JP2000167617A

JP2000167617A - 脱スケール装置

Info

Publication number: JP2000167617A
Application number: JP10343874A
Authority: JP
Inventors: Takufumi Hayashi; 琢文林; Tomoya Enokida; 智也榎田
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】熱間圧延等の熱間成形に先立ち、加熱された鋼
片の表面に付着するスケールを確実且つ効率良く除去し
得る脱スケール装置を提供する。【解決手段】断面略角形の長尺な鋼片Ｋの表面に付着し
たスケールを除去する装置であって、上記鋼片Ｋの長手
方法と同軸の送給方向に沿って配置され且つ鋼片Ｋの周
囲を囲う一対の平行なヘッダ１２,１６と、各ヘッダ１
２,１６において互いに対称な位置に付設され、且つ上
記鋼片Ｋの送給方向と反対側に傾斜して突設された鋼片
Ｋのコーナ用又は側面用の複数の水噴射ノズル１４，１
８と、上記各ヘッダ１２，１６よりも鋼片Ｋの送給方向
の上流側に邪魔板２４を挟んで配置され、且つ鋼片Ｋに
対して略下向きに水を噴射する複数のノズル２２を有す
る水切用ヘッダ２０と、を有する脱スケール装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば分塊圧延さ
れた断面略角形の長尺な鋼片を所要の形状に熱間圧延す
るに際し、鋼片の表面に付着したスケール(ＦｅＯ等)を
自前に除去するための脱スケール装置(デスケーラ)に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、分塊圧延された断面略角形の長
尺な鋼片は、加熱炉内で約１２００℃に予め均一に加熱
された後、熱間圧延により所要の断面形状に成形され
る。加熱炉で加熱された鋼片の表面には、スケールが付
着している。このため、図４(Ａ)に示すように、加熱炉
３０と熱間圧延工程４０との間に配設した脱スケール装
置３２により、スケールを除去する。尚、図４(Ａ)中の
符号３１，４６は鋼片Ｋの搬送用ローラ、符号４２，４
４は圧延用の垂直又は水平溝付きロールを示す。図４
(Ｂ),(Ｃ)に示すように、脱スケール装置３２は、箱型の
ケース３３内に鋼片Ｋの長手方向たる送給方向に沿っ
て、鋼片Ｋの周囲を囲む一対の平行なリング形のヘッダ
３４，３７を配置している。鋼片Ｋはケース３３両端の
開口部３３ａ,３３ｂを通って各ヘッダ３４,３７の中心
付近を貫通する。尚、ケース３３の底面には、剥離スケ
ールを含む噴射水を排水する排水管３３ｃが接続されて
いる。

【０００３】鋼片Ｋの送給方向の上流側のヘッダ３４に
おける円形パイプ３５の内周には、鋼片Ｋの各コーナに
向けて互いに９０度ずれた位置に４個の水噴射ノズル３
６が付設され、且つ鋼片Ｋの送給方向の下流側にやや傾
斜した向きに突設されている。各ノズル３６が鋼片Ｋの
送給方向の下流方向に傾斜しているのは、下流側のヘッ
ダ３７から噴射された水Ｗが加熱炉３０側に侵入するこ
とを防ぐ役目も兼ねているためである。一方、鋼片Ｋの
送給方向の下流側のヘッダ３７における円形パイプ３８
の内周には、鋼片Ｋの各側面に向けて互いに９０度ずれ
た上下左右の位置に４個の水噴射ノズル３９が付設さ
れ、且つ鋼片Ｋの送給方向の上流側にやや傾斜した向き
に突設されている。

【０００４】しかしながら、図４(Ｂ)及び(Ｃ)に示すよ
うに、鋼片Ｋの送給方向の上流側におけるヘッダ３４の
各ノズル３６は下流側に傾斜しているため、噴射された
水Ｗが鋼片Ｋのコーナ付近に衝突してもその圧力が若干
低下し、スケールの除去が不十分になって斑点状又は点
状に残ることがある。特に、Ｃｒを含む鋼片Ｋでは表面
に付着するスケールが、通常のＦｅＯの層の他にＦｅＯ
とクロム酸化物との化合物の層が形成されるため、鋼片
Ｋの側面やコーナ付近のスケールが一層残り易くなる。
但し、鋼片Ｋの各側面にスケールが残っている場合、熱
間圧延工程４０における粗成形列の水平又は垂直の溝付
きロール４２，４４同士間を通過する際、各側面の中央
付近にロール４２，４４に拘束されない自由面が形成さ
れる。従って、拘束面と自由面との圧力差によってスケ
ールにクラックが形成されるため、スケールが鋼片Ｋの
側面から自然に剥離し易い。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかし、鋼片Ｋの各コーナは
熱間圧延工程４０の粗成形列のロール４２，４４間でも
殆んど拘束状態にあるため、脱スケール装置３２で除去
されないと、中間列や仕上列の圧延ロール間において、
特にコーナ付近に残ったスケールが鋼片Ｋの成形精度を
低下させ且つ鋼片肌に皺等を形成するという問題があっ
た。また、係るスケールによって、圧延ロール４２等の
周表面を傷付けることもあった。本発明は、以上におい
て説明した従来の技術における問題点を解決し、熱間圧
延等の熱間成形に先立ち、加熱された鋼片の表面に付着
するスケールを確実且つ効率良く除去し得る脱スケール
装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、脱スケール装
置における鋼片の各コーナ向けに水を噴射するノズルが
水切手段を兼ねず、鋼片の送給方向と反対側に向けて突
設し、噴射水の圧力を高めること着想して成されたもの
である。即ち、本発明の脱スケール装置は、断面略角形
の長尺な鋼片の表面に付着したスケールを除去する装置
であって、上記鋼片の長手方法と同軸の送給方向に沿っ
て配置され且つ鋼片の周囲を囲う一対の平行なヘッダ
と、各ヘッダにおいて互いに対称な位置に付設され且つ
上記鋼片の送給方向と反対側に傾斜して突設された複数
の水噴射ノズルと、を含む、ことを特徴とする。

【０００７】これによれば、各ヘッダの水噴射ノズルが
全て鋼片の送給方向と反対側に傾斜して突設されるた
め、鋼片の各側面のスケールは勿論、鋼片の各コーナに
付着するスケールも高い噴射圧の水により、容易に剥離
することが可能となる。尚、各ノズルの傾斜角度は垂直
線に対し１０〜５０度の範囲で適宜選定される。また、
前記一対のヘッダのうち、前記鋼片の送給方向に沿って
上流側に配置された一方のヘッダが鋼片の各コーナに向
けて突設した複数の水噴射ノズルを有し、上記送給方向
の下流側に配置された他方のヘッダが鋼片の各側面に向
けて突設した複数の水噴射ノズルを有する、脱スケール
装置も含まれる。これによっても、鋼片の各側面及び各
コーナに付着するスケールを容易に剥離できる。

【０００８】更に、前記鋼片の送給方向に沿って前記一
対のヘッダの上流側の位置に、鋼片に対し上方から水を
噴射する略下向きの複数のノズルを有する水切用ヘッダ
を更に配置した、脱スケール装置も含まれる。これによ
れば、下流側の一対のヘッダからの噴射水が上流側へ飛
散しても、水切用ヘッダの各ノズルから例えば膜状に噴
射された水のカーテンにより遮蔽され、本装置の上流側
に位置する加熱炉に侵入することを防止できる。尚、水
切用ヘッダは、後述するように矩形のパイプにおける上
辺から複数のノズルを平行に配置するが、各ノズルは鋼
片の送給方向の下流側に向けてやや傾斜させると、上記
遮蔽作用が一層確実となる。また、水切用ヘッダから噴
射された水自体も鋼片のスケールを予備的に剥す作用も
果たす。

【０００９】また、前記一対のヘッダと水切用ヘッダと
の間に、前記鋼片を通過させ且つ鋼片の断面寸法よりも
やや大きい開口部を有する邪魔板を立設した、脱スケー
ル装置も含まれる。これによれば、本装置において前記
一対のヘッダからの噴射水が鋼片の送給方向の上流側へ
飛散することを一層確実に防ぐことができる。加えて、
前記鋼片の送給方向に沿って前記水切用ヘッダの上流側
の位置で且つ鋼片が予め加熱される加熱炉の下流側の位
置に、送給される鋼片をその断面において水平方向及び
／又は垂直方向に送給位置を調整する一対以上のガイド
及び／又はガイドローラからなるセンタリング手段を更
に配置した、脱スケール装置も含まれる。

【００１０】これにより、本装置の各ヘッダの中心又は
中央付近に予め送給される鋼片の位置を設定できるた
め、各ノズルからの噴射水が確実に鋼片の各コーナ又は
各側面に正確に噴射され、付着したスケールの除去を常
に安定して行うことができる。尚、本発明の対象となる
鋼片は、断面正方形又は長方形で各コーナにアールを付
した形態の他、各コーナが直角のエッジ付きの鋼片も含
まれる。また、これらの鋼片は水平な底面を下側にし
て、その長手方向に沿って送給される。更に、鋼片の材
質は熱間圧延等が可能なものであれば、特に限定される
ものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)に示すように、
本発明の脱スケール装置１０は、左側の加熱炉１と右側
の熱間圧延工程４との間に配置される。分塊圧延され略
角形の断面を有する長尺な鋼片Ｋは、加熱炉１内で約１
２００℃に均一に加熱された後、ローラ２上を図示で右
側に搬送され、センタリング手段２６を介して脱スケー
ル装置１０内に送給される。また、本装置１０によって
表面のスケールを除去された鋼片Ｋは、右側のローラ９
上を送給され、圧延用の垂直又は水平溝付きロール６，
８を適宜併設した熱間圧延工程４に送られ、所要の断面
形状に成形される。

【００１２】図１(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、脱スケー
ル装置１０は、箱型のケース１１内において、その中間
に立設した邪魔板２４の右側に一対のヘッダ１２,１６
を、邪魔板２４の左側に水切用ヘッダ２０を有する。一
対のヘッダ１２,１６は、垂直姿勢で互いに平行な円形パ
イプ１３,１７と、それぞれにおける対称な位置で且つ鋼
片Ｋの送給方向と反対の上流側にやや傾斜して突設した
複数の水噴射ノズル１４，１８を有する。各ノズル１
４,１８は、高圧水を細長い円錐形状に噴射する。鋼片Ｋ
の送給方向に沿って上流側のヘッダ１２は、鋼片Ｋの各
コーナに付着したスケールを除去するため、各ノズル１
４を円形パイプ１３の中心に対し、水平・垂直線から４
５度傾いた位置に突設している。一方、下流のヘッダ１
６は、鋼片Ｋの各側面に付着したスケールを除去するた
め、各ノズル１８を円形パイプ１７の中心から延びる水
平・垂直線と交わる上下左右の位置に突設している。

【００１３】また、水切用ヘッダ２０は、長方形のパイ
プ２１と、その上辺から鋼片Ｋの送給方向に沿いやや傾
斜させて下向きに突設した複数のノズル２２を有する。
各ノズル２２は、噴射する水を鋼片Ｋの送給方向と略直
交する向きに偏平に広がるものを用いる。従って、後述
するように各ノズル２２から噴射された水は、やや傾斜
した水のカーテンを形成する。係る水切用ヘッダ２０と
前記一対のヘッダ１２，１６との間に立設する邪魔板２
４は、鋼片Ｋが貫通可能な大きさで且つこれと略相似形
の開口部２５を有する。この開口部２５は、前記一対の
ヘッダ１２,１６のパイプ１３,１７と同心の位置に形成
されている。

【００１４】次に、脱スケール装置１０の作用を図２に
より説明する。図２(Ａ)に示すように、本装置１０のケ
ース１１において図示で鋼片Ｋが貫通する左右両端に
は、鋼片Ｋを通す透孔１１ａ，１１ｃが形成され、これ
らの内側には門形の庇１１ｂ，１１ｄが設けられてい
る。また、邪魔板２４の下側には、ケース１１の底面と
の間に通水部２４ａが形成され、且つケース１１の底面
には排水管１９が形成されている。前記加熱炉１で約１
２００℃に均一に加熱された鋼片Ｋは、前記センタリン
グ手段２６を経て、透孔１１ａからケース１１内に搬入
される。

【００１５】図２(Ｂ)に示すように、鋼片Ｋは、先ず水
切ヘッダ２０の各ノズル２２から斜め下向きに膜状に広
がった水を噴射される。この際、鋼片Ｋの表面、特に上
側面に付着したスケールは剥離されるか、クラックを生
じて剥離し易い状態になる。また、水切ヘッダ２０の各
ノズル２２から噴射された水は、図示で幅方向にカーテ
ン状に広がり、次述する各ヘッダ１２，１６から飛散し
た水が、加熱炉１側へ侵入する事態を防ぐ。各ノズル２
２から噴射されケース１１の底面に落ちた水は、通水部
２４ａを経て排水管１９から排出される。尚、図２(Ｂ)
の符号２１ａは、ヘッダ２０への給水管を示す。

【００１６】次いで、邪魔板２４の開口部２５を貫通し
た鋼片Ｋは、ヘッダ１２の円形パイプ１３の中心付近を
通過する。図２(Ａ)及び(Ｃ)に示すように、鋼片Ｋは、
各ノズル１４から噴射された高圧水(約１００〜１２０
ｋｇ/ｃｍ²)を鋼片Ｋ自体の送給方向と対向して各コー
ナに受ける。即ち、鋼片Ｋの各コーナ付近に付着したス
ケールは、鋼片Ｋ自体の送給速度に加え、その送給方向
と反対向きに傾斜した各ノズル１４から噴射された高圧
水により、強制的に剥離され且つ除去される。

【００１７】更に、図２(Ａ)及び(Ｃ)に示すように、鋼
片Ｋは、上記ヘッダ１２の下流側のヘッダ１６における
円形パイプ１７の中心付近を通過し、各ノズル１８から
噴射された高圧水を鋼片Ｋ自体の送給方向と対向して各
側面に受ける。これにより、鋼片Ｋの各コーナ間の各側
面上に残っていたスケールも各ノズル１８から噴射され
た高圧水により、強制的に剥離され且つ除去される。
尚、各ヘッダ１２，１６の各ノズル１４，１８から噴射
される高圧水の圧力は、略同じである。また、図２(Ｃ)
中の符号１３ａは、各ヘッダ１２，１６への給水管を示
す。

【００１８】以上により、各コーナ及び各側面のスケー
ルを高圧水の噴射により剥離・除去された鋼片Ｋは、図
２(Ａ)に示すように、ケース１１の透孔１１ｃから搬出
され、且つ図１(Ａ)に示すように、ローラ９上を通り熱
間圧延工程４に送給される。従って、スケールが表面に
付着せず且つ鋼片肌に皺等を形成していない鋼片Ｋは、
圧延ロール６，８等により所定の断面形状に精度良く成
形される。また、鋼片Ｋにより圧延ロール６等の周表面
が傷付られることもなく、圧延効率を高く安定させるこ
とにも寄与する。更に、各ヘッダ１２,１６の各ノズル
１４,１８から噴射された水は、邪魔板２４及び水切用
ヘッダ２０の各ノズル２２からの噴射水が形成する水の
カーテンにより、加熱炉１側への飛散を確実に阻止され
る。尚、各ノズル１４，１８から噴射され、且つ鋼片Ｋ
から除去されたスケールと共にケース１１の底面に落下
した水は、排水管１９から排出される。

【００１９】図３(Ａ)は、上記装置１０の変形形態の脱
スケール装置１０′を示す。脱スケール装置１０′は、
邪魔板２４の開口部２５を通過した鋼片Ｋに対し、その
送給方向の上流側に前記ヘッダ１６を、下流側にヘッダ
１２を配置したものである。即ち、鋼片Ｋは各側面に付
着したスケールを先にヘッダ１６の各ノズル１８から噴
射される高圧水により除去された後、鋼片Ｋの各コーナ
付近に残ったスケールをヘッダ１２の各ノズル１４から
噴射される高圧水により除去される。尚、この装置１
０′も、各ヘッダ１２,１６の各ノズル１４,１８から噴
射される高圧水の圧力を略同じとする。

【００２０】図３(Ｂ)は、前記センタリング手段２６の
水平断面を示す。このセンタリング手段２６は、加熱炉
１とケース１１との間において、鋼片Ｋの送給方向の両
側に配置した一対のガイド２７と、各ガイド２７の後端
寄りの位置に対称に垂設した一対のガイドローラ２８を
有する。各ガイド２７は、鋼片Ｋの送給方向に沿って上
流側が緩く且つ下流側が急に折り曲げた板からなり、各
ガイドローラ２８は、鋼片Ｋの対向する側面を挟持可能
な程度の間隔を有し、且つ垂直姿勢で自由回転可能とさ
れている。

【００２１】即ち、加熱炉１を出た鋼片Ｋは、各ガイド
２７により、その水平方向の送給位置を本来の送給位置
付近に案内され、且つ各ガイドローラ２８によって鋼片
Ｋは、ケース１１内のヘッダ２０,１２,１６の中心位置
付近を通過するように、予め送給位置を調整される。従
って、センタリング手段２６を通過した鋼片Ｋは、ヘッ
ダ２０のパイプ２１の中心付近及び邪魔板２４の開口部
２５の中央付近を通過した後、各ヘッダ１２,１６の各
円形パイプ１３,１７の中心付近を通過するので、前記
スケールの除去を一層確実に行うことが可能となる。

【００２２】図３(Ｃ)は、変形形態のセンタリング手段
２６′を示す。これは上記手段２６の上流側に更に一対
のガイド２７ａを併設したものである。一対のガイド２
７ａの間隔は、下流側のガイド２７同士よりも僅かに広
く設定されている。従って、鋼片Ｋは、その水平方向に
おける送給位置を二対のガイド２７ａ，２７、及び一対
のガイドローラ２８の三段階により、正確に調整され
る。また、図３(Ｃ)に示すセンタリング手段２６′にお
いて、一対のガイドローラ２８を省略し、二対のガイド
２７ａ，２７のみからなるセンタリング手段としても良
い。この場合、各ガイド２７ａ,２７の間隔を鋼片Ｋの幅
寸法に近付ける。尚、図３(Ｂ)及び(Ｃ)において、図示
の各ガイド２７，２７ａ、ガイドローラ２８の他に、鋼
片Ｋの垂直方向における送給位置を調整するため、別途
に図示しないガイドやガイドローラを更に追加したセン
タリング手段としても良い。

【００２３】本発明は、以上において説明した各形態に
限定されるものではない。例えば、前記一対のヘッダ１
２,１６におけるパイプの外形状を角形(◇,□)としても
良い。この場合、鋼片Ｋの各コーナ用のヘッダ１２に◇
形のパイプを用い且つその直線部の中央にノズル１４を
突設したり、或いは、鋼片Ｋの各側面用のヘッダ１６に
□形のパイプを用い且つその直線部の中央にノズル１８
を突設すると、その製作が容易になる。尚、六角形又は
八角形等の正多角形のパイプを用いることも可能であ
る。また、水切用ヘッダ２０のパイプ２１を円形又は六
角形又は八角形等の正多角形のパイプとし、このパイプ
の上部から鋼片Ｋの送給方向に沿ってやや傾斜し且つ下
向き又は斜め下向きに水を噴射する複数のノズルを突設
しても良い。

【００２４】更に、前記邪魔板２４を２枚以上平行に立
設したり、或いは邪魔板２４自体を省略することも可能
である。加えて、前記センタリング手段２６を、鋼片Ｋ
の送給方向に沿って複数対のガイドローラ２８のみから
なるものとし、上流側から下流側に向けて各対のローラ
２８同士の間隔を徐々に小さくしても良い。尚、ガイド
ローラ２８やガイド２７を鋼片Ｋの幅方向にやや移動可
能とし、鋼片Ｋと接しない背面側にバネ等の弾性体を連
結して、接触した鋼片Ｋの送給位置を調整することも可
能である。尚、本発明の脱スケール装置は、加熱炉と分
塊圧延工程との間、又は加熱炉と熱間鍛造工程との間に
設置することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上において説明した本発明の脱スケー
ル装置によれば、断面略角形の長尺な鋼片に付着したス
ケールを鋼片の各側面及び各コーナ付近において、容易
且つ確実に剥離し除去することができる。従って、鋼片
の熱間圧延等を精度良く行えると共に、圧延ロールの周
表面等を傷付けることも防止できる。また、請求項３及
び／又は請求項４の脱スケール装置によれば、上記効果
に加えて、噴射された高圧水が鋼片の送給方法の上流側
に飛散し、加熱炉側に侵入することを予防することがで
きる。更に、請求項５の脱スケール装置によれば、鋼片
の送給位置を各ヘッダのノズルから噴射される高圧水に
対し、各側面及び各コーナが所定の位置になるように予
め設定でき、付着したスケールの剥離・除去を確実なら
しめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明の脱スケール装置及びその前後の
工程を含む概略図、(Ｂ)は(Ａ)中の脱スケール装置にお
ける内部の概略を示す斜視図。

【図２】(Ａ)は図１の脱スケール装置の垂直断面図、
(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)は(Ａ)中のＣ−Ｃ断
面図。

【図３】(Ａ)は変形形態の脱スケール装置を示す部分垂
直断面図、(Ｂ)及び(Ｃ)はセンタリング手段の概略形態
を示す平面図。

【図４】(Ａ)は従来の脱スケール装置及びその前後の工
程を含む概略図、(Ｂ)は(Ａ)中の脱スケール装置の垂直
断面図、(Ｃ)は(Ｂ)中のＣ−Ｃ断面図。

【符号の説明】

１…………………加熱炉，１０，１０′……
脱スケール装置，１２，１６………ヘッダ，
１４,１８,２２…ノズル(水噴射ノズル),２０…………
……水切用ヘッダ，２４………………邪魔板，２５
………………開口部，２６，２６′……セン
タリング手段，２７，２７ａ……ガイド，２
８………………ガイドローラ，Ｋ…………………鋼片,
Ｗ…………………水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面略角形の長尺な鋼片の表面に付着した
スケールを除去する装置であって、上記鋼片の長手方法と同軸の送給方向に沿って配置され
且つ鋼片の周囲を囲う一対の平行なヘッダと、各ヘッダ
において互いに対称な位置に付設され且つ上記鋼片の送
給方向と反対側に傾斜して突設された複数の水噴射ノズ
ルと、を含む、ことを特徴とする脱スケール装置。
【請求項２】前記一対のヘッダのうち、前記鋼片の送給
方向に沿って上流側に配置された一方のヘッダが鋼片の
各コーナに向けて突設した複数の水噴射ノズルを有し、
上記送給方向の下流側に配置された他方のヘッダが鋼片
の各側面に向けて突設した複数の水噴射ノズルを有す
る、ことを特徴とする請求項１に記載の脱スケール装置。
【請求項３】前記鋼片の送給方向に沿って前記一対のヘ
ッダの上流側の位置に、鋼片に対し上方から水を噴射す
る略下向きの複数のノズルを有する水切用ヘッダを更に
配置した、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の脱
スケール装置。
【請求項４】前記一対のヘッダと水切用ヘッダとの間
に、前記鋼片を通過させ且つ鋼片の断面寸法よりもやや
大きい開口部を有する邪魔板を立設した、ことを特徴とする請求項３に記載の脱スケール装置。
【請求項５】前記鋼片の送給方向に沿って前記水切用ヘ
ッダの上流側の位置で且つ鋼片が予め加熱される加熱炉
の下流側の位置に、送給される鋼片をその断面において
水平方向及び／又は垂直方向に送給位置を調整する一対
以上のガイド及び／又はガイドローラからなるセンタリ
ング手段を更に配置した、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の脱スケール装
置。