(57)【要約】【課題】熱間圧延機において、ワークロールの表面摩耗と面荒れを防止するために、潤滑油をノズルからロール表面に噴射することによって、ワークロールとバックアップロール間を油潤滑する際に、ノズルのヘッダ焼き付き・詰まりを防止しながら、圧延材の噛み込み時のスリップを的確に抑止することができる熱間圧延機のロール潤滑方法およびロール潤滑装置を提供する。【解決手段】ウオーターインジェクション法によって潤滑油３０をバックアップロール１２ａ、１２ｂに供給する際に、圧延中は、減圧回路２９をＯＦＦにして、供給する水の圧力を所定の値にし、潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂに到達するように噴射するとともに、圧延間は、減圧回路２９をＯＮにして、供給する水の圧力を減圧し、潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂに到達しないように噴射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延機のロール表面に、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルから噴射する熱間圧延機のロール潤滑方法において、供給する水の圧力を調節することで、潤滑油の噴射飛距離を変更できるようにし、圧延中は、供給する水の圧力を所定の値にして、潤滑油がロール表面に到達するように噴射するとともに、圧延と圧延の間は、供給する水の圧力を減圧して、潤滑油がロール表面に到達しないように噴射することを特徴とする熱間圧延機のロール潤滑方法。
【請求項２】
ロール表面に到達しなかった潤滑油がロール表面に飛散することを防止するための飛散防止機構を設けることを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延機のロール潤滑方法。
【請求項３】
供給される水の圧力を調節する際に、潤滑油の濃度が一定に保たれるように、油原液の供給量を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の熱間圧延機のロール潤滑方法。
【請求項４】
熱間圧延機のロール表面に、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルから噴射する熱間圧延機のロール潤滑装置において、供給する水の圧力を調節することで潤滑油の噴射飛距離を変更するための水圧調節手段を備え、圧延中は、供給する水の圧力を所定の値にして、潤滑油がロール表面に到達するように噴射するとともに、圧延と圧延の間は、供給される水の圧力を減圧して、潤滑油がロール表面に到達しないように噴射することを特徴とする熱間圧延機のロール潤滑装置。
【請求項５】
ロール表面に到達しなかった潤滑油がロール表面に飛散することを防止するための飛散防止機構が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の熱間圧延機のロール潤滑装置。
【請求項６】
供給する水の圧力を調節する際に、噴射する潤滑油の濃度が一定に保たれるように、油原液の供給量を調整するための油原液供給量調整手段を備えていることを特徴とする前記請求項４または５に記載の熱間圧延機のロール潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延機において、ワークロールの表面摩耗と面荒れを防止するためにワークロールとバックアップロール間を油潤滑するための熱間圧延機のロール潤滑方法およびロール潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークロールとバックアップロールを有する熱間圧延機（４Ｈｉミル）におけるワークロールの表面摩耗と面荒れを防止するための技術として、所定圧力の水に油原液をミキサで混合してノズルから噴射する、いわゆるウオーターインジェクション法によって圧延ロール表面に潤滑油を供給することで、ワークロールとバックアップロール間を油潤滑する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この油潤滑においては、水に油原液を混合した潤滑油を噴射するノズルのヘッダ焼き付き・詰まりを防止するために、圧延中だけでなく圧延と圧延の間（以下、圧延間と呼ぶ）にも、ノズルから噴射している必要がある。しかし、圧延間もロールに潤滑油を噴射・塗布すると、潤滑油が不必要にワークロールに塗布されることになり、圧延材の噛み込み時にスリップを発生させて、ミスロールや蛇行を誘発する危険性がある。
【０００４】
そこで、この問題に対する技術として、圧延間は油原液供給切替バルブによってミキサへの油原液の供給を停止し、ノズルからは水のみを噴射させるようにする方法がある。これにより、ノズルのヘッダ焼き付き・詰まりを防止しながら、圧延材のスリップを発生させるようなロールへの不必要な潤滑油の塗布を回避することができるというものである。
【特許文献１】特開２００６−１１０５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような、圧延中は潤滑油を噴射し、圧延間は水のみを噴射する方法においては、両者を切替える際の応答性が問題となる。すなわち、潤滑油の噴射から水のみの噴射に切替える際には、油原液供給切替バルブを閉に切替えても、油原液供給切替バルブからノズルまでの配管中に残存する油原液や潤滑油を噴射し終わるまでは、水のみの噴射に切替わらないし、同様に、水のみの噴射から潤滑油の噴射に切替える際には、油原液供給切替バルブを開に切替えても、油原液供給切替バルブからノズルまでの配管中に油原液や潤滑油が充満するまでは、潤滑油の噴射に切替わらない。
【０００６】
したがって、上記のような、潤滑油の噴射と水のみの噴射とを切替える方法においては、機敏な応答性を得るために、油原液供給切替バルブをノズルに近接させる必要があり、熱間圧延機の近傍に油潤滑用設備を集約させなければならないが、通常の熱間圧延設備ではそのような改造は困難であり、実際には圧延中と圧延間での潤滑油供給の切替えの際に良好な応答性を得ることができず、圧延材の噛み込み時のスリップを的確に抑止することが難しい。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延機において、ワークロールの表面摩耗と面荒れを防止するために、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルからロール表面に噴射することによって、ワークロールとバックアップロール間を油潤滑するのに際して、ノズルのヘッダ焼き付き・詰まりを防止しながら、圧延材の噛み込み時のスリップを的確に抑止することができる熱間圧延機のロール潤滑方法およびロール潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
［１］熱間圧延機のロール表面に、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルから噴射する熱間圧延機のロール潤滑方法において、供給する水の圧力を調節することで、潤滑油の噴射飛距離を変更できるようにし、圧延中は、供給する水の圧力を所定の値にして、潤滑油がロール表面に到達するように噴射するとともに、圧延と圧延の間は、供給する水の圧力を減圧して、潤滑油がロール表面に到達しないように噴射することを特徴とする熱間圧延機のロール潤滑方法。
【００１０】
［２］ロール表面に到達しなかった潤滑油がロール表面に飛散することを防止するための飛散防止機構を設けることを特徴とする前記［１］に記載の熱間圧延機のロール潤滑方法。
【００１１】
［３］供給される水の圧力を調節する際に、潤滑油の濃度が一定に保たれるように、油原液の供給量を調整することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の熱間圧延機のロール潤滑方法。
【００１２】
［４］熱間圧延機のロール表面に、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルから噴射する熱間圧延機のロール潤滑装置において、供給する水の圧力を調節することで潤滑油の噴射飛距離を変更するための水圧調節手段を備え、圧延中は、供給する水の圧力を所定の値にして、潤滑油がロール表面に到達するように噴射するとともに、圧延と圧延の間は、供給される水の圧力を減圧して、潤滑油がロール表面に到達しないように噴射することを特徴とする熱間圧延機のロール潤滑装置。
【００１３】
［５］ロール表面に到達しなかった潤滑油がロール表面に飛散することを防止するための飛散防止機構が設けられていることを特徴とする前記［４］に記載の熱間圧延機のロール潤滑装置。
【００１４】
［６］供給する水の圧力を調節する際に、噴射する潤滑油の濃度が一定に保たれるように、油原液の供給量を調整するための油原液供給量調整手段を備えていることを特徴とする前記［４］または［５］に記載の熱間圧延機のロール潤滑装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、所定圧力の水に油原液を混合した潤滑油をノズルからロール表面に噴射する際に、供給する水の圧力を調節することで、圧延中は潤滑油がロール表面に到達するように噴射するとともに、圧延と圧延の間（圧延間）は潤滑油がロール表面に到達しないように噴射しているので、ノズルのヘッダ焼き付き・詰まりを防止しつつ、圧延中と圧延間での潤滑油供給の切替えが瞬時に行われ、潤滑油が不必要にロールに供給されることが適切に回避されて、圧延材の噛み込み時のスリップを的確に抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態におけるロール潤滑装置２０を示すものであり、このロール潤滑装置２０は、上下のワークロール１１ａ、１１ｂと上下のバックアップロール１２ａ、１２ｂを有する熱間圧延機（４Ｈｉミル）１０に対して、ワークロール１１ａ、１１ｂとバックアップロール１２ａ、１２ｂの間を油潤滑するために、ウオーターインジェクション法によって潤滑油３０をバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に供給するようになっている。
【００１８】
すなわち、このロール潤滑装置２０は、給水系統から供給される所定圧力の水と給油系統から供給される油原液を上マニホールドブロック２４ａ内のミキサ２５ａにて混合して得られた潤滑油３０を２方弁２６ａを経由させて上ノズル２７ａから上バックアップロール１２ａの表面に向けて噴射するとともに、給水系統から供給される所定圧力の水と給油系統から供給される油原液を下マニホールドブロック２４ｂ内のミキサ２５ｂにて混合して得られた潤滑油３０を２方弁２６ｂを経由させて下ノズル２７ｂから下バックアップロール１２ｂの表面に向けて噴射するようになっている。
【００１９】
そして、このロール潤滑装置２０においては、給水系統から供給される水の圧力を調節するための水圧調節回路（減圧回路）２９を備えており、その水圧調節回路２９によって、ミキサ２５ａ、２５ｂに供給する水の圧力を調節することで、ノズル２７ａ、２７ｂからの噴射圧を変化させて、噴射される潤滑油３０の噴射飛距離を変更できるようになっており、圧延中は、減圧回路２９をＯＦＦにして、供給する水の圧力を所定の値にし、潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に到達するように噴射するとともに、圧延間は、減圧回路２９をＯＮにして、供給する水の圧力を減圧し、潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に到達しないように噴射している。
【００２０】
それとともに、上バックアップロール１２ａの表面に到達しなかった潤滑油が飛散して下方のワークロール１２ａ、１２ｂ等の表面に付着することを防止するために、上バックアップロール１２ａの表面に到達しなかった潤滑油を受け止めて廃油系統へ回収する樋状の飛散防止機構（飛散防止樋）３２を上ノズル２７ａの下方に設けている。
【００２１】
また、供給する水の圧力を水圧調節回路２９によって調節した際に、それに伴って供給される水の量が変化するので、それに応じて油原液の供給量を調整して、潤滑油３０の濃度が一定に保たれるようにするために、油原液の流量計２２ａ、２２ｂと流量制御ポンプ２３ａ、２３ｂを備えている。
【００２２】
なお、図１中、１は圧延材、１３はロールクーラント用ノズル、１４はワイパーであり、２１ａ、２１ｂはフィルタである。
【００２３】
そして、図２は、上記のようなロール潤滑装置２０を用いて、バックアップロール１２ａの表面に潤滑油３０を供給している状態を示すものであり、圧延中は、図２（ａ）に示すように、供給する水の圧力を所定の値にして、上ノズル２７ａから噴射される潤滑油３０が上バックアップロール１２ａの表面に到達するようにするとともに、圧延間は、図２（ｂ）に示すように、供給する水の圧力を減圧して、上ノズル２７ａから噴射される潤滑油３０が上バックアップロール１２ａに到達しないようにし、その潤滑油３０を飛散防止樋３２で受け止めて廃油系統へ回収するようにしている。
【００２４】
ちなみに、図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示す状態への移行、および、図２（ｂ）に示す状態から図２（ａ）に示す状態への移行の際には、減圧回路２９のＯＮ−ＯＦＦの切替えをすれば、瞬時に、上ノズル２７ａから噴射される潤滑油３０の噴射飛距離が変化するので、良好な応答性を得ることができる。もちろん、下ノズル２７ｂに関しても同様である。
【００２５】
上記のようにして、この実施形態においては、ウオーターインジェクション法によって潤滑油３０をバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に供給する際に、供給する水の圧力を調節して、ノズル２７ａ、２７ｂからの噴射圧を変化させることで、圧延中は潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に到達するように噴射するとともに、圧延間は潤滑油３０がバックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に到達しないように噴射しているので、ノズル２７ａ、２７ｂのヘッダ焼き付き・詰まりを防止しつつ、圧延中と圧延間での潤滑油供給の切替えが瞬時に行われ、潤滑油３０が不必要にワークロール１１ａ、１１ｂに供給されることが適切に回避されて、圧延材１の噛み込み時のスリップを的確に抑止することができる。
【００２６】
また、飛散防止樋３２を設置することによって、上ノズル２７ａの下方に飛散した潤滑油３０がワークロール１１ａ等に付着することを防止することができる。
【００２７】
また、油原液の流量制御ポンプ２３ａ、２３ｂを設置することによって、水の供給量に応じて油原液の供給量を調整して、潤滑油３０の濃度が一定に保たれるようにしているので、圧延間から圧延中へ移行する際に、潤滑油３０の濃度の変化が生じるのを防止し、圧延中の潤滑性能を維持することができる。
【００２８】
また、圧延間は減圧して水と油原液の供給量を減少させることができるため、動力原単位を削減する効果もある。
【００２９】
なお、この実施形態においては、バックアップロール１２ａ、１２ｂの表面に潤滑油３０を噴射しているが、ワークロール１１ａ、１１ｂの表面に噴射するようにしてもよい。
【００３０】
また、この実施形態においては、下ノズル２７ｂの下方に飛散防止樋は設置していないが、圧延間に下ノズル２７ｂから噴射された潤滑油３０が下ワークロール１１ｂ等に飛散する可能性がある場合には設置すればよい。
【実施例１】
【００３１】
本発明の実施例として、上記の本発明の実施形態に基づいて、圧延中はロール表面に到達するように潤滑油を噴射し、圧延間はロール表面に到達しないように潤滑油を噴射した場合（本発明例）と、従来技術のように、圧延中は潤滑油を噴射し、圧延間は水のみを噴射した場合（従来例）とで、その切替えの応答時間を比較した。
【００３２】
表１にその結果を示すように、本発明例（Ａ１、Ａ２）では、切替応答時間が０．２ｓｅｃ、０．３ｓｅｃであり、良好な応答性が得られている。これに対して、従来例（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）では、切替応答時間が３．５ｓｅｃ、３．２ｓｅｃ、４．４ｓｅｃであり、応答性が悪い。
【００３３】
これにより、本発明の有効性が確認された。
【００３４】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態におけるロール潤滑装置を示す図である。
【図２】図１のロール潤滑装置を使用中の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  圧延材
１０  熱間圧延機
１１ａ、１１ｂ  ワークロール
１２ａ、１２ｂ  バックアップロール
１３  ロールクーラント用ノズル
１４  ワイパー
２０  ロール潤滑装置
２１ａ、２１ｂ  フィルタ
２２ａ、２２ｂ  油原液の流量計
２３ａ、２３ｂ  油原液の流量制御ポンプ
２４ａ、２４ｂ  マニホールドブロック
２５ａ、２５ｂ  ミキサ
２６ａ、２６ｂ  ２方弁
２７ａ、２７ｂ  ノズル
２９  水圧調節回路（減圧回路）
３０  潤滑油
３２  飛散防止樋
【図１】
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【図２】
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