JP5625749B2 - Rolling mill and rolling method - Google Patents
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Description
本発明は、軸方向位置において上下で互いに補完し合うS字形状のロールクラウンを有し、互いに逆向きに軸方向に移動させてロールギャップの修正を行うことができる一対のワークロールを備える4重式圧延機および該圧延機を使用する圧延方法に関わる。 The present invention includes a pair of work rolls that have S-shaped roll crowns that complement each other at the upper and lower positions in the axial direction, and that can be moved in the opposite axial directions to correct the roll gap. The present invention relates to a heavy rolling mill and a rolling method using the rolling mill.
鋼板等の熱間圧延(熱延や厚板圧延)、あるいは冷間圧延においては、被圧延材の板クラウンや形状を制御する方法として、凸や凹形状のイニシャルクラウンをワークロールに付与する方法、ワークロールを水平面内で互いにクロスさせる方法、ロールベンディングによる方法、ワークロールをロール軸方向に上下で互いに逆向きに移動させる方法が採用されている。 In hot rolling (hot rolling or thick plate rolling) of steel plates, etc., or cold rolling, as a method of controlling the plate crown and shape of the material to be rolled, a method of imparting a convex or concave initial crown to the work roll A method of crossing the work rolls in a horizontal plane, a method of roll bending, and a method of moving the work rolls up and down in the roll axis direction are employed.
特許文献1には、被圧延材の板クラウンや形状を制御する方法として、図1に示すように、一対のバックアップロール5、6を備える4重式圧延機に、ロールクラウン3、4がS字形状に形成された上下一対のワークロール1、2を圧延スタンドに組み込んで、ワークロール1、2の軸方向に互いに逆向きに移動させる方法が開示されている(以下において、ワークロールを単に「ロール」ということがある)。
図1において、符号Bはロールバレル長を、δはワークロールの軸方向での移動量(シフト量)、Aは被圧延材を、Wは被圧延材の幅を、CLは圧延中心(ミル中心)を、それぞれ示している。
このようなロールは、ロール1、2を互いにロール軸方向に逆向きに移動すると、図1中符号Aで示す被圧延材の位置でのロールギャップの形状が変化するように上下で互いに補完し合うロールクラウンを有する。
In Patent Document 1, as a method for controlling the sheet crown and shape of a material to be rolled, as shown in FIG. 1, a roll crown 3, 4 is added to a quadruple rolling mill having a pair of
In FIG. 1, B represents the roll barrel length, δ represents the amount of movement (shift amount) in the axial direction of the work roll, A represents the material to be rolled, W represents the width of the material to be rolled, and CL represents the rolling center (mill). (Center).
Such rolls complement each other up and down so that when the
特許文献2には、同様に形状制御能力が高い圧延方法として、イニシャルクラウンが2次以下の項を含む3次関数曲線で表されるS字形状に形成されたワークロールを組み込んだ圧延機の圧延方法の発明が、また、特許文献3には、イニシャルクラウンが4次式以下の項を含む5次関数曲線で表されるワークロールを組み込んだ圧延機の圧延方法の発明がそれぞれ記載されている。このような高次奇関数の曲線で形成されたイニシャルクラウンを有するワークロールは、形状制御能力が高いことで知られており、上下ワークロールが形成する板幅方向ロールギャッププロフィルは、2次元曲線等の偶関数をプロフィルとする左右対称な凸型あるいは凹型のイニシャルクラウンをもつ上下ワークロールの板幅方向ロールギャップと同じ分布とすることができる。なお、このときのワークロールのイニシャルクラウンを等価ロールクラウン、あるいは等価イニシャルロールクラウンという。
このように、ロールクラウンが高次関数で表されるワークロールを配置して組み込まれた圧延機では、シフト量δに対応して2次曲線等の偶関数で表される左右対称な凸形の等価イニシャルロールクラウンから凹形の等価イニシャルロールクラウンにまで変更可能である。
In
Thus, in a rolling mill in which a work roll whose roll crown is represented by a high-order function is arranged and incorporated, a left-right symmetrical convex shape represented by an even function such as a quadratic curve corresponding to the shift amount δ The equivalent initial roll crown can be changed to a concave equivalent initial roll crown.
被圧延材が圧延される位置でのロールギャップの修正は、ロールシフト機構を設けることにより比較的簡易な設備で行える。換言すれば、この技術はロールシフト機構さえ有していれば適用可能であるため、ロール摩耗やサーマルクラウンの分散を目的とした比較的移動距離の短いシフト能力しか持たない既存の圧延機(ミル)であっても容易にクラウン制御能力を拡大できるという利点があった。 The roll gap can be corrected at a position where the material to be rolled is rolled by using a relatively simple facility by providing a roll shift mechanism. In other words, since this technique can be applied as long as it has a roll shift mechanism, existing rolling mills (mills) that have only a shift capability with a relatively short moving distance for the purpose of roll wear and thermal crown dispersion. ) Has the advantage that the crown control capability can be easily expanded.
一方、前記のように摩耗やサーマルクラウン分散を目的としたシフト能力しか持たないいわゆるショートストロークシフトミルにおいては、ワークロールの胴長とバックアップロールの胴長が大略等しいのが通例である。例えば、バックアップロール胴長が2000mmの圧延機において±100mmのワークロールシフト能力を持つミルでのワークロール胴長は2000〜2100mm程度である。 On the other hand, in the so-called short stroke shift mill having only a shift capability for the purpose of wear and thermal crown dispersion as described above, the length of the work roll and the length of the backup roll are generally equal. For example, the work roll cylinder length in a mill having a work roll shift ability of ± 100 mm in a rolling mill having a backup roll cylinder length of 2000 mm is about 2000 to 2100 mm.
したがって、このようなワークロール胴長とバックアップロール胴長がほぼ等しい圧延機に高次関数のロールクラウンを有するワークロールを適用した場合、狭幅の材料に対しては図1に示すように問題なく所望の板クラウンや形状制御を行うことができる反面、被圧延材の幅がロール胴長に近い広幅材料に対しては、図2に示すように、被圧延材の両側縁部(エッジ部)が両ロール端部近くまで達するため、ワークロールを互いに逆方向に軸方向にシフトを行うと圧延可能幅が減少してしまうため、シフト量は制限されることになる。 Therefore, when a work roll having a roll crown having a higher order function is applied to a rolling mill having a work roll body length substantially equal to the backup roll body length, a problem as shown in FIG. While the desired sheet crown and shape control can be performed without any problem, on the wide material whose width of the material to be rolled is close to the roll body length, as shown in FIG. 2, both side edges (edge portions) of the material to be rolled are used. ) Reaches near the ends of both rolls, and if the work rolls are shifted in the opposite direction to each other in the axial direction, the rollable width is reduced, so that the shift amount is limited.
一般に、圧延により鋼板等の板材を製造する圧延方法においては、幅方向の板厚の板クラウンがフラットになるように成形するが、上下のワークロールは圧延時に撓み、板クラウンは凸状(凸レンズ形)に成形される傾向にある。 In general, in a rolling method for producing a plate material such as a steel plate by rolling, the plate crown of the thickness in the width direction is formed to be flat, but the upper and lower work rolls are bent during rolling, and the plate crown is convex (convex lens). Tend to be formed into a shape).
ロールクラウンが高次関数で規定できる、S字形状に形成されるワークロールにおいても、被圧延材の板クラウン量を低減するため、高次関数ロールのロール軸方向へのシフト量が0の状態での等価イニシャルロールクラウンは凸側に設定して、被圧延材の板クラウンをフラットにすることが要望される。 Even in a work roll formed in an S-shape in which the roll crown can be defined by a high-order function, the amount of shift of the high-order function roll in the roll axis direction is zero in order to reduce the sheet crown amount of the material to be rolled. It is desired that the equivalent initial roll crown is set on the convex side and the plate crown of the material to be rolled is made flat.
しかしながら、上記のように広幅材の圧延においてはロールのたわみも小さくなる。たとえば、非特許文献1の図4.25に示されるように、圧延荷重が板クラウンに及ぼす影響は板幅がロール胴長の60%程度の時に最大であり、被圧延材が広幅になるにつれて減少する。このため、等価イニシャルロールクラウンが凸であると、被圧延材が幅広である場合、ロールの撓みが小さいため、被圧延材に逆クラウン、すなわち凹状の板クラウンが発生するばかりか、腹伸びなどの形状不良およびそれに起因する蛇行が発生し、通板安定性が損なわれるといった重大な問題があった。
なお、図1や図2、後述する図3では、ロールクラウン(ロールバレル形状)や被圧延材の板クラウンは、その特徴を強調するために、ロール半径の変化や板厚の変化を誇張して描いている。
However, as described above, the roll deflection is also reduced in the rolling of the wide material. For example, as shown in FIG. 4.25 of Non-Patent Document 1, the influence of the rolling load on the sheet crown is greatest when the sheet width is about 60% of the roll body length, and as the material to be rolled becomes wider. Decrease. For this reason, if the rolled material is wide when the equivalent initial roll crown is convex, the bending of the roll is small, so that not only a reverse crown, that is, a concave plate crown occurs in the rolled material, but also abdominal elongation, etc. There was a serious problem that the shape defect of the sheet and the meandering caused by the defect occurred, and the stability of the sheet passing was impaired.
In FIG. 1 and FIG. 2 and FIG. 3 described later, the roll crown (roll barrel shape) and the plate crown of the material to be rolled are exaggerated with respect to changes in roll radius and plate thickness in order to emphasize the features. I draw.
本発明はかかる問題を有利に解決する手段を提供するものであって、軸方向位置において上下で互いに補完し合うS字形状のロールクラウンを有し、互いに逆向きに軸方向に移動させてロールギャップの修正を行うことができる一対のワークロールを備える4重式圧延機の圧延において、狭幅材では高いクラウン能力を保つことができ、広幅材の圧延においても、被圧延材の板クラウンが逆クラウンになることを防止し、また、安定な通板を可能とするものである。 The present invention provides means for advantageously solving such a problem, and has S-shaped roll crowns that complement each other vertically in the axial position, and the rolls are moved in the axial direction in opposite directions. In rolling of a quadruple rolling mill having a pair of work rolls capable of correcting a gap, a high crown capacity can be maintained with a narrow material, and a plate crown of a material to be rolled can be maintained even with a wide material. It is possible to prevent a reverse crown and to enable a stable threading.
[1]軸方向位置において上下で互いに補完し合うS字形状のロールクラウンを有し、互いに逆向きに軸方向に移動させてロールギャップの修正を行うことができる一対のワークロールを備える4重式圧延機であって、該一対のワークロールのロールクラウンが4次以上の偶次の高次関数で規定されるS字形状であると共に、該上下一対のワークロールの軸方向への移動量が0である時のロールギャップ形状が、ロール端部においてロールギャップが最大かつ該ギャップの変化率(勾配)がほぼ0となるようにロールクラウンが形成されていることを特徴とする4重式圧延機。
[2]前記ロールクラウンが4次の関数式で与えられ、2次の係数C2と4次の係数C4とが
C4=−(C2/2)
の関係にあることを特徴とする、[1]に記載の4重式圧延機。
[3]前記ロールクラウンが6次の関数式で与えられ、2次の係数C2、4次の係数C4および6次の係数C6が
C4=−C2 、
C6=(C2/3)
の関係にあることを特徴とする、[1]に記載の4重式圧延機。
[4]複数のスタンドからなるタンデム式圧延機において、少なくとも1スタンド以上の圧延機に、[1]〜[3]のいずれかに記載の4重式圧延機を配備したことを特徴とするタンデム式圧延機。
[5]複数のスタンドからなるタンデム式圧延機において、被圧延材の進行方向に対して、上流側の少なくとも1スタンド以上の圧延機に、[1]〜[3]のいずれかに記載の4重式圧延機を配備したことを特徴とするタンデム式圧延機。
[6][1]〜[3]のいずれかに記載の4重式圧延機により被圧延材を圧延する圧延方法。
[7][4]または[5]に記載のタンデム式圧延機により被圧延材を圧延する圧延方法。
[1] A quadruple having a pair of work rolls having S-shaped roll crowns that complement each other at the upper and lower positions in the axial direction and capable of correcting the roll gap by moving in the opposite axial directions. The roll crown of the pair of work rolls is S-shaped defined by a higher order function of the fourth order or higher , and the amount of movement of the pair of upper and lower work rolls in the axial direction The roll gap shape when the roll is 0 is such that the roll crown is formed so that the roll gap is maximum at the roll end and the rate of change (gradient) of the gap is substantially zero. Rolling mill.
[2] the roll crown is given in the fourth-order function equation, quadratic coefficient C 2 and the fourth order coefficient C 4 is C 4 = - (C 2/2)
The quadruple rolling mill according to [1], characterized in that:
[3] The roll crown is given by a sixth-order function, and the second-order coefficient C 2 , the fourth-order coefficient C 4 and the sixth-order coefficient C 6 are C 4 = −C 2 ,
C 6 = (C 2/3 )
The quadruple rolling mill according to [1], characterized in that:
[4] A tandem rolling mill comprising a plurality of stands, wherein the quadruple rolling mill according to any one of [1] to [3] is disposed in at least one rolling mill. Type rolling mill.
[5] In the tandem rolling mill composed of a plurality of stands, the rolling machine according to any one of [1] to [3], wherein the rolling mill has at least one stand on the upstream side with respect to the traveling direction of the material to be rolled. A tandem rolling mill that is equipped with a heavy rolling mill.
[6] A rolling method for rolling a material to be rolled by the quadruple rolling mill according to any one of [1] to [3].
[7] A rolling method for rolling a material to be rolled by the tandem rolling mill according to [4] or [5].
本発明によれば、一対のワークロールのロールクラウンを4次以上の偶次の高次関数で規定されるS字形状とするとともに、該上下一対のワークロールの軸方向への移動量が0である時のロールギャップ形状がロール端部においてロールギャップが最大かつ該ギャップの変化率(勾配)がほぼ0となるように、ロールクラウンを形成したことにより、狭幅材の圧延においては高いクラウン能力を保つことができるのみならず、広幅材の圧延においても、被圧延材の板クラウンが逆クラウンになることを防止して、また、安定な通板をすることができる。 According to the present invention, the roll crown of the pair of work rolls is formed into an S shape defined by a higher order function of the fourth or higher order , and the movement amount in the axial direction of the pair of upper and lower work rolls is zero. When the roll crown is formed so that the roll gap shape is the maximum at the roll end and the rate of change (gradient) of the gap is almost zero, Not only can the capacity be maintained, but also when rolling a wide material, the plate crown of the material to be rolled can be prevented from becoming a reverse crown, and a stable plate can be passed.
本発明者は、S字形状のロールクラウンが高次関数で規定できることを踏まえ以下の知見を得た。
まず、図3に示すような座標系で、高次関数ワークロールのロールクラウン(ロールバレルの外形カーブ)rが式(1)のような3次関数である場合を考える。
The present inventor has obtained the following knowledge based on the fact that the S-shaped roll crown can be defined by a high-order function.
First, let us consider a case where the roll crown (outer curve of the roll barrel) r of the high-order function work roll is a cubic function as shown in Equation (1) in the coordinate system as shown in FIG.
上下のワークロールは、ロールクラウンが点対称になるように配されるから、上下のワークロールのrをそれぞれr1、r2とすると、
ロール軸方向の座標x1、x2はそれぞれ上ワークロール1、下ワークロール2のミル中心CL(圧延時に被圧延材の幅方向でのセンターラインが位置する。)からの距離を示し、右方向を正とする。
ただし、xはワークロール胴長の半幅で除した無次元化座標であり、胴長端部で±1の値をとる。
なお、図2からも分かるように、上ワークロール1と下ワークロールのロールクラウンは点対称、すなわちr(−x)=−r(x)になっているので、r2の奇数次元の項には−(マイナス)符号がついている。
Coordinates x 1 and x 2 in the roll axis direction indicate distances from the mill center CL (a center line in the width direction of the material to be rolled is located during rolling) of the upper work roll 1 and the
However, x is a dimensionless coordinate divided by the half width of the work roll body length, and takes a value of ± 1 at the end of the body length.
As can be seen from Figure 2, the roll crown point symmetry of the upper work roll 1 and the lower work roll, i.e. r (-x) = - because it becomes r (x), the odd-dimensional terms of r 2 Has a minus sign.
上下ワークロール1、2を互いに逆方向にそれぞれδだけシフトした場合のロールギャップgは式(3)で与えられる。
この時、式(3)の右辺第2項は圧延機中心(ミル中心)について対称な偶関数であり、イニシャルクラウン(圧延時にワークロールが撓むことを考慮して付与されている直径あたりのロールクラウン量)と等価と見なすことができる。なお、ロールの撓みは、放物線状であるので、偶関数で表現できる。 At this time, the second term on the right side of the equation (3) is an even function symmetric about the center of the rolling mill (mill center), and the initial crown (per diameter given in consideration of bending of the work roll during rolling). It can be regarded as equivalent to (roll crown amount). In addition, since the bending of a roll is parabolic, it can be expressed with an even function.
シフト量δが最大の時、0の時、最小の時のそれぞれについて、等価イニシャルロールクラウン量Crは、
図4は最大等価イニシャルロールクラウン量Crmaxを1000μm、最小等価イニシャルロールクラウン量Crminを−400μmと設定した場合のロールギャップ形状を示したものである。なお、この場合、δmax=−δmin=0.05Bとして、C2=−0.15mm、C3=1.17mmである。
図4から分かるように、シフト量0の時においては300μm凸カーブと等価のロールで圧延することとなり、広幅材圧延時においてはロールのたわみも小さくなることから逆クラウンや腹伸びが発生しやすくなるという問題があったことは前述のとおりである。
FIG. 4 shows a roll gap shape when the maximum equivalent initial roll crown amount Cr max is set to 1000 μm and the minimum equivalent initial roll crown amount Cr min is set to −400 μm. In this case, δ max = −δ min = 0.05B, C 2 = −0.15 mm, and C 3 = 1.17 mm.
As can be seen from FIG. 4, when the shift amount is 0, rolling is performed with a roll equivalent to a convex curve of 300 μm, and when rolling a wide material, the roll deflection is also small, so reverse crown and belly stretch are likely to occur. As described above, there was a problem of becoming.
本発明者らは、このような事情に鑑み、圧延荷重がクラウンに及ぼす影響の大きい狭幅材圧延時には充分なクラウン制御能力を保持しつつ、圧延荷重による影響の小さい広幅圧延時には等価イニシャルロールクラウンを低減しうる高次ロールカーブを検討した結果、4次あるいは6次などのより高次の偶次係数を付与し、ロール端部においてロールギャップが最大となり、かつ、該ギャップの変化率(勾配)が0となるように設定することによって上記の課題が解決しうることを見出した。 In view of such circumstances, the present inventors have maintained an adequate crown control capability when rolling a narrow material where the rolling load has a large effect on the crown, while maintaining an equivalent initial roll crown during a wide rolling operation where the influence of the rolling load is small. As a result of studying a higher-order roll curve that can reduce the roll, a higher-order even-order coefficient such as fourth-order or sixth-order is given, the roll gap is maximized at the end of the roll, and the rate of change of the gap (gradient) It has been found that the above problem can be solved by setting so that) becomes zero.
ここで、ロール端部においてロールギャップを最大とする理由は、胴長内で最大となるようなロールクラウンとすると、広幅材の圧延ではロールの撓みが比較的小さいために、胴長内での腹伸びおよび耳伸びの複合伸びを生じる恐れがあるためである。また、ロール端部でロールギャップの変化率(勾配)を0とする理由は、前記ロール端部においてロールギャップを最大とする条件においてロール端部のロールギャップをできるだけ小さくするためである。 Here, the reason why the roll gap is maximized at the end of the roll is that the roll crown is maximized within the length of the roll. This is because there is a risk of producing a combined stretch of abdominal stretch and ear stretch. The reason why the rate of change (gradient) of the roll gap is 0 at the roll end is to make the roll gap at the roll end as small as possible under the condition that the roll gap is maximized at the roll end.
すなわち、本発明では、一対のワークロールのロールクラウンが4次以上の高次関数で規定されるS字形状であると共に、該上下一対のワークロールの軸方向への移動量が0である時(δが0の時)のロールギャップ形状がロール端部においてロールギャップが最大かつ該ギャップの変化率(勾配)がほぼ0となるように、ロールクラウンを形成する。 That is, in the present invention, when the roll crown of the pair of work rolls is S-shaped defined by a higher order function of the fourth order or higher, and the amount of movement of the pair of upper and lower work rolls in the axial direction is zero. The roll crown is formed so that the roll gap shape (when δ is 0) is such that the roll gap is maximum at the end of the roll and the rate of change (gradient) of the gap is substantially zero.
また、本発明では、ロールクラウンの高次関数式を4次式で与え、2次の係数C2と4次の係数
C4とが
さらに、ロールクラウンの高次関数式を6次式で与え、2次の係数C2、4次の係数C4および6次の係数C6とが
本発明について、さらに以下に詳述する。
まず最初に、より一般的に6次の高次関数からなるロールクラウンについてロールギャップ形状を導く。
上下ワークロールのロールクラウンr1、r2は
First, a roll gap shape is derived for a roll crown that is more generally a sixth order higher order function.
The roll crowns r 1 and r 2 of the upper and lower work rolls are
これらの係数は、当然低次の方がロール中央部に及ぼす影響が大きいため、2次の係数は元々狭幅材圧延において所望されるクラウン制御能力範囲から決定した値のままとすべきであり、それより高次の4次あるいは6次係数のみをロール端部での変化率(勾配)が0となるように定めればよい。
Of course, these factors have a greater effect on the center of the roll, so the secondary factor should remain as determined from the crown control capability range originally desired in narrow material rolling. Only the higher-order fourth-order or sixth-order coefficients may be determined so that the rate of change (gradient) at the roll end is zero.
すなわち、シフト量0におけるロールギャップの変化率(勾配)は
したがって、最高次数が4次の場合には簡単に条件が定まって、
この時、ロール端部でのロールギャップは
このように高次係数C4を付加した場合のロールギャップの分布を図5に示す。細線が従来のギャップ形状、太線が本発明によるギャップ形状であり、計算条件は図4と同じである。ミル中央の±600mm程度の領域においては従来とまったく遜色ないクラウン可変性能が保たれており、かつ、シフト0時にはロール端部でのギャップ拡大が著しく抑止されていることがわかる。 Thus the distribution of the roll gap in the case of adding the high-order coefficient C 4 shown in FIG. The thin line is the conventional gap shape, the thick line is the gap shape according to the present invention, and the calculation conditions are the same as in FIG. It can be seen that in the region of about ± 600 mm in the center of the mill, the crown variable performance which is not inferior to that of the conventional one is maintained, and the gap expansion at the roll end is remarkably suppressed when the shift is zero.
次に、最高次数が6次の場合についてであるが、この場合において仮に4次の係数を0とすると、この場合も簡単に
6次までの高次関数のロールクラウンにおいて、ロール端部での勾配を0としつつ、最もロールギャップを減少しうる条件は、式(12)の勾配が0となる条件がξ=0およびξ=±1でのみ成立する時である。
すなわち、式(12)が0となる条件をξについて解くと、
That is, when the condition that Equation (12) is 0 is solved for ξ,
よって、
この時、ロール端部でのロールギャップは
このように高次係数C4およびC6を付加した場合のロールギャップの分布を図6に示す。図5と同様、細線が従来のギャップ形状、太線が本発明によるギャップ形状である。従来と遜色ないクラウン可変性能が保たれている範囲は図5のものより若干縮小するものの、シフト量が0の時においてロール端部でのロールギャップ拡大に対してはさらに著しい抑止効果があることがわかる。
なお、奇数次の係数C1、C3、C5については、式(11)から分かるように、シフト量0の時はロールギャップ形状に関与しないため説明を省略したが、特許文献3などに記載されている従来技術にしたがって、これらの係数を決めればよい。
FIG. 6 shows the distribution of the roll gap when the higher order coefficients C 4 and C 6 are added in this way. Like FIG. 5, the thin line is the conventional gap shape, and the thick line is the gap shape according to the present invention. Although the range in which the crown variable performance comparable to the conventional one is maintained is slightly smaller than that in FIG. 5, when the shift amount is 0, the roll gap at the end of the roll has an even greater deterrent effect. I understand.
Note that the odd-order coefficients C 1 , C 3 , and C 5 are omitted because they are not related to the roll gap shape when the shift amount is 0, as can be seen from Equation (11). These coefficients may be determined in accordance with the described prior art.
以上のように、本発明によれば、高次関数からなるロールクラウンにおいて、上下ワークロールの位置が一致した時のロールギャップ形状が、ロール端部においてロールギャップが最大かつ該ギャップの変化率(勾配)がほぼ0となるようにロールクラウンを決定することにより、ワークロール胴長とバックアップロール胴長がほぼ等しい圧延機において、広幅材の圧延において逆クラウンの発生を防止し、またそのことにより腹伸びなどの形状不良およびそれに起因する蛇行を生じることなく、安定な通板が可能となる。 As described above, according to the present invention, in the roll crown composed of a high-order function, the roll gap shape when the positions of the upper and lower work rolls coincide with each other is such that the roll gap is maximum at the roll end and the rate of change of the gap ( By determining the roll crown so that (gradient) is almost zero, in the rolling mill where the work roll cylinder length and the backup roll cylinder length are approximately equal, the occurrence of reverse crown is prevented in the rolling of wide materials, and thereby A stable threading can be achieved without causing a shape defect such as abdominal stretch and the meandering caused by it.
また、上記を満たす高次関数として、最高次数が4次までのワークロールのロールクラウンにおいては、2次の係数C2と4次の係数C4とが
2次の係数C2、4次の係数C4および6次の係数C6とが
The second order coefficient C 2 , the fourth order coefficient C 4 and the sixth order coefficient C 6
なお、上記の係数は本発明を適用するに最適な条件を示したものであり、若干の係数の増減を行ったとしても本発明に準ずるものであることは言うまでもない。
また、本発明において、ロール端部におけるロールギャップの変化率を「ほぼ0」と限定しているが、0あるいは実質的に0に近い値をも含むものとして、このように限定されている。
The above coefficients show the optimum conditions for applying the present invention, and it goes without saying that even if the coefficients are slightly increased or decreased, they are in accordance with the present invention.
Further, in the present invention, the rate of change of the roll gap at the end of the roll is limited to “almost 0”, but is limited in this manner as including 0 or a value substantially close to 0.
以下において、本発明を熱延鋼帯の仕上圧延ラインにおけるタンデム式圧延機列に適用した実施例を説明する。
なお、本発明は以下の実施例に限られるものではなく、被圧延材として鋼以外の金属材料に、また圧延機としては単スタンドからなる圧延機にも適用できることはいうまでもない。
Below, the Example which applied this invention to the tandem type rolling mill row | line in the finish rolling line of a hot-rolled steel strip is described.
In addition, this invention is not restricted to a following example, It cannot be overemphasized that it can apply to the rolling mill which consists of metal materials other than steel as a to-be-rolled material, and a single stand as a rolling mill.
実施例では、高次関数からなるロールバレル形状を有するワークロールを熱延鋼帯の仕上圧延ラインにおける7スタンドの4重式圧延機からなるタンデム式圧延機に本発明を適用した。
ロール胴長はワークロール、バックアップロールともに2400mmであり、ワークロールシフト可能量は±120mmである。
高次関数からなるロールバレル形状を有するワークロールをクラウン制御能力を必要とする前段のスタンドF1〜F3に適用した。表1に示すようにF1、F2には前記説明と同様に最大等価イニシャルロールクラウン量Crmaxを1000μm、最小等価イニシャルロールクラウン量Crminを−400μmとなるロールクラウンが設定され、F3には最大等価イニシャルロールクラウン量Crmaxを600μm、最小等価イニシャルロールクラウン量Crminを−200μmとなるロールクラウンが設定されている。また、後段のスタンドのF4〜F7は、S字状ではない通常のワークロールを備えた4重式圧延機であり、ワークロールベンディングのみの制御となっている。
In the examples, the present invention was applied to a tandem rolling mill comprising a work roll having a roll barrel shape composed of a higher-order function and a 7-stand quadruple rolling mill in a finish rolling line of a hot-rolled steel strip.
The roll body length is 2400 mm for both the work roll and the backup roll, and the work roll shiftable amount is ± 120 mm.
A work roll having a roll barrel shape composed of a higher-order function was applied to the front stands F1 to F3 that require crown control capability. As shown in Table 1, F1 and F2 are set with roll crowns having a maximum equivalent initial roll crown amount Cr max of 1000 μm and a minimum equivalent initial roll crown amount Cr min of −400 μm, as described above. A roll crown having an equivalent initial roll crown amount Cr max of 600 μm and a minimum equivalent initial roll crown amount Cr min of −200 μm is set. Further, F4 to F7 of the rear stage stand are quadruple rolling mills equipped with normal work rolls that are not S-shaped, and are controlled only by work roll bending.
本タンデムミルを用いて、2種の素材(粗圧延直後の鋼板に相当)をそれぞれ、仕上寸法2.0mm厚×1200mm幅の高張力熱延鋼帯(「製品1」という)および5.0mm厚×2150mm幅の極低炭熱延鋼帯(「製品2」という)に圧延した。なお、素材の厚みは製品1では32mm、製品2では46mmである。
ワークロールシフト量は、表2に示すように製品1(1200mm幅)についてはほぼ制御能力最大であり、製品2(2150mm幅)については、被圧延材の幅寸法が胴長長さに近く、ワークロールをシフトする余裕がなく、シフト量を0mmとした。
Using this tandem mill, two types of materials (corresponding to the steel plate immediately after rough rolling) are each made of a high-tensile hot-rolled steel strip (referred to as “Product 1”) having a finishing dimension of 2.0 mm thickness × 1200 mm width and 5.0 mm It was rolled into a very low carbon hot rolled steel strip (referred to as “
As shown in Table 2, the work roll shift amount is almost the maximum control capability for the product 1 (1200 mm width), and for the product 2 (2150 mm width), the width dimension of the material to be rolled is close to the body length, There was no room for shifting the work roll, and the shift amount was 0 mm.
まず、比較例として、表3に示すように高次の偶次係数を0としてロールクラウンを設定して圧延を行った。図7に圧延の結果得られた板厚プロフィル(板クラウン)を示す。
図7から分かるように、製品1(1200mm幅)については問題なく良好な板厚プロフィル(板クラウン)を得ることができたが、製品2(2150mm幅)ついては約100μmの逆クラウンとなった。また、通板も不安定であり、F2、F3で腹伸び形状となるとともに、蛇行に起因してウェッジ(幅方向中央部の板厚に対する幅方向の両端部側に存在する板厚差)が発生した。
First, as a comparative example, as shown in Table 3, a roll crown was set with a high order even coefficient as 0 and rolling was performed. FIG. 7 shows a plate thickness profile (plate crown) obtained as a result of rolling.
As can be seen from FIG. 7, a good plate thickness profile (plate crown) could be obtained without problems for product 1 (1200 mm width), but an inverted crown of about 100 μm was obtained for product 2 (2150 mm width). In addition, the plate is also unstable, and it becomes an abdominal stretch shape at F2 and F3, and a wedge (plate thickness difference existing on both end sides in the width direction with respect to the plate thickness in the width direction central portion) due to meandering Occurred.
次に、本発明例1として、表4に示すように4次の偶次関数を式(13)に従ってロールクラウンを設定して圧延を行った。図8に圧延の結果得られた板厚プロフィルを示す。
図8から分かるように、1200mm幅の製品については比較例とほぼ同じ良好なクラウンを得ることができるとともに、2150mm幅の製品についてはわずかな逆クラウンは残ったものの、板クラウンは比較例に比べて著しい改善が得られ、スタンド間の形状不良や蛇行などの圧延不安定現象はなく、通板も良好であった。
Next, as Example 1 of the present invention, as shown in Table 4, rolling was performed by setting a roll crown as a fourth-order even function according to Equation (13). FIG. 8 shows a plate thickness profile obtained as a result of rolling.
As can be seen from FIG. 8, the same crown as the comparative example can be obtained for the product with a width of 1200 mm, and a slight inverted crown remains for the product with a width of 2150 mm, but the plate crown is compared with the comparative example. There was no significant instability, no rolling instability such as a shape defect between the stands and meandering, and the plate was good.
さらに、本発明例2として、表5に示すように4次および6次の偶次関数を式(19)および式(20)に従ってロールクラウンを設定して圧延を行った。図9に圧延の結果得られた板厚プロフィルを示す。
図9から分かるように、製品1(1200mm幅)については比較例とほぼ同じ良好な板クラウンを得ることができるとともに、製品2(2150mm幅)についてはさらに板厚プロフィル(板クラウン)が改善され、ほぼフラットな製品が得られるとともに、スタンド間の形状不良や蛇行などの圧延不安定現象も皆無であり、通板も良好であった。 As can be seen from FIG. 9, for the product 1 (1200 mm width), the same good plate crown as the comparative example can be obtained, and for the product 2 (2150 mm width), the plate thickness profile (plate crown) is further improved. As a result, an almost flat product was obtained, there was no rolling instability phenomenon such as a shape defect between the stands and meandering, and the plate was good.
以上のように、本発明の適用によって、ワークロール胴長とバックアップ胴長がほぼ等しい圧延機においても、狭幅材の圧延においては、高いクラウン制御能力を保ちつつ、広幅材の圧延においては、逆クラウンを防止し、安定な通板が可能となる圧延機および圧延方法を提供することができ、鋼板等の金属材の圧延技術の向上に寄与することができる。 As described above, by applying the present invention, even in a rolling mill in which the work roll cylinder length and the backup cylinder length are substantially equal, in rolling a narrow material, while maintaining a high crown control capability, in rolling a wide material, It is possible to provide a rolling mill and a rolling method capable of preventing reverse crown and enabling stable sheet passing, and contribute to improvement of rolling technology of metal materials such as steel plates.
1:上ワークロール
2:下ワークロール
3:上ワークロールのロールクラウン
4:下ワークロールのロールクラウン
5:上バックアップロール
6:下バックアップロール
1: Upper work roll 2: Lower work roll 3: Roll crown of upper work roll 4: Roll crown of lower work roll 5: Upper backup roll 6: Lower backup roll
Claims (7)
C4=−(C2/2)
の関係にあることを特徴とする、請求項1に記載の4重式圧延機。 The roll crown is given in the fourth-order function equation, quadratic coefficient C 2 and the fourth-order coefficients C 4 and is C 4 = - (C 2/2)
The quadruple rolling mill according to claim 1, wherein:
C4=−C2 、
C6=(C2/3)
の関係にあることを特徴とする、請求項1に記載の4重式圧延機。 The roll crown is given by a sixth-order function formula, and a second-order coefficient C 2 , a fourth-order coefficient C 4 and a sixth-order coefficient C 6 are C 4 = −C 2 ,
C 6 = (C 2/3 )
The quadruple rolling mill according to claim 1, wherein:
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