JPS61229405A - 圧延材板形状の調整方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくとも２ケのロールを有する圧延機によ
り板状の圧延材の圧延を行ない、圧延後の板形状を調整
するための圧延方法および装置に係わるものである。

〔従来の技術〕

スキンパス圧延、あるいは冷間圧延における製品精度は
ますます厳しくなってきている。製品精度のうち長手方
向の板厚精度については、熱間あるいは冷間圧延工程に
おける油圧々下装置を用いた自−動板厚制御により実用
的には十分満足できるレベルに達している。ところが、
中方向の板厚精度と、圧延精度不足の結実現れる耳波、
中伸びなどの板形状不良の対策については種々の圧延機
、圧延方法が提案されているもののこれらの圧延機等は
未だ開発の段階であり、その効果についても限定された
ものであると共に、それぞれのデメリットを有している
のが現状である０例えば、近年巾方向板厚制御性能の高
い圧延機として６段式圧延機（特開昭４７−２９２６０
）やクロスロール・式圧延機（特開昭５６−１３１００
５）、可変クラウンロール式圧延機（特開昭５９−１５
３５０）が提案されている。６段式圧延機は、従来の手
段式圧延機がロールベンディング、ロールクラウンによ
り巾方向の板厚を制御しようとするのに対し、ワークロ
ール、バックアップロールの間に新たにシフト可能な中
間ロールを設は圧延材の機中に応じて中間ロール段付部
を変えることにより、より高い巾方向板厚精度を得よう
とするものである。また、クロスロール式圧延機は、上
ワークロールと下ワークロールを軸芯がねじれの位置と
なるように配置し、ねじれ角の大きさによって等価なロ
ール間隙が変化することを利用して板クラウンを制御し
ようとするものである。可変クラウンロール式圧延機は
、バンクアップロールのアーバとスリーブの間に高い液
圧を付加し、スリーブの膨み量を変え、巾方向の板厚を
制御しようとするものである。

これらの圧延機はすべてロールバイト間における機中方
向の剛性とロールバイトにおけるロールプロフィールを
メカニカルに調整しようという原理に基づいている。そ
のために、ロール組替やメンテナンスのために可能な限
りシンプルであることが要求されるミル本体が従来の４
段式圧延機に比べて極めて複雑なものとなっている。す
なわち、６段式圧延機は、ロール本数が２ヶ増すためロ
ール原単位が悪くなると共に広いショップスペースを必
要とするのみならず、中間ロールをシフトするための装
置を上下それぞれに必要とするため複雑でメンテナンス
性の悪い圧延機となっている。

また、クロスロール式圧延機は、ワークロールのみ、あ
るいはワークロールとバックアップロールをペアで圧延
ライン方向に対して傾斜させる必要があり、しかもこの
ようなりロスロール圧延を行なうと大きなスラスト力が
ロールに発生するため大規模で複雑なロール傾斜装置を
必要とする。可変ロールクラウン式圧延機は回転するバ
ックアップロールに高圧の液体を送給する必要があるた
め、新たな高圧液圧装置を設置すると共に耐久性のある
ロータリージヨイントをミル本体に付属させる必要があ
る０以上のようにこれらの圧延機は、圧延機本体のシン
プルさ、メンテナンス性の良さを売り渡す形で機中方向
の板厚精度制御の向上を図ったものとなっている。

又、これらの圧延機は耳波、中伸びなどクラウン制御に
関しては一定の能力を有するものの、２番伸びなど複合
伸びの制御能力は低いという能力限界を有している。

さらに、圧延機の複雑化、精密化にともない圧延機の価
格も従来の圧延機に比べて高価なものとなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、圧延機本体を複雑なものにすることな
く、従来の４段圧延機、従来の２段圧延機を用いて大き
な形状制御能力をうると共に、２番伸びなどの複合伸び
にも有効に対応しうる圧延材板形状の調整方法および装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、スキンパスを含む板状圧延材の圧延において
、耳波、中伸びなどの板形状を矯正するために圧延機入
側、出側における圧延材の張力分布を巾方向に制御し、
ロールバイト部における圧延現象をコントロールするこ
とにより圧延後の所定の板形状を得る圧延方法を提供す
る。又本発明は凹凸状のプロフィルを有するロール圧下
装置を圧延機入側、出側に配設し圧延材に押しつけるこ
とにより巾方向の張力分布を任意に調整する装置を提供
する。

〔作　用〕

本発明の作用は圧延機の入側あるいは出側あるいはその
両側において、巾方向の張力分布を制御しロールバイト
間における圧延現象そのものを機中方向で変えることに
よって出側板形状を調整するところにある。

〔実施例〕

本発明に係る方法は圧延機（２）の入側および／又は出
側に圧延材の巾方向の張力分布を変更する装置を用いて
目的とする形状の圧延材を得る方法であって、張力分布
を変更する装置は例えば巾方向に複数のすベリシューを
上又は下に設けあるいは上下交互に設は何れかのシュー
を作動させるようにし、このシューの個々の圧下刃をか
えて板に押しつけその摩擦力により圧延方向張力の巾方
向分布を調整することができる。

本発明装置は、圧延機の入側あるいは出側あるいはその
両側において巾方向の張力分布を制御し、巾方向の各ロ
ールバイト間での圧延現象そのものを変えることにより
巾方向の出側板厚を調整するところにあり、張力を巾方
向に変えることができるいかなる手段も適用が可能であ
るが、ここではそのうちの１つの実施例について述べる
。第６図は本実施例で用いた装置の側面図、第７図は第
６図のＡ−Ａ断面におけるロールプロフィルを示す図、
第８図はＢ−Ｂ断面におけるロールプロフィルを示す図
である。第６図において１は張力制御装置、２は圧延機
２０はロール、３はデフレクタ−ビンチロール、４はテ
ンションリールを示す。

張力制御装置１はＮｌｌロールスタンド５、隘２０−ル
スタンド６からなり、そのうちＮｌｌスタンド５は第７
図に示すように凸ロール１０を有しており圧下装置７で
ストリップ９に対する上下位置を　　　□自在に変える
ことが出来る構造となっている。一方、阻２０−ルスタ
ンド６は第８図に示すように凹ロール１１を存しており
、同様に圧下袋Ｗ８によってストリップ９に対する上下
位置の調整が可能である。

次に、本実施例の場合の作用について述べる。

凹ロール１１をストリップ９と接触しない位置まで上げ
ておき凸ロール１０を一定の圧下位置まで下げると第７
図に示すようにストリップ９の断面は中央部がより下に
押される形で変形する。ストリップ９の長さはデフレク
タ−ビンチロール３と圧延機２の間で拘束されているた
め凸ロール１０の下降によりストリップ９の板道の長さ
が中央部でより長くなるためテンションリール４でスト
リップ９に巾方向に均一に与えられた張力が、デフレク
タ−ビンチロール３と圧延機２の間では中央により高い
張力、両端９′は相対的に低い張力が働くことになる。

したがって本装置を作用させないときに良好な板形状が
得られるよう圧延機２の圧下刃、ロールクラウンを調整
した状態で、凸ロール１０を作用させるとストリップ中
央部の伸びが大となり、中伸びの板形状のものが得られ
る。

逆に、阻２０−ルスタンド６の凹ロール１１を下げてス
トリップ９に作用させ、凸ロール１０をストリップ９と
接触しない位置まで上げておくと第８図に示すようにス
トリップ両端部９“が中央よりもより下に押し下げられ
る。この場合は凸ロールの場合とは逆に両端部９″の坂
道の長さの方が中央部より長くなり両端部により大きな
張力が働くことになる。したがって、両端部９”の伸び
が大となり耳波の板形状のものが得られることとなる。

したがって、原板形状が耳波傾向にある場合は凸ロール
１０を耳波の大きさに応じた圧下位置にセットして作用
させ、逆に原板形状が中伸び傾向にある場合は凹ロール
１１を作用させることによってフラットな形状の圧延材
を得ることが出来る。フラットな原板を用いた場合、良
好な板形状が得られるよう圧延ａ２の圧下刃、ロールク
ラウンを調整した状態で、本実施例における装置を作動
させた場合の効果を、凸ロール１０、凹ロール１１の押
し込み量Ｘと、出側の圧延材の急峻度λの関係を第９図
に示す。

ここで急峻度λは λ畠δ／ｌ δ：圧延後の成品の波高さ Ｅ：波ピッチ で定義される。凸ロール押し込み量の増大と共に中伸び
が大となり、凹ロール押し込み量の増大と共に耳波が大
となり、本発明による効果が明らかである。

また、凸ロール１０と凹ロール１１の作動を組み合せる
ことにより、第１０図のように２番伸びにも対応が可能
である。

以下スキンパス圧延を例にとって、本発明の作用につい
て詳述する。第１図に、一定の圧下刃を与えたときの人
出側張力と板の伸び率の関係を示す。ｅ凸ロール等から
鋼板に加えられる張力をΔσを変えると伸び率はΔε変
化する。

この比を張力に対する伸び率感度係数ηと呼びΔ　ε で定義される。例えばワークロール径φ３８０．ストリ
ップの降伏力σｙ　＝　２４　ｋｇ／１ｍ”の場合には
、η＃０．３％／　ｋｇ　／　ｔａ　”程度となる。ロ
ールクラウン、ロールベンディングが適正で巾方向の単
位長さあたりの圧下刃が一様であり、張力が巾方向に一
定であると伸び率は一定となる。ところが、第２図のよ
うに機中方向に張力分布を意図的にもたせた場合には、
張力の高い部分は伸び率が大きく逆に張力の低い部分は
伸び率が小さくなるため第３図に示すように機中方向で
伸び率が分布をもつことになるので、出側の巾方向板厚
精度と板形状を調整することが出来る。ただし、第３図
で示す伸び率変化は、ロール２０から受ける機中方向の
単位長さあたりの圧下刃が常に一定であるという前提の
ものであって、これは第４図に示すようにロールが巾方
向に分割されており、各々の分割単位で巾方向の単位長
さあたりの圧下刃を同一にすることが出来るようなモデ
ルを考えた場合に相当する。実際上はロールは連続弾性
体で・あり圧延機形式、サイズに応じてそれぞれの巾方
向剛性をもっている。そのために例えば、第２，３図に
示すようにロールバイト部において板中央部の張力が大
きく伸び率が大となると、板中央部の当りが弱くなり、
板端部に相対的に大きな単位中あたりの圧下刃がかかる
ことになる。そのために、板中央部の単位中あたりの圧
下刃（Ｐ）が小さく、板端部の単位中あたりの圧下刃（
Ｐ）が大きくなるため、第５図に示すように圧延特性カ
ーブが変わり、結果としての伸び率変化も単位中あたり
の圧下刃が一定と考えた場合の伸び率ΔεからΔε′に
減少する。この比を影響係数γと呼び ＴＩ−Δ癒′／ΔＣ（０くγ＜１）　　　（２）で定義
される。つまり、（１）式と（２）式からΔσｔだけ巾
方向で変えた場合、実際の巾方向の伸び率変化Δ８′は ΔＣ′冨Ｔ−η書Δσｔ（３） で与えられ、巾方向の張力を変えると、この（３）式の
関係で巾方向の伸び率を制御することが可能となる。し
たがって出側の巾方向板厚と板形状の調整が出来る０本
説明では張力を巾方向に変更する位置について説明した
が張力を変更する位置は圧延機の仕入側もしくは出側あ
るいは人出側の両方で行っても同様の効果がある。

〔本発明の効果〕

以上実施例で示したように、ロールバイト部における圧
延材の機中方向の張力分布を調整することにより圧延後
の板形状を容易かつ自在に調整することができる。

本発明の方法を用いれば、 １）装置、機構が複雑でメンテナンスが回能、かつ設備
のきわめて高価な圧延機を用いることなく、従来の４段
圧延機できわめて大きな形状調整効果をうろことが出来
る。

２）張力の巾方向の分布を変えることにより、耳波、中
伸びだけでなく、２番伸びを含めた様々な複合伸びをも
有効に矯正することが出来る。

３）一部のダル圧延などダル目保護１、ゴミ付着のため
に２段圧延機の使用が必須になる圧延作業においては従
来有効な形状矯正方法がなかったが、本発明により自在
に形状を制御することができる。

など大きな技術的、経済的効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１．３．５図は張力と伸び率の関係を示すグラフ、説
明図、 第２図は張力分布説明図、 第４図は圧延モデル説明図、 第６図は本発明の実施例を示す図面、 第７図は第６図におけるＡ−Ａ断面図、第８図は第６図
におけるＢ−Ｂ断面図、第９図は実施例における効果の
説明図、第１０図は実施例の装置を用いた他の使い方の
説明図である。 １・・・張力制御装置、 ２・・・圧延機、 ３・・・デフレクタ−ビンチロール、 ４・・・テンションリール、 ９・・・ストリップ、 １０・・・凸ロール、 １１・・・凹ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２ヶのロールを有する圧延機により板状
   の圧延材の圧延を行なうに際し前記圧延機の入側および
   ／又は出側において圧延材の中方向の張力分布を変更す
   ることにより所定の板形状を得ることを特徴とする圧延
   材形状の板形状調整方法。 ２、凸状のプロフィルを有するロール圧下装置および／
   又は凹状のプロフィルを有するロール圧下装置を少なく
   とも２ヶのロールを有する圧延機の入側および／又は出
   側に配設してなることを特徴とする圧延材板形状の調整
   装置。