JP2006124766A - ストリップの液切り装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストリップの液処理を行う製造ラインにおいてはより高速で液切りでき、かつ、従来のリンガーロールの交換、修繕及びストリップに生じる疵にかかる費用を低減できるストリップの液切り装置を提供する。
【解決手段】リンガーロールを用いたストリップ通板装置において、前記リンガーロールと、通板するストリップとの二面に対向して配置し、気体の圧力による浮上を伴って前記二面に対して非接触で位置決めされる液切り板を有することを特徴とするストリップの液切り装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は通板中にストリップの表裏面に付着した水等の液体の除去装置およびその方法に関する。

一般に冷延鋼板などのストリップは、コイル状に巻き取られた半製品を、巻き解きながら、搬送ロールで構成されるストリップ通板部を経て、酸洗、圧延、焼鈍、メッキなど各種の処理が連続で施される。特に酸洗や洗浄、メッキ工程では、ストリップはそれぞれ、酸洗槽、洗浄槽、メッキ浴槽において各種の処理液に浸漬され、各々、次の工程に搬送される。この時、各工程で浸漬した処理液は、相当量ストリップに付着して、ストリップとともに次の工程に送られる。このストリップに付着して次の工程に随伴していく処理液の量が多いと、当該工程において新規の処理液を大量に追加しなければならなかったり、また、次工程に搬送する途中でのスリップを誘発したり、次工程処理液の汚染など、製品品質、歩留、液原単位等に悪影響を及ぼす。

前述のストリップに随伴する液を絞り落とすため、軟質のゴムなどでライニングされた対向する２つのロールでストリップを挟み従動回転するリンガーロールが従来より多用されている。このようなリンガーロールでは、ストリップの送り速度が速い場合には、スリップして充分に液きりを行うことができなくなりラインスピードが制限されたり、リンガーロール表面に、ストリップのエッジによる線状のキズや摩耗減肉が生じて、一定の使用期間を定めて頻繁に交換したりしている。そのため、リンガーロール自体が生産の制約あるいはロールの交換、修繕の点で、ストリップの製造コストを押し上げているという問題を抱えている。

リンガーロールに代わり、液切りを行う他の方法として、エアーパッドによる方法も用いられている（例えば、特許文献１を参照。）。
この方法はストリップを液切り板に対して気体の圧力で浮上させているため、一部リンガーロールを省略することができるが、ストリップのパスライン変動を抑えるために装置として大掛かりなものになり、リンガーロールと同様、ストリップの製造コストを押し上げる要因となっている。

このように、多量の圧縮空気やロール修繕など多額な費用を必要とせず、安価に液切りできる手法が望まれていた。
特開平１０−２７７６２８号公報

そこで、本発明は、ストリップの液処理を行う製造ラインにおいてはより高速で液切りでき、かつ、従来のリンガーロールの交換、修繕及びストリップに生じる疵にかかる費用を低減できるストリップの液切り装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明者は、リンガーロール近傍の付着液除去について広く研究を行い、以下の知見を得た。
１）リンガーロール近傍のストリップのパスラインの変動は、リンガーロールより離れた位置のストリップのパスライン変動と比べて、変動量が極めて少ない。
２）パスライン変動が少なければ、これを押さえつける空気の圧力が少なくて済むので、液切り板をコンパクトにすることができ、さらに、液切り板の気体の圧力による位置決めがしやすい。
３）リンガーロールにおける液切り性能を向上するのにリンガーロール表面の付着液を除去することが有効である。
４）消費する空気量を少なくするためには、ストリップとリンガーロ−ル表面を同時に液切りすることが有効であり、その液切りには気体の圧力による浮上を伴い非接触で位置決めされる板が有効である。

本発明は上記の知見をもとになされたものであって、その要旨は以下のとおりである。

（１）リンガーロールを用いたストリップ通板装置において、前記リンガーロールと、通板するストリップとの二面に対向して配置され、気体の圧力による浮上を伴って前記二面に対して非接触で位置決めされる液切り板を有することを特徴とするストリップの液切り装置。

（２）前記液切り板に、液切り板面と対向するリンガーロール面及びストリップ面に対し正向または斜向して気体を噴射する手段を有することを特徴とする（１）に記載のストリップの液切り装置。

（３）前記リンガーロール面と前記ストリップ面とのそれぞれに向けて噴射する前記気体の噴射流量を、互いに独立して制御するための手段を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のストリップの液切り装置。

（４）前記液切り板の材質が鋼、非鉄金属、セラミックス、プラスチックス、ゴムのいずれか１つまたはこれらの組み合わせからなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のストリップの液切り装置。

（５）前記液切り板が前記ストリップの幅方向に２つ以上に分割して配置されたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のストリップの液切り装置。

（６）前記ストリップの幅方向に分割され、または幅方向一体として配置された前記液切り板のストリップ長手方向の長さが、ストリップ幅方向の端に近づくに連れ段階的、あるいは連続的に長手方向に短くなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のストリップの液切り装置。

（７）前記液切り板が、減圧して液を吸引する機構を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載のストリップの液切り装置。

（８）前記液切り板をストリップの幅方向へ移動するための移動機構を有することを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のストリップの液切り装置。

（９）（１）〜（８）のいずれかに記載された液切り装置を用いることを特徴とするストリップの液切り方法。

本発明の（１）には、リンガーロールと、通板するストリップとの二面に対向して気体の圧力による浮上を伴って前記二面に対して非接触で位置決めされる液切り板は、気体の圧力によって自らを浮上させているために、ストリップおよびリンガーロールに触れることなく、気体の圧力によってそれぞれに付着している液を液切り板の存在する範囲外へと吹き飛ばす効果がある。また、非接触であるので、こすり疵をつけることがなく、高速で液切りすることができる。

本発明の（２）には、気体の圧力による浮上を伴って非接触で位置決めされる液切り板において、浮上する面への気体の噴射は前記面に対し平行以外の方向にすることで、液の吹き飛ばしをより強化する効果がある。

本発明の（３）には、前記リンガーロール及び前記ストリップのそれぞれの面に対して、互いに独立して前記気体の噴射流量を制御するので、液切り板を任意位置に位置決めできる。その結果、ストリップのパスライン変動に追従できて、いかなるパスラインでも液切りを行える。

本発明の（４）には、気体の圧力による浮上を伴って非接触で位置決めされる液切り板に、液切り板の浮上力を、概ね剛体として発揮できる、鋼、非鉄金属、セラミックスを用いることで浮上を正確なものにする効果がある。また、弾性のあるプラスチックス、ゴムを用いることで、万が一の接触の際に、疵が付きにくいという効果もある。

本発明の（５）には、気体の圧力による浮上を伴って非接触で位置決めされる液切り板をストリップの幅方向で分割することでストリップの微妙な幅方向のうねりなどに容易に追従できる効果がある。

本発明の（６）には、液切り板の長さをストリップ幅方向の端に近づくに連れ段階的に短くすることで、噴出されて板端に溢れ滞留している液をストリップ外に容易に排出できる効果がある。

本発明の（７）には、液切り板において、液を吸引するとストリップ端部に溜まりやすい僅かな液だまりを解消できる効果がある。

本発明の（８）には、気体の圧力による浮上を伴って非接触で位置決めされる液切り板をストリップの幅方向で往復動することにより液切り板の分割部の液切りむらを無くせる効果がある。

本発明の（９）は（１）〜（８）の装置を扱う方法であり、それぞれの効果を実現させる。

以上により、リンガーロールとストリップ表面との境界にある液を除去することができ、ラインスピードを向上でき、さらにリンガーロールの押付力を減らすことで線状傷を低減し、最終的にリンガーロールの交換頻度を大幅に低減し、ストリップ製品の製造コストを大幅に低減する効果が得られる。

図１は、従来構造のリンガーロールの略図であって、ストリップ1の進行方向は、図１（ａ）に示すような水平方向や図１（ｂ）に示すような垂直方向である場合が多い。この際、1対のリンガーロール２はストリップ1を挟みながら回転することで、液切りを行う。

図２、図３、図４には、ストリップが水平方向に進行する場合に配置された第一の実施の形態の液切り装置が示されている。図２は斜視図、図３は液切り板3の詳細な構造を示した側断面図、図４は通板方向正面から見た図であり、図４（ａ）はその全体図、図４（ｂ）は図４（ａ）中の丸印で示す部位の詳細である。

本実施の形態による液切り装置である液切り板3は、リンガーロール２とストリップ1とが接触する境界の近傍に位置しており、ストリップ1の進行方向に前後して、リンガーロール2の1本を挟み1対となって配置されている。詳しくは、ストリップ１の一方側に１対の液切り板３が設けられ、ストリップ１の他方側にも１対の液切り板３が設けられている。

この1対の液切り板３はそれぞれの端でお互いを一定の力でひきつけることができる押付機構4によって、連結されている。液切り板3同士の引っ張り力は、リンガーロール２の表面とストリップ１の表面とに押付力として作用する。この押付力が作用する際にたわみなどが生じないよう、前記液切り板３は、その剛性を充分に高くできる材料で形成され、例えば、鋼、非鉄金属、セラミックスが望ましい。また、充分な剛性が得られる場合には、ストリップ１の万が一の接触においても、ストリップ１に疵を起こしにくい、軟質材であるプラスチックやゴムであってもよい。また、前記の軟質材が剛性の高い材料でライニングされていてもかまわない。

液切り板３は内部に空間８を構成しており、空間８には、液切り板３の側面に配置した取り入れ口6から圧縮空気を送り込む。空間８に蓄えられた圧縮空気は、リンガーロール２の表面及びストリップ１の表面を向いたそれぞれの噴出口９から、それぞれの面に噴出され、その全圧によって、前記液切り板３は各面より浮上する。噴出口９は各面に対して平行以外ならばいかなる角度で穿孔しても機能は変らない。この時、液切り板３はバネ５による押付機構4によって各面に押し付けられているため、圧縮空気による浮上力とバネ５の引張力とでバランスする位置で、各面に非接触で位置決めされる。

ストリップ１に随伴してきた付着液７は、液切り板３を浮上させるために作用した噴出空気によって液切り板３以降に侵入できず、せき止められる。特に噴出口９のうち出側と入り側の２つは斜向しており、効率的に付着液７をせき止めている。

なお、前記空間８を二分する隔壁を設けることによって、前記リンガーロール２の表面を向いた噴射口９の噴射流量及び前記ストリップ１の表面を向いた噴射口９の噴射流量を、それぞれ独立に制御できるようにしても良く、その場合には、ストリップ１のパスライン変動に追従させて液切り板３を任意位置に位置決め可能となる結果、いかなるパスラインでも液切りを行えるようになる。

図５に第二の実施の形態の液切り板3の詳細な構造の側断面図を示す。この図では、前述のせき止められた付着液７を吸い取り機構10によって吸引している。吸い取り機構１０は空間１１を有しており、引き出し口12にから常に減圧タンクを通じて減圧、吸引されている。そのため、吸い取り機構１０の液たまりに面した吸引口13より、溜まった液７を除去している。この時、液切り板3本体は、耐食性に優れ、強度の大きいステンレス鋼及びアルミ合金や、万が一にストリップ１やリンガーロール２に接触した場合の損傷を避けるために、硬度が低いプラスチックを用いることが望ましい。

図６および図７に、本発明の第三の実施の形態を示す。図６はこの形態のストリップの通板方向正面から見た図であり、図７はリンガーロールを透過してストリップ板面に対し垂直に見た図である。

図６（ｂ）は、図６（ａ）中に丸印で示す部位の詳細を説明する図である。液切り板３は、ストリップ１の幅方向に関し複数に分割されており、隣接する各液切り板３は、それぞれストリップ１の進行方向に独立して位置決めできる。それぞれの液切り板３は隣接して向かい合う面１４においてストリップ１の進行方向に摺動可能となっている。空間８は、分割された液切り板３毎にそれぞれ独立しており、個々の液切り板３に設けられた取り入れ口６によって、それぞれ、圧縮空気が供給される。

図７では、ストリップ１の幅方向に分割されて配置された液切り板３は、ストリップ１の進行方向に関して同じ長さにしてある。

図８に第四の実施の形態を示す。この図では、図６同様、ストリップ１の幅方向に分割された液切り板３を示しているが、個々の液切り板３の両端に減圧された減圧空間11を有しており、付着液７の一部を吸引口13より吸い込み、引き出し口12を通じて除去することができる。

図９に第五の実施の形態のリンガーロールを透過してストリップ板面に対し垂直に見た図を示す。この図では、前述のストリップ１の幅方向に分割されて配置された液切り板３の進行方向の長さを、ストリップ端に近づくにつれ、段階的に短くしている。そのため、付着液７はストリップ１の両端に押し流され、その排除をより容易に行うことができ、付着液の量が多い場合に用いることができる。なお、液切り板３が幅方向に一体のものでもストリップ端に近づくにつれて長手方向に短くすると付着液７はストリップ１の両端に押し流され、その排除をより容易に行うことができる。

図１０に第六の実施の形態の液切り板3の詳細な構造の側断面図を示す。図１０に示すように、液切り板３の各面に対する板３−１，３−２は、それぞれ独立させて支点１６を中心にそれぞれ旋回できる。空間８は、これらの独立した板３−１及び板３−２と、可塑性のあるゴムで作製された変形壁１５とで構成されている。これにより、ストリップ１とリンガーロール２とのなす角度が変化しても、それに追従でき、液切り作用を中断することなく、連続して液切りができる。

図１１に第七の実施の形態の液切り板３をストリップ板面に対し垂直に見た図を示す。この図で液切り板３はリンガーロール２の軸方向、すなわちストリップ１の幅方向に往復動する。付着液は気体の圧力と幅方向の動きによって、液切り板３の分割部境界に微小な液たまり（ストリップ１に線状に液が残留）もすることなく、液切りされる。

ストリップ板厚１．６ｍｍ、ストリップ幅８００ｍｍをφ４００、胴長１４００ｍｍの一対のリンガーロールに、本発明による液切り装置を適用した。なお、押付力2.35kN、空気圧0.3MPaで液切りを行った。その時の通板速度は400mpmである。

その結果、リンガーロールの押し付け力を通常の4.9kNから2.45kNに下げても尚、液切りは良好で、ロール寿命は、従来２ヶ月であったものが６ヶ月に延長できた。

また、従来のリンガーロールだけの液切りでは、充分な液切り状態で生産可能なのは4.9kNＮの押付力で400mpmが最高であったが、本液切り装置を併用することで、リンガーロールの押付力が4.9kNにおいて700mpmまで高速化できた。

前述のように、本発明による液切り装置は、従来のリンガーロールに付与、併用することで、液切り性能を飛躍的に向上させ、特に、製鐵業における冷延・メッキ工程全般での適用により、多数配置されているリンガーロールの修繕コストを削減し、液切りがネックとなって通板速度が上げられなかったラインにおいては、そのネックを解消することで、通板速度の向上すなわち生産性の向上が得られる。本発明による経済的な効果は、前述のごとき甚大である。

従来のリンガーロールを示した側面図である。 本発明の第一の実施の形態による装置を設置した場合を示したリンガーロールの外観図である。 本発明の第一の実施の形態による装置を説明する側断面図である。 本発明の第一の実施の形態による装置を説明する正面図（一部断面図）である。 本発明の第二の実施の形態による装置を説明する側断面図である。 本発明の第三の実施の形態による装置を説明する正面図（一部断面図）である。 本発明の第三の実施の形態による装置を説明する平面図である。 本発明の第四の実施の形態による装置を説明する正面図（一部断面図）である。 本発明の第五の実施の形態による装置を説明する平面図である。 本発明の第六の実施の形態による装置を説明する側断面図である。 本発明の第七の実施の形態による装置を説明する平面図である。

符号の説明

１ ストリップ
２ リンガーロール
３ 液切り板
４ 押し付け機構
５ バネ
６ 空気の取り入れ口
７ 付着液
８ 液切り板内の空間
９ 噴出口
１０ 吸い取り機構
１１ 減圧空間
１２ 引き出し口
１３ 吸引口
１４ 隣接して向かい合う面
１５ 変形壁
１６ 支点

Claims (9)

1. リンガーロールを用いたストリップ通板装置に用いられるストリップの液切り装置において、
   前記リンガーロールと、通板するストリップとの二面に対向して配置され、気体の圧力による浮上を伴って前記二面に対して非接触で位置決めされる液切り板を有することを特徴とするストリップの液切り装置。
2. 前記液切り板に、該液切り板面と対向するリンガーロール面及びストリップ面に対し正向または斜向して気体を噴射する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のストリップの液切り装置。
3. 前記リンガーロール面と前記ストリップ面とのそれぞれに向けて噴射する前記気体の噴射流量を、互いに独立して制御するための手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のストリップの液切り装置。
4. 前記液切り板の材質が鋼、非鉄金属、セラミックス、プラスチックス、ゴムのいずれか１つまたはこれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のストリップの液切り装置。
5. 前記液切り板が前記ストリップの幅方向に２つ以上に分割して配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のストリップの液切り装置。
6. 前記ストリップの幅方向に分割され、または、幅方向一体として配置された前記液切り板のストリップ長手方向の長さが、ストリップ幅方向の端に近づくに連れ段階的、あるいは連続的に短くなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のストリップの液切り装置。
7. 前記液切り板が、減圧して液を吸引する機構を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のストリップの液切り装置。
8. 前記液切り板を前記ストリップの幅方向へ移動するための移動機構を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のストリップの液切り装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載されたストリップの液切り装置を用いることを特徴とするストリップの液切り方法。