(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延油とキャリア水とを混合して熱間圧延ロールの表面に供給する方法であって、前記キャリア水の温度が少なくとも８℃以上５０℃未満である場合に、前記熱間圧延油と混合する前に該キャリア水を５０℃以上の温度に加熱する加熱工程を有することを特徴とする熱間圧延油の供給方法。
【請求項２】
前記キャリア水の加熱温度は８０℃以下である請求項１記載の熱間圧延油の供給方法。
【請求項３】
前記加熱工程の前に、前記キャリア水をフィルタに通して濾過する濾過工程を有する請求項１又は２記載の熱間圧延油の供給方法。
【請求項４】
熱間圧延油とキャリア水とを混合機で混合して熱間圧延ロールに供給するための装置であって、該キャリア水を前記混合機に供給する配管の途中に該キャリア水を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする熱間圧延油の供給装置。
【請求項５】
前記加熱手段の入側及び／又は出側にキャリア水の温度を測定するための温度計を備える請求項４に記載の熱間圧延油の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延油をキャリア水と混合して熱間圧延ロールの表面に供給するための熱間圧延油の供給方法及び供給装置に関する
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延油は、熱間圧延ロール（以下、本明細書では「圧延ロール」と略記する。）の表面の肌荒れ防止、圧延ロールの摩耗防止、圧延製品の表面品質向上さらには圧延荷重の低下等を目的として、圧延ロールの表面に噴射して使用される。
【０００３】
熱間圧延油は、キャリア水と混合されて圧延ロールに供給される。熱間圧延油及びキャリア水は、各々の管路を介して混合機へ適量送られ、混合器でキャリア水中に熱間圧延油が混合される。混合液は、配管及びヘッダを経由してノズルから圧延ロールの表面に噴射される。通常、キャリア水として、河川水、湖水、地下水さらには水道水等が使用される。
【０００４】
熱間圧延油の圧延ロールへの供給における問題点として、混合器とノズルとの間の配管の内部やヘッダの内部に、粘着性を有する固形物であるスライムが発生してノズル詰りが発生することが挙げられる。また、錆等の異物がノズルに詰まることもある。ノズル詰りが発生すると、圧延ロールの表面への混合液の噴射ムラが生じるため、圧延ロールの肌荒れが発生し、製品にスケール疵が発生し易くなる。
【０００５】
ノズルの詰まり防止のためにはフィルタによりキャリア水を濾過することが有効である。しかし、フィルタを用いてもスライムの発生を防止することはできず、混合器とノズルとの間にフィルタを設けても、スライムによりフィルタ詰まりが極めて早期に生じるという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、熱間圧延油の非噴射時に温水をスプレーノズルヘッダ群に供給することによってスプレーノズルの詰まりを防止する発明が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２２４６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１により開示された発明によっても、ノズル詰まりの防止は不十分である。すなわち、この発明では、混合器をバイパスして温水を流すため、混合器の内部やその出口の配管に混合液が滞留してノズル詰まりが発生し易い。また、特許文献１には、温水に替えて熱水や軟水さらには純水等を用いてもよい旨記載されてはいるが、その温度等は何ら記載されておらず、その目的や効果等は一切不明である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、配管やヘッダの内部におけるスライムの発生を防止するための手段を検討した結果、キャリア水に細菌やかび等が存在すると、熱間圧延油と混合した後に細菌やかび等が熱間圧延油を栄養源として増殖するためにスライムが発生するので、熱間圧延油と混合する前にキャリア水の殺菌処理を行うことにより、スライムの発生を抑制できることを知見し、さらに検討を重ねて、本発明を完成した。
【０００９】
本発明は、熱間圧延油とキャリア水とを混合して圧延ロールの表面に供給する方法であって、キャリア水の温度が少なくとも８℃以上で５０℃未満である場合には、熱間圧延油と混合する前にキャリア水を５０℃以上の温度に加熱する加熱工程を有することを特徴とする熱間圧延油の供給方法である。この発明によれば、熱間圧延油及びキャリア水を混合する混合器と、圧延ロールの表面に供給するためのノズルとを接続する配管の内部や、このノズルに接続されるヘッダの内部におけるスライムの発生を防止して、ノズル詰まりの発生を抑制することができる。
【００１０】
この本発明に係る熱間圧延油の供給方法では、キャリア水の加熱温度が８０℃以下であることが望ましい。この発明によれば、圧延ロールの肌荒れの原因となる付着油量の低下を防止しながらスライムの発生を防止することができ、ノズル詰まりの発生を抑制することができる。
【００１１】
これらの本発明に係る熱間圧延油の供給方法では、加熱工程の前に、キャリア水をフィルタに通して濾過する濾過工程を有することが望ましい。この発明によれば、さらに、錆等の異物がノズルに詰まることを防止できる。
【００１２】
別の観点からは、本発明は、熱間圧延油とキャリア水とを混合機で混合して圧延ロールに供給するための装置であって、キャリア水を混合機に供給する配管の途中にキャリア水を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする熱間圧延油の供給装置である。
【００１３】
この本発明に係る熱間圧延油の供給装置では、加熱手段の入側及び出側の一方又は双方にキャリア水の温度を測定するための温度計を備えることが望ましい。
本発明では、キャリア水と熱間圧延油とを混合した後３分経過以内に混合油をノズルから噴射することが望ましい。３分以上経過すると、熱間圧延油とキャリア水とが分離してノズルから均一な混合油を噴射することができなくなるおそれがあるからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、熱間圧延油をキャリア水と混合して圧延ロールの表面に供給する際に、混合器とノズルとの間の配管やヘッダの内部におけるスライムの発生を防止し、これによりノズル詰まりの発生を効果的に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明に係る装置は簡易且つ安価であり、またその処理費用も安価である。
また、本発明により、熱間圧延油を安定して供給できるようになり、圧延ロールの肌荒れや製品スケール疵の発生を防止でき、製品品質の向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明により、圧延ロールの耐摩耗性の向上、圧延荷重の低減や変動の抑制も図ることができ、より安定して通板を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る熱間圧延油の供給方法及び供給装置を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
はじめに、本発明の基礎となった知見について説明する。
（１）キャリア水の中に細菌やかび等が存在する状態で熱間圧延油と混合すると、細菌やかび等が熱間圧延油を栄養源として増殖し、その結果としてスライムが発生する。
（２）キャリア水の水温とスライムの発生とには、相関関係がある。すなわち、キャリア水が高温になると総細菌数が増加しスライムの生成が増加する。一方、低温になると総細菌数は低下しスライムの生成が抑制される。
（３）キャリア水として湖水を用い、各温度のキャリア水（湖水）の中の細菌やカビ等の総菌数比を分析した結果を図１にグラフで示す。なお、総菌数は、キャリア水に細菌測定試験片（三愛石油（株）製のサンバイオチェッカーＴＴＣ）を浸し、その細菌測定試験片を３０℃で２４時間培養した後に測定した。
（４）図１にグラフで示すように、キャリア水の水温が８℃未満では総菌数比は０であるが、８℃以上になると徐々に増加する。
（５）キャリア水の水温が８℃未満であればキャリア水をそのまま使用してもスライムの発生はなく、ノズル詰まりも発生しない。これに対し、キャリア水の水温が８℃以上であると、スライムが発生しノズル詰まりが発生する。
【００１８】
次に、８℃以上のキャリア水中の菌を殺菌する方法について鋭意調査研究し、以下に列記する知見を得た。
（６）図２は、水温２５℃で総菌数比１００００である流量３００Ｌ／ｍｉｎのキャリア水を種々の温度に１秒間加熱した後における総菌数比を測定した結果を示すグラフである。また、総菌数比は、キャリア水に浸した細菌測定試験片（三愛石油製のサンアイバイオチェッカＴＴＣ）を密閉容器に入れて、３０℃で２４時間培養した後、試験片の表面における菌繁殖状況を基準対照表に照らして求めたものである。
（７）図２にグラフで示すように、キャリア水を５０℃以上に１秒間加熱することにより総菌数比は略０になる。なお、１秒以上の加熱でも同様の結果であった。５５℃以上に加熱することにより総菌数比は完全に０となる。したがって、加熱温度は５５℃以上とするのが望ましい。
（８）５０℃以上に加熱したキャリア水に熱間圧延油を混合すれば、スライムの防止、及びノズル詰まりの防止を図ることができる。このため、キャリア水の温度が５０℃以上である場合にはキャリア水を加熱する必要はなく、そのまま用いればよい。
（９）図３は、キャリア水の水温と圧延ロールの表面における付着油量との間の関係の調査結果を示すグラフである。図３にグラフで示すように、キャリア水の水温が高くなるほど、ＥＳＩ(乳化分散性)が高まり、油と水とが分離し難くなり、圧延ロールの表面に熱間圧延油が付着し難くなる。また、キャリア水の水温が高くなると圧延ロールの表面の洗浄性が高まるために、圧延ロールの表面への付着油量が低下する。この付着油量の低下により圧延ロールの肌荒れの発生が助長される。
（１０）図４は、キャリア水の水温と熱間圧延油の加水分解率との関係の一例を示すグラフである。図４にグラフで示すように、キャリア水の水温が高まるほど熱間圧延油成分のエステルが脂肪酸とアルコールに加水分解し易くなり、熱間圧延油としての性能が損なわれる。
（１１）さらに、キャリア水の水温を高めるほど加熱処理コストも嵩み不利であり、作業者の火傷等の作業性や安全性の観点からも望ましくない。
（１２）したがって、キャリア水の中に熱間圧延油を混合する際のキャリア水の上限温度は８０℃とすることが望ましい。
【００１９】
次に、本実施の形態の熱間圧延油の供給装置を説明する。
図５は、本実施の形態の供給装置０の一例を設備概要図である。
図５において、符号１−１、１−２はキャリア水の配管であり、符号２は熱間圧延油の配管であり、符号８はキャリア水と熱間圧延油との混合機である。
【００２０】
キャリア水の配管１−１の途中には加熱装置６が設けられており、この加熱装置６の入側、出側には、キャリア水の温度を測定するための温度計５−１、５−２が設けられている。加熱装置６は、温度計５−１、５−２の測温値に基づいて温度制御装置７により制御される。さらに、符号４は濾過装置（フィルタ）であり、符号３は混合油の配管であり、符号９はヘッダであり、符号１０はノズルを示す。
【００２１】
濾過装置４は、キャリア水の中に混入している錆や藻等の異物を除去するためのもので、一般的なフィルタを使用できる。フィルタのメッシュは０．８ｍｍ程度以下とすることが望ましい。
【００２２】
加熱装置６は、温度制御装置７からの指令に基づいてキャリア水を加熱するためのものであり、例えば、電気やガス等のヒータ、さらには高温媒質による熱交換器等といった公知の加熱手段を用いることができる。熱交換器としては、加熱蒸気を用いた熱交換器を用いることができる。この熱交換器では、加熱蒸気量を調節することによってキャリア水の昇温量を調節することができる。熱交換器の加熱領域の長さの仕様は、キャリア水の流速仕様に基づき、８℃のキャリア水を最低５０℃にかつ最低１秒間加熱できるように決定する。
【００２３】
温度制御装置７は、入側の温度計５−１の測温値に基づいて加熱の要否を、さらに加熱が必要である場合には加熱による昇温量を決定し、加熱装置６に出力して加熱出力を制御する。また、出側の温度計５−２の測温値に基づいて加熱されたキャリア水が適正な温度範囲になるように加熱出力を制御する。この加熱制御装置７によりキャリア水を５０℃以上に１秒間以上加熱することが可能である。
【００２４】
キャリア水の温度が８℃未満である場合には加熱しなくてよい。キャリア水の水温が８℃以上５０℃未満である場合には、キャリア水を５０℃以上の温度に加熱する指令を加熱装置６に伝達する。なお、キャリア水の水温が８℃未満である場合にも加熱してもよい。
【００２５】
なお、温度計５−１、５−２は、特に限定されないが、例えば白金測温抵抗体式温度計を用いることができる。また、本実施の形態では、加熱装置６の入側及び出側にそれぞれ温度計５−１、５−２を設ける場合を示したが、必ずしもこの形態には限定されない。いずれか一方に設けてもよい。あるいは、キャリア水の温度を測定せずに、経験的に昇温量を決定するように加熱してもよい。
【００２６】
混合機８には、キャリア水の配管１−１、熱間圧延油の配管２ならびに混合油の配管３が接続される。混合油の配管３にはヘッダ９を介してノズル１０が取り付けられる。混合機８では、キャリア水の配管１−１から供給されたキャリア水と、熱間圧延油の配管２から供給された熱間圧延油とが混合される。混合割合は、熱間圧延油の濃度が例えば０．０５〜１．０体積％程度になるように調整される。なお、熱間圧延油としては、例えば合成エステル系等が用いられる。
【００２７】
混合された混合油は、混合油の配管３を介してヘッダ９を経由してノズル１０から圧延ロール（図示しない）の表面へ噴射される。
このように、本実施の形態の熱間圧延油の供給装置０は、熱間圧延油とキャリア水とを混合機８で混合して圧延ロールに供給するための装置であって、キャリア水を混合機８に供給する配管１−１の途中にキャリア水を加熱する加熱手段６を備える。そして、この加熱手段６の入側及び出側の双方にキャリア水の温度を測定するための温度計５−１、５−２を備える。
【００２８】
次に、この供給装置０を用いて熱間圧延油を供給する状況を説明する。
配管１−１により送られるキャリア水は、濾過装置（フィルタ）４によって混入している錆や藻等の異物を除去される。そして、配管１−１の途中に設けられた温度計５−１により水温を測定される。
【００２９】
温度計５−１による温度測定値は、温度制御装置７に出力される。温度制御装置７では、この温度測定値が少なくとも８℃以上５０℃未満である場合には、キャリア水の温度が５０℃以上、望ましくは８０℃以下に昇温されるように昇温量を演算・決定し、これを昇温量の設定値として加熱装置６へ出力する。
【００３０】
加熱装置６では、この昇温量の設定値に基づいてキャリア水を加熱する。この際、加熱装置６の出側に設けた温度計５−２によりキャリア水の水温を測定し、この温度測定値を温度制御装置７へ出力する。温度制御装置７では目標値と測定値との差異を算出し、昇温量の設定値を修正して加熱装置６へ出力する。
【００３１】
このようにして、本実施の形態によれば、５０℃以上８０℃以下の温度を有するキャリア水、又は８℃未満のキャリア水が、混合機８に供給され、熱間圧延油と混合される。このため、本実施の形態によれば、混合油を噴射するノズルやヘッダにおけるスライムの発生を防止できるのでノズル詰まりの防止を図ることができ、圧延ロールの表面に所望の量の熱間圧延油を付着させることができるので圧延ロールの肌荒れの発生を抑制でき、熱間圧延油成分のエステルが脂肪酸とアルコールに加水分解することを抑制できるので熱間圧延油としての性能を長期間にわたって維持することができるとともに、過剰にキャリア水の水温を高めることがないために加熱処理コストや作業者の作業性や安全性の観点からも望ましい。
【実施例１】
【００３２】
さらに、本発明を実施例を参照しながらより具体的に説明する。
上述した図５に示す熱間圧延油の供給装置０を用いて、熱間仕上圧延機の圧延ロールの表面に熱間圧延油を供給した。すなわち、図５において、湖水を使用したキャリア水は、配管１−１を介して、濾過装置（フィルタ）４及び蒸気による加熱装置（熱交換器）６を経由して、分岐した配管１−２へ流れる。各配管１−１、１−２は、熱間仕上圧延機のＦ１〜Ｆ４スタンドの上下の圧延ロール毎に設けられる。それぞれの分岐配管には混合機８が設けられ、各混合機８には熱間圧延油の配管２と混合油の配管３とが設けられる。混合油の配管３の端部にはヘッダ９が取り付けられ、ヘッダ９には複数のノズル１０が装着される。
【００３３】
混合器８では、キャリア水に熱間圧延油の配管２より供給された熱間圧延油が混合され、混合油は、混合油の配管３及びヘッダ９を介してノズル１０からそれぞれの圧延ロールの表面へ向けて噴射される。
【００３４】
本実施例では、熱交換器６によるキャリア水の加熱時間は１秒間とした。また、混合機８により熱間圧延油とキャリア水とを混合してからノズル１０による噴射までの時間が約６秒間となるように、混合器８を配置した。混合油は、圧延時のみ圧延ロールの表面に噴射した。
【００３５】
なお、配管１−１を流れるキャリア水の水量は合計３００Ｌ／ｍｉｎであり、熱間圧延油には合成エステルを主とした慣用のものを使用し、噴射濃度は０．４％とした。
そして、キャリア水の温度、加熱温度、フィルタ有無の条件を変更し、ヘッダ９、ノズル１０におけるスライムの発生状況、ノズル１０の詰まり状況、及び、圧延製品のスケール疵の発生状況を調査した。試験時間は２４時間とした。調査結果を表１にまとめて示す。
【００３６】
【表１】
0004650177.tif 000002
表１における試番１，２は、キャリア水の水温が８℃未満であるため、キャリア水を加熱しなくとも、スライムやノズル詰まりが発生せず、製品スケール疵の発生もなかった。
【００３７】
試番３，５は、キャリア水の水温が８℃以上５０℃未満であったため、熱交換器６によりキャリア水を５５℃、６０℃にそれぞれ加熱してから混合器８へ供給した。これにより、スライムの発生やノズル詰まりを防止でき、製品スケール疵を防止することができた。
【００３８】
試番４、６は、試番３，５においてとキャリア水を加熱しない場合である。それぞれ８時間、４時間経過後に発生したスライムのためにノズル詰まりが生じ、製品スケール疵が発生した。
【００３９】
試番７は、キャリア水を９０℃に加熱し、８０℃以上で熱間圧延油を混合したものである。スライムの発生、およびノズル詰まりの防止を図ることはできたものの、圧延ロールの表面における熱間圧延油付着油量が減少し、圧延ロールの肌荒れによりスケール疵が発生した。
【００４０】
さらに、試番８は、試番５でフィルタを未使用の場合である。スライムの発生はないが、キャリア水に含まれる藻等によるノズル詰まりが発生し、製品スケール疵が若干生じた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】キャリア水として湖水を用い、各温度のキャリア水の中の細菌やカビ等の総菌数比を分析した結果を示すグラフである。
【図２】水温２５℃で総菌数比１００００である流量３００Ｌ／ｍｉｎのキャリア水を種々の温度に１秒間加熱した後における総菌数比を測定した結果を示すグラフである。
【図３】キャリア水の水温と圧延ロールの表面における付着油量との間の関係の調査結果を示すグラフである。
【図４】キャリア水の水温と熱間圧延油の加水分解率との関係の一例を示すグラフである。
【図５】実施の形態の供給装置の一例の設備概要図である。
【符号の説明】
【００４２】
０  熱間圧延油の供給装置
１−１、１−２  キャリア水の配管
２  熱間圧延油の配管
３  混合油の配管
４  濾過装置
５−１、５−２  温度計
６  加熱装置
７  温度制御装置
８  混合機
９  ヘッダ
１０  ノズル
【図１】
0004650177.tif 000003
【図２】
0004650177.tif 000004
【図３】
0004650177.tif 000005
【図４】
0004650177.tif 000006
【図５】
0004650177.tif 000007