JP2007313529A - Equipment for manufacturing thick steel plate - Google Patents
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Description
本発明は、厚鋼板の製造設備に関するものである。 The present invention relates to equipment for manufacturing thick steel plates.
一般的に、厚鋼板製造設備は、スラブを加熱する加熱炉と、この加熱スラブを注文製品の厚さの厚鋼板に圧延する圧延機と、この厚鋼板を冷却水により強制冷却する冷却装置と、厚鋼板を放冷して冷却する冷却床と、この冷却厚鋼板を注文の製品サイズに剪断する剪断機を有している。 Generally, a steel plate manufacturing facility includes a heating furnace that heats a slab, a rolling mill that rolls the heated slab into a thick steel plate of a custom product thickness, and a cooling device that forcibly cools the thick steel plate with cooling water. And a cooling bed that cools the steel plate by allowing it to cool, and a shearing machine that shears the cooled steel plate to a custom product size.
この様な厚鋼板製造設備において、前記圧延機の圧延ロールでスラブを圧延するに従って、該スラブが接触している部分のロール表面が磨耗して、スラブと接触しない部分との間に段差が発生することから、圧延するスラブは、幅の広いものから狭いものへと順次圧延し、それが完了するとオフラインで前記段差を研削した圧延ロールに交換し、再度、スラブの幅が広いものから狭いものを順次圧延することが行われ、この圧延ロールの交換には多大の時間と労力を有し、生産性の向上を阻害していた。 In such a steel plate manufacturing facility, as the slab is rolled with the rolling roll of the rolling mill, the surface of the roll that is in contact with the slab wears out and a step is generated between the portion that does not contact the slab. Therefore, the slab to be rolled is sequentially rolled from a wide width to a narrow width, and when it is completed, the rolling slab is replaced with a rolling roll in which the level difference is ground offline. The rolling rolls were replaced in a timely manner, and it took a lot of time and labor to replace the rolling rolls, which hindered improvement in productivity.
更に、圧延機の生産性阻害要因として、制御圧延(圧延中に、一次的に圧延を中止して、鋼板温度が所定温度に成るまで待った後、再度、圧延を開始する圧延方法)がある。 Further, as a factor that hinders the productivity of the rolling mill, there is controlled rolling (a rolling method in which rolling is temporarily stopped during rolling, the steel plate temperature is waited until it reaches a predetermined temperature, and then rolling is started again).
また、通常、圧延機で圧延する1本の厚鋼板には複数の注文製品を抱き合わせていることから、前記の様に、剪断機で注文製品別のサイズに剪断し、更に、その剪断した各注文製品が矩形になるようにエッジを剪断しているため、1本の厚鋼板に抱き合わせる注文製品が多くなったり、厚鋼板が長くなるほど、剪断する長さが増加して、この剪断機での生産性は低くなるものであった。 In addition, since a plurality of custom products are usually ligated to a single steel plate rolled by a rolling mill, as described above, each sheared product is sheared to a size for each custom product using a shearing machine. Since the edge is sheared so that the custom product has a rectangular shape, the length of shear increases as the number of custom products to be embraced on one steel plate increases or the length of the steel plate increases. The productivity of was low.
この厚板鋼板製造設備の生産性を向上するために、前記圧延機においては、例えば、前記圧延ロールに生じた前記段差をオンラインで圧延中に砥石により研削して前記圧延ロールの交換頻度を低減する方法が提案されている(特許文献1)。 In order to improve the productivity of the steel plate manufacturing equipment, in the rolling mill, for example, the step generated in the rolling roll is ground with a grindstone during online rolling to reduce the replacement frequency of the rolling roll. A method to do this has been proposed (Patent Document 1).
また、制御圧延の際には、例えば、温度待ちを行っている厚鋼板を水で強制冷却して温度待ち時間を短縮すると共に、この温度待ち時間にもう1枚の厚鋼板を圧延する方法が提案されている(特許文献2)。
この様に、圧延機における生産性向上対策は、種々行われつつあるが、未だ充分なものではなかった。また、剪断機の生産性向上対策については、有効な対策が殆ど施されていないのが現状であった。 As described above, various measures for improving productivity in a rolling mill are being carried out, but they are not yet sufficient. Moreover, as for the productivity improvement measures for the shearing machine, there are almost no effective measures.
本発明は、圧延機、剪断機の両者の稼動を効率的に行って、厚鋼板の製造設備全体の生産性を向上することを課題とするものである。 An object of the present invention is to efficiently operate both the rolling mill and the shearing machine to improve the productivity of the entire production equipment for thick steel plates.
本発明者等は、厚鋼板の製造設備全体の生産性を向上するために種々検討した結果、剪断機で、後行の厚鋼板が到着しているにも係わらず、先行の厚鋼板の剪断が未完了であり、酷い場合には、厚鋼板が圧延機まで滞留して圧延機での圧延が出来ずに圧延休止を余儀なくされている場合(剪断機ネック)と、先行の厚鋼板の剪断が完了しているにも係わらず後行の厚鋼板が剪断機に到着しておらず剪断を開始できない場合(圧延機ネック)とがあり、剪断機の稼働率が充分に発揮されていないことが判明した。 As a result of various investigations to improve the productivity of the entire steel plate manufacturing facility, the present inventors have determined that the shear plate of the preceding steel plate has been sheared even though the subsequent steel plate has arrived. Is incomplete and severe, the thick steel plate stays up to the rolling mill, and rolling in the rolling mill cannot be performed (shearing machine neck), and the shearing of the preceding thick steel plate In spite of having been completed, there is a case where the subsequent thick steel plate has not arrived at the shearing machine and cannot start shearing (rolling machine neck), and the operating rate of the shearing machine has not been fully demonstrated. There was found.
この原因を調査した結果、例えば、前記制御圧延材は厚鋼板1本当りの圧延時間が長いために、これが数本続くと圧延機と剪断機の間の搬送ライン上の厚鋼板本数が少なくなって、剪断機での剪断待ち時間が長く(圧延機ネック)なる。また、多くの注文製品を抱き合わせた長尺の厚鋼板が続くと剪断する総延長が長くなって1本の厚鋼板の剪断に時間が掛かり、前記搬送ライン上に多くの厚鋼板を滞留させる(剪断機ネック)事を見出した。特に、上述したように圧延機が厚鋼板幅圧延順規制を受ける場合には、圧延機ネックが発生しがちであることも分かった。 As a result of investigating the cause, for example, the control rolled material has a long rolling time per thick steel plate, and if this continues several times, the number of thick steel plates on the conveying line between the rolling mill and the shearing machine decreases. Therefore, the shearing waiting time in the shearing machine becomes long (rolling machine neck). In addition, if a long steel plate with many custom products is joined, the total length of shearing becomes longer, and it takes time to shear one steel plate, and a lot of steel plates are retained on the transfer line ( She found a shearing machine neck). In particular, it has also been found that when the rolling mill is subjected to thick steel plate width rolling order regulation as described above, a rolling mill neck tends to occur.
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。即ち、本発明による上記課題を解決する手段(1)は、熱間スラブを圧延する圧延機と該圧延した厚鋼板を冷却する冷却設備を有する圧延ラインと、該冷却した厚鋼板を製品寸法に剪断する、分割剪断機、耳切剪断機、仕上げ剪断機等の複数の剪断機を有する剪断ラインとを備えた厚鋼板の製造設備において、前記圧延機に、該圧延機の圧延ロール表面を研削する研削機を設け、且つ、前記剪断ライン上の前記鋼板を前記剪断ラインよりライン外の退避場所に退避搬送、また、ライン外の退避場所に退避した鋼板を剪断ライン上に戻し搬送するための搬送装置を設けたことを特徴とする厚鋼板の製造設備である。 The present invention has been made based on such knowledge. That is, the means (1) for solving the above-mentioned problems according to the present invention includes a rolling mill for rolling a hot slab, a rolling line having a cooling facility for cooling the rolled thick steel plate, and the cooled thick steel plate as a product size. In a steel plate manufacturing facility comprising a shearing line having a plurality of shearing machines such as a split shearing machine, an edge cutting shearing machine, and a finishing shearing machine, the rolling roll surface of the rolling mill is ground in the rolling mill. A grinder is provided, and the steel plate on the shearing line is retracted and conveyed from the shearing line to a retreat location outside the line, and the steel plate retreated to the retreating location outside the line is returned and conveyed to the shearing line. It is the manufacturing equipment of the thick steel plate characterized by providing the apparatus.
また、本発明による上記課題を解決する手段(2)は、分割剪断機、耳切剪断機、縦割剪断機、仕上げ剪断機等の複数の剪断機より構成している前記剪断ラインにおいて、前記搬送装置を、前記分割剪断機と、その下流側の前記耳切剪断機との間に設け、該搬送装置が退避搬送する厚鋼板が分割剪断機で分割剪断した後の厚鋼板であることを特徴とする手段(1)記載の厚鋼板の製造設備である。 Further, the means (2) for solving the above-mentioned problem according to the present invention is characterized in that in the shear line composed of a plurality of shearing machines such as a split shearing machine, an edge cutting shearing machine, a vertical shearing machine, a finishing shearing machine, etc. An apparatus is provided between the split shearing machine and the ear-cut shearing machine on the downstream side thereof, and the thick steel sheet that is retracted and transported by the transporting apparatus is a thick steel sheet after being split sheared by the split shearing machine. This is a thick steel plate manufacturing facility described in the means (1).
本発明により、剪断機の上流側において、圧延した厚鋼板が多量に滞留するのを防止することが可能となり、これに起因した圧延機の停止を大幅に低減することが出来、圧延機の稼動率が向上して、厚鋼板製造設備の生産性を向上すること可能となり、この分野における効果は大きい。 According to the present invention, on the upstream side of the shearing machine, it becomes possible to prevent a large amount of the rolled steel plate from staying, and the stoppage of the rolling mill due to this can be greatly reduced, and the rolling mill is operated. The rate is improved, and it becomes possible to improve the productivity of the steel plate manufacturing facility, and the effect in this field is great.
以下、本発明の実施形態の各設備について、図1、2を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る厚鋼板の製造設備Mの構成を示す構成図である。製造設備Mは、黒色実線で示す搬送経路Lに沿って、スラブS(厚鋼板I)を上流(図1中、左下)から下流(図1中、右上)に搬送しながら各種の処理を行うように構成されている。製造設備Mは、搬送経路Lの上流から下流に沿って順に、スラブSを厚鋼板Iに圧延する圧延ラインP、厚鋼板Iを100℃以下に空冷する冷却床3、及び厚鋼板Iを矩形の注文製品サイズに剪断する剪断ライン4を配置した構成を有する。
Hereinafter, each facility of the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a thick steel plate manufacturing facility M according to an embodiment of the present invention. The manufacturing facility M performs various processes while conveying the slab S (thick steel plate I) from the upstream (lower left in FIG. 1) to the downstream (upper right in FIG. 1) along the conveying path L indicated by the black solid line. It is configured as follows. The manufacturing facility M has a rolling line P for rolling the slab S to the thick steel plate I in order from the upstream to the downstream of the conveying path L, the
圧延ラインPは、加熱炉(図示せず)で加熱されたスラブSを圧延して厚鋼板Iとする圧延機1、該厚鋼板Iを冷却水で強制冷却する冷却装置2が、搬送経路Lの上流から下流に沿って順に配置されている。
The rolling line P includes a rolling
剪断ライン4は、厚鋼板Iの搬送経路Lの上流から下流に沿って順に、分割剪断機4a、耳切剪断機4b、縦割剪断機4c、仕上げ剪断機4eを配置した構成を有する。また、剪断ライン4内には、後述するように厚鋼板Iを剪断ライン4上から剪断ライン4外に搬送することや、厚鋼板Iを剪断ライン4外から剪断ライン4上に搬送することが可能な搬送装置5が設けられている。
The
分割剪断機4aは厚鋼板Iを幅方向に沿って剪断し、長手方向(即ち,搬送方向)の長さが各々所定の長さの複数の鋼板に分割することが可能な剪断機である。
The
耳切剪断機4bは、厚鋼板Iを長手方向に沿ってせん断し、いわゆる耳と呼ばれる厚鋼板の幅方向における両端部を切除することが可能な剪断機である。
The edge-
縦割剪断機4cは、厚鋼板Iを長手方向に沿って剪断し、幅方向の長さが各々最終的に注文製品の長さである複数の鋼板に分割することが可能な剪断機である。
The
仕上げ剪断機4eは、厚鋼板Iを幅方向に沿ってせん断し、長手方向(即ち,搬送方向)の長さが各々最終的に出荷する注文製品の長手方向の長さである複数の厚鋼板に分割することにより、最終的な仕上げを行うことが可能な剪断機である。
The finishing
次に、搬送装置5(間引装置とも呼ぶ)について説明する。該搬送装置5は、分割剪断機4aで剪断されてから耳切剪断機4bに搬送される厚鋼板Iを、所望に応じて剪断ライン4の側方に設けた退避台5aに搬送して(間引いて)仮置することができる。また、所望に応じてこの退避台5aに仮置した厚鋼板Iを剪断ライン4上に戻すこともできる。搬送装置5は、剪断ライン4及びその両側の退避台5aを厚鋼板Iの幅方向に跨ぐように配置された門型架台5bと、この門型架台5bに厚鋼板Iの搬送方向と直角方向に設けた軌道5c上を走行可能に設けた台車5dと、該台車5dに巻上げ、巻下げ可能に懸垂されたマグネット(図示せず)より構成している。なお、搬送装置5としては、分割剪断機とサイド剪断機の間に設け、分割剪断機で剪断して短くなった厚鋼板を搬送する方が、該搬送装置を小型化出来て好ましいが、分割剪断機の上流側で、分割剪断していない長いものであっても差し支えない。
Next, the conveying device 5 (also called a thinning device) will be described. The conveying device 5 conveys the thick steel plate I, which is sheared by the split
図2は圧延機1の圧延ロールであり、バックアップロール1bで支持されたワークロール1aの表面を、製造設備Mの稼動を停止させることなくオンラインで研削することが可能な研削装置6を示す簡略的な構成図である。なお、図2において、スラブS(厚鋼板I)は、図2の矢印に示すように、左から右に搬送されながら圧延される。図2に示すように、この研削装置6は、円盤状の弾性構造の砥石6aと、該砥石6aを回転可能に支持する研削ヘッド6bと、研削ヘッド6bを図2の両向き矢印方向に前後動するために、該研削ヘッド6bにフレーム6cを介して設けたシリンダー6dとから構成している。尚、この研削装置6はワークロール1aの軸方向に移動可能に設けられている。
FIG. 2 is a rolling roll of the rolling
そして、ワークロール1aの非圧延時、即ち、先行スラブの圧延が終了し、後行スラブを噛込むまでの間のアイドルタイム時、または、幅出し圧延から長さ出し圧延に移行する際、または、この逆で、長さ出し圧延から幅出し圧延に移行する際のターン時、等のワークロール1aがスラブを噛み込んで圧延していな時に、シリンダー6dを伸張して、回転しているワークロール1aの表面に砥石6aの周辺を押し付けた状態でワークロール1aの軸方向に移動しつつ研削するものである。そして、研削が終了するとシリンダー6dを縮めて砥石6aを待機位置に戻すものである。
And at the time of non-rolling of the
本実施の形態に係る製造設備Mは、以上のような構成を有しており、スラブSの圧延順序が制限される幅制約をなくすため、圧延機1にオンラインでの研削が可能な研削装置6を設けたことによって、スラブSの圧延順序を従来よりも自由に設定し、より適切なスラブ設計(スラブ配置)をすることができ、厚鋼板Iの滞留を緩和できる。しかし、スラブ設計のみでは、厚鋼板Iが滞留する場合があり、このために、厚鋼板Iを剪断ライン4上から剪断ライン4外(オフライン)に退避搬送すること、又は該剪断ライン4上の厚鋼板Iの隙間が広くなった場合に、剪断ライン4外(オフライン)に退避搬送した厚鋼板Iを剪断ライン4上に戻し搬送することが可能な搬送装置5を設けたので、厚鋼板Iの滞留を殆どなくすことが可能になる。これにより、生産性を向上することができる。
The manufacturing equipment M according to the present embodiment has the above-described configuration, and in order to eliminate the width restriction that restricts the rolling order of the slab S, a grinding apparatus capable of grinding on the rolling
特に、圧延ネックとなる圧延時間が長いスラブ(例えば制御圧延スラブ)、剪断ネックとなる剪断時間の長いスラブ(多くの注文品を抱き合わせた厚鋼板)の各々が多数本連続しない、多くとも数本程度になるように、スラブ設計(スラブ配置)することが可能になり、圧延ラインPの圧延機1と剪断ライン4の剪断機(4a、4b、4c又は4e)との間の搬送経路L上に厚鋼板が滞留することを極力防止出来る。これにより、剪断機の剪断待ち時間を極力減少し、生産性をより向上することができる。
In particular, many slabs with long rolling times that serve as rolling necks (for example, controlled rolling slabs) and slabs with long shearing times that serve as shear necks (thick steel plates tying many custom-made items) are not continuous. It is possible to design a slab (slab arrangement) so as to be approximately, and on the conveyance path L between the rolling
さらに、剪断ライン4において、搬送装置5を分割剪断機4aと、特に剪断時間が長く、剪断ネックとなり易い耳切剪断機4bとの間に設けたことによって、剪断機の剪断待ち時間を効果的に減少し、生産性をさらに向上することができる。
Furthermore, in the
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
表1は、図1に示す本発明の製造設備Mで製造した20枚の厚鋼板Iの鋼板No、板幅(mm)、板長(mm)、板厚(mm)、板取枚数(枚)及び圧延形態を示す表である。表2は、表1に示す20枚の厚鋼板Iを、図2に示す研削装置6及び搬送装置5を有しない製造設備で製造する場合の従来例と、図1に示す本発明の製造設備M(研削装置6及び搬送装置5を有する)で製造する場合の本発明例とのシミュレート例である。 Table 1 shows the steel plate No., plate width (mm), plate length (mm), plate thickness (mm), and number of sheets taken (sheets) of 20 thick steel plates I manufactured by the manufacturing equipment M of the present invention shown in FIG. It is a table | surface which shows a rolling form. Table 2 shows a conventional example in the case where the 20 thick steel plates I shown in Table 1 are manufactured in a manufacturing facility that does not have the grinding device 6 and the conveying device 5 shown in FIG. 2, and the manufacturing facility of the present invention shown in FIG. It is an example of a simulation with the example of the present invention in the case of manufacturing with M (having the grinding device 6 and the conveying device 5).
本発明例では冷却床3における厚鋼板Iの占有率を基にして、この値が100%になると予想される段階で圧延機1での圧延を停止し、かつ、前記冷却床3における厚鋼板Iの占有率が80%に到達した段階で、耳切剪断機4bの上流側にある厚鋼板Iを間引装置5で退避台5b上に間引し、冷却床3の占有率が低下した段階で、前記間引装置5で退避台5b上の厚鋼板Iを耳切剪断機4bの上流側に戻すものである。
In the example of the present invention, based on the occupation ratio of the thick steel plate I in the
本発明例では、上記冷却床3の占有率を(厚鋼板Iの幅寸法合計/冷却床3の搬送方向に沿った長さ)とした。これは、冷却床3において、厚鋼板Iの長手方向が該冷却床3の幅方向(図面の左右方向)に向き、厚鋼板Iの幅方向が冷却床3の長さ方向(図面の上下方向)に向いた状態で装入されて、厚鋼板Iの幅方向(冷却床3の長さ方向)に搬送されるためである。
In the example of the present invention, the occupation ratio of the
尚、冷却床3の占有率を基にして前記厚鋼板Iの間引き、戻しを行ったのは、冷却床3出側から分割剪断機4aまでの間の剪断ライン4、及び冷却床3入側から圧延機1までの間の圧延ラインPにおいては、バッファとしての機能がなく殆ど前記占有率に変化がないことによるものである。また、本例では冷却床3における厚鋼板Iの占有率が60%の段階で圧延を開始した例である。更に、表中における普通圧延とは、加熱したスラブSを圧延機1で設定板厚寸法まで、圧延中に温度待ちをすることなく継続して圧延した後、冷却する圧延方法である。これに対して、制御圧延とは、圧延中に、一次的に圧延を中止して、鋼板温度が所定温度に成るまで待った後、再度、圧延を開始する圧延方法である。
The thick steel plate I was thinned and returned based on the occupation ratio of the
表2中、従来例は圧延機でのスラブ板幅の圧延順規制があることから、鋼板No1からNo10まで順番に圧延した後、該圧延機のワークロールを交換し、再び、鋼板No11からNo20まで順番に圧延した結果、前記ワークロールの交換を含めないでも圧延待ちが570秒、含めると1270秒の待ち時間が発生した。しかし、本発明例では、研削装置6によりオンラインでワークロール1aを研削することが可能になったため、スラブの幅規制がなくなったので、スラブの圧延順番を変更し、しかも、鋼板No1、5、4を各々圧延中に間引装置5により耳切剪断機4bの上流側にある分割後の厚鋼板の間引を行い、また、鋼板No16、17、18を各々圧延中に前記間引した鋼板を間引装置5により耳切剪断機4bの上流側への戻しを行ったので、冷却床の占有率を80%以下に維持することが判った。
In Table 2, since the conventional example has the rolling order restriction of the slab plate width in the rolling mill, after rolling in order from the steel plates No1 to No10, the work rolls of the rolling mill are exchanged, and again from the steel plates No11 to No20. As a result, the waiting time for rolling was 570 seconds, and when it was included, a waiting time of 1270 seconds occurred. However, in the present invention example, since it became possible to grind the
そして、これを実操業で実施した結果、若干、冷却床3での厚鋼板の占有率は高くなったが、圧延待ちをすることなく、圧延を終了し、生産性を向上させることができた。
And as a result of carrying out this in actual operation, the occupation ratio of the thick steel plate in the
1 圧延機
1a ワークロール
1b バックアップロール
2 冷却装置
3 冷却床
4 剪断ライン
4a 分割剪断機
4b 耳切剪断機
4c 縦割剪断機
4e 仕上げ剪断機
5 搬送装置(間引装置)
5a 退避台
5b 門型架台
5c 軌道
5d 台車
6 研削装置
6a 砥石
6b 研削ヘッド
6c フレーム
6d シリンダー
I 厚鋼板
L 搬送経路
M 厚鋼板の製造設備
P 圧延ライン
S スラブ
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