説明

熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法、および、熱延金属帯の製造方法

【課題】デスケーリング装置を被圧延材の厚さの変動や反りに応じて昇降させた場合でも、フレキシブルホースによった場合のように支持機構やホースの破れなどの問題が生じるのを防止できる、熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法、および、熱延金属帯の製造方法を提供する。
【解決手段】上側のデスケーリングヘッダー3に向け水を供給する配管4を、スイベルジョイント4aを介して屈曲可能とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法、および、熱延金属帯の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一例として、図5に示すような帯鋼の熱間圧延ライン100の場合を例にとる。
【0003】
熱間圧延とは、一般的に、連続鋳造、または、造塊、分塊によって製造されたスラブ状の金属材料を加熱炉にて数百乃至千数百℃に加熱した後、熱間圧延ライン上に抽出し、一対または複数対のロールで挟圧しつつそのロールを回転させることで、薄く延ばし、コイル状に巻き取る一連のプロセスである。
【0004】
加熱炉10により数百乃至千数百℃に加熱された厚み150〜300mmの金属材料(以下、被圧延材)8は、粗圧延機12、仕上圧延機18により厚み1.2〜25mmまで圧延されて金属板(金属帯)状に薄く延ばされ、冷却設備26により冷却されたのち、コイラー(巻取装置)24によりコイル状に巻き取られる。
【0005】
仕上圧延機18を構成する各圧延機同士の間を除いて、圧延機同士の間ではテーブルロール7が被圧延材8を搬送する。仕上圧延機18とコイラー24の間のテーブルロール7は、特に、ランナウトテーブル23と呼ばれる。
【0006】
14はクロップシャー、1はデスケーリング装置である。このほか、被圧延材8の温度、寸法(厚さ、幅)、形状などを測定する各種センサが、熱間圧延ライン100中の随所に設置されている。50は制御装置、70はプロセスコンピュータ、90はビジネスコンピュータである。
【0007】
図6(a)にデスケーリング装置1の正面図を模式的に示す。被圧延材の幅方向に列設されたノズル2からは、図示しないポンプから吐出されるときの圧力にして10乃至60MPaの高圧の水が噴射される。なお、代表して上側だけを示しているが、下側にも被圧延材の幅方向にノズル2が列設されている。
【0008】
ノズル2から噴射される水は、ノズル2から遠ざかるにつれて広がるため、特に上側のノズル2については、通常、10乃至150mmの適切な範囲の長さのラップ領域dができるよう、設計上、テーブルローラ7の頂点同士を結んでできる仮想線(パスラインPL)からの、ノズル2の高さが決められる。
【0009】
そして、被圧延材8の厚さの最大と最小を考え、いずれの厚さの被圧延材8の場合でも、被圧延材8の表面上、隣接するノズル2から噴射される水に、適切な範囲の長さのラップ領域dができるようにしたい。
【0010】
ところが、仕上圧延機18の入側にあるデスケーリング装置1の場合だと、被圧延材8の厚さは最大で60mm、最小で20mm、という具合に、その差は高々40mmしかないが、加熱炉10の出側にあるデスケーリング装置1の場合だと、図6(b)に示すように、最大で300mm、最小で100mm、という具合に、その差は200mmもある。
【0011】
よって、被圧延材8の厚さの最大と最小の間隔が広くなるほど、いずれの厚さの被圧延材8の場合でも、被圧延材8の表面上、隣接するノズル2から噴射される水に、適切な範囲のラップ領域dができるように設計するのが難しくなる。
【0012】
なお、隣接するノズル2から噴射される水は、図7(a)に示す正面図、図7(b)に示す平面図のうちの、(b)平面図を見てもわかる通り、厳密には10乃至20°の旋回角αをつけて噴射しているため、正面図的に見てラップ領域dができても、通常、互いに直接干渉し合うことはない。
【0013】
ところが、ラップ領域dが大きくなり過ぎると被圧延材8上で高圧水同士が干渉して却ってスケールの剥離性が悪くなり、ラップ領域dが小さくなり過ぎてもやはりスケールの剥離性が悪くなることから、問題とするデスケーリング装置1の下を通過する被圧延材8の厚さの最大と最小の差が大きくなるほど、隣接するノズル2から噴射される水に、適切な範囲のラップ領域dができるように設計するのが難しくなるのである。
【0014】
また、被圧延材8の全長にわたって厚さが一定していても、被圧延材8の長手方向に見た場合に図8(b)に示すように、被圧延材8の一部に反りが生じていたような場合には、上記と同様の理由により、反りの生じていない領域では、被圧延材の幅方向に見た場合に図8(c)に示すように、適切な範囲のラップ領域dができ、被圧延材8を平面図的に上方から見た場合に図8(d)に示すように、被圧延材8の全面にわたり良好な脱スケール性が得られるが、反りが生じている領域では、被圧延材8の幅方向に見た場合に図8(e)に示すように、ラップ領域dができなかったり、適切な範囲から外れたりして、被圧延材8を平面図的に上方から見た場合に図8(f)に示すように、被圧延材8の全面のうち一部について良好な脱スケール性が得られなかったりする、という問題が起こる。
【0015】
特許文献1や特許文献2では、デスケーリング装置1のうちの、デスケーリングヘッダー3と呼ばれるノズル2を列設した配管を、被圧延材8の厚さの変動に応じて昇降させることを提案している。
【0016】
特許文献1では、その具体的な機構については明らかにはしていないが、特許文献2では、図9に示すように、デスケーリングヘッダー3にフレキシブルホース5を介して高圧の水を供給することを提案している。6は上下移動装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0017】
【特許文献1】特開昭63−068213号公報
【特許文献2】特開平05−228526号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
しかしながら、フレキシブルホース5には、図示しないポンプから高圧の水が吐出されている間は内部に高い圧力が加わって、このときフレキシブルホース5はピンと伸びようとする。ポンプが停止すると内部の圧力は殆ど失われ、フレキシブルホース5は撓む。
【0019】
このような伸びたり撓んだりするフレキシブルホース5を支持しておく機構の設計が問題となるところ、特許文献2では、これについて何ら触れられていない。
【0020】
すなわち、支持機構として強固なものを設けておかないと、フレキシブルホース5がピンと伸びようとしたときに支持機構が破壊されてしまうおそれが生じ、また、支持機構として強固なものを設けたとしても、フレキシブルホース5の内部に高い圧力が加わってピンと伸びようとするのを、無理に曲げた状態に維持しようとすると、フレキシブルホース5が破れてしまったりする問題が生じてくる。
【0021】
本発明は、従来技術のかかる問題を解決するためになされたものであり、デスケーリング装置を被圧延材の厚さの変動や反りに応じて昇降させた場合でも、フレキシブルホースによった場合のように支持機構やホースの破れなどの問題が生じるのを防止できる、熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法、および、熱延金属帯の製造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】
【0022】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
(1)テーブルロールを回転させることで搬送されてくる被圧延材を挟んで上下に、前記被圧延材の幅方向にわたって設けられ、前記被圧延材の幅方向にノズルを列設したデスケーリングヘッダーと、該デスケーリングヘッダーに向け前記ノズルから噴射するための水を供給する配管と、上側の前記デスケーリングヘッダーを昇降させるための上下移動装置と、を備えた熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置において、
上側の前記デスケーリングヘッダーに向け水を供給する配管を、スイベルジョイントを介して屈曲可能とした
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置。
(2)テーブルロールを回転させることで搬送されてくる被圧延材の上下表面に向け、前記被圧延材を挟んで上下に、前記被圧延材の幅方向にわたって設けられたデスケーリングヘッダーに列設されたノズルから、水を噴射することで、前記被圧延材を脱スケールする、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法において、
上側の前記デスケーリングヘッダーに向け水を供給する配管を、スイベルジョイントを介して屈曲可能とすることで、前記ノズルの高さを可変としておき、前記被圧延材の厚さおよび/または反りに応じて、前記被圧延材の上表面から前記ノズルまでの高さを、前記被圧延材の表面上、隣接する前記ノズルから噴射される水のラップ領域の長さが適切な範囲となるように、調整する
ことを特徴とする熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法。
(3)(2)の方法を用いた熱延金属帯の製造方法。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、デスケーリング装置を被圧延材の厚さの変動や反りに応じて昇降させた場合でも、フレキシブルホースによった場合のように支持機構やホースの破れなどの問題が生じるのを防止できる、熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法、および、熱延金属帯の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一つの実施の形態について説明するための線図
【図2】本発明の作用について説明するための線図
【図3】本発明の別の実施の形態について説明するための線図
【図4】本発明の効果について説明するための線図
【図5】熱間圧延ラインの一例について説明するための線図
【図6】従来技術について説明するための線図
【図7】ノズルの設置のしかたについて説明するための線図
【図8】従来技術について説明するための線図
【図9】従来技術について説明するための線図
【発明を実施するための形態】
【0025】
(第一の本発明の実施の形態)図1に、第一の本発明の実施の形態の一例に係る熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置を示す。図5に示した熱間圧延ライン100の最も上流側、すなわち、幅プレス9の入側にあるデスケーリング装置1に本発明を適用した場合を例にとる。
【0026】
図1に示す、第一の本発明の実施の形態の一例に係る熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置1は、テーブルロール7を回転させることで搬送されてくる被圧延材8を挟んで上下に、被圧延材8の幅方向にわたって設けられ、被圧延材8の幅方向にノズル2を列設したデスケーリングヘッダー3と、デスケーリングヘッダー3に向けノズル2から噴射するための水を供給する配管4と、上側のデスケーリングヘッダー3を昇降させるための上下移動装置6と、を備えた、例えば、図5にて説明した熱間圧延ライン100などにおけるデスケーリング装置1において、上側のデスケーリングヘッダー3に向け水を供給する配管4を、スイベルジョイント4aを介して屈曲可能としたことを特徴とする。
【0027】
スイベルジョイント4aに接続されてなる配管4の上流側すなわちノズル2と反対側は、図示しないポンプに接続されている。また、3aはワイパーであり、被圧延材8の上に乗った余分な水をすくいとる役目をしている。
【0028】
図2(a)に示すごとく、被圧延材8の厚さが厚い場合でも、図2(b)に示すごとく、被圧延材8の厚さが薄い場合でも、スイベルジョイント4aを屈曲させたり伸張させたりすることで、被圧延材8の表面上、隣接するノズル2から噴射される水には、適切な範囲の長さであって同一の長さのラップ領域dができるよう、パスラインPLからのノズル2の高さを一定に調整するのが、本発明の効果を得るのに最も好ましい方法である。
【0029】
(第二の本発明の実施の形態)幅プレス9の入側にあるデスケーリング装置1を、以上説明した第一の本発明の実施の形態に係るデスケーリング装置1の装置構成とし、上側の前記デスケーリングヘッダー3に向け水を供給する配管4を、スイベルジョイント4aを介して屈曲可能とすることで、ノズル2の高さを可変としておき、次々と搬送されてくる個々の被圧延材8の厚さに応じて、被圧延材8の上表面からノズル2までの高さを、被圧延材8の表面上、隣接するノズル2から噴射される水のラップ領域の長さdが適切な範囲となるように、調整する。
【0030】
図3(a)に示すごとく、テーブルロール7を回転させることで搬送方向Aに向けて搬送されてくる被圧延材8の反り量を実測する反り量センサー17(レーザー距離計などで構成可能)や、テーブルロール7がある一定の周長回転するごとにパルスを発するパルスジェネレータPGからのパルスを制御装置50で捉え、プロセスコンピュータ70からは、デスケーリング装置1の直下を被圧延材8が搬送される際の被圧延材の厚さをデータとして制御装置50に送る。
【0031】
制御装置50は、上下移動装置6に向け、図3(b)に示すごとく、最初、十分に高い位置に待機しておき、被圧延材8の先端が反り量センサー17の直下に達した時点で、パスラインPLから反りの発生している高さHに、隣接するノズル2から噴射される水に被圧延材8の幅方向に見た場合に適切な範囲の長さのラップ領域dができる高さhを加えた高さまでノズル2の先端が移動するように指令し、反り量センサー17の直下から、二つあるうちの出側のノズル2の直下までの距離Dだけ被圧延材8が搬送された後は、被圧延材8の長手方向の反り量の変化に合わせて、常に、被圧延材8の上表面からノズル2までの高さが、隣接するノズル2から噴射される水に被圧延材8の幅方向に見た場合に適切な範囲の長さのラップ領域dができる高さhに維持されるよう、被圧延材8の搬送される距離に伴って、次第にノズル2の位置が下降していくように制御する。
【0032】
第二の本発明のような方法によれば、デスケーリング装置を被圧延材の厚さの変動や反りに応じて昇降させた場合でも、フレキシブルホースによった場合のように支持機構やホースの破れなどの問題が生じるのを防止できるとともに、被圧延材8の全面のうち一部について良好な脱スケール性が得られなかったりする、という問題が生じるのを防止できる。
【0033】
以上の通りであるが、本発明は、以上説明した実施の形態のものに限られるものではない。すなわち、以上説明した実施の形態は、図5に示した熱間圧延ライン100の最も上流側、すなわち、幅プレス9の入側にあるデスケーリング装置1に本発明を適用した場合を例にとったが、本発明は、これに限られるものではなく、幅プレス9や粗圧延機12のあるゾーンから仕上圧延機18の入側のゾーンまで、あらゆる箇所にあるデスケーリング装置1に適用できる。
【0034】
また、以上説明した実施の形態は、デスケーリングヘッダーが上下二対あるデスケーリング装置1を用いた場合を例に説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、デスケーリングヘッダーが上下一対だけとか三対以上ある場合にも本発明は適用できる。
【実施例】
【0035】
幅プレス9の入側にあるデスケーリング装置1を、以上説明した第一の本発明の実施の形態に係るデスケーリング装置1の装置構成とし、適切な範囲の長さのラップ領域dとして20mmができる高さhを260mmとして、被圧延材8の厚さが300mmと260mmのものが混在する状況下で、第二の本発明の実施の形態のようにして、一ヶ月間操業すると、図4に示すごとく、従来、脱スケール不良が1%の割合で発生していたのが、本発明を適用した場合だとゼロになる。
【符号の説明】
【0036】
1 デスケーリング装置
2 ノズル
3 デスケーリングヘッダー
3a ワイパー
4 配管
4a スイベルジョイント
5 フレキシブルホース
6 上下移動装置
7 テーブルロール
7a モータ
8 被圧延材
9 幅プレス
10 加熱炉
12 粗圧延機
13 エッジャーロール
14 クロップシャー
15 仕上入側温度計
18 仕上圧延機
19 ワークロール
19A バックアップロール
20 ルーパ
21 仕上出側温度計
22 仕上出側板厚計
23 ランナウトテーブル
24 コイラー
25 コイラー入側温度計
26 冷却設備
50 制御装置
70 プロセスコンピュータ
90 ビジネスコンピュータ
100 熱間圧延ライン
A 搬送方向
d ラップ領域
PL パスライン
PG パルスジェネレータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
テーブルロールを回転させることで搬送されてくる被圧延材を挟んで上下に、前記被圧延材の幅方向にわたって設けられ、前記被圧延材の幅方向にノズルを列設したデスケーリングヘッダーと、該デスケーリングヘッダーに向け前記ノズルから噴射するための水を供給する配管と、上側の前記デスケーリングヘッダーを昇降させるための上下移動装置と、を備えた熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置において、
上側の前記デスケーリングヘッダーに向け水を供給する配管を、スイベルジョイントを介して屈曲可能とした
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置。
【請求項2】
テーブルロールを回転させることで搬送されてくる被圧延材の上下表面に向け、前記被圧延材を挟んで上下に、前記被圧延材の幅方向にわたって設けられたデスケーリングヘッダーに列設されたノズルから、水を噴射することで、前記被圧延材を脱スケールする、熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法において、
上側の前記デスケーリングヘッダーに向け水を供給する配管を、スイベルジョイントを介して屈曲可能とすることで、前記ノズルの高さを可変としておき、前記被圧延材の厚さおよび/または反りに応じて、前記被圧延材の上表面から前記ノズルまでの高さを、前記被圧延材の表面上、隣接する前記ノズルから噴射される水のラップ領域の長さが適切な範囲となるように、調整する
ことを特徴とする熱間圧延における被圧延材のデスケーリング方法。
【請求項3】
請求項2の方法を用いた熱延金属帯の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−240660(P2010−240660A)
【公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−89035(P2009−89035)
【出願日】平成21年4月1日(2009.4.1)
【出願人】(000001258)JFEスチール株式会社 (8,589)