JP2004181594A

JP2004181594A - サイドトリマー装置

Info

Publication number: JP2004181594A
Application number: JP2002353393A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tsuruta; 明宏鶴田; Ryoichi Shimomura; 良一下村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】反り、中延び、耳波などの形状不良が一定の限度を超えて存在する金属帯においても、トリム後の金属帯端面の形状を良好に保持することができるサイドトリマー装置を提供する。
【解決手段】サイドトリマー本体２の上流側に形状検出装置４と分割ガイドロール５とを有する金属帯１のサイドトリマー装置であって、形状検出装置４は金属帯１の幅方向湾曲形状を検出することが可能であり、分割ガイドロール５は金属帯１の幅方向に分割され、各分割ガイドロールの一部又は全部のロールがそれぞれ金属帯表面垂直方向に移動可能であり、形状検出装置４での金属帯１の形状検出結果に応じて分割ガイドロール５が金属帯１の形状を修正することを特徴とするサイドトリマー装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯の端部をサイドトリムするためのサイドトリマー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、熱延鋼板からなるコイル等の金属帯を酸洗処理するラインや、数％の圧下をするスキンパスラインにおいては、金属帯の両サイドを切断処理して所定幅の製品とするサイドトリム処理が行われている。サイドトリム処理は、金属帯１を上下から挟持、切断する一対の切断刃３をサイドトリマー本体２の両サイド部に設けたサイドトリマー装置と称される切断機によって行われる。
【０００３】
サイドトリム処理において、トリム後の金属帯端面の形状は、図７に示すように切断面２５と破断面２６とからなっている。切断面２５と破断面２６との比率は１：２程度とすると良好である。端面の形状を良好に保持するためには、サイドトリマー本体に進入する際の金属帯の端部傾き（以下「進入角度θ」という。）を、極力水平に保持することが重要である。進入角度θが水平からずれると、切断面と破断面との比率が１：３から２：１に変化し、さらには破断面中に島状の切断面が発生することもある。このようにトリム後の金属帯端面の形状が良好範囲から外れた形状となると、例えば当該金属帯を冷間圧延する際において、圧延後の金属帯端部に耳割れなどの品質異常が発生する原因となる。特に、ＩＦ鋼などの極低炭素鋼帯においては、炭素が低いので金属帯が軟質であり、切断面と破断面との比率を良好範囲に維持することが難しい。
【０００４】
金属帯の形状が平坦である場合には、図６（ａ）に示すように、サイドトリマー本体２に進入する金属帯端部の進入角度θはゼロとなり、良好なサイドトリム処理を行うことができる。一方、サイドトリム処理を行おうとする金属帯の形状に、図５に示すような反り２１、中延び２２、耳波２３などが存在する場合、このような金属帯１をそのままサイドトリマー装置に供給すると、サイドトリマー本体２に進入する際の金属帯端部の進入角度θが水平からずれることとなる。図６（ｂ）に示す例では、金属帯１が上反り２１ａ形状であり、進入角度θが水平からずれている。図６（ｃ）に示す例では金属帯１が下反り２１ｂ形状であり、同じく進入角度θが水平からずれている。これでは、良好なサイドトリム処理を行うことができない。
【０００５】
サイドトリマー本体の入側に近接させてピンチロールを配置することにより、ピンチロール通過時の金属帯の形状は平坦にすることができるが、ピンチロールを出てからサイドトリマー本体に進入するまでの間における形状の復元が避けられず、進入角度を良好に保持することは難しい。従って、反り、中延び、耳波などの形状不良が一定の限度を超えて存在する金属帯については、このままサイドトリム処理を行ったのではトリム後の金属帯端面の形状を良好に保持することができない。従来、このような形状不良を有する金属帯については、サイドトリム処理を行わずにコイルに巻き取り、調質圧延を行って形状をフラット化してからサイドトリム処理を行う処置がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、反り、中延び、耳波などの形状不良が一定の限度を超えて存在する金属帯においても、トリム後の金属帯端面の形状を良好に保持することができるサイドトリマー装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）サイドトリマー本体２の上流側に形状検出装置４と分割ガイドロール５とを有する金属帯１のサイドトリマー装置であって、形状検出装置４は金属帯１の幅方向湾曲形状を検出することが可能であり、分割ガイドロール５は金属帯１の幅方向に分割され、各分割ガイドロールの一部又は全部のロールがそれぞれ金属帯表面垂直方向に移動可能であり、形状検出装置４での金属帯１の形状検出結果に応じて分割ガイドロール５が金属帯１の形状を修正することを特徴とするサイドトリマー装置。
（２）金属帯１の幅方向端部が上に凹の形状のときには当該端部を下に押し下げるように分割ガイドロール５を移動し、下に凹の形状のときには当該端部を上に押し上げるように分割ガイドロール５を移動することを特徴とする請求項１に記載のサイドトリマー装置。
（３）サイドトリマー本体２に進入する際の金属帯端部傾きが水平になるように金属帯１の形状を修正することを特徴とする請求項１又は２に記載のサイドトリマー装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
サイドトリマー装置に供給される金属帯１の幅方向湾曲形状は、図５に示すように、平坦、反り２１、中延び２２、耳波２３に分類することができる。湾曲形状が一定限度以下の平坦な場合は、本発明の分割ガイドロールを用いて金属帯の形状を修正する必要はない。反り２１は、金属帯の幅方向湾曲形状が上に凹の上反り２１ａ（図５（ａ））と、下に凹の下反り２１ｂ（図５（ｂ））とに分類することができる。中延び２２（図５（ｃ））と耳波２３（図５（ｄ））が発生している場合は、金属帯１の長手方向で上反り２１ａと下反り２１ｂとが周期的に交互に現れる。中延び２２、耳波２３ともに、金属帯長手方向の形状変動周期は、板幅の１．１〜３．０倍程度となることが多い。
【０００９】
形状検出装置４では、形状検出装置４を通過する金属帯１の幅方向湾曲形状を検出する。例えば、図２、３に示すように、レーザー距離計６を用いて湾曲形状を検出することができる。
【００１０】
分割ガイドロール５は、金属帯１の幅方向に少なくとも３分割したガイドロールを配置する。金属帯の両面にそれぞれ分割ガイドロールを配置する。各ガイドロールの一部又は全部は、金属帯表面垂直方向に移動可能に配置する。ガイドロールの移動方向は金属帯表面垂直方向からずれがあっても構わないが、少なくとも金属帯表面垂直方向の移動成分を有するので、ガイドロールを移動して金属帯を拘束することにより、金属帯を幅方向に変形させることができる。
【００１１】
図１〜３に示すような３分割した分割ガイドロール５を例にとって、分割ガイドロール５による金属帯１の形状修正方法を説明する。図２（ａ）に示すように形状検出装置４にて金属帯１に上反り２１ａが検出された場合、図２（ｂ）に示すように、分割ガイドロール５の下中央ロール５ＬＣを上昇し、上両端ロール５ＵＥを下降し、分割ガイドロール位置における金属帯１が下に凹に湾曲変形するように金属帯を拘束する。分割ガイドロール５を通過してサイドトリマー本体２に進入する位置において、図２（ｃ）に示すように金属帯１が有する上反り形状と分割ガイドロール位置における下に凹に湾曲変形させた影響とが相殺しあい、サイドトリマー本体２に進入する際の金属帯端部傾きが水平になる、即ち、進入角度θがゼロとなる。逆に、図３（ａ）に示すように形状検出装置４にて金属帯１に下反り２１ｂが検出された場合、図３（ｂ）に示すように、上中央ロール５ＵＣを下降し、下両端ロール５ＬＥを上昇し、分割ガイドロール位置における金属帯１が上に凹に湾曲変形するように金属帯１を拘束する。分割ガイドロールを通過してサイドトリマー本体に進入する位置において、図３（ｃ）に示すように金属帯１が有する下反り形状と分割ガイドロール位置における上に凹に湾曲変形させた影響とが相殺しあい、サイドトリマー本体に進入する際の金属帯端部傾きが水平になる、即ち、進入角度θがゼロとなる。
【００１２】
金属帯に図５（ｃ）に示すような中延び２２、あるいは図５（ｄ）に示すような耳波２３が発生している場合は、サイドトリマー装置に進入する金属帯１には、時間経過とともに上反り２１ａと下反り２１ｂとが周期的に交互に現れる。ただし、耳波の場合には、両方の端部の反りが同期して出現するとは限らず、一方の端部が上反り、他方の端部が下反りとなる場合もある。このような場合、金属帯の幅中央は上下の中央ロール（５ＵＣ、５ＬＣ）で上下から拘束し、上反りの側の端部は上端部ロール５ＵＥを下降し、下反りの側の端部は下端部ロール５ＬＥを上昇し、金属帯１に変形を付与する。従って、耳波２３が発生した金属帯１のサイドトリム処理を正常に行うためには、両端部の分割ロールがそれぞれ独立して移動可能であることが必要となる。
【００１３】
金属帯両面に対向して配置された分割ガイドロールは、必ずしも金属帯の長手方向で同一の位置に配置する必要はないが、長手方向同一の位置に配置すると好ましい。長手方向同一の位置にロールを対にして配置した場合、対になったロールの一方は他方のロールに押し付ける力のみを付与し、他方のロールのみに位置制御機能を持たせることによってガイドロールの働きをさせることができる。
【００１４】
もちろん、上下で対になった分割ロールは、サイドトリム処理中においてお互いに押し付けあっている必要はない。ただし、中延び２２や耳波２３が発生している金属帯の処理において、きわめて短時間に上反り対応から下反り対応に分割ガイドロールの位置を変更する必要があり、このような場合には上下対になった分割ロールは金属帯をはさんでほぼ接触状態に保持することにより、迅速に上反り対応と下反り対応との各ロール配置に俊敏に切り替えることが可能となる。
【００１５】
サイドトリマー本体への金属帯の進入角度を安定してゼロに保持するためには、分割ガイドロールとサイドトリマー本体との間の距離は短いほど好ましい。
【００１６】
【実施例】
熱延鋼板を酸洗するラインに配置したサイドトリマー装置において、本発明を適用した。
【００１７】
形状検出装置４として、図２、３に示すように金属帯１の幅方向に３台のレーザー距離計（６ａ〜６ｃ）を設置し、このレーザー距離計６と金属帯１との間の鉛直方向の間隔を測定し、各レーザー距離計毎の測定結果を比較することにより、形状検出装置４を通過する金属帯１の反り発生状況を評価した。
【００１８】
サイドトリマー本体の前面に配置する分割ガイドロール５として、３分割ロールを用いた。隣り合った分割ロール間の間隔は５０ｍｍとし、分割ロールはその表面に（２〜４）／１００μｍ程度のテーパーを有し、Ｃ面取り形状を有する。ロールの材質としては、ウレタン（ＨＳ９０±５）を用いた。
【００１９】
分割ガイドロール５の駆動機構として、図４に示す機構を採用した。
【００２０】
上ロール５Ｕ側（板道表面）は比較的スペースがあるため、板道上に門型フレーム１４を配置し、門型フレーム１４にシルナックシリンダー１０ａを配置した。図４には１組のガイドロールのみを記載しているが、このガイドロールの左右にも図示しないガイドロールが配置され、従ってシルナックシリンダー１０ａは合計３組配置されている。各シルナックシリンダー１０ａに上ロール５Ｕを設置する。押し量（シリンダー移動量）は制御系から指示値が与えられる。
【００２１】
下ロール５Ｌ側（板道裏面）は、比較的スペースが足りないため、図４に示すようなウェッジ１３とスプレッダー１２との組合せを採用した。この組合せを板幅方向に３組配置している。スプレッダー１２の上に下ロール５Ｌを取り付ける。ウェッジ１３にシルナックシリンダー１０ｂを取り付ける。シルナックシリンダー１０ｂを作動させることにより、ウェッジ１３が出し入れされ、スプレッダー１２に伴って下ロール５Ｌが上下する。押し量（シリンダー移動量）は制御系から指示値が与えられる。
【００２２】
板幅が１０００ｍｍの鋼板であって、上反りが１０ｍｍ存在する鋼板について、サイドトリマー処理を行った。
【００２３】
本発明を適用しないでサイドトリマー処理を行ったものについては、図６に示す進入角度θが１°であり、トリム後の端面品位は図７（ｂ）に示す形状であった。一方、本発明を適用してサイドトリマー処理を行ったものについては、進入角度θを０°とすることができ、トリム後の端面品位は図７（ａ）に示す形状であった。
【００２４】
これらの鋼板について冷間圧延を行い、冷延後の耳割れ深さ、又は耳付き長さを評価した。耳付き長さとは、端面の一部が波状に飛び出したものの長さをいう。本発明を適用しなかった鋼板については、冷延後の耳割れ深さ、又は耳付き長さが０．５ｍｍ以上であったのに対し、本発明を適用した鋼板については、冷延後の耳割れ深さ、又は耳付き長さが０．４ｍｍ以下であった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のサイドトリマー装置は、反り、中延び、耳波などの形状不良が一定の限度を超えて存在する金属帯においても、トリム後の金属帯端面の形状を良好に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサイドトリマー装置を示す斜視図であり、（ａ）は各分割ロールを高さ方向同じ位置に配置した図、（ｂ）は中心分割ロールに対して両端分割ロールの高さを下げた場合の図、（ｃ）は中心分割ロールに対して両端分割ロールの高さを上げた場合の図である。
【図２】上反りを有する金属帯を処理する場合の本発明のサイドトリマー装置の動作を示す概念図であり、（ａ）は形状測定装置を示す図、（ｂ）は分割ガイドロールの動作を示す図、（ｃ）はサイドトリマー本体を示す図である。
【図３】下反りを有する金属帯を処理する場合の本発明のサイドトリマー装置の動作を示す概念図であり、（ａ）は形状測定装置を示す図、（ｂ）は分割ガイドロールの動作を示す図、（ｃ）はサイドトリマー本体を示す図である。
【図４】本発明の分割ガイドロール駆動機構を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】金属帯の形状を説明するための斜視図である。
【図６】サイドトリマー本体に進入する金属帯の形状と進入角度θの関係を示す図であり、（ａ）は金属帯が平坦である場合、（ｂ）は金属帯が上反りを有する場合、（ｃ）は金属帯が下反りを有する場合である。
【図７】サイドトリム処理後の金属帯端面を示す図であり、（ａ）は進入角度が水平な場合、（ｂ）は進入角度が水平からずれた場合である。
【符号の説明】
１金属帯
２サイドトリマー本体
３切断刃
４形状検出装置
５分割ガイドロール
５Ｕ上ロール
５Ｌ下ロール
５Ｃ中央ロール
５Ｅ両端ロール
６レーザー距離計
１０シルナックシリンダー
１１ガイドロッド
１２スプレッダー
１３ウェッジ
１４門型フレーム
２１反り
２１ａ上反り
２１ｂ下反り
２２中延び
２３耳波
２５切断面
２６破断面
θ 進入角度

Claims

サイドトリマー本体の上流側に形状検出装置と分割ガイドロールとを有する金属帯のサイドトリマー装置であって、前記形状検出装置は金属帯の幅方向湾曲形状を検出することが可能であり、分割ガイドロールは金属帯の幅方向に分割され、各分割ガイドロールの一部又は全部のロールがそれぞれ金属帯表面垂直方向に移動可能であり、前記形状検出装置での金属帯の形状検出結果に応じて前記分割ガイドロールが金属帯の形状を修正することを特徴とするサイドトリマー装置。
金属帯の幅方向端部が上に凹の形状のときには当該端部を下に押し下げるように分割ガイドロールを移動し、下に凹の形状のときには当該端部を上に押し上げるように分割ガイドロールを移動することを特徴とする請求項１に記載のサイドトリマー装置。
サイドトリマー本体に進入する際の金属帯端部傾きが水平になるように金属帯の形状を修正することを特徴とする請求項１又は２に記載のサイドトリマー装置。