JP2010227966A

JP2010227966A - 熱延鋼板の通板時水切り方法および装置

Info

Publication number: JP2010227966A
Application number: JP2009078281A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Akutsu; 諭安久津; Makoto Nakaseko; 誠中世古; Akihiko Kono; 晃彦河野; Yasuo Orito; 康雄折戸
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP5509648B2

Abstract

【課題】熱延鋼板の通板時水切り方法に関し、特に、熱間圧延ラインにおいて通板時の熱延鋼板上面の水滴を除去する方法及び装置を提供する。
【解決手段】水噴射式水切り設備８と疵検出装置10の間のライン幅方向の片側に設置したエアノズル群９から鋼板５上面に、エア風向が通板方向とほぼ直交するエアを一斉に噴射して、鋼板上面内の水滴を同面外に除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱延鋼板の通板時水切り方法に関し、特に、熱間圧延ラインにおいて通板時の熱延鋼板上面の水滴を除去する方法および装置に関する。

熱間圧延ラインにおいて通板時の熱延鋼板上面の水滴を除去する方法として、以下の技術が知られている。
特許文献１には、仕上げ圧延機から送り出される熱延鋼材に複数の冷却バンクから冷却液を注入して冷却する熱延鋼材の冷却装置において、前記複数の冷却バンクの間に熱延鋼材に向かって、高圧流体を噴出する水切りノズルを設け、このノズルから高圧流体の噴出方向を該ノズルより上流側の冷却液の影響を下流側が受けない方向に配置する技術が開示されている。

特許文献２には、熱間薄板連続圧延ラインのホットラン冷却時に、水と空気を混合して水切りノズルから噴射し、鋼板上に滞留する冷却水を水切りする技術が開示されている。
特許文献３には、ラインテーブルより搬送される鋼板の上に滞留する冷却水を水切りスプレー装置において、ラインテーブルの上方に給水ヘッダーをラインテーブルを横切るように設け、この給水ヘッダーに、高圧水をラインテーブル上からラインと直交する方向の外側に向けて鋼板上へ噴射するサイドスプレーノズルを複数配置した技術が開示されている。

特許文献４には、鋼板幅方向の噴射幅が異なる２種類の流体噴射ノズルを、噴射方向が鋼板のいずれか一方のエッジ側に向くように、かつ、噴射幅の広い方の流体噴射ノズルが噴射方向上流側に位置するように複数本配置し、これら複数本の流体噴射ノズルから流体を鋼板上面に噴射させることにより、鋼板上面の滞留水を噴射した流体に随伴させて鋼板上面の一方のエッジから他方のエッジへ排出する技術が開示されている。

特許文献５には、停止している鋼板上面に滞留している冷却水を鋼板上面から取除くため、圧延ラインの片側に圧延ラインと直交しかつ冷却装置と併設して配置された一斉水切りノズル群により、圧延ライン上の鋼板上面の滞留水を取除く技術が開示されている。

特公昭５９−１３５７３号公報特開平９−１４１３２２号公報特開平１１−１２３４３９号公報特開平１１−１３８２０７号公報特開２００３−３３８０９号公報

熱間圧延ラインでは、仕上圧延機から巻取機までの間に、熱延鋼板面内の疵（種々の欠陥部）を検出するための疵検出装置を設置し、疵検査を行う場合がある。このとき、仕上圧延機出側の冷却設備から鋼板へ注いだ冷却水が鋼板面内に水滴となってわずかでも残留していると、この残留した水滴を疵と誤検出してしまい、疵検出精度の低下につながる。また、鋼板下面を搬送ロールの下方から観察する疵検査装置の場合は、観察窓部に水が溜まる等の問題が発生し、疵検出精度の低下につながると共に装置保全のための清掃業務の負荷が増大する。

しかし、背景技術に挙げた従来の水切り手段は、いずれも熱延鋼板製品の機械的性質を確保する観点から鋼板面内の滞留水を排除するものであり、滞留水量が多くてエア噴射では力不足なので水噴射にて水切りを行っており、そのため鋼板面内には幾許かの水滴が残留してしまう。すなわち、従来の水噴射式水切り手段では、巻取前の熱延鋼板面内の疵をオンラインで高精度に検出することができない。

本発明は前記課題を解決し、巻取前の熱延鋼板面内の疵の高精度なオンライン検出を可能にする熱延鋼板の通板時水切り方法および装置を提供するものであり、その要旨は以下のとおりである。
（請求項１）
熱間圧延ラインに通板されて仕上圧延機、冷却設備および該冷却設備に併設された水噴射式水切り設備で順次仕上圧延、冷却および水切りされ、次いで疵検出装置で疵検査された後、巻取機で巻き取られる高温の鋼板を対象とする水切り方法であって、前記水噴射式水切り設備と前記疵検出装置の間のライン幅方向の片側に設置したエアノズル群から鋼板上面に、エア風向が通板方向とほぼ直交するエアを一斉に噴射して、鋼板上面内の水滴を同面外に除去することを特徴とする熱延鋼板の通板時水切り方法。
（請求項２）
前記エアノズル群のエアの吐出圧力および設置区間の区間長は、下記式(1)〜(3)から求められることを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼板の通板時水切り方法。

記

（請求項３）
熱間圧延ラインに通板されて仕上圧延機、冷却設備および該冷却設備に併設された水噴射式水切り設備で順次仕上圧延、冷却および水切りされ、次いで疵検出装置で疵検査を受けた後、巻取機で巻き取られる高温の鋼板を対象とする水切り装置であって、前記水噴射式水切り設備と前記疵検出装置の間のライン幅方向の片側から鋼板上面に、エア風向が通板方向とほぼ直交するエアを一斉に噴射して、鋼板上面内の水滴を同面外に除去するエアノズル群を有することを特徴とする熱延鋼板の通板時水切り装置。
（請求項４）
前記エアノズル群のエアの吐出圧力および設置区間の区間長は、下記式(1)〜(3)から求められたことを特徴とする請求項３に記載の熱延鋼板の通板時水切り装置。

記

本発明によれば、巻取前の熱延鋼板面内のオンライン疵検査において高精度な疵検出が可能となり、誤検出頻度が大幅に低下するので、オンライン疵検査での疵検出に応じて後工程で鋼板を巻戻しながら疵確認を行う作業の負荷が大幅に軽減する。

本発明に係るエアノズル群の一例を示す概略平面図本発明に係るエアノズル群のライン内配置を示す概略図（(a)平面図、(b）側面図）パージ実施状況の一例を示すグラフ

例えば図１に示すように、本発明に係るエアノズル群９は、ノズル１にそれぞれエア配管２を接続したものを並列に配置し、各エア配管２へは共通のヘッダー管３を介してエア配管４からエアを供給するように構成される。エアノズル群９は、例えば図２に示すように、熱間圧延ラインの水噴射式水切り設備８と疵検出装置10の間のライン幅方向の片側に配置される。複数のノズル１から噴射させるエアは、鋼板５の上面の水滴を鋼板幅方向の一端から他端の外側へ効率良く除去（パージ）するために、エア風向（エア噴射方向）を通板方向とほぼ直交（例えば交叉角９０°±３°程度以内で交叉）させ、一斉に噴射させる。また、鋼板５の上面に対しては斜め上方からできるだけ小さい傾斜角度（例えば０°超、３°以下程度）のエア風向とするのが好ましい。

図２において、熱間圧延ラインに通板される鋼板５は、仕上圧延機６で圧延された後、冷却設備７で注水された冷却水で冷却される。注水されて板面に漂う冷却水（滞留水）は、冷却設備７の出側で水噴射式水切り設備８により大部分は排除されるが、幾分かの水滴が残ってしまう。従来は、この状態のまま疵検出装置10を通過するため、水滴を疵と誤検出する場合が少なからずあって、オンライン疵検査での疵検出精度が悪かった。しかし、本発明では、水噴射式水切り設備８と疵検出装置10の間に設置したエアノズル群９により鋼板上面に前記のエア風向でエアを前記のエア風向で噴射することで、水滴をほぼ完全にパージすることができ、オンライン疵検査での疵検出精度が格段に向上する。なお、疵検出装置10を出た鋼板５はピンチロール11を経て、巻取機12で巻き取られる。

エアノズル群の設計を行うにあたり、次の３つの式を用い、仕様の決定を行うとよい。
ノズルから吐出されるエアの風速は式(1)により求められる。

鋼板のノズル側端部に漂う水滴がｔ秒後に達する位置の、パージ起点からのライン幅方向距離は式(2)により求められる。

また、鋼板のノズル側端部に漂う水滴がｔ秒後に達する位置の、パージ起点からのライン長さ方向距離は式(3)により求められる。

Ｐ_ｊよりエアの吐出圧力、Ｘの値よりエアノズル群を配置する区間長を決定する。
式(1)(2)(3)の連立により求めた解を用いて本発明に係る通板時水切り装置の設備設計を行うことで、最小風量による水滴除去を実現することができる。
なお、本発明（方法、装置とも）は、熱間圧延ラインに代えて厚板圧延ラインとし、かつ、巻取機で巻き取られるに代えて冷却床で冷却されるとすることで、広義の熱延鋼板の１種である厚鋼板のオンライン疵検出に適用することができる。かかる適用によって、厚鋼板のオンライン疵検出の信頼性を向上させることが可能である。

実施例では、熱間圧延ラインにおいて図２に示した形態でエアノズル群９を設置し、水滴のエアパージを行った。このラインの最高ライン速度は１０６０ｍｐｍ（＝１７．７ｍ／ｓｅｃ）であり、ライン幅は３ｍである。図３は、パージ実施状況を示すグラフである。同図には、前述の式(1)(2)(3)による計算曲線とともに、エアパージ実験により十分に水滴除去ができた値をプロットした。計算曲線は実験値とよく一致している。この際に用いたノズルの補正係数はα＝7.2651、β＝0.3143である。なお、本実施例においては、疵の誤検出発生率（誤検出したコイル本数/オンライン疵検査したコイル本数）が、エアノズル群の設置前と比べて約１/14と、大幅に低減した。

１ノズル
２エア配管
３ヘッダー管
４エア配管
５鋼板
６仕上圧延機
７冷却設備
８水噴射式水切り設備
９エアノズル群
10 疵検出装置
11 ピンチロール
12 巻取機

Claims

熱間圧延ラインに通板されて仕上圧延機、冷却設備および該冷却設備に併設された水噴射式水切り設備で順次仕上圧延、冷却および水切りされ、次いで疵検出装置で疵検査された後、巻取機で巻き取られる高温の鋼板を対象とする水切り方法であって、前記水噴射式水切り設備と前記疵検出装置の間のライン幅方向の片側に設置したエアノズル群から鋼板上面に、エア風向が通板方向とほぼ直交するエアを一斉に噴射して、鋼板上面内の水滴を同面外に除去することを特徴とする熱延鋼板の通板時水切り方法。
前記エアノズル群のエアの吐出圧力および設置区間の区間長は、下記式(1)〜(3)から求められることを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼板の通板時水切り方法。
記
熱間圧延ラインに通板されて仕上圧延機、冷却設備および該冷却設備に併設された水噴射式水切り設備で順次仕上圧延、冷却および水切りされ、次いで疵検出装置で疵検査を受けた後、巻取機で巻き取られる高温の鋼板を対象とする水切り装置であって、前記水噴射式水切り設備と前記疵検出装置の間のライン幅方向の片側から鋼板上面に、エア風向が通板方向とほぼ直交するエアを一斉に噴射して、鋼板上面内の水滴を同面外に除去するエアノズル群を有することを特徴とする熱延鋼板の通板時水切り装置。
前記エアノズル群のエアの吐出圧力および設置区間の区間長は、下記式(1)〜(3)から求められたことを特徴とする請求項３に記載の熱延鋼板の通板時水切り装置。
記