| 【発明の名称】 |
ストリップ圧延におけるクーラント液の噴射方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】奥野 真一
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| 【要約】 |
【課題】従来技術では解決しえなかった、コールドストリップの温度制御を容易に可能とするクーラント液の噴射方法を提案する。
【解決手段】本発明は、上下一対のワークロールを用いたストリップ圧延において、下側ワークロールへミル入り側からクーラント液を噴射するに当たり、下側ワークロールの冷却を目的とする第１のスプレーノズルと、被圧延材下面と下側ワークロールとのギャップ部の潤滑を目的とする第２のスプレーノズルを設け、第１のスプレーノズルは常時使用し、第２のスプレーノズルは高速圧延のときのみに使用する。さらに、第１のスプレーノズルによる下側ワークロールへのクーラント液噴射方向を、ロール軸に垂直な断面において、ロール表面への法線方向よりも下向きとなるように噴射する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上下一対のワークロールを用いたストリップ圧延において、下側ワークロールへミル入り側からクーラント液を噴射するに当たり、下側ワークロールの冷却を目的とする第１のスプレーノズルと、被圧延材下面と下側ワークロールとのギャップ部の潤滑を目的とする第２のスプレーノズルを設け、第１のスプレーノズルは常時使用し、第２のスプレーノズルは高速圧延のときのみに使用することを特徴とする、ストリップ圧延におけるクーラント液の噴射方法。
【請求項２】 第１のスプレーノズルによる下側ワークロールへのクーラント液噴射方向を、ロール軸に垂直な断面において、ロール表面への法線方向よりも下向きとなるように噴射する請求項１に記載のクーラント液の噴射方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ストリップ圧延におけるクーラント液の噴射方法に関し、とくに圧延速度が変化しても、被圧延材の温度変動を少なくし、安定した温度制御を可能にするクーラント液の噴射方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ストリップ圧延においては、上下一対よりなるワークロールが複数段配列され、このワークロール間に送給された冷延素材が順次冷間圧延（温間圧延を含む）されてコールドストリップとなる。この圧延の際に、圧延時の潤滑性の維持とロール冷却を目的として、ワークロールあるいはワークロールと被圧延材とのギャップ部に向けてクーラント液が噴射される。
【０００３】ところで、コールドストリップには、最近、表面性状や材料特性などの面で、従来よりもさらに高品質のものが求められるようになり、ストリップ圧延でも従来よりも一層高度な技術が求められるようになってきた。このような状況において、製品によっては、被圧延材の圧延温度管理も重要な指標の一つになってきている。
【０００４】ところで、被圧延材の温度管理を行うには、ワークロールの温度を管理するのがもっとも一般的で効果的な方法である。そして従来から、被圧延材の温度制御が必要な製品の圧延においては、クーラント液が被圧延材に飛散して温度低下が生じないように、被圧延材の下面直近にクーラント液の飛散を防止するための遮蔽板を設け圧延していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような遮蔽板を用いた対処方法では、圧延速度を大きくした場合に、被圧延材とワークロールとのギャップ部へのクーラント液の供給が不足するために潤滑不良を招き、一方、圧延速度が小さい場合には、被圧延材の過冷却が生じて温度制御ができないという問題を抱えていた。そこで、本発明は、ストリップ圧延において、従来技術では解決しえなかった上記問題点を解決することにあり、ワークロールの温度制御、あるいはコールドストリップの温度制御を容易に可能とするクーラント液の噴射方法を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者らは、とくに下側ワークロールの温度制御を効果的に行うため、クーラント液の噴射方法について鋭意検討し、スプレーノズルの配置とその使用方法を特定の条件に設定することにより上記目的が達成できることを知見し、本発明を完成するに到った。
【０００７】すわわち、本発明は、上下一対のワークロールを用いたストリップ圧延において、下側ワークロールへミル入り側からクーラント液を噴射するに当たり、下側ワークロールの冷却を目的とする第１のスプレーノズルと、被圧延材下面と下側ワークロールとのギャップ部の潤滑を目的とする第２のスプレーノズルを設け、第１のスプレーノズルは常時使用し、第２のスプレーノズルは高速圧延のときのみに使用することを特徴とする、ストリップ圧延におけるクーラント液の噴射方法である。
【０００８】ここで、第１のスプレーノズルによる下側ワークロールへのクーラント液噴射方向を、ロール軸に垂直な断面において、ロール表面への法線方向よりも下向きとなるように噴射することが有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の詳細を、図１を参照して説明する。図１において、被圧延材１がミルの右側から左側に送給され、上側ロール２と下側ロール３により圧延される。そして下側ロールには、噴射方向が異なる第１のスプレーノズルと第２のスプレーノズルからなる１対のスプレーノズルが配置される。
【００１０】第１のスプレーノズル４は、下側ワークロール３のみに噴射し、ロールの冷却を主目的とするものである。このため、第１のスプレーノズル４のスプレーの噴射方向は、被圧延材への飛散を防止する上から、ロール軸垂直断面において、ロール表面への法線方向よりも下向き（ノズル先端と下側ワークロールの中心とを結ぶ線よりも下向き）となるように噴射するのが望ましい。なお、ここにいう噴射方向は、広がりをもつクーラントスプレー７の全域でこの条件が満たされることを意味する。すなわち、クーラントスプレー７の上縁が前記条件を満たすように噴射すれば、クーラントスプレーの全域で、この条件が達成されることになる。噴射方向が上記条件を満たすように噴射すれば、第１のスプレーノズル４から噴射されたクーラントスプレー７は、下側ワークロールに衝突したあと反射クーラントスプレー８となって下方に反射し、被圧延材側に飛散することはない。
【００１１】一方、第２のスプレーノズル５は、潤滑を主目的として、被圧延材下面と下側ワークロールとのギャップ部に向けてクーラントスプレーを噴射するために設けたものである。このとき、第２のスプレーノズル５と上記第１のスプレーノズル４とは、それぞれのノズルから噴射されるスプレーが互いに衝突して干渉し合わないような位置に配置する必要がある。
【００１２】このような第１および第２のスプレーノズルの配置において、圧延時には、第１のスプレーノズルは常時使用し、第２のスプレーノズルは高速圧延のときのみ使用する。図１に示すように、第１のスプレーノズルには、クーラントタンクからクーラント液が常時供給される。一方、第２のスプレーノズルには、遮断弁９が接続され、圧延速度が小さいときには遮断弁９を閉とし、圧延速度が大きいときには遮断弁９を開として、圧延速度が大きい場合だけクーラント液が供給される。
【００１３】第１のスプレーノズルは常時使用するが、第２のスプレーノズルは高速圧延のときのみに使用する理由は以下のとおりである。すなわち、高速圧延のときには、圧延性確保のために十分な潤滑が必要であり、被圧延材と下ロールとのギャップ部へのクーラントスプレーが不可欠である。このとき、ギャップ部へのクーラント液の供給により液冷が発生するが、単位時間当たりの被圧延材の通過量が多い。このため、被圧延材の温度低下量は小さく、被圧延材の温度制御範囲を十分に確保することができる。一方、低速圧延のときには、単位時間あたりの被圧延材の通過量が少なく、クーラント液による液冷部の通過時間は長くなるので、高速圧延のときと同じようにクーラント液を供給すると、被圧延材の温度低下量が大きくなり、温度制御範囲が著しく狭められことになる。そこで、この場合には、ギャップ部へのクーラントスプレーを停止し、第１のスプレーノズルのみを使用することにより、被圧延材の温度制御範囲を確保することができる。このとき、ギャップ部での潤滑は、第１のスプレーノズルにより下ロールへ噴射されたクーラント液が、低速での潤滑には十分な程度に付着しているので、圧延性に問題はない。
【００１４】さて、被圧延材の温度は、圧延時の加工発熱による温度上昇と、クーラント液冷却による温度低下の収支によって変動する。そして、加工発熱量は圧下量に依存し、圧下率が一定ならば加工発熱量も一定である。したがって、被圧延材の温度制御を行うためには、上述した各ノズルの使用条件の下で、圧延時の圧下率に応じてノズルに供給するクーラント液量を調整して行えばよい。
【００１５】なお、上側ロールへのクーラント液の噴射については、上側ロールの冷却に十分なクーラント液をロールに一定量噴射し、ストリップ上には常に一定量のクーラント液溜まりが発生しているようにする。
【００１６】
【実施例】図１に示す下側ロールに付属するスプレーノズルと、上側ロールに付属する１個のスプレーノズルとを、それぞれ各スタンドに備えた４スタンドの冷間圧延機を用いて、圧下率７０％、仕上げ板厚０．５ｍｍの条件でコールドストリップに圧延した。ここに、圧延速度は２００mpm の低速の場合と、５００mpm の高速でストリップを圧延し、低速の場合には第１のスプレーノズルのみを使用して流量３００l/min でクーラント液を噴射し、高速の場合には第１のスプレーノズルと第２のスプレーノズルの両方を併用し、前者の流量 500 l/min、後者の流量 500 l/minでクーラント液を噴射した。また、クーラント液としては５％エマルジョン液を用いた。その結果、接触式板温計で測定した被圧延材の温度は、目標温度±２０℃の温度範囲に収まり、従来の技術水準であった目標温度±４０℃より遙かに向上し、所定の板温制御が可能となった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、圧延速度を変化させた場合でも、クーラント液による過冷却や圧延性（潤滑状態）の低下を防止でき、被圧延材の温度圧延性を損なうことなく制御できるようになり、品質の安定したストリップを製造することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２５８
【氏名又は名称】川崎製鉄株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 順三 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−５１０５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１５５２２０ |
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