圧延材のオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法
【課題】熱間圧延された圧延材の上下面での冷却状態を全長に亘って略同一とすることで、圧延材の形状を全長に亘り均一とする。
【解決手段】冷却装置２へ搬入される前の段階で圧延材Ｗの前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材１５を供給し、この圧延材Ｗのトップ部を疑似的に前方へ延長させた状態で冷却装置２を通過させる。
【解決手段】冷却装置２へ搬入される前の段階で圧延材Ｗの前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材１５を供給し、この圧延材Ｗのトップ部を疑似的に前方へ延長させた状態で冷却装置２を通過させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延されて搬送ラインを搬送されつつある圧延材を、冷却水によってオンラインで冷却するためのオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延後の圧延材をオンラインで冷却する方法として、スリットジェット冷却装置を採用した加速冷却方法が知られている（例えば、特許文献１）。
この種の冷却装置は、搬送ラインを走行する圧延材に対し、その上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズルと、その下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロールとを有し、さらに、圧延材の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロールとを備えたものである。
【０００３】
上部スリットジェットノズルから圧延材の上面へ吹き付けられる冷却水は、一旦、圧延材上面を流れて下流へと向かい、上部水切りロールによって圧延材上面側で堰き止められるようになって撹拌流を生じつつ圧延材の幅方向両側からこぼれ落ちるようになる。また同様に、下部スリットジェットノズルから圧延材の下面へ吹き付けられる冷却水についても一旦は圧延材下面に沿った流れとなり、下部水切りロールによって圧延材下面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材から離れ、落流するようになる。
詳しくは、特許文献１に記載された技術は、圧延材を、前記上部スリットジエットノズル及び下部スリットジェットノズルを備える前段冷却部と、前記スリットジエット冷却以外の上下面冷却とした後段冷却部とを通過させて、通板方向前端から後端に向けて順次冷却するようにしており、圧延材を通板させるに際し、前段冷却部における上下水量比（上下面のスリットジェットノズルから噴出されるジェット水の水量比）を所定の一定値に設定し、当該一定値の下で一方向通板を行うものであった。
【０００４】
また、制御冷却において、圧延材の冷却される領域が、冷却装置の冷却ゾーンに入る直前に前記領域の上下面の温度を測定し、この測定結果の上下面温度差に基づき、当該冷却ゾーンの上下水量比を変更して、反りや曲がりなどの形状不良を防止する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２８９３１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された設備において、前段冷却部の上下水量比を一定にして冷却する方法では、圧延材の上下面の冷却状態に偏差が生じ、冷却後の圧延材の通板方向全長にわたって、均一な形状（平坦度）を得ることが困難であるという問題があった。
一方、特許文献２に記載の技術は、各冷却ゾーン入側で圧延材の上下面温度を測定し、該上下面温度の差に基づいて当該冷却ゾーンの上下水量比を修正するものであるから、フィードフォアード制御となり、その制御は高速処理が必要となるなど複雑なものになるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、熱間圧延された圧延材の上下面での冷却状態を全長に亘って略同一とすることで、圧延材の形状を全長に亘り均一とすることが可能である圧延材のオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
すなわち、本発明における課題解決のための技術的手段は、熱間圧延された圧延材を搬送ライン上で走行させつつ冷却水によって冷却する冷却装置を備えた圧延材のオンライン加速冷却装置において、圧延材表面での冷却水の流れ状態を所定のものにすべく、圧延材の先端部にダミー部材を連結した上で当該圧延材を冷却装置内に導入する冷却水整流手段を有することを特徴とする。
なお、冷却装置は、圧延材の上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロールとを有すると共に、圧延材の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロールとを備えるようにすればよい。
【０００８】
このように冷却水整流手段により、冷却装置へ搬入前の圧延材の前方へダミー部材を供給させることで圧延材の先端部を擬似的に前方へ延長させた形にすると、冷却装置内ではまず、このダミー部材に対して冷却水が供給され、このダミー部材に引き続いて圧延材が冷却水の供給を受ける形となる。そのため、圧延材自体は、その先端部（トップ部）であろうと中間部（ミドル部）であろうと、その上下面に関して、冷却水の分布状態は所定のものとなり、必要とする冷却能が確保されるようになる。従って、熱間圧延された圧延材が反り返ったりすることなく、その形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【０００９】
なお、前記冷却水整流手段は、当該ダミー部材を冷却装置の上流側で搬送ラインへ供給すると共に、冷却装置の下流側で排出させるダミー取扱装置を有するようにするとよい。
前記ダミー取扱装置は、搬送ラインに側方からダミー部材を供給する挿入装置と、搬送ラインから側方へダミー部材を取り出す排出装置と、この排出装置から挿入装置へダミー部材を返送する返送装置とを有するものとさせるのが好適である。
このような構成にすれば、搬送ラインと別ラインとの間でダミー部材を一方向的に循環走行させる運用方式となり、その動きに無駄がない。そのため、装置としての稼働効率に優れたものとなる。
【００１０】
また、ダミー取扱装置はこれとは異なる構成とすることも可能である。前記ダミー取扱装置は、冷却装置の下流側で搬送ラインに対して側方からダミー部材の供給及び排出を行う出し入れ装置と、前記搬送ラインを制御して、当該出し入れ装置により搬送ライン上に供給されたダミー部材を冷却装置の上流側へ逆送りする搬送制御装置とを有るようにするとよい。
これによれば、冷却装置の下流側（搬送ラインに対してダミー部材の供給、排出を行う位置）から冷却装置を通り抜けた上流側へ向けてダミー板を逆送りでき、圧延材の先端部に当接させることができるようになる。
【００１１】
また、冷却水整流手段としては、上記した各種のダミー取扱装置を採用しない構成とすることも可能である。
つまり、前記冷却水整流手段は、冷却装置の下流側に設けられ且つ搬送ラインに沿って移動自在となっているダミー部材を備えた誘引装置を有しており、該誘引装置は、前記ダミー部材を冷却装置内を上流側へ向けて通過させ且つ冷却装置に搬入前の圧延材の前部へ待機させ、圧延材が冷却装置内を走行するときに圧延材の先端部に当接状態で先導させると共に、その状態でダミー部材を下流側へ向けて移動可能とするとよい。
【００１２】
好ましくは、前記ダミー部材は、圧延材の上面に面一となる上面延長部材と圧延材の下面に面一となる下面延長部材とを有しており、前記上面延長部材は冷却装置の下流側において上方へ移動して待避可能であると共に、下面延長部材は冷却装置の下流側において下方へ移動し待避可能とするとよい。上面延長部材及び下面延長部材の両者が揃って、上方もしくは下方の一方側に待避するような構成であってもよい。
こうすることで、搬送ラインに並設する返送装置や、搬送ラインに対してダミー部材の供給及び排出を行う出し入れ装置等を設ける必要がなくなり、搬送ライン側方のスペースを有効活用することができるようになる。
【００１３】
なお、前記ダミー部材は、圧延材と同一の厚み及び幅を有すると共に、圧延材先端部の冷却水の流れ状態が圧延材中途部と同一となるような長さを備えたダミー板であるとよい。
一方、本発明に係る圧延材のオンライン加速冷却方法は、熱間圧延後に搬送ラインを搬送中の圧延材に対し、冷却水による冷却を行う直前にこの圧延材の前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材を供給して圧延材の先端部を疑似的に前方へ延長させた状態にさせ、この状態のままダミー部材及び圧延材を冷却水で冷却させ、冷却後にダミー部材を取り除くようなものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る圧延材のオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法によれば、熱間圧延された圧延材の上下面での冷却状態を全長に亘って略同一とすることで、圧延材の形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１及び図２は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第１実施形態を示している。このオンライン加速冷却装置１は、冷却装置２と冷却整流手段３とを有している。
冷却装置２は、熱間圧延後に搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗに対し、走行状態にさせたまま冷却水によって冷却するものである。本第１実施形態においてこの冷却装置２にはスリットジェット冷却装置を適用している。そのためこの冷却装置２は、圧延材Ｗの上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズル６と、圧延材Ｗの下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズル７とを有している。これら上下のスリットジェットノズル６，７は、圧延材Ｗを挟んで上下で対向している。
【００１６】
上部スリットジェットノズル６の下流側には、これと所定間隔をおいて上部水切りロール１０Ａが設けられている。なお、上部スリットジェットノズル６のすぐ上流側にも補助的に上部水切りロール１０Ｂが設けられている。
なお、搬送ライン５は互いに所定間隔をおいてテーブルロール１１が並設されたものとなっているが、このうち冷却装置２内では、テーブルロール１１の並設間隔が所定に離された区間があり、この区間の両側のテーブルロール１１は上記した上部水切りロール１０Ａ，１０Ｂと上下対向する位置付けとされている。このように、上部水切りロール１０Ａ，１０Ｂと上下対向する２本のテーブルロール１１は、下部水切りロール（１１Ａ，１１Ｂ）としての作用を兼備している。
【００１７】
上部スリットジェットノズル６とその下流側の上部水切りロール１０Ａとの間には、圧延材Ｗの上面とほぼ一定間隔となるようにして上部誘導板１２が設けられている。また同様に、下部スリットジェットノズル７とその下流側の下部水切りロール１１Ａとの間には、圧延材Ｗの下面とほぼ一定間隔となるようにして下部誘導板１３が設けられている。
これらのことから、上部スリットジェットノズル６から圧延材Ｗの上面へ吹き付けられる冷却水は、一旦、圧延材上面を流れて下流へと向かい、下流側の上部水切りロール１０Ａによって圧延材上面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材Ｗの幅方向両側からこぼれ落ちるようになる。
【００１８】
ここで上部誘導板１２は、上部水切りロール１０Ａで堰き止められ撹拌流を起こす冷却水のうち、余剰の分を圧延材Ｗの上面から切り離して、結果、圧延材Ｗの上面に接触する冷却水量を所定に規制する作用を奏する。
また同じように、下部スリットジェットノズル７から圧延材Ｗの下面へ吹き付けられる冷却水についても一旦は圧延材下面に沿った流れとなり、下流側の下部水切りロール１１Ａによって圧延材下面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材Ｗから離れ、落流するようになる。
【００１９】
ここで下部誘導板１３は、圧延材下面に沿った冷却水流れをある程度、保水状態とさせる（圧延材下面からすぐに落水するのを防止する）と共に、下部水切りロール１１Ａで堰き止められ撹拌流を起こす冷却水のうち、余剰の分を圧延材Ｗの下面から切り離して、結果、圧延材Ｗの下面に接触する冷却水量を所定に規制する作用を奏する。
これらのことから、圧延材Ｗの上下面間で冷却水の接触状態は略等しくなり、圧延材Ｗの上面と下面とが均一に冷却される。
冷却水整流手段３は、冷却装置２へ搬入される前の段階で圧延材Ｗの前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材１５を供給させるものである。本第１実施形態においてダミー部材１５はダミー板としてある。このダミー板は、冷却水との接触状態を所定に保持させる長さに形成されている。すなわち、上記した冷却装置２の場合であれば、上部スリットジェットノズル６から少なくとも下流側の上部水切りロール１０Ａへ届くだけの長さに形成されている。
【００２０】
このようなダミー部材１５（ダミー板）を使用する冷却水整流手段３は、次のようなダミー取扱装置１４を有したものとなっている。このダミー取扱装置１４は、冷却装置２の上流位置ではダミー部材１５を搬送ライン５へ供給し、また冷却装置２の下流位置では搬送ライン５からダミー部材１５を排出するように動作する。
本第１実施形態で採用したダミー取扱装置１４は、ダミー部材１５の供給動作に専用される挿入装置１７と、ダミー部材１５の排出動作に専用される排出装置１８とに分かれたものとなっている。従って、挿入装置１７は冷却装置２の上流側（入り口部側）に配置され、排出装置１８は冷却装置２の下流側（出口部側）に配置されている。またこのように挿入装置１７と排出装置１８とが分かれているため、このダミー取扱装置１４として、排出装置１８から挿入装置１７へダミー部材１５を移送する返送装置１９を有したものとなっている。
【００２１】
挿入装置１７と排出装置１８とは、搬送ライン５に対してダミー部材１５を搬送する動作方向が相対逆となっているだけで、基本的な構造などは同じものである。それは例えば、搬送ライン５を構成しているテーブルロール１１の並設間を利用して、この搬送ライン５の搬送方向に直交させてエンドレスチェーンを架設し、巻掛け駆動が可能なコンベア構造としておく。勿論、これら挿入装置１７や排出装置１８にはその他のコンベア構造を採用することもできるし、また両装置は同じ構造にしなければならないというものでもない。
【００２２】
返送装置１９についても特に限定されるものではなく、搬送ライン５の隣でこれと並行しつつ、その搬送方向を逆にしたものであって、且つ排出装置１８からのダミー部材１５の引き取りと挿入装置１７に対する送り渡しができるものであれば、ローラコロコンベア、チェーンコンベア、ベルトコンベアなど、適宜コンベア装置を採用することができる。
ダミー部材１５は、厚みや幅、長さなどが異なる鋼板を種々、準備しておけばよい。ただ、熱間圧延される圧延材Ｗにおいてその厚さは一定せず多種あるため、図３に示すように厚さ可変のダミー部材１５を採用するのが好適となる。
【００２３】
この図３に示すダミー部材１５は、上面形成板２３と下面形成板２４とを有し、これら両形成板２３，２４がクロスリンク２５によって連結された構造になっている。クロスリンク２５は回転自在な不動支点２５ａとスライド支点２５ｂとを有して、スライド支点２５ｂ側をボールねじ機構２６などによって移動させることができるようになっている。
このような厚さ可変のダミー部材１５を使用する場合、上記した返送装置１９には、その搬送途中に、ダミー部材１５の厚さを圧延材Ｗの厚さに一致させる作業をするための厚さ調節ステーション２７を、搬送系統を分離させた状態で設けておくと好適である。
【００２４】
次に、上記第１実施形態のオンライン加速冷却装置１における稼働状況に基づいて、本発明に係るオンライン加速冷却方法を説明する。
熱間圧延された後、搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送された圧延材Ｗは、冷却装置２の入り口付近で一旦停止される。このとき、又は予め、冷却水整流手段３はダミー取扱装置１４の挿入装置１７を作動させて冷却装置２の上流位置へダミー部材１５を供給させる。そのため搬送ライン５のその後の駆動で圧延材Ｗが冷却装置２へ搬入されるとき、この圧延材Ｗはそのトップ部でダミー部材１５を後押しする状態になり、引き続きその状態のまま冷却装置２内へ向けて走行してゆくかたちとなる。
【００２５】
圧延材Ｗのトップ部にダミー部材１５が後押しされた状態では、圧延材Ｗのトップ部が疑似的に前方へ延長されるようになっている。そのため冷却装置２内ではまず、圧延材Ｗの前部にあるダミー部材１５に対して冷却水が供給され、このダミー部材１５に引き続いて圧延材Ｗが冷却水の供給を受けるかたちとなる。
そのため、圧延材Ｗ自体は、そのトップ部であろうとミドル部であろうと、その上下面に関して、冷却水の分布状態は所定のものとなり、必要とする冷却能が確保されるようになる。従って、熱間圧延された圧延材が反り返ったりすることなく、その形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【００２６】
このように冷却された圧延材Ｗが冷却装置２から搬出されると、冷却水整流手段３は、ダミー取扱装置１４の排出装置１８を作動させて冷却装置２の下流位置からダミー部材１５を取り出し、搬送ライン５上から排出する。そしてこの排出装置１８は取り出したダミー部材１５を返送装置１９へ送り渡し、次の挿入装置１７の作動に備えるようになる。
ダミー部材１５が排出された後、搬送ライン５の駆動により冷却後の圧延材Ｗは下流工程へ向けて搬送される。
図４は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第２実施形態を示している。この第２実施形態のオンライン加速冷却装置１が、上記第１実施形態と最も異なっているところは、冷却水整流手段３のダミー取扱装置１４が、挿入装置１７及び排出装置１８に代わって出し入れ装置３０を有した構成になっている点にある。また本第２実施形態のダミー取扱装置３では、搬送制御装置３１を有している。
【００２７】
出し入れ装置３０は、冷却装置２の下流位置（出口付近）に設置されたものであって、第１実施形態で説明した挿入装置１７によるダミー部材１５の供給動作と、排出装置１８によるダミー部材１５の排出動作との両方を行うようになっている。すなわち、搬送ライン５に対してダミー部材１５を搬送する動作方向を、往復両方向が可能なものとして必要に応じて切り替え可能になったもので、その構造（コンベア構造）自体は挿入装置１７や排出装置１８と略同じである。
ここにおいて出し入れ装置３０は、挿入装置１７と排出装置１８との２台分を１台分に省略したかたちとなり、また返送装置１９も不要になるので、装置構成が極めてシンプルでコンパクトとなり、設備コストを抑えることができるという利点に繋がっている。
【００２８】
搬送制御装置３１は、搬送ライン５に対し、出し入れ装置３０が設置されている冷却装置２の下流位置から冷却装置２を通り抜けた上流位置（入り口部を出た付近）までの区間について、その搬送方向を正逆切り替え制御するところである。この搬送制御装置３１による搬送方向の正逆切り替え制御を可能にするため、搬送ライン５は、上記該当区間が独立して個別に駆動できるようになっている。
このような第２実施形態のオンライン加速冷却装置１では、熱間圧延された圧延材Ｗが搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送されるまでに、冷却水整流手段３の出し入れ装置３０が予め作動し、搬送ライン５における冷却装置２の下流位置に対してダミー部材１５を供給するものとし、また続いて搬送制御装置３１が作動して搬送ライン５を逆送りして、ダミー部材１５を冷却装置２の入り口付近で待機させる。
【００２９】
そして、このダミー部材１５の待機位置まで圧延材Ｗが達したとき、搬送制御装置３１は今度は搬送ライン５を正送りして、圧延材Ｗのトップ部でダミー部材１５を後押しする状態とさせながら冷却装置２内を通過させる。この間の作用効果は第１実施形態で説明したものと同じである。
圧延材Ｗのトップ部が冷却装置２の出口側へと抜け出ると、出し入れ装置３０が今度は搬送ライン５における冷却装置２の下流位置からダミー部材１５を取り込む（排出する）ように動作する。そのため、搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗにとってこのダミー部材１５が邪魔となることはなく、以後、冷却後の圧延材Ｗは搬送ライン５上を下流側工程へと搬送される。
【００３０】
図５は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第３実施形態を示している。この第３実施形態のオンライン加速冷却装置１も、上記第２実施形態と略同様であり、冷却水整流手段３のダミー取扱装置１４が出し入れ装置３０と搬送制御装置３１とを有している。
なお、この第３実施形態が第２実施形態と異なるところは、出し入れ装置３０がコンベア構造を有したものではなく、例えばＣ型フック等をはじめとする各種のハンドリング装置によって搬送ライン５とこれに隣接配置したダミー用テーブル３５との間でダミー部材１５を吊り上げ、移送させるようにしている点にある。
【００３１】
なお、出し入れ装置３０は、上方軌道などに沿って冷却装置２の入り口部側へと移動可能な構成として、冷却装置２の上流位置でダミー部材１５を搬送ライン５へ直接供給できるようにしてもよく、この場合には、搬送制御装置３１は不要にできる。
図６及び図７は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第４実施形態を示している。この第４実施形態のオンライン加速冷却装置１では、これまで説明してきた第１乃至第３実施形態と異なり、冷却水整流手段３としてダミー取扱装置１４を有していない。その代わりに、この第４実施形態の冷却水整流手段３では誘引装置４０を有している。そして、この誘引装置４０はそれ自体がダミー部材１５を有している。
【００３２】
誘引装置４０は冷却装置２の下流位置に設置されている。そしてこの誘引装置４０は、自らが有するダミー部材１５を、冷却装置２の下流位置から搬送ライン５に沿って当該冷却装置１５の内部へと進入させ、更にその上流部（入り口側）へ通り抜け出るように移動させたり、その後、元位置へ復帰移動させたりする（要するに冷却装置２を挟んでその下流部と上流部との間で行ったり来たりさせる）移動機構４１を有している。
ダミー部材１５を冷却装置２の上流側から下流側へ移動させるときの移動速度は、搬送ライン５によって圧延材Ｗが搬送されるときの搬送速度に等しくなるように設定されている。
【００３３】
ダミー部材１５を搬送ライン５に沿って移動させるための移動機構４１としては、例えば多段式の伸縮機構や蛇腹による伸縮機構、リンク機構などの他、エア等の流体を供給したり排出したりして風船状の袋を伸縮させる機構、或いはリニアシリンダー等によるダミー部材１５の自走機構などを採用することができる。
ダミー部材１５は、圧延材Ｗの上面レベルに面一となる上面延長部材４３と、圧延材Ｗの下面レベルに面一となる下面延長部材４４とを有している。これら上下の延長部材４３，４４は上下に分離されている。しかし、移動機構４１による移動は同時、同速、同方向において行われ、一体的な動きとなっている。
【００３４】
そして図７（Ｃ）に示すように、冷却装置２の下流位置では、上面延長部材４３は上方へ向けて待避可能とされ、また下面延長部材４４は下方へ向けて待避可能になっている。これらの待避動作は、例えばボールねじ機構や流体圧シリンダ、ソレノイド等によって行われるようになっている。
なお、前記上面延長部材４３及び下面延長部材４４の両者が揃って、上方もしくは下方の一方側に待避するような構成であってもよい。
このような第４実施形態のオンライン加速冷却装置１では、熱間圧延された圧延材Ｗが搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送されるまでに、冷却水整流手段３の誘引装置４０が予め作動し、冷却装置２の上流位置（入り口部の外）に対してダミー部材１５（上下の延長部材４３，４４）を移動機構４１によって伸び出させ、待機させている。
【００３５】
そしてこの誘引装置４０は、ダミー部材１５の待機位置まで圧延材Ｗが達したとき、圧延材Ｗのトップ部にダミー部材１５が当接する状態を維持させながら、圧延材Ｗが冷却装置２内を走行する速度に合わせてダミー部材１５を下流側へ向けて縮退移動させ、これによってダミー部材１５で圧延材Ｗを先導させ、冷却装置２内を通過させる。この間の作用効果は第１実施形態で説明したものと同じである。
圧延材Ｗのトップ部が冷却装置２の出口側へと抜け出ると、ダミー部材１５は上下の延長部材４３，４４として上下方向に相反する待避動作を行う。そのため、搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗにとってこのダミー部材１５が邪魔となることはなく、以後、冷却後の圧延材Ｗは搬送ライン５上を下流側工程へと搬送される。
【００３６】
ところで、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態を示した平面図である。
【図２】冷却装置の内部構造例を示した側断面図である。
【図３】ダミー部材をダミー板とする場合の一例を示した側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示した平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示した平面図である。
【図６】本発明の第４実施形態を示した平面図である。
【図７】第４実施形態の動作状況を説明した側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ オンライン加速冷却装置
２ 冷却装置
３ 冷却水整流手段
５ 搬送ライン
６ 上部スリットジェットノズル
７ 下部スリットジェットノズル
１０Ａ 上部水切りロール
１１Ａ 下部水切りロール
１４ ダミー取扱装置
１５ ダミー部材
１７ 挿入装置
１８ 排出装置
１９ 返送装置
３０ 出し入れ装置
３１ 搬送制御装置
４０ 誘引装置
４３ 上面延長部材
４４ 下面延長部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延されて搬送ラインを搬送されつつある圧延材を、冷却水によってオンラインで冷却するためのオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延後の圧延材をオンラインで冷却する方法として、スリットジェット冷却装置を採用した加速冷却方法が知られている（例えば、特許文献１）。
この種の冷却装置は、搬送ラインを走行する圧延材に対し、その上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズルと、その下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロールとを有し、さらに、圧延材の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロールとを備えたものである。
【０００３】
上部スリットジェットノズルから圧延材の上面へ吹き付けられる冷却水は、一旦、圧延材上面を流れて下流へと向かい、上部水切りロールによって圧延材上面側で堰き止められるようになって撹拌流を生じつつ圧延材の幅方向両側からこぼれ落ちるようになる。また同様に、下部スリットジェットノズルから圧延材の下面へ吹き付けられる冷却水についても一旦は圧延材下面に沿った流れとなり、下部水切りロールによって圧延材下面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材から離れ、落流するようになる。
詳しくは、特許文献１に記載された技術は、圧延材を、前記上部スリットジエットノズル及び下部スリットジェットノズルを備える前段冷却部と、前記スリットジエット冷却以外の上下面冷却とした後段冷却部とを通過させて、通板方向前端から後端に向けて順次冷却するようにしており、圧延材を通板させるに際し、前段冷却部における上下水量比（上下面のスリットジェットノズルから噴出されるジェット水の水量比）を所定の一定値に設定し、当該一定値の下で一方向通板を行うものであった。
【０００４】
また、制御冷却において、圧延材の冷却される領域が、冷却装置の冷却ゾーンに入る直前に前記領域の上下面の温度を測定し、この測定結果の上下面温度差に基づき、当該冷却ゾーンの上下水量比を変更して、反りや曲がりなどの形状不良を防止する技術も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２８９３１６号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された設備において、前段冷却部の上下水量比を一定にして冷却する方法では、圧延材の上下面の冷却状態に偏差が生じ、冷却後の圧延材の通板方向全長にわたって、均一な形状（平坦度）を得ることが困難であるという問題があった。
一方、特許文献２に記載の技術は、各冷却ゾーン入側で圧延材の上下面温度を測定し、該上下面温度の差に基づいて当該冷却ゾーンの上下水量比を修正するものであるから、フィードフォアード制御となり、その制御は高速処理が必要となるなど複雑なものになるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、熱間圧延された圧延材の上下面での冷却状態を全長に亘って略同一とすることで、圧延材の形状を全長に亘り均一とすることが可能である圧延材のオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
すなわち、本発明における課題解決のための技術的手段は、熱間圧延された圧延材を搬送ライン上で走行させつつ冷却水によって冷却する冷却装置を備えた圧延材のオンライン加速冷却装置において、圧延材表面での冷却水の流れ状態を所定のものにすべく、圧延材の先端部にダミー部材を連結した上で当該圧延材を冷却装置内に導入する冷却水整流手段を有することを特徴とする。
なお、冷却装置は、圧延材の上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロールとを有すると共に、圧延材の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズルとその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロールとを備えるようにすればよい。
【０００８】
このように冷却水整流手段により、冷却装置へ搬入前の圧延材の前方へダミー部材を供給させることで圧延材の先端部を擬似的に前方へ延長させた形にすると、冷却装置内ではまず、このダミー部材に対して冷却水が供給され、このダミー部材に引き続いて圧延材が冷却水の供給を受ける形となる。そのため、圧延材自体は、その先端部（トップ部）であろうと中間部（ミドル部）であろうと、その上下面に関して、冷却水の分布状態は所定のものとなり、必要とする冷却能が確保されるようになる。従って、熱間圧延された圧延材が反り返ったりすることなく、その形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【０００９】
なお、前記冷却水整流手段は、当該ダミー部材を冷却装置の上流側で搬送ラインへ供給すると共に、冷却装置の下流側で排出させるダミー取扱装置を有するようにするとよい。
前記ダミー取扱装置は、搬送ラインに側方からダミー部材を供給する挿入装置と、搬送ラインから側方へダミー部材を取り出す排出装置と、この排出装置から挿入装置へダミー部材を返送する返送装置とを有するものとさせるのが好適である。
このような構成にすれば、搬送ラインと別ラインとの間でダミー部材を一方向的に循環走行させる運用方式となり、その動きに無駄がない。そのため、装置としての稼働効率に優れたものとなる。
【００１０】
また、ダミー取扱装置はこれとは異なる構成とすることも可能である。前記ダミー取扱装置は、冷却装置の下流側で搬送ラインに対して側方からダミー部材の供給及び排出を行う出し入れ装置と、前記搬送ラインを制御して、当該出し入れ装置により搬送ライン上に供給されたダミー部材を冷却装置の上流側へ逆送りする搬送制御装置とを有るようにするとよい。
これによれば、冷却装置の下流側（搬送ラインに対してダミー部材の供給、排出を行う位置）から冷却装置を通り抜けた上流側へ向けてダミー板を逆送りでき、圧延材の先端部に当接させることができるようになる。
【００１１】
また、冷却水整流手段としては、上記した各種のダミー取扱装置を採用しない構成とすることも可能である。
つまり、前記冷却水整流手段は、冷却装置の下流側に設けられ且つ搬送ラインに沿って移動自在となっているダミー部材を備えた誘引装置を有しており、該誘引装置は、前記ダミー部材を冷却装置内を上流側へ向けて通過させ且つ冷却装置に搬入前の圧延材の前部へ待機させ、圧延材が冷却装置内を走行するときに圧延材の先端部に当接状態で先導させると共に、その状態でダミー部材を下流側へ向けて移動可能とするとよい。
【００１２】
好ましくは、前記ダミー部材は、圧延材の上面に面一となる上面延長部材と圧延材の下面に面一となる下面延長部材とを有しており、前記上面延長部材は冷却装置の下流側において上方へ移動して待避可能であると共に、下面延長部材は冷却装置の下流側において下方へ移動し待避可能とするとよい。上面延長部材及び下面延長部材の両者が揃って、上方もしくは下方の一方側に待避するような構成であってもよい。
こうすることで、搬送ラインに並設する返送装置や、搬送ラインに対してダミー部材の供給及び排出を行う出し入れ装置等を設ける必要がなくなり、搬送ライン側方のスペースを有効活用することができるようになる。
【００１３】
なお、前記ダミー部材は、圧延材と同一の厚み及び幅を有すると共に、圧延材先端部の冷却水の流れ状態が圧延材中途部と同一となるような長さを備えたダミー板であるとよい。
一方、本発明に係る圧延材のオンライン加速冷却方法は、熱間圧延後に搬送ラインを搬送中の圧延材に対し、冷却水による冷却を行う直前にこの圧延材の前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材を供給して圧延材の先端部を疑似的に前方へ延長させた状態にさせ、この状態のままダミー部材及び圧延材を冷却水で冷却させ、冷却後にダミー部材を取り除くようなものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る圧延材のオンライン加速冷却装置及びオンライン加速冷却方法によれば、熱間圧延された圧延材の上下面での冷却状態を全長に亘って略同一とすることで、圧延材の形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１及び図２は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第１実施形態を示している。このオンライン加速冷却装置１は、冷却装置２と冷却整流手段３とを有している。
冷却装置２は、熱間圧延後に搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗに対し、走行状態にさせたまま冷却水によって冷却するものである。本第１実施形態においてこの冷却装置２にはスリットジェット冷却装置を適用している。そのためこの冷却装置２は、圧延材Ｗの上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズル６と、圧延材Ｗの下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズル７とを有している。これら上下のスリットジェットノズル６，７は、圧延材Ｗを挟んで上下で対向している。
【００１６】
上部スリットジェットノズル６の下流側には、これと所定間隔をおいて上部水切りロール１０Ａが設けられている。なお、上部スリットジェットノズル６のすぐ上流側にも補助的に上部水切りロール１０Ｂが設けられている。
なお、搬送ライン５は互いに所定間隔をおいてテーブルロール１１が並設されたものとなっているが、このうち冷却装置２内では、テーブルロール１１の並設間隔が所定に離された区間があり、この区間の両側のテーブルロール１１は上記した上部水切りロール１０Ａ，１０Ｂと上下対向する位置付けとされている。このように、上部水切りロール１０Ａ，１０Ｂと上下対向する２本のテーブルロール１１は、下部水切りロール（１１Ａ，１１Ｂ）としての作用を兼備している。
【００１７】
上部スリットジェットノズル６とその下流側の上部水切りロール１０Ａとの間には、圧延材Ｗの上面とほぼ一定間隔となるようにして上部誘導板１２が設けられている。また同様に、下部スリットジェットノズル７とその下流側の下部水切りロール１１Ａとの間には、圧延材Ｗの下面とほぼ一定間隔となるようにして下部誘導板１３が設けられている。
これらのことから、上部スリットジェットノズル６から圧延材Ｗの上面へ吹き付けられる冷却水は、一旦、圧延材上面を流れて下流へと向かい、下流側の上部水切りロール１０Ａによって圧延材上面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材Ｗの幅方向両側からこぼれ落ちるようになる。
【００１８】
ここで上部誘導板１２は、上部水切りロール１０Ａで堰き止められ撹拌流を起こす冷却水のうち、余剰の分を圧延材Ｗの上面から切り離して、結果、圧延材Ｗの上面に接触する冷却水量を所定に規制する作用を奏する。
また同じように、下部スリットジェットノズル７から圧延材Ｗの下面へ吹き付けられる冷却水についても一旦は圧延材下面に沿った流れとなり、下流側の下部水切りロール１１Ａによって圧延材下面側で堰き止められるようになり、ここで撹拌流を生じつつ圧延材Ｗから離れ、落流するようになる。
【００１９】
ここで下部誘導板１３は、圧延材下面に沿った冷却水流れをある程度、保水状態とさせる（圧延材下面からすぐに落水するのを防止する）と共に、下部水切りロール１１Ａで堰き止められ撹拌流を起こす冷却水のうち、余剰の分を圧延材Ｗの下面から切り離して、結果、圧延材Ｗの下面に接触する冷却水量を所定に規制する作用を奏する。
これらのことから、圧延材Ｗの上下面間で冷却水の接触状態は略等しくなり、圧延材Ｗの上面と下面とが均一に冷却される。
冷却水整流手段３は、冷却装置２へ搬入される前の段階で圧延材Ｗの前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材１５を供給させるものである。本第１実施形態においてダミー部材１５はダミー板としてある。このダミー板は、冷却水との接触状態を所定に保持させる長さに形成されている。すなわち、上記した冷却装置２の場合であれば、上部スリットジェットノズル６から少なくとも下流側の上部水切りロール１０Ａへ届くだけの長さに形成されている。
【００２０】
このようなダミー部材１５（ダミー板）を使用する冷却水整流手段３は、次のようなダミー取扱装置１４を有したものとなっている。このダミー取扱装置１４は、冷却装置２の上流位置ではダミー部材１５を搬送ライン５へ供給し、また冷却装置２の下流位置では搬送ライン５からダミー部材１５を排出するように動作する。
本第１実施形態で採用したダミー取扱装置１４は、ダミー部材１５の供給動作に専用される挿入装置１７と、ダミー部材１５の排出動作に専用される排出装置１８とに分かれたものとなっている。従って、挿入装置１７は冷却装置２の上流側（入り口部側）に配置され、排出装置１８は冷却装置２の下流側（出口部側）に配置されている。またこのように挿入装置１７と排出装置１８とが分かれているため、このダミー取扱装置１４として、排出装置１８から挿入装置１７へダミー部材１５を移送する返送装置１９を有したものとなっている。
【００２１】
挿入装置１７と排出装置１８とは、搬送ライン５に対してダミー部材１５を搬送する動作方向が相対逆となっているだけで、基本的な構造などは同じものである。それは例えば、搬送ライン５を構成しているテーブルロール１１の並設間を利用して、この搬送ライン５の搬送方向に直交させてエンドレスチェーンを架設し、巻掛け駆動が可能なコンベア構造としておく。勿論、これら挿入装置１７や排出装置１８にはその他のコンベア構造を採用することもできるし、また両装置は同じ構造にしなければならないというものでもない。
【００２２】
返送装置１９についても特に限定されるものではなく、搬送ライン５の隣でこれと並行しつつ、その搬送方向を逆にしたものであって、且つ排出装置１８からのダミー部材１５の引き取りと挿入装置１７に対する送り渡しができるものであれば、ローラコロコンベア、チェーンコンベア、ベルトコンベアなど、適宜コンベア装置を採用することができる。
ダミー部材１５は、厚みや幅、長さなどが異なる鋼板を種々、準備しておけばよい。ただ、熱間圧延される圧延材Ｗにおいてその厚さは一定せず多種あるため、図３に示すように厚さ可変のダミー部材１５を採用するのが好適となる。
【００２３】
この図３に示すダミー部材１５は、上面形成板２３と下面形成板２４とを有し、これら両形成板２３，２４がクロスリンク２５によって連結された構造になっている。クロスリンク２５は回転自在な不動支点２５ａとスライド支点２５ｂとを有して、スライド支点２５ｂ側をボールねじ機構２６などによって移動させることができるようになっている。
このような厚さ可変のダミー部材１５を使用する場合、上記した返送装置１９には、その搬送途中に、ダミー部材１５の厚さを圧延材Ｗの厚さに一致させる作業をするための厚さ調節ステーション２７を、搬送系統を分離させた状態で設けておくと好適である。
【００２４】
次に、上記第１実施形態のオンライン加速冷却装置１における稼働状況に基づいて、本発明に係るオンライン加速冷却方法を説明する。
熱間圧延された後、搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送された圧延材Ｗは、冷却装置２の入り口付近で一旦停止される。このとき、又は予め、冷却水整流手段３はダミー取扱装置１４の挿入装置１７を作動させて冷却装置２の上流位置へダミー部材１５を供給させる。そのため搬送ライン５のその後の駆動で圧延材Ｗが冷却装置２へ搬入されるとき、この圧延材Ｗはそのトップ部でダミー部材１５を後押しする状態になり、引き続きその状態のまま冷却装置２内へ向けて走行してゆくかたちとなる。
【００２５】
圧延材Ｗのトップ部にダミー部材１５が後押しされた状態では、圧延材Ｗのトップ部が疑似的に前方へ延長されるようになっている。そのため冷却装置２内ではまず、圧延材Ｗの前部にあるダミー部材１５に対して冷却水が供給され、このダミー部材１５に引き続いて圧延材Ｗが冷却水の供給を受けるかたちとなる。
そのため、圧延材Ｗ自体は、そのトップ部であろうとミドル部であろうと、その上下面に関して、冷却水の分布状態は所定のものとなり、必要とする冷却能が確保されるようになる。従って、熱間圧延された圧延材が反り返ったりすることなく、その形状を全長に亘り均一とすることが可能となる。
【００２６】
このように冷却された圧延材Ｗが冷却装置２から搬出されると、冷却水整流手段３は、ダミー取扱装置１４の排出装置１８を作動させて冷却装置２の下流位置からダミー部材１５を取り出し、搬送ライン５上から排出する。そしてこの排出装置１８は取り出したダミー部材１５を返送装置１９へ送り渡し、次の挿入装置１７の作動に備えるようになる。
ダミー部材１５が排出された後、搬送ライン５の駆動により冷却後の圧延材Ｗは下流工程へ向けて搬送される。
図４は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第２実施形態を示している。この第２実施形態のオンライン加速冷却装置１が、上記第１実施形態と最も異なっているところは、冷却水整流手段３のダミー取扱装置１４が、挿入装置１７及び排出装置１８に代わって出し入れ装置３０を有した構成になっている点にある。また本第２実施形態のダミー取扱装置３では、搬送制御装置３１を有している。
【００２７】
出し入れ装置３０は、冷却装置２の下流位置（出口付近）に設置されたものであって、第１実施形態で説明した挿入装置１７によるダミー部材１５の供給動作と、排出装置１８によるダミー部材１５の排出動作との両方を行うようになっている。すなわち、搬送ライン５に対してダミー部材１５を搬送する動作方向を、往復両方向が可能なものとして必要に応じて切り替え可能になったもので、その構造（コンベア構造）自体は挿入装置１７や排出装置１８と略同じである。
ここにおいて出し入れ装置３０は、挿入装置１７と排出装置１８との２台分を１台分に省略したかたちとなり、また返送装置１９も不要になるので、装置構成が極めてシンプルでコンパクトとなり、設備コストを抑えることができるという利点に繋がっている。
【００２８】
搬送制御装置３１は、搬送ライン５に対し、出し入れ装置３０が設置されている冷却装置２の下流位置から冷却装置２を通り抜けた上流位置（入り口部を出た付近）までの区間について、その搬送方向を正逆切り替え制御するところである。この搬送制御装置３１による搬送方向の正逆切り替え制御を可能にするため、搬送ライン５は、上記該当区間が独立して個別に駆動できるようになっている。
このような第２実施形態のオンライン加速冷却装置１では、熱間圧延された圧延材Ｗが搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送されるまでに、冷却水整流手段３の出し入れ装置３０が予め作動し、搬送ライン５における冷却装置２の下流位置に対してダミー部材１５を供給するものとし、また続いて搬送制御装置３１が作動して搬送ライン５を逆送りして、ダミー部材１５を冷却装置２の入り口付近で待機させる。
【００２９】
そして、このダミー部材１５の待機位置まで圧延材Ｗが達したとき、搬送制御装置３１は今度は搬送ライン５を正送りして、圧延材Ｗのトップ部でダミー部材１５を後押しする状態とさせながら冷却装置２内を通過させる。この間の作用効果は第１実施形態で説明したものと同じである。
圧延材Ｗのトップ部が冷却装置２の出口側へと抜け出ると、出し入れ装置３０が今度は搬送ライン５における冷却装置２の下流位置からダミー部材１５を取り込む（排出する）ように動作する。そのため、搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗにとってこのダミー部材１５が邪魔となることはなく、以後、冷却後の圧延材Ｗは搬送ライン５上を下流側工程へと搬送される。
【００３０】
図５は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第３実施形態を示している。この第３実施形態のオンライン加速冷却装置１も、上記第２実施形態と略同様であり、冷却水整流手段３のダミー取扱装置１４が出し入れ装置３０と搬送制御装置３１とを有している。
なお、この第３実施形態が第２実施形態と異なるところは、出し入れ装置３０がコンベア構造を有したものではなく、例えばＣ型フック等をはじめとする各種のハンドリング装置によって搬送ライン５とこれに隣接配置したダミー用テーブル３５との間でダミー部材１５を吊り上げ、移送させるようにしている点にある。
【００３１】
なお、出し入れ装置３０は、上方軌道などに沿って冷却装置２の入り口部側へと移動可能な構成として、冷却装置２の上流位置でダミー部材１５を搬送ライン５へ直接供給できるようにしてもよく、この場合には、搬送制御装置３１は不要にできる。
図６及び図７は、本発明に係るオンライン加速冷却装置１の第４実施形態を示している。この第４実施形態のオンライン加速冷却装置１では、これまで説明してきた第１乃至第３実施形態と異なり、冷却水整流手段３としてダミー取扱装置１４を有していない。その代わりに、この第４実施形態の冷却水整流手段３では誘引装置４０を有している。そして、この誘引装置４０はそれ自体がダミー部材１５を有している。
【００３２】
誘引装置４０は冷却装置２の下流位置に設置されている。そしてこの誘引装置４０は、自らが有するダミー部材１５を、冷却装置２の下流位置から搬送ライン５に沿って当該冷却装置１５の内部へと進入させ、更にその上流部（入り口側）へ通り抜け出るように移動させたり、その後、元位置へ復帰移動させたりする（要するに冷却装置２を挟んでその下流部と上流部との間で行ったり来たりさせる）移動機構４１を有している。
ダミー部材１５を冷却装置２の上流側から下流側へ移動させるときの移動速度は、搬送ライン５によって圧延材Ｗが搬送されるときの搬送速度に等しくなるように設定されている。
【００３３】
ダミー部材１５を搬送ライン５に沿って移動させるための移動機構４１としては、例えば多段式の伸縮機構や蛇腹による伸縮機構、リンク機構などの他、エア等の流体を供給したり排出したりして風船状の袋を伸縮させる機構、或いはリニアシリンダー等によるダミー部材１５の自走機構などを採用することができる。
ダミー部材１５は、圧延材Ｗの上面レベルに面一となる上面延長部材４３と、圧延材Ｗの下面レベルに面一となる下面延長部材４４とを有している。これら上下の延長部材４３，４４は上下に分離されている。しかし、移動機構４１による移動は同時、同速、同方向において行われ、一体的な動きとなっている。
【００３４】
そして図７（Ｃ）に示すように、冷却装置２の下流位置では、上面延長部材４３は上方へ向けて待避可能とされ、また下面延長部材４４は下方へ向けて待避可能になっている。これらの待避動作は、例えばボールねじ機構や流体圧シリンダ、ソレノイド等によって行われるようになっている。
なお、前記上面延長部材４３及び下面延長部材４４の両者が揃って、上方もしくは下方の一方側に待避するような構成であってもよい。
このような第４実施形態のオンライン加速冷却装置１では、熱間圧延された圧延材Ｗが搬送ライン５によって冷却装置２の上流側へ搬送されるまでに、冷却水整流手段３の誘引装置４０が予め作動し、冷却装置２の上流位置（入り口部の外）に対してダミー部材１５（上下の延長部材４３，４４）を移動機構４１によって伸び出させ、待機させている。
【００３５】
そしてこの誘引装置４０は、ダミー部材１５の待機位置まで圧延材Ｗが達したとき、圧延材Ｗのトップ部にダミー部材１５が当接する状態を維持させながら、圧延材Ｗが冷却装置２内を走行する速度に合わせてダミー部材１５を下流側へ向けて縮退移動させ、これによってダミー部材１５で圧延材Ｗを先導させ、冷却装置２内を通過させる。この間の作用効果は第１実施形態で説明したものと同じである。
圧延材Ｗのトップ部が冷却装置２の出口側へと抜け出ると、ダミー部材１５は上下の延長部材４３，４４として上下方向に相反する待避動作を行う。そのため、搬送ライン５を搬送される圧延材Ｗにとってこのダミー部材１５が邪魔となることはなく、以後、冷却後の圧延材Ｗは搬送ライン５上を下流側工程へと搬送される。
【００３６】
ところで、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態を示した平面図である。
【図２】冷却装置の内部構造例を示した側断面図である。
【図３】ダミー部材をダミー板とする場合の一例を示した側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示した平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示した平面図である。
【図６】本発明の第４実施形態を示した平面図である。
【図７】第４実施形態の動作状況を説明した側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ オンライン加速冷却装置
２ 冷却装置
３ 冷却水整流手段
５ 搬送ライン
６ 上部スリットジェットノズル
７ 下部スリットジェットノズル
１０Ａ 上部水切りロール
１１Ａ 下部水切りロール
１４ ダミー取扱装置
１５ ダミー部材
１７ 挿入装置
１８ 排出装置
１９ 返送装置
３０ 出し入れ装置
３１ 搬送制御装置
４０ 誘引装置
４３ 上面延長部材
４４ 下面延長部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延された圧延材（Ｗ）を搬送ライン（５）上で走行させつつ冷却水によって冷却する冷却装置（２）を備えた圧延材のオンライン加速冷却装置において、
圧延材（Ｗ）表面での冷却水の流れ状態を所定のものにすべく、圧延材（Ｗ）の先端部にダミー部材（１５）を連結した上で当該圧延材（Ｗ）を冷却装置（２）内に導入する冷却水整流手段（３）を有することを特徴とする圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項２】
前記冷却水整流手段（３）は、当該ダミー部材（１５）を冷却装置（２）の上流側で搬送ライン（５）へ供給すると共に、冷却装置（２）の下流側で排出させるダミー取扱装置（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項３】
前記ダミー取扱装置（１４）は、搬送ライン（５）に側方からダミー部材（１５）を供給する挿入装置（１７）と、搬送ライン（５）から側方へダミー部材（１５）を取り出す排出装置（１８）と、この排出装置（１８）から挿入装置（１７）へダミー部材（１５）を返送する返送装置（１９）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項４】
前記ダミー取扱装置（１４）は、冷却装置（２）の下流側で搬送ライン（５）に対して側方からダミー部材（１５）の供給及び排出を行う出し入れ装置（３０）と、前記搬送ライン（５）を制御して、当該出し入れ装置（３０）により搬送ライン（５）上に供給されたダミー部材（１５）を冷却装置（２）の上流側へ逆送りする搬送制御装置（３１）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水整流手段（３）は、冷却装置（２）の下流側に設けられ且つ搬送ライン（５）に沿って移動自在となっているダミー部材（１５）を備えた誘引装置（４０）を有しており、該誘引装置（４０）は、前記ダミー部材（１５）を冷却装置（２）内を上流側へ向けて通過させ且つ冷却装置（２）に搬入前の圧延材（Ｗ）の前部へ待機させ、圧延材（Ｗ）が冷却装置（２）内を走行するときに圧延材（Ｗ）の先端部に当接状態で先導させると共に、その状態でダミー部材（１５）を下流側へ向けて移動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項６】
前記ダミー部材（１５）は、圧延材（Ｗ）の上面に面一となる上面延長部材（４３）と圧延材（Ｗ）の下面に面一となる下面延長部材（４４）とを有しており、
前記上面延長部材（４３）は冷却装置（２）の下流側において上方へ移動して待避可能であると共に、下面延長部材（４４）は冷却装置（２）の下流側において下方へ移動し待避可能となっていることを特徴とする請求項５に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項７】
前記ダミー部材（１５）は、圧延材（Ｗ）と同一の厚み及び幅を有すると共に、圧延材（Ｗ）先端部の冷却水の流れ状態が圧延材（Ｗ）中途部と同一となるような長さを備えたダミー板であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項８】
前記冷却装置（２）は、圧延材（Ｗ）の上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズル（６）とその下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロール（１０Ａ）とを有すると共に、圧延材（Ｗ）の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズル（７）とその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロール（１１Ａ）とを備えていていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項９】
熱間圧延後に搬送ライン（５）を搬送中の圧延材（Ｗ）に対し、冷却水による冷却を行う直前にこの圧延材（Ｗ）の前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材（１５）を供給して圧延材（Ｗ）の先端部を疑似的に前方へ延長させた状態にさせ、この状態のままダミー部材（１５）及び圧延材（Ｗ）を冷却水で冷却させ、冷却後にダミー部材（１５）を取り除くことを特徴とする圧延材のオンライン加速冷却方法。
【請求項１】
熱間圧延された圧延材（Ｗ）を搬送ライン（５）上で走行させつつ冷却水によって冷却する冷却装置（２）を備えた圧延材のオンライン加速冷却装置において、
圧延材（Ｗ）表面での冷却水の流れ状態を所定のものにすべく、圧延材（Ｗ）の先端部にダミー部材（１５）を連結した上で当該圧延材（Ｗ）を冷却装置（２）内に導入する冷却水整流手段（３）を有することを特徴とする圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項２】
前記冷却水整流手段（３）は、当該ダミー部材（１５）を冷却装置（２）の上流側で搬送ライン（５）へ供給すると共に、冷却装置（２）の下流側で排出させるダミー取扱装置（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項３】
前記ダミー取扱装置（１４）は、搬送ライン（５）に側方からダミー部材（１５）を供給する挿入装置（１７）と、搬送ライン（５）から側方へダミー部材（１５）を取り出す排出装置（１８）と、この排出装置（１８）から挿入装置（１７）へダミー部材（１５）を返送する返送装置（１９）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項４】
前記ダミー取扱装置（１４）は、冷却装置（２）の下流側で搬送ライン（５）に対して側方からダミー部材（１５）の供給及び排出を行う出し入れ装置（３０）と、前記搬送ライン（５）を制御して、当該出し入れ装置（３０）により搬送ライン（５）上に供給されたダミー部材（１５）を冷却装置（２）の上流側へ逆送りする搬送制御装置（３１）とを有していることを特徴とする請求項２に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水整流手段（３）は、冷却装置（２）の下流側に設けられ且つ搬送ライン（５）に沿って移動自在となっているダミー部材（１５）を備えた誘引装置（４０）を有しており、該誘引装置（４０）は、前記ダミー部材（１５）を冷却装置（２）内を上流側へ向けて通過させ且つ冷却装置（２）に搬入前の圧延材（Ｗ）の前部へ待機させ、圧延材（Ｗ）が冷却装置（２）内を走行するときに圧延材（Ｗ）の先端部に当接状態で先導させると共に、その状態でダミー部材（１５）を下流側へ向けて移動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項６】
前記ダミー部材（１５）は、圧延材（Ｗ）の上面に面一となる上面延長部材（４３）と圧延材（Ｗ）の下面に面一となる下面延長部材（４４）とを有しており、
前記上面延長部材（４３）は冷却装置（２）の下流側において上方へ移動して待避可能であると共に、下面延長部材（４４）は冷却装置（２）の下流側において下方へ移動し待避可能となっていることを特徴とする請求項５に記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項７】
前記ダミー部材（１５）は、圧延材（Ｗ）と同一の厚み及び幅を有すると共に、圧延材（Ｗ）先端部の冷却水の流れ状態が圧延材（Ｗ）中途部と同一となるような長さを備えたダミー板であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項８】
前記冷却装置（２）は、圧延材（Ｗ）の上面へ向けて冷却水を吹き付ける上部スリットジェットノズル（６）とその下流方向に所定間隔をおいて設けられた上部水切りロール（１０Ａ）とを有すると共に、圧延材（Ｗ）の下面へ向けて冷却水を吹き付ける下部スリットジェットノズル（７）とその下流方向に所定間隔をおいて設けられた下部水切りロール（１１Ａ）とを備えていていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の圧延材のオンライン加速冷却装置。
【請求項９】
熱間圧延後に搬送ライン（５）を搬送中の圧延材（Ｗ）に対し、冷却水による冷却を行う直前にこの圧延材（Ｗ）の前方へ厚み及び幅が同一のダミー部材（１５）を供給して圧延材（Ｗ）の先端部を疑似的に前方へ延長させた状態にさせ、この状態のままダミー部材（１５）及び圧延材（Ｗ）を冷却水で冷却させ、冷却後にダミー部材（１５）を取り除くことを特徴とする圧延材のオンライン加速冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−６８７９４（Ｐ２００６−６８７９４Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５７５５０（Ｐ２００４−２５７５５０）
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３日（２００４．９．３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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