(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ライン上に配置された圧延機列を備え、各圧延機は一対のワークロール及びバックアップロールを有する圧延設備であって、前記圧延機列のうち最下流側の互いに隣り合う少なくとも一対の圧延機は、圧延機毎にハウジング内に組み込まれ、かつ最下流のワークロールおよびその前段のワークロールが、相互に接近する側に各々のバックアップロールに対してオフセットされていると共に、同オフセット距離がその他の上流側のワークロールのオフセット距離よりも大きくオフセットされていることを特徴とする圧延設備。
【請求項２】
熱間圧延ライン上に配置された圧延機列を備え、各圧延機は一対のワークロール及びバックアップロールを有する圧延設備であって、前記圧延機列のうち最下流側の互いに隣り合う少なくとも一対の圧延機は、一対の圧延機毎にハウジング内に組み込まれ、かつ最下流のワークロールおよびその前段のワークロールが、相互に接近する側に各々のバックアップロールに対してオフセットされていると共に、同オフセット距離がその他の上流側のワークロールのオフセット距離よりも大きくオフセットされていることを特徴とする圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板などの帯板を熱間圧延するための圧延設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板などの帯板を熱間圧延するための圧延設備としては、従来、図７〜８に示すようなものが用いられている。この圧延設備は、熱間圧延ライン上に互いに等間隔を隔てて直列に配置された複数組（例えば、７組）の圧延機列を備える。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 は、四段ロール式圧延機である。前記圧延機列のうち後半４基の圧延機を図７に示す。図７に示すように、各圧延機Ｆ4 〜Ｆ7 は、ハウジング２１内に、上下一対のワークロール２２ａ，２２ｂと、上下一対のバックアップロール２３ａ，２３ｂとを備える構成をそれぞれ有する。前記上下ワークロール２２ａ，２２ｂ及び前記上下バックアップロール２３ａ，２３ｂは、軸受箱（図示せず）を介して前記ハウジング２１内に縦移動可能な状態でそれぞれ設けられている。前記上部ワークロール２２ａの軸心位置は、前記上部バックアップロール２３ａの軸心位置から圧延ラインの下流側へ微少距離δ1 偏芯した位置にオフセットされている。一方、前記下部ワークロール２２ｂの軸心位置は、前記下部バックアップロール２３ｂの軸心位置から圧延ラインの下流側へ微少距離δ1 偏芯した位置にオフセットされている。このように上下ワークロールを各々のバックアップロールに対して上流側もしくは下流側にオフセットすると、これらワークロールの水平パス方向の位置が安定される。前述した図７に示すように、下流側にオフセットすると、上下ワークロール２２ａ，２２ｂは出側に安定し、圧延が安定される。
【０００３】
前記上下ワークロール２２ａ，２２ｂのロール間隔は、図示されないギャップ調整機構により所望の値に設定される。前記上下ワークロール２２ａ，２２ｂは、前記ハウジング２１上に配置された圧下シリンダ等により前記上下バックアップロール２３ａ，２３ｂを通して圧下力が付与される。また、前記上下ワークロール２２ａ，２２ｂは、これらの間に帯板が左側から右側に通板されて圧延されるように駆動装置（図示しない）により回転駆動されている。
【０００４】
各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 のスタンド間Ｓには、圧延される帯板に下面から接触して前記帯板を押し上げる機能を有し、ルーパーと呼ばれるスタンド間帯板の張力制御機構２４が設置されている。
【０００５】
このような圧延設備に高温度の帯板２５を圧延機Ｆ1 から順番にＦ7 まで通板させることにより前記帯板２５に熱間圧延が施される。
この従来の圧延設備に高温度の帯板２５が高速度で通板されて圧延される際、前記帯板２５は図８に示すような生成過程を経て圧延されることが知られている。
【０００６】
図８は、高温度の帯板２５が前記圧延設備によって圧延される際に生じた歪みの累積の経時変化を示す特性図であり、横軸が時間で、縦軸が圧延による歪みの累積を示す。図８に示すように、高温度の帯板２５が例えば前記圧延機Ｆ2 を通過する際に前記上下ワークロール２２ａ，２２ｂによる圧下力で大きい圧延歪みを生じた後、前記圧延機Ｆ2 から次の圧延機Ｆ3 に達するまでに前記圧延機Ｆ2 の作用下で生じた圧延歪みが回復し、前記圧延機Ｆ3 に達して再び圧下力を受けて大きい圧延歪みを生じ、前記圧延機Ｆ3 から次の圧延機Ｆ4 に達するまでに前記圧延機Ｆ3 の作用下で生じた圧延歪みが回復し、同様な圧延歪みの生成過程と歪みの回復過程が繰り返される。このような過程で帯板２５に生成した歪みが累積することによって、帯板２５の組成が次第に緻密化され、薄厚の圧延材が得られる。圧延歪みの回復量は前記圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 のスタンド間隔Ｓの大きさに比例する。
【０００７】
しかしながら、前述した従来の圧延設備は、スタンド間隔Ｓが大きいために圧延歪みの回復量が大きく、圧延材の強度を効率良く向上させることが困難であるという問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、圧延機のスタンド間隔を短縮して圧延歪みの回復量を低減することにより圧延歪みの累積を効率良く高め、圧延材の強度を効率よく向上させることが可能な圧延設備を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる圧延設備は、熱間圧延ライン上に配置された圧延機列を備え、各圧延機は一対のワークロール及びバックアップロールを有する圧延設備であって、前記圧延機列のうち最下流側の互いに隣り合う少なくとも一対の圧延機は、圧延機毎にハウジング内に組み込まれ、かつ最下流のワークロールおよびその前段のワークロールが、相互に接近する側に各々のバックアップロールに対してオフセットされていると共に、同オフセット距離がその他の上流側のワークロールのオフセット距離よりも大きくオフセットされていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係わる別の圧延設備は、熱間圧延ライン上に配置された圧延機列を備え、各圧延機は一対のワークロール及びバックアップロールを有する圧延設備であって、前記圧延機列のうち最下流の互いに隣り合う少なくとも一対の圧延機は、一対の圧延機毎にハウジング内に組み込まれ、かつ最下流のワークロールおよびその前段のワークロールが、相互に接近する側に各々のバックアップロールに対してオフセットされていると共に、同オフセット距離がその他の上流側のワークロールのオフセット距離よりも大きくオフセットされていることを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
（実施例１）
図１は実施例１の圧延設備の圧延機列を示す側面図、図２は図１の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 を示す側面図、図３は実施例１の圧延設備で圧延を行う場合の圧延による歪みの累積と時間との関係を示す特性図、図４は帯板の蛇行状態を説明するための平面図である。
【００１２】
この圧延設備は、熱間圧延ライン上に配置された七組の圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 を備える。高温度の帯板は、まず始めに圧延機Ｆ1 に通板され、次いで圧延機Ｆ2 ，圧延機Ｆ3 ，圧延機Ｆ4 ，圧延機Ｆ5 ，圧延機Ｆ6 ，圧延機Ｆ7 の順に通板される。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 は、四段ロール式のもので、それぞれ独立したハウジング１内に組み込まれている。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 は、図１に示すように前記ハウジング１内に互いに所望の距離を隔てて上下に配置された一対のバックアップロール２ａ，２ｂと、前記一対のバックアップロール２ａ，２ｂ間に配置された一対のワークロール３ａ，３ｂとをそれぞれ備える。前記一対のバックアップロール２ａ，２ｂ及び前記一対のワークロール３ａ，３ｂは、軸受箱（図示せず）を介して前記ハウジング１内に縦移動可能な状態でそれぞれ設けられている。
【００１３】
前記各圧延機Ｆ1 〜Ｆ5 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの下流側へ距離δ1 偏芯した位置にオフセットされている。図２に示すように、前記圧延機Ｆ6 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの下流側へ距離δ2 偏芯した位置にオフセットされている。一方、前記圧延機Ｆ7 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの上流側へ距離δ2 偏芯した位置にオフセットされている。このように圧延機Ｆ6 及び圧延機Ｆ7 のワークロール３ａ、３ｂを相互に接近する側に各々のバックアップロール２ａ、２ｂからオフセットすることによって、圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 のスタンド間Ｓ1 を前述した図７に示す従来の圧延設備の圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 のスタンド間Ｓに比べて短くすることができる。本実施例１では、圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 のオフセット距離δ2 をＦ1 〜Ｆ5 のオフセット距離δ1 に比べて大きくし、スタンド間Ｓ1 を最小間隔に設定した。
【００１４】
各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 の上下ワークロール３ａ，３ｂのロール間隔は、図示されないギャップ調整機構により所望の値に設定される。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 において、前記上下ワークロール３ａ，３ｂは、前記ハウジング１上に配置された圧下シリンダ等により前記上下バックアップロール２ａ，２ｂを通して圧下力が付与される。また、前記上下ワークロール３ａ，３ｂは、これらの間に帯板が左側から右側に通板されて圧延されるように駆動装置（図示しない）により回転駆動されている。
【００１５】
圧延機Ｆ1 〜Ｆ6 のスタンド間Ｓには、張力制御機構４がそれぞれ設置されている。圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 のスタンド間Ｓ1 は前述したように最小間隔に設定されているため、張力制御機構４が不要である。
【００１６】
以上詳述したような圧延設備によれば、隣り合う一対の圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 のワークロール３ａ，３ｂが各々のバックアップロール２ａ，２ｂからワークロール３ａ，３ｂ同士が相互に接近する側にオフセットされているため、圧延機Ｆ7 と圧延機Ｆ6 のスタンド間隔Ｓ1 をワークロールのオフセット方向が同じ向きに揃えられた従来の圧延設備（例えば図７に示す）に比べて短縮することができる。この圧延設備に高温度の帯板５を圧延機Ｆ1 から順番にＦ7 まで通板させると、図３に示すように帯板５に圧延歪みが累積される。圧延機Ｆ6 とＦ7 間を帯板５が通過する時間が短縮されているため、圧延機Ｆ6 による圧延作用で生成した帯板５の圧延歪みが十分に回復する前に、次の圧延機Ｆ7 による圧延を行うことができ、圧延機Ｆ6 による圧延歪みの累積を高くすることができる。その結果、高強度の圧延材を効率よく生成することができる。
【００１７】
また、圧延設備に高温度の帯板を高速度で通板して圧延を行う際、帯板のオフセンターや、あるいは上下ワークロールのロール軸方向でのギャップ差等の幅方向の非対称性により、図４の（ａ）に示すように圧延スタンドの上下ワークロール３ａ，３ｂを通って自由になった帯板５の先端が左に蛇行したり、あるいは図４の（ｂ）に示すように圧延スタンドの上下ワークロール３ａ，３ｂから離れて自由になった帯板５の後端が右へ蛇行したりすることがある。この帯板５の曲がった先端または後端は、側部ガイドに当たって内側へ折り込まれた状態で次の圧延スタンドの上下ワークロール３ａ，３ｂ間へ通板される。このような現象は絞りと呼ばれ、帯板５の厚さが薄くなる下流側での発生率が高くなる傾向がある。この絞り現象が生じると、上下ワークロール３ａ，３ｂが傷つくため、ワークロールの組替えが必要となり、生産性が低下する。
【００１８】
前述した実施例１の圧延設備のように、圧延機列のうち蛇行が最も発生しやすい下流側２組の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 間のスタンド間隔Ｓ1 を短縮すると、圧延機Ｆ6 から離れた帯板５の端に蛇行曲がりが生じる前に次の圧延機Ｆ7 に到達して圧下を開始することができるため、蛇行曲がりが発生するのを防止することができる。その結果、蛇行曲がりに起因する絞り圧延のトラブル発生を回避することができ、絞り現象によるワークロールの傷付きや、ロール交換を予防することができる。
【００１９】
なお、前述した実施例１においては、圧延機列の下流側２組の圧延機に適用した例を説明したが、下流側に限定されるものではなく、上流側、中間、下流側何れにも適用することができる。また、適用する圧延機の数は、一対に限らず、二対以上にしても良い。二対以上の圧延機に適用することによって、圧延歪みの累積をより効率良く高めることができ、圧延材の強度を更に効率良く向上することができる。特に、圧延材の強度の向上と、絞り発生率の低減との双方を満足する観点から、圧延機列のうち下流側２組の圧延機については、圧延機毎に独立したハウジング内に組み込み、かつ各一対のワークロールを各々のバックアップロールから前記一対のワークロール同士が相互に接近する側にオフセットすることが好ましい。さらに、下流側２組の圧延機と併せて他の２組以上にも前述した構成を適用することによって、圧延材の強度を更に向上することができると共に、絞り発生率を大幅に低減することができる。
【００２０】
（実施例２）
図５は実施例２の圧延設備の圧延機列を示す側面図、図６は図５の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 を示す側面図である。
【００２１】
この圧延設備は、図５に示すように、熱間圧延ライン上に配置された七組の圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 を備える。高温度の帯板は、まず始めに圧延機Ｆ1 に通板され、次いで圧延機Ｆ2 ，圧延機Ｆ3 ，圧延機Ｆ4 ，圧延機Ｆ5 ，圧延機Ｆ6 ，圧延機Ｆ7 の順に通板される。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ7 は、前述した実施例１で説明したのと同様な四段ロール式のものである。各圧延機Ｆ1 〜Ｆ3 は、それぞれ独立したハウジング１内に組み込まれている。前記各圧延機Ｆ1 〜Ｆ3 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの下流側へ距離δ1 偏芯した位置にオフセットされている。圧延機Ｆ1 〜Ｆ3 のスタンド間Ｓには、張力制御機構４が設置されている。
【００２２】
図５及び図６に示すように、圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 は、１つのハウジング内に組み込まれている。前記圧延機Ｆ6 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの下流側へ距離δ2 偏芯した位置にオフセットされている。一方、前記圧延機Ｆ7 のワークロール３ａ、３ｂの軸心位置は、各々のバックアップロール２ａ、２ｂの軸心位置から圧延ラインの上流側へ距離δ2 偏芯した位置にオフセットされている。このように圧延機Ｆ6 及び圧延機Ｆ7 を１つのハウジング１内に組み込み、これら圧延機Ｆ6 、Ｆ7 のワークロール３ａ、３ｂを相互に接近する側に各々のバックアップロール２ａ、２ｂからオフセットすることによって、圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 のスタンド間Ｓ1 を実施例１の圧延設備の圧延機Ｆ6 ，Ｆ7 のスタンド間Ｓ1 に比べて短くすることができる。本実施例２では、圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 のオフセット距離δ2 をＦ1 〜Ｆ3 のオフセット距離δ1 に比べて大きくし、スタンド間Ｓ1 を小間隔に設定した。圧延機Ｆ4 と圧延機Ｆ5 は、前述した圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 と同様に１つのハウジング内に組み込まれ、前述した圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 と同様にしてワークロール３ａ、３ｂを相互に接近する側に各々のバックアップロール２ａ、２ｂからオフセットした。また、圧延機Ｆ4 ，Ｆ5 のオフセット距離δ2 及びスタンド間Ｓ1 は、前述した圧延機Ｆ6 〜Ｆ7 と同様に設定した。また、圧延機Ｆ5 と圧延機Ｆ6 のスタンド間Ｓ2 は、圧延機Ｆ1 〜Ｆ3 のスタンド間Ｓに比べて短い。
【００２３】
以上詳述したような圧延設備によれば、隣り合う一対の圧延機Ｆ4 と圧延機Ｆ5 、及び隣り合う一対の圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 がハウジング内にそれぞれ収納され、各一対の圧延機においてワークロール３ａ，３ｂが各々のバックアップロール２ａ，２ｂからワークロール３ａ，３ｂ同士が相互に接近する側にオフセットされているため、圧延機Ｆ4 と圧延機Ｆ5 のスタンド間隔Ｓ1 及び圧延機Ｆ6 と圧延機Ｆ7 のスタンド間隔Ｓ1 を、圧延機毎にハウジングを有し、かつワークロールのオフセット方向が同じ向きに揃えられた従来の圧延設備（例えば図７に示す）に比べて大幅に短くすることができる。この圧延設備に高温度の帯板５を圧延機Ｆ1 から順番にＦ7 まで通板させると、帯板５に圧延歪みを更に効率良く累積させることができるため、高強度の圧延材をより高い圧延効率で生産することができる。
【００２４】
また、前述した実施例２の圧延設備のように、圧延機列のうち蛇行が最も発生しやすい下流側２組の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 間のスタンド間隔Ｓ1 を短縮すると、圧延機Ｆ6 から離れた帯板５の端に蛇行曲がりが生じる前に次の圧延機Ｆ7 に到達して圧下を開始することができ、蛇行曲がりが発生するのを防止することができる。その結果、蛇行曲がりに起因する絞り圧延のトラブル発生を回避することができ、絞り現象によるワークロールの傷付きや、ロール交換を予防することができる。
【００２５】
なお、前述した実施例２においては、圧延機列の下流側４組の圧延機に適用した例を説明したが、下流側に限定されるものではなく、上流側、中間、下流側何れにも適用することができる。また、適用する圧延機の数は、一対でも良い。特に、圧延材の強度の向上と、絞り発生率の低減との双方を満足する観点から、圧延機列のうち下流側２組の圧延機は、１つのハウジングに組み込まれ、かつ各一対のワークロールが各々のバックアップロールから前記一対のワークロール同士が相互に接近する側にオフセットされることが好ましい。さらに、下流側２組の圧延機と併せて他の２組以上にも前述した構成を適用することによって、圧延材の強度を更に向上することができると共に、絞り発生率を大幅に低減することができる。
本発明に係る圧延設備は、圧延ライン中の粗圧延機の列あるいは仕上げ圧延機の列の何れにも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、高強度の圧延材を高い圧延効率で生産することが可能な圧延設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の圧延設備の圧延機列を示す側面図。
【図２】図１の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 を示す側面図。
【図３】実施例１の圧延設備で圧延を行う場合の圧延による歪みの累積と時間との関係を示す特性図。
【図４】帯板の蛇行状態を説明するための平面図。
【図５】実施例２の圧延設備の圧延機列を示す側面図。
【図６】図５の圧延機Ｆ6 、Ｆ7 を示す側面図。
【図７】従来の圧延設備の圧延機列の一部を示す側面図。
【図８】従来の圧延設備で圧延を行う場合の圧延による歪みの累積と時間との関係を示す特性図。
【符号の説明】
１…ハウジング、
２ａ，２ｂ…バックアップロール、
３ａ，３ｂ…ワークロール、
４…張力制御機構。
【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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【図７】
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【図８】
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