JP2004188499A - ロッド引き渡しシステムおよび方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロッド製品の圧延を行うミルにおいて、トン数レートを増加する。
【解決手段】圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、それらのロッド製品を冷却床12に引き渡すための方法およびシステムが開示されている。剪断機16がロッド製品をロッド・セグメントに細分し、下流にある2つの中間パスPB,PCにおける連続的な移動のためにそれらうちの一方もしくは他方に、交互にロッド・セグメントを指向する。それぞれの中間パス上においては、切り替え18、20が、それぞれの中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスPD,PE、PF,PGにおける冷却床12までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向する。ピンチ・ロール・ユニット24,26,32,34が、引き渡しパスに沿って移動するロッド・セグメントを減速する。
【選択図】図1

Description

本発明は、概して連続熱間圧延ロッド・ミルに関し、特に、その種のミルの熱間圧延製品を冷却床に引き渡すためのシステムおよび方法に関する。
現在稼働中の近代的なロッド・ミルにおいては、最終ミル・スタンドを出た熱間圧延ロッド製品が、1ないしは複数のウォータ・ボックスを通過することによって冷却される。これらのロッド製品は、その後、分割剪断機によってロッド・セグメントに細分されるが、そこには切り替えメカニズムが備わり、ロッド・セグメントは、下流にある冷却床に続く2つの引き渡しパスの一方もしくは他方に交互に指向される。引き渡しパスに沿って移動するロッド・セグメントは、ピンチ・ロール・ユニット、摩擦パッド、またはこれらの類似物の作用によって減速され、その結果、ロッド・セグメントが、横方向に冷却床上に移される前に、漸進的にスライドして停止する。
ミルがより大きな製品サイズの圧延を行うとき、たとえば、約10.0〜12.0mmを超える直径を有する製品の圧延を行うときは、このタイプの構成を用いて、比較的高いトン数レートを達成することができる。この種のより大きな製品は、ウォータ・ボックスを通り、およそ10〜30m/秒という比較的高いミルの引き渡し速度において押されるときの座屈に抗するだけの充分なコラム強度を有している。
しかしながら、製品サイズが小さくなると、それらのコラム強度も減少し、その結果、ウォータ・ボックスを通して、より小さい製品サイズを押したときの座屈を回避するために、ミルの引き渡し速度を下げなければならなくなる。
つまり、例えば8.0mmのロッドの圧延を行ってレイング・ヘッドに引き渡すためのシングル・ストランド・ミルでは、60m/秒もしくはそれより高い引き渡し速度で運転することが可能であり、85トン/時のキャパシティをもたらす。しかしながら、8.0mmのロッドの圧延を行って冷却床に引き渡すための類似のミルは、約32m/秒という非常に抑えられた引き渡し速度において必ず圧延を行わなければならず、その結果、キャパシティが約45トン/時に下がる。ロッド製品の引き渡し速度を下げる原因の多くは、従来のロッド取り扱いシステムが、製品を停止して横方向に冷却床上に移すまで、より高速に移動できないことによる。
本発明は、ロッド製品、特に、例えば約12.0mmより小さい直径を有する、より小さい製品サイズのロッド製品の圧延を行うことができるミルにおいて、トン数レートを増加することを目的とする。
また本発明は、より小さいロッド製品がミルから引き渡される速度を高めること、およびその後、冷却床への引き渡しに先行してウォータ・ボックス内において冷却される前に、その種のロッド製品を減速することをもう1つの目的とする。
本発明によれば、熱間圧延されるロッド製品が、分割剪断機によってロッド・セグメントに細分され、それらのロッド・セグメントが、下流にある2つの中間パスの一方もしくは他方に交互に指向される。その後、各中間パス上にある切り替えが、冷却床に続く下流にある2つの引き渡しパスの一方もしくは他方にロッド・セグメントを交互に指向する。これらのロッド・セグメントは、4つの引き渡しパスに沿って移動し、好ましくは少なくとも2段階の減速を受ける。第1段階の減速は、ロッド・セグメントを、ロッド製品がミルから引き渡されたときの速度より低い中間速度まで減速する作用をもたらし、第2段階の減速は、冷却床への引き渡しに適した、より低い速度までロッド・セグメントをさらに減速する作用をもたらす。ロッド・セグメントは、中間速度において移動している第1段階と第2の減速段階の間に冷却される。
まず、図1および図2A、図2B、図2Cを参照すると、連続熱間圧延ロッド・ミルの最終圧延スタンド10と、従来のキャリーオーバ冷却床12の間における本発明に従ったシステムが示されている。パスPAに沿って圧延スタンド10から出たロッド製品は、一連のウォータ・ボックス14を通過し、その後、分割剪断機16によってロッド・セグメントに細分される。当業者に周知の従来設計とすることができる剪断機16は、細分されたロッド・セグメントを、その下流にある2つの中間パスPB,PCの一方もしくは他方に交互に指向する切り替えメカニズムを備えている。続いて中間パスPB上の切り替え18が、それらのロッド・セグメントを、その下流にある2つの引き渡しパスPD,PEの一方もしくは他方に交互に指向し、中間パスPC上の切り替え20が、同様に、製品のセグメントを、その下流にある2つの引き渡しパスPF,PGの一方もしくは他方に交互に指向する。引き渡しパスPD,PEおよびPF,PGの横並びのセットは、一連のウォータ・ボックス22を通ってピンチ・ロール・ユニット24,26に至り、その後、2つの対向する180°のカーブC1,C2によって部分的に画定されるサイド・ループを回る。カーブC1は、部分的には、取り外し可能なガイド・セクション28によって形成される。このサイド・ループは、ウォータ・ボックス30を備えており、2セットの引き渡しパスPD,PEおよびPF,PGは、ピンチ・ロール・ユニット32,34に続く前に、カーブC2において垂直に整列され、その後、冷却床12に至る。
図3を参照すると、横方向に離隔されたガイド・パイプ40を伴う単一段ガイド・ユニット36,38を使用し、横方向に配置され、かつ垂直にオフセットされた引き渡しパスPD,PEおよびPF,PGのセットに沿ってロッド・セグメントを指向していること、および2段トラフ・ユニット42を使用し、2セットの引き渡しパスが垂直に並ぶときにロッド・セグメントを指向していることが理解されるであろう。
図4および図5を参照すると最も良くわかるが、ピンチ・ロール・ユニット32は、2セットのピンチ・ロール44,46を有し、そのそれぞれは引き渡しパスPGおよびPFに整列されており、ピンチ・ロール・ユニット34は、また2セットのピンチ・ロール48,50を有し、そのそれぞれは引き渡しパスPDおよびPEに整列されている。各セットのピンチ・ロールは、ドライブ・シャフト52、ギア・ボックス54、およびモータ56を介して独立に駆動される。これらのピンチ・ロールは、それらの間に摩擦把持されているロッド・セグメントの適切な減速をもたらすべく選択された速度において駆動される。
ピンチ・ロール・ユニット24,26は、構成が類似しているが、横方向に配置され、かつ垂直方向にずらされたガイド・パスを伴う配置のためにわずかに異なってアレンジされている。
次に、上記システムの動作の一例について、比較的高い60m/秒の速度、および約950〜1050℃の温度を伴って最終圧延スタンド10から出る8.0mmの直径を有するロッド製品の冷却床への引き渡しとの関連からさらに説明する。ウォータ・ボックス14はシャット・ダウンされており、ロッド製品は、それを通って自由に剪断機16まで移動し、そこにおいて連続するロッド・セグメントに細分される。剪断機の切り替えメカニズムが、これらのロッド・セグメントを交互に、中間パスPB,PCに指向する。パスPBを移動するロッド・セグメントは、その後、切り替え18によって交互に、引き渡しパスPD,PEに指向され、同様に中間パスPCを移動するロッド・セグメントは、切り替え20によって交互に、引き渡しパスPF,PGに指向される。
その後、ピンチ・ロール・ユニット24および26が作用して、まずロッド・セグメントをより低い約30m/秒の中間速度まで減速する。このロッド・セグメントは、湾曲されたガイド・セクション28によって指向されてサイド・ループを回り、ウォータ・ボックス30を通過する。ピンチ・ロール・ユニット24,26とウォータ・ボックス30の間の直線距離は、好ましくはロッド・セグメントの長さより短いものとする。つまり、ロッド・セグメントは、ピンチ・ロール・ユニット24,26がそれらに作用している間に、好適に減速された速度でウォータ・ボックス30に入る。ウォータ・ボックス30は、ロッド・セグメントがカーブC2を抜ける前に、それらの温度を約500〜600℃まで下げるべく作用する。その後、ピンチ・ロール・ユニット32,34が作用し、ロッド・セグメントをさらに約3〜8m/秒まで減速し、それによってロッド・セグメントが、冷却床12の入り口端までスライドして停止することができる。そこから、移動メカニズム(図示せず)が作用してロッド・セグメントを冷却床上に横方向にシフトして横切らせるが、そこでは、それらがベッドの引き渡し端に到達する前にさらに冷却を受ける。
本発明の特に重要な点は、切り替え18,20を通る製品用の複数の引き渡しパスが結合された剪断機16から連続してロッド・セグメントが出るために複数の引き渡しパスが用意されていることである。前述の例の場合であれば、連続するロッド・セグメントは、反復して次の順序に従う。
中間パス 引き渡しパス
BD
CF
BE
CG
各引き渡しパスには、4本に1本のロッド・セグメントだけが指向されることから、次のロッド・セグメントが到達するまで、各引き渡しパスに沿って1本のロッド・セグメントを減速するための充分な時間および間隔が与えられる。
図6に示されているように、より大きな直径の、より遅いロッド製品を取り扱う場合には、湾曲したガイド・セクション58を直線のテーパ付きガイド・セクション58に置き換えることによってシステムの再構成が行われる。これは、180°のカーブC1およびC2の間に構成されたサイド・ループをバイパスする。
この動作モードにおいては、より大きな直径の製品の増加したコラム強度およびより遅いミル引き渡し速度が、ウォータ・ボックス22内における冷却の実施を可能にする。その場合には、まずピンチ・ロール・ユニット24,26による、続いてピンチ・ロール・ユニット32,34による、2段階の減速が行われる。
このように本発明のシステムは、好適に高いトン数レートにおいて広範な製品の処理が可能であることから、極めて柔軟性の高いシステムであることが理解されるだろう。より小さい直径の製品、たとえば6.35〜12.0mmの範囲の直径を有する製品については、ウォータ・ボックス22を自由に通過させ、ピンチ・ロール・ユニット24,26により初期減速を与えた後にウォータ・ボックス30内において冷却を行うことによって、比較的高い60〜32m/秒台のミル引き渡し速度においての取り扱いが可能である。12.0mmを超えるより大きい直径を有し、約30m/秒を下回るより遅い速度でミルを出る製品については、ピンチ・ロール・ユニット24,26による初期減速の前に、ウォータ・ボックス22内において冷却を行うことができる。
なお、図7に示されているように、図1に示したタイプのシステムを2つ使用し、横並びに配置して同一の冷却床に供給することも可能である。
より直径が小さく、より速度が高いロッド製品の取り扱いに適した構成の、本発明に従ったシステムの平面図である。 図1の参照面A‐B間の領域の拡大図である。 図1の参照面B‐C間の領域の拡大図である。 図1の参照面C‐D間の領域の拡大図である。 図2Bの3‐3線に沿って見た拡大断面図である。 図2Bの4‐4線に沿って見た1対のピンチ・ロール・ユニットの拡大正面図である。 図4の5‐5線に沿って見た部分的な平面および水平断面図である。 より直径が大きく、より移動速度の遅いロッド製品を取り扱うために再構成されたシステムを示した、図2Bに類似の平面図である。 2つの図1のシステムが横並びに鏡像配置されていることを示した平面図である。
符号の説明
10 最終圧延スタンド、12 冷却床、14,30 ウォータ・ボックス、16 分割剪断機、18 切り替え、20 切り替え、22 ウォータ・ボックス、24,26,32,34 ピンチ・ロール・ユニット、28 ガイド・セクション、36,38 単一段ガイド・ユニット、40 ガイド・パイプ、42 2段トラフ・ユニット、44,46,48,50 ピンチ・ロール、52 ドライブ・シャフト、54 ギア・ボックス、56 モータ、C1 カーブ、C2 カーブ。

Claims (21)

  1. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡すためのシステムであって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分するため、および下流にある2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するための剪断手段と、
    それぞれの前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらうちの一方もしくは他方に、交互に指向するための、それぞれの前記中間パス上の切り替え手段と、
    前記引き渡しパスに沿って移動する前記ロッド・セグメントを減速するための減速手段と、
    を備えることを特徴とするシステム。
  2. 請求項1に記載のシステムにおいて、
    さらに、前記引き渡しパスに沿って移動するロッド・セグメントを冷却するための冷却手段を備えることを特徴とするシステム。
  3. 請求項1に記載のシステムにおいて、
    前記減速手段は、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の減速手段であって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1の減速手段と、
    前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2の減速手段と、
    を備えることを特徴とするシステム。
  4. 請求項3に記載のシステムにおいて、
    前記第1および第2の減速手段の間の距離が、前記ロッド・セグメントの長さより大きいことを特徴とするシステム。
  5. 請求項3又は4に記載のシステムにおいて、
    さらに、前記引き渡しパスに沿って移動する前記ロッド・セグメントを冷却するための冷却手段を備えることを特徴とするシステム。
  6. 請求項5に記載のシステムにおいて、
    前記冷却手段は、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の冷却手段であって、前記第1の減速手段の上流に配置された第1の冷却手段と、
    前記第1および第2の減速手段の間に配置された第2の冷却手段と、
    を備えることを特徴とするシステム。
  7. 請求項6に記載のシステムにおいて、
    前記第1の減速手段と前記第2の冷却手段の間の距離が、前記ロッド・セグメントの長さより小さいことを特徴とするシステム。
  8. 請求項1に記載のシステムにおいて、
    前記減速手段が、ピンチ・ロール・ユニットを備えることを特徴とするシステム。
  9. 請求項2に記載のシステムにおいて、
    前記冷却手段は、前記ロッド・セグメントに水を当てるためのウォータ・ボックスを備えることを特徴とするシステム。
  10. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡すためのシステムであって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分するため、および下流にある2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するための剪断手段と、
    それぞれの前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するための、それぞれの前記中間パス上の切り替え手段と、
    を備えるとともに、さらに、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の減速手段であって、
    前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1の減速手段と、
    前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2の減速手段と、
    を備えることを特徴とするシステム。
  11. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡すためのシステムであって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分するため、および下流にある2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するための剪断手段と、
    それぞれの前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するための、それぞれの前記中間パス上の切り替え手段と、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の減速手段であって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1の減速手段と、前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2の減速手段と、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の冷却手段であって、前記第1の減速手段の上流に配置された第1の冷却手段と、前記第1および第2の減速手段の間に配置された第2の冷却手段と、
    を備えることを特徴とするシステム。
  12. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡すためのシステムであって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分するため、および下流にある2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するための剪断手段と、
    それぞれの前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するための、それぞれの前記中間パス上の切り替え手段と、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の減速手段であって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1の減速手段と、前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2の減速手段と、を備え、
    前記第1および第2の減速手段の間の距離が前記ロッド・セグメントの長さより大きいことを特徴とするシステム。
  13. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡すためのシステムであって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分するため、および下流にある2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するための剪断手段と、
    それぞれの前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの下流にある2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するための、それぞれの前記中間パス上の切り替え手段と、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の減速手段であって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1の減速手段と、前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2の減速手段と、
    前記引き渡しパスに沿って互いに離隔された第1および第2の冷却手段であって、前記第1の減速手段の上流に配置された第1の冷却手段と、前記第1および第2の減速手段の間に配置された第2の冷却手段と、を備え、
    前記第1の減速手段と第2の冷却手段の間の距離が、前記ロッド・セグメントの長さより小さいことを特徴とするシステム。
  14. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡す方法であって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分し、かつ2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するステップと、
    前記中間パスに沿って移動するロッド・セグメントを、それぞれの2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するステップと、
    前記引き渡しパスに沿って移動する前記ロッド・セグメントを減速するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  15. 請求項14に記載の方法において、
    さらに、前記引き渡しパスに沿って移動する前記ロッド・セグメントを冷却するステップを含むことを特徴とする方法。
  16. 請求項14に記載の方法において、
    前記ロッド・セグメントが、前記引き渡しパスに沿って受ける2段階の減速であって、
    前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1段階の減速と、
    前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2段階の減速と、
    を受けることを特徴とする方法。
  17. 請求項16に記載の方法において、
    前記第2段階の減速が、前記第1段階の減速が完了した後に生じることを特徴とする方法。
  18. 請求項16又は17に記載の方法において、
    さらに、前記引き渡しパスに沿って移動する前記ロッド・セグメントを冷却するステップを含むことを特徴とする方法。
  19. 請求項18に記載の方法において、
    前記冷却が、前記ロッド・セグメントが前記第1段階において減速を受けている間に生じることを特徴とする方法。
  20. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡す方法であって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分し、かつ2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するステップと、
    前記中間パスを移動するロッド・セグメントを、それぞれの2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するステップと、
    前記移動するロッド・セグメントに前記引き渡しパスに沿って2段階の減速を受けさせるステップであって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1段階の減速と、前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2段階の減速と、を受けさせるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  21. 圧延ミルから熱間圧延されたロッド製品を受け取り、前記ロッド製品を冷却床に引き渡す方法であって、
    前記ロッド製品をロッド・セグメントに細分し、かつ2つの中間パスにおける連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に前記ロッド・セグメントを指向するステップと、
    前記中間パスに沿って移動するロッド・セグメントを、それぞれの2つの引き渡しパスにおける前記冷却床までの連続的な移動のためにそれらのうちの一方もしくは他方に、交互に指向するステップと、
    前記移動するロッド・セグメントに前記引き渡しパスに沿って2段階の減速を受けさせるステップであって、前記ロッド製品が前記圧延ミルから引き渡される速度より遅い中間速度まで前記ロッド・セグメントを減速するべく作用する第1段階の減速と、前記中間速度から、さらに遅い、前記冷却床への引き渡しに適した速度まで前記ロッド・セグメントをさらに減速するべく作用する第2段階の減速と、を受けさせるステップと、
    前記中間速度において移動する前記ロッド・セグメントを冷却するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。

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