(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延機ワークロールの被圧延材出側に近接配置した冷却水噴射ノズルから冷却水を噴射し、冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部を０．１〜０．６ｍｍに維持するとともに、該間隙部に冷却水膜を介在しつつワークロールを冷却することを特徴とする熱間圧延機のワークロール冷却方法。
【請求項２】
熱間圧延機が連続熱間仕上圧延機であることを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延機のワークロール冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明方法は、熱間圧延機のワークロール冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧延ロールの冷却方法として、ノズルヘッダーから冷却水をロール噴射し、ロール表面を流下する冷却水をシール材によって、保持して異物が詰まるのを防止し、ロール疵が被圧延材に転写する問題を解消することが特許第２６５３４８４号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき、ロールの冷却方法においては、熱間圧延機のワークロール冷却のような高温ロールの冷却に際しては、冷却能力が不足してロールを確実に冷却することが困難であり、熱変形により被圧延材の圧延精度が低下して品質を劣化させ、しかもワークロールの寿命が短命になることからワークロールの取り替えが頻繁になり、ワークロールの取り替えによる圧延停止が多く生産性を低下させることになる。また、冷却水の使用量が多くコスト的に不利である等の課題がある。
本発明方法は、このような課題を有利に解決するためになされたものであり、熱間圧延機として例えば、連続熱間仕上圧延機等のワークロールを少量の冷却水で確実に冷却して、ワークロールの熱変形による被圧延材の圧延精度を向上するとともに、ワークロールの耐久性を高めワークロールの取り替え頻度を抑制して、圧延停止による生産性の低下を軽減することのできる熱間圧延機のワークロール冷却方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱間圧延機のワークロール冷却方法は、熱間圧延機ワークロールの被圧延材出側に近接配置した冷却水噴射ノズルから冷却水を噴射し、冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部を０．１〜０．６ｍｍに維持するとともに、該間隙部に冷却水膜を介在しつつワークロールを冷却することを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明方法の一例を図面によって説明すると、図１に示すごとく例えば、連続熱間仕上圧延機のワークロール１の被圧延材出側に近接して、冷却水噴射ノズル２を配置する。この冷却水噴射ノズル２の冷却水噴射口３からワークロール１の表面に冷却水を噴射することによって、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間に間隙部４を維持するとともに、該間隙部４に冷却水膜を介在させて、熱間圧延中のワークロール１を冷却するものである。
【０００６】
しかして、熱間圧延中のワークロール１の熱変形等を防止する冷却に必要な冷却水を冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４で維持するための間隙部としては、ワークロール材質等によって若干異なるが、０．１〜０．６ｍｍ、冷却水噴射ノズル２先端のワークロール１巾方向長さ６００〜１５００ｍｍで確実に熱変形等を防止する冷却ができる。即ち、図２に示すごとく冷却水量６．７ｍ3 ／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ2 ）噴射のとき、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力６５〜１９５Ｋｇで０．１〜０．６ｍｍの間隙部４が維持できる。０．１ｍｍ未満の間隙部４に介在する冷却水膜（量）では、熱間圧延中のワークロール１を確実に冷却することが困難になることがあり好ましくない。また、０．６ｍｍ超に間隙部４を維持しなくとも熱間圧延機のワークロールの冷却を確実にできる。
【０００７】
即ち、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４の維持は、冷却水噴射ノズル２からの冷却水の噴射と冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力のバランスによって、間隙部４を維持すると同時に間隙部４を維持するための冷却水が間隙部４に介在してワークロール１を冷却するものである。また、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４の維持と冷却水噴射ノズル２から間隙部４へ供給する冷却水量の関係は、図３のようにワークロール周速度４００ｍ／分、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力１３０Ｋｇのときは、冷却水量３．３〜１０ｍ3 ／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ2 ）で間隙部４を０．１〜０．４ｍｍに維持できる。更に、図４に示すごとく冷却水量６．７ｍ3 ／ｈｒ（水圧１．５Ｋｇ／ｃｍ2 ）、ワークロール周速度１００〜８００ｍ／分のときは、冷却水噴射ノズル２の押し付け圧力６５〜１９５Ｋｇで、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４を０．１〜０．６ｍｍに維持させることができる。
【０００８】
このように冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部を０．１〜０．６ｍｍに維持するためのワークロール周速度、冷却水噴射ノズルへの供給冷却水量、冷却水噴射ノズルの押し付け圧力の関係を数式で示すと、
【数１】
ｈ＝Ｋ（ＱＷ）n 
但しｈ：間隙、Ｑ：冷却水量、Ｗ：冷却水噴射ノズルの押し付け圧力
n：−１／２〜−１／４、Ｋ：ワークロール周速度による変数
【０００９】
前記のごとく、冷却水噴射ノズル２先端とワークロール１間の間隙部４で、６００〜１５００ｍｍの冷却水膜巾を維持するためには、図１に示す冷却水噴射ノズル２を構成する上下ヘッダー先端部の厚みａ、ｂを上下トータルで５０〜３００ｍｍに間隙部4 の巾を形成することによって、間隙部４の冷却水膜巾を１００〜２００ｍｍに維持することができる。このような冷却水噴射ノズル２をワークロール１の巾方向の被圧延材の圧延巾相当部位に、例えば複数個の分割区分して配置することによって冷却することができる。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明方法の実施例を比較例とともに挙げる。
【表１】
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【００１１】
注１：鋼帯の熱間圧延機（７圧延スタンド）の各圧延スタンドの上下ワークロールを冷却した。
注２：圧延材は、普通鋼を第１圧延スタンド入側温度１０５０℃、板厚１０ｍｍ、板幅１５００ｍｍ、第７圧延スタンド出側温度９００℃、板厚１．２ｍｍに各圧延スタンドで順次圧延した。
注３：間隙部は、冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部。
注４：冷却水は、常温水を使用。
注５：冷却水噴射ノズルは、各圧延スタンド上下ワークロールの被圧延材出側の被圧延材通板位置から１００ｍｍ上下位置に、巾３００ｍｍノズル巾に分割区分してワークロール巾方向全幅に亘って配置した。
注６：ワークロール材質は、ハイスロール。
注７：クラウンは、一般に形成するサーマルクラウンで、ロール巾方向中央部を高さを表示した。
注８：圧延後のクラウンは、注２の圧延材を２０００ｔ圧延した後のロールクラウン形状が良好で継続使用可能を良。熱変形等により使用不可能で取り替えを必要としたものを否とした。
注９：冷却水に必要なポンプ動力比は、必要電力に比例し、比較例を１００とする値。
【００１２】
【発明の効果】
本発明方法によれば、熱間圧延機のワークロールの冷却が確実にでき、被圧延材の圧延精度を向上して品質を高めることができるとともに、ワークロールの耐久性を向上して、ワークロールの取り替えによる圧延停止少なくなり、生産性を著しく高めることができる。ロールコストを低減することができる。更に、冷却水使用量を減少することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一例を示す側面図である。
【図２】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部とロール周速度との関係を示す図表である。
【図３】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部と冷却水噴射ノズルからの冷却水供給量との関係を示す図表である。
【図４】冷却水噴射ノズル先端とワークロール間の間隙部と冷却水噴射ノズル押し付け圧力との関係を示す図表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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