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技術 熱間圧延機

出願人 日本製鉄株式会社
発明者 安福大輔嶋本淳
出願日 2017年2月13日 (3年10ヶ月経過) 出願番号 2017-023712
公開日 2018年8月23日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2018-130725
状態 未査定
技術分野 金属圧延一般 圧延ロール・圧延スタンド・圧延機の駆動
主要キーワード 試験水準 両ライナ 組合せ条件 一般構造用鋼 ライナー間 シリンダー側 圧延作業性 耐摩耗用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年8月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ロールを保持するチョックハウジング内面押し付けプランジャーに備えられたプランジャーライナー摩耗速度を抑制すること。

解決手段

ハウジング19と、ロールと、ロールを保持するチョック15と、ハウジング内面にチョックを押しつけるために使用されるプランジャー3と、を備えた熱間圧延機であって、プランジャーに備えたプランジャーライナー31を硬度HBW250以上のステンレス系金属とし、チョックに備えたチョックライナー16はC含有量が質量%で0.3〜0.6%の一般構造用鋼または鋳鉄とする。

概要

背景

特許文献1に記載されているように、熱間圧延機では、圧延中の圧延ロール微小ながたつきが発生することが知られている。このがたつきが、板厚精度や圧延中の鋼板の形状、圧延の通板性に影響を及ぼすことがある。このため、がたつきを防止するために圧延ロールを保持するチョックに対し、圧延機ハウジング側の一方から、いわゆるギャップキラーと称するガタ取り装置シリンダーによって、チョックごとハウジング反対側に圧力をかけて押し付け、がたつきを防止している。

概要

ロールを保持するチョックをハウジング内面に押し付けるプランジャーに備えられたプランジャーライナー摩耗速度を抑制すること。ハウジング19と、ロールと、ロールを保持するチョック15と、ハウジング内面にチョックを押しつけるために使用されるプランジャー3と、を備えた熱間圧延機であって、プランジャーに備えたプランジャーライナー31を硬度HBW250以上のステンレス系金属とし、チョックに備えたチョックライナー16はC含有量が質量%で0.3〜0.6%の一般構造用鋼または鋳鉄とする。

目的

本発明は、このような経緯でなされた発明であり、本発明の課題は、ロールを保持するチョックをハウジング内面に押し付けるプランジャーに備えられたプランジャーライナーの摩耗速度を抑制することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハウジングと、ロールと、ロールを保持するチョックと、チョックをハウジング内面押しつけるために使用されるプランジャーと、を備えた熱間圧延機であって、プランジャーに備えたプランジャーライナービッカース硬度250以上のステンレス系金属とし、チョックに備えたチョックライナーはC含有量が質量%で0.3〜0.6%の一般構造用鋼または鋳鉄とすることを特徴とする熱間圧延機。

請求項2

前記ステンレス系金属はSUS630であり、前記チョックライナーはS45Cであることを特徴とする請求項1に記載の熱間圧延機。

技術分野

0001

本発明は、熱間圧延機に関するものである。

背景技術

0002

特許文献1に記載されているように、熱間圧延機では、圧延中の圧延ロール微小ながたつきが発生することが知られている。このがたつきが、板厚精度や圧延中の鋼板の形状、圧延の通板性に影響を及ぼすことがある。このため、がたつきを防止するために圧延ロールを保持するチョックに対し、圧延機ハウジング側の一方から、いわゆるギャップキラーと称するガタ取り装置シリンダーによって、チョックごとハウジング反対側に圧力をかけて押し付け、がたつきを防止している。

0003

国際公開第2012/128019号

先行技術

0004

しかしながら、このガタを防止するための圧力は、ガタ取り装置シリンダー側高力黄銅などで形成されたライナープランジャーライナー)と、チョック側に高力黄銅などで形成されたライナー(チョックライナー)の接触面にかかる。この圧力自身および圧力が付与された状態での圧延ロールのシフトギャップ変更、圧延中の様々な負荷振動によって、両ライナーの接触面は大きく磨耗する。また、その摩耗によってギャップキラーとチョックライナー間の隙間がギャップキラーのシリンダーストローク以上に拡大すると、シリンダーが抜け出し設備破損に至る。そのため、両ライナーの摩耗を一定量以下に抑える必要があるが、その取替が頻発することで、圧延作業性の低下、取替によるコストが問題となる。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、このような経緯でなされた発明であり、本発明の課題は、ロールを保持するチョックをハウジング内面に押し付けるプランジャーに備えられたプランジャーライナーの摩耗速度を抑制することである。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するためになされた本発明は次の手段を採用する。先ず、第一の手段は、ハウジングと、ロールと、ロールを保持するチョックと、チョックをハウジング内面に押しつけるために使用されるプランジャーと、を備えた熱間圧延機であって、プランジャーに備えたプランジャーライナーをビッカース硬度250以上のステンレス系金属とし、チョックに備えたチョックライナーはC含有量が質量%で0.3〜0.6%の一般構造用鋼または鋳鉄とすることを特徴とする熱間圧延機である。

0007

第二の手段は、第一の手段において、前記ステンレス系金属はSUS630であり、前記チョックライナーはS45Cであることを特徴とする熱間圧延機である。
である。

発明の効果

0008

本発明では、ロールを保持するチョックをハウジング内面に押し付けるプランジャーに備えられたプランジャーライナーの摩耗速度を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0009

熱間圧延機の概略図である。
図1のII領域の縦断面図である。
摺動試験の結果を表した図である。
打撃試験の結果を表した図である。

0010

以下では、発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態の熱間圧延機1の概略について説明する。図1に示すことから理解されるように、熱間圧延機1は、図1に矢印で示した方向から導入された鋳片または板状の金属板9を上下方向から挟み込んで圧延する。このため、金属板9を上方側から押し付けるワークロール11と、下方側から押し付けるワークロール12を備えている。上方側から押し付けるワークロール11には隣接してバックアップロール13が配置されており、下方側から押し付けるワークロール12には隣接してバックアップロール14が配置されている。

0011

また、これらのロールは、ハウジング19に格納されており、ハウジング19内に配置されたワークロール11などはチョック15により回動可能に保持されている。チョック15は、ハウジング19に対して移動可能とされているため、チョック15とハウジング19との間には隙間が生じるように構成されている。一方、圧延時にチョック15が意図しない移動をすると、圧延された製品が不良となることがある。そこで、圧延時にチョック15が意図せず移動することを抑制するため、油圧シリンダーのプランジャー3を用いてハウジング19内面にチョック15を押し付けることが可能な構成としている。図2に示すように、このチョック15の外表面には、耐摩耗用にチョックライナー16が備えられており、プランジャー3の中でもチョックライナー16と接する部位には、プランジャーライナー31が備えられている。なお、本実施例においては、プランジャー3は上下方向に4カ所設置しており、各ロールの意図しない移動を抑制している。

0012

本実施形態における熱間圧延機1は、ハウジング19と、ロールと、ロールを保持するチョック15と、チョック15をハウジング19内面に押し付けるために使用されるプランジャー3と、を備えている。また、プランジャー3に備えたプランジャーライナー31をビッカース硬度250以上のステンレス系金属とし、チョック15に備えたチョックライナー16はC含有量が質量%で0.3〜0.6%の一般構造用鋼または鋳鉄としている。このため、チョック15を押し付けるプランジャー3に備えられたプランジャーライナー31の摩耗速度を抑制することが可能となる。

0013

ここで、プランジャーライナー31とチョックライナー16の材質と、負荷試験により得られた結果について説明する。この負荷試験は、衝撃への耐性と、摺動への耐性についての試験である。なお、衝撃への耐性を調べる負荷試験では、金属板9がロールに噛み込む際に発生する衝撃への耐性を比較することを意図している。また、摺動への耐性を調べる負荷試験では、圧延中に、チョック15の位置を制御して移動させた際などに生じる摺動への耐性を比較することを意図している。

0014

負荷試験は、プランジャーライナー31とチョックライナー16の材質を変えた14種類の組み合わせについて行った。プランジャーライナー31及びチョックライナー16の材質のついては、表1に示したとおりであり、プランジャーライナー31については、HI−CA N70(アルミニウム青銅、ビッカース硬度230)、SAM214(高力黄銅、ビッカース硬度165)、SCM440(高周波焼入、ビッカース硬度420
)、SCM420(浸炭焼入、ビッカース硬度420)、SUS630(ビッカース硬度350)、SUS304(ビッカース硬度200)、CAC304(高力黄銅、ビッカース硬度200)の何れかを選定した。また、チョックライナー16については、CAC304、CAC402、FCD600、S45Cの何れかを選定した。なお、表1に記載した1乃至14の数字は、ライナーの材質の組み合わせについて付した番号(試験水準)である。

0015

0016

この1〜14の組み合わせ条件について、摺動性の試験を行った。摺動性の試験は、産業技術総合研究所にあるSRV試験装置を用いて行った。試験時にかけた荷重は、50乃至600Nであり、段階的に増加させた。なお、最大の面圧は4kg/mm2相当である。試験時間は50〜500Nの荷重時においては各300秒であり、600Nの荷重時においては、11112秒とした。600Nの荷重時に11112秒としたのは、摺動距離が略400000mmとなるからであり、これは、略2か月分の摺動距離に相当する。なお、周波数は6Hz、振幅距離は3mm、試験温度摂氏40度とし、潤滑剤は標準的に実機で使用されるグリスとした。この試験結果を、表2及び図3に示す。なお、図3に示すように、8乃至10の組み合わせにおいては、試験途中で焼き付が発生したため、負荷試験は途中で中止した。また、表3における変形量の数値の単位はmg(ミリグラム)である。

0017

0018

次に、打撃試験について説明する。打撃試験はインパクトドライバを用いて行った。試験時間は2分であり、回転に用いた周波数は55Hz,打撃力は1703kg・cmであった。この試験結果を、表3及び図4に示す。なお、表3における変形量の数値の単位はmg(ミリグラム)である。

0019

0020

図4に示すことから理解されるように、摺動試験において、鉄-鉄またはSUS−銅系の組み合わせは、焼き付や摩耗粉発生等の問題が発生した。一方、鉄−SUS系または銅系の組み合わせが良好であった。また、打撃試験において、HI−CA N70及びSAM214の変形量が大きかった。総合的に見ると、組合せ条件7、11及び12の試験結果が良好であることから、SUS630−S45CまたはFCD600の組合せが摺動、打撃試験の双方においてバランスがよいことが分かった。また、この結果から、一方を硬めの材質とし、他方をそれよりもやや柔らかい材質にする方が、双方ともに硬めの材質にするよりも摩耗量が少ないということがわかった。

0021

そこで、一方のライナーとして、カーボンを0.3〜0.6質量%含む一般構造用鋼又は鋳鉄を採用し、他方のライナーとして、ビッカース硬度がHBW250以上のステンレス系金属を採用することが好ましいという知見が得られることとなった。

0022

また、入手容易性や価格を考慮すると、一方のライナーにSUS630を用い、他方のライナーにS45Cを選定することが好ましいことが分かった。更には、プランジャーライナー31の面積はチョックライナー16の面積よりも小さいため、プランジャーライナー31にSUS630を用い、チョックライナー16にS45Cを選定することが好ましいことが分かった。

0023

なお、現状、採用されている3、13又は14の組み合わせ条件に比較し、本発明では、ライナーの摩耗寿命が2〜4倍程度となることが分かった。このため、本発明を採用することにより、シリンダーの修繕計画を合理的に構築することが可能となり、設備機能信頼性維持に貢献することができる。

実施例

0024

本発明は、以上の実施形態には限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適応可能なことは勿論のことである。

0025

1熱間圧延機
3プランジャー
11ワークロール
12 ワークロール
13バックアップロール
14 バックアップロール
15チョック
16 チョックライナー
19ハウジング
31 プランジャーライナー

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