JP3769974B2

JP3769974B2 - Roll crown control device, hot rolling method and endless rolling method

Info

Publication number: JP3769974B2
Application number: JP08207199A
Authority: JP
Inventors: 孝石川; 至菱沼; 弘資潮海
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: JP2000271613A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に熱間圧延での圧延ロールのロールクラウンを制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば熱間圧延においては圧延中の圧延材からの反力により圧延ロールに撓みが生じ、この撓みが圧延材の幅方向の中央部が厚く、端部が薄くなるといういわゆる正のクラウンの発生原因となる。
圧延材としてはフラットなものが求められるため、圧延機では圧延材の幅方向の板厚差が小さくなるように予め圧延ロールの撓みを見越して、図８に示すように、圧延ロールａの胴長方向の中央部の直径が大きくなるように研削してロールクラウンを形成する場合が多い。
【０００３】
このようにロールクラウンは、圧延後の圧延材が平坦で且つ板幅方向の板厚差が小さくなるように圧延ロールａに付与されるものであるが、この圧延ロールａは図９に示すように圧延材ｂとの接触（特に熱間圧延において顕著）によるロール表面及び内部の温度上昇によって熱膨張を起こし、このため圧延中のロールクラウン（サーマルクラウン）は、研削された初期のロールクラウンとは異なったものとなって製品の平面形状に悪影響を与える。
【０００４】
ところで、サーマルクラウンは圧延ロールの胴長方向のロール温度差によって形成されるため圧延材が接触していないロール部分を加熱することはサーマルクラウンの低減に非常に有効な方法であり、かかる方法を採用した従来技術として、例えば、特開昭５８−１３５７０９号公報に示すように熱間圧延において圧延ロール表面に噴射されるロール冷却水の量を胴長方向に変更して圧延材からの入熱によるロールの熱膨張を制御する方法、特開昭６０−１０８１０９号公報に示すように圧延ロールの表面に温水を噴射してロールを加熱する方法、或いは特開昭６３−１７１２０９号公報に示すように誘導加熱を利用して圧延ロールを加熱する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭５８−１３５７０９号公報に示すように熱間圧延において圧延ロール表面に噴射されるロール冷却水の量を胴長方向に変更して圧延材からの入熱によるロールの熱膨張を制御する方法においては、圧延材が圧延ロールに噛み込んでいない状態では該圧延材からロールへの入熱がないためロールクラウンを形成することができず、この結果、圧延初期に必要なロールクラウンを得られないという不都合がある。
【０００６】
また、特開昭６０−１０８１０９号公報に示すように圧延ロールの表面に温水を噴射してロールを加熱する方法においては、冷却水と温水が共存する場合、ロールを所定の温度に加熱するためには多量の温水を必要とする。
詳述すると、一般的にスプレーによる熱伝達係数は、以下の（１）式によって表される（社団法人日本鉄鋼協会発行「鋼材の強制冷却」第９８頁参照）。
【０００７】
ｌｏｇα＝２．３５４＋０．６４６ｌｏｇＷ（表面温度５０°Ｃ） …（１）
α：熱伝達係数（ｋｃａｌ／ｍ²ｈｒ°Ｃ）
Ｗ：水量密度（ｌ／ｍ²ｍｉｎ）
ここで、図１０に示すような圧延ロールｄ（ロール径φ７００ｍｍ、胴長２０００ｍｍ）に対し、仮りに角度４５°の範囲で３００ｔ／ｈｒ・ｍ（幅）の冷却水ｅを供給して冷却すると、水量密度はＷ≒１８２００となり、このときの熱伝達係数はα≒１２８０００となる。
【０００８】
熱間圧延では圧延中のロールｄの温度上昇を防ぐために以上のような多量の冷却水ｅが使われており、また、冷却水ｅの温度を３０°Ｃとするとロールｄの温度を６０°Ｃとするためには冷却水ｅとほぼ同量の９０°Ｃ温水が必要となって、設備の大型化を招くという不都合が生じる。
この場合、冷却水量を３００ｔ／ｈｒ・ｍの１／１０（３０ｔ／ｈｒ・ｍ）としても熱伝達係数はα＝２９０００となり、冷却水ｅの温度を３０°Ｃとしてロールｄの温度を６０°Ｃとするためには３０ｔ／ｈｒ・ｍという多量の９０°Ｃ温水が必要になる。
【０００９】
また、１０ｋｇｆ／ｃｍ²飽和蒸気を使用して３０°Ｃの水から９０°Ｃの温水を３０ｔ／ｈｒ・ｍ作るためには以下の量が必要となる。
１０００ｘ×ｈ１＋１０００ｙ×３０＝１０００（ｘ＋ｙ）×９０，ｘ＋ｙ＝３０ …（２）
ｘ：蒸気量（ｔ／ｈｒ）
ｙ：水量（ｔ／ｈｒ）
ｈ１：１０ｋｇｆ／ｃｍ²飽和の蒸気のエンタルピー（＝６６４ｋｃａｌ／ｋｇ）
上式を解くと、蒸気量はｘ≒４．１ｔ／ｈｒとなり大量の蒸気を必要とすることになる。このときの伝熱量は

となる。
【００１０】
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、サーマルクラウンを低減することができるのは勿論のこと、圧延初期に必要なロールクラウンを得ることができるとともに、設備の小型化及び低コスト化を図ることができるロールクラウンの制御装置、熱間圧延方法及びエンドレス圧延方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係るロールクラウンの制御装置は、幅サイズの異なる複数の圧延材の内で最小幅の圧延材の幅に相当する長さの第１の室が圧延ロールの胴長方向の中央部に配置されると共に該第１の室の圧延ロールの胴長方向の両側にそれぞれ第２の室が配置され、第１及び第２の室の圧延ロールの表面を臨む部分にそれぞれ開口部を有するジャケットと、第１の室に設けられた冷却水の流入部と、第２の室に設けられた冷却水及び蒸気の流入部と、冷却水及び蒸気の流入部からの第２の室への冷却水の流入と蒸気の流入とを圧延材の板幅に応じて切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明のうち請求項２に係る熱間圧延方法は、前記請求項１のロールクラウン制御装置を用いることを特徴とする。
更に、本発明のうち請求項３に係るエンドレス圧延方法は、前記請求項１のロールクラウン制御装置を用いることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例であるロールクラウン制御装置を説明するための説明的概略図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は蒸気の凝縮を説明するための説明図、図５はロール表面温度と平均熱伝達係数との関係を示すグラフ図、図６はロール表面温度と蒸気量との関係を示すグラフ図、図７はこの実施の形態であるロールクラウン制御を行う前後におけるサーマルクラウンの変化を示すグラフ図である。
【００１３】
図１〜図３において符号６は圧延ロール１（ロール径φ７００ｍｍ，胴長２０００ｍｍ）の出側位置に該圧延ロール１の胴長方向に沿って配設されたジャケットであり、このジャケット６は圧延ロール１の胴長方向の中央部に幅サイズの異なる複数の圧延材の内で最小幅の圧延材の幅に相当する長さの第１の室７ａが配置され、該第１の室７ａの圧延ロール１の胴長方向の両側にそれぞれ第２の室７が配置されている。第２の室７は、この実施の形態では、第１の室７ａの両側にそれぞれ３室ずつ配置されている。
【００１４】
第１の室７ａ及び第２の室７は圧延ロール１の表面を臨む部分がロール表面に応じた円弧状をなして該ロール表面に接近配置されており、該円弧部分は全て開口されて開口部８とされてる。また、ジャケット６には第１の室７ａ及び第２の室７に連通する流入路（流入部）９及び流出路１０が各室毎に設けられており、流入路９には流入管１１が接続され、流出路１０には流出管１２が接続されている。
【００１５】
第１の室７ａの流入管１１は冷却水供給源（図示せず。）に接続されており、流入管１１に介在された開閉バルブ１２ｃを開くことにより、流入管１１からジャケット６の流入路９に冷却水３が流入して第１の室７ａに流れ込み該第１の室７ａの開口部８を臨むロール表面が冷却される。なお、第１の室７ａに流れ込んだ冷却水３は流出路１０を通って流出管１２から流出する。
【００１６】
一方、第２の室７の流入管１１は途中で二つに分かれて一方が蒸気流入管１１ａとされ、他方が冷却水流入管１１ｂとされており、蒸気流入管１１ａ及び冷却水流入管１１ｂはそれぞれ蒸気供給源（図示せず。）及び冷却水供給源（図示せず。）に接続されている。
また、蒸気流入管１１ａ及び冷却水流入管１１ｂにはそれぞれ切替バルブ（切替手段）１２ａ及び１２ｂが介在されており、切替バルブ１２ａを開いて切替バルブ１２ｂを閉じることにより、蒸気流入管１１ａからジャケット６の流入路９に蒸気２が流入して第２の室７に流れ込み該第２の室７の開口部８を臨むロール表面が加熱され、また、これとは反対に切替バルブ１２ａを閉じて切替バルブ１２ｂを開くことにより、冷却水流入管１１ｂからジャケット６の流入路９に冷却水３が流入して第２の室７に流れ込み該第２の室７の開口部８を臨むロール表面が冷却される。なお、第２の室７に流れ込んだ蒸気２及び冷却水３は流出路１０を通って流出管１２から流出する。
【００１７】
ここで、この実施の形態では、第１の室７ａへの冷却水の流入を圧延材４の板幅に係わらず圧延中は常時行い、第２の室７への冷却水３の流入と蒸気２の流入とを圧延材４の板幅に応じて切り替える。
即ち、幅サイズの異なる複数の圧延材の内で最小幅の圧延材の幅に相当する長さの第１の室７ａについては、幅サイズに係わらす圧延材４が必ず通板されて圧延部になるため、流入管１１から流入路９を経て第１の室７ａに冷却水３を流入して該室７ａの開口部８を臨むロール表面を冷却し、一方、第２の室７については、圧延部に位置する室７は、切替バルブ１２ａを閉じるとともに切替バルブ１２ｂを開き、冷却水流入管１１ｂから流入路９を経て室７に冷却水３を流入して該室７の開口部８を臨むロール表面を冷却し、また、非圧延部に位置する室７は、切替バルブ１２ａを開くとともに切替バルブ１２ｂを閉じ、蒸気流入管１１ａから流入路９を経て室７に蒸気２を流入して該室７の開口部８を臨むロール表面を加熱する。これにより、圧延ロール１のロールクラウンをロール胴長方向に変化させる。
【００１８】
蒸気２による加熱は、蒸気２の持つ潜熱を使用することにより、少ない蒸気量でロール表面を有効に加熱することができる。図４に蒸気２が凝縮するときの模式図を示すが、蒸気２がロール１に凝縮する際にロール表面に凝縮液による液膜５が生じ、この液膜５が抵抗熱となって熱伝達係数αが決定され、この液膜５は薄ければ薄い程熱伝達係数αが高くなる。このときの実験結果を図５及び図６に示す。
【００１９】
図５から明らかなようにロール表面温度が６０°Ｃで大きな熱伝達係数α≒２５０００を得ることができる。１０ｋｇｆ／ｃｍ²飽和蒸気を使用してロールを６０°Ｃまで加熱するとすれば、図６から蒸気量≒１．６ｔ／ｈｒで伝熱量は、

となり、従来のように蒸気加熱により得られた温水をロール表面に噴射して圧延ロールを加熱するのと比較し、約１／３の蒸気量で約３倍の伝熱が可能であり、したがって、約１０倍の加熱能力を有することが判る。
【００２０】
このようにロール表面を蒸気２で直接加熱する方が、蒸気加熱により得られた温水をロール表面に噴射して圧延ロールを加熱する場合に比べて、はるかに高効率でロールを加熱することができる。
この場合、ロール表面に冷却水による水膜が存在すると、蒸気の潜熱が水を加熱することに使われて温水で加熱するのとそれほど変わらなくなるため、上述したように蒸気２が直接ロール表面に凝縮することが必要であるが、この実施の形態では、第２の室７への蒸気２と冷却水３との流入を圧延材４の板幅に応じて切り替えるようにしているので、蒸気加熱の際に冷却水２による水膜の影響を受けないようにすることができ、上述した高効率なロール加熱を保証することができる。
【００２１】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、第１の室７ａへの冷却水の流入を圧延材４の板幅に係わらず圧延中は常時行い、第２の室７への冷却水３の流入と蒸気２の流入とを圧延材４の板幅に応じて切り替えることにより、圧延部に位置する第１の室７ａ及び第２の室７については冷却水３を流入して該室７ａ，７の開口部８を臨むロール表面を冷却し、非圧延部に位置する第２の室７については蒸気２を流入して該室７の開口部８を臨むロール表面を蒸気２で直接加熱しているので、板幅の寸法にかかわらず少ない蒸気量で高効率なロール加熱を行うことができる。
【００２２】
また、第１及び第２の室７ａ，７を備えた一本のジャケット６をロール１の胴長方向に沿って配設すれば足りるため、蒸気２と冷却水３との各ヘッダを別々に配設する必要がなくなるとともに、蒸気ヘッダと冷却水ヘッダとをロールの胴長方向に沿って設けられたワイパ（水切り装置）で仕切って前記水膜の影響を回避する必要もなくなり、しかも、蒸気２と冷却水３との流入を切り替える手段は第２の室７のみに設ければ足りるため、設備の小型化及び低コスト化を同時に実現することができる。
【００２３】
更に、第１及び第２の室７ａ，７の開口部８がロール表面に応じた円弧状をなして該ロール表面に接近配置されているため、冷却水３によるロール表面の冷却及び蒸気２によるロール表面の加熱をより効果的に行うことができる。
更に、圧延材４が接触していないロール部分が蒸気２により加熱されるので、圧延ロール１の胴長方向のロール温度差が少なくなってサーマルクラウンを大幅に低減することができる。
【００２４】
更に、圧延ロール１の非圧延部を蒸気２で加熱するようにしているため、圧延材４が圧延ロール１に噛み込んでいない状態であってもロールクラウンを形成することができ、この結果、圧延初期においても必要なロールクラウンを得ることができる。
更に、蒸気２と冷却水３とを使ってのロールクラウン制御であるため、熱間圧延のような悪環境下（高温多湿）での使用に好適なものとすることができ、特に、エンドレス圧延のような圧延時間が長い場合に有効なものとすることができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、第１の室７ａの両側にそれぞれ３室ずつ第２の室７を配置した場合を例に採ったが、最大幅サイズの圧延材４の両側が最も外側の第２の室７に達しない場合には、該第２の室７については常時蒸気を流入するようにしてもよい。
【００２６】
【実施例】
図１〜図３を参照して、第１の室７ａについては、開閉バルブ１２ｃを開き、流入管１１から流入路９を経て室７ａに冷却水３（３００ｔ／ｈｒ・ｍ（幅））を流入して該室７ａの開口部８を臨むロール表面を冷却した。また、圧延部に位置する第２の室７については、切替バルブ１２ａを閉じるとともに切替バルブ１２ｂを開き、冷却水流入管１１ｂから流入路９を経て室７に冷却水３（３００ｔ／ｈｒ・ｍ（幅））を流入して該室７の開口部８を臨むロール表面を冷却し、非圧延部に位置する第２の室７については、切替バルブ１２ａを開くとともに切替バルブ１２ｂを閉じ、蒸気流入管１１ａから流入路９を経て室７に２ｔ／ｈｒ・ｍの蒸気２を流入して該室７の開口部８を臨むロール表面を加熱し、サーマルクラウンの制御を実施した。
【００２７】
そして、１０００ｍｍ幅の圧延材４を２５本圧延後の圧延ロール１を抜き取りその温度分布を測定した。その測定結果と制御前の測定結果を図７に示す。図から明らかなように、制御前と比較して大幅に温度差が解消されており、これに伴いサーマルクラウンが大幅に低減したことが判る。
【００２８】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、第１の室への冷却水の流入を圧延材の板幅に係わらず圧延中は常時行い、第２の室への冷却水の流入と蒸気の流入とを圧延材の板幅に応じて切り替えることにより、圧延部に位置する第１の室及び第２の室については冷却水を流入して該室の開口部を臨むロール表面を冷却し、非圧延部に位置する第２の室については蒸気を流入して該室の開口部を臨むロール表面を蒸気で直接加熱しているので、板幅の寸法にかかわらず少ない蒸気量で高効率なロール加熱を行うことができるという効果が得られる。
【００２９】
また、第１及び第２の室を備えた一本のジャケットをロールの胴長方向に沿って配設すれば足りるため、蒸気と冷却水との各ヘッダを別々に配設する必要がなくなるとともに、蒸気ヘッダと冷却水ヘッダとをロールの胴長方向に沿って設けられたワイパ（水切り装置）で仕切って前記水膜の影響を回避する必要もなくなり、しかも、蒸気と冷却水との流入を切り替える手段は第２の室のみに設ければ足りるため、設備の小型化及び低コスト化を同時に実現することができるという効果が得られる。
【００３０】
更に、圧延材が接触していないロール部分が蒸気により加熱されるので、圧延ロールの胴長方向のロール温度差が少なくなってサーマルクラウンを大幅に低減することができるという効果が得られる。
更に、圧延ロールの非圧延部を蒸気で加熱するようにしているため、圧延材が圧延ロールに噛み込んでいない状態であってもロールクラウンを形成することができ、この結果、圧延初期においても必要なロールクラウンを得ることができるという効果が得られる。
【００３１】
更に、蒸気と冷却水とを使ってのロールクラウン制御であるため、熱間圧延のような悪環境下（高温多湿）での使用に好適なものとすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるロールクラウン制御装置を説明するための説明的概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】蒸気の凝縮を説明するための説明図である。
【図５】ロール表面温度と平均熱伝達関数との関係を示すグラフ図である。
【図６】ロール表面温度と蒸気量との関係を示すグラフ図である。
【図７】この実施の形態であるロールクラウン制御を行う前後におけるサーマルクラウンの変化を示すグラフ図である。
【図８】研削によりロールクラウンが形成された圧延ロールを説明するための説明図である。
【図９】サーマルクラウンを説明するための説明図である。
【図１０】従来のロールクラウン制御方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…圧延ロール
２…蒸気
３…冷却水
４…圧延材
６…ジャケット
７ａ…第１の室
７…第２の室
８…開口部
９…流入路（流入部）
１０…流出路
１１…流入管
１１ａ…蒸気流入管
１１ｂ…冷却水流入管
１２…流出管
１２ａ，１２ｂ…切替バルブ（切替手段）
１２ｃ…開閉バルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling a roll crown of a rolling roll, particularly in hot rolling.
[0002]
[Prior art]
For example, in hot rolling, the rolling roll bends due to the reaction force from the rolling material during rolling, and this bending causes the so-called positive crown that the central portion in the width direction of the rolled material is thick and the end portion is thin. It becomes.
Since a flat material is required as the rolled material, the rolling mill anticipates the bending of the rolling roll in advance so that the sheet thickness difference in the width direction of the rolled material becomes small, and as shown in FIG. In many cases, the roll crown is formed by grinding so that the diameter of the central portion in the long direction is increased.
[0003]
In this way, the roll crown is applied to the rolling roll a so that the rolled material after rolling is flat and the thickness difference in the sheet width direction is reduced. The rolling roll a is as shown in FIG. The roll crown (thermal crown) undergoes thermal expansion due to an increase in temperature on the surface and inside of the roll due to contact with the rolled material b (particularly in hot rolling). Will be different and will adversely affect the planar shape of the product.
[0004]
By the way, since the thermal crown is formed by the roll temperature difference in the roll length direction of the rolling roll, heating the roll portion that is not in contact with the rolling material is a very effective method for reducing the thermal crown. As a conventional technique adopted, for example, as shown in JP-A-58-135709, the amount of roll cooling water sprayed onto the surface of the rolling roll in hot rolling is changed in the body length direction to input heat from the rolled material. A method of controlling the thermal expansion of the roll by the method, a method of heating the roll by injecting hot water onto the surface of the rolling roll as shown in JP-A-60-108109, or as shown in JP-A-63-171209 A method of heating a rolling roll using induction heating has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 58-135709, the amount of roll cooling water sprayed on the surface of the rolling roll in hot rolling is changed in the body length direction so that the thermal expansion of the roll due to heat input from the rolled material is reduced. In the control method, in the state where the rolled material is not caught in the rolling roll, there is no heat input from the rolled material to the roll, so that the roll crown cannot be formed. There is an inconvenience that cannot be obtained.
[0006]
Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-108109, in a method for heating a roll by injecting hot water onto the surface of the rolling roll, when the cooling water and the hot water coexist, the roll is heated to a predetermined temperature. Requires a large amount of hot water.
More specifically, the heat transfer coefficient by spraying is generally expressed by the following equation (1) (see “Forced Cooling of Steel”, page 98, published by the Japan Iron and Steel Institute).
[0007]
log α = 2.354 + 0.646 log W (surface temperature 50 ° C.) (1)
α: Heat transfer coefficient (kcal / m ² hr ° C)
W: Water density (l / m ² min)
Here, if a rolling roll d (roll diameter φ700 mm, body length 2000 mm) as shown in FIG. 10 is cooled by supplying cooling water e of 300 t / hr · m (width) in an angle range of 45 °. The water density is W≈18200, and the heat transfer coefficient at this time is α≈128000.
[0008]
In hot rolling, a large amount of the cooling water e as described above is used to prevent the temperature rise of the roll d during rolling. If the temperature of the cooling water e is 30 ° C., the temperature of the roll d is 60 °. In order to obtain C, approximately 90 ° C. hot water of approximately the same amount as that of the cooling water e is required, resulting in the disadvantage of increasing the size of the facility.
In this case, even if the amount of cooling water is 1/10 of 300 t / hr · m (30 t / hr · m), the heat transfer coefficient is α = 29000, the temperature of the cooling water e is 30 ° C., and the temperature of the roll d is 60 °. To obtain C, a large amount of 90 ° C hot water of 30 t / hr · m is required.
[0009]
In addition, the following amount is required to produce 30 t / hr · m of 90 ° C. hot water from 30 ° C. water using 10 kgf / cm ² saturated steam.
1000x × h1 + 1000y × 30 = 1000 (x + y) × 90, x + y = 30 (2)
x: Steam amount (t / hr)
y: amount of water (t / hr)
h1: Enthalpy of saturated steam of 10 kgf / cm ² (= 664 kcal / kg)
When the above equation is solved, the amount of steam is x≈4.1 t / hr, and a large amount of steam is required. The amount of heat transfer at this time is

It becomes.
[0010]
The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences. In addition to being able to reduce the thermal crown, it is possible to obtain a roll crown necessary at the initial stage of rolling, as well as to reduce the size and the equipment. It is an object of the present invention to provide a roll crown control device , a hot rolling method, and an endless rolling method that can reduce costs.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the roll crown control device according to claim 1 of the present invention is the first of the lengths corresponding to the width of the smallest rolled material among the plurality of rolled materials having different width sizes. And the second chambers are arranged on both sides of the rolling roll of the first chamber in the barrel length direction, respectively, and the first and second chambers are rolled. A jacket having an opening at each of the portions facing the surface of the roll; an inflow portion of cooling water provided in the first chamber; an inflow portion of cooling water and steam provided in the second chamber; Switching means for switching between the inflow of cooling water and the inflow of steam from the inflow portion of the steam into the second chamber according to the plate width of the rolled material is provided.
Moreover, the hot rolling method according to claim 2 of the present invention is characterized by using the roll crown control device of claim 1.
Furthermore, the endless rolling method according to claim 3 of the present invention is characterized in that the roll crown control device according to claim 1 is used.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory schematic diagram for explaining a roll crown control apparatus as an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is taken along line III-III in FIG. sectional view, FIG. 4 is an explanatory diagram for describing the condensation of steam, 5 graph showing the relationship between the average heat transfer coefficient between the roll surface temperature, 6 the relationship between the roll surface temperature and amount of steam FIG. 7 is a graph showing the change in thermal crown before and after performing roll crown control according to this embodiment.
[0013]
In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 6 is a jacket disposed along the body length direction of the rolling roll 1 at the exit side position of the rolling roll 1 (roll diameter φ700 mm, body length 2000 mm). A first chamber 7a having a length corresponding to the width of the rolled material having the smallest width among the plurality of rolled materials having different width sizes is disposed at the center portion of the roll 1 in the body length direction. Second chambers 7 are arranged on both sides of the rolling roll 1 in the body length direction. In the present embodiment, three second chambers 7 are arranged on both sides of the first chamber 7a.
[0014]
The first chamber 7a and the second chamber 7 are arranged so that the portion facing the surface of the rolling roll 1 has an arc shape corresponding to the roll surface and is close to the roll surface, and all the arc portions are opened and opened. It is part 8. The jacket 6 is provided with an inflow passage (inflow portion) 9 and an outflow passage 10 communicating with the first chamber 7 a and the second chamber 7 for each chamber, and the inflow passage 9 has an inflow pipe 11. An outflow pipe 12 is connected to the outflow path 10.
[0015]
The inflow pipe 11 of the first chamber 7a is connected to a cooling water supply source (not shown), and the inflow path from the inflow pipe 11 to the jacket 6 is opened by opening the open / close valve 12c interposed in the inflow pipe 11. The cooling water 3 flows into 9 and flows into the first chamber 7a, and the roll surface facing the opening 8 of the first chamber 7a is cooled. The cooling water 3 that has flowed into the first chamber 7 a flows out from the outflow pipe 12 through the outflow path 10.
[0016]
On the other hand, the inflow pipe 11 of the second chamber 7 is divided into two in the middle, one is a steam inflow pipe 11a, the other is a cooling water inflow pipe 11b, and the steam inflow pipe 11a and the cooling water inflow pipe 11b are respectively It is connected to a steam supply source (not shown) and a cooling water supply source (not shown).
Further, switching valves (switching means) 12a and 12b are interposed in the steam inflow pipe 11a and the cooling water inflow pipe 11b, respectively. By opening the switching valve 12a and closing the switching valve 12b, the steam inflow pipe 11a and the jacket 6 are closed. The steam 2 flows into the inflow passage 9 and flows into the second chamber 7 and the roll surface facing the opening 8 of the second chamber 7 is heated. On the contrary, the switching valve 12a is closed and switched. By opening the valve 12b, the cooling water 3 flows from the cooling water inflow pipe 11b into the inflow passage 9 of the jacket 6, flows into the second chamber 7, and the roll surface facing the opening 8 of the second chamber 7 is cooled. The The steam 2 and the cooling water 3 that have flowed into the second chamber 7 flow out from the outflow pipe 12 through the outflow path 10.
[0017]
Here, in this embodiment, the inflow of the cooling water into the first chamber 7a is always performed during rolling regardless of the plate width of the rolled material 4, and the inflow of the cooling water 3 into the second chamber 7 and steam 2 is switched according to the plate width of the rolled material 4.
That is, in the first chamber 7a having a length corresponding to the width of the smallest rolled material among a plurality of rolled materials having different width sizes, the rolled material 4 related to the width size is always passed through and the rolled portion Therefore, the cooling water 3 flows from the inflow pipe 11 through the inflow path 9 into the first chamber 7a to cool the roll surface facing the opening 8 of the chamber 7a, while the second chamber 7 is The chamber 7 located in the rolling section closes the switching valve 12a and opens the switching valve 12b. The cooling water 3 flows into the chamber 7 from the cooling water inflow pipe 11b through the inflow path 9 and opens the opening 8 of the chamber 7. The chamber 7 that cools the facing roll surface and that is located in the non-rolled part opens the switching valve 12a and closes the switching valve 12b, and flows the steam 2 from the steam inflow pipe 11a into the chamber 7 through the inflow path 9. The roll surface facing the opening 8 of the chamber 7 is heated. Thereby, the roll crown of the rolling roll 1 is changed in the roll body length direction.
[0018]
The heating with the steam 2 can effectively heat the roll surface with a small amount of steam by using the latent heat of the steam 2. FIG. 4 shows a schematic diagram when the steam 2 condenses. When the steam 2 condenses on the roll 1, a liquid film 5 is formed on the roll surface by the condensate, and this liquid film 5 becomes resistance heat to transfer heat. The coefficient α is determined, and the thinner the liquid film 5, the higher the heat transfer coefficient α. The experimental results at this time are shown in FIGS.
[0019]
As is apparent from FIG. 5, a large heat transfer coefficient α≈25000 can be obtained when the roll surface temperature is 60 ° C. Assuming that the roll is heated to 60 ° C. using 10 kgf / cm ² saturated steam, the amount of heat transfer is 1.6 t / hr from FIG.

Compared with the conventional method in which hot water obtained by steam heating is sprayed onto the roll surface to heat the rolling roll, heat transfer of about 3 times is possible with about 1/3 of the steam amount. It can be seen that it has a heating capacity of about 10 times.
[0020]
In this way, heating the roll surface directly with steam 2 can heat the roll with much higher efficiency than when heating the roll by injecting hot water obtained by steam heating onto the roll surface. it can.
In this case, if there is a water film of cooling water on the roll surface, the latent heat of the steam is used to heat the water and is not much different from heating with warm water. Although it is necessary to condense, in this embodiment, since the inflow of the steam 2 and the cooling water 3 into the second chamber 7 is switched according to the plate width of the rolled material 4, steam heating is performed. In this case, it is possible to prevent the cooling water 2 from being affected by the water film, and the above-described highly efficient roll heating can be ensured.
[0021]
As is apparent from the above description, in this embodiment, the cooling water is always introduced into the first chamber 7a during rolling regardless of the plate width of the rolled material 4, and the cooling to the second chamber 7 is performed. By switching between the inflow of water 3 and the inflow of steam 2 in accordance with the plate width of the rolling material 4, the cooling water 3 flows into the first chamber 7a and the second chamber 7 located in the rolling section. The roll surface facing the opening 8 of the

chambers

7a and 7 is cooled, and the second chamber 7 located in the non-rolled part flows in the steam 2 and the roll surface facing the opening 8 of the chamber 7 is steam 2 Since direct heating is performed, highly efficient roll heating can be performed with a small amount of steam regardless of the width of the plate.
[0022]
Moreover, since it is sufficient to arrange | position the one jacket 6 provided with the 1st and

2nd chambers

7a and 7 along the trunk | drum length direction of the roll 1, each header of the steam 2 and the cooling water 3 is separately provided. It is not necessary to arrange the steam header and the cooling water header with a wiper (draining device) provided along the roll length direction of the roll to avoid the influence of the water film. Since the means for switching the inflow between the cooling water 2 and the cooling water 3 suffices to be provided only in the second chamber 7, downsizing and cost reduction of the equipment can be realized at the same time.
[0023]
Further, since the openings 8 of the first and

second chambers

7a, 7 are arranged close to the roll surface in an arc shape corresponding to the roll surface, the roll surface is cooled by the cooling water 3 and by the steam 2. The roll surface can be heated more effectively.
Furthermore, since the roll part which is not in contact with the rolling material 4 is heated by the steam 2, the roll temperature difference in the body length direction of the rolling roll 1 is reduced, and the thermal crown can be greatly reduced.
[0024]
Furthermore, since the non-rolling part of the rolling roll 1 is heated with the steam 2, the roll crown can be formed even when the rolling material 4 is not bitten into the rolling roll 1, and as a result, A necessary roll crown can be obtained even in the initial rolling stage.
Furthermore, since roll crown control is performed using steam 2 and cooling water 3, it can be suitable for use in adverse environments such as hot rolling (high temperature and high humidity). It can be effective when the rolling time is long.
[0025]
In the above-described embodiment, the case where three chambers are arranged on each side of the first chamber 7a is taken as an example, but both sides of the rolled material 4 of the maximum width size are the outermost first chambers. When the second chamber 7 is not reached, the second chamber 7 may always be supplied with steam.
[0026]
【Example】
1 to 3, with respect to the first chamber 7a, the on-off valve 12c is opened, and the cooling water 3 (300 t / hr · m (width)) is supplied from the inflow pipe 11 to the chamber 7a through the inflow passage 9. The roll surface that flowed in and faced the opening 8 of the chamber 7a was cooled. For the second chamber 7 located in the rolling section, the switching valve 12a is closed and the switching valve 12b is opened, and the cooling water 3 (300 t / hr · m (300 t / hr · m ( Width)) is introduced to cool the roll surface facing the opening 8 of the chamber 7, and for the second chamber 7 located in the non-rolling portion, the switching valve 12a is opened and the switching valve 12b is closed, and steam is introduced. 2t / hr · m of steam 2 was introduced into the chamber 7 from the pipe 11a through the inflow passage 9, and the roll surface facing the opening 8 of the chamber 7 was heated to control the thermal crown.
[0027]
And the rolling roll 1 after rolling 25 1000 mm width rolling materials 4 was extracted, and the temperature distribution was measured. The measurement result and the measurement result before control are shown in FIG. As is apparent from the figure, it can be seen that the temperature difference has been greatly eliminated compared to before the control, and the thermal crown has been greatly reduced accordingly.
[0028]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the cooling water flows into the first chamber at all times during rolling regardless of the width of the rolled material, and the cooling water flows into the second chamber. And the inflow of steam according to the sheet width of the rolled material, the first chamber and the second chamber located in the rolling section are infused with cooling water to face the roll surface facing the opening of the chamber. In the second chamber, which is cooled and located in the non-rolling section, steam flows in and the roll surface facing the opening of the chamber is directly heated with steam, so the amount of steam is small regardless of the width of the plate. The effect that highly efficient roll heating can be performed is acquired.
[0029]
In addition, since it is sufficient to arrange a single jacket having the first and second chambers along the body length direction of the roll, it is not necessary to separately arrange the headers of steam and cooling water. In addition, it is not necessary to partition the steam header and the cooling water header with a wiper (draining device) provided along the body length direction of the roll to avoid the influence of the water film, and to prevent the inflow of the steam and the cooling water. Since it is sufficient to provide the means for switching only in the second chamber, an effect is achieved in that downsizing and cost reduction of the facility can be realized at the same time.
[0030]
Furthermore, since the roll portion that is not in contact with the rolling material is heated by the steam, the effect of reducing the thermal crown in the body length direction of the rolling roll and reducing the thermal crown can be obtained.
Furthermore, since the non-rolled portion of the rolling roll is heated with steam, a roll crown can be formed even when the rolled material is not bitten into the rolling roll. The effect that the required roll crown can be obtained is obtained.
[0031]
Furthermore, since roll crown control is performed using steam and cooling water, there is an effect that it can be made suitable for use in adverse environments such as hot rolling (high temperature and high humidity).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory schematic diagram for explaining a roll crown control apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining vapor condensation;
FIG. 5 is a graph showing the relationship between roll surface temperature and average heat transfer function.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the roll surface temperature and the amount of steam.
FIG. 7 is a graph showing changes in thermal crown before and after performing roll crown control according to this embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a rolling roll in which a roll crown is formed by grinding.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a thermal crown.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a conventional roll crown control method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Roll 2 ... Steam 3 ... Cooling water 4 ... Rolled material 6 ... Jacket 7a ... 1st chamber 7 ... 2nd chamber 8 ... Opening part 9 ... Inflow path (inflow part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Outflow path 11 ... Inflow pipe 11a ... Steam inflow pipe 11b ... Cooling water inflow pipe 12 ...

Outflow pipe

12a, 12b ... Switching valve (switching means)
12c ... Open / close valve

Claims

A first chamber having a length corresponding to the width of the smallest rolled material among the plurality of rolled materials having different width sizes is disposed at the center portion in the body length direction of the rolling roll, and the rolling of the first chamber is performed. Second chambers are arranged on both sides of the roll lengthwise direction of the roll, a jacket having an opening in each of the first and second chambers facing the surface of the rolling roll, and cooling provided in the first chamber Rolling material includes an inflow portion of water, an inflow portion of cooling water and steam provided in the second chamber, an inflow of cooling water and an inflow of steam from the inflow portion of cooling water and steam to the second chamber A roll crown control device comprising switching means for switching according to the plate width.

A hot rolling method using the roll crown control device according to claim 1.

An endless rolling method using the roll crown control device according to claim 1.