JP2009233687A - 冷間圧延機の異物飛び込み防止方法および冷間圧延機用排気装置 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】異物飛び込みに起因する冷延鋼板の表面品質不良を防止できる、冷間圧延機への異物飛び込み防止方法を提供する。
【解決手段】排気装置を備えた冷間圧延機を使用し鋼板を圧延するあたり、排気装置の開口部に、所定の目開きを有する網製部材を覆うようにあるいは囲むように配設する。これにより、冷間圧延機内への異物の飛び込みを防止できる。なお、排気装置の開口部に代えて、排気装置全体を覆うように配設してもよい。網製部材は、目開きが２mm以下の網製とすることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板の冷間圧延に係り、とくに冷間圧延機内への異物飛び込みに起因する、冷延鋼板の疵（品質不良）発生防止に関する。

従来から、とくに優れた表面品質を要求される冷延鋼板では、異物の飛び込みによる表面品質不良が多発し問題となっていた。例えば、冷間圧延機スタンドの外部周辺で発生する異物が、または圧延機スタンドの内部で発生する異物が飛び込み、ワークロール、中間ロール、バックアップロールなどに噛み込まれてロールに疵を発生させ、そのワークロールの疵に起因して、冷延鋼板表面に連続的に疵が発生する場合や、異物が被圧延材である鋼板に付着し、そのまま、圧延されて、冷延鋼板表面の疵となる場合などが考えられる。

このような問題に対し、例えば冷間圧延機スタンド全体を覆うビニールカーテンを設置し、冷間圧延機スタンドの外部周辺からの異物の飛び込みを防止する方法、あるいは圧延機スタンドの内部に、例えばヒュームファンを設置し、スタンド内部で発生するダル粉、油分、塵等の異物を圧延機スタンド外に排出し、スタンド内部からロール間への異物の飛び込みを防止する方法などが提案され、すでに実施されている。また、異物の飛散や、異物の圧延ロール間への飛び込み防止、あるいは被圧延材への異物の付着防止などの目的で、カバーを設置することもある。なお、ロール間に飛び込む異物には、昆虫等も含まれ、誘蛾灯のような虫除け装置を設置する場合もある。

また、例えば特許文献１には、圧延機スタンドの、圧延ロールとバックアップロール等とのロール接触部にロール胴長方向にわたり、あるいはさらに圧延機スタンドの入側に設けられたサイドガイド上に、ノズル等を用いて流体を吹き付け、ロール間への異物の飛び込みを防止する圧延機の異物飛び込み疵防止方法が記載されている。
また、特許文献２には、ブラッシロール、吸引ダクト、清掃用エアノズル、ポリッシャーなどの調質圧延機内部で発生してワークロールに付着した異物を除去する異物除去装置を備えた調質圧延機の入側に、さらにエア吸引室内で回転する樹脂製のブラシロールを設置し、ブラシロールの先端を鋼板に接触させ、入側鋼板の表面に付着している異物を除去する、調質圧延方法が記載されている。

また、特許文献３には、圧延用ワークロールとこれに接するバックアップロールとの接触面に沿って延在し、上下の両端部がそれぞれワークロール表面およびバックアップロール表面に添接し得る弾性体ブレードと、この弾性体ブレードを接触面に向かって前進・後退させる移動機構を備えるロール付着異物除去装置が記載されている。
特開2007−21544号公報 特開2005−254294号公報 特開平09−57312号公報

しかしながら、上記した従来の異物除去技術によってもなお、異物飛び込みに起因する冷延鋼板の表面品質不良が発生しているのが現状であり、したがって、従来の技術をもちいてもなお、冷間圧延機内に飛び込んだ異物の除去が不十分であるという問題があった。
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、冷間圧延機内への異物飛び込みに起因する冷延鋼板の表面品質不良を防止できる、冷間圧延機内への異物飛び込み防止方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、例えば、冷間圧延機スタンド全体を覆うビニールカーテン、壁等の隔壁と、さらに該隔壁で囲まれた内部に、ダル粉等を吸引排出するヒュームファン等の排気手段を設置する排気装置を配設し、圧延機の外部および内部からの異物の飛び込みを防止した場合でもなお、異物飛び込みに起因する冷延鋼板の表面品質不良が発生する原因について、さらに鋭意研究した。その結果、上記したような排気装置を設置してダル粉等を吸引排出すると、排気手段の吸引により、必然的に外部からの気体の吸入があり、それに伴って異物の吸い込み（飛び込み）が生じていることに思い至った。

そして更なる研究を実施した結果、本発明者らは、外部からの気体の吸入に伴う異物の吸込み（飛び込み）の原因が、排気装置の隔壁に存在する開口部にあると考え、隔壁の開口部に、気体の吸入が可能でかつ異物の飛び込みを防止できる、適正な目開きを有する網状部材を配設することを思い付いた。
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。

すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）排気装置を備えた冷間圧延機を使用し鋼板を圧延するにあたり、前記排気装置の開口部に、所定の目開きを有する網製部材を配設し、冷間圧延機内への異物の飛び込みを防止することを特徴とする冷間圧延機の異物飛び込み防止方法。
（２）（１）において、前記網製部材を、前記排気装置の開口部に代えて、前記排気装置全体を覆うように配設することを特徴とする異物飛び込み防止方法。

（３）（１）または（２）において、前記網製部材が、目開きが２mm以下の網製部材であることを特徴とする異物飛び込み防止方法。
（４）冷間圧延機に備えられる排気装置であって、該排気装置の開口部に所定の目開きを有する網製部材を配設し、異物の飛び込みを防止することを特徴とする冷間圧延機用排気装置。

（５）（４）において、前記網製部材を、前記排気装置の開口部に代えて、前記排気装置全体を覆うように配設することを特徴とする冷間圧延機用排気装置。

本発明によれば、簡便でかつ安価に、異物飛び込みに起因する冷延鋼板表面の品質不良の発生を防止でき、歩留りが向上するという産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、気体の吸い込み量および風向きの大きな変化を伴うことがなく、排気装置による異物の吸引能を維持できるという効果もある。

本発明で使用する冷間圧延機あるいは冷間圧延機列（以下、これらを含め冷間圧延機という）には、圧延機スタンドの外部および内部からの異物飛び込みを防止するために、排気装置が設けられる。冷間圧延機に設けられる排気装置１は、少なくとも１基の圧延機スタンド５を覆うように設けられた隔壁12と、さらにこれら隔壁に囲まれた空間内の異物を排出する排気手段13とからなる。ここでいう「隔壁」は、圧延機スタンドを覆うように設けられ、「隔壁」で囲まれた圧延機スタンド内の空間に外部からの異物を飛び込ませない程度の気密性が保持できればよく、ビニール製、鋼板製等がいずれも好適であり、その材質はとくに限定されない。また、「排気手段」は、排気用ファン等が例示できる。

冷間圧延機に、このような構成の排気設備を設けることにより、ある程度の異物の飛び込みは抑制できる。
排気装置１の隔壁12には、圧延材を通板させるための開口部、およびに、圧延ロールを駆動させるために、カップリン、スピンドル、モータ等の駆動系設備４を接続するための開口部等を、必要とする。本発明では、このような排気装置１の開口部に、網製部材10を配設する。これにより、更なる異物の飛び込みを防止できる。

本発明では、冷間圧延機（冷間圧延機列をも含む）に備えられる排気装置は、該排気装置の開口部である、隔壁の開口部を覆うように、または囲むように、所定の目開きを有する網製部材を配設された排気装置とすることが好ましく、また、所定の目開きを有する網製部材を、排気装置を覆うように配設してもよい。
排気装置の開口部、すなわち隔壁の開口部、に配設される網製部材は、所定の目開きを有する、好ましくは金属製、繊維製等の網で構成された網製部材とする。なお網製部材は、網をそのまま、若しくはフレーム等の支持枠等で網を保持し、開口部の所定の領域を、覆うように配設することが好ましい。所定の目開きを有する網製部材を開口部に配設することにより、気体の吸い込み量および風向きの大きな変化を伴うことなく、排気装置による異物の吸引能を維持しつつ、鋼板への異物の吸着、ロール間への異物の噛み込みを防止でき、さらには、網製部材を設置した位置で、異物を回収できる。

図２に、排気装置１の隔壁12開口部で、所定の領域を覆うように網製部材10を配設した例を、模式的に示す。図２に示した例は、排気装置１の隔壁12における開口部のうち、スピンドル等の駆動系設備を接続するための開口部Ａの一部、圧延材を通板させるための開口部Ｂの一部、およびバックアップロールの圧下調整用の開口部Ｃを、覆うように、網製部材10を配設（貼り付け）し、開口面積を減少させた例である。ここで、Ｆは排気手段（排気ファン）13である。なお、床面FL以下の領域は、床壁があり、外部への開口部がないため、とくに網製部材10を配設する必要はない。

図３に、排気装置１の隔壁12開口部を囲むように、網製部材10を配設した例を模式的に示す。図３に示した例では、付帯設備である、スピンドル、カップリング、モータ等の駆動系設備４を覆いかつ開口部Ａを囲むように、網製部材10を配設し、さらに、圧延材を通板させるための開口部Ｂを、例えば隣接する他の排気装置１までの通板ラインを含む領域をも含めて囲むように、網製部材10を配設した例である。この場合、網製部材を配設する開口部の面積Ｓ１にくらべ、網製部材10で囲む領域の表面積Ｓ２のほうが大きくなる。このように、開口部を囲むように、網製部材10を配設することにより、網製部材10を配設しない開口領域Ｓ３を略零とすることができる。したがって、外部から異物が飛び込む危険性が激減することになる。なお、ここでも、床面FL以下の領域は、床壁があり、外部への開口部がないため、とくに網製部材10を配設する必要はない。

また、本発明では、排気装置1全体を覆うように網製部材10を配設してもよい。この場合、網製部材10は、好ましくは金属製、繊維製等の所定の目開きを有する網製部材とし、排気装置全体を覆うことができるようにするため、フレーム等の支持枠等で保持された構造とすることが好ましい。
図４に、排気装置１全体を覆うように網製部材10を配設した例を模式的に示す。なお、この場合、網製部材を配設されない開口領域として、例えば、圧延材を通板させるための開口部Ｂ、駆動系設備４との接続のための開口部Ａが残される。

また、本発明で使用する網製部材では、目開きが２mm以下の網を使用することが好ましい。目開きが２mmを超える網では、冷延鋼板表面の異物飛び込みに起因する品質不良の発生が顕著となる。このため、本発明で使用する網製部材の目開きは２mm以下とすることが好ましい。より好ましくは１mm以下、一層好ましくは0.45mmとするのがよい。なお、目詰まりの観点からは、目開きが0.25mm以上とすることがより好ましい。

図１に、冷延鋼板表面の異物飛び込みに起因する品質不良の発生率（％）、目詰まり発生率（％）と網の目開きとの関係を示す。なお、冷延鋼板表面の異物飛び込みに起因する品質不良の発生率は、同一目開きの網製部材で開口部を覆った場合の、品質不良が発生した鋼板数（枚数）に対する総圧延鋼板数（枚数）の比（％）を用いた。また、目詰まり発生率は、圧延終了後の網製部材において、目詰まりが発生した網目数に対する網製部材の網目総数の比（％）を用いた。

図１から、本発明で使用する網製部材の目開きは0.25〜２mmであることがより好ましいことがわかる。

（実施例１）
排気装置を備えた冷間圧延機により、素材（熱延板）を圧延し冷延鋼板とした。得られた冷延鋼板（板厚：0.5mm）の表面を、目視により表面欠陥の発生の有無を観察し、異物飛び込み起因の品質不良（疵）発生率を調査した。なお、異物飛び込みに起因する品質不良発生率は、品質不良が発生した鋼板数（枚数）に対する総圧延鋼板数（枚数）の比（％）を用いた。なお、図２のように、排気装置１の隔壁開口部の一部（開口部全面積に対する比率で70％）に、一辺が0.4mmの正方形で構成された目開きを有する金属製網（網製部材）を貼り付けて圧延した場合を本発明例とし、排気装置の開口部に網製部材を配設しないで圧延した場合を比較例とした。その結果、本発明例では、比較例に比べて60％、異物飛び込み起因の品質不良発生率が低下した。
（実施例２）
排気装置を備えた冷間圧延機により、素材（熱延板）を圧延し冷延鋼板とした。得られた冷延鋼板（板厚：0.5mm）について、実施例１と同様に、異物飛び込み起因の品質不良（疵）発生率を調査した。なお、図４のように、排気装置１全体を覆うように網製部材10を配設して圧延した場合を本発明例１とした。この場合、圧延材を通板させるために、網製部材10を配設しない開口部を６ｍ^２残存させた。

また、図３に示すように、網製部材10を、付帯設備である駆動系設備４を覆いかつ開口部Ａを囲むように配設し、さらに、圧延材を通板させるための開口部Ｂを、隣接する他の排気装置１までの通板ラインを含む領域をも含めて囲むように、網製部材10を配設し、本発明例２とした。この場合、網製部材10を配設しない開口部はほぼ零となる。なお、排気装置の開口部に網製部材を配設しないで圧延した場合を比較例とした。その結果、比較例に比べて、本発明例１では、80％、本発明例２では、90％、異物飛び込み起因の品質不良発生率が低下した。

冷延鋼板表面の異物飛び込みに起因する品質不良の発生率（％）、目詰まり発生率（％）と網の目開き（多角形の一辺長さ）との関係を示すグラフである。 本発明の好ましい実施の形態の一例を模式的に示す説明図である。 本発明の好ましい実施の形態の一例を模式的に示す説明図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の好ましい実施の形態の一例を模式的に示す説明図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 排気装置
10 網製部材
12 隔壁
13 排気手段
４ 駆動設備
５ 圧延機スタンド
Ｆ 排気ファン
Ｍ モータ

Claims (5)

1. 排気装置を備えた冷間圧延機を使用し鋼板を圧延するにあたり、前記排気装置の開口部に、所定の目開きを有する網製部材を配設し、冷間圧延機内への異物の飛び込みを防止することを特徴とする冷間圧延機の異物飛び込み防止方法。
2. 前記網製部材を、前記排気装置の開口部に代えて、前記排気装置全体を覆うように配設することを特徴とする請求項１に記載の異物飛び込み防止方法。
3. 前記網製部材が、目開きが２mm以下の網製部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の異物飛び込み防止方法。
4. 冷間圧延機に備えられる排気装置であって、該排気装置の開口部に所定の目開きを有する網製部材を配設し、異物の飛び込みを防止することを特徴とする冷間圧延機用排気装置。
5. 前記網製部材、前記排気装置の開口部に代えて、前記排気装置全体を覆うように配設することを特徴とする請求項４に記載の圧延機用排気装置。

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