JP2000061530A - 金属ストリップの超大型コイルの製造装置ならびにその製法および取扱い方法 - Google Patents

金属ストリップの超大型コイルの製造装置ならびにその製法および取扱い方法

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JP2000061530A
JP2000061530A JP11228150A JP22815099A JP2000061530A JP 2000061530 A JP2000061530 A JP 2000061530A JP 11228150 A JP11228150 A JP 11228150A JP 22815099 A JP22815099 A JP 22815099A JP 2000061530 A JP2000061530 A JP 2000061530A
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winding
strip
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rig
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Vladimir B Ginzburg
ビー ギンズバーグ ブラディミアー
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INTERNATL ROLLING MILL CONSULTANTS Inc
Danieli United Inc
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DANIELI UNITED A DIVISION OF DANIELI CORP
INTERNATL ROLLING MILL CONSULT
INTERNATL ROLLING MILL CONSULTANTS Inc
Danieli United Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 完全に加熱した金属からの連続製造にとくに
有用であるコイルの幅１インチ当たり８０００ポンドの
比重量を有する超大型コイルの製造を可能にすること。 【解決手段】 巻取マンドレル上に巻き取られた、連続
的に圧延された金属ストリップのコイルを取り扱うため
の支持および運搬リグであって、該コイルの下に設けら
れた垂直方向かつ水平方向に異動自在のキャリッジを備
えており、リグの上昇の際に、コイルと接触し、かつコ
イルを支持し、さらなる連続的処理に先立ってストリッ
プの巻き取りの際にコイルを回転させるための鞍状の構
造体を形成している曲面パターンに設けられた複数の従
動ローラを有してなることを特徴している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属シートおよびス
トリップ（以下、「ストリップ」という）の巻取装置な
らびに巻取方法に関する。さらに詳しくは、コイルの形
状に一致しているパターンで、離間されて駆動される複
数のローラ上にコイルを支持し、コイルを運搬するため
にコイルの下に設けられた特殊なリグを含んで、たとえ
ば電気炉内で製造されるような、１つの完全な金属加熱
から連続して鋳造されたり、連続して圧延されたりする
ような（たとえば、電気炉内で製造されるような）超大
型コイルの形をとる金属ストリップの巻取装置ならびに
巻取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】特殊
なコイル取扱い装置による金属ストリップのコイルの運
搬は、たとえば、米国特許第２，４３０，０７５号明細
書によって知られている。米国特許第２，４３０，０７
５号明細書は、通常の床の高さより下のレール上に設け
られ、垂直方向の移動に適し、コイルが所望の大きさに
達し、移動されるべきであるとき、液圧シリンダによっ
てコイルと係合するバギー(buggy)を示している。
【０００３】同様に、米国特許第２，７３４，４０５号
明細書は、コイルを貯蔵から圧延操作に移したり、圧延
材のコイルを所望の用途に移すために、レール上に設け
られるコイル／積み降ろしカート(cart)を開示してい
る。
【０００４】米国特許第３，０３２，２８９号明細書
は、コイルを巻き取り場所に出し入れするための垂直方
向に移動自在のレール取り付けキャリッジを含むコイル
コンベヤーを示している。
【０００５】米国特許第４，１５２，９１９号明細書
は、コイルを圧延または処理操作および貯蔵に移すため
の長いコイルコンベヤを開示している。
【０００６】米国特許第４，２７１，９５９号明細書
は、運搬されるべきコイルを受取り、支持するためのＶ
字状のフォークを有する移動ビームコンベヤを備えたコ
イル取扱装置を示している。
【０００７】材料の圧延用の支持（たとえば、カーペッ
ティング(carpeting) ）は、米国特許第２，８３４，５
５８号明細書などにおいて、圧延面に一致して曲げられ
た表面を有し、カーペットの巻き戻しを促進するために
ローラが設けられることが知られている。
【０００８】連続鋳造装置に圧延操作を結合すること
は、たとえば、米国特許第４，６９８，８９７号明細
書、米国特許第４，９７６，０２４号明細書および米国
特許第５，３３５，７１３号明細書などの先行技術から
知られている。
【０００９】従来より、ストリップ圧延機および処理ラ
インは、コイルの幅１インチあたり約５００〜１０００
ポンド（コイルの幅１ｍｍあたり約９〜１８ｋｇ）の範
囲の比コイル重量(specific coil weight)をもつコイル
を製造している。極端なばあい、従来の比コイル重量は
１２５０ポンド／インチ（２２．５ｋｇ／ｍｍ）にも達
する。長尺で多数のコイル用スラブを圧延するように設
計された熱間ストリップ圧延機において、圧延されたス
トリップはコイラーに入れるまえにフライングシアーに
よって分割される。
【００１０】もし、このように従来より製造されたコイ
ルが、たとえば酸洗いラインなど連続した操作を用いて
さらに処理されなければならないならば、別々のコイル
の端部を互いに溶接接合する必要がある。溶接の工程は
コストが高く、もし、溶接の品質が厳密に監視されてい
ないなら、常温圧延のあいだに溶接接合部が破壊する。
溶接の操作は、しばしば製造速度の低下へと導く障害と
なる。溶接の工程は、処理ラインの停止を必要とする。
したがって、当該ラインは、ストリップを連続的に処理
するためにストリップ蓄積装置を含まなければならず、
これによって当該設備にさらなる実質的な主要なコスト
と、操作および維持コストと、故障とを付加する。
【００１１】長尺で多数のコイル用スラブを圧延するよ
うに設計された熱間ストリップ圧延機の場合、コイラー
に入れるまえにストリップを分割するために、高速（約
２０００フィート／分（約１０ｍ／ｓｅｃ））のフライ
ングシアーをもつことが要求される。このプロセスは、
高精度の制御を必要とし、さもなければ、ストリップコ
ブル(strip cobble)が発生する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、叙上の従来の
技術を使用することによる問題点を回避することを目的
とし、１つの完全な金属加熱の連続鋳造および圧延の操
作において、コイラーマンドレルを有するストリップ巻
き取り場所であって、該コイラーマンドレルに圧延され
たストリップが巻き取られてなるストリップ巻き取り場
所を設け、レール状のコイルサポートおよび運搬リグで
あって、コイルがたとえば約２０トンに達すると、コイ
ルの形状と一致する曲面の鞍状または揺籠状部材におい
て上昇するコイル重量を支持するために持ち上げられ、
コイルと接触しコイルを支持する従動ローラが設けられ
たコイルサポートおよび運搬リグを含めてなることを特
徴としている。巻き取りと、マンドレルの除去ののち、
コイル支持手段および関連するコイルが下降し、さらな
る連続的処理のために、リグの上を巻き戻し場所まで運
搬され、そこでコイルは、コイルの重量が巻き戻し場所
のマンドレルによって支持され得る重量に減少するまで
支持および運搬リグ上で支持される。
【００１３】
【発明の実施の形態】図３に示された従来技術の連続鋳
造および圧延装置において、連続鋳造装置１は、シアー
２と、再熱炉３と、エッジャ(edger)４と、粗削りミル
５と、釣り合い炉(equalizing furnace)６と、仕上げ圧
延ミル７（図示されているように、たとえば、６つのス
タンドを備えている）と、ランアウト(runout)テーブル
冷却装置８と、第１のピンチロール対９Ａと、フライン
グシアー２０とからなり、スラブ減少およびストリップ
圧延装置に連結されており、回転自在のマンドレル１３
Ａ上で標準的な寸法の第１のコイル１０Ａを製造してい
る。第２のピンチロール対９Ｂには、好ましくは第２の
マンドレル１３Ｂが設けられており、該第２のマンドレ
ル１３Ｂ上でストリップが巻き取られることができ、第
２のコイル１０Ｂを形成している。
【００１４】図１は図３の装置に類似した連続鋳造およ
び圧延装置を示しているが、本発明の超大型コイル取扱
手段を含んでいる点で図３の装置とは異なっている。該
超大型コイル取扱手段はマンドレル１３Ｃを含んでお
り、圧延されたストリップは、たとえば、２乃至８の巻
き掛け(wrapper)ローラ（図１には、２つのローラが示
されている）の助けにより、該マンドレル上に巻き取ら
れて超大型コイル１０Ｃの形態となる。このコイラ部(c
oiler station)には、一般的に参照符号１５によって示
されたコイル支持および運搬リグが含まれている。該コ
イル支持および運搬リグは、マンドレル１３Ｃに下に設
けられ、たとえば液圧ピストン／シリンダ構造体などの
適切なアクチュエータ１８によってマンドレルに関して
垂直に移動自在であるキャリッジ２０を含んでおり、車
輪１６を有している。車輪１６はレール１７上に設けら
れてもよく、たとえば電動モータ２４など適切な手段に
よって該レール上を水平方向に移動自在である。キャリ
ッジ２０は、複数の従動ローラ２１が設けられた鞍状の
構造体１４の形状を呈した上部曲面を有している。該複
数の従動ローラはリグ１５の上昇の際にコイル１０Ｃの
下面と接し、コイル１０Ｃを支持する。ローラ２１は、
たとえば電動モータ（図示されず）などの適当な手段に
よって駆動されてもよい。コイル１０Ｃの圧延されたス
トリップを冷却するために、水冷噴霧器が設けられる。
【００１５】図１の装置は、薄いスラブキャスタ(caste
r)１から、薄いスラブ（たとえば、厚さが約７０〜９０
ｍｍの鋼の薄いスラブをまず製造する。ここで、厚さが
約７０〜９０ｍｍの鋼とは、約１６０トンの鋼の一度の
加熱の重量を意味する。４９インチ（１２５０ｍｍ）の
コイルの幅に対してスラブの長さは約６６０フィート
（２００ｍ）である。スラブの先端および末端はシアー
２によって切断され、ついで、スラブは再熱炉３の中で
再度加熱される。そののち、エッジャー４により幅ｍが
減少され、粗削りミル５により厚さが減少され、たとえ
ば１．４乃至１．８インチ（３５〜４５ｍｍ）まで減少
される。釣り合い炉６の中で再度加熱の後、スラブは仕
上げミル７によって厚さが減少される（たとえば、０．
０２５乃至０．６２５インチ（０．６３５〜２５．４ｍ
ｍ）まで減少される）。ランアウトテーブル冷却装置８
内で冷却後、ストリップの先端は、ピンチロール９によ
って超大型コイラのマンドレル１３Ｃに向かって撓む。
ストリップの先端は、巻き掛けロール１１および１２に
よって取り囲まれたマンドレル１３Ｃの回りに巻き掛け
られる（このロールの数は２つに限られることはなく、
他の数であってもよい）。該巻き掛けロール１１および
１２は、図２において矢印Ａによって示されるように、
コイルから離間したりコイルに向かうように移動自在で
ある。ストリップの張力がマンドレル１３Ｃと仕上げミ
ル７の最後のスタンドとのあいだで確立されたのち、巻
き掛けロールは引っ込められる。巻き取りのあいだ、ス
トリップは高圧水スプレー１９によって両側から冷却さ
れる。
【００１６】コイル１０Ｃが約２０〜４０トンの重量を
超え始めると、コイル支持および運搬リグ１５の鞍状の
構造体１４は、ローラ２１上にコイルを支持するため
に、アクチュエータ１８によって上昇される。コイル１
０Ｃに対する個々のローラ２１の位置は、コイル上に支
持圧力の最適な分布を与えるために調整することができ
る。
【００１７】巻き取り完了の前または後に，マンドレル
１３Ｃはコイルのアイから引き取ることができる。その
代わりに、コイル支持および運搬リグ１５は、コイル１
０Ｃとともに、巻き取りが完了したのち、コイルのアイ
の軸に沿って横向きに移動され得る。ついで図２に示さ
れるように、巻き取り部と巻き戻し部とを連結している
トラック１７に沿ってリグ１５によって移送され、コイ
ル１０Ｃは巻き戻され、ピンチロール２２を経てさらな
る連続処理のために処理部２３に送られる。当該巻き戻
し部において、コイル巻き取り処理が逆になされる。最
初、コイル１０Ｃはリグ１５Ｃによって支持され、その
従動ローラ２１は該コイルを回転させるために用いられ
る。該コイルの重量が２０〜４０トン未満になったの
ち、リグ１５が下降し、コイル１０Ｃは巻き戻し部のマ
ンドレル１３Ｄによって支持され、リグ１５は、図１に
示されるように、巻き取り部に戻される。
【００１８】
【発明の効果】叙上のように、本発明の適用は、コイル
の幅１インチ当たり８０００ポンドの比重量を有する超
大型コイルの製造を可能にし、完全に加熱した金属から
の連続製造にとくに有用であり、これによって、鋳造品
を個々の長さに切断し、しかるのちに別々に圧延され、
引き続いてなされる連続処理のために互いに再び溶接接
合されることを要する工程を含む従来技術にかかわる多
くの問題点とコストとを回避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる巻き取り、コ
イル支持および運搬手段の一例を示す説明図である。
【図２】さらなる連続処理に先立って巻き戻し部に設け
られたコイルを支持し、運搬するリグの側面説明図であ
る。
【図３】従来の連続鋳造および圧延装置の側面説明図で
ある。
【符号の説明】
１ 連続鋳造装置 ２ シアー ５ 粗削りミル １０Ｃ コイル １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ マンドレル １５ リグ ２０ キャリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592229340 インターナショナル ローリング ミル コンサルタンツ インコーポレイテッド ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＲＯＬＬＩ ＮＧＭＩＬＬ ＣＯＮＳＵＬＴＡＮＴＳ, ＩＮＣ. アメリカ合衆国 15222 ペンシルベニア, ピッツバーグ・フォート ドゥケーン ブ ルバード 948 (72)発明者 ブラディミアー ビー ギンズバーグ アメリカ合衆国、15238 ペンシルベニア 州、ピッツバーグ、ドリフトウッド ドラ イブ 612

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻取マンドレル上に巻き取られた、連続
    的に圧延された金属ストリップのコイルを取り扱うため
    の支持および運搬リグであって、該コイルの下に設けら
    れた垂直方向かつ水平方向に異動自在のキャリッジを備
    えており、リグの上昇の際に、コイルと接触し、かつコ
    イルを支持し、さらなる連続的処理に先立ってストリッ
    プの巻き取りの際にコイルを回転させるための鞍状の構
    造体を形成している曲面パターンに設けられた複数の従
    動ローラを有してなる支持および運搬リグ。
  2. 【請求項２】 前記コイルの重量が、マンドレルによる
    支持のために大きすぎる重量に達したとき、コイルの支
    持のための巻き取りのあいだ前記キャリッジを上昇させ
    るための手段と、ストリップのさらなる連続的処理に先
    立って、巻き戻しのために前記リグおよび完了したコイ
    ルを巻き戻し部に移動するための手段とをさらに備えて
    なる請求項１記載のリグ。
  3. 【請求項３】 前記リグによって巻き戻し部に運搬され
    たとき、コイルを支持するための巻き戻しマンドレル
    と、コイルの重量が該巻き戻しマンドレルによってのみ
    支持されるような充分小さい重量になったとき、ストリ
    ップの巻き戻しのあいだキャリッジを下降させるための
    手段とをさらに備えてなる請求項２記載のリグ。
  4. 【請求項４】 前記コイルが金属を一度加熱することに
    より連続的に形成された超大型コイルである請求項３記
    載のリグ。
  5. 【請求項５】 圧延された金属ストリップから超大型の
    コイルの形に連続的に圧延し、巻き取り、金属を完全に
    加熱し、該ストリップを順次連続的に処理するための装
    置であって、金属ストリップを製造し、巻取マンドレル
    上の圧延し、巻き取るための手段と、コイルの下に設け
    られた垂直方向かつ水平方向に移動自在のレール式のコ
    イル支持および運搬リグとを備え、コイルの形状に一致
    する曲面パターンを有するリグ上に設けられ複数の互い
    に燐された従動ローラを有し、コイルの重量が、巻取マ
    ンドレルによってだけではもう支持できない重量に達し
    たとき、リグの上昇に際にコイルと接し、かつコイルを
    支持し、巻取マンドレルによってのみでは、もう支持で
    きない重量にコイルの重量が達したとき、リグの上昇の
    際にコイルと接し、かつコイルを支持するのに適し、リ
    グがさらなる連続的処理に先立ち、巻き戻し部にリグを
    水平方向に運搬するとき、ストリップを巻き戻すために
    コイルを回転するのに適してなる装置。
  6. 【請求項６】 前記コイルがコイル幅１インチあたり約
    ８０００ポンドまでの比重量を有してなる請求項５記載
    の装置。
  7. 【請求項７】 鋼の一度の加熱量約１６０トンまでを長
    さ約６００フィートを超える薄いスラブの形に連続的に
    鋳造するためのキャスタと、該スラブの厚さ約１．４〜
    １．８インチにまで減少させるための粗削りミルと、該
    スラブを厚さ約０．０２５乃至約０．６２５インチの連
    続的なストリップに圧延するための仕上げミルと、巻取
    マンドレル上に巻き取られるように圧延されたストリッ
    プを冷却するための手段とを備えてなる請求項６記載の
    装置。
  8. 【請求項８】 金属ストリップの連続的に圧延されたコ
    イルを取り扱う方法であって、コイルが巻取マンドレル
    によって支持されるに大きすぎる重量に達する前に、巻
    取部に設けられた巻取マンドレル上に該ストリップを巻
    き取り、支持する工程と、該コイルの形状に実質的に一
    致している曲面パターンを有する該コイルの下に設けら
    れ、垂直方向と水平方向とに移動自在のキャリッジに取
    り付けられた複数の従動ローラによってコイルにさらな
    る支持を与える工程と、該コイルおよび巻取マンドレル
    との係合を離脱する工程と、該キャリッジと、完成さ
    れ、このように支持されたコイルを巻き戻し部にまで運
    搬する工程と、巻き戻しマンドレル上に該支持されたコ
    イルを取り付ける工程と、該ストリップのさらなる連続
    的処理に先立ち該コイルを巻き戻すために従動ローラに
    よって回転する工程と、該コイルの重量が巻き戻しマン
    ドレルによって支持されうる値にまで減少したとき、該
    キャリッジを下降させる工程と、該キャリッジを巻き取
    り部まで戻す工程とからなる方法。
  9. 【請求項９】 巻き取りが完了したのち、前記巻取マン
    ドレルがコイルのアイから引き取られてなる請求項８記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】 巻き取りが完了するまえに、前記巻取
    マンドレルがコイルのアイから引き取られてなる請求項
    ８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記巻取マンドレルからコイルを取り
    除くために、巻取マンドレルの軸方向にキャリッジを移
    動する工程を備えてなる請求項１１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 完全に加熱した金属の金属ストリップ
    を連続的に鋳造し、圧延する工程と、コイル幅１インチ
    あたり約８０００ポンドの重量を有する超大型コイルを
    形成するために該ストリップを巻き取る工程とを備えて
    なる請求項８記載の方法。
  13. 【請求項１３】 コイルが、巻取マンドレルによって支
    持されうる重量に接近した重量に達するまで、巻取マン
    ドレル上で連続的に所定の長さのストリップを巻き取
    り、ついで該コイルの下に設けられたキャリッジにコイ
    ルを支持する工程と、コイル幅１インチあたり８０００
    ポンドまでの重量を有する超大型コイルの形に該ストリ
    ップの巻き取りを完了する工程とからなる金属ストリッ
    プのコイルの取り扱い方法。
  14. 【請求項１４】 前記キャッリッジ上に取り付けられ、
    該キャリッジがコイルの形状に実質的に一致するパター
    ンによって構成されてなる請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記キャリッジに取り付けられたロー
    ラによって支持されているあいだ、完成されたコイルを
    巻き戻し部にまで移動し、該巻き戻し部でストリップの
    さらなる処理に先立ちストリップを巻き戻すために従動
    ローラによってコイルを回転する工程を備えてなる請求
    項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 コイル幅１インチあたり約８０００ポ
    ンドまでのコイル重量を有する連続的な金属ストリップ
    の超大型コイルを取り扱う方法であって、マンドレルが
    支持できない重量に接近する重量に達するまで、巻取マ
    ンドレル上でストリップを巻き取り、ついでコイルの形
    状に実質的に一致する曲面パターンによって構成され、
    コイルの下に設けられうる垂直方向と水平方向とに移動
    自在のキャリッジ上に取り付けられうる複数の従動ロー
    ラ上でコイルを支持する工程と、巻き取りを完了し、キ
    ャリッジと該ッキャリッジ上に支持されたコイルとを巻
    き戻し部にまで移動し、該巻き戻し部でストリップのさ
    らなる連続的処理に先立ちコイルを巻き戻すために従動
    ローラを回転する工程からなる方法。
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