JPH01299702A - 温間圧延方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温間圧延方法、及びその装置に係り、特に、常
温では硬質であったり、あるいは脆いために圧延困難な
難加工材を温度を高め軟質にして圧延する温間圧延方法
、及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧延困難な加工材を温度を高め軟質にして圧延す
るものとしては、例えば特開昭６１−８６００８号公報
に示されるようにマルテンサイト系ステンレス、または
特開昭６１−１６５２０７号公報に示される耐サワー特
性の優れた非調質鋼板は、材料の特性の面から、定めら
れて高温の温度で圧延する必要がある。また、特開昭６
１−１３’２２０５号公報に示される珪素鋼板の冷間圧
延法では、脆性な圧延材の破断を防止する面から５０〜
２５０℃以内で圧延することが望ましいことが述べられ
ている。

以上のように、特殊材の圧延には、常温より高い温度で
圧延することが必要で、かつ、その温度をかなり正確に
制御することが望まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように、圧延材の材質特性確保、あるいは難加工
材圧延のために圧延材を常温より高温で圧延することが
求められる。

そして、時代の趨勢に従い、求められる製品の板厚は難
加工材にも拘らず増々薄いものが要求される。特に、サ
ーボモータ用の材料、珪素鋼板は制御性を高める目的か
ら珪素含有量を大にして、板厚を薄く、即ち軽量化する
ことが求められる。

しかし、珪素鋼の珪素量を通常の２〜３．５　％程度よ
り４〜６％に増加すると、材料は極端にもろくなり圧延
することが困難になる。従って、２００〜４５０℃程度
の高温度に加熱して圧延する必要がある。そして、珪素
含有量を増すに従い高温にする必要がある。

このような材料の代表的寸法は下記の通りである。圧延
前の板厚は１．５〜２　、０　ｍｍ　、板幅は２００〜
６００ｍ程度。圧延により板厚は０．２〜０．４■程度
に減厚圧延することが求められる。そして、素材は内径
φ５００ｎｍ、外径φ１０００　ｎｕ程度のコイルで供
給される。

珪素量が６％程度に多い場合には、前述の脆性防止のた
め、３５０〜４５０℃程度に圧延材の温度を保持して圧
延する必要がある。

このため、前記素材コイルは、圧延前に加熱炉で所定の
温度に加熱され、圧延設備に供給される。

しかし、圧延ロールによる圧延量は、１バ人当り。

約６０μ程度しか圧延できないので、２０パスのように
多数回の繰返し圧延が必要なため、圧延パス数と共に材
料の温度が徐々に低下してくる。そのため、従来は数パ
ス毎にコイルを圧延ラインからはずし、加熱炉で再加熱
し再び減厚圧延を行っていた。

即ち、圧延材は極めて硬質なため３０〜４０ｋｇ／ｍｕ
”程度の張力を加えて圧延する必要があるが、圧延材の
温度が低下すると、材料は脆化して破断してしまうため
である。

更に、上記の材料を圧延する圧延ロールには。

従来、＠鋼ロールが使用されていたが、圧延部では圧延
材から上記圧延ロールに熱が逃げ、急激に温度が低下す
るため圧延部での圧延材に脆化が生じる。かつ、前述し
たように圧延材には３０〜４０ｋｇ／ｍ”のような大き
な張力が加わっているので、これが圧延部での圧縮応力
と複合的に作用して、前述の圧延部での脆化した部分を
、しばしば破断させるため生産性を低めるばかりでなく
、大変危険な圧延作業となっている。

しかし、これに示されている例は、圧延材の温度を２５
０℃以下に低く抑える例であり、このような低い温度で
、４〜６％程度の珪素鋼板を圧延することは、材料の脆
性で前述のように破断するから不可能である。　　゛ このため上記公知例では、珪素量を少なくして、低い温
度で圧延を行っている。そのように低い温度であれば圧
延材の温度も冷え難く１台の圧延機で繰返し圧延を行う
場合には、圧延前に単に圧延素材コイルを目標の温度に
加熱しておけばよい。

またタンデムミルでも、圧延前に一度加熱しておけば、
３台程度の圧延機で目標の温度に圧延材の温度を保持し
ながら圧延することができる。即ち。

少ない圧延パス数で所定の板厚に圧延できる。

これに対して、高％の珪素鋼板の圧延では、更に高い温
度が必要とされる上に、材料が硬いために２０パス程度
の多数の繰返し圧延回数が必要なため、圧延材の温度が
目標温度より冷えるので、尚−層の工夫が必要されてい
た。

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、圧延困難な加工材を高温にして圧延するも
のであっても、常時はぼ所望の温度で圧延することがで
き名と共に、再加熱する必要のない生産性を向上させ、
かつ、圧延材の破断を防止することのできる温間圧延方
法、及びその装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は圧延ロールの人出側のすくなくとも一方の側に
、圧延材の温度を測定する温度計と、その温度計による
測定温度が目標値より低い場合に、その低い分の熱量を
補償するために、圧延材を加熱する加熱装置を備えた温
間圧延装置、圧延ロールの入側、出側の少なくともいず
れか一方に設けられた圧延材を加熱する手段からの熱量
を、圧延作業により圧延材の温度が冷えることに対して
圧延材の温度が所定の温度になるように調整して供給し
ながら圧延材を圧延したり、圧延ロールに熱伝導性の低
いロールを用い、かつ、該圧延ロールの入側、出側にお
ける圧延材に接続された電源に電流を流し、少なくとも
前記圧延ロールにより圧延材を圧延している圧延部の圧
延材の温度を高めるようにして圧延する温間゛圧延方法
とすることにより、所期の目的を達成するようになした
ものである。

〔作用〕

圧延素材コイルは初めに所要の温度に加熱されているが
、前述のように繰返し圧延により、温度が低下する。本
発明では圧延ロールの人出側の少なくともいずれか一方
の側に設けた温度計により圧延材の温度を測定し、目標
値より低くなった分の熱量を加熱装置より供給するので
、圧延材を常時所望の温度で圧延することができる。

また、圧延ロールには熱伝導性の悪いセラミックロール
を使用するので、加熱された圧延材から、圧延ロールへ
の熱を逃さず、従って圧延部での圧延材の温度低下を少
なく、圧延材を破断することなく圧延することができる
。

更に、上部熱伝導性の悪いセラミックロールは、同時に
電気伝導性も低いので、圧延材の加熱には、圧延ロール
の人出側で圧延材に電源を接続し、圧延材に電流を流し
て加熱することが可能になる。

即ち、セラミック性の圧延ロールは電気不良導体のため
、圧延ロールには電流が殆んど流れず有効に圧延材を加
熱することができる。特に圧延中圧延部を加熱するので
、圧延材を破断することなく効果的に圧延することが可
能になる。

〔実施例〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明の好適な一実施例を示す。

通常、圧延前の素材コイルは、別な場所で加熱炉内等で
所定の温度に加熱され、第１図の巻取軸３に素材コイル
２として挿入される６素材コイル２を巻取軸３に挿入し
た後、保熱カバー１が素材コイル２を覆うように設置さ
れる。そして、第１パス目の圧延が、他方の巻取軸１６
に巻出されたストリップを巻き付けて行う。

素材コイルは内径φ５００．外径φＬＯＯＯｍｍ程度、
板幅は２００〜６００　ｍｍ　、板厚は１．５〜２．０
ｍ程度である。６％珪素鋼時には素材コイルは約４００
℃に加熱されたものが、前述の巻取軸３に供給される。

圧延速度は３０〜３００ｍ／画で、板厚が薄くなるに従
い高速で圧延される。

第１図に於ける圧延材４の圧延機は各１対の圧延ロール
１０．中間ロール１１及び補強ロール１２で構成される
。

圧延材４の温度低下補償のための加熱は、圧延ロールの
人出側に設けた温度計８，９で圧延材４の温度を測定し
て、目標値より低いかどうかを制御盤７で計算して行う
。

第１図のように、圧延ロール１０の人出側に各各温度計
８，９を設けた場合は、入側から出側に向って直線的に
温度が変化するものと仮定して圧延部での温度を求める
ことができる。

勿論、温度の正確度があまり必要でない場合は、温度測
定器は圧延ロール１０の入側、あるいは出側のいずれか
一方に設置したのみでよい。

尚、圧延ロール１０には低熱伝導性のセラミックロール
を用いる。セラミックロールの材質としてはサイアロン
等が好適である。圧延ロール１０の径はφ４０〜φ１０
０１１１１．中間ロール１１と補強ロール１２の材質は
通常の鍛鋼ロールを使用する。ロール径は中間ロールφ
１２０〜２００ｎｍ。

補強ロール径はφ３００〜６００　ｍｍ程度のものが選
ばれる。

圧延材４の加熱は、前述した温度計８，９の計測値に栽
づき、制御盤７より圧延材４の温度低下分を補償するよ
うに、電源６からの電流を制御して圧延材４に流して行
う。この電流は圧延ロール１０の人出側に設けた２つの
ローラ５，１３より圧延材４に流される。

このように圧延材４に電流を流しても、圧延ロール１０
にはセラミックロールが使用されているので、これに電
流が流れる量は極く僅少であるため、有効に圧延部を含
めて圧延材を加熱することができる。

また、セラミックロールのため、圧延ロール１０への熱
の流入が少なく、従来のように鍛鋼ロールを使用した場
合に比較して、圧延部での圧延材４の温度低下を低く抑
えることができる。

このように、圧延された圧延材４は他方の巻取機の巻取
軸１６に巻きつけられ、コイル１５が形成される。この
コイル１５に対しても熱放散を少なくするように保熱カ
バー１４が設けられる。

第１回目の圧延が終了した後、第２回目の圧延は１巻取
軸１６のコイル１５を巻出し、反対側の巻取軸１３に圧
延材４を巻取りながら行う。

以上の圧延を繰返し行い所望の板厚になるまで、減厚圧
延を行う。即ち、各パス毎圧延材４の温度低下分をオン
ライン加熱により補いながら圧延するので、常時所望の
圧延が可能である。素材厚１．６ｍから０．４ｉｎ　ま
での総圧延パス回数は約２０パスである。

第２図には本発明の別な実施例を示す。即ち、この場合
の圧延材４の加熱は圧延ロール１０の人出側に設けた高
周波加熱装置によって行う例である。

第１図の場合と同様に、温度計８，９の測定値に従い、
圧延材４の温度低下分を測定して、制御盤７より電源１
９，２０に加熱補正すべき分の電流を流すように指令を
与える。

高周波電流は圧延ロール右側では、電源１９より高周波
コイル１７に、左側では電源２ｏより、高周波コイル１
８に流される。

通常は、圧延材４が右から左側に圧延される場合には、
右側の高周波コイル１７を用いて圧延材４を加熱し、左
側での加熱は行わない。そして左側から右側に圧延材４
を圧延する場合はこれの逆となる。

圧延材４の高周波コイル１７による加熱は、第３図に加
熱部の断面を示すように、圧延材４を高周波コイル１７
でクローズする等の例のように加熱される。勿論、当該
圧延パスで、あまりにも冷えた場合は、圧延ロールの出
側で、次の圧延パスのために、圧延材４を加熱して巻取
ることが可能である。

圧延材４の加熱には、以上の他に、圧延材４の表面にバ
ーナより燃焼ガスを噴出して加熱したり、あるいは高温
の油を噴出して加熱する等の例も考えられる。

また、第１図で、巻取られたコイル２の保熱のために、
保熱カバー１を設けたが、このカバー１内に燃焼ガスを
噴出してコイル２の温度低下分を補償することも可能で
ある。

以上では、板材について述べたが勿論線材、パイプ等の
製造にも適用できる。

特異な例としてはタンデムミルにも使用できる。

また、第１図では左右の巻取機間に設けられた圧延機は
１台のみであるが複数台以上設けることも可能である。

更に第１図で、圧延材の温度測定器を設けたが。

事前に多数の圧延データを取れば、必要加熱量を予測し
て与えることも可能である。

このような本実施例によれば、 １、圧延ロールの人出側の少なくとも、一方の側で圧延
材の温度を測定し、且つこの温度測定値に基づき、当該
圧延パス作業で圧延材が冷える分の熱量を計算して、こ
れに相当する熱量を圧延中に圧延材に加熱装置より供給
して圧延するので、圧延材が所定の厚みになるまでの全
滅厚パス間にわたって、常時はぼ所望の温度で圧延する
ことが可能になった。

これにより、従来のように数パスでコイルを巻取り軸よ
り取りはずし、再加熱する必要がなくなり、生産性を大
幅に向上させることができた。

２、圧延ロールに低熱伝導性のセラミックロールを使用
することにより、圧延部での圧延材の温度低下を防止し
、圧延材の破断事故を解消することができた。

３、また上部セラミックロールの採用は、圧延ロールの
前後における圧延材に電源を接続して、圧延材に電流を
流す直接通電加熱が可能なため、真に圧延部の加熱が可
能となり、圧延部の温度低下を補うことができるので、
更に圧延材の破断事故を防止に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の温間圧延方法、及びその装置によ
れば、圧延ロールの人出側のすくなくとも一方の側に、
圧延材の温度を測定する温度計と。

その温度計による測定温度が目標値より低い場合に、そ
の低い分の熱量を補償するために圧延材を加熱する加熱
装置を備えた温間圧延装置、゛圧延ロールの入側、出側
の少なくともいずれか一方に設けられた圧延材を加熱す
る手段からの熱量を、圧延作業により圧延材の温度が冷
えることに対して圧延材の温度が所定の温度になるよう
に調整して供給しながら圧延材を圧延したり、圧延ロー
ルに熱伝導性の低いロールを用い、かつ、該圧延ロール
の入側、出側における圧延材に接続された電源に電流を
流し、少なくとも前記圧延ロールにより圧延材を圧延し
ている圧延部の圧延材の温度を高めるようにして圧延す
る温間圧延方法としたものであるから、常時はぼ所望の
温度で圧延することができると共に、再加熱する必要が
ないので生産性を向上させ、かつ、圧延材の破断を防止
することができるので、此種温間圧延には非常に存効で
°ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温間圧延装置の一実施例を示゛す図、
第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は第２図
における高周波コイルの詳細を示す断面図である。 １．１４・・・保熱カバー、２．１５・・・コイル、３
゜１６・・・巻取軸、４・・・圧延材、６，１９．２０
・・・電源、７・・・制御盤、８，９・・・温度計、１
０・・・圧延ロール、１１・・・中間ロール、１２・・
・補強ロール。 １７．１８・・・高周波コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延材を常温より高い温度で、かつ、圧延材に張力
   を加えて圧延する温間圧延方法において、前記圧延材を
   圧延する圧延ロールの入側、出側の少なくともいずれか
   一方に設けられた圧延材を加熱する手段からの熱量を、
   圧延作業により圧延材の温度が冷えることに対して圧延
   材の温度が所定の温度になるように調整して供給しなが
   ら圧延材を圧延することを特徴とする温間圧延方法。 ２、圧延材を常温より高い温度で、かつ、圧延材に張力
   を加えて圧延する温間圧延方法において、前記圧延材を
   圧延する圧延ロールに熱伝導性の低いロールを用い、か
   つ、該圧延ロールの入側、出側における圧延材に接続さ
   れた電源に電流を流し、少なくとも前記圧延ロールによ
   り圧延材を圧延している圧延部の圧延材の温度を高める
   ようにして圧延することを特徴とする温間圧延方法。 ３、圧延中における前記圧延材の加熱は、前記圧延ロー
   ルの入側、出側の少なくともいずれか一方に設けた温度
   計の測定値に基づいて行うことを特徴とする請求項１、
   又は２記載の温間圧延方法。 ４、圧延材を常温より高い温度で、かつ、圧延材に張力
   を加えて圧延する温間圧延方法において、前記圧延材を
   圧延する圧延ロールの入側、出側の少なくともいずれか
   一方に設けられた温度計により圧延材の温度を測定し、
   目標値より低くなつた分の熱量を加熱装置より供給しな
   がら圧延材を圧延することを特徴とする温間圧延方法。 ５、常温より高い温度に加熱されて導かれる圧延材を張
   力を加えた状態で圧延する圧延ロールを備えている温間
   圧延装置において、前記圧延ロールの入側、出側の少な
   くともいずれか一方に前記圧延材の温度を測定する温度
   計を設け、該温度計による測定温度が目標値より低い場
   合に、その低い分の熱量を圧延材に供給するために加熱
   する加熱装置を備えていることを特徴とする温間圧延装
   置。 ６、常温より高い温度に加熱されて導かれる圧延材を張
   力を加えた状態で圧延する圧延ロールを備えている温間
   圧延装置において、前記圧延ロールを低熱伝導性の部材
   で形成し、該低熱伝導性の圧延ロールの入側、出側の少
   なくともいずれか一方に前記圧延材の温度を測定する温
   度計を設けると共に、該温度計による測定温度が目標値
   より低い場合に、その低い分の熱量を補償するために前
   記圧延材に電流を流して加熱する電源を、前記圧延ロー
   ルの入側と出側に電気的に１ターンを形成するよう接続
   したことを特徴とする温間圧延装置。 ７、常温より高い温度に加熱されて導かれる圧延材を張
   力を加えた状態で圧延する圧延ロールを備えている温間
   圧延装置において、前記圧延ロールを低熱伝導性の部材
   で形成し、該低熱伝導性の圧延ロールの入側、出側の少
   なくともいずれか一方に前記圧延材の温度を測定する温
   度計と圧延材を加熱する高周波コイルを設け、かつ前記
   温度計による測定温度が目標値より低い場合に、その低
   い分の熱量を補償するために前記高周波コイルに電流を
   流して圧延材を加熱する電源を、該高周波コイルに接続
   したことを特徴とする温間圧延装置。 ８、前記温度計による測定温度が目標値より低い場合に
   、その温度低下分にもとづく加熱を行なわせるために前
   記電源に加熱補償すべき分の電流を流すように指令を与
   える制御盤を備えていることを特徴とする請求項６、又
   は７記載の温間圧延装置。 ９、前記低熱伝導性の圧延ロールは、セラミックロール
   であることを特徴とする請求項６、又は７記載の温間圧
   延装置。