(57)【要約】【課題】金属板の圧延条件によらず常に、金属板の冷間圧延に要するロールバイトの良好な潤滑性を確保でき、この結果、圧延荷重を過度に増加させることなく安定した冷間圧延を、広い強度範囲の各種金属板に対して行えること。【解決手段】本発明の一態様である潤滑油供給装置１は、冷間圧延機３０の圧延ロールと鋼板２５との潤滑および圧延ロールの冷却にエマルション圧延油２０を循環使用する循環給油系統２と、鋼板２５の圧延条件に対応してエマルション圧延油２０より低温の低温エマルション圧延油２１を作製し、循環給油系統２に低温エマルション圧延油２１を供給する低温圧延油供給機構１２と、を備える。循環給油系統２は、エマルション圧延油２０と低温エマルション圧延油２１との混合エマルション圧延油、エマルション圧延油２０、または低温エマルション圧延油２１を圧延ロールの入側へ供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと前記金属板との潤滑および前記圧延ロールの冷却にエマルション圧延油を循環使用する循環給油系統と、
前記金属板の圧延条件に対応して、前記エマルション圧延油と基油が同一種類であり且つ前記エマルション圧延油に比して低温である低温エマルション圧延油を作製し、前記循環給油系統に前記低温エマルション圧延油を供給する低温圧延油供給機構と、
を備え、前記循環給油系統は、前記エマルション圧延油と前記低温エマルション圧延油とを混合してなる混合エマルション圧延油、前記エマルション圧延油、または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給することを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記循環給油系統は、
前記エマルション圧延油を貯留する循環式圧延油供給タンクと、
前記混合エマルション圧延油、前記エマルション圧延油、または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ噴射供給する圧延油噴射部と、
前記循環式圧延油供給タンクから前記圧延油噴射部へ前記エマルション圧延油を導く圧延油供給管と、
を備え、
前記低温圧延油供給機構は、
前記エマルション圧延油と基油が同一種類の圧延油原液を貯留する圧延油タンクと、
前記循環式圧延油供給タンクに比して容量が小さく、前記圧延油原液を希釈する希釈水を貯留する希釈水タンクと、
前記希釈水タンク内の前記希釈水の温度を調整する温度調整部と、
前記金属板の圧延条件に応じた温度に前記希釈水を温度調整するように前記温度調整部を制御する温度制御部と、
前記圧延油タンクから供給された前記圧延油原液と前記希釈水タンクから供給された前記希釈水とを混合して前記低温エマルション圧延油を作製するミキサーと、
前記ミキサーから前記圧延油噴射部へ前記低温エマルション圧延油を導く低温圧延油供給管と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記低温圧延油供給機構は、
前記希釈水タンクから前記ミキサーへ供給される前記希釈水の供給流量を調整する希釈水流量調整弁と、
前記金属板の圧延条件と、前記エマルション圧延油の温度および供給流量と、前記希釈水の温度とに基づいて前記希釈水の供給流量を算出し、前記希釈水の供給流量算出値に応じて、前記希釈水流量調整弁による前記希釈水の供給流量の調整を制御する希釈水流量制御部と、
前記圧延油タンクから前記ミキサーへ供給される前記圧延油原液の供給流量を調整する圧延原油流量調整弁と、
前記希釈水の供給流量に基づいて前記圧延油原液の供給流量を算出し、前記圧延油原液の供給流量算出値に応じて、前記圧延原油流量調整弁による前記圧延油原液の供給流量の調整を制御する圧延原油流量制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記希釈水の温度は、３０℃以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の潤滑油供給装置。
【請求項５】
冷間圧延機の圧延ロールと圧延対象の金属板との潤滑および前記圧延ロールの冷却にエマルション圧延油を循環使用する潤滑油供給方法において、
前記金属板の圧延条件に対応して、前記エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給し、または、前記エマルション圧延油と基油が同一種類であり且つ前記エマルション圧延油に比して低温である低温エマルション圧延油を作製し、前記エマルション圧延油と前記低温エマルション圧延油とを混合してなる混合エマルション圧延油または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給することを特徴とする潤滑油供給方法。
【請求項６】
循環式圧延油供給タンクに前記エマルション圧延油を貯留し、圧延油供給管を通じて前記循環式圧延油供給タンクから圧延油噴射部へ前記エマルション圧延油を導き、その都度、前記圧延油噴射部から前記圧延ロールの入側へ少なくとも前記エマルション圧延油を噴射供給し、
前記エマルション圧延油と基油が同一種類の圧延油原液を圧延油タンクに貯留し、前記循環式圧延油供給タンクに比して容量が小さい希釈水タンクに希釈水を貯留しつつ、前記金属板の圧延条件に応じて前記希釈水の温度を調整し、
前記希釈水タンクからミキサーへ前記希釈水を供給し、且つ、前記圧延油タンクから前記ミキサーへ前記圧延油原液を供給し、前記ミキサーにより、前記希釈水と前記圧延油原液とを混合して前記低温エマルション圧延油を作製し、その都度、低温圧延油供給管を通じて前記ミキサーから前記圧延油噴射部へ前記低温エマルション圧延油を導き、前記圧延油噴射部から前記圧延ロールの入側へ前記混合エマルション圧延油または前記低温エマルション圧延油を噴射供給することを特徴とする請求項５に記載の潤滑油供給方法。
【請求項７】
前記金属板の圧延条件と、前記エマルション圧延油の温度および供給流量と、前記希釈水の温度とに基づいて、前記希釈水タンクから前記ミキサーへの前記希釈水の供給流量を算出し、前記希釈水の供給流量を調整する希釈水流量調整弁を前記希釈水の供給流量算出値に応じて制御することにより、前記希釈水の供給流量の調整を制御し、
前記希釈水の供給流量に基づいて、前記圧延油タンクから前記ミキサーへの前記圧延油原液の供給流量を算出し、前記圧延油原液の供給流量を調整する圧延原油流量調整弁を前記圧延油原液の供給流量算出値に応じて制御することにより、前記圧延油原液の供給流量の調整を制御することを特徴とする請求項６に記載の潤滑油供給方法。
【請求項８】
前記希釈水の温度を３０℃以下とすることを特徴とする請求項６または７に記載の潤滑油供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の冷間圧延の際に潤滑油を供給する潤滑油供給装置および潤滑油供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板の冷間圧延工程では、冷間圧延機による鋼板の圧延性を向上させるために、冷間圧延機の圧延ロールと鋼板との潤滑性を高める潤滑油（以下、圧延油という）が鋼板に供給される。一般に、冷間圧延機は、圧延対象の鋼板をその上下方向から挟みつつ噛み込む一対の圧延ロールを備えた圧延機を複数スタンド有し、これら複数スタンドの圧延機によって鋼板を連続的に冷間圧延する。その際、これら複数スタンドの圧延機の各入側において、圧延油がノズル等を通じて鋼板に噴射供給される。このような圧延油として、通常、エマルション状態に調製した圧延油（以下、エマルション圧延油）が用いられる。エマルション圧延油は、所定油量の圧延油と水とを混合し、この混合液に対して撹拌作用およびポンプによる剪断作用を加えることにより、作製される。
【０００３】
鋼板の冷間圧延工程におけるエマルション圧延油の供給方式には、主に、直接給油方式（ダイレクト方式）および循環給油方式（リサキュレーション方式）の２種がある。直接給油方式では、鋼板と圧延ロールとの潤滑を目的として、濃度が５〜２０［体積％］程度のエマルション圧延油を各圧延機入側の鋼板に噴射し、圧延ロールの冷却を目的として、各圧延機の圧延ロールに水を噴射する。このため、圧延ロール等の潤滑性および冷却性に優れるが、エマルション圧延油を循環使用しない（使い捨てにする）ことに起因して、エマルション圧延油の原単位が循環給油方式に比して高くなる。一方、循環給油方式は、鋼板と圧延ロールとを潤滑にする目的と圧延ロールを冷却する目的とにエマルション圧延油を循環使用する給油方式である。すなわち、循環給油方式では、上述した潤滑目的のために各圧延機入側の鋼板にエマルション圧延油を噴射するとともに、これと同一供給源のエマルション圧延油を、上述した冷却目的のために各圧延機の圧延ロールに噴射する。噴射後のエマルション圧延油は、適宜回収されて潤滑目的および冷却目的のために再利用（循環使用）される。
【０００４】
なお、上述した鋼板の冷間圧延工程における圧延油の供給に関する従来技術として、例えば、循環使用されるエマルション圧延油の他に、この循環使用のエマルション圧延油と同種の圧延油原油と希釈水とを混合した油水混合圧延油を、この循環使用のエマルション圧延油とは別の供給経路を通じて鋼板または圧延ロールに供給するものがある（特許文献１参照）。また、ある特定の圧延潤滑条件時のエマルション潤滑における油膜厚が目標油膜厚と一致するように、エマルション供給量、エマルション濃度、エマルション温度およびプレートアウト長のうちの少なくとも一つを制御する潤滑油供給方法がある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６４０号公報
【特許文献２】特許第４３５５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動車鋼板等の鉄鋼分野においては、近年、自動車車体の軽量化や衝突安全性の向上等のために、普通鋼に比して高い強度を有する高強度鋼板の需要が益々増加している。一般に、高強度鋼板は普通鋼に比して変形抵抗が大きいため、高強度鋼板の冷間圧延に要する圧延荷重は、普通鋼の冷間圧延に比して増大する。圧延荷重が過度に増大することにより、冷間圧延後の高強度鋼板の形状に乱れが生じ、この結果、絞りによる板破断等の問題が生じる場合がある。
【０００７】
この問題を解消するためには、一対の圧延ロールによって上下方向から挟み込まれている鋼板領域（以下、ロールバイトという）へ圧延油を十分に引き込み、これによって、ロールバイトにおける鋼板表面と圧延ロールとの潤滑性（以下、ロールバイトの潤滑性と適宜略す）を向上させる必要がある。これに対し、高強度鋼板の冷間圧延では、圧延ロールの駆動モータに高い圧延負荷がかかるため、この高圧延負荷に起因する駆動モータのトルク制約から、普通鋼や軟質鋼の冷間圧延に比して圧延速度を低く抑えなければならない。なお、このような低速の冷間圧延状態（以下、低速圧延状態と適宜略す）では、通常、ロールバイトへの圧延油の引き込み量が低下する。この結果、ロールバイトの潤滑性が劣化してしまう。すなわち、近年の鉄鋼分野においては、普通鋼や軟質鋼の冷間圧延時は勿論、高強度鋼板を冷間圧延する場合であっても、ロールバイトの潤滑性の向上が要望されている。
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術では、低速圧延状態においてロールバイトへ圧延油を十分に引き込むことは困難である。このため、ロールバイトの潤滑性が劣化し、これに起因して圧延荷重が過度に増大することから、冷間圧延後の鋼板形状に乱れが生じる場合があり、この結果、絞りによる板破断等の問題を招来してしまう。
【０００９】
なお、特許文献１に開示されるように、鋼板または圧延ロールにエマルション圧延油と油水混合圧延油とを供給して、鋼板表面に付着（プレートアウト）する圧延油量を増加させたとしても、低速圧延状態においてロールバイトに導入される圧延油の油膜厚の増加は微小である。このため、特許文献１に記載の従来技術では、低速圧延状態におけるロールバイトの潤滑性の十分な向上を期待することができない。
【００１０】
また、特許文献２に記載の従来技術では、圧延潤滑条件に応じて設定される複数のエマルション圧延油をその種類、濃度および温度別に複数のエマルションタンクに貯留し、エマルションタンク毎にエマルション圧延油の温度を調整しなければならない。このため、これら複数のエマルション圧延油の貯留および管理に要する装置構成が複雑化するのみならず、各エマルション圧延油の温度調整に膨大な電力を要することからコスト増加を招来するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、鋼板等の圧延対象の金属板の圧延条件によらず常に、十分な量の圧延油をロールバイトへ簡易に導入でき、これによって、金属板の冷間圧延に要するロールバイトの良好な潤滑性を確保でき、この結果、圧延荷重を過度に増加させることなく安定した冷間圧延を、広い強度範囲の各種金属板に対して可能にする潤滑油供給装置および潤滑油供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる潤滑油供給装置は、金属板を冷間圧延する冷間圧延機の圧延ロールと前記金属板との潤滑および前記圧延ロールの冷却にエマルション圧延油を循環使用する循環給油系統と、前記金属板の圧延条件に対応して、前記エマルション圧延油と基油が同一種類であり且つ前記エマルション圧延油に比して低温である低温エマルション圧延油を作製し、前記循環給油系統に前記低温エマルション圧延油を供給する低温圧延油供給機構と、を備え、前記循環給油系統は、前記エマルション圧延油と前記低温エマルション圧延油とを混合してなる混合エマルション圧延油、前記エマルション圧延油、または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる潤滑油供給装置は、上記の発明において、前記循環給油系統は、前記エマルション圧延油を貯留する循環式圧延油供給タンクと、前記混合エマルション圧延油、前記エマルション圧延油、または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ噴射供給する圧延油噴射部と、前記循環式圧延油供給タンクから前記圧延油噴射部へ前記エマルション圧延油を導く圧延油供給管と、を備え、前記低温圧延油供給機構は、前記エマルション圧延油と基油が同一種類の圧延油原液を貯留する圧延油タンクと、前記循環式圧延油供給タンクに比して容量が小さく、前記圧延油原液を希釈する希釈水を貯留する希釈水タンクと、前記希釈水タンク内の前記希釈水の温度を調整する温度調整部と、前記金属板の圧延条件に応じた温度に前記希釈水を温度調整するように前記温度調整部を制御する温度制御部と、前記圧延油タンクから供給された前記圧延油原液と前記希釈水タンクから供給された前記希釈水とを混合して前記低温エマルション圧延油を作製するミキサーと、前記ミキサーから前記圧延油噴射部へ前記低温エマルション圧延油を導く低温圧延油供給管と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる潤滑油供給装置は、上記の発明において、前記低温圧延油供給機構は、前記希釈水タンクから前記ミキサーへ供給される前記希釈水の供給流量を調整する希釈水流量調整弁と、前記金属板の圧延条件と、前記エマルション圧延油の温度および供給流量と、前記希釈水の温度とに基づいて前記希釈水の供給流量を算出し、前記希釈水の供給流量算出値に応じて、前記希釈水流量調整弁による前記希釈水の供給流量の調整を制御する希釈水流量制御部と、前記圧延油タンクから前記ミキサーへ供給される前記圧延油原液の供給流量を調整する圧延原油流量調整弁と、前記希釈水の供給流量に基づいて前記圧延油原液の供給流量を算出し、前記圧延油原液の供給流量算出値に応じて、前記圧延原油流量調整弁による前記圧延油原液の供給流量の調整を制御する圧延原油流量制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる潤滑油供給装置は、上記の発明において、前記希釈水の温度は、３０℃以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる潤滑油供給方法は、冷間圧延機の圧延ロールと圧延対象の金属板との潤滑および前記圧延ロールの冷却にエマルション圧延油を循環使用する潤滑油供給方法において、前記金属板の圧延条件に対応して、前記エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給し、または、前記エマルション圧延油と基油が同一種類であり且つ前記エマルション圧延油に比して低温である低温エマルション圧延油を作製し、前記エマルション圧延油と前記低温エマルション圧延油とを混合してなる混合エマルション圧延油または前記低温エマルション圧延油を前記圧延ロールの入側へ供給することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる潤滑油供給方法は、上記の発明において、循環式圧延油供給タンクに前記エマルション圧延油を貯留し、圧延油供給管を通じて前記循環式圧延油供給タンクから圧延油噴射部へ前記エマルション圧延油を導き、その都度、前記圧延油噴射部から前記圧延ロールの入側へ少なくとも前記エマルション圧延油を噴射供給し、前記エマルション圧延油と基油が同一種類の圧延油原液を圧延油タンクに貯留し、前記循環式圧延油供給タンクに比して容量が小さい希釈水タンクに希釈水を貯留しつつ、前記金属板の圧延条件に応じて前記希釈水の温度を調整し、前記希釈水タンクからミキサーへ前記希釈水を供給し、且つ、前記圧延油タンクから前記ミキサーへ前記圧延油原液を供給し、前記ミキサーにより、前記希釈水と前記圧延油原液とを混合して前記低温エマルション圧延油を作製し、その都度、低温圧延油供給管を通じて前記ミキサーから前記圧延油噴射部へ前記低温エマルション圧延油を導き、前記圧延油噴射部から前記圧延ロールの入側へ前記混合エマルション圧延油または前記低温エマルション圧延油を噴射供給することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる潤滑油供給方法は、上記の発明において、前記金属板の圧延条件と、前記エマルション圧延油の温度および供給流量と、前記希釈水の温度とに基づいて、前記希釈水タンクから前記ミキサーへの前記希釈水の供給流量を算出し、前記希釈水の供給流量を調整する希釈水流量調整弁を前記希釈水の供給流量算出値に応じて制御することにより、前記希釈水の供給流量の調整を制御し、前記希釈水の供給流量に基づいて、前記圧延油タンクから前記ミキサーへの前記圧延油原液の供給流量を算出し、前記圧延油原液の供給流量を調整する圧延原油流量調整弁を前記圧延油原液の供給流量算出値に応じて制御することにより、前記圧延油原液の供給流量の調整を制御することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる潤滑油供給方法は、上記の発明において、前記希釈水の温度を３０℃以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鋼板等の圧延対象の金属板の圧延条件によらず常に、十分な量の圧延油をロールバイトへ簡易に導入でき、これによって、金属板の冷間圧延に要するロールバイトの良好な潤滑性を確保でき、この結果、圧延荷重を過度に増加させることなく安定した冷間圧延を、広い強度範囲の各種金属板に対して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる潤滑供給装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置の低温圧延油供給機構の一構成例を示す模式図である。
【図３】図３は、低速圧延状態における潤滑用エマルション圧延油の動粘度と各圧延機の圧延荷重との関係を評価した結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる潤滑油供給装置および潤滑油供給方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００２３】
(実施の形態)
まず、本発明の実施の形態にかかる潤滑油供給装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる潤滑供給装置の一構成例を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置１は、鋼板２５を冷間圧延する冷間圧延機３０の潤滑等にエマルション圧延油２０を循環使用する循環給油系統２と、鋼板２５の圧延条件に対応して循環給油系統２に低温エマルション圧延油２１を供給する低温圧延油供給機構１２とを備える。
【００２４】
循環給油系統２は、冷間圧延機３０の圧延ロールと鋼板２５との潤滑と、冷間圧延機３０の圧延ロールの冷却とにエマルション圧延油２０を循環使用するものである。具体的には、図１に示すように、循環給油系統２は、循環式圧延油供給タンク３と、圧延油供給管４と、循環ポンプ５と、圧延油ヘッダ６ａ，６ｂと、クーラントヘッダ８ａ，８ｂと、回収オイルパン１０と、戻り配管１１とを備える。
【００２５】
循環式圧延油供給タンク３は、循環使用するエマルション圧延油２０を貯留する機能と、エマルション圧延油２０の性状を所望のものに調整し維持する機能とを兼ね備える。具体的には、循環式圧延油供給タンク３は、撹拌機３ａを有する。循環式圧延油供給タンク３内には、所定の基油成分の圧延油原液および希釈水としての温水等が投入される。循環式圧延油供給タンク３は、投入された圧延油原液および温水等を収容し、収容した圧延油原液および温水等を、撹拌機３ａの撹拌作用によって所定の界面活性剤とともに撹拌しつつ混合する。これによって、循環式圧延油供給タンク３は、所望の性状（基油成分、圧延油濃度、平均粒径、温度等）を有するエマルション圧延油２０を得る。また、循環式圧延油供給タンク３は、電熱器等の保温機構（図示せず）を有し、得られたエマルション圧延油２０を、その腐敗を防止し且つ乳化安定性を確保可能な温度範囲（例えば５０〜７０［℃］等の５０［℃］以上の温度域）に保温しつつ貯留する。一方、循環式圧延油供給タンク３は、回収オイルパン１０および戻り配管１１を介して冷間圧延機３０側から使用済みエマルション圧延油を受け入れ、受け入れた使用済みエマルション圧延油を循環使用対象のエマルション圧延油２０として貯留する。
【００２６】
ここで、上述したエマルション圧延油２０の性状は、冷間圧延に使用可能な性状であれば所望のものであってもよいが、界面活性剤の作用によって水中に油が分散したエマルション（以下、Ｏ／Ｗエマルションという）であることが望ましい。この場合、圧延油濃度が１〜５［体積％］の範囲内であり、圧延油成分の平均粒径が１５［μｍ］以下であることが望ましい。なお、エマルション圧延油２０の平均粒径は、撹拌機３ａの撹拌羽の回転数を調整することによって、所望のものに制御可能である。一方、エマルション圧延油２０の基油として、例えば、天然油脂、脂肪酸エステル、および炭化水素系合成潤滑油等の冷間圧延に使用可能なものが用いられる。具体的には、鉱物油、パーム油等の植物油、牛脂等の動物油、多価脂肪酸を含有する合成エステル等が、エマルション圧延油２０の基油として用いられる。このようなエマルション圧延油２０の基油は、その流動点が２０［℃］以下であることが望ましい。何故ならば、温度が低い環境下において起こり易い圧延油の固化と、圧延加工によって発生した金属粉と圧延油との混和に起因する圧延機廻りの堆積スカムの生成とを防止できるからである。
【００２７】
なお、エマルション圧延油２０には、油性向上剤、極圧添加剤、および酸化防止剤等、通常の冷間圧延の圧延油に用いられる添加剤を加えてもよい。また、エマルション圧延油２０を形成する際に添加される界面活性剤は、イオン系、非イオン系のいずれであってもよく、その種類は本発明において特に問われない。
【００２８】
圧延油供給管４は、循環式圧延油供給タンク３から圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよびクーラントヘッダ８ａ，８ｂへエマルション圧延油２０を導く配管である。具体的には、図１に示すように、圧延油供給管４は、冷間圧延機３０を構成する５つ（５スタンド）の圧延機３１〜３５の各々の入側および出側に分岐する複数の分岐管４ａ〜４ｊを有する。分岐管４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇ，４ｉは、圧延油供給管４の主管から圧延機３１〜３５の各入側に向けて各々分岐し、複数対の圧延油ヘッダ６ａ，６ｂの各一対に各々接続される。分岐管４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈ，４ｊは、圧延油供給管４の主管から圧延機３１〜３５の各出側に向けて各々分岐し、複数対のクーラントヘッダ８ａ，８ｂの各一対に各々接続される。圧延油供給管４は、その入力端が循環式圧延油供給タンク３に接続され、これらの分岐管４ａ〜４ｊを介して循環式圧延油供給タンク３と、複数対の圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび複数対のクーラントヘッダ８ａ，８ｂとを連通する。このような圧延油供給管４は、分岐管４ａ〜４ｊを通じて循環式圧延油供給タンク３から各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび各クーラントヘッダ８ａ，８ｂへエマルション圧延油２０を導く。
【００２９】
循環ポンプ５は、圧延油供給管４を通じて循環式圧延油供給タンク３から各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび各クーラントヘッダ８ａ，８ｂへエマルション圧延油２０を流通させるものである。具体的には、循環ポンプ５は、圧延油供給管４の途中に設けられる。循環ポンプ５は、循環式圧延油供給タンク３内のエマルション圧延油２０を圧延油供給管４内へ吸引するとともに、圧延油供給管４の分岐管４ａ〜４ｊの各出力端に向けてエマルション圧延油２０を圧送する。これに加え、循環ポンプ５は、エマルション圧延油２０に剪断作用を与えることによって、エマルション圧延油２０のＯ／Ｗエマルションを維持する。
【００３０】
圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび噴射ノズル７ａ，７ｂは、圧延機３１〜３５の各圧延ロールと鋼板２５とを潤滑にするための潤滑用エマルション圧延油２２を圧延機３１〜３５の各入側へ噴射供給する圧延油噴射部として機能する。具体的には、圧延油ヘッダ６ａ，６ｂは、互いに対をなし、鋼板２５の板厚方向（上下方向）に対向するように圧延機３１〜３５の各入側に配置される。噴射ノズル７ａ，７ｂは、圧延機３１〜３５の各圧延ロールの入側に噴射口を向けるように、圧延油ヘッダ６ａ，６ｂに各々配置される。これら複数対の圧延油ヘッダ６ａ，６ｂの各々は、循環式圧延油供給タンク３からのエマルション圧延油２０と、低温圧延油供給機構１２からの低温エマルション圧延油２１との少なくとも一方を受け入れる。各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂは、受け入れたエマルション圧延油２０、低温エマルション圧延油２１、または、これらエマルション圧延油２０と低温エマルション圧延油２１とを混合してなる混合エマルション圧延油を、噴射ノズル７ａ，７ｂを通じて噴射する。すなわち、循環給油系統２は、各噴射ノズル７ａ，７ｂを通じ、エマルション圧延油２０、低温エマルション圧延油２１、または混合エマルション圧延油を、潤滑用エマルション圧延油２２として圧延機３１〜３５の各圧延ロールの入側における鋼板２５の上下各表面に各々供給する。これに加え、各噴射ノズル７ａ，７ｂは、潤滑用エマルション圧延油２２に剪断作用を与えることによって、潤滑用エマルション圧延油２２のＯ／Ｗエマルションを維持する。
【００３１】
クーラントヘッダ８ａ，８ｂおよび噴射ノズル９ａ，９ｂは、圧延機３１〜３５の各圧延ロールを冷却するために、エマルション圧延油２０を圧延機３１〜３５の各圧延ロールへ噴射供給する圧延油噴射部として機能する。具体的には、クーラントヘッダ８ａ，８ｂは、互いに対をなし、鋼板２５の板厚方向（上下方向）に対向するように圧延機３１〜３５の各出側に配置される。噴射ノズル９ａ，９ｂは、圧延機３１〜３５の各出側から圧延ロールに噴射口を向けるように、クーラントヘッダ８ａ，８ｂに各々配置される。これら複数対のクーラントヘッダ８ａ，８ｂの各々は、循環式圧延油供給タンク３からのエマルション圧延油２０を受け入れる。各クーラントヘッダ８ａ，８ｂは、受け入れたエマルション圧延油２０を、噴射ノズル９ａ，９ｂを通じて噴射する。すなわち、循環給油系統２は、圧延機３１〜３５の各出側において上下双方の圧延ロールの表面に、各噴射ノズル９ａ，９ｂを通じてエマルション圧延油２０を各々噴射供給し、これによって、圧延機３１〜３５の各圧延ロールを冷間圧延に好適な温度に冷却する。これに加え、各噴射ノズル９ａ，９ｂは、エマルション圧延油２０に剪断作用を与えることによって、エマルション圧延油２０のＯ／Ｗエマルションを維持する。
【００３２】
回収オイルパン１０は、冷間圧延機３０から使用済みエマルション圧延油を回収するものである。具体的には、回収オイルパン１０は、冷間圧延機３０の近傍（例えば圧延機３１〜３５の下方）に配置される。また、回収オイルパン１０には、上述した循環式圧延油供給タンク３に通じる戻り配管１１が設けられる。回収オイルパン１０は、圧延機３１〜３５の各ロールバイトの潤滑性の確保や圧延ロールの冷却に使用された使用済みエマルション圧延油を圧延機３１〜３５から受け入れる。ここで、使用済みエマルション圧延油は、圧延機３１〜３５の入側へ噴射供給された潤滑用エマルション圧延油２２と圧延機３１〜３５の出側（各圧延ロール）へ噴射供給されたエマルション圧延油２０とを含むものである。回収オイルパン１０は、このような使用済みエマルション圧延油のうち、鋼板２５とともに潤滑油供給装置１の系外に持ち出されたものと蒸発によって失われたものとを除く、大部分の使用済みエマルション圧延油を圧延機３１〜３５から回収する。回収オイルパン１０は、このように回収した使用済みエマルション圧延油を、戻り配管１１を通じて循環式圧延油供給タンク３へ送出する。
【００３３】
低温圧延油供給機構１２は、循環給油系統２に低温エマルション圧延油２１を供給するものである。具体的には、図１に示すように、低温圧延油供給機構１２は、冷間圧延機３０の圧延機毎の各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂに通じる低温圧延油供給管１３を有する。低温圧延油供給機構１２は、冷間圧延機３０によって冷間圧延される鋼板２５の圧延条件に対応して低温エマルション圧延油２１を作製する。その都度、低温圧延油供給機構１２は、低温圧延油供給管１３を通じて、循環給油系統２の各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂに低温エマルション圧延油２１を供給する。ここで、低温エマルション圧延油２１は、循環給油系統２のエマルション圧延油２０と基油が同一種類であり、且つ、エマルション圧延油２０に比して低温である。低温圧延油供給機構１２は、このような低温エマルション圧延油２１を、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂにおいてエマルション圧延油２０と合流させて混合エマルション圧延油とする。この混合エマルション圧延油は、上述したように潤滑用エマルション圧延油２２として、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂから各噴射ノズル７ａ，７ｂを通じて圧延機３１〜３５の各圧延ロールの入側に各々噴射される。一方、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内の低温エマルション圧延油２１は、鋼板２５の圧延条件に対応して適宜、潤滑用エマルション圧延油２２として、各噴射ノズル７ａ，７ｂから圧延機３１〜３５の各圧延ロールの入側に各々噴射される。
【００３４】
低温圧延油供給管１３は、低温圧延油供給機構１２によって作製された低温エマルション圧延油２１を循環供給系統２の各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ導く配管である。具体的には、図１に示すように、低温圧延油供給管１３は、圧延機３１〜３５の各入側に分岐する複数の分岐管１３ａ〜１３ｅを有する。分岐管１３ａ〜１３ｅは、低温圧延油供給管１３の主管から圧延機３１〜３５の各入側に向けて各々分岐し、複数対の圧延油ヘッダ６ａ，６ｂの各一対に各々接続される。低温圧延油供給管１３は、これらの分岐管１３ａ〜１３ｅを通じて各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ低温エマルション圧延油２１を導く。
【００３５】
なお、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置１が適用される冷間圧延機３０は、図１に示す５スタンドの圧延機３１〜３５を用いて鋼板２５を連続的に冷間圧延する。各圧延機３１〜３５は、例えば図１に示すように、鋼板２５の搬送経路を挟んで上下方向に対向する一対の圧延ロールと、この一対の圧延ロールに対応する一対のバックアップロールとを有する４段式のものである。これら５スタンドの圧延機３１〜３５は、この順に鋼板２５の搬送方向（図１に示す太線矢印参照）に沿って配列される。すなわち、圧延機３１は、冷間圧延機３０における最上流の圧延機であり、圧延機３１の後段に圧延機３２が配置される。この圧延機３２の後段に圧延機３３が配置され、この圧延機３３の後段に圧延機３４が配置される。圧延機３５は、冷間圧延機３０における最下流の圧延機であり、圧延機３４の後段に配置される。
【００３６】
つぎに、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置１の低温圧延油供給機構１２の構成について説明する。図２は、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置の低温圧延油供給機構の一構成例を示す模式図である。なお、図２には、図１に示した冷間圧延機３０を構成する５スタンドの圧延機３１〜３５のうちの最上流の圧延機３１が図示されている。また、図２には、上述した循環給油系統２のうちの圧延機３１に対応する部分が図示されている。
【００３７】
図１，２に示すように、低温圧延油供給機構１２は、上述した低温圧延油供給管１３と、低温エマルション圧延油２１の原油となる圧延油原液２３を貯留する圧延油タンク１４ａと、低温エマルション圧延油２１の作製に用いられる希釈水２４を貯留する希釈水タンク１４ｂとを備える。また、低温圧延油供給機構１２は、希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を調整するチラー１５ａと、チラー１５ａを制御する温度制御部１５ｂと、低温エマルション圧延油２１を作製し送出するミキサー１６とを備える。さらに、低温圧延油供給機構１２は、圧延油タンク１４ａとミキサー１６とを連通する圧延原油供給管１７ａと、圧延油ポンプ１７ｂと、圧延原油流量調整弁１７ｃと、希釈水タンク１４ｂとミキサー１６とを連通する希釈水供給管１８ａと、希釈水ポンプ１８ｂと、希釈水流量調整弁１８ｃと、圧延油原液２３の流量を制御する圧延原油流量制御部１９ａと、希釈水２４の流量を制御する希釈水流量制御部１９ｂとを備える。
【００３８】
低温圧延油供給管１３は、上述したように複数の分岐管１３ａ〜１３ｅ（図１参照）を有し、ミキサー１６から循環給油系統２の各圧延油噴射部へ低温エマルション圧延油２１を導く配管である。具体的には、図１，２に示すように、低温圧延油供給管１３は、その入力端がミキサー１６に接続され、これらの分岐管１３ａ〜１３ｅを介してミキサー１６と複数対の圧延油ヘッダ６ａ，６ｂとを連通する。このような低温圧延油供給管１３は、分岐管１３ａ〜１３ｅを通じてミキサー１６から各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ低温エマルション圧延油２１を導く。
【００３９】
圧延油タンク１４ａは、循環給油系統２のエマルション圧延油２０と基油が同一種類の圧延油原液２３を貯留するものである。具体的には、圧延油タンク１４ａは、上述したエマルション圧延油２０と同一基油成分の圧延油原液２３を適宜投入され、この圧延油原液２３を収容する。また、圧延油タンク１４ａは、電熱器等の保温機構（図示せず）を有し、受け入れた圧延油原液２３を、その腐敗を防止可能な温度範囲（例えば５０［℃］以上の温度域）に保温しつつ貯留する。このような圧延油タンク１４ａは、上述した循環給油系統２の循環式圧延油供給タンク３に比して容量が小さいタンクであることが望ましい。
【００４０】
希釈水タンク１４ｂは、上述した圧延油原液２３を希釈する希釈水２４を貯留するものである。具体的には、希釈水タンク１４ｂは、上述した循環給油系統２の循環式圧延油供給タンク３に比して容量が小さいタンクであり、適宜投入された工水等の希釈水２４を貯留する。この希釈水タンク１４ｂによる希釈水２４の貯留量は、循環式圧延油供給タンク３によるエマルション圧延油２０の貯留量に比して少ない。このような希釈水タンク１４ｂの容量は、チラー１５ａによる希釈水２４の温度調整を短時間に実現可能とする範囲（すなわち希釈水２４の高応答な温度制御を可能とする範囲）の容量であればよい。ここで、希釈水タンク１４ｂに投入される希釈水２４の温度は、所望の温度であってもよいが、常温、例えば３０［℃］以下であることが望ましい。何故ならば、チラー１５ａによる希釈水２４の温度調整に要する電力および時間を最小限に抑えることができるからである。
【００４１】
チラー１５ａは、希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を調整する温度調整部として機能する。具体的には、チラー１５ａは、配管を通じ、希釈水タンク１４ｂとの間において希釈水２４を循環可能な構造を有する。チラー１５ａは、希釈水タンク１４ｂから配管を通じて希釈水２４を受け入れ、この受け入れた希釈水２４に対して温度調整処理を行う。チラー１５ａは、この温度調整処理後の希釈水２４を、配管を通じて希釈水タンク１４ｂへ送出する。この動作を繰り返すことによって、チラー１５ａは、希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を所望の温度に調整する。なお、チラー１５ａによる温度調整後の希釈水２４の温度は、圧延油原液２３と希釈水２４とを混合してなる低温エマルション圧延油２１に要求される温度を確保し得る程度のものであり、少なくとも循環給油系統２のエマルション圧延油２０に比して低温である。
【００４２】
温度制御部１５ｂは、上述したチラー１５ａによる希釈水２４の温度調整処理を制御するものである。具体的には、温度制御部１５ｂは、鋼板２５の圧延条件と鋼板２５へ供給される潤滑用エマルション圧延油２２の最適温度との相関を示す相関情報を予め有する。温度制御部１５ｂは、プロセスコンピュータ等（図示せず）から取得した鋼板２５の圧延条件と、この予め設定された相関情報とに基づいて、鋼板２５の圧延条件に応じた温度に希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を調整するようにチラー１５ａを制御する。すなわち、温度制御部１５ｂは、上述した鋼板２５の圧延条件と予め設定された相関情報とをもとに、低温エマルション圧延油２１の必要温度を算出する。この必要温度は、潤滑用エマルション圧延油２２の最適温度を確保するために低温エマルション圧延油２１に要求される温度である。温度制御部１５ｂは、算出した低温エマルション圧延油２１の必要温度を確保し得る温度に希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を調整する指令信号をチラー１５ａへ出力する。このようにして、温度制御部１５ｂは、チラー１５ａによる希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度調整処理を制御する。
【００４３】
なお、上述した鋼板２５の圧延条件として、例えば、鋼板２５の鋼種、圧延寸法、圧延速度、冷間圧延機３０の各圧延機３１〜３５の圧下率配分および各圧延ロール径等が挙げられる。また、鋼板２５の圧延条件と潤滑用エマルション圧延油２２の最適温度との相関情報は、過去の圧延実績または実験等によって求めることができる。このような潤滑用エマルション圧延油２２の最適温度は、鋼板２５の圧延条件に応じてデータテーブル化することが望ましい。温度制御部１５ｂには、このデータテーブル化した相関情報が予め設定されてもよい。
【００４４】
ミキサー１６は、圧延油原液２３と希釈水２４とを混合して低温エマルション圧延油２１を作製し送出するものである。具体的には、ミキサー１６は、ラインミキサーまたはスタティックミキサー等を用いて実現される。ミキサー１６は、圧延原油供給管１７ａを通じて圧延油タンク１４ａから供給された圧延油原液２３と、希釈水供給管１８ａを通じて希釈水タンク１４ｂから供給された希釈水２４とを撹拌、混合する。これによって、ミキサー１６は、上述した必要温度と所定の油分濃度（例えばエマルション圧延油２０と同一油分濃度）とを有する低温エマルション圧延油２１を作製する。その際、ミキサー１６は、圧延油原液２３と希釈水２４との撹拌作用によって、低温エマルション圧延油２１の平均粒径を所望のものに調整する。ミキサー１６は、このように低温エマルション圧延油２１を作製する都度、作製した低温エマルション圧延油２１を不用意に滞留させず、逐次、低温圧延油供給管１３を通じて各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ低温エマルション圧延油２１を供給する。
【００４５】
圧延原油供給管１７ａは、圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ圧延油原液２３を導く配管である。具体的には、図２に示すように、圧延原油供給管１７ａは、入力端が圧延油タンク１４ａに接続され且つ出力端がミキサー１６に接続される。このような構造の圧延原油供給管１７ａは、圧延油タンク１４ａとミキサー１６とを連通し、圧延原油流量調整弁１７ｃの開度に応じた流量の圧延油原液２３を圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ導く。
【００４６】
圧延油ポンプ１７ｂは、圧延原油供給管１７ａを通じて圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ圧延油原液２３を流通させるものである。具体的には、圧延油ポンプ１７ｂは、圧延原油供給管１７ａの途中に設けられる。圧延油ポンプ１７ｂは、圧延油タンク１４ａ内の圧延油原液２３を圧延原油供給管１７ａ内へ吸引するとともに、圧延原油供給管１７ａの出力端に向けて圧延油原液２３を圧送する。
【００４７】
圧延原油流量調整弁１７ｃは、圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ供給される圧延油原液２３の供給流量を調整するものである。具体的には、圧延原油流量調整弁１７ｃは、圧延原油供給管１７ａのうちの圧延油ポンプ１７ｂとミキサー１６との間に設けられる。圧延原油流量調整弁１７ｃは、圧延原油流量制御部１９ａの制御に基づいて開度を調整し、この調整後の開度に応じた流量の圧延油原液２３の流通を許容する。すなわち、圧延原油流量調整弁１７ｃは、このような開度調整によって、圧延油タンク１４ａから圧延原油供給管１７ａを通じてミキサー１６への圧延油原液２３の供給流量を調整する。
【００４８】
希釈水供給管１８ａは、希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ希釈水２４を導く配管である。具体的には、図２に示すように、希釈水供給管１８ａは、入力端が希釈水タンク１４ｂに接続され且つ出力端がミキサー１６に接続される。このような構造の希釈水供給管１８ａは、希釈水タンク１４ｂとミキサー１６とを連通し、希釈水流量調整弁１８ｃの開度に応じた流量の希釈水２４を希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ導く。
【００４９】
希釈水ポンプ１８ｂは、希釈水供給管１８ａを通じて希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ希釈水２４を流通させるものである。具体的には、希釈水ポンプ１８ｂは、希釈水供給管１８ａの途中に設けられる。希釈水ポンプ１８ｂは、希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４を希釈水供給管１８ａ内へ吸引するとともに、希釈水供給管１８ａの出力端に向けて希釈水２４を圧送する。
【００５０】
希釈水流量調整弁１８ｃは、希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ供給される希釈水２４の供給流量を調整するものである。具体的には、希釈水流量調整弁１８ｃは、希釈水供給管１８ａのうちの希釈水ポンプ１８ｂとミキサー１６との間に設けられる。希釈水流量調整弁１８ｃは、希釈水流量制御部１９ｂの制御に基づいて開度を調整し、この調整後の開度に応じた流量の希釈水２４の流通を許容する。すなわち、希釈水流量調整弁１８ｃは、このような開度調整によって、希釈水タンク１４ｂから希釈水供給管１８ａを通じてミキサー１６への希釈水２４の供給流量を調整する。
【００５１】
圧延原油流量制御部１９ａは、上述した圧延原油流量調整弁１７ｃによる圧延油原液２３の流量調整処理を制御するものである。具体的には、圧延原油流量制御部１９ａは、希釈水流量制御部１９ｂから取得した希釈水２４の供給流量に基づいて、低温エマルション圧延油２１の生成に必要な圧延油原液２３の供給流量を算出する。圧延原油流量制御部１９ａは、このように得られた圧延油原液２３の供給流量算出値に応じて、圧延原油流量調整弁１７ｃによる圧延油原液２３の供給流量の調整を制御する。すなわち、圧延原油流量制御部１９ａは、算出した供給流量分の圧延油原液２３を圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ供給可能な開度に圧延原油流量調整弁１７ｃの開度を調整する指令信号を圧延原油流量調整弁１７ｃへ出力する。これによって、圧延原油流量制御部１９ａは、圧延原油流量調整弁１７ｃの開度を制御する。圧延原油流量制御部１９ａは、この開度制御を通して、圧延油タンク１４ａから圧延原油供給管１７ａを介したミキサー１６への圧延油原液２３の供給流量を制御する。圧延原油流量制御部１９ａは、冷間圧延機３０による鋼板圧延毎に、上述した圧延油原液２３の供給流量の算出処理を繰り返し実行し、得られた圧延油原液２３の供給流量算出値に応じて圧延原油流量調整弁１７ｃの開度（圧延油原液２３の供給流量）を制御する。
【００５２】
希釈水流量制御部１９ｂは、上述した希釈水流量調整弁１８ｃによる希釈水２４の流量調整処理を制御するものである。具体的には、希釈水流量制御部１９ｂは、鋼板２５の圧延条件と、循環給油系統２のエマルション圧延油２０の温度および供給流量と、希釈水２４の温度とに基づいて、低温エマルション圧延油２１の生成に必要な希釈水２４の供給流量を算出する。なお、特に図示しないが、希釈水流量制御部１９ｂは、例えば、プロセスコンピュータ等から鋼板２５の圧延条件を取得し、循環給油系統２に設けた計測器等からエマルション圧延油２０の温度および供給流量を取得する。また、希釈水流量制御部１９ｂは、希釈水タンク１４ｂや希釈水供給管１８ａに設けた計測器あるいは温度制御部１５ｂ等から希釈水２４の温度を取得する。希釈水流量制御部１９ｂは、このように得られた希釈水２４の供給流量算出値に応じて、希釈水流量調整弁１８ｃによる希釈水２４の供給流量の調整を制御する。すなわち、希釈水流量制御部１９ｂは、算出した供給流量分の希釈水２４を希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ供給可能な開度に希釈水流量調整弁１８ｃの開度を調整する指令信号を希釈水流量調整弁１８ｃへ出力する。これによって、希釈水流量制御部１９ｂは、希釈水流量調整弁１８ｃの開度を制御する。希釈水流量制御部１９ｂは、この開度制御を通して、希釈水タンク１４ｂから希釈水供給管１８ａを介したミキサー１６への希釈水２４の供給流量を制御する。希釈水流量制御部１９ｂは、冷間圧延機３０による鋼板圧延毎に、上述した希釈水２４の供給流量の算出処理を繰り返し実行し、得られた希釈水２４の供給流量算出値に応じて希釈水流量調整弁１８ｃの開度（希釈水２４の供給流量）を制御する。
【００５３】
つぎに、本発明の基本原理について説明する。本発明者等は、圧延対象の鋼板２５に潤滑用エマルション圧延油２２を供給することにより、鋼板２５の幅広い圧延条件のもと、ロールバイトの潤滑性を高精度に制御して鋼板２５の冷間圧延における圧延機負荷を低減するという課題を解決するために鋭意検討した。その結果、以下の結論を得た。
【００５４】
一般に、鋼板２５の冷間圧延に好適なロールバイトの良好な潤滑性を確保するためには、ロールバイト内の油膜厚を十分に厚く維持する必要がある。このようなロールバイト内の油膜厚は、鋼板２５に供給される潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度に大きく影響される。具体的には、ロールバイト内の油膜厚を増加させるためには、潤滑用エマルション圧延油２２の高粘度化が有効である。ここで、潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度を増加させる方法として、潤滑用エマルション圧延油２２の低温化が考えられる。一方、鋼板２５の冷間圧延における圧延機負荷は、ロールバイトの潤滑性を良好な状態に維持することにより、低減される。一般に、ロールバイトの潤滑性の向上に伴い、冷間圧延時の圧延荷重は低減する。すなわち、潤滑用エマルション圧延油２２の低温化による冷間圧延時の圧延荷重の低減化を調査することにより、ロールバイトの潤滑性向上による圧延機負荷の低減化を評価することができる。
【００５５】
以上のことを考慮し、本発明者等は、図１に示した冷間圧延機３０を用い、鋼板２５に供給する潤滑用エマルション圧延油２２の温度を変更して鋼板２５の冷間圧延を行うことにより、潤滑用エマルション圧延油２２の低温化による圧延荷重の低減効果について調査した。この調査では、圧延機３１〜３５の各圧延ロール径を６２０［ｍｍ］とし、圧延対象の鋼板２５として母板厚が３．０［ｍｍ］である炭素鋼板を用い、この炭素鋼板を仕上げ厚１．５［ｍｍ］まで冷間圧延した。また、この冷間圧延において鋼板２５に供給する潤滑用エマルション圧延油２２として、基油が合成エステル油と植物油脂との混合油であり、圧延油濃度が３［体積％］であり、平均粒径が５［μｍ］であるエマルション圧延油を用いた。このような潤滑用エマルション圧延油２２の供給温度を５５［℃］から３０［℃］に変更した条件のもと、最終スタンドの圧延機３５の圧延速度が２００［ｍｐｍ］である低速圧延状態における潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度と圧延荷重との関係を評価した。
【００５６】
図３は、低速圧延状態における潤滑用エマルション圧延油の動粘度と各圧延機の圧延荷重との関係を評価した結果の一例を示す図である。図３において、白色棒グラフは、潤滑用エマルション圧延油２２の温度が５５［℃］である場合、すなわち、潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度が１６．２［ｃＳｔ］である場合の圧延機３１〜３５の各圧延荷重を示す。斜線棒グラフは、潤滑用エマルション圧延油２２の温度が３０［℃］である場合、すなわち、潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度が６３．９［ｃＳｔ］である場合の圧延機３１〜３５の各圧延荷重を示す。また、スタンド番号＃１〜＃５は、図１に示した冷間圧延機３０の圧延機３１〜３５に各々割り付けられる番号であり、鋼板２５の搬送方向に沿った圧延機配列順を示している。具体的には、スタンド番号＃１は、最上流（冷間圧延機３０における先頭スタンド）の圧延機３１に対応する。スタンド番号＃２は、その後段の圧延機３２に対応し、スタンド番号＃３は、その後段の圧延機３３に対応し、スタンド番号＃４は、その後段の圧延機３４に対応する。スタンド番号＃５は、最下流（冷間圧延機３０における最終スタンド）の圧延機３５に対応する。
【００５７】
図３を参照して明らかなように、潤滑用エマルション圧延油２２の温度を低温化することにより、圧延機３１〜３５の各圧延荷重が低減する。これは、潤滑用エマルション圧延油２２の温度低下に伴ってその動粘度が増加し、これによって、鋼板２５の表面に潤滑用エマルション圧延油２２が付着し易くなり、この結果、潤滑用エマルション圧延油２２がロールバイト内に十分導入されたからである。特に、低速圧延状態においてロールバイトへの潤滑用エマルション圧延油２２の引き込み量が極端に小さくなる前段スタンドの圧延機（例えばスタンド番号＃１，＃２の圧延機３１，３２）についても、潤滑用エマルション圧延油２２の低温化が圧延荷重の低減に有効である。以上より、潤滑用エマルション圧延油２２の低温化は、鋼板２５の幅広い圧延条件下におけるロールバイトの潤滑性向上に有効であるとともに、このロールバイトの潤滑性向上による圧延機負荷の低減に有効であることが分かる。
【００５８】
本実施の形態にかかる潤滑油供給装置１においては、循環使用されるエマルション圧延油２０と低温圧延油供給機構１２による低温エマルション圧延油２１とを各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内に供給して混合する。これにより、潤滑用エマルション圧延油２２の温度を制御する。その際、エマルション圧延油２０の供給量および温度と低温エマルション圧延油２２の温度とに応じて、低温エマルション圧延油２１の供給量を調整する。これにより、鋼板２５の幅広い圧延条件に応じて、潤滑用エマルション圧延油２２の温度を、鋼板２５の安定した冷間圧延に必要とされる温度（すなわち最適温度）に応答よく制御可能である。
【００５９】
一方、上述した低温エマルション圧延油２１に例示される低温状態（例えば５０［℃］以下）のエマルション圧延油を使用する際、バクテリアや微生物による経時的な圧延油成分の腐敗は避けられない。この問題に対しては、圧延油原液２３と温度調整後の希釈水２４とを混合して低温エマルション圧延油２１を作製する都度、直ちに低温エマルション圧延油２１を鋼板２５に供給することにより、低温エマルション圧延油２１の腐敗を最小限に抑制できる。例えば、図１，２に示した低温圧延油供給機構１２においては、チラー１５ａによって希釈水２４の温度を低温に調整し、ミキサー１６によって圧延油原液２３と低温の希釈水２４とを混合して低温エマルション圧延油２１を順次、作製し送出する。これにより、低温エマルション圧延油２１を、意図せず滞留させることなく、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ供給することが可能である。この場合、低温エマルション圧延油２１の温度は希釈水２４の温度を制御することによって調整可能であるため、圧延油原液２３は、希釈水２４の温度制御とは別に、５０［℃］以上の温度に保管、管理することができる。
【００６０】
つぎに、本発明の実施の形態にかかる潤滑油供給方法について説明する。以下では、図１，２を参照しつつ、冷間圧延機３０を構成する圧延機３１〜３５のうちの圧延機３１を例示して、本実施の形態にかかる潤滑油供給方法を説明する。なお、残りの圧延機３２〜３５における潤滑油供給方法は、圧延機３１における潤滑油供給方法と同様である。
【００６１】
本実施の形態にかかる潤滑油供給方法では、循環給油系統２を用いてエマルション圧延油２０を、冷間圧延機３０の各圧延ロールと圧延対象の鋼板２５との潤滑および冷間圧延機３０の各圧延ロールの冷却に循環使用する。また、低温圧延油供給機構１２を用い、鋼板２５の圧延条件に対応して、エマルション圧延油２０と基油が同一種類であり且つエマルション圧延油２０に比して低温である低温エマルション圧延油２１を作製する。この潤滑油供給方法では、鋼板２５の圧延条件に対応して、エマルション圧延油２０を潤滑用エマルション圧延油２２として冷間圧延機３０の各圧延ロールの入側へ供給する。あるいは、鋼板２５の圧延条件に対応して、上述した低温エマルション圧延油２１と循環使用のエマルション圧延油２０とを混合してなる混合エマルション圧延油または低温エマルション圧延油２１のいずれかを、潤滑用エマルション圧延油２２として冷間圧延機３０の各圧延ロールの入側へ供給する。
【００６２】
まず、循環給油系統２では、循環式圧延油供給タンク３内に所定の圧延油原液および温水等の原料を投入し、撹拌機３ａによって、これらの原料を所定の界面活性剤等とともに撹拌しつつ混合する。これにより、所望の性状のエマルション圧延油２０を必要量、作製する。特に、界面活性剤の作用によって、エマルション圧延油２０をＯ／Ｗエマルションにすることが望ましい。また、エマルション圧延油２０の作製時に、通常の冷間圧延の圧延油に用いられる添加剤を適宜加えてもよい。その後、循環式圧延油供給タンク３内に、このようにして得られたエマルション圧延油２０を、その腐敗を防止し且つ乳化安定性を確保可能な温度範囲に保温しつつ貯留する。
【００６３】
つぎに、圧延油供給管４を通じて循環式圧延油供給タンク３から循環給油系統２の各圧延油噴射部へエマルション圧延油２０を導く。具体的には、循環ポンプ５の作用によって、循環式圧延油供給タンク３から圧延油供給管４の出力端、例えば図２に示す分岐管４ａ，４ｂの各出力端に向けて、エマルション圧延油２０を圧送する。これにより、循環式圧延油供給タンク３内のエマルション圧延油２０を、圧延油供給管４および分岐管４ａを通じて各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂに供給するとともに、圧延油供給管４および分岐管４ｂを通じて各クーラントヘッダ８ａ，８ｂに供給する。この際、循環ポンプ５によってエマルション圧延油２０に剪断作用を与えることにより、エマルション圧延油２０のＯ／Ｗエマルションを維持する。なお、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび各クーラントヘッダ８ａ，８ｂへのエマルション圧延油２０の供給は、鋼板２５の冷間圧延開始時から行うことが望ましい。
【００６４】
一方、低温圧延油供給機構１２では、圧延油タンク１４ａ内に、上述したエマルション圧延油２０と基油が同一種類の圧延油原液２３を貯留する。この圧延油タンク１４ａ内の圧延油原液２３は、その腐敗を防止可能な温度範囲（例えば５０［℃］以上の温度域）に保温される。また、循環式圧延油供給タンク３に比して容量が小さい希釈水タンク１４ｂ内に所望の温度（望ましくは３０［℃］以下）の希釈水２４を必要量、投入して、希釈水タンク１４ｂ内に希釈水２４を貯留する。このように希釈水タンク１４ｂ内に希釈水２４を貯留しつつ、鋼板２５の圧延条件に応じて希釈水２４の温度を調整する。具体的には、温度制御部１５ｂの制御のもと、チラー１５ａによって、低温エマルション圧延油２１の必要温度を確保し得る水温に希釈水２４の温度を調整する。ここで、温度制御部１５ｂには、鋼板２５の圧延条件と鋼板２５へ供給される潤滑用エマルション圧延油２２の最適温度との相関を示す相関情報と予め設定される。温度制御部１５ｂは、鋼板２５の圧延条件と予め設定された相関情報とをもとに、低温エマルション圧延油２１の必要温度を算出し、この算出した必要温度を確保し得る水温に希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を調整する指令信号をチラー１５ａへ出力する。このような温度制御部１５ｂのチラー１５ａに対する制御により、希釈水タンク１４ｂ内の希釈水２４の温度を、上述した水温に制御する。
【００６５】
つぎに、希釈水供給管１８ａを通じて希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ希釈水２４を供給し、且つ、圧延原油供給管１７ａを通じて圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ圧延油原液２３を供給する。
【００６６】
希釈水２４の供給において、希釈水流量制御部１９ｂは、鋼板２５の圧延条件と、エマルション圧延油２０の温度および供給流量と、希釈水２４の調整後の温度とに基づき、希釈水タンク１４ｂからミキサー１６への希釈水２４の供給流量、すなわち、低温エマルション圧延油２１の生成に必要な希釈水２４の供給流量を算出する。希釈水流量制御部１９ｂは、得られた希釈水２４の供給流量算出値に応じて希釈水流量調整弁１８ｃを制御する。具体的には、希釈水流量制御部１９ｂは、算出した供給流量分の希釈水２４を希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ供給可能な開度に調整する指令信号を希釈水流量調整弁１８ｃへ出力し、これにより、希釈水流量調整弁１８ｃの開度を制御する。希釈水流量制御部１９ｂは、この開度制御を通して、希釈水流量調整弁１８ｃによる希釈水２４の供給流量の調整を制御する。このように開度を制御した希釈水流量調整弁１８ｃを介し、希釈水ポンプ１８ｂの作用によって希釈水タンク１４ｂからミキサー１６へ希釈水２４を供給する。上述した希釈水２４の供給流量の調整は、希釈水流量制御部１９ｂの制御のもと、冷間圧延機３０による鋼板圧延毎に希釈水流量調整弁１８ｃによって繰り返し行う。
【００６７】
圧延油原液２３の供給において、圧延原油流量制御部１９ａは、希釈水流量制御部１９ｂから取得した希釈水２４の供給流量に基づき、圧延油タンク１４ａからミキサー１６への圧延油原液２３の供給流量、すなわち、低温エマルション圧延油２１の生成に必要な圧延油原液２３の供給流量を算出する。圧延原油流量制御部１９ａは、得られた圧延油原液２３の供給流量算出値に応じて圧延原油流量調整弁１７ｃを制御する。具体的には、圧延原油流量制御部１９ａは、算出した供給流量分の圧延油原液２３を圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ供給可能な開度に調整する指令信号を圧延原油流量調整弁１７ｃへ出力し、これにより、圧延原油流量調整弁１７ｃの開度を制御する。圧延原油流量制御部１９ａは、この開度制御を通して、圧延原油流量調整弁１７ｃによる圧延油原液２３の供給流量の調整を制御する。このように開度を制御した圧延原油流量調整弁１７ｃを介し、圧延油ポンプ１７ｂの作用によって圧延油タンク１４ａからミキサー１６へ圧延油原液２３を供給する。上述した圧延油原液２３の供給流量の調整は、圧延原油流量制御部１９ａの制御のもと、冷間圧延機３０による鋼板圧延毎に圧延原油流量調整弁１７ｃによって繰り返し行う。
【００６８】
続いて、ミキサー１６により、希釈水タンク１４ｂからの温度調整後の希釈水２４と圧延油タンク１４ａからの圧延油原液２３とを撹拌、混合する。これにより、上述した必要温度と所定の油分濃度（例えばエマルション圧延油２０と同一油分濃度）とを有する低温エマルション圧延油２１を作製する。この低温エマルション圧延油２１の作製では、ミキサー１６による圧延油原液２３と希釈水２４との撹拌作用によって、低温エマルション圧延油２１の平均粒径を所望のものに調整する。このように低温エマルション圧延油２１を作製する都度、低温圧延油供給管１３を通じてミキサー１６から循環給油系統２の圧延油噴射部へ低温エマルション圧延油２１を導く。例えば、ミキサー１６によって低温エマルション圧延油２１を作製した後、直ちに、低温圧延油供給管１３および分岐管１３ａを通じて各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ低温エマルション圧延油２１を供給する。
【００６９】
上述したように各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂへ低温エマルション圧延油２１を供給した場合、循環給油系統２の圧延油噴射部から冷間圧延機３０の各圧延ロールの入側へ混合エマルション圧延油を噴射供給する。例えば図２に示す各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内において、循環式圧延油供給タンク３からのエマルション圧延油２０とミキサー１６からの低温エマルション圧延油２１とを合流させ、これらを混合する。ここで、低温エマルション圧延油２１の温度は、上述したようにミキサー１６によって必要温度に調整される。この必要温度の低温エマルション圧延油２１と循環使用のエマルション圧延油２０とを各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内において混合することにより、鋼板２５の圧延条件に応じた最適温度の混合エマルション圧延油を作製する。その都度、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内の混合エマルション圧延油を、潤滑用エマルション圧延油２２として、噴射ノズル７ａ，７ｂから圧延機３１の各圧延ロール３６ａ，３６ｂの入側における鋼板２５の上下各表面に各々噴射供給する。この際、各噴射ノズル７ａ，７ｂによって潤滑用エマルション圧延油２２に剪断作用を与えることにより、潤滑用エマルション圧延油２２のＯ／Ｗエマルションを維持する。上述した最適温度の潤滑用エマルション圧延油２２（混合エマルション圧延油）は、その動粘度が鋼板２５の圧延条件に応じて増大した故に、鋼板２５の上下各表面に付着した後、ロールバイト内に十分に引き込まれる。この結果、鋼板２５の冷間圧延に必要なロールバイトの潤滑性を確保するに足る厚さの油膜がロールバイト内に形成される。
【００７０】
これに並行して、各クーラントヘッダ８ａ，８ｂ内のエマルション圧延油２０を、噴射ノズル９ａ，９ｂから圧延機３１の各圧延ロール３６ａ，３６ｂの出側表面に噴射供給する（図２参照）。これにより、圧延機３１の各圧延ロール３６ａ，３６ｂを冷間圧延に好適な温度に冷却する。なお、このエマルション圧延油２０のＯ／Ｗエマルションは、各噴射ノズル９ａ，９ｂの剪断作用によって維持される。
【００７１】
その後、上述したようにロールバイトの潤滑性の確保に使用された潤滑用エマルション圧延油２２と各圧延ロール３６ａ，３６ｂの冷却に使用されたエマルション圧延油２０とを、使用済みエマルション圧延油として、回収オイルパン１０内に適宜回収する。具体的には、このような使用済みエマルション圧延油のうち、鋼板２５とともに潤滑油供給装置１の系外に持ち出されたものと蒸発によって失われたものとを除く大部分を、例えば圧延機３１から回収オイルパン１０内へ回収する。回収した使用済みエマルション圧延油は、戻り配管１１を通じて回収オイルパン１０から循環式圧延油供給タンク３内へ戻される。
【００７２】
回収後の使用済みエマルション圧延油は、循環式圧延油供給タンク３内において、撹拌機３ａにより、循環使用のエマルション圧延油２０とともに撹拌される。これによって、この使用済みエマルション圧延油をエマルション圧延油２０と同じ温度まで昇温する。昇温後の使用済みエマルション圧延油は、循環使用されるエマルション圧延油２０として循環式圧延油供給タンク３内に貯留される。ここで、この使用済みエマルション圧延油は、使用済みの潤滑用エマルション圧延油２２とエマルション圧延油２０とを混合したものである。すなわち、この使用済みエマルション圧延油の基油構成および圧延油濃度は、循環式圧延油供給タンク３内に貯留のエマルション圧延油２０と同一である。したがって、この使用済みエマルション圧延油は、エマルション圧延油２０と同じ温度まで昇温後、循環使用されるエマルション圧延油２０として再利用できる。
【００７３】
上述した潤滑油供給方法では、潤滑用エマルション圧延油２２として、循環使用のエマルション圧延油２０と低温エマルション圧延油２１との混合エマルション圧延油を圧延ロール入側（例えば鋼板２５の上下各表面）へ供給していた。しかし、圧延ロール入側に対しては、鋼板２５の圧延条件に対応して、上述した混合エマルション圧延油、エマルション圧延油２０、または低温エマルション圧延油２１のいずれかを、潤滑用エマルション圧延油２２として供給してもよい。
【００７４】
具体的には、ロールバイトの潤滑不足を引き起こし易い硬質鋼板を冷間圧延する場合等の低速圧延状態においては、上述したように、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内にエマルション圧延油２０と低温エマルション圧延油２１とを供給し、潤滑用エマルション圧延油２２として、最適温度の混合エマルション圧延油を圧延ロール入側へ噴射供給する。また、より一層ロールバイトの潤滑不足を引き起こし易い圧延条件においては、循環ポンプ５の停止等によってエマルション圧延油２０の供給を停止し、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内に低温エマルション圧延油２１のみを供給し、潤滑用エマルション圧延油２２として、最適温度の低温エマルション圧延油２１を圧延ロール入側へ噴射供給する。一方、鋼板２５に対して高速の冷間圧延を行う場合や軟質鋼板を冷間圧延する場合等、ロールバイト内への圧延油の供給過多を引き起こし易い圧延条件においては、圧延油ポンプ１７ｂおよび希釈水ポンプ１８ｂの停止等によって低温エマルション圧延油２１の生成および供給を停止し、各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ内にエマルション圧延油２０のみを供給し、潤滑用エマルション圧延油２２として、最適温度のエマルション圧延油２０を圧延ロール入側へ噴射供給する。
【００７５】
すなわち、圧延油供給管４を通じて循環式圧延油供給タンク３から循環給油系統２の圧延油噴射部へエマルション圧延油２０を導く都度、この圧延油噴射部から圧延ロール入側へ少なくともエマルション圧延油２０（エマルション圧延油２０のみ、またはエマルション圧延油２０を含む混合エマルション圧延油）を噴射供給する。また、ミキサー１６により、希釈水２４と圧延油原液２３とを混合して低温エマルション圧延油２１を作製する都度、低温圧延油供給管１３を通じてミキサー１６から循環給油系統２の圧延油噴射部へ低温エマルション圧延油２１を導く。続いて、この圧延油噴射部から圧延ロール入側へ混合エマルション圧延油または低温エマルション圧延油２１を噴射供給する。
【００７６】
（実施例１および比較例１）
つぎに、本発明の作用効果を具体的に説明するための実施例１および比較例１について説明する。本実施例１では、圧延対象の鋼板２５として、母材厚が３．０［ｍｍ］であり、板幅が１０００［ｍｍ］である炭素鋼板を用いた。また、この鋼板２５を連続的に冷間圧延する装置として、図１に示した全５スタンドの冷間圧延機３０を用い、この冷間圧延機３０を構成する圧延機３１〜３５の各圧延ロール径を６２０［ｍｍ］とした。
【００７７】
一方、この冷間圧延機３０には、上述した実施の形態にかかる潤滑油供給装置１（図１，２参照）を適用した。この潤滑油供給装置１において、循環使用するエマルション圧延油２０または低温エマルション圧延油２１を作製するための圧延油原液（例えば図２に示した圧延油原液２３）は、合成エステル油と植物油との混合油を基油とし、この基油に対して、極圧添加剤および酸化防止剤を各々１［質量％］添加し、且つ、乳化型の界面活性剤を対油濃度で３．５［質量％］添加したものを用いた。エマルション圧延油２０は、循環式圧延油供給タンク３内において上記の圧延油原液および希釈水を混合して、圧延油濃度を３．０［体積％］に調整し、平均粒径を５［μｍ］に調整し、温度を５５［℃］に調整したものを用いた。また、低温エマルション圧延油２１は、エマルション圧延油２０と同一基油成分の圧延油原液２３と希釈水２４とをミキサー１６によって混合して、圧延油濃度をエマルション圧延油２０と同じ濃度（＝３．０［体積％］）に調整したものを用いた。この低温エマルション圧延油２１の温度調整は、チラー１５ａ等によって希釈水２４を２０［℃］に調整することによって行った。本実施例１では、低温エマルション圧延油２１の温度を２０［℃］に調整した。なお、温度５５［℃］のエマルション圧延油２０の動粘度は１６．２［ｃＳｔ］であり、温度２０［℃］の低温エマルション圧延油２１の動粘度は６７．３［ｃＳｔ］である。
【００７８】
本実施例１では、潤滑油供給装置１を用い、冷間圧延機３０の圧延機３１〜３５の各入側において鋼板２５の上下各表面へ潤滑用エマルション圧延油２２を噴射供給しつつ、上記設定条件の冷間圧延機３０を用い、鋼板２５を母材厚３．０［ｍｍ］から仕上げ厚１．５［ｍｍ］まで連続的に冷間圧延した。その際、冷間圧延機３０は、最終スタンドの圧延機３５の圧延速度が２００［ｍｐｍ］となる低速圧延状態にして、鋼板２５を冷間圧延した。また、潤滑油供給装置１は、循環ポンプ５の停止等によってエマルション圧延油２０の供給を中止し、２０［℃］に温度制御した低温エマルション圧延油２１を、潤滑用エマルション圧延油２２として、ミキサー１６から各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ等を通じて鋼板２５へ供給した。
【００７９】
一方、上述した実施例１に対する比較例１において、潤滑油供給装置１は、圧延油ポンプ１７ｂおよび希釈水ポンプ１８ｂの停止等によって低温エマルション圧延油２１の作製および供給を中止し、温度５５［℃］のエマルション圧延油２０のみを、潤滑用エマルション圧延油２２として、循環式圧延油供給タンク３から各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂ等を通じて鋼板２５へ供給した。このような鋼板２５への潤滑用エマルション圧延油２２（エマルション圧延油２０のみ）の供給方法以外、本比較例１は、上述した実施例１と同様である。例えば、本比較例１では、冷間圧延機３０の圧延機３１〜３５の各入側において鋼板２５の上下各表面へエマルション圧延油２０を噴射供給しつつ、実施例１と同様に低速圧延状態で鋼板２５を連続的に冷間圧延した。
【００８０】
上述した実施例１および比較例１の各々について、冷間圧延機３０の圧延機３１〜３５の各圧延荷重を測定し、低速圧延状態における潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度と各スタンドの圧延荷重との関係を調査した。この調査結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
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【００８２】
表１において、スタンド番号＃１〜＃５は、上述した図３の場合と同様に、冷間圧延機３０の圧延機３１〜３５に各々割り付けられる番号である。また、実施例１における潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度は、潤滑用エマルション圧延油２２が２０［℃］の低温エマルション圧延油２１であるため、６３．９［ｃＳｔ］である。比較例１における潤滑用エマルション圧延油２２の動粘度は、潤滑用エマルション圧延油２２が５５［℃］のエマルション圧延油２０であるため、１６．２［ｃＳｔ］である。
【００８３】
表１に示すように、実施例１における圧延機毎（スタンド番号毎）の各圧延荷重のいずれも、比較例１における圧延機毎の各圧延荷重に比して低減した。すなわち、本実施の形態にかかる潤滑油供給装置１を用い、鋼板２５に供給する潤滑用エマルション圧延油２２の温度を低温化することにより、圧延機３１〜３５の各圧延荷重を低減できることが分かった。さらには、スタンド番号＃１〜＃５の圧延機３１〜３５のうち、極めて低速圧延状態になる前段スタンド、特に、スタンド番号＃１の圧延機３１においても、他の圧延機３２〜３５と同様に圧延荷重を低減できることが分かった。これは、潤滑用エマルション圧延油２２の温度低下に伴ってその動粘度が増加し、これによって、潤滑用エマルション圧延油２２が、鋼板２５の表面に付着後、ロールバイト内に十分導入され、この結果、鋼板２５の冷間圧延（特に低速圧延状態の冷間圧延）に必要なロールバイトの潤滑性を確保できたからである。
【００８４】
以上、説明したように、本発明の実施の形態では、鋼板の圧延条件に対応して、ロールバイトの潤滑および圧延ロールの冷却に循環使用するエマルション圧延油、このエマルション圧延油と同一基油成分を有する低温エマルション圧延油、または、これらエマルション圧延油と低温エマルション圧延油とを混合してなる混合エマルション圧延油のいずれかを、潤滑用エマルション圧延油として圧延ロール入側へ供給している。
【００８５】
このため、鋼板の幅広い圧延条件に応じて、潤滑用エマルション圧延油の温度を、鋼板の安定した冷間圧延に必要とされる最適温度に応答よく制御でき、この最適温度の潤滑用エマルション圧延油を圧延ロール入側の鋼板表面へ供給できる。これにより、この潤滑用エマルション圧延油の動粘度を鋼板の圧延条件に好適な動粘度に制御することができ、この動粘度の制御により、鋼板の多種多様な圧延条件によらず常に十分な量の潤滑用エマルション圧延油をロールバイト内へ簡易に導入できる。この結果、鋼板の冷間圧延に必要なロールバイトの潤滑性を確保するに足る厚さの油膜をロールバイト内に形成できることから、鋼板の冷間圧延に要するロールバイトの良好な潤滑性を常に確保でき、これにより、圧延荷重および圧延負荷を過度に増加させることなく安定した冷間圧延を、広い強度範囲の各種鋼板に対して行うことができる。
【００８６】
また、本発明の実施の形態では、循環使用のエマルション圧延油を貯留する循環式圧延油供給タンクに比して容量が小さい希釈水タンク内に、低温エマルション圧延油の作製に用いる希釈水を貯留しつつ、この希釈水の温度を鋼板の圧延条件に応じて調整し、この温度調整後の希釈水と圧延油原液とを混合して低温エマルション圧延油を作製する都度、この低温エマルション圧延油を圧延ロール入側に向けて供給している。このため、鋼板の圧延条件に対応して応答よく希釈水の温度を調整できるとともに、この希釈水の温度調整に要する電力コストを削減することができる。これに加え、低温エマルション圧延油の作製後の不用意な滞留を防止でき、これにより、バクテリアや微生物による経時的な低温エマルション圧延油の腐敗を可能な限り抑制できる。
【００８７】
さらに、エマルション圧延油を循環使用する循環給油系統２（図１参照）の圧延油噴射部としてミキシングノズルを用い、ミキシングノズルによって最適温度の混合エマルション圧延油を作製し送出することができる。この場合、図１に示した各圧延油ヘッダ６ａ，６ｂおよび各噴射ノズル７ａ，７ｂに代えてミキシングノズルを各必要箇所に配置すればよい。混合エマルション圧延油は、ミキシングノズル内に循環使用のエマルション圧延油と低温エマルション圧延油とを混合することによって作製できる。このようなミキシングノズルを用いる場合、混合エマルション圧延油を最適温度に調整するためには、エマルション圧延油の供給量および温度と低温エマルション圧延油の温度とに応じて、低温エマルション圧延油の供給量を調整すればよい。このため、鋼板の圧延条件に応じた幅広い温度域の混合エマルション圧延油の温度制御を高応答に行うことができる。
【００８８】
また、低速圧延状態等、ロールバイトが潤滑不足になり易い圧延条件時に低温エマルション圧延油を作製して供給し、低速圧延状態に比して圧延速度が高速の冷間圧延状態や軟質鋼板の冷間圧延等、ロールバイトが潤滑不足になり難い圧延条件時に低温エマルション圧延油の作製および供給を抑制または止めている。このため、鋼板の圧延条件に応じた必要最小限の低温エマルション圧延油を作製、供給することができる。これにより、圧延油噴射部への低温エマルション圧延油の供給量を削減できることから、低温エマルション圧延油の作製に要する圧延油タンクおよび希釈水タンクの各容量の小型化を促進することができる。例えば、循環使用のエマルション圧延油を貯留する循環式圧延油供給タンクに比べて、これら圧延油タンクおよび希釈水タンクの各容量を極めて小さくすることができる。この結果、圧延油原液の温度管理に要する電力コストを削減できるとともに、希釈水の高応答な温度制御を低コスト且つ容易に行うことができる。
【００８９】
なお、上述した実施の形態では、圧延機３１〜３５の各圧延ロール入側の鋼板表面に潤滑用エマルション圧延油２２を供給していたが、これに限らず、圧延機３１〜３５の各圧延ロールの入側表面に潤滑用エマルション圧延油２２を供給してもよい。すなわち、本発明において、潤滑用エマルション圧延油２２は、圧延機３１〜３５の各圧延ロール入側へ供給されればよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態では、圧延機３１〜３５に対して１セットの低温圧延油供給機構１２を設けていたが、これに限らず、圧延機毎に１セットずつ、低温圧延油供給機構１２を設けてもよい。
【００９１】
さらに、上述した実施の形態では、５スタンドの圧延機３１〜３５を備えるタンデム型の冷間圧延機３０に本発明にかかる潤滑油供給装置１を適用していたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にかかる潤滑油供給装置および潤滑油供給方法は、２スタンド以上の圧延機を備えるタンデム型の冷間圧延機、単一の圧延機を備える可逆式または非可逆式の冷間圧延機のいずれに対しても適用可能である。また、冷間圧延機を構成する圧延機は、一対の圧延ロールと一対のバックアップロールとを備える４段式のものに限定されない。すなわち、本発明において、冷間圧延機のスタンド数、圧延方式、圧延工程、およびロール段数は特に問われない。
【００９２】
また、上述した実施の形態では、圧延油タンク１４ａ内に圧延油原液２３を貯留していたが、上述したエマルション圧延油２０の場合と同様に、通常の冷間圧延の圧延油に用いられる添加剤および界面活性剤を必要に応じて圧延油原液２３に添加してもよい。
【００９３】
さらに、上述した実施の形態では、鋼板２５を冷間圧延する場合を例示していたが、これに限らず、本発明にかかる潤滑油供給装置および潤滑油供給方法が適用される冷間圧延機は、鋼板以外の鉄鋼板を冷間圧延するものであってもよいし、銅またはアルミニウム等の鉄鋼材以外の金属板を冷間圧延するものであってもよい。すなわち、本発明において、圧延対象の金属板は、鋼板、鋼板以外の鉄合金板、鉄合金板以外の金属板のいずれであってもよく、また、鋼種等の金属板の種類（例えば強度や組成等）も特に問われない。
【００９４】
また、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
１  潤滑油供給装置
２  循環給油系統
３  循環式圧延油供給タンク
３ａ  撹拌機
４  圧延油供給管
４ａ〜４ｊ，１３ａ〜１３ｅ  分岐管
５  循環ポンプ
６ａ，６ｂ  圧延油ヘッダ
７ａ，７ｂ、９ａ，９ｂ  噴射ノズル
８ａ，８ｂ  クーラントヘッダ
１０  回収オイルパン
１１  戻り配管
１２  低温圧延油供給機構
１３  低温圧延油供給管
１４ａ  圧延油タンク
１４ｂ  希釈水タンク
１５ａ  チラー
１５ｂ  温度制御部
１６  ミキサー
１７ａ  圧延原油供給管
１７ｂ  圧延油ポンプ
１７ｃ  圧延原油流量調整弁
１８ａ  希釈水供給管
１８ｂ  希釈水ポンプ
１８ｃ  希釈水流量調整弁
１９ａ  圧延原油流量制御部
１９ｂ  希釈水流量制御部
２０  エマルション圧延油
２１  低温エマルション圧延油
２２  潤滑用エマルション圧延油
２３  圧延油原液
２４  希釈水
２５  鋼板
３０  冷間圧延機
３１〜３５  圧延機
３６ａ，３６ｂ  圧延ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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