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JP6651986B2 - Lubricating oil supply method in hot rolling - Google Patents
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Description

本発明は、鋼等の金属素材を熱間圧延する際に用いられる潤滑油供給方法に関するものであり、とりわけH形鋼等の形鋼や条鋼、鋼板等の熱間圧延において、ロールの一部に集中的に潤滑油を供給する局所潤滑供給方法に関するものである。   The present invention relates to a lubricating oil supply method used when hot rolling a metal material such as steel, and in particular, in hot rolling of a section steel such as an H-section steel, a section steel, a steel sheet, etc., a part of a roll. And a local lubrication supply method for supplying lubricating oil intensively to a vehicle.

鋼材などの熱間圧延における潤滑油供給法としては、エマルション潤滑法とガスアトマイズ潤滑法が知られている。エマルション潤滑法は、少量の潤滑油と水とを機械的撹拌により強制的に混合してなる流体(エマルション)を供給して潤滑する方法であって、一般的に熱間圧延潤滑供給法として広く普及している。一方ガスアトマイズ潤滑法は、気液2流体ノズルを用いて潤滑油原液を空気(エアー)等の不燃性ガスにより霧化し、微粒状にした状態で不燃性ガスとともにロール表面に供給する方法である(例えば特許文献1参照)。後者のガスアトマイズ潤滑法は、少量の潤滑油でエマルション潤滑法と同等以上の潤滑効果が発揮されることが知られている。   Emulsion lubrication and gas atomization lubrication are known as lubricating oil supply methods in hot rolling of steel materials and the like. The emulsion lubrication method is a method of lubricating by supplying a fluid (emulsion) formed by forcibly mixing a small amount of lubricating oil and water by mechanical stirring, and is generally used as a hot rolling lubrication method. Widespread. On the other hand, the gas atomizing lubrication method is a method in which a stock oil of lubricating oil is atomized with a non-flammable gas such as air using a gas-liquid two-fluid nozzle, and is supplied to the roll surface together with the non-flammable gas in a finely divided state ( See, for example, Patent Document 1. It is known that the latter gas atomizing lubrication method can exert a lubricating effect equal to or higher than that of the emulsion lubrication method with a small amount of lubricating oil.

熱間圧延機の圧延ロールに対する潤滑においては、潤滑油を過剰に供給すれば、被圧延材が圧延ロールに対して滑ってしまう現象(スリップトラブル)が発生しやすい。例えば非圧延材がロールバイトに噛み込まれる際に、被圧延材が圧延ロールに対してスリップして円滑に噛み込まれなくなる現象(噛み込みスリップ)や、圧延中のスリップなどが生じやすくなる。一方、潤滑油の供給量が少な過ぎれば、潤滑の本来の目的、すなわちロールの摩耗や焼付きの防止を図ることが困難となる。そこで一般には、ロールの摩耗や焼付きを抑制し得る範囲内で、過剰供給とならないように潤滑油供給量を調整して操業している。   In lubrication of a rolling roll of a hot rolling mill, if lubricating oil is excessively supplied, a phenomenon (slip trouble) in which a material to be rolled slips on the rolling roll is likely to occur. For example, when a non-rolled material is bitten by a roll bite, a phenomenon in which the material to be rolled slips against a rolling roll and is not bitten smoothly (biting slip), or a slip during rolling is likely to occur. On the other hand, if the supply amount of the lubricating oil is too small, it becomes difficult to achieve the original purpose of the lubrication, that is, to prevent the wear and seizure of the roll. Therefore, in general, the lubricating oil supply amount is adjusted so as not to cause an excessive supply within a range in which abrasion and seizure of the roll can be suppressed.

ところで、熱間圧延中にロールの摩耗や焼付きが発生する場所は、ロールと被圧延材とが接触する領域のうちの一部であることが多く、特に図7に示すようなH形鋼1や、図8に示すような鋼矢板2、図9に示すような溝形鋼3等の形鋼、さらに図10に示すような軌条鋼4など、異形断面を有する形鋼や軌条鋼、言い換えれば長さ方向に対して直交する断面において曲がる部分(湾曲もしくは折曲する部分)を有する鋼製品を得るための熱間圧延においては、その曲がり部分の表面に接する箇所でロールの摩耗や焼付きが生じやすい。例えば図7に示すH形鋼1では、ウエブ部1Aからフランジ部1B、1Cに向かってほぼ直角に立ち上がり/立ち下がる連続部1D、1Eが存在し、このような連続部1D、1Eの表面は、それぞれ比較的小さな曲率で90度方向に曲がる部分(表面湾曲部位)1Fとなっている。そしてこのようなH形鋼1の熱間圧延においては、圧延ロール表面のうち、上記の表面湾曲部位1Fに接する部位付近で、ロールの摩耗や焼付きが生じやすい。また、鋼板のエッジ部分のように鋼板の温度が低下して接触圧力が局所的に大きくなっている部分についても、局所的な焼付きが発生する場合がある。   By the way, the place where the abrasion or seizure of the roll occurs during the hot rolling is often a part of the area where the roll and the material to be rolled come into contact with each other. 1, a steel sheet pile 2 as shown in FIG. 8, a section steel such as a channel steel 3 as shown in FIG. 9, a rail steel 4 as shown in FIG. In other words, in hot rolling for obtaining a steel product having a bent portion (curved or bent portion) in a cross section orthogonal to the length direction, the roll is worn or burned at a position in contact with the surface of the bent portion. Sticking is easy to occur. For example, in the H-section steel 1 shown in FIG. 7, there are continuous portions 1D and 1E which rise / fall at substantially right angles from the web portion 1A toward the flange portions 1B and 1C. The surfaces of such continuous portions 1D and 1E Each has a portion (surface curved portion) 1F that bends in a 90-degree direction with a relatively small curvature. In such hot rolling of the H-section steel 1, abrasion and seizure of the roll are likely to occur near the portion of the roll surface that comes into contact with the above-mentioned surface curved portion 1F. Local seizure may also occur in a portion where the contact pressure is locally increased due to a decrease in the temperature of the steel plate, such as an edge portion of the steel plate.

具体的なH形鋼についてのユニバーサルミルによる熱間圧延の状況(圧延機出側から見た状況)を、図11に模式的に示す。
図11において、被圧延材10は、垂直な軸線0Vを中心として回転する左右一対の竪ロール12A、12B、及び水平な軸線OHを中心として回転する上下一対の水平ロール13A、13Bによって圧延されて、H形の断面形状に成形され、H形鋼1となるが、この際、水平ロール13A、13Bの表面のうち、H形鋼のウエブ部1Aからフランジ部1B、1Cに向かって立ち上がり/立ち下がる連続部1D、1Eの表面の湾曲部位1Fに接触する領域、すなわち水平ロール13A、13Bのロール軸線OHに沿った方向の両端側のコーナー部15A、15Bでは、被圧延材とロール表面との間で大きな摩擦が作用するため、ロールの摩耗や焼付きが生じやすい。これに対し、それ以外の箇所、例えば前記コーナー部15A、15Bの中間の、被圧延材を平面状に圧延するための部位(中間部)15Cでは、ロールの摩耗や焼付きが比較的生じにくい。
FIG. 11 schematically shows a state of hot rolling by a universal mill for a specific H-section steel (a state viewed from the rolling mill exit side).
In FIG. 11, the material to be rolled 10 is rolled by a pair of left and right vertical rolls 12A and 12B rotating about a vertical axis 0V and a pair of upper and lower horizontal rolls 13A and 13B rotating about a horizontal axis OH. , Formed into an H-shaped cross-section to form an H-shaped steel 1. At this time, on the surfaces of the horizontal rolls 13A and 13B, the webs 1A of the H-shaped steel rise and stand toward the flanges 1B and 1C. In the area that comes into contact with the curved portion 1F on the surfaces of the continuous portions 1D and 1E, that is, the corner portions 15A and 15B at both ends in the direction along the roll axis OH of the horizontal rolls 13A and 13B, the material to be rolled and the roll surface Since a large friction acts between the rolls, abrasion and seizure of the roll are likely to occur. On the other hand, in other portions, for example, a portion (intermediate portion) 15C between the corner portions 15A and 15B for rolling the material to be rolled into a flat shape, roll abrasion and seizure are relatively unlikely to occur. .

そこで、形鋼や軌条鋼等の熱間圧延においては、ロールの摩耗や焼付きが発生しやすい箇所、特にコーナー部に集中的に潤滑油を供給して、ロール摩耗や焼付きを抑制すると同時に、それ以外の箇所には潤滑油を供給せずに無潤滑状態、ないしは潤滑効果を発揮しない程度に潤滑油を供給するものの概ね無潤滑状態に近い状態として摩擦係数を確保することにより、スリップトラブルを引き起こすリスクを極力低減するという、いわゆる局所潤滑による操業を行うことが望まれている。
例えば図11に示したH形鋼のユニバーサル圧延機による圧延では、水平ロール13A、13Bにおけるコーナー部15A、15Bのみに潤滑油を供給し、それ以外の領域、例えば中間部15Cには潤滑油を供給せずに、熱間圧延を行うことが望まれる。
Therefore, in hot rolling of shaped steel and rail steel, lubricating oil is intensively supplied to the parts where roll wear and seizure are likely to occur, especially at the corners, to suppress roll wear and seizure. However, lubricating oil is not supplied to other parts without lubricating oil, or lubricating oil is supplied to the extent that no lubricating effect is exhibited. It is desired to perform an operation by so-called local lubrication, which minimizes the risk of causing air pollution.
For example, in the rolling of the H-section steel by the universal rolling mill shown in FIG. 11, lubricating oil is supplied only to the corner portions 15A and 15B of the horizontal rolls 13A and 13B, and lubricating oil is supplied to other regions, for example, the intermediate portion 15C. It is desired to perform hot rolling without supplying.

しかしながら、熱間圧延に適用されている従来のロール潤滑法のうち、エマルション潤滑法では、大量のエマルション流体をノズルからロールに供給しなければならないため、ロールの一部分だけに局所的に充分な潤滑効果を発揮し得る必要量の潤滑油を供給することは困難である。   However, among the conventional roll lubrication methods applied to hot rolling, the emulsion lubrication method requires a large amount of emulsion fluid to be supplied from a nozzle to the roll, so that only a part of the roll has sufficient lubrication locally. It is difficult to supply a required amount of lubricating oil that can exert an effect.

一方、ガスアトマイズ潤滑法では、必要量の潤滑油をロールの一部分にだけ局所的に供給することは不可能ではないが、潤滑油とともに吹き付けられるガスによって、ロール表面に付着した潤滑油が、潤滑油を供給したくない箇所にまで広がりやすく、意図した部分にのみ限定して潤滑油を供給することが困難であった。すなわち、ロールの表面に潤滑油が付着したとき、もしくはその後、ロールの回転による遠心力や潤滑油を噴霧供給した時のノズルからのガス流やその随伴流によって、ロールの表面に付着した潤滑油が意図した供給領域の外側に広がりやすい。そのため、意図した潤滑油供給領域の外側の潤滑油非供給領域(無潤滑領域)で摩擦係数を確保して、スリップトラブルの発生を確実に防止することが困難であった。   On the other hand, in the gas atomizing lubrication method, it is not impossible to locally supply a necessary amount of lubricating oil only to a part of the roll, but the gas sprayed together with the lubricating oil causes the lubricating oil adhering to the roll surface to lose lubricating oil Therefore, it is difficult to supply the lubricating oil only to the intended portion. That is, when the lubricating oil adheres to the roll surface, or thereafter, the lubricating oil adheres to the roll surface due to the centrifugal force due to the rotation of the roll, the gas flow from the nozzle when the lubricating oil is sprayed and supplied, or the accompanying flow. Tends to spread outside the intended supply area. For this reason, it has been difficult to secure the friction coefficient in the lubricating oil non-supplying area (non-lubricating area) outside the intended lubricating oil supply area and to reliably prevent the occurrence of slip trouble.

したがって従来は、局所潤滑法は、ワックスのような固形潤滑剤をロールに押しつける方式で実施されることはあったが、その場合、ワックスの供給量のコントロールが困難で、かつ鋼材からの輻射熱によりワックスが溶融する問題もあり、実用化には至らず、前述のように潤滑したい領域のみを限定的に充分に潤滑することは困難であった。したがって前述のようなH形鋼等の表面湾曲部位を有する鋼材を熱間圧延するにあたっては、表面湾曲部位、すなわちロールの摩耗や焼付きが発生しやすい箇所に対しての潤滑油供給が不十分となって、ロールの摩耗や焼付きを確実に抑制することが困難となるか、又は逆にスリップトラブルの発生を確実に防止することが困難となっているのが実情である。   Therefore, in the past, the local lubrication method was sometimes performed by a method in which a solid lubricant such as wax was pressed against a roll, but in this case, it was difficult to control the supply amount of the wax, and radiant heat from the steel material was used. There is also a problem that the wax is melted, so that it has not been put to practical use, and it has been difficult to sufficiently and exclusively lubricate only the region to be lubricated as described above. Therefore, when hot rolling a steel material having a surface curved portion such as the aforementioned H-section steel, the supply of lubricating oil to the surface curved portion, that is, a portion where roll wear or seizure is likely to occur is insufficient. As a result, it is difficult to reliably suppress the abrasion and seizure of the roll, or conversely, it is difficult to reliably prevent the occurrence of slip trouble.

なお特許文献1で提案されている技術は、ガスアトマイズ潤滑法として、動粘度800cSt以下の潤滑油原液を、0.01〜30cc/m、油滴の平均粒径が5mm以下、毎分1000cc以上の流量のガスとともにロールに噴射供給することによって、被圧延材の全長にわたってほぼ均一な潤滑圧延を実施することを可能とした技術であり、前述のような局所潤滑法を意図したものではない。 The technique proposed in Patent Document 1 is a gas atomizing lubrication method in which a lubricating oil stock having a kinematic viscosity of 800 cSt or less is used at 0.01 to 30 cc / m 2 , the average particle diameter of oil droplets is 5 mm or less, and 1000 cc or more per minute. This technique makes it possible to carry out substantially uniform lubrication rolling over the entire length of the material to be rolled by injecting and supplying the gas to the roll together with the gas having a flow rate of, and does not intend the local lubrication method as described above.

特開2003−94104号公報JP-A-2003-94104

本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、ガスアトマイズ潤滑法によって、ロール表面の一部の領域にのみ潤滑油を局所的に供給するにあたって、意図した領域以外に潤滑油が広がってしまうことを抑制し、これによって局所潤滑の効果を確実に得ること、すなわち圧延時の摩擦の大きい箇所でのロール摩耗や焼き付きを確実に抑制すると同時にスリップトラブルの発生を確実に抑制するという効果を、最大限に発揮し得るロール潤滑方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the gas atomizing lubrication method is used to locally supply the lubricating oil only to a partial area of the roll surface, the lubricating oil may spread to areas other than the intended area. To achieve the effect of local lubrication reliably, that is, the effect of reliably suppressing roll abrasion and seizure in places with high friction during rolling and at the same time reliably suppressing the occurrence of slip trouble. It is an object of the present invention to provide a roll lubrication method that can be used to the maximum extent.

上述の課題を解決するために本発明者等が種々実験・検討を重ねた結果、最大高さ粗さRzで表わされる圧延ロールの表面粗さと、圧延ロール表面の単位面積当たりの潤滑油供給量とを、それぞれ適切な範囲内に設定すると同時に、上記の潤滑油供給量と表面粗さとの関係を適切に調整することによって、意図した領域(特定領域)外に潤滑油が流出して広がることを防止し、これによって焼き付きやロール摩耗が生じやすい特定領域のみに十分な量の潤滑油を供給して、その特定領域内で充分な潤滑効果を得ると同時に、特定領域外への流出によってスリップトラブルが生じやすくなることを防止し得ることを見出し、本発明をなすに至った。   As a result of repeated experiments and studies conducted by the present inventors to solve the above-mentioned problems, the surface roughness of the rolling roll represented by the maximum height roughness Rz and the amount of lubricating oil supplied per unit area of the rolling roll surface Is set within appropriate ranges, and at the same time, by appropriately adjusting the relationship between the lubricating oil supply amount and the surface roughness, the lubricating oil flows out and spreads outside the intended area (specific area). By supplying a sufficient amount of lubricating oil only to the specific area where seizure and roll wear are likely to occur, a sufficient lubrication effect is obtained in the specific area, and at the same time, slippage occurs due to outflow outside the specific area. The present inventors have found that it is possible to prevent a trouble from easily occurring, and have accomplished the present invention.

具体的には、本発明の基本的な態様(第1の態様)の熱間圧延における潤滑油供給方法は、
気液2流体ノズルを用いて潤滑油を不燃性ガスにより霧化した状態で、圧延ロール表面のうち、被圧延材に接触する部分のうちの一部の領域に局所的に潤滑油を供給する熱間圧延機の潤滑油供給方法において、
被圧延材に接触する部分のロール表面の最大高さ粗さRzが0.5〜50μmの範囲内である圧延ロールを用い、前記領域における圧延ロールの単位表面積あたり潤滑油供給量Qを0.05〜20cc/mの範囲内とし、
前記潤滑油供給量Qと前記最大高さ粗さRzとの比Q/Rzが、1.2以下となるように圧延ロールの表面積あたり潤滑油供給量Qを最大高さ粗さRzに応じて設定して潤滑し、
前記領域の圧延ロール軸線方向に沿った方向の長さが、前記被圧延材に接触する表面部分全体の圧延ロール軸線方向に沿った長さの80%以下であることを特徴とするものである。
Specifically, the lubricating oil supply method in the hot rolling of the basic aspect (first aspect) of the present invention is as follows.
In a state where the lubricating oil is atomized by the non-flammable gas using the gas-liquid two-fluid nozzle, the lubricating oil is locally supplied to a part of a portion of the rolling roll surface that comes into contact with the material to be rolled. In the lubricating oil supply method of a hot rolling mill,
A roll having a maximum height roughness Rz of a portion in contact with the material to be rolled having a maximum height roughness Rz in the range of 0.5 to 50 μm is used. Within the range of 0.5 to 20 cc / m 2 ,
The lubricating oil supply amount Q per surface area of the rolling roll is adjusted according to the maximum height roughness Rz such that the ratio Q / Rz between the lubricating oil supply amount Q and the maximum height roughness Rz is 1.2 or less. Set and lubricate ,
The length of the region in the direction along the rolling roll axis direction is 80% or less of the length along the rolling roll axis direction of the entire surface portion in contact with the material to be rolled. .

ここで、上記の「圧延ロール表面のうち、被圧延材に接触する部分のうちの一部の領域」とは、予め、焼き付きやロール摩耗などが生じやすい箇所として特定しておいた領域(特定領域)を意味する。具体的には、例えばH形鋼におけるウエブ部からフランジ部への立ち上がり/立下り部分等のような表面湾曲部位に接触する箇所が挙げられる。また「一部の領域に局所的に潤滑油を供給する」とは、逆に言えば、被圧延材に接触する部分のうちの、上記の特定領域以外の箇所には潤滑油を供給しないことを意味するが、潤滑効果をほとんど発揮しない極少量の潤滑油が供給された状態も実質的には潤滑油を供給しないことと同じであるので、例えば請求項1に記載の潤滑油供給量よりも更に小さい供給量の潤滑油が供給される場合も、本発明では潤滑油を供給しないことに含めることとする。   Here, the “part of the surface of the rolling roll that comes into contact with the material to be rolled” is a region previously specified as a portion where seizure or roll wear is likely to occur (specification Area). Specifically, for example, a portion that comes into contact with a surface curved portion such as a rising / falling portion from a web portion to a flange portion in an H-section steel is exemplified. Conversely, "supplying lubricating oil locally to a part of the area" means that lubricating oil is not supplied to a part other than the above-mentioned specific area in a part in contact with the material to be rolled. However, since the state in which a very small amount of lubricating oil that hardly exhibits a lubricating effect is supplied is substantially the same as not supplying lubricating oil, for example, the lubricating oil supply amount according to claim 1 In the present invention, a case where a smaller supply amount of lubricating oil is supplied is also included in the present invention.

また本発明の第2の態様の熱間圧延における潤滑油供給方法は、前記第1の態様において、
前記潤滑油供給量Qと前記最大高さ粗さRzとの比Q/Rzが、1.0以下となるように圧延ロールの表面積あたり潤滑油供給量Qを最大高さ粗さRzに応じて設定して潤滑することを特徴とするものである。
Further, the lubricating oil supply method in the hot rolling according to the second aspect of the present invention is the method according to the first aspect,
The lubricating oil supply amount Q per surface area of the rolling roll is changed according to the maximum height roughness Rz such that the ratio Q / Rz between the lubricating oil supply amount Q and the maximum height roughness Rz is 1.0 or less. It is characterized by setting and lubricating.

また本発明の第の態様の熱間圧延における潤滑油供給方法は、前記第1または第2の態様において、
前記潤滑油として、40℃での動粘度が100〜800cStの範囲内のものを用いることを特徴とするものである。
Further, the lubricating oil supply method in the hot rolling according to the third aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect,
The lubricating oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. in the range of 100 to 800 cSt.

本発明によれば、ガスアトマイズ潤滑法により、熱間圧延時のロール表面の一部の領域にのみ潤滑油を局所的に供給するにあたって、意図した領域以外に潤滑油が広がってしまうことを抑制し、これによって局所潤滑の効果を確実に得ること、すなわちロール摩耗や焼き付きを確実に抑制すると同時にスリップトラブルの発生を確実に抑制する効果を、最大限に発揮することができる。   According to the present invention, the gas atomizing lubrication method is used to locally supply the lubricating oil only to a partial area of the roll surface during hot rolling, and suppresses the lubricating oil from spreading to areas other than the intended area. Thereby, the effect of local lubrication can be reliably obtained, that is, the effect of reliably suppressing roll abrasion and seizure and also reliably suppressing the occurrence of slip trouble can be maximized.

本発明の潤滑油供給方法をユニバーサル圧延機によるH形鋼の熱間圧延に適用する場合の、潤滑油供給領域の一例を説明するための圧延機入側要部の模式図である。It is a schematic diagram of a rolling mill entrance side main part for explaining an example of a lubricating oil supply area when the lubricating oil supply method of the present invention is applied to hot rolling of an H-section steel by a universal rolling mill. 本発明の潤滑油供給方法をユニバーサル圧延機によるH形鋼の熱間圧延に適用する場合の、潤滑油供給状況の一例を示す圧延機入側要部の模式図である。It is a schematic diagram of a main part of a rolling mill entrance side which shows an example of a lubricating oil supply situation when the lubricating oil supply method of the present invention is applied to hot rolling of an H-section steel by a universal rolling mill. 図2のIII−III線の位置で見た模式図である。FIG. 3 is a schematic view as viewed at the position of line III-III in FIG. 2. 実施例1におけるモデル圧延実験の実施状況を示す、圧延機要部の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of a rolling mill, showing an implementation state of a model rolling experiment in Example 1. 実施例1におけるモデル圧延実験についての潤滑油供給状況と圧延後の板の潤滑油付着状況を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a lubricating oil supply state and a lubricating oil adhesion state on a plate after rolling in a model rolling experiment in Example 1. 実施例1の結果として、潤滑油の付着比率に与える潤滑油供給量と圧延ロールの表面粗さとの関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the amount of lubricating oil supplied to the lubricating oil adhesion ratio and the surface roughness of a rolling roll as a result of Example 1. 本発明の潤滑油供給方法が適用される形鋼の一例としてのH形鋼を、その長さ方向に対する断面の位置で示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the H-section steel as an example of the section steel to which the lubricating oil supply method of this invention is applied by the position of the cross section with respect to the length direction. 本発明の潤滑油供給方法が適用される形鋼の他の例としての鋼矢板を、その長さ方向に対する断面の位置で示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the steel sheet pile as another example of the shape steel to which the lubricating oil supply method of this invention is applied by the position of the cross section with respect to the length direction. 本発明の潤滑油供給方法が適用される形鋼のさらに他の例としての溝形鋼を、その長さ方向に対する断面の位置で示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the channel steel as another example of the profile steel to which the lubricating oil supply method of this invention is applied by the position of the cross section with respect to the length direction. 本発明の潤滑油供給方法が適用される軌条鋼の一例を、その長さ方向に対する断面の位置で示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the rail steel to which the lubricating oil supply method of this invention is applied by the position of the cross section with respect to the length direction. ユニバーサル圧延機によってH形鋼を圧延する状況の一例を示す、圧延機要部の略解図である。It is a schematic diagram of the principal part of a rolling mill which shows an example of the situation which rolls an H-beam by a universal rolling mill.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の潤滑油供給方法は、基本的には熱間圧延機における圧延ロールに対する潤滑法として、エアーアトマイズ潤滑法で代表されるガスアトマイズ潤滑法を適用することを前提としている。すなわち、既に述べたようにエマルション潤滑法では、潤滑条件などを如何に調整しても、潤滑油供給領域を局所的に限定することは困難であり、そこで、気液2流体ノズルを用いて、潤滑油を空気や窒素ガスなどの不燃性ガスにより霧化した状態で圧延ロール表面に噴射・供給することを前提としている。   The lubricating oil supply method of the present invention is basically based on the premise that a gas atomizing lubrication method represented by an air atomizing lubrication method is applied as a lubrication method for a rolling roll in a hot rolling mill. That is, as described above, in the emulsion lubrication method, it is difficult to locally limit the lubricating oil supply region, no matter how the lubrication conditions are adjusted, and therefore, using a gas-liquid two-fluid nozzle, It is assumed that the lubricating oil is sprayed and supplied to the roll surface in a state of being atomized by a nonflammable gas such as air or nitrogen gas.

そして本発明の場合、局所潤滑法として、圧延ロール表面のうち、被圧延材に接触する部分のうちの一部のみに、局所的に潤滑油をアトマイズのためのガスとともに供給することとしている。すなわち、圧延ロールの表面における、被圧延材に接触する領域(ロールの軸線方向に沿った方向の領域)のうち、ロールの摩耗や焼き付きが発生しやすい部位(言い換えれば十分な潤滑が必要な部位)を判定して、その部位(ロール軸線方向に沿った方向にある長さを有する領域;特定領域)をロール表面上で予め特定しておく。そしてロール表面における上記特定領域にのみ局所的に潤滑油が付着するように狙って、アトマイズ噴射用の気液2流体ノズルの位置や向き、ノズルからの噴射流体の広がり角度、ロール表面とノズルとの間の距離等を設定する。そしてその状態で、潤滑油を空気などの不燃性ガスとともにノズルから噴射する。   In the case of the present invention, as a local lubrication method, lubricating oil is locally supplied together with a gas for atomizing only to a part of a portion of the roll surface that comes into contact with the material to be rolled. In other words, of the area on the surface of the rolling roll that comes into contact with the material to be rolled (the area in the direction along the roll axis), a part where the roll is liable to wear or seize (in other words, a part requiring sufficient lubrication) ) Is determined, and the site (a region having a length in the direction along the roll axis direction; a specific region) is specified in advance on the roll surface. The position and orientation of the gas-liquid two-fluid nozzle for atomizing injection, the spread angle of the jet fluid from the nozzle, the roll surface and the nozzle, Set the distance between and the like. Then, in this state, the lubricating oil is injected from the nozzle together with a nonflammable gas such as air.

例えばユニバーサル圧延機によるH形鋼の熱間圧延の場合、図11を参照して説明したように、ウェブ部1Aからフランジ部1B、1Cに連続する表面湾曲部位1Fに接する水平ロール13A、13Bのコーナー部15A、15Bで、焼き付きや水平ロールの摩耗が生じやすい。そこで、これらのコーナー部15A、15Bに接するロール表面領域を、潤滑油を局所的に供給すべき特定領域20A、20Bとし、その特定領域20A、20Bを狙って、アトマイズされた潤滑油を供給する。例えばユニバーサル圧延機によるH形鋼の熱間圧延の場合について図1に示しているように、水平ロール13A、13Bのコーナー部15A、15Bの表面の全体もしくは一部を含む領域(後述するように水平ロール13A、13Bの軸線OHに沿った断面での被圧延材10と水平ロール13A、13Bとの接触部分の線分の、長さL、Lで表わされる領域)を、潤滑油を局所的に供給すべき特定領域20A、20Bとして、その特定領域20A、20B内のみにアトマイズされた潤滑油が供給されるようにする。 For example, in the case of hot rolling of an H-section steel by a universal rolling mill, as described with reference to FIG. 11, the horizontal rolls 13A and 13B contacting the surface curved portion 1F continuous from the web portion 1A to the flange portions 1B and 1C. At the corners 15A and 15B, seizure and abrasion of the horizontal roll are likely to occur. Therefore, the roll surface areas in contact with these corner portions 15A, 15B are designated as specific areas 20A, 20B to which the lubricating oil is to be locally supplied, and the atomized lubricating oil is supplied aiming at the specific areas 20A, 20B. . For example, as shown in FIG. 1 in the case of hot rolling of an H-section steel by a universal rolling mill, as shown in FIG. 1, a region including all or a part of the surfaces of the corner portions 15A and 15B of the horizontal rolls 13A and 13B (as described later). horizontal roll 13A, the material to be rolled 10 and horizontal roll 13A in a cross section along the axis OH of 13B, the line segment of the contact portion with 13B, the length L a, a region) represented by L B, the lubricating oil As the specific regions 20A and 20B to be locally supplied, the atomized lubricating oil is supplied only in the specific regions 20A and 20B.

この際、既に述べたように、上記の特定領域の範囲外(ロールの軸線方向に沿った方向での範囲外)に潤滑油が流出しやすく、特に十分な潤滑効果を得ようとして特定領域内への単位面積当たり潤滑油供給量を大きくすれば、その傾向が顕著となる。しかるに本発明では、圧延ロールにおける被圧延材に接触する部分の表面粗さ、及び圧延ロールの表面の上記特定領域への単位面積当たりの潤滑油供給量を、それぞれ所定の範囲内に規制すると同時に、上記の表面粗さと上記潤滑油供給量との関係を適切な範囲内に調整すること、言い換えれば、潤滑油供給量を、表面粗さに応じた適切な範囲内に調整することによって、特定した領域内に焼き付きやロールの摩耗を抑制するために十分な量の潤滑油を供給すると同時に、その特定された領域の外側にまで潤滑油が流出することを確実に回避することが可能になる。
そこで、次にこれらの条件の限定理由を説明する。
At this time, as described above, the lubricating oil easily flows out of the range of the specific area (outside the direction along the axial direction of the roll), and particularly in the specific area in order to obtain a sufficient lubricating effect. If the amount of lubricating oil supply per unit area is increased, the tendency becomes remarkable. However, in the present invention, the surface roughness of the portion of the rolling roll that comes into contact with the material to be rolled, and the amount of lubricating oil supplied per unit area to the specific region on the surface of the rolling roll are each regulated within a predetermined range. By adjusting the relationship between the surface roughness and the lubricating oil supply amount within an appropriate range, in other words, by adjusting the lubricating oil supply amount to an appropriate range according to the surface roughness, It is possible to supply a sufficient amount of lubricating oil to suppress seizure and roll wear in the specified area, and to reliably prevent the lubricating oil from flowing out of the specified area. .
Therefore, the reasons for limiting these conditions will now be described.

<ロール表面粗さ>
圧延ロールにおける被圧延材と接触する箇所の二次元表面粗さである最大高さ粗さRzが、ロール軸線方向に沿った方向を基準として、JIS B0601で規定される最大高さ粗さRzで、0.5〜50μmの範囲内であることが必要である。すなわち、次の(1)式を満たしている必要がある。
0.5μm≦Rz≦50μm・・・・・・(1)
<Roll surface roughness>
The maximum height roughness Rz, which is the two-dimensional surface roughness of the portion of the rolling roll that comes into contact with the material to be rolled, is expressed by the maximum height roughness Rz defined by JIS B0601, based on the direction along the roll axis direction. , 0.5 to 50 μm. That is, it is necessary to satisfy the following expression (1).
0.5 μm ≦ Rz ≦ 50 μm (1)

最大高さ粗さRzが0.5μmよりも小さければ、ノズルから噴射された潤滑油が、ノズルから同時に噴射されたアトマイズのためのガス流もしくはその随伴流により、ロール表面上で意図した特定領域以外の所に広がりやすくなり、圧延スリップなどのトラブルを引き起こす原因となる。一方、最大高さ粗さRzが100μmよりも大きくなれば、圧延によってロール表面の粗さが被圧延材表面に転写されて、圧延製品の表面品質を悪くするおそれがある。さらに最大高さ粗さRzが50μmよりも大きくなれば、圧延進行中におけるロールの粗さの変化が大きくなり、当初設定していた潤滑油供給量とのバランスが変化して、潤滑油供給量と表面粗さとの関係が本発明で規定する範囲(後述する(3)式で規定する範囲)を外れやすくなり、安定した潤滑圧延が実施できなくなるおそれがある。   If the maximum height roughness Rz is smaller than 0.5 μm, the lubricating oil sprayed from the nozzles is caused by the gas flow for atomization simultaneously sprayed from the nozzles or its accompanying flow, and the intended specific area on the roll surface. It can easily spread to other places, causing troubles such as rolling slip. On the other hand, when the maximum height roughness Rz is larger than 100 μm, the roll surface roughness is transferred to the surface of the material to be rolled by rolling, and the surface quality of the rolled product may be degraded. Further, when the maximum height roughness Rz is larger than 50 μm, the change in the roughness of the roll during the rolling is increased, and the balance with the initially set lubricating oil supply is changed, and the lubricating oil supply is changed. And the surface roughness may easily deviate from the range defined by the present invention (the range defined by the formula (3) described later), and stable lubricating rolling may not be performed.

<潤滑油供給量>
圧延ロール表面のうち、潤滑油を供給するべき特定領域内での、単位表面積あたり潤滑油供給量Qを、0.05〜20cc/mの範囲内とする必要がある。すなわち、次の(2)式を満たさせる必要がある。
0.05cc/m≦Q≦20cc/m・・・・・・(2)
<Lubricant supply amount>
It is necessary to set the lubricating oil supply amount Q per unit surface area in the specific region of the rolling roll surface to which lubricating oil is to be supplied, in the range of 0.05 to 20 cc / m 2 . That is, it is necessary to satisfy the following expression (2).
0.05 cc / m 2 ≦ Q ≦ 20 cc / m 2 (2)

潤滑油供給量が0.05cc/mよりも少なければ、ロール表面粗さ等の条件に無関係に、十分なロール摩耗抑制効果や焼付き抑制効果等の潤滑効果が得られなくなる。一方、潤滑油供給量が20cc/mよりも多ければ、ロール表面に付着した潤滑油がロール1回転で焼き切れず、徐々に潤滑油がロール表面に堆積し、意図する特定領域内での潤滑油の付着量が多くなりすぎて、たとえ潤滑油供給量自体は表面粗さとの関係において下記(3)式の条件を満たしていたとしても、特定領域の外側に潤滑油潤滑油が広がりやすくなるおそれがある。 If the lubricating oil supply is less than 0.05 cc / m 2 , a sufficient lubricating effect such as a roll abrasion suppressing effect and a seizure suppressing effect cannot be obtained irrespective of conditions such as the roll surface roughness. On the other hand, if the supply amount of the lubricating oil is more than 20 cc / m 2 , the lubricating oil attached to the roll surface does not burn off in one rotation of the roll, and the lubricating oil gradually accumulates on the roll surface, and the lubricating oil in the intended specific area Even if the amount of the lubricating oil adhered becomes too large and the lubricating oil supply amount itself satisfies the condition of the following formula (3) in relation to the surface roughness, the lubricating oil lubricating oil easily spreads outside the specific region. Could be.

<潤滑油供給量とロール表面粗さとの関係>
圧延ロール表面のうちの潤滑油を供給するべき特定領域内での、単位表面積あたり潤滑油供給量Qと、圧延ロールにおける被圧延材と接触する箇所の二次元表面粗さである最大高さ粗さRzとの関係は、本発明にとって重要である。すなわち前記潤滑油供給量Qを、前述のように0.05〜20cc/mの範囲内とし、かつ最大高さ粗さRzを0.5〜50μmの範囲内としたうえで、それらの比Q/Rzの値が、次の(3)式、
Q(cc/m)/Rz(μm)≦1.2・・・・・・(3)
を満たすように規制することが重要である。
<Relationship between lubricating oil supply and roll surface roughness>
The lubricating oil supply amount Q per unit surface area in a specific area of the rolling roll surface to which lubricating oil is to be supplied, and the maximum height roughness which is a two-dimensional surface roughness of a portion of the rolling roll that comes into contact with the material to be rolled. The relationship with Rz is important for the present invention. That is, after setting the lubricating oil supply amount Q in the range of 0.05 to 20 cc / m 2 and the maximum height roughness Rz in the range of 0.5 to 50 μm as described above, When the value of Q / Rz is expressed by the following equation (3),
Q (cc / m 2 ) / Rz (μm) ≦ 1.2 (3)
It is important to regulate to satisfy

(1)式及び(2)式を満足させることを前提として、(3)式の関係を満たさせることによって、どのような潤滑油供給条件・圧延条件でも、ロール表面の特定領域のみに付着させるべく供給した潤滑油が、特定領域以外のところに広がることを防止することができる。   Assuming that the expressions (1) and (2) are satisfied, by satisfying the relationship of the expression (3), the lubricating oil adheres only to a specific region of the roll surface under any lubricating oil supply conditions and rolling conditions. It is possible to prevent the lubricating oil supplied as desired from spreading to places other than the specific area.

ここで、単位面積当たりの潤滑油供給量Q(cc/m)は、平均油膜厚み(μm)の値に対応する。そして最大高さ粗さRzで表現されるロール表面の凹凸の凹みが平均油膜厚みに対して相対的に大きければ、その凹み部分内に潤滑油が捕捉(トラップ)されやすくなり、逆に最大高さ粗さRzで表現されるロール表面の凹凸の凹みが平均油膜厚みに対して相対的に小さければ、ロール表面において潤滑油が流れやすくなる。 Here, the lubricating oil supply amount Q (cc / m 2 ) per unit area corresponds to the value of the average oil film thickness (μm). If the concave and convex of the roll surface expressed by the maximum height roughness Rz is relatively large with respect to the average oil film thickness, the lubricating oil is more likely to be trapped in the concave portion, and conversely the maximum height If the unevenness of the roll surface expressed by the roughness Rz is relatively small with respect to the average oil film thickness, the lubricating oil flows easily on the roll surface.

特に、平均油膜厚みが最大高さ粗さRzの1.2倍以下であれば、ロール表面に付着した潤滑油のうちの多くの割合の潤滑油が凹み部分内にトラップされた状態となって、潤滑油がロール表面上で流れにくくなり、一方、平均油膜厚みが最大高さ粗さRzの1.2倍を超えれば、ロール表面上の潤滑油が凹凸を越えて流れやすい状態となる。前述のように油膜厚みは単位面積当たりの潤滑油供給量Qに対応するから、(3)式は、最大高さ粗さRzで表現されるロール表面の凹凸のうちの凹み部分に潤滑油を確実に捕捉(トラップ)して、潤滑油の流れを阻止する条件を意味しており、この条件を満たしていれば、ロール表面に付着した潤滑油が、意図した特定領域の以外の部分にロール表面上で広がることはほとんどなくなる。   In particular, if the average oil film thickness is 1.2 times or less the maximum height roughness Rz, a large proportion of the lubricating oil adhering to the roll surface is trapped in the recess. When the average oil film thickness exceeds 1.2 times the maximum height roughness Rz, the lubricating oil on the roll surface easily flows over the irregularities. As described above, since the oil film thickness corresponds to the lubricating oil supply amount Q per unit area, the expression (3) expresses the lubricating oil in the concave portion of the unevenness of the roll surface expressed by the maximum height roughness Rz. It means the condition that the lubricant oil is reliably trapped and the flow of the lubricating oil is blocked. If this condition is satisfied, the lubricating oil adhering to the roll surface will It hardly spreads on the surface.

なお、Q/Rzの値は、前記(3)式では1.2以下と規定しているが、好ましくは1.0以下が良い。すなわち、
Q(cc/m)/Rz(μm)≦1.0・・・・・・(3´)
を満たすように、単位面積当たりの潤滑油供給量Qを最大高さ粗さRzに応じて調整することが望ましく、このようにすることによって、潤滑油が前述の特定領域の外側に広がることを、より確実に防止することができる。
Although the value of Q / Rz is specified to be 1.2 or less in the above equation (3), it is preferably 1.0 or less. That is,
Q (cc / m 2 ) / Rz (μm) ≦ 1.0 (3 ′)
It is desirable to adjust the lubricating oil supply amount Q per unit area in accordance with the maximum height roughness Rz so as to satisfy the above. By doing so, it is possible to prevent the lubricating oil from spreading outside the above-described specific region. Can be prevented more reliably.

なおまた、Q/Rzの値の下限は特に規定しないが、Q/Rzの値が極端に小さければ、ロール表面に付着した潤滑油のほとんどがロール表面の凹凸のうちの凹部の底部のみに存在する状態となり、充分な潤滑効果が得られなくなるおそれがある。このような観点から、Q/Rzの値は0,2以上とすることが好ましい。   Although the lower limit of the value of Q / Rz is not particularly specified, if the value of Q / Rz is extremely small, most of the lubricating oil adhering to the roll surface is present only at the bottom of the concave portion among the unevenness of the roll surface. And a sufficient lubricating effect may not be obtained. From such a viewpoint, the value of Q / Rz is preferably set to 0.2 or more.

以上のように、(1)式、(2)式、(3)式の条件を同時に満足させることによって、所期の目的は達成されるが、さらに望ましい条件として、潤滑油の霧化のために気液2流体ノズルから噴出されるエアー等の不燃性ガスの流速Vを、下記の(4)式で示すように、毎秒0.1m以上50m以下とすることが好ましい。また、潤滑油としては、下記の(5)式で示すように、40℃の動粘度νが100cSt以上800cSt以下の潤滑油を用いることが好ましい。さらに、圧延ロール表面に潤滑油を局所的に供給する領域(特定領域)の範囲に関し、その特定領域におけるロール軸線に沿ったロール断面における被圧延材とロールとが接触する線分の長さLについては、下記の(6)式で示すように、上記断面における被圧延材とロールとが接触する線分の全長Lに対し、80%以下となるように設定することが望ましい。
これらの望ましい条件について次に説明する。
As described above, by satisfying the conditions of the expressions (1), (2), and (3) at the same time, the intended purpose can be achieved. It is preferable that the flow velocity V of the non-combustible gas such as air ejected from the gas-liquid two-fluid nozzle be 0.1 m or more and 50 m or less per second as shown by the following equation (4). Further, as the lubricating oil, it is preferable to use a lubricating oil having a kinematic viscosity ν at 40 ° C. of 100 cSt or more and 800 cSt or less as shown in the following formula (5). Further, regarding the range of the region (specific region) where lubricating oil is locally supplied to the surface of the rolling roll, the length L of the line segment where the material to be rolled and the roll come into contact in the cross section of the roll along the roll axis in the specific region for, as shown by the following formula (6), relative to the total length L t of the line and the material to be rolled and the roll in the cross section are in contact, it is desirable to set to be 80% or less.
These desirable conditions will be described below.

<ガス流速>
潤滑油の霧化のために気液2流体ノズルから噴出されるエアー等の不燃性ガスの流速Vは、次の(4)式で示すように、毎秒0.1m以上50m以下とすることが好ましい。
0,1m/sec≦V≦50m/sec・・・・・・(4)
ガス流速が毎秒0.1mよりも小さければ、圧延ロールの回転による気流や飛散冷却水などにより、ノズルから噴射された潤滑油がロール表面に付着することが妨げられてしまうおそれがあり、そのため確実な潤滑効果を得ることができなくなるおそれがある。一方、ガス流速が毎秒50mよりも大きくなれば、ノズルからの不燃性ガスがロール表面において潤滑油を押し広げる力が強くなり、その結果、たとえ上記の(1)式〜(3)式の条件を満たしていても、ロールに付着した潤滑油が意図した特定領域以外の所に広がって、圧延スリップや鋼材の曲がりなどのトラブルを引き起こすおそれがある。
<Gas flow rate>
The velocity V of the non-combustible gas such as air ejected from the gas-liquid two-fluid nozzle for atomizing the lubricating oil may be 0.1 m or more and 50 m or less per second as shown in the following equation (4). preferable.
0,1 m / sec ≦ V ≦ 50 m / sec (4)
If the gas flow rate is less than 0.1 m / s, the lubricating oil injected from the nozzles may be prevented from adhering to the roll surface due to the air flow due to the rotation of the rolling rolls and the scattered cooling water, so that it is sure It may not be possible to obtain a sufficient lubrication effect. On the other hand, if the gas flow rate is higher than 50 m / sec, the force of the non-flammable gas from the nozzle to spread the lubricating oil on the roll surface increases, and as a result, even if the conditions of the above equations (1) to (3) are satisfied. However, the lubricating oil adhering to the roll may spread to places other than the intended specific area, and cause troubles such as rolling slip and bending of the steel material.

<潤滑油の粘度>
潤滑油としては、次の(5)式で示すように、40℃の動粘度νが100cSt以上800cSt以下の潤滑油を用いることが好ましい。
100cSt≦ν≦800cSt・・・・・・(5)
40℃での動粘度が100cStよりも小さい潤滑油では、ロールへの付着力が小さいため、圧延条件によっては、たとえ上記(1)式〜(3)式の条件を満たしていても、潤滑油を、供給領域を限定して付着させにくくなる場合がある。一方動粘度が800cStよりも大きい潤滑油は、流動性が悪いため、潤滑油タンクから配管を経てノズルまで円滑に送り出すことが困難となることがあり、好ましくない。
<Viscosity of lubricating oil>
As the lubricating oil, it is preferable to use a lubricating oil having a kinematic viscosity ν at 40 ° C. of 100 cSt or more and 800 cSt or less, as shown in the following equation (5).
100 cSt ≦ ν ≦ 800 cSt (5)
A lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of less than 100 cSt has a small adhesive force to a roll. Therefore, depending on rolling conditions, even if the conditions of the above formulas (1) to (3) are satisfied, the lubricating oil May be difficult to adhere to by limiting the supply area. On the other hand, a lubricating oil having a kinematic viscosity of more than 800 cSt has poor fluidity, so that it may be difficult to smoothly send the lubricating oil from the lubricating oil tank to the nozzle via the pipe, which is not preferable.

<潤滑油供給領域(特定領域)の範囲>
特定領域におけるロール軸線に沿ったロール断面における被圧延材とロールとが接触する線分の長さLが、次の(6)式で示すように、上記断面における被圧延材とロールとが接触する線分の全長Lに対し、80%以下となるように、特定領域の範囲を設定することが望ましい。
L≦0.8×L・・・・・・(6)
圧延ロール表面の潤滑油を供給すべき特定領域の範囲は、圧延ロール軸線に沿ったロール断面(ロール軸線方向に沿いかつロール軸線を含むロール断面)で見たときの、被圧延材とロールとが接触する線分の長さによって定義することができる。例えばH形鋼の圧延の場合の例について図1に示しているように、上記断面で、被圧延材10と上側の水平ロール13Aとが接触する部分の、上記断面での線分(接触線分)の全長をLとする。そして水平ロール13Aの一方の側のコーナー部15Aのほぼ全体を含む領域、および水平ロール13Aの他方の側のコーナー部15Bのほぼ全体を含む領域を、それぞれ潤滑油を供給すべき特定領域20A、20Bとして、これらの特定領域20A、20Bの前記断面での接触線分のそれぞれの長さをLA、で表わせば、両特定領域20A、20Bの合計の接触線分長さLは、〔L=L+L〕となる。但し、H形鋼では、一般には断面形状の左右が対称であるから、一方の特定領域20Aと、他方の特定領域20Bとは同じ範囲とするのが一般的であり、その場合、L=Lであるから、〔L=2×L〕となる。
<Range of lubricating oil supply area (specific area)>
The length L of a line segment where the material to be rolled and the roll are in contact with each other in the cross section of the roll along the roll axis in the specific region is determined by the following equation (6). to the total length L t of the line segments, so that 80% or less, it is desirable to set the range of the specific area.
L ≦ 0.8 × L t (6)
The range of the specific area where the lubricating oil on the surface of the rolling roll should be supplied is determined by the rolled material and the roll when viewed in a roll cross section along the rolling roll axis (a roll cross section along the roll axis direction and including the roll axis). Can be defined by the length of the line segment touching. For example, as shown in FIG. 1 for an example of rolling of an H-section steel, a line segment (contact line) in the cross section of the portion where the material 10 to be rolled contacts the upper horizontal roll 13A in the cross section ) Is Lt. Then, a region including substantially the entire corner portion 15A on one side of the horizontal roll 13A and a region including substantially the entire corner portion 15B on the other side of the horizontal roll 13A are defined as specific regions 20A to which lubricating oil is to be supplied, respectively. as 20B, expressed these particular regions 20A, each of the length of the contact line in the cross-section of 20B L a, in L B, both specific region 20A, the contact line length L of the total 20B is a [L = L a + L B]. However, since the cross-sectional shape of the H-shaped steel is generally symmetrical, one specific region 20A and the other specific region 20B are generally set in the same range. In this case, L A = Since L B , [L = 2 × L A ].

そして本発明の実施形態では、L≦0.8×Lとなるように各特定領域20A、20Bの範囲を設定することが好ましい。
ここで、前記ロール断面で見たときの、被圧延材とロールとの接触線分について、圧延ロール表面に潤滑油を局所的に供給する特定領域の線分の長さLが、前記接触線分の全長Lの80%を超えれば、潤滑油の供給領域を限定する意味がなくなる。すなわち、この場合、潤滑油供給量を少なくして、ロールと被圧延材の接触域全面に潤滑油を供給した場合と効果が実質的に同じになってしまい、潤滑油非供給領域を設けて、無潤滑状態の摩擦係数を確保するだけのメリットがない。
And in embodiments of the present invention, L ≦ 0.8 × L t become as each specific region 20A, it is preferable to set the range of 20B.
Here, regarding the contact line segment between the material to be rolled and the roll when viewed in the cross section of the roll, the length L of the line segment in the specific region for locally supplying the lubricating oil to the surface of the rolling roll is the contact line. if it exceeds 80% of the amount of the total length L t, meaningless to limit the supply region of the lubricating oil. That is, in this case, the lubricating oil supply amount is reduced, and the effect is substantially the same as when lubricating oil is supplied to the entire contact area between the roll and the material to be rolled. However, there is no merit of securing a friction coefficient in an unlubricated state.

なお潤滑油を限定的に供給する特定領域の接触線分の長さ(合計長さ)Lは、要は圧延形状・寸法に応じた、焼き付きやロール摩耗が生じやすい箇所の数及び各箇所の長さによって定めればよいから、特定領域の前記接触線分の長さLの下限は特に規定しないが、通常は被圧延材に接触する表面部分全体の接触線分の長さLの20%以上とすることが好ましい。 In addition, the length (total length) L of the contact line segment in the specific area where the lubricating oil is supplied in a limited manner depends on the number of locations where seizure or roll wear is likely to occur and the number of locations depending on the rolling shape and dimensions. since may be determined by the length, but not specified in particular lower limit of the length L of the contact line of the specific area, usually the surface portion the entire contact line which contacts the material to be rolled length L t 20 % Is preferable.

なおまた、上記の図1を参照した実施形態の説明では、上下の水平ロール13A、13Bのうち、上側の水平ロール13Aについてのみ説明したが、下側の水平ロール13Bについても、同様にコーナー部分について特定領域を設定して、前記同様のロール断面における接触線分についての条件を、上記と同様に設定することが望ましい。   In the description of the embodiment with reference to FIG. 1, only the upper horizontal roll 13A of the upper and lower horizontal rolls 13A and 13B has been described. It is desirable to set a specific area for the above and set the condition for the contact line segment in the same roll cross section as described above.

次に本発明の潤滑油供給方法を、熱間圧延に適用して実施する状況の一例について、図2、図3を参照して説明する。
図2、図3では、本発明による潤滑油供給方法を、ユニバーサル圧延機を用いたH形鋼の熱間圧延に適用した実施形態として示す。
なお、実際のH形鋼の熱間圧延においては、熱間圧延温度に加熱された被圧延材(鋼材)に対して複数回の圧延パスを繰り返して、最終的に所定の形状、寸法のH形鋼製品に仕上るのが一般的であるが、ここではその過程におけるあるパスの段階についてのみ示す。
Next, an example of a situation in which the lubricating oil supply method of the present invention is applied to hot rolling and implemented will be described with reference to FIGS.
2 and 3 show a lubricating oil supply method according to the present invention as an embodiment applied to hot rolling of an H-section steel using a universal rolling mill.
In the actual hot rolling of the H-section steel, a plurality of rolling passes are repeatedly performed on the material to be rolled (steel) heated to the hot rolling temperature, and finally the H-shaped steel having a predetermined shape and dimensions is obtained. Although it is common to finish shaped steel products, only a certain stage of the process is shown here.

図1に示したように、予め焼き付きやロールの摩耗が生じやすい箇所として、水平ロール13A、13Bのコーナー部15A、15Bの表面を、潤滑油を局所的に供給すべき領域20A、20Bとして特定しておく。特定領域20A、20Bの範囲は、前述のように、ロール軸線に沿った断面における特定領域内の被圧延材との接触線分の長さLが、前記断面における接触線分の全長Lの80%以下となるように定める。 As shown in FIG. 1, the surfaces of the corner portions 15A and 15B of the horizontal rolls 13A and 13B are specified as regions 20A and 20B to which lubricating oil is to be locally supplied as locations where seizure and abrasion of the rolls are likely to occur in advance. Keep it. Specific area 20A, 20B range, as described above, the contact line with the material to be rolled in a specific area in a cross section along the roll axis length L, the total length L t of the contact line in the cross-section It is determined to be 80% or less.

そして図2、図3に示しているように、これらの特定領域20A、20Bにのみ潤滑油を供給するように、潤滑油アトマイズ噴射用の気液2流体ノズル22を配置しておく。すなわちノズルの位置や向き、ノズルからの噴射流体の広がり角度、ロール表面とノズルとの間の距離等を設定する。なお一般に熱間圧延においては、ロール冷却のために冷却水をロール表面に供給するのが通常であるが、ロール冷却水によって潤滑油のロール表面への付着が妨げられたり、供給位置が乱れたりすることを防止するため、冷却水供給位置と潤滑油アトマイズ噴射用ノズルとの間に水切り板(図示せず)を配設しておくことが望ましい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the gas-liquid two-fluid nozzle 22 for atomizing the lubricating oil is arranged so that the lubricating oil is supplied only to these specific regions 20A and 20B. That is, the position and direction of the nozzle, the spread angle of the jet fluid from the nozzle, the distance between the roll surface and the nozzle, and the like are set. In general, in hot rolling, it is usual to supply cooling water to the roll surface for roll cooling.However, the roll cooling water prevents the lubricating oil from adhering to the roll surface or disturbs the supply position. In order to prevent this, a drain plate (not shown) is desirably provided between the cooling water supply position and the lubricating oil atomizing nozzle.

圧延用ロール、とりわけ前述の潤滑油を局所的に供給すべき特定領域を有する水平ロール13A、13Bとしては、被圧延材と接触する部位の最大高さ粗さRzが0.5〜50μmの範囲内にあるものを用いる。すなわち、最大高さ粗さRzが0.5〜50μmの範囲内にあることが既知のロールを選択して使用するか、あるいは事前に研磨等によって最大高さ粗さRzを0.5〜50μmの範囲内に調整したロールを使用する。   As the rolls for rolling, especially the horizontal rolls 13A and 13B having the above-mentioned specific region to which the lubricating oil is to be locally supplied, the maximum height roughness Rz of the portion in contact with the material to be rolled is in the range of 0.5 to 50 μm. Use the ones inside. That is, a roll whose maximum height roughness Rz is known to be in the range of 0.5 to 50 μm is selected and used, or the maximum height roughness Rz is previously set to 0.5 to 50 μm by polishing or the like. Use a roll adjusted within the range of.

このように設定した上で、H形鋼の熱間圧延を行う。熱間圧延開始にあたっては、被圧延材がロールに噛み込まれる以前の時点から、潤滑油の供給を開始する。潤滑油としては、望ましくは40℃での動粘度が100cSt以上800cSt以下の範囲内にある潤滑油(原液)を用い、ノズルから不燃性ガスとともに噴出してアトマイズ化した状態で前記特定領域に供給する。またこのときのノズルから噴射させる不燃性ガスの流速は、毎秒0.1m以上50m以下とすることが好ましい。   After such setting, hot rolling of the H-section steel is performed. In starting the hot rolling, the supply of the lubricating oil is started before the material to be rolled is bitten by the roll. As the lubricating oil, a lubricating oil (raw liquid) having a kinematic viscosity at 40 ° C. within a range of 100 cSt to 800 cSt is preferably supplied to the specific area in a state of being atomized by being ejected from a nozzle together with a nonflammable gas. I do. Further, the flow rate of the non-combustible gas injected from the nozzle at this time is preferably 0.1 m or more and 50 m or less per second.

さらに前記特定領域内でのロール表面単位面積あたりの潤滑油供給量Qが、0.05〜20cc/mの範囲内であって、しかもロール表面単位面積あたりの潤滑油供給量Qと前記最大高さ粗さRzとの関係が、前記(3)式、好ましくは(3´)式を満たすように、ノズルからの潤滑油噴射量を調整する。なお竪ロール12A、12Bについては、本実施形態では、潤滑を行わないこととしている。 Further, the lubricating oil supply amount Q per unit area of the roll surface in the specific region is in the range of 0.05 to 20 cc / m 2 , and the lubricating oil supply amount Q per unit area of the roll surface is equal to the maximum amount. The lubricating oil injection amount from the nozzle is adjusted so that the relationship with the height roughness Rz satisfies the expression (3), preferably the expression (3 ′). In this embodiment, lubrication is not performed on the vertical rolls 12A and 12B.

このような条件下でH形鋼の熱間圧延を行えば、水平ロール13A、13Bの表面のうち、コーナー部に相当する特定領域20A、20Bを十分に潤滑して、その箇所での焼き付きやロール摩耗を確実に抑制することができると同時に、特定領域以外の箇所に潤滑油が広がってしまうことを回避して、特定領域以外の領域では、無潤滑状態によって摩擦係数を確保し、噛み込み時や圧延中のスリップを確実に防止することが可能となる。   If hot rolling of the H-section steel is performed under such conditions, the specific regions 20A and 20B corresponding to the corners of the surfaces of the horizontal rolls 13A and 13B are sufficiently lubricated, and seizure at that location is prevented. Roll wear can be reliably suppressed, and at the same time, lubricating oil is prevented from spreading to places other than the specified area. It is possible to reliably prevent slip during time and rolling.

なお以上の実施形態では、H形鋼の圧延を例示して説明したが、本発明の潤滑油供給方法は、H形鋼の圧延に限定されるものではない。すなわち、一部の領域に局所的に潤滑油を供給するとは、被圧延材に接するロール表面のうち、焼き付きやロール摩耗が生じやすい領域に限定して潤滑油を供給することであり、あらゆる形鋼や条鋼に適用可能である。この焼き付きやロール摩耗が生じやすい領域の具体例は、ロール表面が被圧延材のコーナー部等の湾曲部位に接触する領域であり、形鋼および条鋼の例として、図8〜図10に、この領域に対応する被圧延材表面部位を、各図中に符号30で示す。また、板の熱間圧延の場合には、被圧延材である板の幅方向へのメタルフローが生じる、板の両エッジ部に接するロール表面が、この領域に該当する。   In the above embodiment, the rolling of the H-section steel has been described as an example, but the lubricating oil supply method of the present invention is not limited to the rolling of the H-section steel. That is, locally supplying the lubricating oil to a part of the area means supplying the lubricating oil only to an area of the roll surface that is in contact with the material to be rolled, where seizure or roll wear is likely to occur. Applicable to steel and bar steel. A specific example of the region where the seizure or roll wear is likely to occur is a region where the roll surface comes into contact with a curved portion such as a corner portion of a material to be rolled. The surface portion of the material to be rolled corresponding to the region is indicated by reference numeral 30 in each figure. In the case of hot rolling of a sheet, a roll surface in contact with both edges of the sheet, where a metal flow occurs in the width direction of the sheet as a material to be rolled, corresponds to this region.

本発明の作用・効果を検証するため、以下の実施例1、実施例3に示すように、一般的な平板状の鋼板の熱間圧延において本発明で規定する条件が適切か否かを調査するモデル実験を行ない、さらに実施例2に示すように、H形鋼の熱間圧延での潤滑圧延実験を行った。   In order to verify the operation and effect of the present invention, as shown in the following Examples 1 and 3, it was investigated whether or not the conditions specified in the present invention were appropriate in the hot rolling of a general plate-shaped steel sheet. A model experiment was performed, and as shown in Example 2, a lubrication rolling experiment was performed in hot rolling of an H-section steel.

〔実施例1〕
2重圧延機を使用して、図4、図5に示すような熱間潤滑圧延実験を行った。圧延ロール40A、40Bとしては、SKD51材からなる直径270mm、胴長250mmのロールを使用した。圧延ロール40A、40Bの表面粗さは、圧延前に研磨紙で所定の粗さに研磨して仕上げた。被圧延材10としては、幅220mm、厚さ5mm、長さ350mmのSUS304材を使用した。潤滑油は、エアーアトマイズ潤滑供給法により上下ロール40A、40Bの軸線方向に沿った方向においてある決まった長さだけ供給できるように、気液2流体ノズル20の位置などを調整した。潤滑油は定量送出ポンプにより潤滑油タンクからノズルに供給できるようにして、ポンプ装置の流量調整機能により一定量の潤滑油がノズルに送出できるようにした。ノズル20には2流体噴霧ノズルを使用し、ノズルで潤滑油を霧化してロールに供給するようにした。エアーは圧力調整器で元圧を調整し、配管途中の流量計で所定の流量になるようにして供給した。この流量計の値と配管内径さらにノズルの先端のエアー吐出口面積から、ノズルから噴射されるエアー流速に換算した。潤滑油のロール表面上の噴射幅L0(図5の左側参照)は40mmとなるようにした。潤滑油の供給量はロールの回転速度や潤滑油の噴射幅を考慮して、同じ潤滑油供給量、すなわちロール単位表面積当たりの潤滑油噴射量(cc/m)となるように、ポンプの流量調整機能によりポンプの供給量を変更して設定した。潤滑油には、形鋼圧延で使用されている40℃における動粘度が130cSt(130mm/s)の市販の熱間圧延潤滑油を使用した。ノズル先端におけるエアー流速は毎秒15mとした。
[Example 1]
Using a double rolling mill, a hot lubrication rolling experiment as shown in FIGS. 4 and 5 was performed. As the rolling rolls 40A and 40B, rolls made of SKD51 material and having a diameter of 270 mm and a body length of 250 mm were used. The surface roughness of the rolling rolls 40A and 40B was finished by polishing to a predetermined roughness with abrasive paper before rolling. As the material to be rolled 10, a SUS304 material having a width of 220 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 350 mm was used. The position of the gas-liquid two-fluid nozzle 20 was adjusted so that the lubricating oil could be supplied by a predetermined length in the axial direction of the upper and lower rolls 40A and 40B by the air atomizing lubrication supply method. Lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank to the nozzle by a fixed-rate delivery pump, and a fixed amount of lubricating oil can be delivered to the nozzle by the flow rate adjusting function of the pump device. A two-fluid spray nozzle was used as the nozzle 20, and the lubricant was atomized by the nozzle and supplied to the roll. The air was adjusted at a source pressure by a pressure regulator and supplied at a predetermined flow rate by a flow meter in the middle of the pipe. Based on the value of the flow meter, the inside diameter of the pipe, and the area of the air discharge port at the tip of the nozzle, the air flow rate was sprayed from the nozzle. The spray width L0 (see the left side of FIG. 5) of the lubricating oil on the roll surface was set to 40 mm. The supply amount of the lubricating oil is determined in consideration of the rotation speed of the roll and the injection width of the lubricating oil so that the same lubricating oil supply amount, that is, the lubricating oil injection amount per unit surface area of the roll (cc / m 2 ) is used. It was set by changing the supply amount of the pump by the flow rate adjustment function. As the lubricating oil, a commercially available hot-rolled lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 130 cSt (130 mm 2 / s) used in the rolling of section steel was used. The air flow rate at the nozzle tip was 15 m / sec.

実験では、鋼材を900℃の加熱炉内に20分以上入れて加熱しておき、いつでも取り出せるようになったら、所定のロールギャップに設定された上下ロールを回転させて、潤滑油をロール1周分だけロール表面に噴射供給し、幅(L0)が40mmの潤滑油供給部位42を形成した。その後、加熱炉から900℃に加熱された鋼材を取り出し、圧延機に咬み込ませて圧延を実施する。このとき、潤滑油を供給したところが鋼材のほぼ中央部付近になるようにして圧延を行った。圧下率は20%、圧延速度(ロール周速度)は10m/minで潤滑圧延を行った。   In the experiment, the steel material was put in a heating furnace at 900 ° C for 20 minutes or more and heated, and when it became possible to take out the steel material at any time, the upper and lower rolls set at a predetermined roll gap were rotated, and the lubricating oil was turned around one roll. The lubricating oil supply part 42 having a width (L0) of 40 mm was formed by spraying and supplying the same to the roll surface. Thereafter, the steel material heated to 900 ° C. is taken out of the heating furnace, and is rolled by being bitten into a rolling mill. At this time, the rolling was performed such that the place where the lubricating oil was supplied was substantially near the center of the steel material. Lubrication rolling was performed at a rolling reduction of 20% and a rolling speed (roll peripheral speed) of 10 m / min.

圧延後の材料の表面には潤滑油が付着していたロールと接触した部分には、潤滑油が焼けて転着した黒色状の炭化物44が付着しているので、この付着炭化物44の幅を測定して材料側の潤滑油転着長さL1(mm)(図5の右側参照)とした。意図したところにのみ潤滑油を供給できていたかどうかは、ロールに供給していた潤滑油噴射幅のL0と圧延後の材料側の潤滑油転着長さL1を用いて、L1/L0の値を付着比率αとして算出し、この付着比率α=L1/L0を指標として評価した。このようにL1/L0で定義した付着比率αが1の場合に、ロールに供給した潤滑油の供給幅と、材料に転着した潤滑油の幅が等しいということになる。しかし実際には、潤滑油の噴射部位の端の部分は潤滑油の付着幅に若干のバラツキが発生するから、1.2まではほぼ意図したところにのみ潤滑油を供給することができたとみなしてよい。この実験方法で、ロール粗さ(Rz)と潤滑油供給量(Q)の条件を変更して付着比率を調べた結果を図6に示す。   The portion of the rolled material in contact with the roll, on which the lubricating oil has adhered, is attached to the black carbide 44, which has been burned and transferred by the lubricating oil. The measurement was taken as the lubricating oil transfer length L1 (mm) on the material side (see the right side of FIG. 5). Whether or not the lubricating oil could be supplied only to the intended place is determined by the value of L1 / L0 using the lubricating oil injection width L0 supplied to the roll and the lubricating oil transfer length L1 on the material side after rolling. Was calculated as the adhesion ratio α, and the adhesion ratio α = L1 / L0 was evaluated as an index. Thus, when the adhesion ratio α defined by L1 / L0 is 1, the supply width of the lubricating oil supplied to the roll is equal to the width of the lubricating oil transferred to the material. However, in practice, a slight variation occurs in the width of lubricating oil adhesion at the end of the lubricating oil injection part. Therefore, it is assumed that lubricating oil could be supplied only to the intended area up to 1.2. May be. FIG. 6 shows the result of examining the adhesion ratio by changing the conditions of the roll roughness (Rz) and the lubricating oil supply amount (Q) in this experimental method.

ロール粗さが0.5μmRzのロールを使用して潤滑圧延を実施した場合、潤滑油供給量Qが0.5cc/mまではほぼ付着比率αがほぼ1であるが、それを超えれば付着比率αが大きくなり、ロールに供給していた潤滑油供給幅よりも材料に転着した潤滑油の幅の方が広くなった。同様にロール粗さを変えて実験を行った結果、Q/Rz≦1.2の条件を満たせば付着比率αがほぼ1で意図した部位にのみ潤滑油を供給できるが、Q/Rz>1.2となれば、材料に転着した潤滑油幅L1の方がロールに付着した潤滑油供給幅L0よりも大きくなり、意図した部位よりも広い範囲に潤滑油が広がることが判明した。 When lubricating rolling is performed using a roll having a roll roughness of 0.5 μmRz, the adhesion ratio α is substantially 1 until the lubricating oil supply amount Q is 0.5 cc / m 2 , but if it exceeds that, the adhesion ratio α The ratio α became large, and the width of the lubricating oil transferred to the material became wider than the lubricating oil supply width supplied to the roll. Similarly, an experiment was conducted by changing the roll roughness. As a result, if the condition of Q / Rz ≦ 1.2 was satisfied, the lubricating oil could be supplied only to the intended portion where the adhesion ratio α was almost 1, but Q / Rz> 1. .2, it was found that the lubricating oil width L1 transferred to the material was larger than the lubricating oil supply width L0 attached to the roll, and the lubricating oil spread over a wider range than the intended portion.

〔実施例2〕
H形鋼圧延プロセス中のユニバーサル圧延機の水平ロールのコーナー部に発生する焼付きを防止するために、エアーアトマイズ潤滑油供給実験装置を設置して、潤滑圧延実験を行った。ユニバーサル圧延機の水平ロールの鋼材との接触面全面に潤滑油を供給すると咬込みスリップが発生し、安定した潤滑圧延を行うことができないので、焼付きが発生しやすい水平ロールのコーナー部にのみ潤滑油を供給することが必要である。水平ロールのコーナー部にのみ潤滑油を供給するために、コーナー部にロール回転軸に対して45度の方向からロールに向けて潤滑油を噴射できるように、気液2流体噴霧ノズルを設置した。ロール冷却水が潤滑油噴射部位にかかるのを防ぐために、ロール冷却水側にフェルト製の水切り板を設置してその下に潤滑油噴霧用のノズルを設置し、ロール冷却水がノズルや潤滑油噴射部位にかからないようにした。水平ロールの材質は高クロム鋳鉄製で、直径1250mm、胴長150mmで、コーナー部には半径10mmのRがついている。組込前のロールの軸方向の粗さは数水準変更して実験を行った。
[Example 2]
In order to prevent seizure occurring at the corners of the horizontal roll of the universal rolling mill during the H-section steel rolling process, an air atomizing lubricating oil supply experimental device was installed, and a lubricating rolling experiment was performed. If lubricating oil is supplied to the entire contact surface of the horizontal roll of the universal rolling mill with the steel material, bite slip occurs and stable lubrication rolling cannot be performed, so only at the corners of the horizontal roll where seizure is likely to occur It is necessary to supply lubricating oil. In order to supply the lubricating oil only to the corner of the horizontal roll, a gas-liquid two-fluid spray nozzle was installed at the corner so that the lubricating oil could be sprayed toward the roll from a direction at 45 degrees to the roll rotation axis. . To prevent the roll cooling water from splashing on the lubricating oil injection site, install a felt drainage plate on the roll cooling water side and install a nozzle for lubricating oil spray below it, and the roll cooling water It did not touch the injection site. The material of the horizontal roll is made of high chrome cast iron, has a diameter of 1250 mm, a body length of 150 mm, and has a radius of 10 mm at the corner. The experiment was performed by changing the axial roughness of the roll before assembling by several levels.

潤滑油の供給には定量送出ポンプを使用した。ノズル1本に対して1台のポンプ装置を接続し、上下の水平ロールのWS側とDS側の合計4箇所に潤滑油を供給するようにした。タンクから潤滑油をポンプ装置でノズル方向に送出するにあたって、ポンプとノズルの間に3方弁を設置して、ノズルから潤滑油をロールに噴霧供給しないときは3方弁からタンクに潤滑油を戻すようにし、潤滑油をノズルから噴霧供給するときには3方弁を切り替えてロールに潤滑油を噴霧供給できるようにした。潤滑油の噴射タイミングは、鋼材が当該圧延機に咬み込む1秒前から潤滑油の噴霧供給を開始し、鋼材が圧延機から抜けてから1秒後に潤滑油の噴霧供給を停止するようにした。潤滑油にはこのプロセスの他のミルで使用されている形鋼圧延用の市販の熱間圧延潤滑油を使用した。この潤滑油の40℃における動粘度は145cStである。エアーはエアーコンプレッサーから供給するようにし、4つに分岐した後に減圧器を入れて、ノズル個別に圧力調整ができるようにした。今回は実施例1のときの知見を参考にして、エアー圧力0.4MPaで実験を行った。このときのノズルからの流速は毎秒約15〜20mである。潤滑油は水平ロールのコーナーR部の中心から胴長方向には75mm、側面方向に対して約35mmずつ、両方あわせて約110mmの幅に潤滑油が供給されるようにノズルをセットした。潤滑油が供給される領域は、ロールと材料とが接触する領域に対して、約70%となる。潤滑油供給量は、ロール粗度に応じて数水準変更して実験を行った。   A fixed-rate delivery pump was used to supply the lubricating oil. One pump device was connected to one nozzle, and lubricating oil was supplied to a total of four locations on the WS and DS sides of the upper and lower horizontal rolls. When pumping lubricating oil from the tank toward the nozzle with a pump device, install a three-way valve between the pump and the nozzle. When lubricating oil is not sprayed and supplied from the nozzle to the roll, lubricating oil is supplied from the three-way valve to the tank. When the lubricating oil was spray-supplied from the nozzle, the three-way valve was switched so that the lubricating oil could be spray-supplied to the roll. The injection timing of the lubricating oil was such that the spray supply of the lubricating oil was started one second before the steel material bites into the rolling mill, and the spray supply of the lubricating oil was stopped one second after the steel material came off the rolling mill. . The lubricating oil used was a commercial hot-rolled lubricating oil for section rolling used in other mills in this process. The kinematic viscosity at 40 ° C. of this lubricating oil is 145 cSt. Air was supplied from an air compressor, and after branching into four, a decompressor was inserted so that the pressure could be adjusted individually for each nozzle. This time, an experiment was performed at an air pressure of 0.4 MPa with reference to the knowledge obtained in Example 1. At this time, the flow velocity from the nozzle is about 15 to 20 m per second. The nozzle was set so that the lubricating oil was supplied in a width of about 110 mm from the center of the corner R of the horizontal roll in a body length direction of 75 mm and a side direction of about 35 mm each. The area where the lubricating oil is supplied is about 70% of the area where the roll comes into contact with the material. The experiment was conducted by changing the lubricating oil supply amount by several levels according to the roll roughness.

被圧延鋼材はH形鋼でフランジ高さが150mm、ウェブ高さが150mm、フランジ厚が10mm、ウェブ厚が8mmの製品である。この圧延機では、フランジ厚で約10%、ウェブ厚で約13%程度の1パス圧延を行った。また,圧延速度は約200m/minで、鋼材温度は約900℃であった。   The rolled steel material is an H-section steel product having a flange height of 150 mm, a web height of 150 mm, a flange thickness of 10 mm, and a web thickness of 8 mm. In this rolling mill, one-pass rolling was performed with a flange thickness of about 10% and a web thickness of about 13%. The rolling speed was about 200 m / min, and the steel material temperature was about 900 ° C.

それぞれの潤滑油供給量の条件で、圧延材を約100本ずつ圧延した後の水平ロールのコーナーR部の焼付き発生状況について、潤滑油を供給していないときと比較した。
潤滑を供給せずに圧延した場合、10本程度圧延した段階で、水平ロールのコーナーR部に明確な筋状の焼付き痕が発生した。また、15体積%のエマルション潤滑を用いて、ロール全体にエマルションを供給しながら圧延しようとしたが、咬込みスリップが発生し圧延ができなかった。
Under the respective lubricating oil supply conditions, the occurrence of seizure at the corner R of the horizontal roll after rolling about 100 rolled materials was compared with when lubricating oil was not supplied.
When rolling was performed without supplying lubrication, a clear streak-like burn mark was generated at the corner R of the horizontal roll at the stage of rolling about 10 rolls. In addition, while attempting to roll while supplying the emulsion to the entire roll using 15% by volume of emulsion lubrication, biting slip occurred and rolling was not possible.

エアーアトマイズ潤滑供給法による潤滑圧延実験では、ロール粗度と潤滑油供給量を変更して潤滑圧延を行い、咬込みスリップや圧延スリップの発生等がなかったものについては、約100本の鋼材を圧延した後の水平ロールのコーナーR部を観察して焼付き発生有無を調査した。   In the lubrication rolling experiment by the air atomization lubrication supply method, the lubrication rolling was performed by changing the roll roughness and the lubricating oil supply amount, and if there was no occurrence of biting slip or rolling slip, about 100 steel materials were used. Observation of the occurrence of seizure was conducted by observing the corner R of the horizontal roll after rolling.

その結果、表1に示すように、本発明を用いることで、咬込みスリップや圧延スリップを引き起こすこと無くコーナーR部の焼付きを抑制できることが明らかになった。咬込みスリップを引き起こした条件では、圧延開始から10本の鋼材を圧延するまでに咬込みスリップが発生したため、圧延を中断したので、焼付きの評価は行っていない。
このような実施例2から、接触領域全面に潤滑油を供給できないような圧延においても、潤滑油の供給が必要な箇所にのみ潤滑油を供給しながら圧延することで、咬込みスリップや圧延スリップなどのトラブルなく圧延ができ、潤滑圧延の効果を享受することが可能であることが明らかになった。
As a result, as shown in Table 1, it became clear that the use of the present invention can suppress the seizure of the corner R without causing biting slip or rolling slip. Under the conditions that caused the bite slip, the bite slip occurred from the start of rolling until the ten steel materials were rolled, and thus the rolling was interrupted. Therefore, the evaluation of seizure was not performed.
According to the second embodiment, even in the rolling in which the lubricating oil cannot be supplied to the entire contact area, the rolling is performed while supplying the lubricating oil only to the portion where the lubricating oil needs to be supplied. It has been clarified that rolling can be performed without any troubles such as troubles, and the effect of lubricating rolling can be enjoyed.

Figure 0006651986
Figure 0006651986

〔実施例3〕
実施例1と同じ実験方法により、被圧延材料の板幅(本実施例3では前述の接触線分の全長Ltに相当する)に対するロールへの潤滑油供給長さ(本実施例3では前述の潤滑油を供給する特定領域の線分の長さLに相当する)の比率(表2において「β」で示す比率)を、20%から100%まで変化させて、スリップが発生するかどうか調査した。潤滑油供給量は1cc/mとし、ロールの粗さは0.9μmRzとした。その他の圧延条件は実施例1における各条件と同じにして実験を行った。
[Example 3]
According to the same experimental method as in the first embodiment, the lubricating oil supply length to the roll with respect to the plate width of the material to be rolled (corresponding to the total length Lt of the contact line in the third embodiment) (the third embodiment described above) The ratio (corresponding to the length L of the line segment in the specific region for supplying the lubricating oil) (the ratio indicated by “β” in Table 2) was changed from 20% to 100% to investigate whether or not slippage occurred. did. The supply amount of the lubricating oil was 1 cc / m 2, and the roughness of the roll was 0.9 μmRz. The experiment was performed under the same other rolling conditions as those in Example 1.

その結果、表2に示すように、ロールの潤滑油供給長さが被圧延材料の板幅に対して80%を超えればスリップが発生し、80%以下であればスリップが発生せず安定した潤滑圧延が可能であることが判明した。   As a result, as shown in Table 2, slip occurs when the lubricating oil supply length of the roll exceeds 80% of the sheet width of the material to be rolled, and when 80% or less, the slip does not occur and the slip is stable. It has been found that lubricating rolling is possible.

Figure 0006651986
Figure 0006651986

以上、本発明の好ましい実施形態および実施例について説明したが、これらの実施形態、実施例は、あくまで本発明の要旨の範囲内の一つの例に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。すなわち本発明は、前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲内で適宜変更可能であることはもちろんである。   Although the preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, these embodiments and examples are merely examples within the scope of the present invention, and do not depart from the scope of the present invention. Thus, addition, omission, substitution, and other changes of the configuration are possible. That is, the present invention is not limited by the above description, but is limited only by the appended claims, and can be appropriately modified within the scope.

10 被圧延材
13A、13B 水平ロール
20A、20B 特定領域
22 気液2流体ノズル
10 Rolled material 13A, 13B Horizontal roll 20A, 20B Specific area 22 Gas-liquid two-fluid nozzle

Claims (3)

気液2流体ノズルを用いて潤滑油を不燃性ガスにより霧化した状態で、圧延ロール表面のうち、被圧延材に接触する部分のうちの一部の領域に局所的に潤滑油を供給する熱間圧延における潤滑油供給方法において、
被圧延材に接触する部分のロール表面の最大高さ粗さRzが0.5〜50μmの範囲内である圧延ロールを用い、前記領域における圧延ロールの単位表面積あたり潤滑油供給量Qを0.05〜20cc/mの範囲内とし、
前記潤滑油供給量Qと前記最大高さ粗さRzとの比Q/Rzが、1.2以下となるように圧延ロールの表面積あたり潤滑油供給量Qを最大高さ粗さRzに応じて設定して潤滑し、
前記領域の圧延ロール軸線方向に沿った方向の長さが、前記被圧延材に接触する表面部分全体の圧延ロール軸線方向に沿った長さの80%以下であることを特徴とする熱間圧延における潤滑油供給方法。
In a state where the lubricating oil is atomized by the non-flammable gas using the gas-liquid two-fluid nozzle, the lubricating oil is locally supplied to a part of a portion of the rolling roll surface that comes into contact with the material to be rolled. In the lubricating oil supply method in hot rolling,
A roll having a maximum height roughness Rz of a portion in contact with the material to be rolled having a maximum height roughness Rz in the range of 0.5 to 50 μm is used. Within the range of 0.5 to 20 cc / m 2 ,
The lubricating oil supply amount Q per surface area of the rolling roll is adjusted according to the maximum height roughness Rz such that the ratio Q / Rz between the lubricating oil supply amount Q and the maximum height roughness Rz is 1.2 or less. Set and lubricate ,
Hot rolling , wherein the length of the region in the direction along the rolling roll axis direction is 80% or less of the length along the rolling roll axis direction of the entire surface portion in contact with the material to be rolled. Lubricating oil supply method.
請求項1に記載の熱間圧延における潤滑油供給方法において、
前記潤滑油供給量Qと前記最大高さ粗さRzとの比Q/Rzが、1.0以下となるように圧延ロールの表面積あたり潤滑油供給量Qを最大高さ粗さRzに応じて設定して潤滑することを特徴とする熱間圧延における潤滑油供給方法。
The lubricating oil supply method in hot rolling according to claim 1,
The lubricating oil supply amount Q per surface area of the rolling roll is changed according to the maximum height roughness Rz such that the ratio Q / Rz between the lubricating oil supply amount Q and the maximum height roughness Rz is 1.0 or less. A lubricating oil supply method in hot rolling, characterized by setting and lubricating.
請求項1または2に記載の熱間圧延における潤滑油供給方法において、
前記潤滑油として、40℃での動粘度が100〜800cStの範囲内のものを用いることを特徴とする熱間圧延における潤滑油供給方法。
The lubricating oil supply method in hot rolling according to claim 1 or 2 ,
A lubricating oil supply method in hot rolling, wherein a lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C within a range of 100 to 800 cSt is used.
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