JP2014113631A

JP2014113631A - 竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置

Info

Publication number: JP2014113631A
Application number: JP2012270862A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ogata; 孝尾形; Masayuki Hatakeyama; 誠之畠山; Kyosuke Kasahara; 亨介笠原
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: JP5494789B1

Abstract

【課題】簡易な設備で鋼板の蛇行を防止できる竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ルーパーキャリッジの少なくとも二つのコーナー部にそれぞれ設けられ、前記ルーパーキャリッジを牽引するチェーン又はワイヤロープに取付金具を介して連結されたジャッキ機構と、前記ルーパーキャリッジの傾斜量を検出する傾斜計と、前記ルーパーキャリッジの高さを検出するレベル計と、前記傾斜計および前記レベル計からの検出信号を受信するとともに、鋼板の蛇行量が０となるルーパーキャリッジの傾斜量を求め、求めたルーパーキャリッジの傾斜量を前記ジャッキ機構に指令し、前記ジャッキ機構による前記ルーパーキャリッジの傾斜量を制御する手段と、を有することを特徴とする竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、製鉄所の連続焼鈍設備等で使用される竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置に関する。

例えば、溶融亜鉛めっき鋼板の連続製造ラインにおいては、鋼板搬送速度の変動対策および鋼板接続対策として竪型ル−パ−を設け、ル−パ−にて所定量の鋼板を貯蔵するようになっている。

竪型ル−パ−には、図５のように、多数対の上下ロ−ル（上ルーパーロール３３、下ルーパーロール３４）が配設され、これら上下ロ−ルを鋼板３０が交互に巻き掛けられながら進行するようになっている。上ル−パ−ロ−ル３３は、ルーパーキャリッジ３２上に所定間隔をもって設けられ、ルーパーキャリッジ３２ごと水平に吊り下げられている。このル−パ−キャリッジ３２は、四つのコーナー部において４本のチェ−ンまたはワイヤーロープ３６によりスプロケットまたはシーブ３５を介して、駆動スプロケットまたはドラム３８に連結されており、キャリッジ駆動機構３７により必要に応じてチェ−ンまたはワイヤーロープ３６を巻取りまたは払出しすることにより、ルーパーキャリッジ３２ごと上ル−パ−ロ−ル３３が昇降するようになっている。

従来の竪型ル−パ−においては、稼働中における各チェ−ンまたはワイヤーの伸び量が異なるためにルーパーキャリッジが傾斜することや、あるいは鋼板の形状が不均一であることにより、ル−パ−内で鋼板の蛇行が発生し、運転不能に陥ることがある。このため、対策として、蛇行発生の少ない範囲の運転条件、例えばル−パ−ストロ−ク（ルーパーキャリッジの昇降範囲）を制限するなどの手段が採られていた。しかしながら、設備稼働率の低下を招いていた。このほかに、ルーパー内に蛇行矯正ロールを設置する対策もあるが、設置スペースの制約上、設置数に限りがあり、矯正能力に限界がある。

このような、竪型ルーパーにおける鋼板の蛇行を防止する技術としては、特許文献１に開示された装置がある。この技術に基づく竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置は、ルーパーの入側および出側の少なくとも一方で鋼板の蛇行量を検出し、この検出結果に基づきルーパーキャリッジを牽引するチェーンまたはワイヤロープの長さを個々に調整して、ルーパーキャリッジを傾動することで、ル−パ−内での鋼板の蛇行を防止している。

特開平８−２６７１３９号公報

しかしながら、特許文献１に開示される竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置には、設備が複雑になるという問題点があった。すなわち、チェーンまたはワイヤーロープには伸びがあり、その伸び量は、長さと荷重に影響されるため、鋼板の蛇行量の検出結果に基づき、ルーパーキャリッジを傾動させて蛇行を防止するには、個々のチェーンまたはワイヤーロープの調整長さを、その時点でのチェーンまたはワイヤーロープの全長（キャリッジ高さ）と荷重（張力）による伸び量を考慮して決定せねばならず、これらの検出装置、制御装置が必要となり、設備が複雑かつ高価になるという問題点があった。

本発明は、前記課題を解決し、簡易な設備で鋼板の蛇行を防止できる竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の手段は、下記のとおりである。
［１］ルーパーキャリッジの少なくとも二つのコーナー部にそれぞれ設けられ、前記ルーパーキャリッジを牽引するチェーンまたはワイヤロープに取付金具を介して連結されたジャッキ機構と、前記ルーパーキャリッジの傾斜量を検出する傾斜計と、前記ルーパーキャリッジの高さを検出するレベル計と、前記傾斜計および前記レベル計からの検出信号を受信するとともに、鋼板の蛇行量が０となるルーパーキャリッジの傾斜量を求め、求めたルーパーキャリッジの傾斜量を前記ジャッキ機構に指令し、前記ジャッキ機構による前記ルーパーキャリッジの傾斜量を制御する手段と、を有することを特徴とする竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置。

本発明に係る竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置においては、傾斜計によりルーパーキャリッジ傾斜量を検出し、レベル計によりルーパーキャリッジ高さを検出して、この傾斜計からの検出信号とレベル計からの検出信号に基づき、蛇行量０となるルーパーキャリッジの傾斜量を求め、ジャッキ機構に昇降指令を発し、この指令を受けてジャッキ機構によるルーパーキャリッジの傾斜量を制御するようにしたので、チェーンまたはワイヤーロープの全長（ルーパーキャリッジ高さ）と荷重（張力）による伸び量を考慮した制御は不要となり、簡易な設備でル−パ−内での鋼板の蛇行を防止することができるようになる。

本発明のワイヤーロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。蛇行量とルーパーキャリッジの傾斜量との関係を示す図である。ルーパーキャリッジに傾斜がない状態での鋼板の蛇行状態を示す断面図である。本発明の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置により、鋼板の蛇行を修正した状態を示す断面図である。従来の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。ルーパーの蛇行量の許容範囲を示す図である。

本発明に係る竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置においては、傾斜計によりルーパーキャリッジの傾斜量（以下、単に「ルーパーキャリッジ傾斜量」と称することもある。）を検出し、検出信号を制御手段に送り、これに基づき制御手段は、鋼板の蛇行量とルーパーキャリッジ傾斜量の関係から、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量を算出する。このとき、前記蛇行量とルーパーキャリッジ傾斜量との関係は、ルーパーキャリッジの高さ（以下、単に「ルーパーキャリッジ高さ」と称することもある。）により異なるため、レベル計によりルーパーキャリッジ高さを検出し、このレベル計からの検出信号に応じて、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量を算出する。制御手段は、検出したルーパーキャリッジ傾斜量と算出した蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量を比較し、差がある場合には、ジャッキ機構に昇降指令を送り、ジャッキ機構が制御手段からの指令信号を受けとると、ジャッキ機構の駆動源は水平軸ウォームを回転させ、水平軸ウォームはウォーム歯車を垂直軸まわりに回転させ、ウォーム歯車とともに回転する垂直軸ジャッキは取付金具に対して昇降し、ルーパーキャリッジ傾斜量を修正する。検出したルーパーキャリッジ傾斜量と算出した蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量の差がなくなると、制御手段は、ジャッキ機構に停止指令を送り、その結果、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量に設定され、蛇行を防止することができるようになる。

以下、本発明について具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。

図１において、３０は鋼板、３２はルーパーキャリッジ、３３は上ルーパーロール、３４は下ルーパーロール、３５はシーブ、３６はワイヤロープ、３７はキャリッジ駆動機構、３８はドラム、４０は取付金具、４１はジャッキ機構、４６はジャッキ機構駆動源である。１は傾斜計、２は制御手段（制御装置）、３はレベル計である。傾斜計１は、傾斜を測定できるものであれば特に制限されないが、本発明では、振り子が磁気センサ中心となるようサーボをかけ、サーボ量（電流出力）から傾斜量を算出する、振り子を利用した傾斜計を用いている。また、レベル計３は、キャリッジ高さを算出できるものであれば特に制限されないが、本発明では、ドラム軸端に取付けた回転検出器（いわゆるＰＬＧ、エンコーダ）で回転量を検出し、キャリッジ高さを算出するものである。

本装置では、ルーパーキャリッジ３２の鋼板幅方向の一方の端部側の二つのコーナー部に、ルーパーキャリッジ３２を牽引するワイヤロープ３６に、取付金具４０を介してジャッキ機構４１が連結されている。

蛇行量とルーパーキャリッジ傾斜量との関係は、ルーパーキャリッジの高さにより異なるため、実設備での試験や操業条件の解析から、ルーパーキャリッジ高さに対応させて予め求めておく。図２は、鋼板の連続処理設備の入側ルーパーで、板厚１．２ｍｍ、板幅１７８１ｍｍの鋼板をルーパーキャリッジに傾斜がない状態で通板し、蛇行発生時にルーパーキャリッジの傾斜量を変えたときの蛇行量Ａとルーパーキャリッジ傾斜量Ｂとの関係をルーパーキャリッジ高さＺに対応させて求めた一例を示す。蛇行量は、鋼板の幅方向位置を検出するＣＰＣセンサー４により測定している。ルーパーキャリッジ高さＺは、設備仕様の最大高さに対する割合（％）である。蛇行量は、図１のＸ軸右方向への蛇行量、ルーパーキャリッジ傾斜量は、上ルーパーロール３３の左側軸受に対する右側軸受の上昇量である。

また、ルーパーキャリッジ３２は、通常は水平状態で昇降するものであるため、ガイドロール５０とガイドレール５１には、一定量の隙間Ｃ（図３参照）が設けられている。

本発明では、傾斜計１からの検出信号（蛇行量）とレベル計３からの検出信号に基づいて、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ傾斜量を制御するので、図４のように、ルーパーキャリッジ３２の傾斜量を調整する。

図２から、例えば、Ｚ＝７０％のときに、約１２５ｍｍの蛇行は、上ルーパーロールの右側軸受を上方へ約１２ｍｍ移動することで蛇行量を３５ｍｍ程度に低下でき、さらに上方へ約４．５ｍｍ（合計で１６．５ｍｍ）移動すると蛇行をゼロに低下でき、またＺ＝３０％のときに、約９０ｍｍの蛇行は、上ルーパーロールの右側軸受を上方へ約４ｍｍ移動することで蛇行量を３０ｍｍ程度に低下でき、さらに上方へ約２ｍｍ（合計で６ｍｍ）移動すると蛇行をゼロに低下できることが分かる。

制御手段２には、サイズ毎に、種々のルーパーキャリッジ高さＺに対応させて、蛇行量Ａとルーパーキャリッジ傾斜量Ｂの関係が記憶されている。また、蛇行量の許容範囲が入力、記憶されている。

通常、ルーパーでは、鋼板のロールアウトを防止するため、ロールアウト検出センサーが設置されている。ルーパーの蛇行量の許容範囲は、ロールアウト防止のために設けられているロールアウト検出センサー位置で決まる。例えば、ロール幅Ｗ＝２２００ｍｍ、板幅ｂ＝１８８０ｍｍ、センサー位置（ロール端からの距離）ｘ＝６０ｍｍの場合、許容範囲は、（Ｗ−ｂ）／２−ｘ＝１００ｍｍに設定される（図６参照）。

本装置では、傾斜計１によりルーパーキャリッジ３２の傾斜量を検出し、検出信号を制御手段２に送り、これに基づき制御手段２は、蛇行量とルーパーキャリッジ３２の傾斜量の関係から、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ３２の傾斜量を算出する。このとき、前記蛇行量とルーパーキャリッジ傾斜量３２の関係は、ルーパーキャリッジ３２の高さにより異なるため、レベル計３によりルーパーキャリッジ３２の高さを検出し、このレベル計からの検出信号に応じて、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ３２の傾斜量を、実設備での試験や操業条件の解析から、ルーパーキャリッジ３２の高さに対応させて予め算出しておく。

制御手段２は、検出したルーパーキャリッジ３２の傾斜量と算出した蛇行量が０となるルーパーキャリッジ３２の傾斜量を比較し、差がある場合には、ジャッキ機構４１に昇降指令を送り、ジャッキ機構４１が制御手段からの指令信号を受けとると、ジャッキ機構駆動源４６は水平軸ウォームを回転させ、水平軸ウォームはウォーム歯車を垂直軸まわりに回転させ、ウォーム歯車とともに回転する垂直軸ジャッキは取付金具４０に対して昇降し、ルーパーキャリッジ３２の傾斜量を修正する。検出したルーパーキャリッジ３２の傾斜量と算出した蛇行量が０となるルーパーキャリッジ３２の傾斜量の差がなくなると、制御手段２は、ジャッキ機構４１に停止指令を送り、その結果、蛇行量が０となるルーパーキャリッジ３２の傾斜量に設定され、蛇行を防止することができる。また、実設備での試験や操業条件の解析から、ルーパーキャリッジ３２の高さに対応させて予め算出しておくことにより、元々ルーパーキャリッジ３２に傾斜がない状態で発生する鋼板自体の形状に起因する蛇行も防止することができるようになる。チェーンやワイヤロープの長さを変えることなく、ルーパーキャリッジを鋼板幅方向に傾動させることができるので、簡易な設備にできる。

なお、前記実施形態では、ワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置について説明したが、本発明はチェーン方式の竪型ルーパーについても適用できるのはもちろんである。チェーン方式では、シーブに代えてスプロケット、ドラムに代えて駆動スプロケットが用いられる。

本実施形態で説明した竪型ルーパーでは、ルーパーキャリッジに傾斜がない状態（図３）で、キャリッジ高さＺ＝７０％のとき、板端の形状が不均一な鋼板は、ＣＰＣセンサーで確認すると蛇行量Ａ＝１２５ｍｍ発生していた。従来の技術では、この蛇行量を減らすことができなかったため、上ルーパーロール３３からロールアウトしないように、キャリッジ高さＺを制限して使用せざるを得なかった。

そこで、本発明の装置では、ルーパーキャリッジ傾斜量Ｂ＝１６．５ｍｍをとることにより、蛇行量Ａ＝０ｍｍとなり、良好な結果が得られた。

１傾斜計
２制御手段
３レベル計
４ＣＰＣセンサー
３２ルーパーキャリッジ
３３上ルーパーロール
３４下ルーパーロール
３５スプロケットまたはシーブ
３６チェーンまたはワイヤーロープ
３７キャリッジ駆動機構
３８駆動スプロケットまたはドラム
４０取付金具
４１ジャッキ機構
４６ジャッキ機構駆動源
５０ガイドロール
５１ガイドレール
Ｚキャリッジ高さ
Ａ蛇行量
Ｂルーパーキャリッジ傾斜量
Ｃ隙間

Claims

ルーパーキャリッジの少なくとも二つのコーナー部にそれぞれ設けられ、前記ルーパーキャリッジを牽引するチェーン又はワイヤロープに取付金具を介して連結されたジャッキ機構と、前記ルーパーキャリッジの傾斜量を検出する傾斜計と、前記ルーパーキャリッジの高さを検出するレベル計と、前記傾斜計および前記レベル計からの検出信号を受信するとともに、鋼板の蛇行量が０となるルーパーキャリッジの傾斜量を求め、求めたルーパーキャリッジの傾斜量を前記ジャッキ機構に指令し、前記ジャッキ機構による前記ルーパーキャリッジの傾斜量を制御する手段と、を有することを特徴とする竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置。