(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間圧延機で鋼板を冷間圧延する際に用いるワークロールの冷却液の液切り装置であって、前記鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルと、前記液切り用エアー噴射ノズルと前記ワークロールとの距離を調整するノズル位置調整装置と、前記液切り用エアー噴射ノズルから噴射するエアーの圧力を調整する圧力調整装置とを有することを特徴とする冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置。
【請求項２】
鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルがスリットノズルであり、前記スリットノズルのスリット開口部の長さが前記鋼板の板幅より長いことを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置。
【請求項３】
鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルが、前記ワークロールの出側に配設された冷却液噴射ノズルと前記鋼板との間に配設されることを特徴とする請求項２に記載の冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置。
【請求項４】
鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルが前記液切り用エアー噴射ノズルから前記ワークロール表面に下ろした垂線より上方へ液切り用エアーを噴射し、かつ前記ワークロールの出側に配設された冷却液噴射ノズルが前記冷却液噴射ノズルから前記ワークロール表面に下ろした垂線より上方へ冷却液を噴射することを特徴とする請求項３に記載の冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置。
【請求項５】
鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルが前記液切り用エアー噴射ノズルから前記ワークロール表面に下ろした垂線に対して40〜50°上方へ液切り用エアーを噴射することを特徴とする請求項４に記載の冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置。
【請求項６】
冷間圧延機で鋼板を冷間圧延する際に用いるワークロールの冷却液の液切り方法において、前記鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルのノズル開口部と前記ワークロール表面との距離Ｙと、前記液切り用エアー噴射ノズル内部のエアー圧力Ｘとの関係を
0.1 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.2 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦５ｍｍ、
0.2 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.4 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦25×Ｘ、
0.4 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.6 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30、
0.6 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.7 kg/cm2  の場合は
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30、
0.7 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）≦1.0 kg/cm2  の場合は
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦40ｍｍ
とすることを特徴とする冷間圧延ワークロール冷却液の液切り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷間圧延機ワークロールの冷却液の液切り装置および液切り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に冷間圧延機で鋼板を冷間圧延する際に、ワークロールに冷却液を噴射しながら圧延している。冷却液が鋼板に付着したまま残存すると鋼板表面に錆が発生する等の問題が生じる。その解決策として種々の液切り装置が開発されている。非接触式の液切り装置としては従来からエアー噴射を利用した装置が用いられている。しかし従来のエアーの噴射による液切り装置では液切り用エアー噴射ノズルの位置が固定されているため、液切り用エアー噴射ノズルとワークロール表面との距離が調整できない。したがってワークロールの交換等によってワークロールの直径が変化すると、液切り用エアー噴射ノズルとワークロール表面との距離も変化する。つまり直径の小さいワークロールを使用する時は、液切り用エアー噴射ノズルとワークロール表面との距離は大きくなる。そこで液切り用エアー噴射ノズルとワークロール表面との距離が最大であっても液切りが可能な圧力で液切り用エアーを常時噴射している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
冷間圧延機で鋼板１を冷間圧延する際にワークロール２に冷却液を噴射しながら、同時に液切り用エアーを噴射するにあたって、液切り用エアー噴射ノズル６とワークロール２表面との距離が最大であっても液切りが可能な圧力で液切り用エアーを常時噴射すると、液切り用エアー噴射ノズル６とワークロール２表面との距離が小さい場合に、ワークロール２表面への液切り用エアーの衝突速度が大きすぎるため、冷却液の噴射形状が乱れ、さらにワークロール２表面における冷却液の流れが乱れる。その結果、ワークロール２の冷却が不均一あるいは不十分になるばかりでなく、冷却液が鋼板１へ飛散して鋼板表面に錆を生じるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記のような問題を解決するべく、冷間圧延機のワークロール２表面の冷却液の流れを乱すことなく液切りを行なうことによって、鋼板１への冷却液の飛散を防止し、しかもワークロール２を均一かつ十分に冷却する冷却液の液切り装置および液切り方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷間圧延機で鋼板を冷間圧延する際に用いるワークロールの冷却液の液切り装置において、鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルと、その液切り用エアー噴射ノズルとワークロールとの距離を調整するノズル位置調整装置と、液切り用エアー噴射ノズルから噴射するエアーの圧力を調整する圧力調整装置とを有する冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置である。
【０００６】
本発明は、鋼板の上側のワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルがスリットノズルであり、かつスリットの開口部の長さが鋼板の板幅より長い冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置である。
また本発明は、鋼板の上側のワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルが、ワークロールの出側に配設された冷却液噴射ノズルと鋼板との間に配設され、液切り用エアー噴射ノズルがその液切り用エアー噴射ノズルからワークロール表面に下ろした垂線より上方へ液切り用エアーを噴射し、かつ冷却液噴射ノズルがその冷却液噴射ノズルからワークロール表面に下ろした垂線より上方へ冷却液を噴射する冷間圧延ワークロール冷却液の液切り装置である。
【０００７】
さらに本発明は、冷間圧延機で鋼板を冷間圧延する際に用いるワークロールの冷却液の液切り方法において、鋼板の上側に配設されたワークロールの出側に配設された液切り用エアー噴射ノズルのノズル開口部とワークロール表面との距離Ｙと、液切り用エアー噴射ノズル内部のエアー圧力Ｘとの関係を、
0.1 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.2 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦５ｍｍ、
0.2 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.4 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦25×Ｘ、
0.4 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.6 kg/cm2  の場合は
Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30、
0.6 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.7 kg/cm2  の場合は
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30、
0.7 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）≦1.0 kg/cm2  の場合は
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦40ｍｍ
とする冷間圧延ワークロール冷却液の液切り方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について図を用いて説明する。
図１は本発明の構成の例を示す概略図である。バックアップロール３とワークロール２を有する冷間圧延機で鋼板１を冷間圧延する状態を示している。図中の矢印は圧延方向である。冷却液噴射ノズル４，５から冷却液をワークロール２へ噴射する。
【０００９】
液切り用エアー噴射ノズル６は、鋼板１の上側かつワークロール２の出側に配設される。液切り用エアー噴射ノズル６の形態は特定の構成に限定されないが、スリットノズルを使用するのが望ましい。さらにそのスリット開口部の長さが鋼板１の板幅より長いスリットノズルを使用するのが望ましい。液切り用エアー噴射ノズル６は、ワークロール２の出側の冷却液噴射ノズル５と鋼板１との間に配設され、液切り用エアーの噴射方向は液切り用エアー噴射ノズル６からワークロール２表面に下ろした垂線より上方へ噴射するのが望ましい。また鋼板１の上側に配設され、かつワークロール２の出側に配設された冷却液噴射ノズル５から冷却液を噴射する方向は、冷却液噴射ノズル５からワークロール２表面に下ろした垂線より上方へ噴射するのが望ましい。図２は、鋼板１の上側に配設され、かつワークロール２の出側に配設された冷却液噴射ノズル５が冷却液を噴射する方向と、液切り用エアー噴射ノズル６が液切り用エアーを噴射する方向を模式的に示した図である。
【００１０】
液切り用エアー噴射ノズル６からワークロール２表面に下ろした垂線より上方へ50°を越える角度で液切り用エアーを噴射すると、冷却液噴射ノズル５から噴射された冷却液中へ液切り用エアーが噴射されるので、冷却液が飛散する。また液切り用エアー噴射ノズル６からワークロール２表面に下ろした垂線より上方へへ40°未満の角度で液切り用エアーを噴射すると、液切りの効果が弱められ、十分に液切りを行なうためには液切り用エアーの噴射圧は過大な圧力が必要である。液切り用エアー噴射ノズル６とワークロール２表面との距離が５mmの場合の、液切り用エアー噴射角と液切り用エアー噴射ノズル内の圧力の関係は図６に示す通りである。したがって液切り用エアーの噴射角度は、液切り用エアー噴射ノズル６からワークロール２表面に下ろした垂線より上方へ40〜50°の範囲に限定した。
【００１１】
液切り用エアー噴射ノズル６とワークロール２表面との距離は、ノズル位置調整装置７で調整する。ノズル位置調整装置７の形態は特定の構成に限定されないが、歯車またはシリンダーを使用するのが望ましい。
液切り用エアー噴射ノズル６の噴射圧は圧力調整装置８で調整する。圧力調整装置８の形態は特定の構成に限定されないが、液切り用エアー噴射ノズル６内の圧力を検出する圧力検出装置10と、その圧力検出装置10で検出したデータを処理する演算装置11を用いて自動的に適正圧力に調整する構成が望ましい。図３は、液切り用エアー噴射ノズル６内の圧力を自動的に調整する構成の例を示す模式図である。
【００１２】
液切り用エアー噴射ノズル内のノズル開口部とワークロール表面との距離Ｙ、および液切り用エアー噴射ノズル内部のエアー圧力Ｘの関係は図５に示す通りである。図５中の線ａおよび線ｂで囲まれた範囲（すなわちハッチング部）が液切り用エアーの最適噴射条件である。以下に液切り用エアーの噴射条件の限定理由を説明する。
【００１３】
0.1 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.2 kg/cm2の場合は、Ｙが５ｍｍを越えると距離が遠すぎるため液切りが十分に行われない。したがって
Ｙ（ｍｍ）≦５ｍｍ
の範囲に限定した。
0.2 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.4 kg/cm2の場合は、Ｙ（ｍｍ）が25×Ｘを越えると距離が遠すぎるため液切りが十分に行われない。したがって
Ｙ（ｍｍ）≦25×Ｘ
の範囲に限定した。
【００１４】
0.4 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.6 kg/cm2の場合は、Ｙ（ｍｍ）が 100×Ｘ−30を越えると距離が遠すぎるため液切りが十分に行われない。したがって
Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30
の範囲に限定した。
0.6 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）＜0.7 kg/cm2の場合は、Ｙ（ｍｍ）が 100×Ｘ−30を越えると距離が遠すぎるため液切りが十分に行われない。またＹ（ｍｍ）が  62.5×Ｘ−32.5未満の場合はワークロールの冷却が十分に行われない。したがって
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦ 100×Ｘ−30
の範囲に限定した。
【００１５】
0.7 kg/cm2≦Ｘ（kg/cm2）≦1.0 kg/cm2の場合は、Ｙ（ｍｍ）が40ｍｍを越えると距離が遠すぎるため液切りが十分に行われない。またＹ（ｍｍ）が62.5×Ｘ−32.5未満の場合はワークロールの冷却が十分に行われない。したがって
62.5×Ｘ−32.5≦Ｙ（ｍｍ）≦40ｍｍ
の範囲に限定した。
【００１６】
【実施例】
直径 800ｍｍのバックアップロール３および直径 350ｍｍのワークロール２を有する冷間圧延機を用いて鋼板１を冷間圧延した。ワークロール２の出側の冷却液噴射ノズル５から冷却液を噴射する方向は、冷却液噴射ノズル５からワークロール２表面に下ろした垂線より10°上方である。液切り用エアー噴射ノズル６はスリットノズルを使用した。スリットの開口部の隙間は 0.5ｍｍ、開口部の長さは鋼板１の板幅＋ 200ｍｍである。また液切り用エアー噴射ノズル６から液切り用エアーを噴射する方向は、液切り用エアー噴射ノズル６からワークロール２表面に下ろした垂線より45°上方である。冷間圧延機出側の鋼板１の速度は 150ｍ／分である。図４は実施例を模式的に示した図である。
【００１７】
図４に示した冷間圧延機を用いて鋼板１を冷間圧延するにあたって、液切り用エアー噴射ノズル６とワークロール３表面との距離および液切り用エアー噴射ノズル６内の圧力を変化させ、冷間圧延機出側の鋼板１の表面の濡れ具合およびワークロール２の表面温度を測定して、液切り用エアーの最適噴射条件を求めた。ワークロール２の表面温度は放射温度計で測定した。その結果を図５に示す。
【００１８】
図５中の線ａは、冷間圧延機出側の鋼板１の表面の濡れ具合から得られた液切りが可能な分岐線であり、線ａより下側が液切りが良好に行なわれる領域である。図５中の線ｂは、ワークロール２の表面温度の変化から得られた冷却状態が良好な分岐線であり、線ｂより上側が冷却が良好に行なわれる領域である。これらの線で囲まれた範囲（すなわち図５中のハッチング部）が液切り用エアーの最適噴射条件である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によると、ワークロールを交換することによってワークロール表面と液切り用エアー噴射ノズルとの距離が変化しても、常に最適の条件で液切り用エアーを噴射できるので、ワークロール冷却液の飛散を防止し、ワークロールを均一かつ十分に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成の例を示す概略図である。
【図２】冷却液噴射ノズルの噴射方向と液切り用エアー噴射ノズルの噴射方向を示した模式図である。
【図３】液切り用エアーの噴射圧を自動的に調整する構成の例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例を示した模式図である。
【図５】液切り用エアーの最適噴射条件を示すグラフである。
【図６】液切り用エアー噴射角と液切り用エアー噴射ノズル内の圧力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  鋼板
２  ワークロール
３  バックアップロール
４  ワークロール入側の冷却液噴射ノズル
５  ワークロール出側の冷却液噴射ノズル
６  液切り用エアー噴射ノズル
７  ノズル位置調整装置
８  圧力調整装置
９  液切り用エアー供給ホース
10  圧力検出装置
11  演算装置
ａ  液切りが可能な分岐線
ｂ  冷却状態が良好な分岐線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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