JULY. 2006

20060727

e-mail　 　toyosun@mb.infoweb.ne.jp

TOYO-SUN MACHINERY CO., LTD.

1-1-19, Matsugashima-nishi, Ichihara-shi, Chiba JAPAN

TEL ０４３６－２５－６４１１

FAX ０４３６－２５－６４１４

グリース圧延&高粘度潤滑剤用潤滑圧延装置

技術資料

ＵＲＬ 　 http://www.toyo-sun.com/

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1 概　要 1 Overview

従来、熱間グリース潤滑圧延は理論的にも The advantage of grease lubrication for

実験的にも、その効果は充分認められて Hot Rolling Mill has been theoretically

おりましたが、その塗布方法や温度管理 recognized and verified by various kinds of testing,

に対する、システム開発が遅れており、 however, it has not been widely used due to

広く一般に利用されるに到っておりま lagged development for the system for

せんでした。 spraying and temperature control．

しかし、弊社では十年前よりこの開発に TOYO-SUN MACHINERY CO., LTD. has

取り組み、今やステンレスの形鋼圧延には、 spent our internal resources for last 10 years

ほぼ全面的に採用され、さらに普通鋼 in developing the grease lubrication system.

の形鋼圧延にも普及しつつあります。 As a result of this, it reached the stage

where such system has been utilized for

almost all stainless structural steel

hot rolling and it is beginning to

spread to other structural steel mills.

グリース圧延の目的 Purpose of Grease Lubrication System

短期的にはロール寿命の伸長、製品の品質 For the short term. the grease system

向上、省エネ、環境保全に貢献し、 contributes to increased roll longevity,

中長期的には鋼材の組織を超微細化し improved quality of the steel product,

強度向上を図る、『スーパーメタル』の完成に saved energy and environment .

つながります。 For the middle to long term,

it will lead to development of “Super Metal”

which improves intensity by making the

即ち、グリース圧延は圧延ロールの steel plate system ultra-precise.

摩耗を抑制しつつ、強圧延をする事で The grease lubrication for hot rolling minimizes

『スーパーメタル』や新世紀構造用材料の the abrasion of rolls and it will play

開発の一端を担います。 an important role in developing “Super Metal”

or new generation structural steel material.

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2 グリース圧延のメリット 2 Merit of Grease Lubrication

現在、日本の一般鋼材の形鋼メーカーは There are few structural steel mills in

高炉メーカー・電炉メーカーを問わず、 Japan who adopt full-scale lubrication system

本格的な熱間潤滑圧延を行なっている for Hot Rolling Mills.

企業は少なく、ほとんど無潤滑圧延を Since most of them are using non-lubrication

行なっております。 system, they frequently exchange rolls and

頻繁にロール交換を行い、さらに完成品を undertake secondary adjustment by grinding

グラインダー等で、二次修正を行なって completed product.

おります。

電炉メーカーは大型の水処理装置を Electro furnace is unable to install hot rolling

持たない為、油圧延は不可であり、 oil system ，because they do not have large-scale

また廃油は産廃業者に有償で water treatment. Also, there is a critical cost

引取ってもらうなど、コスト面での disadvantage because they must pay extra

制約があります。 dollar to have oil residue disposed by

次ページの表は油圧延との比較における、 industrial waste management company.

グリース圧延のメリットについて Please see the next table as a comparison

表しております。 chart between grease lubrication and liquid

lubrication.

※スーパーメタル： 現在国家プロジェクトとして、開発が進められ、特殊合金を使わず、

単純な成分でリサイクルの容易な鋼材を言います。

※ Super Metal：Interpreted as recyclable steel plate without using special alloy, is

endorsed by National Government and currently under co-development by private entities and public sectors.

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1) 付着性と高温下での潤滑性 Adhesiveness and lubrication under

high temperature

グリースは粘度の温度依存性が小さい為、 Although the grease has low heat

高温に強い固体潤滑剤を安定的に conductivity, it will bring a high degree of

分散維持でき、高温下でも付着性が adhesiveness under high temperature

良好である。 by mixing solid lubricant to achieve

stable dispersion.

2) 塗布効率と省エネ性 Application effectiveness and energy-saving

塗布効率とは潤滑剤のスプレー量と、 The application effectiveness is calculated

被射体への付着効率との比で as the ratio between the amount of spray of

グリース圧延は70％、液状潤滑油は多くても lubricant and percentage of application

№

1

2

8潤滑剤の温度管理

Temperature Control ofLubrication

6給油性

Oil Supply

高温での潤滑性Lubrication under the high

temperature

グリース + 固体潤滑剤Grease + Solid Lubricant

付着性Adherence

○

3

4耐作業環境性（煤煙なし）Operational Environment

塗布効率と省エネ性Application effectiveness

and energy-saving

焼き付防止性Banding　Prevention

液状潤滑油Liquid Oil Lubricant

○ △

○ △

5廃水処理性

Waste Water Treatment○ △

7イニシャルコスト

Initial Cost○ △

グリース圧延のメリットMerit of Grease Lubrication

○ ○

△ ○

○ △

△

○ △

項目ITEMS

潤滑油の種類Lubricant Type

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7％程度の付着量です。 onto the object.

前者はヒュームとして後者は廃油として The percentage of application on the object is

処理され、ここに大きな省エネ性が 70% for grease lubrication and maximum 7%

生まれます。 for liquid lubrication.

The former is disposed as aerosol smoke and

the latter is disposed as waste oil.

In that sense, the grease lubrication system

has a great amount of energy saving benefit.

3) 焼付防止性 Anti-Banding

添付の写真（Photo 1）と曾田式四球試験の As shown in the attached photo and

グラフにも有りますように、焼付防止性は graph from Soda test, anti-banding is

ラボテストでもSUSのプロパー圧延機 verified by laboratory test and

でも充分証明されております。 SUS proper hot rolling mill.

試験

片

Tes

t Pla

te

グリース状熱間潤滑剤Grease ＆ Solid Lubricant

液状熱間潤滑剤Liquid Oil Lubricant

ロー

ル

Roll

Photo1 熱間圧延試験後のロール・試験片の写真Photograph of the Roll and the Test Plate after the Test

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4） 耐作業環境性 Operational environment

液状潤滑油が塗布されている、 The site using sprayed liquid lubricant

現場は煤煙がものすごく、1m先が見えない poses health and operation problems because

環境で作業員の健康上・作業環境上の of a large amount of ash and smoke

問題が指摘されております。 which lessens visibility at even

グリース圧延では煤煙は目視では 1 meter distance.

殆ど確認できない程度です。 On the other hand,

for grease lubrication system,

there is as little ash and smoke

as human eyes never detect.

5） 廃水処理性 Waste water treatment

電炉メーカーは大型の水処理装置をもっ Electro furnaces mixes water with oil

ていない為、水に混ぜて油を塗布する because they do not have large-scale water

方法は大量のエマルジョンが廃水される為、 treatment plant. It always poses cost-push

産廃業者が有償で引取ることになり problems in having industrial waste

コストアップの大きな要因になります。 treatment company disposed of emulsion.

グリース状熱間潤滑剤 Grease＆ Solid Lubricant

液状熱間圧延油Liquid Oil Lubricant

50

100

150

耐焼

き付

荷重

Ban

din

g-R

esi

stan

t lo

ad，

N

曾田式四球試験結果 SODA 4-BALL TEST

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グリース圧延は水とグリースが完全に The grease lubrication does not cause

分離する為、冷却水との混合の問題は such problem because of completely

発生しません。 separating water and grease.

6） 給油性 Oil supply

従来液状潤滑油の給油は市販のノズル Although ordinary nozzle can be used for

で何ら問題なく、スプレーされておりましたが spray when supplying liquid lubricant ,

粘性の有るグリースの散布は長らく市販 there is no nozzle available in the market

では適切なものがなく、弊社は小指の suitable for spraying grease with high viscosity.

先程度のノズルにエアアトマイズして TOYO-SUN MACHINERY CO.,LTD.

フラットスプレーやコーン（円錐形） developed the flat spray or corn spray method

スプレーする方法を開発しました。 by air-atomizing．

Nozzle having the size of little finger.

次項で詳しく説明いたします。 As for this, it explains in the next item.

7） イニシャルコスト Initial cost

液状潤滑油のシステムは散布する量が水・油 Liquid lubrication system requires as

ともグリースの6倍以上、水量は100倍の量を、 6 times more oil to spray and 100 times

かける場合があり、タンクやパイピング more water to use as the grease lubrication system.

その他に多くのコストがかかります。 It requires more tank and piping.

グリース圧延は、油圧延の30～50％ The grease lubrication system cost 30 to 50%

イニシャルコストが安くなります。 less than liquid oil system for

initial investment.

8） 潤滑剤の温度管理 Temperature control of lubricant

粘性の有る流体の温度管理は、液状の物に The fluid having high viscosity requires

比べてそれなりの Know-How が必要で know-how for temperature control,

特に冬場は、温度管理が充分可能な especially, the temperature control system is

システム構成が必要です。 required for winter condition.

弊社は様々なトラブルを克服してこれらの TOYO-SUN MACHINERY CO.,LTD. coped

諸問題を解決し、現在に至っております。 with various problems to find the best solution.

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3 ノズルアッセンブリーと Nozzle assembly and 3 way hose assembly

3Wayホースアッセンブリー

【ノズルアッセンブリー】 【 Nozzle hose assembly 】

グリース圧延システムの最重要機器の一つに、 There are nozzle assembly and 3 way valve

ノズルアッセンブリーと hose assembly as one of the most important

3方弁ホースアッセンブリーが有ります。 devices in the grease lubricantion system.

前者はイラスト1に示すように、可能な限り As illustrated Illustration 1, the nozzle assembly

細くて長くて柔軟性があり、かつ高温に is required to be flexible, as thin and long as

耐えなければならない、と言う厳しい possible, and furthermore resistant to high

制約があり、かつフラットなスプレーを temperature. It must be sprayed flat.

行なうという要求があります。

金属フレキ（ステンレス製）の中に There is grease tube attached inside the

グリースチューブが装着されており、 flexible hose and path for spray air outside it.

その外側へスプレーエアの通路があります。

尚ノズルアッセンブリーが損傷を受けた When the nozzle assembly is damaged,

場合は、取り外しが可能なように it can be removed.

工夫されています。

【 3WAYバルブホースアッセンブリー】 【 3way valve hose assembly】

形状はイラスト3に示されておりますが、 The shape of 3 way valve hose assembly

回路はイラスト2に示されております。 is shown in the illustration 3 and its circuit is

exhibited in the illustration 2.

3WAYバルブはMILL STANDの中で使用 3 way valve is blocked so that

できるようにコンパクトにブロック化 it can be used in the mill stand.

されております。

イラスト 1

Illustration 1

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3 Way Valve Hose For 3 way valve hose,

①信号を入れてから、ノズル先端からスプレー ① Minimize the time (within 1～2 second)

されるまでの時間を可能な限り as much as possible from the signal input

短縮する（1～2sec以内）こと。 until starting spray from the tip of the Nozzle.

②冬期グリースライン中のグリース温度を ② It serves as a circulating circuit to

均一化する為循環回路を構成しております。 equalize the grease temperature in the

（但し、グリースラインにヒータが入っている場合） grease line under winter condition.

(There is sometimes the heater installed

in the grease line)

イラスト 3Illustration 3

イラスト 2

Nozzle Assembly 3Way Valve Hose Assembly

3Way Valve Hose AssemblyNozzle Assembly

3方弁ブロック3 way valve block カバー

ボルト bolt

Illustration 2

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4 代表的なグリース圧延システム （回路図ご参照ください）

本装置は形鋼３段レバースミルのグリース圧延システムです。

本システムは主たる機器として、

① グリースタンクユニット ② メータリングポンプユニット ③ フレキシブルホース

④ スチームトレース ⑤ コントロールパネルから成り立っております。

Typical example of the grease system Please see the circuit drawing for details.

The grease system for structural steel 3-stage reverse mill has the following primary components.

① Grease tank unit ② Metering pump unit ③ Flexible hose

④ Steam trace ⑤ Control panel

① グリースタンクユニット

冬期の保温が必要な為、ヒートバスの中に、グリースタンクを浸し、内部にもスチーム

もしくは温水を導き、グリースの保温を行なうと同時に Air タイプのポンプで

メータリングポンプに送油します。

Grease tank unit

The grease tank is immersed in the heat bath in order to maintain the temperature under

winter condition.

Additionally, the steam or hot water are brought inside the tank to keep the temperature and

to air pump the grease to metering pump.

Typical circuit diagram for hot reversing mill代表的な熱間リバースミルの回路図

hot ｗａｔｅｒ

HEATTRACE

HEATTRACE

Grease Tank Unit

1

5

3

4

2

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② メータリングポンプユニット

メータリングポンプユニットは、精密ギアポンプ、サーボモータ、3Way バルブなどから成り立っており、

ロールの回転数に応じて、グリースの塗布量を変える役割を担っております。

また、3Wayバルブは圧延時（オンロード）はノズル側、オフロール時はタンク側へグリースを循環させ、

3Wayバルブを直近に設けることによって、オンロード・オフロード時のグリーススプレーの

応答性を速くしております。

また冬期には、ライン内のグリース温度を均一化させる役割があります。

Metering pump unit

The metering pump consist of precision gear pump, servo motor and 3 way valve.

It plays a role in changing the amount of spray in accordance with the roll rotation.

3 way valve is functioned to circulate the grease from the nozzle side when hot rolling

(under on-load condition) to the tank side under off-load condition.

The grease spray is highly responsive when on-load and off-load by installing 3 way valve

nearby the nozzle.

In winter ，there is a role which makes grease temperature inside the line uniformity．

③ ノズルホースアッセンブリー

ミル内に設けられるノズルホースアッセンブリーは、ボールペン程度の直径でグリースとエアーを

混合して、ピンポイントもしくは、フラットにスプレーを行ないます。

また各ノズルから均一にスプレーされます。

より細く柔軟により小さい曲げ半径で、かつ高温に耐えるという厳しい条件が求められます。

また、容易に取り外しが出来ることがメンテナンス上重要です。

トヨサンはこれらの条件を備えた、ノズルホースアッセンブリーを開発いたしました。

Nozzle hose assembly

Nozzle hose assembly, installed inside the mill, has the diameter of ballpoint pen and it will

pinpoint or flat spray the mixed air and grease, or spray equally from each nozzle.

It is expected to meet resistance against high temperature and capability of bending more

flexibly at smaller radius.

Furthermore, it can be easily removed for maintenance purpose.

TOYO-SUN MACHINERY CO.,LTD. was successful in developing nozzle assembly to meet

those conditions.

④ ヒートトレース

ヒートトレースは電気・温水・スチーム等様々ですが、冬期には不可欠のものです。

また、ポンプユニットとメータリングポンプ、ノズルホースアッセンブリーの距離が長い15M以上の

場合はグリースラインの圧損が増加する為、フレキシブルなチューブが使用できない場合があります。

Heat trace

Any type of heat trace by way of electrical, heated water and steam, is indispensable to

winter condition.

When there is more than 15 meters distance between the pump unit/metering pump and

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nozzle hose assembly, it will cause increased pressure loss of the grease line.

There may be the case where flexible tube cannot be used.

⑤ コントロールパネル

コントロールパネルには通常、グリースの圧力、流量、温度、圧損等が判るセンサーからの信号、

アラーム、週間タイマー、スプレーのON/OFF、及びHMDからの信号などが集められ、手動・自動の

選択が可能なスイッチ類を備えております。

また、ご要望により、グリースタンクのグリースの量も表示、自動補給も可能です。

Control panel

The control panel is usually equipped with selection switch (manual or automatic) by receiving

the signal from sensor to detect grease pressure, amount of fluid, temperature and pressure loss,

and another signal from alarm, weekly timer，spray ON/OFF and HMD.

If required, Toyosun Machinery can provide ｔhe panel showing the amount of grease in

grease tank. Also，automatic grease supply is possible.

デモ機のご案内

弊社は顧客各位のご要望に応じ、

デモ機の貸し出し（有償）を行なっております。

ポンプユニットはPhoto 2 のような形状

でグリースタンクはペール缶

もしくはドラム缶（200L）が付属しており、

それぞれエア駆動式ポンプが

備えられております。

ユニットにはキャスターが取付けられており、

移動可能です。

また同写真以外に

ノズルホースアッセンブリー（４本）

と３方弁バルブホースアッセンブリー

が付属しております。

Introduction of Demo Unit

TOYO-SUN MACHINERY CO.,LTD. has

willingness to lease the demo unit if desired.

The pump unit is shaped like Photo 2 and grease tank attach pale can or 200 liter drum can be

equipped by air driven pump each.

The demo unit is movable with casters.

Additionally, there are 4 nozzle hose assembly and 3 way valve hose assembly.

Demonstration Unit for Grease Supplyグリース供給用デモ機

Photo 2

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形鋼タンデムラインに納入されたグリース供給ユニット（背面より）Grease Supplying Unit for Tandem Sectional Mill

Entire View of Grease Supplying Unitグリース供給ユニット全体写真

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No. Clients Utilization

SUPPLY RECORDS 納入実績

Shipment date

川崎製鉄/千葉製鉄所殿 №1 HOT 鋼板グリース圧延システム 1990年

3Daido special steel

kawasaki worksHot reversing mill for angle

of stainless steelMay ，2001

4Mori industries

Mitsukaido worksTandem hot sectional mill for

angle of stainless steelDec ，2001

5Aichi seikoChita works

Tandem hot sectional mill forangle of stainless steel

Aug ，2002

6Aichi seiko

Kariya worksTandem hot sectional mill for

angle of stainless steelDec ，2002

No. 納入先 使用目的 納入年月

7Daiwa steel

Eastern worksBar mill Jan ，2005

8JFE steel

Fukuyama worksForging rolling mill(national project)

Jan ，2006

9Osaka steelSakai works

Tandem sectional mill for channel& guide rail for elevator

March ，2006

10Nippon steelkimitsu works

Large sectional millfor H-beam

Aug ，2006

19901

Daido special steelNagoya works

Stainless steel wiring line Sep ，20002

Kawasaki steelChiba works

№1 hot strip mill (steel)

2000年9月

3 大同特殊鋼/川崎工場殿SUSアングル用

グリース圧延システム2001年5月

2 大同特殊鋼/名古屋工場殿 線材ライングリース圧延システム

4 モリ工業/水海道工場殿SUSアングル用

グリース圧延システム2001年12月

5 愛知製鋼/知多工場殿SUSアングル用

グリース圧延システム2002年8月

6 愛知製鋼/刈谷工場殿SUSアングル用

グリース圧延システム2002年12月

7 ダイワスチール/東部事業所殿 棒鋼ライングリース圧延システム 2005年1月

H型鋼大形工場 2006年8月

8 JFEスチール/福山製鉄所殿 熱間鍛造システム（国家プロジェクト） 2006年1月

9 大阪製鐵/堺工場殿 エレベーターガイドレール用形鋼 2006年3月

10 新日本製鐵／君津工場殿

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e-mail　 　toyosun@mb.infoweb.ne.jp

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豊産マシナリー株式会社

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