JPH10296314A - 熱間帯鋼圧延設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仕上圧延機の通板能力を阻害せずに済むよう
に改良された高能率な熱間帯鋼圧延設備を提供する。 【解決手段】 熱間帯鋼圧延設備における仕上圧延機と
コイラとの間に延設されたストリップ冷却ライン上に、
仕上圧延機から送出されるストリップの先端を少なくと
も一対の把持ロールで挟持してストリップに所定の張力
を付与しつつ仕上圧延機の出口からコイラへと圧延速度
に同期して移動可能なストリップ先端拘束装置を設け、
このストリップ先端拘束装置に設けられる把持ロールを
回転駆動するにあたり、ストリップ先端拘束装置の定速
走行時のストリップ先端拘束装置とストリップとの相対
位置の調整に要する低速回転駆動力を把持ロールに与え
るための駆動装置を走行台車に設ける一方、ストリップ
先端拘束装置の待機時のストリップの圧延速度に等しい
高速周速度を得るのに要する初期高速回転駆動力を把持
ロールに与えるための外部補助駆動装置をストリップ先
端拘束装置の外部に設けるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間帯鋼圧延設備（ホ
ットストリップミル）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間帯鋼圧延設備においては、仕上圧延
機によって所定の板厚にまで圧延されたストリップは、
ダウンコイラのマンドレルに巻き取られるまでの間に、
仕上圧延機とダウンコイラとの間に設けられたストリッ
プ冷却ラインにより、所定の巻き取り温度にまで冷却さ
れる。このストリップ冷却ラインは、数百本の駆動式ロ
ーラテーブルからなるランアウトテーブルと、水上スプ
レー式冷却装置または水ラミナー式冷却装置とから構成
されており、ランアウトテーブル上を搬送されるストリ
ップは、ランアウトテーブルのローラ間から噴射される
冷却水によりその下面を、ランアウトテーブルの上方か
ら噴射される冷却水によりその上面を、それぞれ冷却さ
れるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なローラテーブル式のランアウトテーブルによってスト
リップを高速搬送しようとすると、ストリップの先端が
上方へ浮き上がる、いわゆるフライング現象が発生し、
ダウンコイラへのストリップ先端の導入に支障を来すこ
とがある。そのため、ストリップ先端がダウンコイラの
マンドレルに巻き付くまでは搬送速度を毎分７００ｍ程
度に抑えねばならなくなり、仕上圧延機の最大能力（最
大毎分１５００ｍ程度）を常時活用することができず、
生産性の向上が阻害されることとなっていた。

【０００４】このような不都合が生じないようにするた
めの技術として、特開平２−２５２１４号公報には、ス
トリップをランアウトテーブル上に電磁力で吸着する方
法が提案されている。しかしながら、電磁力は距離の自
乗に反比例する性質があるので、何らかの外乱でストリ
ップの先端にフライング現象が発生すると、これを再び
ランアウトテーブル上に吸着することは実質的に不可能
であり、この技術はストリップ先端のフライングを防止
して高速搬送を実現するための対策として十分とはいえ
ない。

【０００５】また、特開平７−２０４７２３号公報に
は、仕上圧延機から送出されるストリップとともに走行
する走行台車に、ストリップの先端のフライングを抑制
するガイド板を設けた装置が提案されている。しかしな
がら、この技術は、ストリップの先端を牽引する機能は
備えていないので、冷却時の形状不良を防止する効果は
得られない。

【０００６】本発明は、このような従来技術に課せられ
た問題点、すなわちランアウトテーブル上でストリップ
を高速搬送しようとするとフライング現象が発生すると
いう不都合を解消し、仕上圧延機の通板能力を阻害せず
に済むように改良された高能率な熱間帯鋼圧延設備を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、熱間帯鋼圧延設備における
仕上圧延機とコイラとの間に延設されたストリップ冷却
ライン上に、仕上圧延機から送出されるストリップの先
端を少なくとも一対の把持ロールで挟持してストリップ
に所定の張力を付与しつつ仕上圧延機の出口からコイラ
へと圧延速度に同期して移動可能なストリップ先端拘束
装置を設け、このストリップ先端拘束装置に設けられる
把持ロールを回転駆動するにあたり、ストリップ先端拘
束装置の定速走行時のストリップ先端拘束装置とストリ
ップとの相対位置の調整に要する低速回転駆動力を把持
ロールに与えるための駆動装置を走行台車に設ける一
方、ストリップ先端拘束装置の待機時のストリップの圧
延速度に等しい高速周速度を得るのに要する初期高速回
転駆動力を把持ロールに与えるための外部補助駆動装置
をストリップ先端拘束装置の外部に設けるものとした。

【０００８】特に、外部補助駆動装置からストリップ先
端拘束装置上の把持ロールに与える回転駆動力の伝達が
瞬時に切り離し可能なように、例えば歯車装置やクラッ
チ装置を備えるものとした。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１０】図１〜図３は、本発明に基づく熱間帯鋼圧
延設備における仕上圧延機１の最終スタンドと、ダウン
コイラ２と、これらの間に延設されたストリップ冷却ラ
イン３とを示している。ストリップ冷却ライン３は、通
板方向について適当な間隔を開けて列設された上下に対
をなす多数のピンチロール４および冷却水噴射装置５か
らなっている。これらのピンチロール４と冷却水噴射装
置５とは、通板方向について交互に配置されている。

【００１１】各ピンチロール４は、上下のロール対から
なり、各ロールがそれぞれ上下に接離移動可能に支持さ
れている。各ピンチロール４は、仕上圧延機１から送出
されるストリップ６の上下両面を所定の押圧力をもって
挟み込むとともに、各々が回転駆動力を与えられ、かつ
回転速度が自由に制御されるようになっている。そし
て、冷却水噴射装置５は、ピンチロール４と同様に、上
下に対をなしており、各冷却水噴射装置５の対が、スト
リップ６の上下両面に接離移動可能に支持されている。
この冷却水噴射装置５のストリップ６との対向面には、
複数の冷却ノズルが設けられており、ストリップ６の上
下各面に冷却水を吹きかけることができるようになって
いる。

【００１２】ストリップ冷却ライン３には、ガイドレー
ル７が通板方向に沿って延設されている。このガイドレ
ール７には、仕上圧延機１から送出されるストリップ６
の先端を把持した状態で走行するストリップ先端拘束装
置８が載置されている。このストリップ先端拘束装置８
は、図４〜図６に示したように、上下のガイドレール７
で規制された車輪で浮き上がりが防止されると共に、例
えばガイドレール７と平行に延設されたラックギアに噛
合するピニオンギアで駆動される走行台車９と、仕上圧
延機１から送出されるストリップ６の先端を上下から挟
み込む一対の把持ロール１０と、この把持ロール１０に
回転駆動力を与える駆動装置１６とからなっている。さ
らに、図４または図５に示すように、ストリップ先端拘
束装置８が仕上圧延機１の出側直近で待機する位置の近
傍には、ストリップ先端拘束装置８とは別体の外部補助
駆動装置１３が設けられている。この外部補助駆動装置
１３は、伝達装置１４を備えており、これを通じて待機
位置にあるストリップ先端拘束装置８の把持ロール１０
に回転駆動力を与えることができるようになっている。

【００１３】ストリップ６の先端が仕上圧延機１から送
出される以前の状態においては、図１に示したように、
ストリップ先端拘束装置８の走行空間を確保するため
に、全てのピンチロール４ならびに全ての冷却水噴射装
置５が互いに上下に離間した位置に待機している。そし
て、ストリップ先端拘束装置８は、仕上圧延機１の最終
スタンドの出口直近にて、ストリップ先端拘束装置８と
は別体の外部補助駆動装置１３から伝達装置１４を通し
て与えられる回転駆動力により、仕上圧延機１からのス
トリップ６の送出速度よりもやや高い周速度で把持ロー
ル１０を回転させた状態で待機している。

【００１４】ストリップ６の先端が仕上圧延機１から送
出されるのと同時、あるいはこれより幾分早めに、スト
リップ先端拘束装置８はダウンコイラ２へ向かっての加
速を開始し、短時間でストリップ６の圧延速度に同期し
て走行する。

【００１５】ストリップ先端拘束装置８が加速している
間は、把持ロール１０を回転させることにより、 把持
ロール１０の周速度とストリップ６の圧延速度とが同期
するので、ストリップ６を損傷することなく確実に把持
できる。特に、把持ロール１０の周速度を仕上圧延機１
からのストリップ６の送出速度よりもやや高い周速度と
することにより、仕上圧延機１から送出されるストリッ
プ６の先端が引き込まれることになり、ストリップ６の
先端を確実に把持することができる。

【００１６】ストリップ先端拘束装置８の待機中は、仕
上圧延機１からのストリップ送出速度にほぼ等しい周速
度で把持ロール１０を回転させる必要がある。また、ス
トリップ先端拘束装置８がストリップ６の速度と同期し
た後は、ストリップ６の先端部とストリップ先端拘束装
置８との相対位置を変化させるために把持ロール１０を
回転させる必要がある。この仕上圧延機１からのストリ
ップ送出速度にほぼ等しい周速度で把持ロール１０を回
転させるための駆動装置は、比較的大型となるため、こ
れをストリップ先端拘束装置６に設けた場合、駆動装置
の分だけストリップ先端拘束装置６の重量が大きくな
り、加速性能の低下を招く。それが本発明においては、
ストリップ先端拘束装置８の待機中に与える把持ロール
１０の所定周速度までの回転に必要な動力を外部駆動装
置１３から与えるものとしたので、ストリップ先端拘束
装置８上に載置する把持ロール１０の駆動装置１６は、
ストリップ先端拘束装置８とストリップ６との速度が同
期してからのストリップ６の先端部とストリップ先端拘
束装置８との相対位置を変化させるための回転に要する
回転駆動能力を持てば十分となり、ストリップ先端拘束
装置８を軽量化することが可能となる。

【００１７】ここで、外部補助駆動装置１３から把持ロ
ール１０へ与える回転駆動力の伝達手段である伝達装置
１４は、動力伝達を瞬時に解放可能なものとする必要が
あるが、歯車装置やクラッチ装置によるものとすること
が好ましい。伝達装置１４が歯車装置の場合の一例を図
４に示し、伝達装置１４がクラッチ装置の場合の一例を
図５に示す。

【００１８】伝達装置１４が歯車装置によるものの場合
は、ストリップ先端拘束装置８が仕上圧延機１の最終ス
タンドの出口直近の所定の待機位置で歯車が噛み合うよ
うに外部補助駆動装置１３を配置することにより、スト
リップ先端拘束装置８が所定位置に待機すると、外部補
助駆動装置１３の回転駆動力を把持ロール１０に伝える
ことが可能となる。また、伝達装置１４がクラッチ装置
によるものの場合は、ストリップ先端拘束装置８が所定
位置Ｉ待機したことを例えば位置センサなどで感知した
ならば押しつけ装置１５を作動させてクラッチを接触さ
せることにより、外部補助駆動装置１３の回転駆動力を
把持ロール１０に伝えることができるようになる。

【００１９】そして、伝達装置１４が歯車装置によるも
のの場合は、ストリップ先端拘束装置８の走行開始とと
もに歯車の噛み合いが解かれるので、動力伝達が瞬時に
解放される。また、伝達装置１４がクラッチ装置による
ものの場合は、ストリップ先端拘束装置８が走行を開始
する直前に押しつけ装置１５を作動させてクラッチを離
すことにより、動力伝達が瞬時に解放される。このと
き、外部補助駆動装置１３の回転駆動力を継続して把持
ロール１０に与えることはできなくなるが、把持ロール
１０はその慣性でほぼ所定の周速度を維持する。

【００２０】以上を経てストリップ先端拘束装置８は、
加速終了後に圧延速度に同期した定速走行状態になる
が、この時ストリップ先端拘束装置８は、所定の張力を
ストリップ６に付与して走行している。ここで、ストリ
ップ先端拘束装置８の走行速度を圧延速度に対してわず
かに高くすると、ストリップ６の把持ロール１０から先
へ突出した部分へとストリップ先端拘束装置８を移動さ
せることができる。このようにすると、把持ロール１０
がゆっくりと回転してストリップ６の先端部とストリッ
プ先端拘束装置８との相対位置が変化するので、適宜に
ストリップ先端拘束装置８の速度を増減してストリップ
６に対する把持ロール１０の当接位置を変化させること
により、把持ロール１０の偏摩耗やストリップ６の局部
的な過冷却を防止し得るとともに、ダウンコイラ２に到
達した時に、ストリップ６からストリップ先端拘束装置
８を速やかに切り離すことができる。この時、例えば上
記所定張力がストリップ６に常時加わるようにストリッ
プ先端拘束装置８に設けた駆動装置１６によって把持ロ
ール１０の駆動トルクを制御すれば、把持ロール１０の
回転速度は、上記のごときストリップ先端拘束装置８と
ストリップ６との相対速度に応じて自動的に決められる
こととなる。

【００２１】一方、上下両方に待避していたピンチロー
ル４ならびに冷却水噴射装置５の各対は、ストリップ先
端拘束装置８の通過に連れて順にストリップ６の上下各
面に接近するように移動する。そして、ピンチロール４
は、ストリップ６の上下各面に接触してストリップ６の
垂れ下がりを防止するだけではなく、ストリップ６の張
力を常時所定範囲に維持するようにその回転速度が制御
される。また、冷却水噴射装置５からは、ストリップ６
の上下両面に向けて冷却水が吹きかけられる。このよう
にして、ストリップ６は常時適切な張力が付与された状
態で冷却されるので、冷却後の板形状が大幅に改善され
る。しかも冷却水噴射装置５もストリップ６の表面に対
して接離可能なので、ストリップ先端拘束装置８の通過
後に冷却水噴射装置５をストリップ６の表面に近接させ
て、ストリップ６を急速に冷却することができるので、
冷却ライン長を短縮し得る。これに加えて、ストリップ
６の表面に発生するスケール厚が薄くなるので、次工程
の酸洗の負荷が軽減される。

【００２２】図３に示すように、ストリップ６の先端が
ダウンコイラ２の入口に到達したならば、ストリップ先
端拘束装置８の把持ロール１０の把持力を解放し、かつ
ストリップ先端拘束装置８の速度を高める。これによ
り、ストリップ先端拘束装置８はストリップ６から離れ
てガイドレール７の終端までそのまま走行して停止す
る。

【００２３】他方、ダウンコイラ２の入口近傍には、図
３に示したように、ストリップ６の先端をダウンコイラ
２へと導入するための流体噴射装置１１が設けられてい
る。ストリップ先端拘束装置８からストリップ６が解放
されると同時に自由になったストリップ６の先端部へ向
けて、加圧された流体、例えば水、空気などをこの流体
噴射装置１１から吹き付け、ストリップ６の先端をダウ
ンコイラ２の入口へと導く。この時、ストリップ６の進
行方向の速度成分を噴射流体により与えることにより、
ダウンコイラ２の入口へのストリップ６の流入をより一
層円滑化することができる。

【００２４】なお、ダウンコイラ２のマンドレルにスト
リップ６が巻き取られる際には、ピンチロール４にてス
トリップ６に対するバックテンションを常時加えること
により、ストリップ６はゆるみなく均一に巻き取られ
る。したがって、ストリップ冷却ライン３上でのストリ
ップ６の減速が可能となるので、仕上圧延機１において
はストリップ尾端の圧延速度を減速する必要がなくな
る。

【００２５】ストリップ６の尾端がピンチロール４を通
過する際に、ストリップ尾端への拘束力が途切れるため
に尾端が上下に振るおそれがあるが、下側に位置する各
冷却水噴射装置に内蔵された電磁吸引装置１２により、
ストリップ尾端の安定走行が維持される。そしてストリ
ップ尾端がダウンコイラ２に到達した際にも、流体噴射
装置１１からの噴射圧によってストリップ尾端を安定さ
せることができるので、ストリップ尾端の搬送速度を大
幅に減速する必要がなくなる。

【００２６】ところで、一つのコイルが巻き終わったな
らば、次のストリップの送出に備えて仕上圧延機１の最
終スタンド出口直近の所定の待機位置へストリップ先端
拘束装置８を復帰させねばならないが、この復帰時間は
ロスタイムとなる。このロスタイムが生じないようにす
るためには、図７に示すように、ストリップ冷却ライン
３に設けられたガイドレール７と平行、かつ、始端部と
終端部とでガイドレール７に接続した、戻し専用のガイ
ドレール３１を設け、二台あるいはそれ以上のストリッ
プ先端拘束装置８を互い違いに往復させて使用すればよ
い。

【００２７】

【実施例】図１に示した熱間帯鋼圧延設備を用い、粗圧
延後のストリップ厚２５ｍｍから仕上板厚１．０ｍｍへ
圧延を行った。ストリップ先端拘束装置８の全重量は５
ｔｏｎｆ、仕上圧延機からのストリップ送出速度は毎分
１２００ｍである。ストリップ先端拘束装置８の把持ロ
ール１０の手前０．５ｍの位置にストリップ６の先端が
到達した時に、２５ｔｏｎｆの加速力をストリップ先端
拘束装置８に与えて走行台車９を走行させた。走行台車
９の速度は約０．４秒後にストリップ６の送出速度に同
期し、この時点でストリップ先端拘束装置８は約４．１
ｍ進行しており、ストリップ６の先端は把持ロール１０
から３．６ｍ突き出した位置に達した。ストリップ先端
拘束装置８の速度は、ストリップ６の仕上圧延機１から
の送出速度よりやや高い毎分１２５０ｍとした。

【００２８】本実施例では、ストリップ先端拘束装置８
に載置された把持ロール１０を回転させるにあたり、走
行台車９の待機中に与えるストリップ６の圧延速度に等
しい高速回転に必要な駆動力を、走行台車９の外部に設
けた外部補助駆動装置１３から与えるものとしたので、
ストリップ先端拘束装置８上には、定速走行時の走行台
車９とストリップ６との相対位置の調整に必要な把持ロ
ール１０の低速回転に要する駆動力を与えるのに十分な
駆動装置を設けるだけでよい。したがって、ストリップ
先端拘束装置８を５ｔｏｎｆと軽量化することが可能と
なり、このような迅速な加速が可能となった。そのた
め、安定した圧延が可能となった。

【００２９】

【発明の効果】このように本発明によれば、仕上圧延機
から送出されるストリップの先端を機械的に拘束した上
で、圧延機の送出速度に同期してストリップ先端拘束装
置が走行するので、ストリップに一定の張力を与えて冷
却ラインを通板させることができる。これにより、スト
リップの全長にわたってフライングや蛇行の発生を防止
し得る。したがって、冷却ラインの通板速度を仕上圧延
機の能力に対応して高速化し得るので、生産性を向上す
る上に多大な効果を奏することができる。これに加え
て、冷却時に一定の張力をストリップに与えることがで
き、しかも冷却水噴射装置をストリップに近接させるこ
とで冷却効率を向上し得るので、ストリップの全長にわ
たって冷却状態が均一化されることとなり、ストリップ
の品質向上をも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明設備におけるストリップを冷却部へ通板
する以前の状態を示す概略構成図。

【図２】本発明設備におけるストリップ先端部を冷却部
へ通板している状態を示す概略構成図。

【図３】本発明設備におけるストリップを冷却部へ通板
した状態を示す概略構成図。

【図４】本発明におけるストリップ先端拘束装置および
歯車装置による動力伝達装置の概念的な上面図。

【図５】本発明におけるストリップ先端拘束装置および
クラッチ装置による動力伝達装置の概念的な上面図。

【図６】本発明におけるストリップ先端拘束装置の概念
的な側面図。

【図７】本発明設備の概念的なレイアウト図。

【符号の説明】

１ 仕上圧延機 ２ ダウンコイラ ３ ストリップ冷却ライン ４ ピンチロール ５ 冷却水噴射装置 ６ ストリップ ７ ガイドレール ８ ストリップ先端拘束装置 ９ 走行台車 １０ 把持ロール １１ 流体噴射装置 １２ 電磁吸引装置 １３ 外部補助駆動装置 １４ 伝達装置 １５ 押しつけ装置 １６ 駆動装置 ３１ 戻し専用ガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山地 千博 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 中村 洋二 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕上圧延機およびコイラと、前記仕上圧
   延機と前記コイラとの間に延設されたストリップ冷却ラ
   インと、前記仕上圧延機から送出されるストリップの先
   端を拘束しつつ該ストリップに所定の張力を付与するた
   めに、ストリップの先端を把持する少なくとも一対の把
   持ロール、該把持ロールに回転駆動力を与える駆動装
   置、および前記仕上圧延機側から前記コイラ側へと前記
   ストリップ冷却ライン上を圧延速度に同期して移動可能
   な走行台車を少なくとも備えたストリップ先端拘束装置
   と、該ストリップ先端拘束装置の外部にて前記把持ロー
   ルに回転駆動力を与える外部補助駆動装置とを有するこ
   とを特徴とする熱間帯鋼圧延設備。
2. 【請求項２】 前記外部補助駆動装置から前記走行台車
   上の把持ロールに与える回転駆動力の伝達が、歯車装置
   を介して行われることを特徴とする請求項１に記載の熱
   間帯鋼圧延設備。
3. 【請求項３】 前記外部補助駆動装置から前記走行台車
   上の把持ロールに与える回転駆動力の伝達が、クラッチ
   装置を介して行われることを特徴とする請求項１に記載
   の熱間帯鋼圧延設備。