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JPH0454524B2 - - Google Patents
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JPH0454524B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0454524B2
JPH0454524B2 JP60207120A JP20712085A JPH0454524B2 JP H0454524 B2 JPH0454524 B2 JP H0454524B2 JP 60207120 A JP60207120 A JP 60207120A JP 20712085 A JP20712085 A JP 20712085A JP H0454524 B2 JPH0454524 B2 JP H0454524B2
Authority
JP
Japan
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cooling water
roll
cooling
rolling
water jacket
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60207120A
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English (en)
Other versions
JPS6268612A (ja
Inventor
Nobuyoshi Sasaki
Toshio Tagi
Yoshito Kawai
Tomoaki Kimura
Yoshio Takakura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Priority to KR1019860003587A priority patent/KR930000465B1/ko
Priority to DE19863616070 priority patent/DE3616070A1/de
Priority to CA000509252A priority patent/CA1259505A/en
Priority to US06/863,992 priority patent/US4741193A/en
Priority to AU57501/86A priority patent/AU572730B2/en
Publication of JPS6268612A publication Critical patent/JPS6268612A/ja
Publication of JPH0454524B2 publication Critical patent/JPH0454524B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10Lubricating, cooling or heating rolls externally

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧延機における圧延ロールの冷却
方法に係り、特に、冷却水が圧延ロールの外周に
接触するように、該圧延ロールの外周に沿つて冷
却水ジヤケツトを設け、該冷却水ジヤケツト内に
ロール冷却水を供給することにより圧延中の圧延
ロールを冷却する方法の改良に関する。
〔従来の技術〕
熱間圧延において、圧延時に被圧延材から圧延
ロールに大量の熱流束が発生し、ロールの熱疲労
による肌荒れや、ロールの通板部分に熱膨脹が生
ずる。これらによつて生ずる表面疵や、平坦度不
良を防止するため、圧延ロールの冷却が必要とな
る。
従来、圧延ロールの冷却は、圧延中に圧延ロー
ルの表面に冷却水をスプレイして、このスプレイ
された冷却水がロール表面に衝突し、ここで熱交
換をすることによつて行われていた。
このようなスプレイ式の冷却方法は、10〜30
Kg/cm2の高圧水をノズルによりスプレイするの
で、冷却水がロールに接触する面積が限定される
上に、冷却水量を増加しても冷却面積に変化がな
く、冷却効果の大幅な増大が達成できないという
問題点があつた。
又、スプレイされて圧延ロールに衝突した冷却
水は、飛散して圧延中の被圧延材上に落下し、圧
延温度を下げるために、エネルギの無駄が多いと
共に、被圧延材の材質制御を困難とするという問
題点があつた。
更に、圧延ロールにスプレイされた後の冷却水
は、温水となり、圧延機下方のスルースに落下
し、デスケーリングその他の冷却水及び油圧延機
のオイルと共に、回収されて、水処理設備を経て
循環されている。
従つて、ロール冷却水だけ温度制御あるいは水
質向上の処理を行うことは不能であり、このた
め、ロール冷却水の温度制御及び水質の点から、
被圧延材の品質向上には限界があつた。
これに対して、例えば、特公昭55−12322号公
報に示されるように、冷却水ジヤケツトを圧延ロ
ール表面に沿つて設置し、この冷却水ジヤケツト
に冷却水を供給することによつて、冷却効率を向
上させるようにしたいわゆる冷却水ジヤケツト方
式のロール冷却方法が提案されている。
又、例えば実願昭58−52752号(実開昭59−
114206号公報)によつて提案されているように、
冷却水ジヤケツトに供給した冷却水を直接回収す
るクローズドサイクルを形成し、これによつて、
冷却水の使用量の減少、冷却後の冷却水の被圧延
材上への漏水を防止するようにしたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記のような冷却水ジヤケツト
に供給した冷却水を直接回収するクローズドサイ
クルを用いた圧延ロールの冷却方法の場合であつ
ても、適切な冷却水の供給量及び冷却水ジヤケツ
トと圧延ロールとの隙間を与えない限り、効率の
よい冷却を行うことができないという問題点があ
る。
これに対して、例えば特開昭58−47502号公報
には、圧延機のロールの外周に対して間隙をもつ
て冷却パツドを配置し、その間隙に強制的に冷却
水を供給するようにしたロールの冷却装置におい
て、冷却パツドを可撓性部材により形成し、これ
をロールの外周に沿つて変形可能なように支持す
る機構を設け、圧延ロールの外周面と冷却パツド
の間に約1mmの間〓を保つことができるようにし
たものがある。
又、特開昭54−836585号公報に開示されるよう
に、メタルチヨツクに、圧延ロールの中心に向つ
て押圧されるように弾性的に支持された冷却水ガ
イドを設け、該冷却水ガイドにおける冷却水ヘツ
ダに冷却水を供給するようにした圧延ロールの冷
却装置において、冷却水ガイドとロールの間隙の
できるだけ小さく、例えば0.2〜1.0mmとしたもの
がある。
上記のように、一般的には、ロールをパツド間
の隙間が小さいほど冷却能が高く経済的であると
考えられていたが、必ずしもそのとおりではなく
冷却効率が不充分であつた。
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、冷却水ジヤケツトを用いて経済
的、且つ、高効率で圧延ロールの冷却を行うこと
ができるようにした圧延ロールの冷却方法を提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、発明者の実験に基づき、冷却水ジ
ヤケツトと圧延ロールとの〓間を限界まで小さく
することが必ずしも経済的でないという知見によ
るものであつて、冷却水が圧延ロールの外周に接
触するように、該圧延ロールの外周に沿つて冷却
水ジヤケツトを設け、該冷却水ジヤケツト内にロ
ール冷却水を供給することにより圧延中の圧延ロ
ールを冷却する方法において、前記冷却水ジヤケ
ツトの、圧延ロール外周面に対する隙間を2〜5
mmとすると共に、該冷却水ジヤケツト内での冷却
水速度を5〜30m/secとすることにより、上記
目的を達成するものである。
〔作用〕
この発明においては、圧延ロール外周と冷却水
ジヤケツトの隙間及び冷却水ジヤケツトに供給さ
れる冷却水の流速が、実験による知見に基づき、
最適値とされることによつて、圧延ロールの冷却
が高効率で行われる。
〔実施例〕
以下本発明を、この発明に係る方法を実施する
ための装置を示す図面を参照して詳細に説明す
る。
この装置は、第1図及び第2図に示されるよう
に、冷却水が圧延ロール10の外周に接触するよ
うに、該圧延ロール10の外周に沿つて冷却水ジ
ヤケツト12を設け、該冷却水ジヤケツト12内
にロール冷却水を供給することにより圧延中の圧
延ロール10を冷却する方法において、前記冷却
水ジヤケツト12の、圧延ロール10外周面に対
向する長方形枠状のロール対向部13の底面13
Aと該圧延ロール外周面との隙間tを2〜5mmと
すると共に冷却水ジヤケツト12内での冷却水速
度v=5〜30m/secとしたものである。
前記ロール対向部13の圧延ロール軸方向両端
縁には、圧延ロール10外周面に転接するタツチ
ロール14が、ロール対向部13の底面から突出
するよう周方向で等間隔に3個配設されると共
に、冷却水ジヤケツト12の前記ロール対向部1
3の全周縁にはラビリンスシール16が形成され
ている。
前記タツチロール14を含む冷却水ジヤケツト
12は押動機構18(全体図示省略)によつて圧
延ロール10の外周面に向けて付勢されている。
図の符号40は前記冷却水ジヤケツト12内に
冷却水を循環供給するための冷却水系を示し、こ
の冷却水系40は、ポンプ42、熱交換器44を
備えて、冷却水ジヤケツト12内に形成された給
水口46及び排水口48に接続されている。50
は圧延ロール10に上下方向から接触して回転
し、該圧延ロール10の位置規制をするバツクア
ツプロール、52は圧延材Aを圧延ロール10に
円滑に挿入・抽出するためのガイドを示す。
この実施例において、圧延ロール10の回転時
に、冷却水系40から冷却水ジヤケツト12内に
冷却水を循環供給させると、該圧延ロール10の
外周面に近接するラビリンスシール16によつて
冷却水ジヤケツト12と圧延ロール10間がシー
ルされて該圧延ロール10の外周面に沿つて冷却
水通路が形成されて、該冷却水ジヤケツト12内
をv=5〜30m/secの速度で循環する冷却水に
よつて圧延ロール10は冷却されることになる。
ここで、タツチロール14によつて圧延ロール
10の外周面と冷却水ジヤケツト12のロール対
向部13の底面13Aとの隙間tが2〜5mmと常
に一定に保持されている。
前記v=5〜30m/sec及びt=2〜5mmの数
値は、本発明者の実験の結果得られたものであ
る。
即ち、第3図に示されるように、圧延ロール1
0の表面とロール対向部13における底面13A
との隙間t=2mm、3mm、5mm、及び7mmとした
場合の、該隙間に供給した冷却水の流量Qと圧延
ロール10の表面における熱伝達率αとの関係
は、隙間tが小さい程、又流量Qが大きい程熱伝
達率αが大きいことがわかつた。
ここで、第3図において破線で示される従来の
スプレー方式の冷却方法の場合と比較して、t=
5mm以下の場合であつて、且つ流量Q=100m3
h・mを境界として、ジヤケツト方式の冷却方法
が、第3図の破線で示されるスプレー方式の場合
と比較して冷却能率が高いことがわかる。
このQ=100m3/h・mはt=5mmの場合v=
5m/secに相当する。
又、t=2mmとした場合、第3図からもわかる
ように、Q=200m3/h・mで冷却能が飽和する。
このときのQ=200m3/h・mに対応する冷却
水の流速はv=30m/secである。
又、前記隙間t=2mmよりも小さくした場合、
冷却水の水量当りの冷却能の向上は期待できる
が、隙間t<2mmを維持するための機械的構成の
実現性が困難となると共に、圧力損失が大きくな
り、供給すべき冷却水の圧力を高くしなければな
らないために、電力源単位の低減を図ることがで
きない。
このため、隙間tは2mm以上が適正である。
従つて、隙間tは2mm〜5mm、該隙間に供給さ
れる冷却水の流速v=5〜30m/secが適正値と
なる。
なお上記実施例は、タツチロール14を冷却水
ジヤケツト12のロール対向部13の圧延ロール
軸方向両端縁に周方向で等間隔に3個配設して構
成したものであるが、、本発明はこれに限定され
るものではなく、前記タツチロール14の配設数
量は圧延ロール10の径に応じて、減少あるいは
増加するようにしてもよい。
更に、前記冷却水ジヤケツト12におけるロー
ル対向部13の底面13Aと圧延ロール10の外
周面との隙間tを2〜5mmの維持するための機構
としては、前記実施例のようなタツチロール14
に限定されるものではなく、隙間tを適正に維持
できる構造であれば上記実施例に限定されない。
又、冷却水ジヤケツト12を圧延ロール10の
外周面に接触させてクローズドサイクルを形成す
るための手段として、ロール対向部13に枠状の
ラビリンスシール16を設けているが、他のシー
ル手段があれば上記実施例の構成に限定されるも
のではない。
〔発明の効果〕
本発明は、上記のように構成したので、冷却水
ジヤケツトを用いて高効率で圧延ロールの冷却を
行うことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る圧延ロールの冷却方法
の実施するための装置を示す全体側面図、第2図
は同装置の要部を示す拡大断面図、第3図は冷却
水の流量と冷却能を、冷却水ジヤケツトと圧延ロ
ールとの隙間との関係において示す線図、第4図
は冷却効率と冷却水の流速を、冷却水ジヤケツト
と圧延ロールとの隙間との関係において示す線図
である。 10…圧延ロール、12…冷却水ジヤケツト、
13…ロール対向部、t…隙間、v=流速。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 冷却水が圧延ロールの外周に接触するよう
    に、該圧延ロールの外周に沿つて冷却水ジヤケツ
    トを設け、該冷却水ジヤケツト内にロール冷却水
    を供給することにより圧延中の圧延ロールを冷却
    する方法において、前記冷却水ジヤケツトの、圧
    延ロール外周面に対する隙間を2〜5mmとすると
    共に、該冷却水ジヤケツト内での冷却水速度を5
    〜30m/secとしたことを特徴とする圧延ロール
    の冷却方法。
JP60207120A 1985-05-17 1985-09-19 圧延ロ−ルの冷却方法 Granted JPS6268612A (ja)

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JP60207120A JPS6268612A (ja) 1985-09-19 1985-09-19 圧延ロ−ルの冷却方法
KR1019860003587A KR930000465B1 (ko) 1985-05-17 1986-05-08 압연기의 로울냉각장치 및 로울냉각방법
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AU57501/86A AU572730B2 (en) 1985-05-17 1986-05-16 Roll cooling device for a rolling mill

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JPS6268612A JPS6268612A (ja) 1987-03-28
JPH0454524B2 true JPH0454524B2 (ja) 1992-08-31

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JPS6268612A (ja) 1987-03-28

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