(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延材を圧延する際に、ワークロールの入側および出側に配置された冷却水ノズルを用いてワークロールの冷却を行うとともに、ワークロールの入側に配置された圧延油ノズルを用いてワークロール表面に圧延油を噴射する油圧延方法であって、
前記圧延油ノズルから圧延油をワークロールの表面に噴射させる際には、前記圧延油ノズルの上部に取り付けられた水切りワイパ装置をワークロール表面に接触させて水切りさせる段階と、
前記熱間圧延材の種類に応じて、圧延油噴射側の冷却水ノズルの冷却水の供給を完全停止させる完全停止モードと前記冷却水ノズルの冷却水の流量を所定値に制限する流量制限モードのいずれかを選択する段階と、
前記完全停止モードを選択したときは前記圧延油噴射側の冷却水ノズルからの冷却水の供給を完全停止するようにし、前記流量制限モードを選択したときはあらかじめ設定された所定値の冷却水の流量を流すようにする段階と、
からなることを特徴とする熱間圧延材の油圧延方法。
【請求項２】
前記熱間圧延材の油圧延の終了時点で、前記圧延油噴射側の冷却水ノズルから冷却水を全量供給してワークロールの表面を冷却することを特徴とする請求項１記載の熱間圧延材の油圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延材の油圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱間圧延においては、ワークロールに対して熱間圧延材（以下、単に圧延材という）の入側および出側から冷却水（クーラント）を噴射してワークロールを冷却する方法がとられている。このクーラントの水量は、圧延機によってまたはタンデムミルの場合はスタンドによって異なるが、ワークロールの効果的な冷却を行うために、圧延材の入側に比べて、出側を多くするのが一般的である。
【０００３】
ところで、圧延材とワークロールの摩擦係数を低減させるべく、圧延材の入側のワークロールへ圧延油を噴射するという油圧延の技術が知られている。また、圧延材の入側のワークロールクーラントが圧延油のワークロール噴射面に水膜を形成して、圧延油がワークロール表面へ付着するのを阻害することから、ワークロールクーラントの付着を防ぐために、たとえば特開平８−215719号公報に示すような水切りワイパ装置を用いて水切りを行う技術がある
この水切りワイパ装置は図３に示すように、膨張自在な袋体31をワークロール１に対向する一面が開口した収納箱32に収納して、この収納箱32内の袋体31の前方にたとえば基部を軟質ゴムで先端部を硬質耐摩耗性ゴムとされる弾性シール材33をその前部が収納箱32より露出するように、またその後部を前後方向へ摺動自在となるように収納して水切りヘッド30を構成し、この水切りヘッド30は位置決めシリンダ34によって冷却水ノズル２の下方に位置決めされる支持フレーム35で支持され、袋体31の内部圧力は圧力調整弁36で調整されるようにし、また弾性シール材33の先端を鋭角に形成して、この鋭角部をロール外周面に当接させるとともに、この当接部におけるロールの回転方向上流側のロール外周面と弾性シール材33の先端部水切り面のなす角度θが90°を超えるように当接させるように構成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような水切りワイパ装置を用いても、圧延油のワークロール噴射面へワークロールクーラントが付着するのを完全に防げるというわけではない。特に、圧延油スプレーの噴射圧力が低い場合は、ワークロール噴射面に残存する冷却水の水膜によってワークロールへの圧延油の付着を向上させるにいたらない場合があった。
【０００５】
さらに、水切りワイパ装置のワークロールへの押付力を上げて、冷却水の水膜厚みを減らそうとしたときには、水切りワイパ装置のワークロールと接触する弾性シール材の線圧が上昇するために、その摩耗が促進されて弾性シール材の寿命を著しく短くするという問題も潜在する。
本発明は、上記のような従来技術の有する課題を解消すべくなされたものであって、冷却水の水膜を排除してワークロールへの圧延油の付着効率を向上させることの可能な熱間圧延材の油圧延方法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】
本発明は、熱間圧延材を圧延する際に、ワークロールの入側および出側に配置された冷却水ノズルを用いてワークロールの冷却を行うとともに、ワークロールの入側に配置された圧延油ノズルを用いてワークロール表面に圧延油を噴射する油圧延方法であって、前記圧延油ノズルから圧延油をワークロールの表面に噴射させる際には、前記圧延油ノズルの上部に取り付けられた水切りワイパ装置をワークロール表面に接触させて水切りさせる段階と、前記熱間圧延材の種類に応じて、圧延油噴射側の冷却水ノズルの冷却水の供給を完全停止させる完全停止モードと前記冷却水ノズルの冷却水の流量を所定値に制限する流量制限モードのいずれかを選択する段階と、前記完全停止モードを選択したときは前記圧延油噴射側の冷却水ノズルからの冷却水の供給を完全停止するようにし、前記流量制限モードを選択したときはあらかじめ設定された所定値の冷却水の流量を流すようにする段階と、からなることを特徴とする熱間圧延材の油圧延方法である。
【０００７】
また、本発明は、前記熱間圧延材の油圧延の終了時点で、前記圧延油噴射側の冷却水ノズルから冷却水を全量供給してワークロールの表面を冷却するようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明の一実施例を示す概要図である。
この図において、１はワークロール、２ａ，２ｂは冷却水ノズル、３は圧延油ノズル、４は水切りワイパ装置である。５は給水管で、給水分岐管５ａ，５ｂを介して冷却水ノズル２ａ，２ｂへ冷却水をそれぞれ供給する。６は給水分岐管５ａに取り付けられた全閉可能な冷却水流量調節弁、７は給水分岐管５ｂに取り付けられる冷却水開閉弁、８は給油管９に取り付けられる圧延油開閉弁である。10は上位コンピュータから入力される圧延材の種類に関する情報であり、11は圧延材が圧延中であることを検出するたとえば圧延機に設けたロードセルなどのオンロールセンサである。
【０００９】
12は冷却水制御装置で、圧延開始時において上位コンピュータから圧延材の種類に関する情報10を入力して、圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａの冷却水を完全停止する完全停止モードと、冷却水の流量をあらかじめ設定された所定値に制限する流量制限モードとのいずれかを選択し、それぞれの制御信号を出力するとともに、オンロールセンサ11からの信号がオフになったのを検出して圧延終了時を判断して、完全停止モードあるいは流量制限モードを解除する機能を有する。
【００１０】
ここで、流量制限モードについて補足すると、たとえばステンレス鋼、ケイ素鋼板のように、冷却水ノズル２ａから冷却水の噴射を完全に停止させることができない圧延材を圧延する場合に必要である。
そこで、油圧延を行う場合は、以下の手順で冷却制御を行う。
▲１▼まず、水切りワイパ装置４をワークロール１の表面に接触させて水切りを行う。
▲２▼圧延油開閉弁８を開放して圧延油ノズル３から圧延油をワークロール１の表面に噴射させる。
▲３▼同時に上位コンピュータからの圧延材の種類に関する情報10に応じて完全停止モードあるいは流量制限モードを選択する。
【００１１】
完全停止モードを選択した場合は、冷却水流量調節弁６を閉止して圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａの冷却水の供給を完全停止する。流量制限モードの場合は指定された流量だけ流すように冷却水流量調節弁６の開度を調節する。
▲４▼オンロールセンサ11からの信号がオフになると、完全停止モードあるいは流量制限モードを解除して、冷却水流量調節弁６を全開にして、ワークロールの表面を冷却する。
【００１２】
このように、完全停止モードの場合は、圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａから冷却水の噴射は完全に停止させるので、ワークロール１の圧延油噴射側の冷却水による水膜を完全になくすことができるから、圧延油のワークロール１の表面への付着効率を向上させることができる。また、流量制限モードの場合は、冷却水ノズル２ａから冷却水の噴射を減少させるので、水切りワイパ装置４の性能を高めることが可能になるから、やはり圧延油付着効率を向上させることが期待できる。
【００１３】
ここで、上記のステップ▲４▼の必要性について補足すると、圧延中での完全停止モードあるいは流量制限モードを非圧延時にまで持続させると、ワークロール深部からの復熱によってサーマルクラウンが成長するという大問題に発展する場合があるので、非圧延時には冷却水流量調節弁６を全開して圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａから噴射させて冷却することによって、ワークロール１のサーマルクラウンの成長を抑制するのである。
【００１４】
また、上記の実施例において、全閉可能な冷却水流量調節弁６を用いるとして説明したが、本発明はこれに限るものではなく、通常の流量調節弁にたとえば自力で全開全閉が可能な自動弁とを組み合わせて用いてもよい。
また、出側の冷却水ノズル2bから噴出する水量を入側の冷却水ノズル2aより多くしているが、完全停止モードや流量制限モードによって減少したワークロールに対する冷却能を補償するように出側の冷却水ノズル2bからの噴出量をさらに増やすようにするとより好適である。この場合には、前記冷却水開閉弁７に加えて流量を調節できるバルブを設ける必要がある。
【００１５】
【実施例】
鋼種が一般低炭素鋼の圧延材を油圧延する際に本発明法の完全停止モードを適用した。このとき、圧延油ノズル３からは0.2 m3/minの濃度0.1 ％の圧延油を噴射するようにし、冷却水流量調節弁６を全閉にして圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａからの冷却水を完全に停止した。なお、その反対側の冷却水ノズル２ｂからは1000m3/minの冷却水を流し、水切りワイパ装置４を作動させた。また、非圧延時には圧延油噴射側の冷却水ノズル２ａからの冷却水を全量噴射させるようにした。
【００１６】
その結果、従来例では約30％であった圧延油付着効率が３倍の約90％にまで向上した。また、ロールバイトでの摩擦係数は従来例を１とすると、本発明例ではその半分の約50％にまで低減した。さらに、ワークロール駆動用の電力原単位は従来例に比べて約60％にまで低減した。また、このときのワークロール１のサーマルクラウンの発生分布を測定したところ、図２に示すように非常に平坦化しており、従来例に比べてかなりの改善が図られていることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、油圧延を行う際に圧延油噴射側の冷却水ノズルから噴射する冷却水の流量を完全停止させるか流量制限によって減少させることにより、圧延油付着効率を向上させることが可能になったので、圧延油使用量の低減さらには冷却水使用量の低減を図るというすぐれた効果を奏する。また、ロールバイト内での摩擦係数を低減させ得るから圧延材の表面品質不良の発生を低減できる。さらに、ワークロール駆動用電力原単位を低減させることが可能になったので、省エネルギーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概要図である。
【図２】ワークロールのサーマルクラウンの発生状況を示す特性図である。
【図３】従来例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  ワークロール
２，２ａ，２ｂ  冷却水ノズル
３  圧延油ノズル
４  水切りワイパ装置
５  給水管
５ａ，５ｂ  給水分岐管
６  冷却水流量調節弁
７  冷却水開閉弁
８  圧延油開閉弁
９  給油管
10  圧延材の種類に関する情報
11  オンロールセンサ
12  冷却水制御装置
30  水切りヘッド
31  袋体
32  収納箱
33  弾性シール材
34  位置決めシリンダ
35  支持フレーム
36  圧力調整弁
【図１】
0003721776.tif 000002
【図２】
0003721776.tif 000003
【図３】
0003721776.tif 000004