(57)【要約】【課題】４段圧延機構成とされ、かつ、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、設備投資を削減したうえでロール間スキューが生じることを防止でき、先端のキャンバーを抑制した金属板の中間材（シートバー）を得ることが可能である金属板の粗圧延機を提供する。【解決手段】操作側および駆動側の圧延方向出側面に、上下のバックアップロール２が上下のワークロール１に対し、入側に所定のオフセット量だけオフセット配置されるオフセット規制部材としての役割を有するシム５が取り付けられている上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂを備えた金属板の粗圧延機。【選択図】図１
2011104608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下のワークロールと、上下のバックアップロールからなる４段圧延機構成とされ、上下のワークロールが、両ネック部を支持する操作側および駆動側の上下のワークロールチョックを介してハウジングウインド間に組み込まれ、かつ、上下のバックアップロールが、両ネック部を支持する操作側および駆動側の上下のバックアップロールチョックを介してハウジングウインド間に組み込まれてなるウインド構成とされ、かつ金属板粗圧延機列の一方向圧延を行う最終スタンドにおいて、
当該上下のバックアップロールが、上下のワークロールに対し圧延方向入側に所定のオフセット量だけオフセット配置されるように、オフセット規制部材としての役割を有するシムが、バックアップロールチョックの操作側および駆動側の圧延方向出側面に取り付けられている上下のバックアップロールチョックを備えたことを特徴とする金属板の粗圧延機。
【請求項２】
当該上下のワークロールおよびバックアップロールが、互いに所定のオフセット量だけオフセット配置されるように、オフセット規制部材としての役割を有するシムが、ワークロールチョックの操作側および駆動側の圧延方向入側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の金属板の粗圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端キャンバーを抑制した金属板の中間材（シートバー）を得ることが可能である金属板の粗圧延機に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な金属板として熱延鋼板が挙げられる。熱延鋼板を製造する熱間圧延ラインには、複数スタンドからなる粗圧延機列と仕上げ圧延機列とが設置され、複数スタンドからなる粗圧延機列には、スラブを中間厚みまで圧延し、真っ直ぐなシートバーを仕上げ圧延機列に供給する重要な役割がある。また、粗圧延機列の最終スタンドは、一方向圧延を行うことでシートバーの厚みを決定するため、上下のワークロールと、上下のワークロールを補強する上下のバックアップロールからなる４段圧延機構成とされている。
【０００３】
しかし、粗圧延機列の最終スタンドは、上下のワークロールのロール胴部を挟んで両ネック部を支持する上下のワークロールチョックと、ハウジングウインドとの間のクリアランス、および、上下のバックアップロールのロール胴部を挟んで両ネック部を支持する上下のバックアップロールチョックと、ハウジングウインドとの間のクリアランスが、仕上げ圧延機列の各スタンドに比べて大きいという機械的な要因がある。
【０００４】
その結果、図５に示すように、被圧延材Ｗの噛み込み時、ロールスキュー（ワークロール１（実線で図示）とバックアップロール２（点線で図示）との交差）が発生しやすくなり、キャンバーがシートバー先端に生じやすい。図５中、１ａは上下のワークロール１の軸心を、２ａは上下のバックアップロール２の軸心をそれぞれ示す。図５において、上下バックアップロール２は、ハウジングウインド４の圧延方向中心６より出側にオフセット配置され、上下ワークロール１は操作側が出側に、駆動側が入側に位置しており、バックアップロール２とワークロール１はスキュー（交差）状態となっている。
【０００５】
一方、図６に示すとおり、ワークロール１はバックアップロール２で支持され、上下のバックアップロール軸心間距離Ｒ２が（Ｉ）操作側、（ＩＩ）駆動側とも同じになる。従って、図６に示すようなバックアップロール２とワークロール１がスキュー状態になると、（ＩＩ）駆動側ではワークロール１とバックアップロール２がより傾斜して接しているため、この駆動側の上下ワークロール軸心間距離Ｒ４は長くなり、他方、（Ｉ）操作側ではワークロール１とバックアップロール２がより垂直に接しているため、この操作側の上下ワークロール軸心間距離Ｒ３は短くなる。その結果、駆動側、操作側ともワークロール半径はほぼ同じであるため、それぞれの板厚が異なることになり、駆動側に比較して操作側の圧下率が増加して、駆動側より操作側の材料が延ばされるため、中間材（シートバー）が駆動側に蛇行する。
【０００６】
従って、粗圧延後に先端のキャンバーを抑制したシートバーを仕上げた圧延機列に供給することが難しいという問題があった。
【０００７】
なお、図５に示したような先端キャンバーが生じるのは、操作側および駆動側のワークロールチョック３ａ、３ｂと、ハウジングウインド４間のクリアランスが大きいため、被圧延材Ｗの噛み込み時に、操作側および駆動側のワークロールチョック３ａ、３ｂがハウジングウインド４間に形成されたクリアランス内を自由に動き、上のワークロール１の軸心１ａと下のワークロール１の軸心１ａとが平行な状態となり、上下のバックアップロール２の軸心２ａに対し、上下のワークロール１の軸心１ａが交差するロール間スキューが起こるからである。
【０００８】
さらに、操作側および駆動側のバックアップロールチョック７ａ、７ｂと、ハウジングウインド間のクリアランスが大きいため、被圧延材Ｗの噛み込み時に、操作側および駆動側のバックアップロールチョック７ａ、７ｂがハウジングウインド４間に形成されたクリアランス内を自由に動き、上のバックアップロール２の軸心２ａと下のバックアップロール２の軸心２ａとが平行な状態となり、上下のワークロール１の軸心１ａに対し、上下のバックアップロール２の軸心２ａが交差するロール間スキューが起きやすいからである。
【０００９】
ここで、複数スタンドの入側と出側にて被圧延材Ｗのウェッジ量（左右の板厚差）を直接測定し、圧下レベリングを操作する帯板の蛇行制御方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１６８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載の帯板の蛇行制御方法は、仕上げ圧延機列の複数スタンドにて、ウェッジ量を入側および出側で直接測定し、測定されたウェッジ量から入側ウェッジ比率（＝入側ウェッジ量／入側板厚）および出側ウェッジ比率（＝出側ウェッジ量／出側板厚）を算出し、算出した出側ウェッジ比率を入側ウェッジ比率と同一とするように、圧下レベリングを操作する方法である。
【００１２】
すなわち、特許文献１に記載の蛇行制御方法は、仕上げ圧延機列を対象とした制御方法であって、圧下レベリングを操作する方法であるから高応答な圧下装置が必要となり、また、入側ウェッジ比率および出側ウェッジ比率を算出する必要があり、また、ウェッジ量を入側および出側で直接測定する高価なエッジ板厚計も必要とされ、さらに、算出した出側ウェッジ比率を入側ウェッジ比率と同一とするように圧下レベリングを操作する制御装置も必要とされる。
【００１３】
よって、特許文献１に記載の蛇行制御方法を粗圧延機列の最終スタンドに適用しようとすると、莫大な設備投資がかかるという問題がある。
【００１４】
そもそも、特許文献１に記載の帯板の蛇行制御方法を粗圧延機列の最終スタンドに適用したとしても、４段圧延機構成とされ、かつ、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、被圧延材Ｗの噛み込み時に、操作側および駆動側のワークロールチョック３ａ、３ｂがハウジングウインド４間に形成されたクリアランス内を自由に動き、また、操作側、駆動側のバックアップロールチョック７ａ、７ｂがハウジングウインド４間に形成されたクリアランス内を自由に動き、上下のバックアップロール２の軸心２ａに対し、上下のワークロール１の軸心１ａが交差するロール間スキュー（ワークロール１とバックアップロール２の交差、図５参照）が起きるという根本問題が解決できない。
【００１５】
また、ロール間スキューが起きることを防止するため、仕上げ圧延機列の各スタンドに適用されている、操作側および駆動側のワークロールチョックの移動を規制するクランプ装置、あるいは操作側および駆動側のワークロールチョックとハウジングウインド間に形成されたクリアランスを実質的に０とするギャップレス装置を、粗圧延機の最終スタンドに備えたのでは、設備が高額であり投資効果に見合わない。
【００１６】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、４段圧延機構成とされ、かつ、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、設備投資を著しく削減した上で、ロール間スキューが生じることを防止でき、先端キャンバーを抑制した金属板のシートバーを得ることが可能である金属板の粗圧延機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】
【００１７】
本発明者らは、４段圧延機構成とされ、かつ、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、キャンバーがシートバー先端に生じる原因について鋭意検討した結果、以下のことを知見し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１８】
知見その１：キャンバーがシートバー先端に生じる根本原因、すなわち、操作側および駆動側のワークロールチョック３ａ、３ｂ、あるいはバックアップロールチョック７ａ、７ｂがハウジングウインド４間のクリアランス内を自由に動き、上下のバックアップロール２の軸心２ａに対し、上下のワークロール１の軸心１ａが交差するロール間スキューが起きるという機械的な要因を解決することが重要である。
【００１９】
知見その２：上下のワークロール１の軸心１ａが、上下のバックアップロール２の軸心２ａに対し、図４に示すように、出側に突出している量をオフセット量Ａ（Ａ＞０）と定義すると、上下のワークロール１が上下のバックアップロール２に対して出側にオフセット配置していない場合（オフセット量Ａ≦０の場合）、不安定なロール間スキューが生じる。そこで、そのような不安定なロール間スキューが生じるのを防止するために、仕上げ圧延機列の各スタンドでは、図４に示すように、上下のワークロール１を上下のバックアップロール２に対して出側にオフセット配置している（オフセット量Ａ＞０）。
【００２０】
知見その３：操作側および駆動側の上下ロールチョック（ワークロールチョック３ａ、３ｂと、バックアップロールチョック７ａ、７ｂ）を介してハウジングウインド４間に組み込まれてなるウインド構成とされ、かつ、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、キャンバーがシートバー先端に生じる根本原因、すなわち、ロール間スキューが起こるという機械的要因について、後述するオフセット規制部材としての役割を有するシムを操作側および駆動側の圧延方向の出側面に取り付けた上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂを備えることで解決できる。
【００２１】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
【００２２】
［１］上下のワークロールと、上下のバックアップロールからなる４段圧延機構成とされ、上下のワークロールが、両ネック部を支持する操作側および駆動側の上下のワークロールチョックを介してハウジングウインド間に組み込まれ、かつ、上下のバックアップロールが、両ネック部を支持する操作側および駆動側の上下のバックアップロールチョックを介してハウジングウインド間に組み込まれてなるウインド構成とされ、かつ金属板粗圧延機列の一方向圧延を行う最終スタンドにおいて、
当該上下のバックアップロールが、上下のワークロールに対し圧延方向入側に所定のオフセット量だけオフセット配置されるように、オフセット規制部材としての役割を有するシムが、バックアップロールチョックの操作側および駆動側の圧延方向出側面に取り付けられている上下のバックアップロールチョックを備えたことを特徴とする金属板の粗圧延機。
【００２３】
［２］当該上下のワークロールおよびバックアップロールが、互いに所定のオフセット量だけオフセット配置されるように、オフセット規制部材としての役割を有するシムが、ワークロールチョックの操作側および駆動側の圧延方向入側面に取り付けられていることを特徴とする前記［１］に記載の金属板の粗圧延機。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被圧延材の噛み込み時に、４段圧延機構成とされ、かつ、一方向圧延を行う金属板の粗圧延機列の最終スタンドにおいて、図３に示すような上下のバックアップロールから加わる分力Ｆによって、操作側および駆動側の上下のワークロールチョックが迅速に一方向に動き、操作側および駆動側の上下のワークロールチョックが出側のハウジングウインドと接触する。
【００２５】
その後、操作側および駆動側の上下のワークロールチョックが出側のハウジングウインドに接触した状態が保持されるので、上下のバックアップロールの軸心に対し、上下のワークロールの軸心が交差するロール間スキューを防止できる。よって、キャンバーがシートバー先端に生じる根本原因、すなわち、ロール間スキューが起きるという機械的な要因を、操作側と駆動側の圧延方向出側面に，オフセット規制部材としての役割を有するシステムを取り付けた上下のバックアップロールとすることによって解決でき、設備投資を著しく削減した上で、先端のキャンバーを抑制した良好な形状のシートバーを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかるバックアップロールのチョックにシムを設置した粗圧延機の最終スタンドの状態を示す側面図である。
【図２】従来の粗圧延機の最終スタンドの状態を示す側面図である。
【図３】本発明の作用・効果を示すロール配置図である。
【図４】本発明を適用した粗圧延機の最終スタンドのロール配置図である。
【図５】ロール間スキューにより蛇行が生じる粗圧延機の最終スタンドの水平断面図である。
【図６】ロール間スキューにより蛇行が生じる最終スタンドにおける操作側、駆動側のロール配置図である。
【図７】本発明にかかるバックアップロールのチョック、およびワークロールのチョックにシムを設置した粗圧延機の最終スタンドの状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明にかかる金属板の粗圧延機の最終スタンドについて説明する。
【００２８】
図１は、本発明にかかる粗圧延機の最終スタンドの状態を示す側面図、図２は、従来の粗圧延機の最終スタンドの状態を示す側面図である。
【００２９】
図１には、クリアランスを調整する役割に加え、オフセット規制部材としての役割を有するシム５を、圧延方向出側面に取り付けた操作側の上下のバックアップロールチョック７ａのみを示した。操作側と反対の駆動側の上下のバックアップロールチョック７ｂ（図示せず）にも、圧延方向出側面にシム５を取り付けてある。
【００３０】
すなわち、一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドにおいて、クリアランスを調整する役割に加え、オフセット規制部材としての役割を有するシム５を、操作側および駆動側の圧延方向出側面に取り付けた上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂを組み込むことで、キャンバーがシートバー先端に生じる根本原因を解決した。
【００３１】
このような、オフセット規制部材としての役割を有するシム５を操作側および駆動側の圧延方向出側面に取り付けた上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂは、従来の一方向圧延を行う粗圧延機の最終スタンドに組み込まれていない。このため、従来の場合、図２に示したように、ｇ１とｇ２の和で表わされるクリアランスが、ハウジングウインド４との間に形成されていた。
【００３２】
これに対して、本発明によれば、上下のバックアップロール２が上下のワークロール１に対して入側に所定のオフセット量Ａ＞０だけオフセット配置されるシム５が、操作側および駆動側の圧延方向出側面に取り付けられている上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂを備えたことから、オフセット規制部材としての役割を有するシム５によって、ロール間スキューが起こるという機械的な要因をなくすことができる。
【００３３】
図１、図３に、本発明の作用・効果を示した。すなわち、被圧延材Ｗの噛み込み時に、４段圧延機構成とされ、かつ一方向圧延を行う金属板の粗圧延機列の最終スタンドにおいて、上下のバックアップロール２から加わる分力Ｆによって、操作側および駆動側の上下のワークロール１が迅速に一方向に動き、操作側および駆動側の上下のワークロールチョック３ａ、３ｂが出側のハウジングウインド４と接触する。その後、図１、図４に示すとおり、操作側および駆動側の上下のワークロールチョック３ａ、３ｂが出側のハウジングウインド４に接触した状態が保持されるので、上下のバックアップロール２の軸心２ａに対し、上下のワークロール１の軸心１ａが交差するロール間スキューを防止できる。
【００３４】
一方、操作側および駆動側の圧延方向出側面に、オフセット規制部材としての役割を有するシム５が取り付けられていない上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂとした場合、上下のワークロール１を上下のバックアップロール２に対し、出側にオフセット配置することができず、被圧延材Ｗの噛み込み時に、不安定なロール間スキューが生じる。たとえば、操作側の上下のワークロールチョック３ａが、出側のハウジングウインド４に張り付いた状態となるまでの間、図２に示したように、操作側の上下のワークロールチョック３ａが入側および出側に向けて動き、操作側とは反対側の、駆動側の上下ワークロールチョック３ｂも出側のハウジングウインド４に張り付いた状態となるまでの間、ハウジングウインド内を動く。操作側及び駆動側の上下のワークロールチョック３ａ、３ｂがハウジングウインド４内を動く間、不安定なロール間スキューが生じ（図５参照）、その後、操作側の上下のワークロールチョック３ａが出側のハウジングウインド４と接触した後、出側のハウジングウインド４に張り付いた状態となり、一方、駆動側の上下のワークロールチョック３ｂが入側のハウジングウインド４と接触した後、出側のハウジングウインド４に張り付いた状態となる。
【００３５】
なお、本発明を発展させ，精度良く被圧延材Ｗの噛み込み時のキャンバーを防止するため、図７に示すとおり、バックアップロールチョック７ａ、７ｂの圧延方向出側に加えて、ワークロールチョック３ａ、３ｂの圧延方向入側にシム８を設置する圧延機とすると、被圧延材Ｗのキャンバーが充分防止できて、安定圧延が達成でき、圧延した材料の形状も著しく良好である。
【実施例１】
【００３６】
本発明例１として、上下のバックアップロール２が上下のワークロール１に対し、入側にオフセット量Ａ＝０．５ｍｍとしてオフセット配置されるように、操作側および駆動側の圧延方向出側面にオフセット規制部材としての役割を有するシム５が取り付けられた上下のバックアップロールチョック７ａ、７ｂを製作し、粗圧延機の最終スタンドに組み込んだ。
【００３７】
また、本発明例２として、上下のバックアップロール２が上下のワークロール１に対し、入側にオフセット量Ａ＝０．５ｍｍとしてオフセット配置されるように、上記本発明例１のバックアップロールチョック７ａ、７ｂに加えて、操作側および駆動側の圧延方向入側面にオフセット規制部材としての役割を有するシム８が取り付けられた上下のワークロールチョック３ａ、３ｂを製作し、粗圧延機の最終スタンドに組み込んだ。
【００３８】
一方、従来例として、粗圧延機の最終スタンドに、操作側および駆動側の圧延方向入側面にシム５を取り付けていない上下のバックアップロールチョックを組み込み、上下のバックアップロール２が上下のワークロール１に対して出側にオフセット配置される構成としなかった。
【００３９】
その結果、シートバー先端のキャンバー（中央部に対する先端の曲がり量）が３０ｍｍを超えるシートバーの本数について比較すると、従来例に比べて本発明例１は半減することができた。
【００４０】
また、本発明例２においては、従来例に比べて、シートバー先端のキャンバーが３０ｍｍを超えるシートバーの本数を１割未満に削減することができた。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ  被圧延材（金属板）
Ｆ  分力
１  ワークロール
１ａ  ワークロールの軸心
２  バックアップロール
２ａ  バックアップロールの軸心
３ａ、３ｂ  ワークロールチョック
４  ハウジングウインド
５  バックアップロール用シム
６  操作側および駆動側のハウジングウインドの圧延方向中心を結ぶ線
７ａ、７ｂ  バックアップロールチョック
８  ワークロール用シム
Ａ  オフセット量
Ｂ  ハウジングウインド幅
ｇ１、ｇ２  クリアランス
Ｒ１  ワークロール半径とバックアップロール半径の和の距離（一定）
Ｒ２  上下バックアップロール軸心間距離（操作側の軸心間距離＝駆動側の軸心間距離）（一定）
Ｒ３  操作側の上下ワークロール軸心間距離
Ｒ４  駆動側の上下ワークロール軸心間距離
【図１】
2011104608.tif 000003
【図２】
2011104608.tif 000004
【図３】
2011104608.tif 000005
【図４】
2011104608.tif 000006
【図５】
2011104608.tif 000007
【図６】
2011104608.tif 000008
【図７】
2011104608.tif 000009