(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本質的に平らな表面から成るたとえば金属シートまたはストリップである圧延対象物、特に熱間圧延対象物の側部および端部の潤滑の改善方法において、潤滑剤を、前記圧延対象物の側部領域に、本質的にロール通過の期間全体を通じて適用されるように供給し、潤滑剤を、前記ロール通過の開始および終了時に、本質的に前記圧延対象物の幅全体にわたって、前記圧延対象物のごく近傍に適用されるように供給することを特徴とする圧延対象物の側部および端部の潤滑の改善方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、少なくとも潤滑剤供給の一部は、前記圧延対象物のうち圧延を受ける表面に対して方向付けることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、少なくとも潤滑剤供給の一部は、圧延機の作動ロールに対して方向付けることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、少なくとも潤滑剤供給の一部は、前記圧延対象物の側部に対して方向付けることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、少なくとも潤滑剤供給用の供給器の一部は、潤滑剤が本質的に連続的に供給されるようにその動作を調整することを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、少なくとも潤滑剤供給用の供給器の一部は、前記ロール通過の開始および終了時の周期で潤滑剤が連続的に供給されるようにその動作を調整することを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、前記圧延対象物のうち潤滑剤が供給される側部領域の幅は、該圧延対象物の幅全体の5〜40％であることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、前記圧延対象物のうち潤滑剤が供給される側部領域の幅は、該圧延対象物の幅全体の10〜30％であることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、前記圧延対象物のうち潤滑剤が供給される端部領域の長さは、各ロール通過後に測定された前記圧延対象物の全長の２〜20％であることを特徴とする潤滑の改善方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、前記圧延対象物のうち潤滑剤が供給される端部領域の長さは、各ロール通過後に測定された前記圧延対象物の全長の５〜10％であることを特徴とする潤滑の改善方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロールの摩耗およびロール圧力を低減するために圧延、特に熱間圧延される金属片の側部および端部の潤滑を改善する方法に関するもので、前記金属片は、金属シートまたはストリップなどの、本質的に平らな表面から成る。
【０００２】
【従来の技術】
金属の熱間圧延においては、圧延対象物と圧延機との間の摩擦力が圧延対象物を圧延機のロールギャップ内に引き込む。この後、摩擦力は低下し、圧延対象物および圧延機の速度が等しくなった時点でゼロ値に到達する。圧延対象物の圧延を可能とするには、圧延対象物と圧延機との間の摩擦力は十分に強くしなければならない。必要となる摩擦力の大きさは、特に圧延対象物の特性によって左右される。圧延対象物の特性が圧延工程中に変化する場合には、圧延機は付加的な歪みを受けやすく、これが圧延機の摩耗をさらに進行させる。
【０００３】
ステンレススチールの熱間圧延のように、熱間圧延においては圧延機の摩耗は著しい出費の原因となる。特に問題となるのは、たとえばシートあるいはストリップといった圧延対象物の側部の摩耗である。これは一方では側部がより低い温度になっていることと、他方ではステンレススチールが高い熱的強度を有することに起因する。さらに、たとえばステッケル式熱間圧延においては、圧延対象物の端部が冷却されるので、これによって端部を圧延するために必要なロール圧力が本質的に増加し、したがって熱間圧延工程は一層困難なものとなり、コスト低減も限定せざるを得ない。
【０００４】
さらに、圧延機の摩耗は圧延対象物の表面品質の低下を招き、この場合には圧延製品の一部をスクラップとして処分しなければならなくなる。圧延機の摩耗を防ぐためには、一般に圧延工程に必要とされる摩擦力の低減を助けるため潤滑が使用される。通常、潤滑はロール自体にのみ適用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は圧延、特に熱間圧延に必要とされる摩擦力を低減するために、ロール以外に、平らな表面から成る圧延対象物に対しても、少なくとも圧延工程において重要とされる部分に対して潤滑を行うことにより、改善された方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧延対象物およびロールの潤滑は、本質的に平らな表面から成るステンレススチールなどの金属から構成される圧延対象物がロールギャップ内に存在する間、本質的にロール通過期間中に圧延対象物の側部領域全体にわたって、また圧延対象物の端部に対しても本質的に前記の対象物の幅全体にわたって潤滑用媒質を適用することにより、効果的に実行する。潤滑用媒質は圧延対象物の表面、本質的には潤滑剤が効果的に適用される前記表面の領域に直接供給する。潤滑剤はまた、ロール表面に対しても供給することができ、潤滑剤が効果的に使用される圧延対象物の領域と圧延中に接触するロールの箇所に対し供給すると効果的である。
【０００７】
本発明によれば、潤滑剤の供給を受ける圧延対象物の側部領域の幅は、圧延対象物の幅全体の５〜40％であるが、10〜30％とするのが効果的である。本発明によれば、潤滑剤の供給を受ける圧延対象物の端部の長さは、各ロールを通過後に測定された圧延対象物の全長の２〜20％であるが、５〜10％とするのが効果的である。ロール通過期間に、圧延対象物全体がロールギャップを１回通過することにより圧延が進行するにつれて、対象物の幅全体にわたって潤滑剤が供給される長さもまた次第に増加する。
【０００８】
本発明によれば、圧延対象物の表面、およびこれと同様にロール表面に対する潤滑剤の供給は、圧延対象物の進行方向に沿って、圧延に先立ち、潤滑剤供給箇所の近傍に設置された少なくとも１個の供給装置によって効果的に実行する。潤滑剤供給に使用される供給装置は少なくとも１個の供給器を含み、これにより潤滑剤を所望の箇所に供給することができる。潤滑剤の供給は圧延工程に関連して発生し、連続的または不連続的に動作し、これは本質的には圧延対象物およびロールに対する供給装置の位置によって定まる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な一実施例においては、潤滑剤を圧延対象物の表面に対して供給するために、少なくとも３個の供給器が前記対象物の圧延を受ける各表面に向けて設置されている。供給器は相対的に、１個が本質的には圧延を受ける表面の中央を指向するように、また他の２個の供給器がそれぞれ、各側部に対応して圧延対象物の側部領域を指向するように位置付けられている。さらに、各供給器は同一の潤滑剤導管に接続され、この場合は各供給器が一体になって１つの供給装置を構成するように相対的に配置されている。供給器はまたそれぞれの供給器が個別の潤滑剤導管に接続され、この場合は各供給器が別個の供給装置を構成するように配置することもできる。さらにまた、供給器はたとえば対象物の中央を指向する供給器が共通の潤滑剤導管に接続され、一方では対象物の側部領域を指向する各供給器が個別の潤滑剤導管に接続されるように位置付けることもできる。供給器は、圧延対象物の側部を指向する供給器が本質的に前記対象物のロール通過全般を通じて動作するように効果的に構成されている。これに対して、圧延対象物の中央を指向する供給器は、圧延対象物の端部または前記端部のごく近傍にあらかじめ設定された領域がこの供給器の有効範囲内に位置する時のみ、その動作が保持される。したがって、圧延対象物の端部または端部のごく近傍に対し潤滑剤を供給する場合、供給動作はロール通過の開始および終了時においてのみ保持される。圧延対象物の幅によって、対象物の中央を指向する供給器の数は、端部の近傍内で対象物全体を、すなわち本質的には前記対象物の幅全体にわたって、適用される潤滑剤の有効範囲内に捉えるために１個ないし数個としてもよい。
【００１０】
少なくとも潤滑剤の一部を圧延機内に位置するロールの表面に効果的に供給することができる。この場合、供給剤を圧延対象物の表面に供給する時と同様な方法で、少なくとも３個の供給器をロール表面に対して方向付け、それらは、潤滑剤を圧延対象物の側部に対して、本質的に圧延対象物の全長に沿って、さらに圧延対象物の端部または端部のごく近傍に対して、本質的に圧延対象物の幅全体にわたって供給することができるように位置付けられ構成されている。
【００１１】
圧延対象物の側部に対して方向付けた潤滑剤ノズルは、供給器が本質的に圧延対象物と同一レベルに位置するように設置することもできる。この場合は潤滑剤を圧延対象物の側部に向けて供給し、そこから潤滑剤は圧延対象物の側部の形状に従って、圧延を受ける表面上へと拡がって行く。
【００１２】
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１および図２において、ステンレススチールのストリップ１は熱間圧延機２内で、ストリップ１が圧延機の作動ロール３間のロールギャップ４内に高温状態で供給されることにより圧延される。ストリップ１のうちロールギャップ４内に未供給の部分は支持装置５によって支持されている。支持装置５およびロールギャップ４によって定められるストリップ１の軌道の上方および下方には、前記軌道のごく近傍に、ストリップ１の表面上でストリップの潤滑用媒質を供給する供給器６、７および８が設置されている。本質的にストリップ１の側部付近に設置されている供給器６および８を通じて、潤滑剤は、ストリップ１が熱間圧延機のロールギャップ４内へ供給される時に、本質的に連続して、ストリップ１の表面上に供給する。一方、圧延されるストリップ１に関して本質的にその中央に設置されている供給器７を通じて、潤滑剤は、ストリップ１のロール通過の開始または終了時点においてのみストリップ１の表面上に供給する。このように、潤滑剤は供給器７を通じて、ストリップ１の前端部もしくは後端部、またはストリップ１の前端部もしくは後端部のごく近傍に対してのみ、本質的にストリップ１の幅全体にわたって供給する。
【００１４】
図３および図４に示す実施例においては、ステンレススチールのストリップ21が圧延機22内で圧延される時に、潤滑剤は供給器23、24および25を通じて圧延機22の作動ロール26上へと供給し、これにより圧延対象物の上面および底面が潤滑剤と接触することとなる。前記供給器の内の２個、すなわち供給器23および25は、作動ロール26に関連して、潤滑剤を作動ロールの側部部分に向けて、本質的にロール通過の期間全体を通じて供給するように設置されている。第３の供給器24は、潤滑剤を、作動ロール26の中央部に向けて、ロール通過の開始および終了時に供給するように設置されていて、この場合はストリップ21の端部、および端部のごく近傍に位置するストリップ21の部分が、本質的にその幅全体にわたって潤滑剤の有効範囲内に捉えられることとなる。
【００１５】
図５および図６に示す実施例においては、圧延されるストリップ31の側部に向けられた供給器32は、ロール34のロールギャップ35と、ストリップの進行方向36内でロール34に先行する支持装置37とによって定められる軌道のレベル上で、圧延されるストリップ31の側部のごく近傍内に設置されている。この場合、潤滑剤を供給器32および33を通じて供給することにより、ストリップ31の側部に向けて供給し、そこから潤滑剤は圧延されるストリップの両面上に拡がって行く。さらに、圧延されるストリップ31の上方および下方には、ロール通過の開始および終了時にストリップ31の圧延される表面上に潤滑剤を供給する供給器38が設置されていて、これにより潤滑剤はストリップ31の端部またはストリップ31の端部のごく近傍に、本質的にストリップ31の幅全体にわたって供給する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明による方法を圧延に関連する潤滑の改善に応用することにより、圧延対象物の端部におけるロール圧力が低減されるので、熱間圧延機の容量を増大することができる。この場合、圧延対象物に対し必要とされる圧延回数、すなわちロール通過数が低減される。熱間圧延機の容量はまた熱間圧延サイクルを延長することによっても拡大することができる。こうして圧延対象物と直接接触する作動ロールの摩耗も減速されるため、圧延工程で使用されるロールの稼働寿命もまた延長されることになる。また、熱間圧延機の運転コストも低減され、これは、圧延対象物がその端部のごく近傍で、前記対象物の幅全体にわたって潤滑される場合に、熱間圧延対象物の端部と直接接触する作動ロールを摩耗させる摩耗効果が減少されるからである。同様に、圧延対象物と直接接触する作動ロール上における熱間圧延対象物の側部の摩耗効果も、側部の潤滑により低減される。さらに、作動ロールの側部摩耗が減少すれば対象物の管理がより効果的に行えるため、熱間圧延対象物の品質も向上することになる。これに加えて、潤滑が本質的に有効な場所だけに向けて行なわれるので、潤滑剤の運転コストが効果的に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例の概略側面図である。
【図２】図１の実施例をII−II方向から見た図である。
【図３】本発明の他の好適な実施例の概略側面図である。
【図４】図３の実施例をIV−IV方向から見た図である。
【図５】本発明の第３の好適な実施例の概略側面図である。
【図６】図５の実施例をVI−VI方向から見た図である。
【符号の説明】
１、21、31  ストリップ
２、22  圧延機
３、26、34  ロール
４、35  ロールギャップ
５、37  支持装置
６、７、８、23、24、25、32、38  供給器
【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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