JP2004167524A - 連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備における調質圧延機の液切り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備において未だ未解決であった、調質圧延液と圧延水の円滑で確実な液切り除去を可能とするとともに、必要とする各種液切り装置類を効率的に余分なスペースを要することなく配置すること。
【解決手段】連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備内に設置された調質圧延機の液切り装置において、調質圧延機のワークロールに付着しためっき等の異物を除去するためのポリッシャー４を圧延機出側近傍に設置するとともに、圧延直後の近接した位置に圧延液除去用の分割固定構造の空圧式液切り装置５を設け、さらに調質圧延された鋼板パスラインに沿って、調質圧延水除去用のリンガーロール６及びドライヤー８を配置し、冷延鋼板及びめっき材に応じて各種装置類を使い分けること。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備における調質圧延機の液切り装置、特に、調質圧延液或いは圧延水の円滑な除去を可能とする調質圧延機の液切り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板や溶融めっき鋼板の調質圧延時には、ゴミ付きや疵入りを防止するために、調質圧延液や圧延水を使用するが、これら圧延液や圧延水は調質圧延後に直ちに除去しないと、鋼板の汚れや表面品質不良を招く。そこで、これら調質圧延液や圧延水を鋼板から除去する手段が必要とされる。
従来においては、冷延鋼板の調質圧延では、圧延液（一般的にはアルカリ性の溶液）の液切り手段として、板幅方向に移動可能な空圧式の液切り装置を設置して対応している（例えば、特許文献１参照。）。また、溶融めっき鋼板では圧延水（一般的にはイオン交換水）の液切り手段として、リンガーロール＋ドライヤー方式を採用している。
【０００３】
ところで近年、それまで別個の設備で製造されていた冷延鋼板（連続焼鈍材）と溶融めっき鋼板を一つの設備で製造する、いわゆる連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備の提案がなされている。この兼用設備は、連続焼鈍炉の後に溶融めっき装置を経て水冷装置に至るラインと、溶融めっき装置を通らずに直接水冷装置に至るラインとを設け、これらを適宜材料に応じて切り替えて使用するものであって、設置スペース及び設備費の低減を図った手段である。
なお、本発明と直接関係はないが、参考までに上記した連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備の公知例としては下記の特許文献２及び３を挙げることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５６４０４号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０４４１７号公報
【特許文献３】
特開２００２−８８４１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の特許文献２及び３に代表される兼用設備においては、本発明が対象とするような、調質圧延機の液切りに関しては全く開示していないし、示唆する記載もない。また単純に、従前のそれぞれ単独に設置されていた冷延鋼板用の液切り手段と溶融めっき鋼板用の液切り手段を組み合わせることで足りるということでもない。
【０００６】
すなわち、溶融めっき鋼板用の調質圧延機には、めっき材のワークロールへの付着が不可避的に生じるため、ロール面に押圧・接触してめっき材を除去するポリッシャーの設置が必須であるが、該ポリッシャーにはワークロール交換時に退避する必要がある。そのためワークロール周辺には退避のための大きなスペースが要求され、兼用設備とした場合に冷延鋼板用で一般的に使用される圧延直後の近接した位置に幅方向移動可能な空圧式液切り装置を設置する余裕がなくなり、固定式の液切り装置とならざるを得ない。しかし、固定式では板幅変更に対応できないため、完全な液切りを行うことが困難であった。また、ポリッシャーを設置せずに手動でワークロールの手入れを行うことも考えられるが、非能率的であって不完全な作業となるおそれがある。
一方、冷延鋼板用の調質圧延機において、上記のめっき用の圧延機で使用しているリンガーロール＋ドライヤー方式で圧延液を除去しようとすると、リンガーロールの交換を通板材の幅移行毎に実施しないと、リンガーロール側に転写した液残りの模様が鋼板に再転写されるおそれがあった。めっき材では水を使用するため、ある程度の液切りを行えば液残り模様は発生しない。
本発明の課題は、上述した連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備において未だ未解決であった、調質圧延液と圧延水の円滑で確実な液切り除去を可能とするとともに、必要とする各種液切り装置類を効率的に余分なスペースを要することなく配置することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨は次の通りである。
（１）連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備内に設置された調質圧延機の液切り装置において、調質圧延機のワークロールに付着しためっき等の異物を除去するためのポリッシャーを圧延機出側近傍に設置するとともに、圧延直後の近接した位置に圧延液除去用の分割固定構造の空圧式液切り装置を設け、さらに調質圧延された鋼板パスラインに沿って、調質圧延水除去用のリンガーロール及びドライヤーを配置したことを特徴とする連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備における調質圧延機の液切り装置。
（２）分割固定構造の空圧式液切り装置は、複数本の噴射ノズルを有し、そのノズル本数Ｎ（片面当たり）を下記の範囲としたことを特徴とする（１）記載の調質圧延機の液切り装置。
（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／１００≦Ｎ≦（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／５０
ただし、Ｗｍａｘ：通板される鋼板の最大幅、Ｗｍｉｎ：通板される鋼板の最小幅
（３）各噴射ノズルは、通板する鋼板の幅変動に応じてそれぞれ独立して開閉可能とししたことを特徴とする（１）又は（２）記載の調質圧延機の液切り装置。
（４）リンガーロールの前後のいずれかに、板幅追従可能な空圧式液切り装置を設置したことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載の調質圧延機の液切り装置。
（５）ワークロールの圧延液除去用の空圧式液切り装置を設置したことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項記載の調質圧延機の液切り装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る調質圧延機の液切り装置の好ましい態様を示すものであるが、これのみに限定されるものではない。
図示する如く、上下ワークロール２及び上下バックアップロール３からなる調質圧延機に一方側（図では右方）より連続焼鈍された冷延鋼板もしくは連続焼鈍され溶融めっきされた鋼板１（以下、単に鋼板とする）が噛み込まれ、所定の圧下力で調質圧延される。圧延機出側近傍にはワークロール２に付着しためっき等の異物を除去するためのポリッシャー４と、圧延液除去用の分割固定構造の空圧式液切り装置５、ワークロールの圧延液除去用の空圧式液切り装置（ワークロールワイパー）２０が設置され、さらにその鋼板パスライン後方には調質圧延水除去用のリンガーロール６、鋼板エッジ部分の圧延液や圧延水を除去するための板幅追従式の空圧式液切り装置であるエッジワイパー７及びその後に最終的に鋼板表面を乾燥させるためのドライヤー８、が順次配置されている。
【０００９】
ポリッシャー４は、退避可能な構造となっていれば従来からめっき鋼板の調質圧延機用として使用されているものと同一であってもよい。図１に示すポリッシャーは、先端にワークロール２胴部に押し付ける押圧部９と、該押圧部９を保持する本体部１０と、該本体部１０を押付け位置と退避位置とわたって変位させるリンク機構及び駆動部１１（例えば、エアーシリンダー等）とから構成される。上下のポリッシャーは、設置するスペースを考慮して適宜その退避機構・構造を変えればよいが、要はワークロールの取替え作業と干渉しないものであればいかなる形式を採用してもよい。ワークロール２の交換の場合には、ポリッシャー４は、駆動部１１を作動させて全体を邪魔にならない退避位置に退避させるが、通常の調質圧延のポリッシャー不使用時には、全体を退避させずに先端の押圧部９のみをワークロール２から後退させる構造としておけばよい。
【００１０】
次に、圧延液除去用の分割固定構造の空圧式液切り装置５は、ワークロール２出側の近接した位置の鋼板１を挟んだ上下に設けられる。この液切り装置５は、図２の拡大図に示すように、ワークロール２直後の鋼板１の表裏面に対し進行方向と反対方向に一定の角度をもって固定配置したエアー噴射ノズル１２及びヘッダー１３を先端に有し、ヘッダー１３はサポート配管１４によって保持されている。なお、空圧式液切り装置５自体は、その全体を保持するフレームなどを退避可能にしておくか、下ヘッダーを上ヘッダーから吊り下げる等、ワークロールの取替えに際し、支障とならないようにしておくことが必要である。
また、図３に示すように、固定式エアー噴射ノズル１２は、鋼板幅方向に沿って複数個配設され、各ノズルはそれぞれ遮断弁１５を備えており、独立して開閉（オンオフ）可能となっている。噴射ノズル１２は板幅中心を挟んでほぼ対称に等間隔に配列されるとともに、その噴射方向をワークロールと鋼板の接触部分（ロールバイト部）を狙い、かつ、板幅中心から外方に向くように設けられる。噴射ノズル１２は通板される鋼板１の最小幅から最大幅を十分カバーし得る範囲で設置されており、実際の操業に際しては、通板される鋼板幅に対応した範囲にわたって一定圧力のエアーを噴射し得るノズルだけをオンにし、残りのノズルをオフにして使用すればよい。板幅外のノズルをオフにしないと、上下ノズルから噴出されたエアー同士がぶつかりエアーカーテン状となり、鋼板中央から外側に向けて飛ばされた圧延液が鋼板外に飛ばずに鋼板エッジにたまってしまうからである。また、鋼板の幅が充分に広い場合には、エアーの使用量を削減するため、エッジ部分を除いた中央部分のノズルを適宜、間引いて（オフにして）もよい。
【００１１】
また、噴射ノズル１２の数は、少なすぎてもノズル間の間隔が空きすぎて、板幅変化の際に最適なノズルがなく、鋼板全幅に対する圧延液の除去作用を良好に行うことができず、液残りが発生し、また、多すぎる場合には板幅変化に対しては対応可能であるが、設備費のアップを招き、しかもノズル間の間隔が狭すぎて遮断弁の設置が困難という設備面での制約があることから、適正な数が必要とされる。本発明者らの知見によれば、ノズル数（片面当たり）をＮとし、通板される鋼板の最大幅をＷｍａｘ、通板される鋼板の最小幅をＷｍｉｎとしたとき、下記の範囲でＮを設定することが好ましい。ノズル数を上限を超えて多くすると、板幅変化には対応し得るが、設備費がアップするとともに分割した液切り装置をオンオフするための遮断弁１５が設置できなくなる。また、下限未満とすると、板幅が変化した際に板幅によっては最適なノズルが存在せず、液残りが生じる不都合がある。
（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／１００≦Ｎ≦（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／５０
通常、板幅を６００〜１８８０ｍｍの範囲とすると、ノズル数Ｎは１２〜２６本の範囲で選択すればよいこととなる。
【００１２】
ワークロールの圧延液除去用の空圧式液切り装置（ワークロールワイパー）２０は、分割固定式の空圧式液切り装置５の負荷を下げるために設置するものである。例えば、小径のワークロールを採用し、分割固定構造の空圧式液切り装置５の設置スペースが限定され、装置をコンパクトにする必要がある場合には、鋼板上の圧延液の量を少なくすることが望ましい。そのため、上流側でバックアップロールとワークロールの潤滑用にバックアップロールにかけられた圧延液が下流側でワークロールから鋼板上に垂れることを防ぐため、図５に示すように、下流側からワークロール２に指向した空圧式の液切り装置（ワークロールワイパー）２０を設置することにより、ワークロールから垂れてくる圧延液を鋼板外に飛ばし（図５（ｂ）参照）、鋼板上への液だれを防止することができ、分割固定構造の空圧式液切り装置５のコンパクト化が可能である。ワークロールワイパーは、ラインのセンターライン上或いはライン外のいずれか一方に設置してもよい。
【００１３】
調質圧延水除去用のリンガーロール６は、一般的に用いられるもので、鋼板１を２本のロールで挟持して圧延水を搾り取る形式のものである。該リンガーロール６は、溶融めっき材の調質圧延時に使用し、焼鈍材通板のときは不要であるため、通板ラインからロール自体が退避できる機構としておく。例えば、リンガーロールの上下ロールとも、エアーシリンダー等により通板ライン上下方向に移動可能にしておく。なお、リンガーロールの下ロールは、その直下にシリンダーのような圧下装置を設けており、上ロールの押し付け時に鋼板を表裏面から圧力を付与して圧延水の搾り取りを効果的に行うようにしている。
【００１４】
また、エッジワイパー７は、本発明においては必須のものではなく、焼鈍材パスの場合に圧延液を固定式の空圧式液切り装置５でほぼ除去した後に、エッジ部分に僅かに残る可能性のある圧延液をほぼ完全に取り去るために設置したものであり、通板する板幅に対応して幅方向に移動可能に設けている。すなわち、図４に示す如く、通板ラインの中心を挟んで２個の外向きエアーノズル１６を設けておき、これらのノズルの保持部１７を個別に接近・離隔自在にする手段によって可動にしておく。例えば、ノズル保持部１７を板幅方向に延びるニ本のガイドバー１８、１８′に摺動自在に取り付け、鋼板の板エッジを検出するセンサーを両側のノズル部に設けることにより、モータ１９などの適宜の駆動手段によって通板する鋼板の板幅に応じた最適な位置にノズルを停止させ、エアーを鋼板エッジ部に向かって噴射して残存する圧延液を吹き飛ばせばよい。
【００１５】
ドライヤー８は、溶融めっき材の調質圧延時に、リンガーロール６により搾り取られた後の圧延水を完全に乾燥させるもので、通常使用されている長形の箱型構造のものを採用すればよい。例えば、温風を鋼板表面に向って吹き付けるタイプのものであれば充分である。
【００１６】
上述した液切り装置において、溶融めっき材の調質圧延時には、図１に示すように、必要に応じポリッシャー４の押圧部９をワークロール２に押し付け、リンガーロール６の上下ロールで鋼板１を挟持し得る状態にし、ドライヤー８を動作可能状態にして通板すればよく、このとき固定式の空圧式液切り装置５及びエッジワイパー７は作動させない。なぜなら、調質圧延機前後では、圧延時の鋼板の絞りを防止するため鋼板の張力が高く、めっき材からめっきが剥離しロールに付着しやすい。特に、鋼板とロール表面の接触面圧が高くなるテンションメーターロール２３やクロスブレーキロール２１（図５参照）のような小径ロールでは、めっきがロールに付着しやすいため、その部分では、鋼板は濡れてロール表面を洗い流している方がよいためである。
【００１７】
一方、冷延鋼板を調質圧延する場合には、リンガーロール６はラインから退避させ、ドライヤー８は非動作状態とし、分割固定式の空圧式液切り装置５は、予め入力されている鋼板の幅サイズに対応した所定数のエアー噴射ノズル１２の遮断弁１５をオンにし（残りはオフにしておく）、ワークロールワイパー２０を動作状態にし、かつ、エッジワイパー７は鋼板幅に対応した位置に移動して動作状態におき、通板すればよい。
また、ワークロール２の取替えに際しては、必要に応じて分割固定式空圧式液切り装置５及びポリッシャー４をワークロールの移動に支障のない位置に退避させ、取替え作業を遂行すればよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る液切り装置によれば、溶融めっき鋼板用のポリッシャーを設置したにもかかわらず、冷延鋼板の液切りを完全に行うことが出きることから、品質不合の発生を大幅に減らすことができるとともに、手作業を不要とすることができ、作業の安全性も増す。従って、本発明の液切り装置は、連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備における調質圧延機用として最適なものと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る調質圧延機用液切り装置の一実施形態例を示す全体概略図。
【図２】図１の液切り装置におけるａ部詳細図。
【図３】本発明において用いる分割固定式空圧式液切り装置の具体例を示す平面説明図。
【図４】本発明において採用するエッジワイパーの具体例を示す平面説明図。
【図５】本発明において採用するワークロールの圧延液除去用の空圧式液切り装置の一実施形態例を示す全体概略図で、（ａ）は正面全体図、（ｂ）はワークロール部分の平面図。
【符号の説明】
１ 鋼板 ２ ワークロール
３ バックアップロール ４ ポリッシャー
５ 分割固定構造の空圧式液切り装置
６ リンガーロール ７ エッジワイパー
８ ドライヤー ９ ポリッシャー押圧部
１０ ポリッシャー本体部 １１ ポリッシャー駆動部
１２ エアー噴射ノズル １３ ノズルヘッダー
１４ サポート配管 １５ 遮断弁
１６ エアーノズル １７ ノズル保持部
１８、１８′ ガイドバー １９ モータ
２０ 空圧式液切り装置（ワークロールワイパー）
２１ クロスブレーキロール ２２ デフレクターロール
２３ テンションメーターロール

Claims (5)

1. 連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備内に設置された調質圧延機の液切り装置において、調質圧延機のワークロールに付着しためっき等の異物を除去するためのポリッシャーを圧延機出側近傍に設置するとともに、圧延直後の近接した位置に圧延液除去用の分割固定構造の空圧式液切り装置を設け、さらに調質圧延された鋼板パスラインに沿って、調質圧延水除去用のリンガーロール及びドライヤーを配置したことを特徴とする連続焼鈍及び溶融めっき兼用設備における調質圧延機の液切り装置。
2. 分割固定構造の空圧式液切り装置は、複数本の噴射ノズルを有し、そのノズル本数Ｎ（片面当たり）を下記の範囲としたことを特徴とする請求項１記載の調質圧延機の液切り装置。
   （Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／１００≦Ｎ≦（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／５０
   ただし、Ｗｍａｘ：通板される鋼板の最大幅、Ｗｍｉｎ：通板される鋼板の最小幅
3. 各噴射ノズルは、通板する鋼板の幅変動に応じてそれぞれ独立して開閉可能とししたことを特徴とする請求項１又は２記載の調質圧延機の液切り装置。
4. リンガーロールの前後のいずれかに、板幅追従可能な空圧式液切り装置を設置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の調質圧延機の液切り装置。
5. ワークロールの圧延液除去用の空圧式液切り装置を設置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の調質圧延機の液切り装置。

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