(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法であって、縦型ロールの被圧延材の端面との接触部分を冷却水で冷却し、同時に、被圧延材の端面が縦型ロールに接触する前に被圧延材の端面を、冷却後の被圧延材の端面の温度が被圧延材内部からの復熱により正常な成形状態が確保できる温度より低くならない程度に、冷却水で冷却することを特徴とする熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法。
【請求項２】
被圧延材のパスラインの下方に縦型ロールの外周に添って円弧状に冷却水ヘッダーを設け、この冷却水ヘッダーに縦型ロールの被圧延材の端面との接触部分を冷却するとともに、被圧延材の端面を、冷却後の被圧延材の端面の温度が被圧延材内部からの復熱により正常な成形状態が確保できる温度より低くならない程度に冷却する噴射ノズルを配設したことを特徴とする熱間圧延機の縦型ロールの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法の技術分野に属し、さらに詳しくは縦型ロールの表面に発生するヒートクラックや肌荒れの進展を遅らせる冷却方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延機の縦型ロールは対向する一対のロールが互いに逆方向に回転し、被圧延材端面の圧延を行い矩形度を調整する設備である。熱間圧延機のロールは加熱された高温の被圧延材の端面に接触するため、長期にわたり繰り返し熱衝撃を受け、接触部表面と内部で温度差が生じ、この温度差による熱応力の発生によりロール表面にヒートクラックや肌荒れが進展する。このため、ヒートクラックや肌荒れの進展を遅らせ、ロール寿命を長くするために熱間圧延機のロール表面は圧延中冷却水で冷却されている。
【０００３】
従来、一般に実施されている縦型ロールの冷却方法は、図３に示すように、仕上圧延時の正常な形状を確保するために被圧延材２の冷却を避け縦型ロール１のみを冷却するように被圧延材２から離れた縦型ロールの側面に冷却水ヘッダー３を設け、冷却水ヘッダー３に配設した噴射ノズル（図示せず）から縦型ロール１の後側面に冷却水５を噴射して縦型ロールの表面を冷却している。なお、図３の（ａ）  は縦型ロール、被圧延材、冷却水ヘッダーの位置関係を模式的に示す平面図で、（ｂ）  は側面図である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、縦型ロールは圧延中被圧延材の端面との接触弧長が長く、また鋼板の仕上がり形状を確保するために被圧延材の縦型ロールとの接触面である端面の冷却はできるだけ避けているため、縦型ロールの被圧延材の端面が接触する部分は、従来の冷却方法では十分に冷却されず温度が上昇し、その部分には早期にヒートクラックや肌荒れが進展していた。すなわち、接触弧長が長いことは高温の被圧延材端面との接触面が広く被圧延材からの熱が伝わり易く、また被圧延材の縦型ロールとの接触面である端面が積極的に冷却されていないため、温度の高い被圧延材の端面が縦型ロールに接触するため、縦型ロールの被圧延材端面が接触する部分の温度が上昇しヒートクラックや肌荒れの進展を促進する問題がある。
【０００５】
また、縦型ロールの表面に発生したヒートクラックや肌荒れは被圧延材端面に転写され、転写されたヒートクラックや肌荒れの跡は、圧延過程で被圧延材表面に回り込み表面疵の原因になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、縦型ロールの被圧延材端面との接触部分を被圧延材の端面と同時に冷却水で冷却することによって、縦型ロールの被圧延材端面との接触部分を十分に冷却してヒートクラックや肌荒れの進展を遅らせる熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
その要旨は、熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法であって、縦型ロールの被圧延材の端面との接触部分を冷却水で冷却し、同時に、被圧延材の端面が縦型ロールに接触する前に被圧延材の端面を、冷却後の被圧延材の端面の温度が被圧延材内部からの復熱により正常な成形状態が確保できる温度より低くならない程度に、冷却水で冷却する熱間圧延機の縦型ロールの冷却方法である。
【０００８】
また、被圧延材のパスラインの下方に縦型ロールの外周に添って円弧状に冷却水ヘッダーを設け、この冷却水ヘッダーに縦型ロールの被圧延材の端面との接触部分を冷却するとともに、被圧延材の端面を、冷却後の被圧延材の端面の温度が被圧延材内部からの復熱により正常な成形状態が確保できる温度より低くならない程度に冷却する噴射ノズルを配設した熱間圧延機の縦型ロールの冷却装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
縦型ロールの被圧延材端面との接触部分を冷却水で冷却することにより被圧延材端面との接触による温度上昇を効率的に軽減することができる。また、被圧延材の端面を縦型ロールに接触する前に冷却水で冷却して温度を下げてから縦型ロールに接触させるため縦型ロールの被圧延材端面との接触面の温度上昇をさらに軽減することができる。すなわち、本発明は縦型ロールの被圧延材端面との接触部分を局所的に効率よく冷却し、さらに被圧延材端面を積極的に冷却するため、被圧延材端面が接触する部分の熱衝撃と、表面と内部との温度差が緩和され、縦型ロール表面に発生するヒートクラックや肌荒れの進展を遅らせることができる。
【００１０】
被圧延材の端面の冷却は、温度を下げれば下げるほどヒートクラックや肌荒れ進展の遅れには効果的であるが、冷却しすぎると仕上圧延時の平坦度、板曲がり等の成形状態に悪影響を与えるため、冷却後の端面の温度は被圧延材内部からの復熱により正常な成形状態が確保できる温度とし、一つの目安温度は  ９５０℃である。
【００１１】
冷却水ヘッダーを被圧延材のパスラインの下方に設けることにより被圧延材の上反りによる冷却水ヘッダーの破損を防止することができる。また、縦型ロールの外周に添って円弧状に冷却水ヘッダーを設けることにより縦型ロールの外周面を効率的に水冷することができる。冷却水ヘッダーに配設する噴射ノズルは縦型ロールの表面を冷却するものと、被圧延材の端面を冷却するものと、個々に使い分けをしてもよく、また、噴射ノズルからの冷却水の噴射角度を調整した縦型ロールの表面と被圧延材の端面を同時に冷却するものでもよい。
【００１２】
縦型ロールの外周に添って設けた冷却水ヘッダーの円弧の長さは中心角で４５°〜６０°程度でよく、噴射ノズルからの冷却水の噴射角度、冷却水量を調整することで、最低被圧延材との接触範囲の冷却が可能である。冷却水ヘッダーの円弧の長さが長くなると、すなわち、中心角が  １８０°以上に大きくなると縦型ロール交換の支障となるため、縦型ロール交換作業が複雑になる。また、冷却水ヘッダーは縦型ロールとともに移動する構造で、被圧延材の幅の変化、例えば１１００〜４５００ｍｍに応じて移動可能とする。冷却水ヘッダーに配設する噴射ノズルの数は、縦型ロールの径、冷却水量等によって決めればよい。
【００１３】
【実施例】
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は縦型ロール１、被圧延材２、冷却水ヘッダー３の位置関係を示す模式図で、図１（ａ）  は平面図で、（ｂ）  は正面図である。また、図２は縦型ロール１と被圧延材２の端面を同時に冷却している状況を模式的に示す側面図である。なお、実施例の被圧延材を圧延する部分の直径は約１０００ｍｍ、長さは約１０００ｍｍで、この部分の材質は高速度鋼で焼きばめによって固定されている。また、実際に使用している部分はほぼ長さ１０００ｍｍの  １／２程度である。
【００１４】
図１（ａ）  に示すように、冷却水ヘッダー３は縦型ロール１の外周に添って円弧状（中心角６０°）に設けられ、冷却水ヘッダー３には５個の噴射ノズル４を配設し、各々の噴射ノズル４の先端は縦型ロール１の被圧延材２の端面との接触部分と被圧延材２の端面を同時に冷却できるように、冷却水ヘッダーの中央部に配設した噴射ノズルは縦型ロール１の被圧延材２の端面との接触方向に、両サイド部に配設した噴射ノズルは被圧延材２の端面方向に向けられている。噴射ノズル４の先端から縦型ロール表面までの距離は７０ｍｍである。また、図１（ｂ）  に示すように、冷却水ヘッダー３はパスライン６の下方に設けられ、噴射ノズル４の先端からパスライン６までの距離は７０ｍｍである。
【００１５】
冷却水５は、図２に示すように、縦型ロール１の被圧延材２の端面との接触部分に向けて噴射され、縦型ロール１の被圧延材２の端面との接触部分と被圧延材２の端面を同時に冷却するとともに、被圧延材２の端面が縦型ロール１に接触する前に被圧延材２の端面を冷却することができる。このときの冷却水量は各噴射ノズルとも一定で５５ｌ／ｍｉｎ  で、冷却範囲は、被圧延材と接触する部分を十分に覆う範囲である。この冷却により被圧延材の端面は  ９５０℃まで冷却され、縦型ロールの被圧延材端面との接触部分は  ５５０℃以下に冷却される。
【００１６】
本発明法と比較例として従来の冷却方法の違いによるヒートクラックの発生状況を表１に示す。表１は使用開始から二ヵ月使用後の縦型ロールの表面に発生したヒートクラックの平均深さと最大深さを示したもので、本発明法は比較例に対して、平均深さで７５％、最大深さで５５％まで浅くなっている。このように、本発明法は縦型ロールの表面に発生するヒートクラックや肌荒れの進展を遅らせることができ、縦型ロールの寿命を延ばすことができる。
【００１７】
【表１】
0003564312.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
上述から明らかなように、本発明によれば、熱間圧延機の縦型ロールの表面に発生するヒートクラックや肌荒れの進展を効果的に遅らせることができるため、ヒートクラックや肌荒れの被圧延材端面への転写が原因となる鋼板表面の表面疵も防止でき、表面疵防止のための縦型ロールの交換周期を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例における縦型ロール、被圧延材、冷却水ヘッダーの位置関係を模式的に示すで、（ａ）  は平面図で、（ｂ）  は正面図である。
【図２】本発明例における縦型ロールと被圧延材の端面を同時に冷却している状況を示す模式的に示す側面図である。
【図３】従来の縦型ロール、被圧延材、冷却水ヘッダーの位置関係を模式的に示す図で、（ａ）  は平面図、（ｂ）  は側面図である。
【符号の説明】
１…縦型ロール、２…被圧延材、３…冷却水ヘッダー、４…噴射ノズル、５…冷却水、６…パスライン。
【図１】
0003564312.tif 000003
【図２】
0003564312.tif 000004
【図３】
0003564312.tif 000005