限によって、最小のロール径が決定される。中間板
厚り、=20m、板幅1250mm の熱間鋼材を圧延
温度1050℃、入側速度12 m/min、押込み応
力σ=4ゆ−で、出側板厚り、=6mmまで熱間圧延す
る場合について、バックアップ・ロール9α、9hとワ
ーク・ロール8α、Bbとの間の最大ヘルツ圧P ma
x<、□、つぇ。ヶ。。、24ッ、アラ79.。
−小径1000mmの場合は、ワーク・ロール径300
mmで、最大ヘルツ圧P maxは、ワーク・ロール径
の変化に対し最/」・値200kg/−をとつた。さら
に、いろ℃・ろな圧下量の場合につ(・て検討したとこ
ろ、P maxの値は変化するものの、ワーク・ロール
径が500鶴で最小値をとることが判明した。
mmで、最大ヘルツ圧P maxは、ワーク・ロール径
の変化に対し最/」・値200kg/−をとつた。さら
に、いろ℃・ろな圧下量の場合につ(・て検討したとこ
ろ、P maxの値は変化するものの、ワーク・ロール
径が500鶴で最小値をとることが判明した。
一方、(1)式からも明らかなように、バックアップ・
ロール径を大きくすれば、最大ヘルツ圧P maxは、
低下するが、バックアップ・ロール径をあまり大きくす
ると、入側のフィード・ロール6αl 6 b ト、
[11(’)ワーク・ロール8α。
ロール径を大きくすれば、最大ヘルツ圧P maxは、
低下するが、バックアップ・ロール径をあまり大きくす
ると、入側のフィード・ロール6αl 6 b ト、
[11(’)ワーク・ロール8α。
8hとの間の距離が長くなり、座屈防止の点で不利とな
る。また、圧延機のコンパクト化の点でも不利となる。
る。また、圧延機のコンパクト化の点でも不利となる。
よって、強圧下圧延機7では、直径1000mのバック
アップ・ロール9α、9bと直径300s+iのワーク
・ロール8α、Bhを採用することが望ましい。
アップ・ロール9α、9bと直径300s+iのワーク
・ロール8α、Bhを採用することが望ましい。
また、直径1000mmバックアップ・ロール9a、9
hと、直径300龍のワーク・ロール8α、8bとを組
み込んだ4重式強圧下圧延機7では、上述したように、
中間板厚h2=20+mの圧延材では、出側板厚り、=
6朋まで圧延すれば、最大ヘルツ圧Pmax=200k
g/−である。
hと、直径300龍のワーク・ロール8α、8bとを組
み込んだ4重式強圧下圧延機7では、上述したように、
中間板厚h2=20+mの圧延材では、出側板厚り、=
6朋まで圧延すれば、最大ヘルツ圧Pmax=200k
g/−である。
本発明の目標とする4〜5mxの板厚まで圧延したとき
には、Pmax=230kP/電程度となる。
には、Pmax=230kP/電程度となる。
通常用いられるワーク・ロールでは、強度上の問題が生
じ、P max = 200 k&A−以下で、4〜5
朋の熱延鋼帯を得るためKは、中間板厚h2は、17u
以下にする必要がある。しかし、中間板厚h2 が小
さいと、入側圧延機5と出側圧延機7どの間での圧延材
の温度降下が問題となり、強圧下圧延機7での圧延温度
の確保が困雅になるという問題が生じろ。また、入側圧
延機50強度上の問題、またはかみ込みの問題等から生
じる圧下制限により、中間板厚h2 は、あまり小さ
くできない。この問題を解決するためには、ワーク・ロ
ールの小径化によらぬ方法で圧延荷重を低減し、最大ヘ
ルツ圧を低下させ、できる限り大きな中間板厚h2 が
ら4〜5龍厚の熱延鋼帯を得るということが必要になる
。
じ、P max = 200 k&A−以下で、4〜5
朋の熱延鋼帯を得るためKは、中間板厚h2は、17u
以下にする必要がある。しかし、中間板厚h2 が小
さいと、入側圧延機5と出側圧延機7どの間での圧延材
の温度降下が問題となり、強圧下圧延機7での圧延温度
の確保が困雅になるという問題が生じろ。また、入側圧
延機50強度上の問題、またはかみ込みの問題等から生
じる圧下制限により、中間板厚h2 は、あまり小さ
くできない。この問題を解決するためには、ワーク・ロ
ールの小径化によらぬ方法で圧延荷重を低減し、最大ヘ
ルツ圧を低下させ、できる限り大きな中間板厚h2 が
ら4〜5龍厚の熱延鋼帯を得るということが必要になる
。
この目的は、ワーク・ロール8α、8bに熱間潤滑剤を
塗布し、ワーク・ロールと圧延材との間の摩擦係数を低
下させることによって達成できる。すなわち、通常の熱
間圧延に対し、潤滑油を用いてワーク・ロールと圧延材
との間の摩擦係数μを0.2程度まで低下させれば、圧
延荷重は、最大30%程度低下する。このことは、(1
)式によれば、最大ヘルツ圧P maxの15%程度の
低下を意味する。この結果、上記中間板厚h2=20i
mから4〜5朋の熱延鋼帯な得ろ場合でも、最大ヘルツ
圧Pmaxは200 kg/nJ以下となり、ワーク・
ロールの強度上の問題は解決される。
塗布し、ワーク・ロールと圧延材との間の摩擦係数を低
下させることによって達成できる。すなわち、通常の熱
間圧延に対し、潤滑油を用いてワーク・ロールと圧延材
との間の摩擦係数μを0.2程度まで低下させれば、圧
延荷重は、最大30%程度低下する。このことは、(1
)式によれば、最大ヘルツ圧P maxの15%程度の
低下を意味する。この結果、上記中間板厚h2=20i
mから4〜5朋の熱延鋼帯な得ろ場合でも、最大ヘルツ
圧Pmaxは200 kg/nJ以下となり、ワーク・
ロールの強度上の問題は解決される。
一方、前述したように、ワーク・ロールと圧延材とのe
lの摩擦係数を低下させた場合は、かみ込みの問題が生
じる。(3)式によれば、通常の熱間圧延では、直径6
00龍のワーク・ロールで、中間板厚ht=20mmか
ら4〜5龍厚の熱延鋼帯を得る場合には、かみ込みの問
題は、さほど重要でない。すなわち、圧下量△h=16
y+xの圧延を行うのに必要なかみ込み時の摩擦係数μ
=0.35は、通常の熱間圧延では、達成可能である。
lの摩擦係数を低下させた場合は、かみ込みの問題が生
じる。(3)式によれば、通常の熱間圧延では、直径6
00龍のワーク・ロールで、中間板厚ht=20mmか
ら4〜5龍厚の熱延鋼帯を得る場合には、かみ込みの問
題は、さほど重要でない。すなわち、圧下量△h=16
y+xの圧延を行うのに必要なかみ込み時の摩擦係数μ
=0.35は、通常の熱間圧延では、達成可能である。
ところが、潤滑剤の塗布により、0.2程度まで摩擦係
数を低下させた場合、(3)式によれば、可能な圧下量
Δhは、6ysx程度となる。
数を低下させた場合、(3)式によれば、可能な圧下量
Δhは、6ysx程度となる。
しかし、2kl?/mj程度の圧縮応力(押込み応力)
を、強圧下圧延機7の入側圧延材に負荷すれば、この場
合でも十分かみ込み、圧延が可能であることが判明して
いる。
を、強圧下圧延機7の入側圧延材に負荷すれば、この場
合でも十分かみ込み、圧延が可能であることが判明して
いる。
押込み力負荷の目的は、前述したように、圧延トルクの
低減、かみ込みの円滑化、圧延不安定の解消、および鋳
片直圧時の表面割れ防止等である。この目的を遂行する
ため忙、必要な押込み応力σの大きさは、押込み力を負
荷される圧延材の降伏応力の0.1倍以上、0.8倍未
満が適当である。なぜならば、前述したように、30〜
40龍厚の薄鋳片を2台の圧延機で圧延する場合のかみ
込み不良に対する押込み力の負を 荷は小さくてすむが、バックアップ・ロール駆動のため
の圧延トルクの減少効果に対しては、押込み力は大きい
ほど効果的であり、押込み応力の0.1倍以下では、は
とんど効果がない。一方、押込み応力σが降伏応力に近
くなると、座屈の発生が問題となる。厚み16罰の圧延
材で熱間押込み圧延を行ったときのローラ・ガイド間距
離lと、座屈発生時の最大押込み応力σmaxとの関係
を第4図に示す。このときの圧延材の降伏応力は4.8
ニーであった。第8図から明らかなように、ローラ・ガ
イド間距離lを短くすれば、最大押込み力σmaxは、
増加するが、降伏応力に近づくにつれて、その増加傾向
は著しく低下する。その結果、座屈が生ぜず、安定して
押込み圧延を行うためには、ローラ・ガイ゛ド間の最小
距離が200龍前後となることも考慮して、最大押込み
応力は降伏応力の0.8倍が上限となる。
低減、かみ込みの円滑化、圧延不安定の解消、および鋳
片直圧時の表面割れ防止等である。この目的を遂行する
ため忙、必要な押込み応力σの大きさは、押込み力を負
荷される圧延材の降伏応力の0.1倍以上、0.8倍未
満が適当である。なぜならば、前述したように、30〜
40龍厚の薄鋳片を2台の圧延機で圧延する場合のかみ
込み不良に対する押込み力の負を 荷は小さくてすむが、バックアップ・ロール駆動のため
の圧延トルクの減少効果に対しては、押込み力は大きい
ほど効果的であり、押込み応力の0.1倍以下では、は
とんど効果がない。一方、押込み応力σが降伏応力に近
くなると、座屈の発生が問題となる。厚み16罰の圧延
材で熱間押込み圧延を行ったときのローラ・ガイド間距
離lと、座屈発生時の最大押込み応力σmaxとの関係
を第4図に示す。このときの圧延材の降伏応力は4.8
ニーであった。第8図から明らかなように、ローラ・ガ
イド間距離lを短くすれば、最大押込み力σmaxは、
増加するが、降伏応力に近づくにつれて、その増加傾向
は著しく低下する。その結果、座屈が生ぜず、安定して
押込み圧延を行うためには、ローラ・ガイ゛ド間の最小
距離が200龍前後となることも考慮して、最大押込み
応力は降伏応力の0.8倍が上限となる。
上述したように、出側の4重式圧延機7では、小径ワー
ク・ロールを用いて熱間潤滑圧延を行い、ワーク・ロー
ル入側の圧延材に押込み力を負荷すれば、中間板厚h2
=20im程度の圧延材から4〜5mg厚の熱延鋼帯が
得られる。本発明では60〜40+m厚の薄鋳片から4
〜5龍厚の熱延鋼帯を2パスで圧延することを目的とし
ているため、入側の押込み力負荷用圧延機5で上記薄鋳
片を厚み20罷程度まで、圧延する必要がある。これは
、かみ込みの制限、ロール強度の制限より直径1200
1m 程度の径の2重式圧延機で十分可能である。
ク・ロールを用いて熱間潤滑圧延を行い、ワーク・ロー
ル入側の圧延材に押込み力を負荷すれば、中間板厚h2
=20im程度の圧延材から4〜5mg厚の熱延鋼帯が
得られる。本発明では60〜40+m厚の薄鋳片から4
〜5龍厚の熱延鋼帯を2パスで圧延することを目的とし
ているため、入側の押込み力負荷用圧延機5で上記薄鋳
片を厚み20罷程度まで、圧延する必要がある。これは
、かみ込みの制限、ロール強度の制限より直径1200
1m 程度の径の2重式圧延機で十分可能である。
(ト)具体的実施例
第1図に示す圧延機と同じ構造のものを使用する。ロー
ル径り=1200關、ロール胴長1500nのロール6
α、6hをもつ2重式圧延機5とロール径Dw = 3
00+i、ロール胴長15001にのワーク・ロール8
α、Bbと、ロール径DB=1000U、ロール胴長1
500朋のバックアップ・ロール9α、9Aから構成さ
れ、入側に潤滑剤塗布装置21α、21hをもつ4重式
強圧下ロール構成体7どの開に直径150龍のローラ・
ガイド10α、lobを設置した構造になっている。こ
の2台の圧延機によって厚み401m、幅1250Uの
薄鋳片を入側温度1100℃ で熱間圧延した。その結
果座屈を生じることな(,87,5%の圧下率が得られ
、厚み5重mまで圧延することができた。このときの2
重式圧延押込みロール構成体5の圧下量は22myrで
あり、2重式ロール6α、6bと4重式ワーク・ロール
8α、 Bbの周速は、それぞれ11.4 m/mi
n 、 40.7 m/minであり、また、押込み応
力σは、3 kg/−であった。
ル径り=1200關、ロール胴長1500nのロール6
α、6hをもつ2重式圧延機5とロール径Dw = 3
00+i、ロール胴長15001にのワーク・ロール8
α、Bbと、ロール径DB=1000U、ロール胴長1
500朋のバックアップ・ロール9α、9Aから構成さ
れ、入側に潤滑剤塗布装置21α、21hをもつ4重式
強圧下ロール構成体7どの開に直径150龍のローラ・
ガイド10α、lobを設置した構造になっている。こ
の2台の圧延機によって厚み401m、幅1250Uの
薄鋳片を入側温度1100℃ で熱間圧延した。その結
果座屈を生じることな(,87,5%の圧下率が得られ
、厚み5重mまで圧延することができた。このときの2
重式圧延押込みロール構成体5の圧下量は22myrで
あり、2重式ロール6α、6bと4重式ワーク・ロール
8α、 Bbの周速は、それぞれ11.4 m/mi
n 、 40.7 m/minであり、また、押込み応
力σは、3 kg/−であった。
出側圧延機7のワーク・ロール8α、8bIIC塗布し
た潤滑油は鉱油をペースとした40%のナタネ油を含む
ものである。この潤滑油な0,5チ含む冷却水を上下そ
れぞれ噴射量30 l/minでワーク・ロール8α、
8bの入側部分に吹き付けた。このとき約20%程度の
荷重減少効果があった。すなわち、潤滑油を使用しない
場合は、圧延荷重が1850tonであったのに対し、
潤滑油を使用したときは、1490tonであった。
た潤滑油は鉱油をペースとした40%のナタネ油を含む
ものである。この潤滑油な0,5チ含む冷却水を上下そ
れぞれ噴射量30 l/minでワーク・ロール8α、
8bの入側部分に吹き付けた。このとき約20%程度の
荷重減少効果があった。すなわち、潤滑油を使用しない
場合は、圧延荷重が1850tonであったのに対し、
潤滑油を使用したときは、1490tonであった。
さらに、4重式圧延機7のワーク・ロール8α、8bを
押し込み力の大きさに応じて、入側にオフセットすれば
、ワーク・ロール8a。
押し込み力の大きさに応じて、入側にオフセットすれば
、ワーク・ロール8a。
8bのたわみが減少し、圧延後の幅方向不均一厚み分布
を表わす板クラウン量を軽減できる効果があった。
を表わす板クラウン量を軽減できる効果があった。
第5図に他の実施例を示す。この実施例では、入側の押
込み力負菊月2重式ロール構成体5と出側の強圧下圧延
用4重式ロール構成体7とを同一ハウジング11に組み
込んだ構造になっており、フィード・ロール6α、6b
と小径ワーク・ロール8α、8bのロール軸心間距離が
大幅に短縮でき、圧延材の温度降下および座屈発生防止
に大きな効果があった。
込み力負菊月2重式ロール構成体5と出側の強圧下圧延
用4重式ロール構成体7とを同一ハウジング11に組み
込んだ構造になっており、フィード・ロール6α、6b
と小径ワーク・ロール8α、8bのロール軸心間距離が
大幅に短縮でき、圧延材の温度降下および座屈発生防止
に大きな効果があった。
また、第6図には、入側圧延機5の2重式ロール6α、
6bの入側および出側圧延機7のワーク・ロール8α、
Bbの入側に潤滑油塗布装置を設けた場合を示しである
。
6bの入側および出側圧延機7のワーク・ロール8α、
Bbの入側に潤滑油塗布装置を設けた場合を示しである
。
(ト)効 果
本発明の圧延法では2パスで強圧下圧延が可(能アあ、
。、圧延、イア、)簡素イヒが図られ、薄鋳片連続鋳造
機で製造される厚みおよそ3゜〜4011の薄鋳片を安
価な設備投資で熱間圧延鋼帯に圧延することができる。
。、圧延、イア、)簡素イヒが図られ、薄鋳片連続鋳造
機で製造される厚みおよそ3゜〜4011の薄鋳片を安
価な設備投資で熱間圧延鋼帯に圧延することができる。
また、圧延材の温度低下を極力小さくでき、加熱エネル
ギの大幅な低減が達成できる。この効果は、本発明の圧
延法を薄鋳片連続鋳造機にインラインで適用した場合に
最大になる。
ギの大幅な低減が達成できる。この効果は、本発明の圧
延法を薄鋳片連続鋳造機にインラインで適用した場合に
最大になる。
第1図は本発明の薄鋳片の強圧下圧延方法およびその方
法を実施する強圧下圧延機列の概略説明図。第2図は従
来の4重式圧延機を示す説明図。 第3図は同じ〈従来の圧延機で押込み圧延を行−っだ場
合の説明図。第4図はローラ・ガイド閉距離と最大押込
み応力との関係を示すグラフ。第5図および第6図は第
1図と同様な図面であって別の実施例を示す。 2:圧延材 1α、 1h、8α、8b:ワーク・ロー
ル6α、6h:2重式ロール 5:2重式圧延押込みロール構成体 7:多重式強圧下ロール構成体 9α、9b:バックアップ・ロール 10α、IL6:ローラ・ガイド 21α、 21b、 22α、22b:潤滑剤塗布装置
ロ一テガイド間距離ノ(−n)
法を実施する強圧下圧延機列の概略説明図。第2図は従
来の4重式圧延機を示す説明図。 第3図は同じ〈従来の圧延機で押込み圧延を行−っだ場
合の説明図。第4図はローラ・ガイド閉距離と最大押込
み応力との関係を示すグラフ。第5図および第6図は第
1図と同様な図面であって別の実施例を示す。 2:圧延材 1α、 1h、8α、8b:ワーク・ロー
ル6α、6h:2重式ロール 5:2重式圧延押込みロール構成体 7:多重式強圧下ロール構成体 9α、9b:バックアップ・ロール 10α、IL6:ローラ・ガイド 21α、 21b、 22α、22b:潤滑剤塗布装置
ロ一テガイド間距離ノ(−n)
Claims (1)
- 1対のフィード・ロールと、該フィード・ロールの出側
に設置されていて1対の小径ワーク・ロールを有する多
重式ロール構成体と、該多重式ロール構成体と前記フィ
ード・ロールとの間に設置された座屈防止用ローラ・ガ
イドとからなる圧延設備において、前記フィード・ロー
ルと前記小径ワーク・ロールとの間で圧延材長手方向に
該圧延材の降伏応力の0.1倍以上0.8倍以下の圧縮
応力を連続的に負荷すること、前記小径ワーク・ロール
または該ワーク・ロールおよび前記フィード・ロールに
潤滑剤を塗布しながら圧延をすることからなる薄鋳片の
強圧下圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023484A JPS6199501A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 薄鋳片の強圧下圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22023484A JPS6199501A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 薄鋳片の強圧下圧延方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199501A true JPS6199501A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16747986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22023484A Pending JPS6199501A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 薄鋳片の強圧下圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01127105A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 熱間連続仕上用可逆式圧延設備 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP22023484A patent/JPS6199501A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01127105A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 熱間連続仕上用可逆式圧延設備 |
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