(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機のワークロールに冷却用クーラントを吹き付けるロール冷却スプレーと、ロールギャップ部に潤滑用クーラントを吹き付けるロールギャップ潤滑スプレーと、圧延機の出側でストリップに冷却用クーラントを吹き付けるストリップ冷却スプレーとを備えた圧延機のクーラント装置において、
前記ロール冷却スプレー、前記ロールギャップ潤滑スプレー及び前記ストリップ冷却スプレーに対するクーラントの供給路を各スプレー毎に独立して設けるとともに、各供給路にそれぞれ流量制御弁を介在させ、圧延機の出側に前記ストリップの温度を検出する温度センサを設け、
予め設定された前記ストリップの設定温度と前記温度センサが検出する検出温度とに応じて、前記ストリップ冷却スプレーの最適流量を設定し、前記ストリップ冷却スプレーに対するクーラントの供給路の前記流量制御弁を独立して制御するとともに、予め設定された前記ロール冷却スプレーと前記ロールギャップ潤滑スプレーの各最適流量に応じて、前記ロール冷却スプレーと前記ロールギャップ潤滑スプレーに対するクーラントの各供給路の前記流量制御弁をそれぞれ独立して制御する制御手段を備えたことを特徴とするストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置。
【請求項２】
前記ストリップ冷却スプレーより下流側に前記ストリップの液切りを行うワイパロールを配設したことを特徴とする請求項１記載のストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置。
【請求項３】
前記ロール冷却スプレーによる前記ワークロールの上ロールへの冷却用クーラントの吹き付け位置と前記ストリップとの間で前記上ロールに空気を吹き付けるエアワイパを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置に関し、特にタンデム圧延する際にスタンド間のストリップ温度を所定の温度に保持してスタンド間の歪み時効処理を行う、ストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の圧延機のクーラント装置としては、例えば図６に示すものが知られている。このクーラント装置は、ワークロールａの上下のロールｂ，ｃにそれぞれ冷却用クーラントを吹き付けるロール冷却スプレーｄと、圧延機ｆの入側でロールギャップ部に潤滑用クーラントを吹き付けるロールギャップ潤滑スプレーｇと、圧延機ｆの出側でストリップｈに冷却用クーラントを吹き付けるストリップ冷却スプレーｉとを備える。ロール冷却スプレーｄ及びロールギャップ潤滑スプレーｇには同一のクーラント供給路ｊからクーラントが供給され、ストリップ冷却スプレーｉには独立のクーラント供給路ｋからクーラントが供給されるようになっており、クーラント供給路ｊ及びクーラント供給路ｋにはそれぞれ流量制御弁ｍ及び流量制御弁ｎが介在されている。
【０００３】
流量制御弁ｍ及び流量制御弁ｎはプロセスコンピュータｏによって制御されるようになっており、流量制御弁ｍについては、ロール冷却スプレーｄ及びロールギャップ潤滑スプレーｇの流量が予めスプレー流量演算装置ｐによって設定された流量（ライン速度、板厚、圧下率等に基づいて設定される。）になるように制御され、一方、流量制御弁ｎについては、ストリップ冷却スプレーｉの流量が予めストリップ温度演算装置ｑによって演算されたストリップ温度に応じた流量になるように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の圧延機のクーラント装置においては、ロール冷却スプレーｄ及びロールギャップ潤滑スプレーｇに同一のクーラント供給路ｊからクーラントを供給しており、しかも、各スプレーｄ，ｇに対する流量制御を各スプレーｄ，ｇ毎に独立して行っていないため、ワークロールａとロールギャップ部に吹き付けられるクーラントの流量、濃度或いは成分を変えてそれぞれの目的に添った最適な流量制御を行うことが困難であるという不都合がある。
【０００５】
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、ワークロール、ロールギャップ部及びストリップに対してそれぞれの目的に添った最適な流量制御を行うことができる、ストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１に係るストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置は、圧延機のワークロールに冷却用クーラントを吹き付けるロール冷却スプレーと、ロールギャップ部に潤滑用クーラントを吹き付けるロールギャップ潤滑スプレーと、圧延機の出側でストリップに冷却用クーラントを吹き付けるストリップ冷却スプレーとを備えた圧延機のクーラント装置において、前記ロール冷却スプレー、前記ロールギャップ潤滑スプレー及び前記ストリップ冷却スプレーに対するクーラントの供給路を各スプレー毎に独立して設けるとともに、各供給路にそれぞれ流量制御弁を介在させ、圧延機の出側に前記ストリップの温度を検出する温度センサを設け、予め設定された前記ストリップの設定温度と前記温度センサが検出する検出温度とに応じて、前記ストリップ冷却スプレーの最適流量を設定し、前記ストリップ冷却スプレーに対するクーラントの供給路の前記流量制御弁を独立して制御するとともに、予め設定された前記ロール冷却スプレーと前記ロールギャップ潤滑スプレーの各最適流量に応じて、前記ロール冷却スプレーと前記ロールギャップ潤滑スプレーに対するクーラントの各供給路の前記流量制御弁をそれぞれ独立して制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係るストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置は、請求項１において、前記ストリップ冷却スプレーより下流側に前記ストリップの液切りを行うワイパロールを配設したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係るストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置は、請求項１又は２において、前記ロール冷却スプレーによる前記ワークロールの上ロールへの冷却用クーラントの吹き付け位置と前記ストリップとの間で前記上ロールに空気を吹き付けるエアワイパを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態であるストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置を説明するための説明図、図２は最適な流量制御を行うためのワークロール、ロールギャップ部及びストリップに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図、図３は最適な流量制御を行うためのワークロールに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図、図４は最適な流量制御を行うためのロールギャップ部に対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図、図５は最適な流量制御を行うためのストリップに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図である。
【００１０】
このストリップＳを温間圧延する圧延機のクーラント装置は、圧延機１のワークロール２に冷却用クーラントを吹き付けるロール冷却スプレー３と、ロールギャップ部に潤滑用クーラントを吹き付けるロールギャップ潤滑スプレー４と、ストリップＳに冷却用クーラントを吹き付けるストリップ冷却スプレー５とを備える。
【００１１】
ロール冷却スプレー３はワークロール２の上下のロール２ａ，２ｂに対して入側及び出側に上下に１箇所ずつ合計４箇所配置され、ロールギャップ潤滑スプレー４は圧延機１の入側でストリップＳを間に挟んで上下に１箇所ずつ合計２箇所配置され、ストリップ冷却スプレー５は圧延機１の出側でストリップＳを間に挟んで上下に３箇所ずつ合計６箇所配置されている。また、ロール冷却スプレー３、ロールギャップ潤滑スプレー４及びストリップ冷却スプレー５に対するクーラントの供給配管はそれぞれ独立した供給系とされており、ロール冷却スプレー３にはロール冷却スプレー用供給配管６からクーラントが供給され、ロールギャップ潤滑スプレー４にはロールギャップ潤滑スプレー用供給配管７からクーラントが供給され、ストリップ冷却スプレー５にはストリップ冷却スプレー用供給配管８からクーラントが供給される。
【００１２】
ロール冷却スプレー用供給配管６、ロールギャップ潤滑スプレー用供給配管７及びストリップ冷却スプレー用供給配管８はストリップＳを間に挟んで上下に配置されており、上側のロール冷却スプレー用供給配管６は途中で２つに分岐して圧延機１の入側及び出側でそれぞれ上側のロール冷却スプレー３に接続され、下側のロール冷却スプレー用供給配管６も同様に途中で２つに分岐して圧延機１の入側及び出側でそれぞれ下側のロール冷却スプレー３に接続されている。上下のロールギャップ潤滑スプレー用供給配管７及び上下のストリップ冷却スプレー用供給配管８は、それぞれ上下のロールギャップ潤滑スプレー４及び上下のストリップ冷却スプレー５に接続されている。
【００１３】
圧延機１の入側及び出側において、上側のロール冷却スプレー３とストリップＳとの間には、それぞれワークロール２の上ロール２ａ側で下方に傾斜して先端部が該上ロール２ａに指向する入側コブルガード１２及び出側コブルガード１３が配設されている。入側コブルガード１２及び出側コブルガード１３の各先端部には、ロール冷却スプレー３による上ロール２ａへの冷却用クーラントの吹き付け位置とストリップＳとの間で該上ロール２ａに空気を吹き付けるエアワイパ１４が取り付けられており、これにより、ロール冷却スプレー３から上ロール２ａに吹き付けられた冷却用クーラントがストリップＳに落下してストリップＳの温度が低下するのを回避している。ストリップ冷却スプレー５の下流側にはストリップＳ上のクーラントを液切りするためのワイパロール１５が配設されており、これにより、ストリップＳ上のクーラントが下流側へ流れて該ストリップＳが過冷却されるのを防止している。
【００１４】
また、上下のロール冷却スプレー用供給配管６の分岐点の上流側にはそれぞれロール冷却スプレー用流量制御弁９が介在され、上下のロールギャップ潤滑スプレー用供給配管７にはそれぞれロールギャップ潤滑スプレー用流量制御弁１０が介在され、上下のストリップ冷却スプレー用供給配管８にはそれぞれストリップ冷却スプレー用流量制御弁１１が介在されている。そして、ロール冷却スプレー用流量制御弁９及びロールギャップ潤滑スプレー用流量制御弁１０はプロセスコンピュータ（制御手段）１６で直接制御され、ストリップ冷却スプレー用流量制御弁１１はストリップ温度制御ＤＤＣ（Direct Digital Control）１７を介してプロセスコンピュータ１６で制御される。ストリップ温度制御ＤＤＣ１７には、ワイパロール１５の下流側でストリップＳの温度を検出する温度センサ１８からの信号が入力されるようになっている。
【００１５】
プロセスコンピュータ１６は、ロール冷却スプレー流量演算装置１９、ロールギャップ潤滑スプレー流量演算装置２０及びストリップ温度演算装置２１を備えており、ロール冷却スプレー流量演算装置１９は、予め図示しない記憶領域に記憶された図３の関係を参照してストリップ出側速度に応じたロール冷却スプレー３の最適流量を設定して、ロール冷却スプレー３の流量が設定流量値になるようにロール冷却スプレー用流量制御弁９を制御し、ロールギャップ潤滑スプレー流量演算装置２０は、予め図示しない記憶領域に記憶された図４の関係を参照してストリップ出側速度に応じたロールギャップ潤滑スプレー４の最適流量を設定して、ロールギャップ潤滑スプレー４の流量が設定流量値になるようにロールギャップ潤滑スプレー用流量制御弁１０を制御する。
【００１６】
ストリップ温度制御ＤＤＣ１７は、温度センサ１８によって得られたストリップＳの検出温度がプロセスコンピュータ１６のストリップ温度演算装置２１によって演算されたストリップＳの設定温度になるように、予め図示しない記憶領域に記憶された図５の関係を参照してストリップ出側速度に応じたストリップ冷却スプレー５の最適流量を設定し、ストリップ冷却スプレー５の流量が設定流量値になるようにストリップ冷却スプレー用流量制御弁１１を制御する。また、温度センサ１８によって得られたストリップＳの検出温度が設定温度より高い場合は、ストリップ冷却スプレー５からの流量を増やし、低い場合は減じるように最適流量を調整する。
【００１７】
ここで、図３の関係は圧延時の加工発熱、摩擦発熱、ストリップからの接触伝熱等によって温度上昇したワークロールに対して温度７０°Ｃ以下を達成できる冷却用クーラントの流量範囲を、図４の関係はロールギャップ部の潤滑用クーラントの最適流量範囲（ストリップ温度を極力低下させない流量範囲）を、図５の関係はワイパーロール出側でのストリップ温度３００°Ｃ以下を達成できる冷却用クーラントの流量範囲をそれぞれ予め実験により定めたものである。実験条件としては、入側ストリップ温度を２５０°Ｃ、クーラント温度を５０°Ｃ、入側ストリップ厚２ｍｍ、圧下率４０％、ストリップ出側速度２５０〜１０００ｍｐｍの４水準で行った。また、ワークロール温度７０°Ｃ以下を達成できる冷却用クーラントの流量範囲は、圧延中にラインを停止させてワークロールをライン外に抜き出し、ロール中央部を接触式温度計で測定した温度データを基に、シミュレーション解析によりワークロール温度７０°Ｃ以下を達成するのに必要な流量を計算によって求めた。
【００１８】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、ロール冷却スプレー３、ロールギャップ潤滑スプレー４及びストリップ冷却スプレー５に対するクーラントの供給配管６，７，８をそれぞれ独立した供給系とし、しかも、各供給配管６，７，８に介在させた流量制御弁９，１０，１１を個別に制御してワークロール２、ロールギャップ部及びストリップＳに対するクーラントの流量制御を独立して行っているので、ワークロール２、ロールギャップ部及びストリップＳに吹き付けられるクーラントの流量、濃度或いは成分を自由に調整することができ、この結果、ワークロール２、ロールギャップ部及びストリップＳに対してそれぞれの目的に添った最適な流量制御を行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１の発明では、ワークロール、ロールギャップ部及びストリップに対してそれぞれの目的に添った最適な流量制御を行うことができ、ストリップを温間圧延する圧延機の出側におけるストリップの温度を設定温度に制御できるという効果が得られる。
【００２０】
請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、ストリップ冷却スプレーからストリップに吹き付けられたクーラントが下流側へ流れないようにすることができるので、該ストリップが過冷却されるのを防止することができるという効果が得られる。
【００２１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明に加えて、ロール冷却スプレーからワークロールの上ロールに吹き付けられたクーラントがストリップに落下しないようにすることができるので、該ストリップの温度が低下するのを回避することできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態であるストリップを温間圧延する圧延機のクーラント装置を説明するための説明図である。
【図２】  最適な流量制御を行うためのワークロール、ロールギャップ部及びストリップに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図である。
【図３】  最適な流量制御を行うためのワークロールに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図である。
【図４】  最適な流量制御を行うためのロールギャップ部に対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図である。
【図５】  最適な流量制御を行うためのストリップに対するストリップ出側速度とスプレー流量との関係を示すグラフ図である。
【図６】  従来の圧延機のクーラント装置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ｓ…ストリップ
１…圧延機
２…ワークロール
２ａ…上ロール
３…ロール冷却スプレー
４…ロールギャップ潤滑スプレー
５…ストリップ冷却スプレー
６…ロール冷却スプレー用供給配管
７…ロールギャップ潤滑スプレー用供給配管
８…ストリップ冷却スプレー用供給配管
９…ロール冷却スプレー用流量制御弁
１０…ロールギャップ潤滑スプレー用流量制御弁
１１…ストリップ冷却スプレー用流量制御弁
１４…エアワイパ
１５…ワイパロール
１６…プロセスコンピュータ（制御手段）
１９…ロール冷却スプレー用流量演算装置
２０…ロールギャップ潤滑スプレー用流量演算装置
２１…ストリップ温度演算装置
【図１】
0003635914.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003635914.tif 000005
【図５】
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【図６】
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