JP2010253482A - Method of winding and carrying away thick high-strength hot-rolled steel plate - Google Patents

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勝 三宅
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幸雄 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods of winding and carrying away a thick high-strength hot-rolled steel plate, in which the thick high-strength hot-rolled steel plate is wound into a coil in the state where winding slack and lift are reduced with a coiler device, the coil is pulled out of the coiler without hindrance and the coil is carried away to the next stage after turning the coil into the state where springback deformation is reduced. <P>SOLUTION: The coil is pulled out of the coiler without reducing the diameter of a mandrel when winding is finished after applying a processing where the neighborhood of the tail end of the outermost peripheral part of the coil in the state where the coil is held and restrained in the state where there is no winding slack. The coil is bound with one or a plurality of bands and, next, the cooling processing is applied rapidly to the outer peripheral part of the coil with a cooling unit. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、高強度厚肉熱延鋼板をコイルにコイラー装置により巻き取り、該コイラー装置よりコイルを搬出する高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法に関するものである。   The present invention relates to a method for winding and unloading a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet in which a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet is wound around a coil by a coiler device and the coil is unloaded from the coiler device.

近年、主として大陸パイプラインでの原油や天然ガス等の資源の輸送効率化を目的に、API規格にしてX70〜100といった大径厚肉高強度パイプ材の需要が高まっている。これらの資源を効率的に輸送するため、パイプ内部には高い内圧がかけられており、かつ寒冷地での使用や地震による地殻変動なども考慮し、高靭性、高強度といった特性がパイプ材にとって非常に重要となっている。これらのパイプラインにて使用されるパイプは肉厚が15〜25mm程度、外径は20インチ程度以上と大径であり、従来は高強度パイプとしては長手方向に縦長形状である厚鋼板の短辺側を円形に成形した後、突合せ部を長手方向に溶接してパイプとするUOE管が多用されている。通常、厚鋼板は熱間スラブを1基、あるいは2基の圧延機を有する厚板ミルでの多パス圧延にて略矩形形状に製造されるものであり、その製品長は最大でも30m程度である。   In recent years, the demand for large-diameter thick-walled high-strength pipe materials such as X70 to 100 in the API standard has been increased mainly for the purpose of improving the transportation efficiency of resources such as crude oil and natural gas in the continental pipeline. In order to efficiently transport these resources, high internal pressure is applied to the inside of the pipe, and characteristics such as high toughness and high strength are also considered for pipe materials in consideration of crustal deformation due to use in cold regions and earthquakes. It has become very important. The pipes used in these pipelines have a large diameter of about 15 to 25 mm and an outer diameter of about 20 inches or more. Conventionally, as a high-strength pipe, it is a short steel plate that is vertically long in the longitudinal direction. UOE pipes are often used in which the side is formed into a circular shape and then the butt portion is welded in the longitudinal direction to form a pipe. Usually, a thick steel plate is manufactured in a substantially rectangular shape by multi-pass rolling in a thick plate mill having one or two hot slabs, and the product length is about 30 m at the maximum. is there.

これに対し、近年、厚鋼板を薄板圧延用の熱延鋼板製造ラインにて圧延してコイル状に巻き取って熱延鋼板コイルとした後、コイルを巻きほどいてロール成形し中高周波溶接した電縫管や熱延鋼板を長手方向にらせん状に成形すると同時に板幅端部を突合せて溶接しながらパイプに製造するスパイラル鋼管の需要が高まっている。熱延鋼板コイルは、最大45トン程度までの製造が可能であり、例えば20mm厚み、板幅1900mm程度であれば熱延鋼板の長さは151m程度となり、直径28インチのスパイラル鋼管に成形したときのパイプ長は約128mとなる。このように、パイプ成形前の母材を熱延鋼板コイルとすることにより、厚鋼板から製造する場合に比べ、連続して長いパイプの製造が可能となることから生産性の向上も期待できる。   On the other hand, in recent years, a steel sheet is rolled in a hot rolled steel sheet production line for thin sheet rolling and wound into a coil shape to form a hot rolled steel sheet coil, and then the coil is unwound and roll-formed and subjected to medium-frequency welding. There is a growing demand for spiral steel pipes that are manufactured into pipes while welding the welded end of the width of the sheet, while simultaneously forming a sewn tube and a hot-rolled steel sheet into a spiral shape in the longitudinal direction. The hot-rolled steel sheet coil can be manufactured up to about 45 tons. For example, if the thickness is 20 mm and the width is about 1900 mm, the hot-rolled steel sheet has a length of about 151 m, and is formed into a spiral steel pipe having a diameter of 28 inches. The pipe length is about 128m. Thus, by using a hot-rolled steel sheet coil as the base material before forming the pipe, it is possible to manufacture a long pipe continuously as compared with the case of manufacturing from a thick steel sheet, and thus an improvement in productivity can be expected.

ところで、熱延鋼板製造ラインのホットストリップミルの仕上圧延機を通過した後の熱延鋼板(ホットストリップあるいは単にストリップということがある)1は、通常、図6に示すような巻き取り装置によりコイルに巻き取られる。すなわち、熱延鋼板の先端部1aは、ピンチロール3により下方に進行してエプロン2とスロートガイド4との間に導かれ、さらに、マンドレルの周辺に配置された複数のラッパーロール5(5a〜5d)、円弧状のストリップガイド6およびマンドレル7の3点支持状態により順次曲げられ、回転するマンドレルに巻き付けられる。次いで巻き取りが進行し、最終的に熱延鋼板はコイル状に巻き取られ、熱延コイルを形成する。巻き取りが完了すると、マンドレルが縮径して、コイルを引き出せるようになっている。   By the way, a hot-rolled steel sheet (sometimes referred to as a hot strip or simply a strip) 1 after passing through a finishing mill of a hot strip mill in a hot-rolled steel sheet production line is usually coiled by a winding device as shown in FIG. Rolled up. That is, the front end portion 1a of the hot-rolled steel sheet travels downward by the pinch roll 3 and is guided between the apron 2 and the throat guide 4, and further, a plurality of wrapper rolls 5 (5a to 5a) disposed around the mandrel. 5d), the arc-shaped strip guide 6 and the mandrel 7 are sequentially bent by the three-point support state and wound around the rotating mandrel. Next, the winding proceeds, and finally the hot rolled steel sheet is wound into a coil shape to form a hot rolled coil. When the winding is completed, the mandrel is reduced in diameter so that the coil can be pulled out.

そして、通常、熱延コイルの巻き取り終了時には、図5に示すように熱延鋼板の尾端部1bがコイル下側に位置するようにマンドレルの回転を停止している。次いで、巻き取り中はコイル下方にて待機しているコイルカー(図5には示されていない)を上昇させてコイル尾端部1bに該コイルカーに備えられているクレードルロール8を接触させ、コイルの自重で尾端部1bの巻き緩みを抑えこんだ状態としてからマンドレル7やラッパーロール5a〜5dを開放し、そのままコイルカーのクレードルロール8に搭載した状態にてコイルカーを下降させて、コイラー装置からコイルを抜き出している。そして、コイラー装置から抜き出された熱延コイルは、搬送中の巻き緩みを防止するために、コイラーに隣接して設置されているバンディング装置に搬送されて、1本、あるいは複数本の帯状鋼帯(バンド)で最外周部を環状に固定される。   Then, normally, at the end of winding of the hot-rolled coil, the mandrel is stopped so that the tail end portion 1b of the hot-rolled steel sheet is positioned below the coil as shown in FIG. Next, during winding, the coil car (not shown in FIG. 5) waiting under the coil is lifted, and the cradle roll 8 provided in the coil car is brought into contact with the coil tail end 1b. From the coiler device, the mandrel 7 and the wrapper rolls 5a to 5d are released from the coiler while the tail end 1b is restrained from being loosened by its own weight and the coil car is lowered as it is mounted on the cradle roll 8 of the coil car. The coil is pulled out. And the hot rolled coil extracted from the coiler device is conveyed to a banding device installed adjacent to the coiler to prevent winding looseness during conveyance, and one or a plurality of strip steels The outermost peripheral part is fixed in an annular shape by a band.

しかしながら、本発明で特に対象としているラインパイプ素材に代表される高強度厚肉熱延鋼板では、鋼板の断面積が大きく、かつ強度が非常に高いことから、タイトに巻き取るための張力を付与することが非常に困難となる。また、一般的に高強度材では曲げ加工後のスプリングバックが非常に大きく、コイル巻き取り完了後、コイルの下方で待機しているクレードルロール8を上昇させてコイルに押圧した後、コイル抜き出しのためにラッパーロール5a〜5dを退避し、コイル回転中心となっていたマンドレルを縮径すると、コイルのマンドレル7やラッパーロール5a〜5dで固定されていた弾性歪成分が開放されてスプリングバックが発生し、コイル外周部の巻き緩みが顕著となる。   However, in the high strength thick hot rolled steel sheet represented by the line pipe material that is particularly targeted in the present invention, since the cross-sectional area of the steel sheet is large and the strength is very high, a tension for winding up tightly is applied. It will be very difficult to do. In general, a high strength material has a very large spring back after bending, and after coil winding is completed, the cradle roll 8 waiting under the coil is raised and pressed against the coil, and then the coil is extracted. Therefore, when the wrapper rolls 5a to 5d are retracted and the mandrel that has been the center of coil rotation is reduced in diameter, the elastic strain component fixed by the mandrel 7 of the coil and the wrapper rolls 5a to 5d is released and a spring back is generated. In addition, the loosening of the outer periphery of the coil becomes significant.

図7に高強度厚肉材の巻き取り後、コイル抜き出し時での巻き姿の例を示すが、スプリングバックの発生により、コイル外周部で巻き緩みが生じている。コイルの巻き緩みが大きい場合にはコイルが浮き上がりコイラーからの抜き出しができない、コイルカーでの搬送時のコイル振動が顕著となって姿勢が不安定となる、また、バンド掛け後、搬送時にバンドが切れるなどの問題点があった。また、コイルが問題なく常温まで冷えた場合でも、次工程であるパイプ成形ラインにて結束バンドを切った瞬間にスプリングバックで尾端部がはじける現象が発生し、ひどい場合にはアンコイル(巻き戻し)設備を破損するなどの問題があり、何らかの対策技術の確立が必要であった。   FIG. 7 shows an example of the winding shape when the coil is pulled out after winding the high-strength thick material, but due to the occurrence of the spring back, the winding is loosened at the outer periphery of the coil. If the coil is loose enough, the coil cannot be lifted and pulled out from the coiler, the coil vibration during transport in the coil car becomes noticeable and the posture becomes unstable, and the band breaks during transport after banding There were problems such as. Even if the coil cools down to room temperature without any problem, the phenomenon that the tail end part of the back end will spring off at the moment of cutting the binding band in the next pipe forming line. ) There was a problem such as damage to the equipment, and it was necessary to establish some countermeasure technology.

このように、高強度厚肉鋼板の巻き取りには多くの課題があるが、例えば特許文献1には、厚肉鋼板の最先端部はピンチロールやラッパーロール等によって曲げることが困難であるため、最先端部の巻き付き性がよくないが、これを改善するため、内巻き3周程度までにマンドレル外径を拡大し、マンドレルと鋼板の密着性を高めてスリップを防止し、コイルの巻き取り形状の劣化を抑える方法が提案されている。   Thus, although there are many problems in winding up the high-strength thick steel plate, for example, in Patent Document 1, it is difficult to bend the leading edge of the thick steel plate with a pinch roll or a wrapper roll. In order to improve this, the outer diameter of the mandrel is expanded by about 3 turns of the inner winding, the adhesion between the mandrel and the steel plate is improved to prevent slipping, and the coil is wound up. A method for suppressing the deterioration of the shape has been proposed.

高強度厚肉熱延鋼板を、上述した従来の巻き取り方法でコイル状に巻き取る場合、先端部は例えば特許文献1に開示されている上記の技術等により対応が可能であるが、鋼板の先端部以外の部分、とりわけコイル外周側となるストリップ尾端部とその近傍では、スプリングバックによる巻き緩みが発生しやすく、上述のごとくコイルの取り出し・搬送等の取り扱いに障害を招きやすくなり、巻き緩みがひどい場合にはコイルカー(コイル台車)に搭載した状態にてコイラー(巻き取り装置)から抜き出す際にコイルが浮き上がってコイルカーから転げ落ちるほどである。   When winding a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet into a coil shape by the conventional winding method described above, the tip can be handled by the above-described technique disclosed in Patent Document 1, for example. Winding loosening due to springback is likely to occur at portions other than the tip, particularly the tail end of the strip on the outer periphery side of the coil, and in the vicinity thereof. When the looseness is severe, the coil floats and falls off the coil car when it is pulled out from the coiler (winding device) while mounted on the coil car (coil cart).

このため、高強度厚肉鋼板の圧延が可能である強力圧延機を具備した熱延鋼板製造ラインにおいても、巻き取り装置でのコイルの巻き取り、抜き出しや搬送の可否が高強度厚肉熱延鋼板の製造可否を決定しているといっても過言ではない。   For this reason, even in a hot-rolled steel sheet production line equipped with a strong rolling mill capable of rolling high-strength thick-walled steel sheets, whether or not the coil can be wound, pulled out and conveyed by a winding device is high-strength and thick-walled hot-rolled. It is no exaggeration to say that it is decided whether or not to manufacture steel sheets.

特開2003−80313号公報JP 2003-80313 A

日本塑性加工学会「曲げ加工―高精度化への挑戦―」コロナ社, 1995年1月10日,p.28 なお、非特許文献1については後述する。The Japan Society for Technology of Plasticity "Bending-Challenge to High Precision-" Corona, January 10, 1995, p. 28 Non-patent document 1 will be described later.

本発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり、高強度厚肉熱延鋼板を、コイラー装置により、巻き緩みや浮き上がりを低減した状態でコイルに巻き取り、該コイラー装置からコイルを支障なく抜き出し、かつスプリンバック変形を低減した状態にして、次工程にコイルを搬出することができる巻き取り・搬出方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and winds a high-strength, thick-walled hot-rolled steel sheet around a coil with a coiler device in a state where winding looseness and lifting are reduced. It is an object of the present invention to provide a winding / unloading method in which the coil can be taken out to the next process in a state in which the coil is pulled out without hindrance and the deformation of the springback is reduced.

本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段を採用する。
[1]高強度厚肉熱延鋼板をコイルにコイラー装置により巻き取り、該コイラー装置よ
りコイルを搬出する高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法であって、巻き取
り終了時にマンドレルを縮径することなく、コイルを巻き緩みのない状態に保持
して拘束した状態でコイル最外周部の尾端部付近を接合する処理を施した後に、
コイルをコイラー装置から抜き出し、1本あるいは複数本のバンドによりコイル
を結束し、次いで、すみやかにコイル外周部を冷却装置により冷却処理を施すこ
とを特徴とする、高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。
[2]前記のコイル最外周部の尾端部付近の接合する処理が、コイルの最外層1巻き目
と2巻き目の接触面近傍の板幅端の一部、あるいは最外層1巻き目よりn巻き目(
n>2)までにわたり、i巻き目とi+1巻き目(i+1≦n)の接触面近傍の板幅
端の一部を溶接にて固定することである、請求項1に記載の高強度厚肉熱延鋼板
の巻き取り・搬出方法。
[3]前記の冷却処理の後に、前記の接合処理を施されたコイル最外周部の尾端部付近
の接合部を機械的に除去することを特徴とする、[1]に記載の高強度厚肉熱延鋼
板の巻き取り・搬出方法。
[4]前記の冷却処理の後に、コイルの最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅
端の一部に前記の接合処理が施された接合部、あるいは最外層1巻き目よりn巻
き目(n>2)までにわたり、i巻き目とi+1巻き目(i+1≦n)の接触面近傍
の板幅端の一部に前記の接合処理が施された接合部を機械的に除去することを
特徴とする、[2]に記載の高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。
なお、本発明では高強度の定義はAPI規格にてX65以上、厚肉熱延鋼板は製品厚にて15mm以上のものを対象としている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
[1] A method for winding and unloading a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet by winding the high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet around a coil with a coiler device and taking out the coil from the coiler device. After performing the process of joining the vicinity of the tail end of the outermost periphery of the coil without reducing the mandrel and holding and restraining the coil without loosening,
The coil is extracted from the coiler unit, and the coil is bundled by one or a plurality of bands, and then the outer periphery of the coil is immediately cooled by a cooling device. Winding / unloading method.
[2] The process of joining the vicinity of the tail end of the outermost peripheral portion of the coil is performed from a part of the plate width end near the contact surface of the outermost layer first and second turns of the coil, or from the first outermost layer winding. n-th roll (
2. The method according to claim 1, wherein a part of the plate width end near the contact surface of the i-th roll and the i + 1-th roll (i + 1 ≦ n) is fixed by welding over n> 2). Winding and unloading method for high-strength, thick hot-rolled steel sheets.
[3] The high strength according to [1], wherein after the cooling treatment, the joint near the tail end of the outermost peripheral portion of the coil subjected to the joining treatment is mechanically removed. A method for winding and unloading thick-walled hot-rolled steel sheets.
[4] After the cooling treatment, a joint portion where the joining treatment is applied to a part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the first and second turns of the outermost layer of the coil, or the first turn of the outermost layer Further, up to the n-th roll (n> 2), the above-mentioned joining process is applied to a part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the i-th roll and the i + 1-th roll (i + 1 ≦ n). The method for winding and unloading a high-strength thick hot-rolled steel sheet according to [2], wherein the part is mechanically removed.
In the present invention, the definition of high strength is X65 or more according to API standards, and the thick hot-rolled steel sheet is intended to have a product thickness of 15 mm or more.

本発明によれば、巻き取り終了後にスプリンバック変形の発生しやすい高強度厚肉鋼板を、コイラー装置による巻き取り終了時にマンドレルを縮径することなく、コイルを巻き緩みのない状態に保持して拘束した状態でコイル最外周部の尾端部付近を接合する処理を施した後に、コイルをコイラー装置から抜き出し、1本あるいは複数本のバンドによりコイルを結束し、次いで、すみやかにコイル外周部を冷却装置により冷却処理を施すことにより、コイルを巻き緩みや浮き上がりのないものにして、該コイラー装置から支障なく抜き出し、かつスプリンバック変形を低減した状態にして、次工程にコイルを搬出することができる。   According to the present invention, a high-strength thick steel plate that is likely to undergo spring-back deformation after winding is maintained without reducing the diameter of the mandrel at the end of winding by the coiler device, and the coil is held in an unwinding state. After performing the process of joining the vicinity of the tail end of the outermost periphery of the coil in a restrained state, the coil is extracted from the coiler device, and the coil is bound by one or a plurality of bands, and then the outer periphery of the coil is immediately attached. By performing a cooling process with the cooling device, the coil can be removed from the coiler device without any hindrance and lifting, and the spring back deformation can be reduced, and the coil can be taken out to the next process. it can.

本発明による熱延鋼板の巻き取り装置と溶接状況の説明図Explanatory drawing of the winding apparatus and welding situation of a hot-rolled steel sheet according to the present invention 本発明によるコイル冷却方法の実施形態を示す図The figure which shows embodiment of the coil cooling method by this invention 本発明によるコイル冷却方法の別の実施形態を示す図The figure which shows another embodiment of the coil cooling method by this invention. 本発明による溶接部除去方法の実施形態を示す図The figure which shows embodiment of the welding part removal method by this invention コイル浮き上がり無しの状態を示す図Diagram showing no coil lift 熱延鋼板の巻き取り装置の説明図Explanatory drawing of winding device for hot rolled steel sheet コイル浮き上がり、外周巻き緩みの状態を示す図The figure which shows the state of coil rising and outer periphery winding looseness

本発明者らは、この高強度厚肉熱延鋼板コイルのスプリングバックによる諸問題を解決するための技術について鋭意検討を重ねた結果、巻き取り直後の熱延鋼板の外周部を急激に冷却して熱収縮させ、コイル外周部に円周方向の引張応力を発生させることによってスプリングバックを低減しえることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies on techniques for solving the problems caused by springback of this high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet coil, the inventors have rapidly cooled the outer peripheral portion of the hot-rolled steel sheet immediately after winding. The present inventors have found that the springback can be reduced by causing thermal contraction to generate a tensile stress in the circumferential direction on the outer periphery of the coil, thereby completing the present invention.

ここで、本発明における熱延鋼板の巻き取り装置(コイラー装置)による巻き取りを図6に基づいて詳述する。この巻き取りは基本的には、通常の熱延鋼板のそれと同じである。
コイラー装置により熱延鋼板1の先端部を巻き取るにあたっては、ピンチロール3、マンドレル7、ラッパーロール5などの各ロールの周速は、熱延鋼板1の厚さや硬さ(強度)などに応じて、熱延鋼板1の搬送速度に対し、10〜30%のリード率をもたせた値、すなわち、10〜30%速い速度に制御している。この際、マンドレル7、ラッパーロール5のリード率は、ピンチロール3のリード率以上としている。
Here, winding by the winding apparatus (coiler apparatus) of the hot-rolled steel sheet in the present invention will be described in detail with reference to FIG. This winding is basically the same as that of a normal hot-rolled steel sheet.
When winding up the front-end | tip part of the hot-rolled steel plate 1 with a coiler apparatus, the peripheral speed of each roll, such as the pinch roll 3, the mandrel 7, and the wrapper roll 5, depends on the thickness and hardness (strength) of the hot-rolled steel plate 1. Thus, the value of the lead rate of 10 to 30% with respect to the conveying speed of the hot rolled steel sheet 1 is controlled, that is, the speed is 10 to 30% faster. At this time, the read rate of the mandrel 7 and the wrapper roll 5 is set to be equal to or higher than the read rate of the pinch roll 3.

そして、熱延鋼板1の先端部の巻き付き完了の時点でリード率はクリアされ、以降、熱延鋼板1の搬送速度と実質的(冷却による熱収縮や張力による幅縮みなどの影響を除けばという意味)に同期した周速に制御される。
なお、図6ではラッパーロールの数は4基としているが、3基のものもあり、熱延鋼板のコイラー装置では一般的には3〜4基である。
The lead rate is cleared at the time when the winding of the tip of the hot-rolled steel sheet 1 is completed. Thereafter, the conveyance speed of the hot-rolled steel sheet 1 is substantially equal to the conveyance speed (except for the effects of heat shrinkage due to cooling and width shrinkage due to tension). Meaning) is controlled to the peripheral speed synchronized with.
In FIG. 6, the number of wrapper rolls is four, but there are also three, and there are generally three to four in the coiler device for hot-rolled steel sheets.

コイラー装置内にて熱延鋼板1の先端部に緩みが生じ、波打って巻き取られたような場合、以降の巻き取りが継続できなくなるか、運良く先端部の巻き取りに成功したとしても、以降の巻き部が波打って巻き取られている部分の外側に重なるため、巻きが太くなってハウジングとの間で詰まりが発生して抜き出せなくなり、ひとたびそのような事態になると、コイラー装置の各部が受ける損傷は大きく、復旧までに何時間もの多大な時間を要することとなる。   If the tip of the hot-rolled steel sheet 1 is loosened in the coiler device and is wound in a wavy manner, the subsequent winding cannot be continued, or fortunately the winding up of the tip is successful. Since the subsequent winding part overlaps the outside of the part that is wound and wound, the winding becomes thick and clogging occurs between the housing and cannot be pulled out. Once such a situation occurs, the coiler device The damage to each part is great, and it takes many hours to recover.

いずれにせよ、このような事態になるのを防止するため、コイラー装置により熱延鋼板1の先端部を巻き取るにあたっては、熱延鋼板1の緩みを最小限にする目的で、熱延鋼板1の最先端部1aがマンドレル7に巻き付きを開始してから巻き付き完了までの間、ピンチロール3、マンドレル7、ラッパーロール5などの各ロールの周速にはリード率をもたせ、熱延鋼板1を引張りながら巻き取りを行うことで、熱延鋼板1の先端部に緩みが生じないようにして、波打って巻き取られるのを防止している。   In any case, in order to prevent such a situation from occurring, when winding the tip of the hot rolled steel sheet 1 with a coiler device, the hot rolled steel sheet 1 is used for the purpose of minimizing the looseness of the hot rolled steel sheet 1. From the start of winding the mandrel 7 to the completion of winding, the peripheral speed of each roll such as the pinch roll 3, the mandrel 7, and the wrapper roll 5 has a lead rate, and the hot rolled steel sheet 1 is By winding while being pulled, the tip of the hot-rolled steel sheet 1 is prevented from being loosened and is prevented from being wound and wound.

そして、熱延鋼板1の先端部の巻き付き完了後は、マンドレル7は、熱延鋼板1の搬送速度、すなわち、仕上圧延機の最終圧延機の出側における熱延鋼板1の搬送速度と実質的に同期しながら、ピンチロール3(3a、3b)との間で、所望の張力に近づける張力制御を行いながら巻き取りを行っている。   And after completion of winding of the front-end | tip part of the hot-rolled steel plate 1, the mandrel 7 is substantially equal to the conveyance speed of the hot-rolled steel plate 1, that is, the conveyance speed of the hot-rolled steel plate 1 on the exit side of the final rolling mill of the finish rolling mill. Winding is performed while performing tension control with the pinch rolls 3 (3a, 3b) close to a desired tension while synchronizing with the above.

さらに巻き取りが進行し、熱延鋼板1の尾端部1bがピンチロール3を抜けた後は、熱延鋼板1には張力が作用しないことから、一般的な熱延鋼板の巻き取り作業では、退避させておいたラッパーロール5a〜5dのうち少なくとも1つ以上のラッパーロールをコイル外周部に押圧し、コイル尾端部1bの緩みを抑制している。
なお、熱延鋼板の尾端部がコイラーの手前20m程度に来ると、巻き取り終了に向けて、熱延鋼板の搬送速度(巻き取り速度)は減速される。
Furthermore, after the winding has progressed and the tail end portion 1b of the hot rolled steel sheet 1 has passed through the pinch roll 3, tension does not act on the hot rolled steel sheet 1. At least one of the wrapper rolls 5a to 5d that has been retracted is pressed against the outer periphery of the coil to suppress loosening of the coil tail end 1b.
In addition, when the tail end part of a hot-rolled steel plate comes to about 20 m before a coiler, the conveyance speed (wind-up speed) of a hot-rolled steel plate is decelerated toward the completion | finish of winding.

通常、板厚が薄い、あるいは強度が低い材料では、すでに触れたように、図5に示されるように、2本のクレードルロール8上のコイル尾端部1bはコイル1の自重によって発生する曲げモーメントにてスプリングバックが抑制され、マンドレル7を縮径後、コイルカー9にてコイルの抜き出しが可能となっている。   Usually, in a material with a small plate thickness or low strength, as already mentioned, the coil tail ends 1b on the two cradle rolls 8 are bent by the weight of the coil 1 as shown in FIG. The springback is suppressed by the moment, and the coil can be extracted by the coil car 9 after the diameter of the mandrel 7 is reduced.

これに対し、近年、需要が高まっている高強度厚肉ラインパイプ素材のごとく、板厚が厚く、かつ強度の高い鋼板のコイルでは、前述したように、コイル自重による曲げモーメントではスプリングバックを抑制できない事態が発生する。   On the other hand, as in the case of high-strength, thick-walled pipe materials, which have been increasing in demand in recent years, with a thick steel plate and high-strength steel coil, as described above, the bending moment due to the coil's own weight suppresses springback. An impossible situation occurs.

一般に、曲げ加工では、曲げの外側では引張応力、曲げの内側では圧縮応力が作用し、加工力を除去、すなわち除荷過程において、板厚断面内の曲げモーメントが0近傍になる位置まで弾性的に曲率が変化するスプリングバック変形が生ずる。そして、このスプリングバック変形を低減するためには、曲げ加工後に長手方向に引張歪、あるいは圧縮歪を加えた後に除荷することによって、曲げモーメントが0になるまでの変形量を小さくできることが知られている(非特許文献1)。   Generally, in bending, tensile stress is applied outside the bending and compressive stress is applied inside the bending, and the processing force is removed, that is, the bending moment in the plate thickness section is elastic to a position near zero in the unloading process. Spring back deformation with a changing curvature occurs. In order to reduce this springback deformation, it is known that the amount of deformation until the bending moment becomes zero can be reduced by unloading after applying tensile strain or compressive strain in the longitudinal direction after bending. (Non-Patent Document 1).

例えば、曲げ加工によって板厚中心部近傍以外が塑性変形している状態の鋼板に長手方向の引張歪を加えた場合、引張によって全板厚に渡ってほぼ均一な引張応力が作用することから、曲げ加工によって曲げの内側に作用していた圧縮応力に引張変形による引張応力が重畳し、曲げの内側の圧縮応力値が低減する。曲げの外側はもともと引張側に塑性変形しているので、若干の加工硬化分だけ引張応力が増加するのみであり、このような状態では、単純な曲げ加工と比較し、除荷時の弾性変形によるスプリングバックが小さくできるものである。   For example, when a tensile strain in the longitudinal direction is applied to a steel plate that is plastically deformed except for the vicinity of the center of the plate thickness by bending, a substantially uniform tensile stress acts over the entire plate thickness by tension, Tensile stress due to tensile deformation is superimposed on the compressive stress acting on the inside of the bend by the bending process, and the compressive stress value on the inside of the bend is reduced. Since the outside of the bend is originally plastically deformed to the tensile side, the tensile stress increases only by a slight amount of work hardening. In such a state, the elastic deformation at unloading is compared with simple bending. The spring back by can be made small.

本発明は、この原理を高強度熱延鋼板コイルの巻き取りに応用したものであり、曲げ加工後に外力を加えるのではなく、コイル外周部を冷却して熱収縮させることによりコイル外周部の熱延鋼板に大きな引張応力を与えるものである。これは、コイル外周部から冷却した場合、コイル外周側ほど温度低下が大きく、かつ温度低下した熱延鋼板は温度低下量に応じて熱収縮をおこすが、温度低下の少ないコイル内部の熱収縮量は小さいことから、大きく熱収縮するコイル外周部では伸び歪が発生することになる。   The present invention applies this principle to the winding of a high-strength hot-rolled steel sheet coil. Instead of applying an external force after bending, the coil outer periphery is cooled and thermally contracted to cool the coil outer periphery. A large tensile stress is applied to the rolled steel sheet. This is because when the coil is cooled from the outer periphery of the coil, the temperature decrease is larger toward the outer periphery of the coil, and the hot-rolled steel sheet whose temperature has decreased causes heat shrinkage according to the amount of temperature decrease, but the amount of heat shrinkage inside the coil with less temperature decrease. Therefore, elongation strain is generated at the outer peripheral portion of the coil that is largely thermally contracted.

例えば、巻き取り時の温度500℃、降伏応力σが450MPa、ヤング率Eが160GPaの材料で、板厚25.4mm、コイル外径φ1600mmの高強度熱延鋼板コイルの場合、最外周での曲げ歪ε1は下記(1)式により約±0.016となる。
ε=±h/2ρ ・・・(1)
(1)式にいてhは熱延鋼板の板厚、ρはコイル外周での曲率半径である。また、最外周の熱延鋼板の曲げの外表面側が引張歪、内表面側が圧縮歪であり、下記(2)式で計算される弾塑性境界歪ε0は約0.0028であり、板厚中心部近傍をのぞいて塑性状態となっている。
ε=±σ/E ・・・(2)
For example, in the case of a high-strength hot-rolled steel sheet coil having a thickness of 25.4 mm and a coil outer diameter of φ1600 mm made of a material having a winding temperature of 500 ° C., a yield stress σ y of 450 MPa, a Young's modulus E of 160 GPa, The bending strain ε 1 is about ± 0.016 according to the following equation (1).
ε 1 = ± h / 2ρ (1)
In the formula (1), h is the thickness of the hot-rolled steel sheet, and ρ is the radius of curvature at the outer periphery of the coil. Further, the outer surface side of the outermost hot-rolled steel sheet is tensile strain and the inner surface side is compressive strain, and the elastic-plastic boundary strain ε 0 calculated by the following equation (2) is about 0.0028, and the plate thickness It is in a plastic state except for the vicinity of the center.
ε 0 = ± σ y / E (2)

一般的に、鋼の熱膨張係数は1.2×10-5(/℃)程度であることから、例えば冷却により鋼板温度を100℃低下させることにより0.0012の熱収縮歪、また200℃低下させれば0.0024の熱収縮歪が発生する。これは、(2)式で計算された弾塑性境界歪ε0とほぼ同等であり、実際には熱収縮の小さい内部の抵抗にて収縮変形が拘束されるため、温度低下の大きい外周側の鋼板には大きな引張応力が発生し、その大きさは降伏応力にも達する。そして、巻き取り時の曲げ変形によって発生した板厚方向の応力分布に冷却による引張応力が加わるため、曲げの内表面側に作用していた圧縮応力も引張側に推移する。曲げの外表面側は、もともと曲げにより降伏応力以上の引張応力が作用しており、冷却による伸び変形での加工硬化により引張応力が若干増加するのみである。 In general, since the thermal expansion coefficient of steel is about 1.2 × 10 −5 (/ ° C.), for example, by reducing the steel plate temperature by 100 ° C. by cooling, the thermal contraction strain of 0.0012 or 200 ° C. If it is lowered, a thermal shrinkage strain of 0.0028 is generated. This is almost the same as the elastoplastic boundary strain ε 0 calculated by the equation (2). Actually, the shrinkage deformation is constrained by the internal resistance with a small thermal shrinkage. A large tensile stress is generated in the steel sheet, and the magnitude reaches the yield stress. And since the tensile stress by cooling is added to the stress distribution of the plate | board thickness direction which generate | occur | produced by the bending deformation at the time of winding, the compressive stress which was acting on the inner surface side of bending also changes to the tension side. On the outer surface side of the bending, a tensile stress higher than the yield stress is originally applied by bending, and the tensile stress is only slightly increased by work hardening due to elongation deformation due to cooling.

コイル外周部の冷却は、熱延鋼板の先端部から尾端部までを巻き取った後、コイラー装置内で実施することが望ましいが、コイラー設備内に外周部の強冷却設備を設置するためには、ラッパーロール5a〜5dやストリップガイド6等との設備的な干渉を十分に考慮した設計とする必要があること、また、コイラー装置内で冷却している時間は次コイルの巻取りが行えないため生産性を落とすこと、等の課題を有している。   The coil outer periphery is preferably cooled in the coiler device after winding from the front end to the tail end of the hot-rolled steel sheet. Must be designed with sufficient consideration for equipment interference with the wrapper rolls 5a to 5d and the strip guide 6, and the next coil can be wound during the cooling time in the coiler device. Therefore, it has problems such as reducing productivity.

このため、本発明はこれらの課題を解決するために、コイル外周部の冷却をコイラー装置から抜き出した後に行う方法を提供するものである。コイラー装置からコイルを抜き出すためには、ラッパーロール5とマンドレル6による固定条件を解除した際に発生するスプリングバック変形を機械的に固定しておくことが必要となる。   For this reason, in order to solve these problems, the present invention provides a method of cooling the outer periphery of the coil after it is extracted from the coiler device. In order to extract the coil from the coiler device, it is necessary to mechanically fix the springback deformation that occurs when the fixing condition by the wrapper roll 5 and the mandrel 6 is released.

通常、コイルをコイラー装置から抜き出した後に生じるコイル外周部の巻き緩みの拘束は、バンディング装置にて1本、あるいは複数本の薄鋼帯のバンドをコイル最外周部に環状に渡し、重ねた2枚のバンドをシール部にて固定することにより実施しているが、ラッパーロール5やストリップガイド6等との設備的な干渉から、この機構をコイラー装置内に組み込むことは困難である。   Normally, the coil loosening restraint that occurs after the coil is extracted from the coiler device is formed by passing one or a plurality of thin steel strip bands in an annular shape to the outermost periphery of the coil with a banding device. Although it is implemented by fixing a band of sheets at the seal portion, it is difficult to incorporate this mechanism into the coiler device due to equipment interference with the wrapper roll 5 and the strip guide 6.

このため、本発明者らはコイラー装置からコイルを抜き出すための手段として、コイラー装置周辺に溶接ノズルを設置し、コイル最外周部の尾端部付近において、最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅端の一部、あるいは最外層よりn巻き目(n>2)までのi巻き目とi+1巻き目(i+1≦2)の接触面近傍の板幅端の一部を仮溶接することによりコイル尾端部を固定してスプリングバックによる巻き緩みの発生を未然に押さえることとした。   For this reason, as a means for extracting the coil from the coiler device, the present inventors installed a welding nozzle around the coiler device, and in the vicinity of the tail end portion of the outermost coil portion, the outermost layer first and second rolls Part of the plate width end near the contact surface, or part of the plate width end near the contact surface of the i-th roll and i + 1-th roll (i + 1 ≦ 2) from the outermost layer to the n-th roll (n> 2) By temporarily welding, the coil tail end portion was fixed, and the occurrence of loose winding due to the spring back was suppressed in advance.

すなわち、コイラー装置での巻き取りが終了して、マンドレルの回転が停止した時点では、コイルはラッパーロール5a〜5dといまだ縮径していないマンドレルにより拘束されているので、コイルは巻き緩みのないタイトに巻かれた状態あり、スプリングバック変形による巻き緩みや浮き上がりは発生していない。コイルがこのような状態にあるときに、上記の溶接を施してコイル尾端部を固定するのである。そして、この後にコイルをコイラー装置から抜き出し冷却設備に搬送して冷却処理を施す。   That is, when the winding by the coiler device is finished and the rotation of the mandrel is stopped, the coil is restrained by the wrapper rolls 5a to 5d and the mandrel that has not yet been reduced in diameter, so the coil is not loosened. There is a tightly wound state, and there is no loosening or lifting due to springback deformation. When the coil is in such a state, the above-described welding is performed to fix the coil tail end. Thereafter, the coil is extracted from the coiler device and transferred to a cooling facility to perform a cooling process.

図1に本発明による実機形態の例を示す。
図1は、コイラー装置にて熱延鋼板の先端部から尾端部までをコイル状に巻き取った後、縮径していないマンドレル7とラッパーロール5a〜5d、ストリップガイド6にてコイルを固定し、クレードルロール8をコイル下方より上昇させてコイルに押圧した後、コイル最外周部の尾端部付近において、最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅端の一部の溶接を実施している図である。
FIG. 1 shows an example of an actual machine configuration according to the present invention.
FIG. 1 shows a coiler that winds a hot rolled steel sheet from the tip to the tail in a coil shape, and then fixes the coil with a mandrel 7 that is not reduced in diameter, wrapper rolls 5a to 5d, and a strip guide 6. Then, after the cradle roll 8 is raised from below the coil and pressed against the coil, a part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the outermost layer 1st winding and the 2nd winding in the vicinity of the tail end of the outermost peripheral portion of the coil. It is the figure which has implemented welding.

本実施形態では、図示していない画像処理装置などを用いて最外層1巻き目と2巻き目の接触面位置を検知して溶接位置を決定し、ロボットアーム11に取り付けられた溶接ノズル12を当該位置にセットした後、制御装置10からの信号によりコイル円周方向に数十mmの長さにわたってノズルを移動させながらガス溶接するものである。
なお、使用するガスはアセチレン、プロパンなど、一般的に鉄鋼材料のガス溶接に使用されるものを用いればよい。本実施形態では、熱延鋼板の尾端部がコイル下方位置となるようにして溶接を実施しているが、熱延鋼板の尾端部位置は下方位置に限定する必要はなく、溶接設備と他設備との干渉等を考慮してその位置を選択すればよい。
また、コイルの巻き緩みを安定的に固定するためには、溶接装置をコイル両端位置に設置し、板幅両端のほぼ同じ位置にて溶接を実施することが望ましい。
In the present embodiment, a welding position is determined by detecting the contact surface positions of the first and second outermost layers using an image processing device (not shown), and the welding nozzle 12 attached to the robot arm 11 is used. After setting at the position, gas welding is performed while moving the nozzle over a length of several tens of mm in the coil circumferential direction by a signal from the control device 10.
In addition, what is necessary is just to use what is generally used for gas welding of steel materials, such as acetylene and propane, as the gas to be used. In this embodiment, welding is performed such that the tail end portion of the hot-rolled steel sheet is located at the lower position of the coil, but the tail end position of the hot-rolled steel sheet is not necessarily limited to the lower position, and welding equipment and The position may be selected in consideration of interference with other equipment.
Moreover, in order to stably fix the coil winding looseness, it is desirable to install a welding device at both ends of the coil and perform welding at substantially the same positions at both ends of the plate width.

本実施形態はロボット使用による自動化を念頭においたものであるが、もちろん人手による溶接作業でもよい。
なお、熱延鋼板をラインパイプに成形する工程では、成形前に板端を十数mm程度トリミングまたは研削除去することから、本発明による溶接部がラインパイプ製品に影響することは少ない。
This embodiment is intended for automation by using a robot, but of course, a manual welding operation may be used.
In the step of forming a hot-rolled steel sheet into a line pipe, the edge of the plate is trimmed or ground and removed by about a dozen mm before forming, so that the welded portion according to the present invention hardly affects the line pipe product.

上記の溶接は尾端部の巻き緩みを防止するための仮止めであることから、通常は最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅端部の一部を溶接すればよく、その長さは50mm〜100mm程度でよい。また、更なる熱延鋼板の強度、板厚の増加のニーズにより、必要に応じて最外層1巻き目よりn巻き目(n>2)までにわたり、i巻き目とi+1巻き目(i+1≦n)の接触面近傍の板幅端の一部を溶接して、溶接箇所を適宜増加して固定してもよい。   Since the above welding is a temporary fixing to prevent the tail end from being loosened, it is usually sufficient to weld a part of the plate width end near the contact surface of the first and second outermost layers. The length may be about 50 mm to 100 mm. Further, depending on the needs for further increasing the strength and thickness of the hot-rolled steel sheet, the i-th roll and the i + 1-th roll (i + 1) are applied from the first outer roll to the n-th roll (n> 2) as necessary. A part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of + 1 ≦ n) may be welded, and the number of welded portions may be appropriately increased and fixed.

溶接終了後、溶接ノズルを退避させ、ラッパーロール5、ストリップガイド6を開放し、マンドレルを縮径して、通常のコイル抜き出し作業を実施し、コイラー装置に隣接したバンディング装置にて1本、あるいは複数本のバンドをコイル最外周部を環状に装着してコイルを結束する。そして、コイルの温度が低下しないうちに、すみやかにコイルを冷却設備まで搬送し、コイル外周部を所定の温度まで冷却する。   After the welding is completed, the welding nozzle is retracted, the wrapper roll 5 and the strip guide 6 are opened, the mandrel is reduced in diameter, the normal coil extraction operation is performed, and one banding device adjacent to the coiler device is used. A plurality of bands are attached to the outermost periphery of the coil in an annular shape to bind the coils. And before the temperature of a coil falls, a coil is immediately conveyed to cooling equipment and a coil outer peripheral part is cooled to predetermined temperature.

本発明によるコイル冷却作用は、コイル外周部とコイル内部との温度差が大きいほど効果が大きいことから、コイルの温度が高い状態にて外周部の冷却を実施することが望ましい。このため、コイル冷却帯はコイラー設備に隣接、あるいはコイルヤード内に設置することが望ましい。この際、スプリングバック低減のために必要な引張歪、すなわち外周部の冷却による温度降下量は、前記(1)式、(2)式等の関係より熱延鋼板の強度、板厚、コイル外径、目標巻き取り温度(すなわち巻き取り時の強度)等の影響を大きくうけることから、実験や解析によりこれらのパラメータによるスプリングバック低減条件を予め決定しておけばよい。   The coil cooling action according to the present invention is more effective as the temperature difference between the coil outer periphery and the coil increases, so it is desirable to cool the outer periphery with the coil temperature being high. For this reason, it is desirable to install the coil cooling zone adjacent to the coiler facility or in the coil yard. At this time, the tensile strain necessary for reducing the springback, that is, the temperature drop due to the cooling of the outer peripheral portion, is the strength of the hot-rolled steel plate, the plate thickness, the outside of the coil, based on the relationship of the equations (1) and (2). Since the influence of the diameter, the target winding temperature (that is, the strength at the time of winding) and the like are greatly affected, the springback reduction conditions based on these parameters may be determined in advance by experiments and analysis.

また、本発明で対象としているラインパイプ用素材の高強度熱延鋼板は、厚みが15mm以上と非常に厚いことから、コイル外周部とコイル内部との温度差を拡大させるために大流量の冷却水を使用した強冷却を実施し、かつコイル外周部を均一に冷やすことが望ましい。   In addition, the high-strength hot-rolled steel sheet material for line pipes, which is the subject of the present invention, is very thick with a thickness of 15 mm or more. Therefore, in order to increase the temperature difference between the outer periphery of the coil and the inside of the coil, it is cooled with a large flow rate. It is desirable to perform strong cooling using water and to cool the outer periphery of the coil uniformly.

図2および図3に本発明による実施形態の例を示すが、図2は回転可能なマンドレル
7′にコイルをセットし、コイルを回転させながら冷却ノズル14にて外周部を冷却するものである。また、図3はコイルをコイルカー9にセットした状態にて、冷却ノズル14にてコイル外周部の冷却を実施するものであり、本実施形態例ではコイルカー9にも冷却ノズル14を設置し、コイル下方領域の冷却も実施している。本発明によるコイル外周部の冷却処理では、前述したスプリングバック低減効果の他、巻き締まりによる巻き緩み低減効果も有しており、両者の相乗効果によって大きなコイルの巻き緩み防止効果が得られるものである。なお、図2、図3において13はバンドである。このバンドは上記のコイル外周部の冷却後はスプリングバックが低減されているので、コイルが搬送される次工程(ここではパイプの成形ライン)で後述する溶接部の除去に前後して取り外すか、あるいは次工程に搬送される前に取り外されるものである。
FIG. 2 and FIG. 3 show an example of an embodiment according to the present invention. FIG. 2 shows that a coil is set on a rotatable mandrel 7 'and the outer peripheral portion is cooled by a cooling nozzle 14 while rotating the coil. . FIG. 3 shows the cooling of the outer periphery of the coil by the cooling nozzle 14 in a state where the coil is set in the coil car 9. In this embodiment, the cooling nozzle 14 is also installed in the coil car 9, and the coil The lower area is also cooled. The cooling process of the outer periphery of the coil according to the present invention has the effect of reducing the loosening of the winding due to the tightening in addition to the effect of reducing the spring back as described above. is there. 2 and 3, reference numeral 13 denotes a band. Since the spring back is reduced after cooling the coil outer periphery, the band is removed before or after removal of the welded portion described later in the next process (here, the pipe forming line) in which the coil is conveyed, Alternatively, it is removed before being transferred to the next process.

次工程のパイプ成形ラインでは、コイルを巻きほどいて払い出すため仮溶接部を除去しておく必要があるが、冷却帯にて外周部の冷却処理を施されたコイルでは、スプリングバックが大きく低減されているため仮溶接部が不要となる。このため、本発明の請求項3ではこの溶接部分をグラインダー等の機械的手段により除去作業を行うことを規定している。図4にこの除去作業の実施形態の一例を示す。本実施形態は、カップ砥石型のグラインダー15を用いて溶接部を研削除去している例である。   In the pipe forming line of the next process, it is necessary to remove the temporary weld in order to unwind and pay out the coil. However, the spring back is greatly reduced in the coil that has been cooled on the outer periphery in the cooling zone. Therefore, a temporary weld is not necessary. For this reason, in Claim 3 of this invention, it is prescribed | regulated that this welding part should be removed by mechanical means, such as a grinder. FIG. 4 shows an example of this embodiment of the removal work. The present embodiment is an example in which a welded portion is ground and removed using a cup grindstone-type grinder 15.

また、生産性の観点からロボットを用いた自動化を念頭においた実施形態例であるが、もちろん人手による作業でもよい。また、この溶接部の除去作業は、コイル冷却処理の直後に実施する、あるいは次工程でのコイル払い出し工程前に実施してもよく、本発明では特に規定するものではない。
なお、本実施態様では、次工程としてラインパイプを成形する工程を挙げたが、これに限られるものではない。
In addition, this embodiment is an example in which automation using a robot is considered from the viewpoint of productivity. Moreover, the removal operation of the welded portion may be performed immediately after the coil cooling process or before the coil discharging process in the next process, and is not particularly defined in the present invention.
In addition, in this embodiment, although the process of shape | molding a line pipe was mentioned as a next process, it is not restricted to this.

以下、本発明の実施例について説明する。
対象とした材料はAPI規格X80グレードであり、厚み250mm、幅1850mm、長さ9090mmの寸法のスラブ(重量33トン)を熱間圧延ラインの粗圧延工程、仕上圧延工程を経て厚み16〜25.4mmに仕上げ、冷却テーブル上にて520℃まで冷却したのちにコイラー装置にて巻き取った。
本発明で使用したコイラー装置は図1に示したものであり、ラッパーロール5a〜5dの直径はφ440mm、マンドレル7の外径はφ750mmであり、図5のごとく緩み無く巻いた状態でのコイル外径はφ1858mmのコイルである。
Examples of the present invention will be described below.
The target material is API standard X80 grade, and the thickness of 250 mm, width 1850 mm, length 9090 mm of slab (weight 33 tons) undergoes hot rolling line rough rolling process, finish rolling process and thickness 16-25. After finishing to 4 mm and cooling to 520 ° C. on a cooling table, it was wound up by a coiler device.
The coiler device used in the present invention is as shown in FIG. 1, the wrapper rolls 5a to 5d have a diameter of 440 mm, and the mandrel 7 has an outer diameter of 750 mm. The diameter is a coil of φ1858 mm.

最終仕上圧延機出側、すなわち冷却テーブル上での熱延鋼板速度は150mpmであり、熱延鋼板先端部1aは150mpmの速度にてコイラーに進入し巻き付きが開始される。この際、マンドレル7、ラッパーロール5a〜5dの速度は、熱延鋼板1の速度に対して所定のリード率にて巻取りが開始されるように、熱延鋼板先端部が最終仕上圧延機を抜けたタイミングあたりから加速をはじめている。そして、巻き付き開始時のマンドレル7のリード率は15%とし、ラッパーロール5a〜5dのリード率は25%に設定した。
巻き付き開始後、マンドレル7とラッパーロール5a〜5dの減速を開始し、5回転に設定した巻付き完了時点においてマンドレル7とラッパーロール5a〜5dの速度が熱延鋼板1の通板速度に同期するように150mpmまで減速した。熱延鋼板1の尾端部1bがコイラー手前20m程度の位置から減速を開始し、熱延鋼板1の尾端部1bがコイル下側となる位置にて回転を停止した。この時、ラッパーロール5a〜5dとストリップガイドはコイル外周部を押圧させ、マンドレルは縮径していない。
そして、コイル下方で待機させていたコイルカー9に設けられたクレードルロール8を上昇させ、コイル下面に押圧して上下位置を固定した。
The hot-rolled steel sheet speed on the final finish rolling mill exit side, that is, on the cooling table is 150 mpm, and the hot-rolled steel sheet tip 1a enters the coiler at a speed of 150 mpm and starts winding. At this time, the mandrel 7 and the wrapper rolls 5a to 5d are wound at the tip of the hot-rolled steel sheet so that winding is started at a predetermined lead rate with respect to the speed of the hot-rolled steel sheet 1. Acceleration has begun around the missing timing. And the read rate of the mandrel 7 at the start of winding was set to 15%, and the read rate of the wrapper rolls 5a to 5d was set to 25%.
After the winding starts, the mandrel 7 and the wrapper rolls 5a to 5d start decelerating, and the speed of the mandrel 7 and the wrapper rolls 5a to 5d synchronizes with the sheet passing speed of the hot-rolled steel sheet 1 when the winding is set to 5 rotations. The speed was reduced to 150 mpm. The tail end 1b of the hot-rolled steel sheet 1 started decelerating from a position about 20 m before the coiler, and the rotation was stopped at a position where the tail end 1b of the hot-rolled steel sheet 1 was on the coil lower side. At this time, the wrapper rolls 5a to 5d and the strip guide press the outer periphery of the coil, and the mandrel is not reduced in diameter.
Then, the cradle roll 8 provided in the coil car 9 that was waiting under the coil was raised and pressed against the lower surface of the coil to fix the vertical position.

この後の処理は、本発明No.1〜4と比較例No.5〜8とは異なる。
本発明No.1〜4については、図示しない画像処理装置にてコイル下方位置での最外層1巻き目と2巻き目の接触面位置を検知した。この検知情報は、ロボットアーム制御装置10に伝送された後にアームの運動条件が演算され、その指令によりロボットアームの運動が制御される。そして、アーム先端に取り付けられている着火済みの溶接ノズルを円周方向に毎秒5mmの速度で移動させながら、最外層1巻き目と2巻き目の接触面を80mm程度の長さにわたって溶接を行った。
なお、本溶接システムはコイル両側近辺のほぼ同じ位置に2基設置され、両板幅端のほぼ同じ位置にて溶接作業を行った。
The subsequent processing is the same as that of the present invention. 1-4 and Comparative Example No. Different from 5-8.
This invention No. About 1-4, the contact surface position of the outermost layer 1st roll and 2nd roll in the coil lower position was detected with the image processing apparatus which is not shown in figure. After this detection information is transmitted to the robot arm control device 10, the motion condition of the arm is calculated, and the motion of the robot arm is controlled by the command. Then, the contact surface of the first and second windings of the outermost layer is welded over a length of about 80 mm while moving the ignited welding nozzle attached to the tip of the arm at a speed of 5 mm per second in the circumferential direction. It was.
Two welding systems were installed at approximately the same position in the vicinity of both sides of the coil, and the welding operation was performed at approximately the same position at the width ends of both plates.

溶接作業が終了した後、ラッパーロール5a〜5dをコイルより退避させ、コイル抜き取りのためにマンドレル7を縮径してコイラー装置よりコイルを抜き出し、クレードルロール8に搭載してコイルカー9により搬送して隣接するバンディング装置にて薄鋼帯のバンドによりコイルを結束するバンディング処理を行った。
そして、コンベアーにてコイルヤード入口近辺に設置したコイル水冷ヤードまで搬送し、図3に示したコイル水冷装置にてコイル外周部の強冷却を実施した。
After the welding operation is completed, the wrapper rolls 5a to 5d are retracted from the coil, the diameter of the mandrel 7 is reduced for coil extraction, the coil is extracted from the coiler device, mounted on the cradle roll 8, and conveyed by the coil car 9. Banding processing was performed to bind the coils with a band of thin steel strip in an adjacent banding device.
And it conveyed to the coil water cooling yard installed in the coil yard entrance vicinity by the conveyor, and the coil outer periphery part was strongly cooled with the coil water cooling apparatus shown in FIG.

なお、事前のFEM解析により、本条件においてスプリングバックを抑制するためには、コイル最外周での温度低下量、すなわち巻き取り時の温度と強冷却後の温度との差を約350℃程度とすることが必要との結果となり、本発明でのコイル外周冷却による温度低下量を350℃とした。なお、本冷却温度を実現するためのコイル冷却時間は約60secであった。   In order to suppress the springback under this condition based on the previous FEM analysis, the temperature drop at the outermost periphery of the coil, that is, the difference between the temperature at winding and the temperature after strong cooling is about 350 ° C. As a result, the amount of temperature decrease due to coil outer periphery cooling in the present invention was set to 350 ° C. The coil cooling time for realizing the main cooling temperature was about 60 seconds.

コイルの水冷処理が終了した後、コンベアーにてコイル冷却ヤード出口に設置した溶接部除去装置(図4)まで搬送し、溶接部を完全に除去した。その後、コイルヤードにてコイルを常温まで冷却した後、スパイラルパイプ工場まで搬送してバンドを取り外してスパイラルパイプの成形に供した。
これに対して、比較例No.5〜8については本発明No.1〜4では施された上記の溶接およびコイル水冷装置による冷却は行っていない。したがって、比較例No.5〜8は、コイラー装置にて通常の巻き取りおよびコイラー装置からの抜き出し作業を実施した。そして、抜き出しが可能であったものは、そのままスパイラルパイプ成形工程に供した(なお、バンドはこの工程で取り外された)。
After the water cooling treatment of the coil was completed, the coil was transported to a weld removal device (FIG. 4) installed at the coil cooling yard outlet by a conveyor, and the weld was completely removed. Then, after cooling a coil to normal temperature in a coil yard, it conveyed to the spiral pipe factory, removed the band, and used for shaping | molding of a spiral pipe.
In contrast, Comparative Example No. Nos. 5 to 8 of the present invention. In 1-4, the above-described welding and cooling by the coil water cooling device are not performed. Therefore, Comparative Example No. In Nos. 5 to 8, normal coiling and extraction from the coiler device were performed by the coiler device. Then, what could be extracted was directly subjected to a spiral pipe forming process (note that the band was removed in this process).

Figure 2010253482
Figure 2010253482

表1に本実施例での評価結果を示す。
・熱延でのコイラー装置からの抜き出しについて(表1における「熱延コイラー抜き出し」)
比較例では、板厚16mmのNo.8では、コイルの自重によりスプリングバックを押さえ込めている結果、問題なくコイラーからの抜き出しが可能であった(○評価)。板厚が22mm以上のNo.5およびNo.6では、コイル抜き出し時のスプリングバックが大きく、マンドレルを縮径した瞬間にコイルが大きく浮き上がり、コイル内径部がマンドレルと強接触してしまった結果、コイルを抜き取ることができず、コイル外周部のガス切断処置を実施した(×評価)。また、板厚19mmのNo.7では、コイルの浮き上がりによりコイラーからの抜き出しが困難であったが、操業経験よりマンドレルの拡縮を複数回実施したところ、最終的にコイルが熱延コイラー(コイラー装置)から抜き出すことができた。
Table 1 shows the evaluation results in this example.
・ Extracting from the coiler device by hot rolling ("Hot rolling coiler extraction" in Table 1)
In the comparative example, No. 16 having a plate thickness of 16 mm. In No. 8, as a result of the springback being held down by the dead weight of the coil, it was possible to extract it from the coiler without any problem (O rating). No. with a plate thickness of 22 mm or more. 5 and no. No. 6, the spring back when extracting the coil is large, the coil floats up as soon as the diameter of the mandrel is reduced, and the coil inner diameter portion is in strong contact with the mandrel. Gas cutting treatment was performed (x evaluation). In addition, No. 19 mm thick. In Fig. 7, it was difficult to extract the coil from the coiler due to the lifting of the coil. However, when the mandrel was expanded and contracted several times based on operational experience, the coil was finally extracted from the hot-rolled coiler (coiler device).

これに対し、本発明No.1〜4では、コイル外周尾端部を溶接していることから、いずれもコイルのスプリングバックによる浮き上がりは発生せず、コイルの抜き出しが可能であった。   On the other hand, the present invention No. In Nos. 1 to 4, since the outer peripheral tail end of the coil was welded, the coil was not lifted by the spring back, and the coil could be extracted.

・パイプ成形工程でのコイル尾端部跳ね上がりについて(表1における「パイプ成形工
程尾端部跳上り」)
熱延にてコイラーから抜き出し可能であった本発明No.1〜4および比較例No.7、8のコイルをスパイラルパイプ成形工程に供し、アンコイラーにセットした状態にてバンドを切断した直後のスプリングバックによるコイル尾端部の跳ね上がり挙動を観察した。 コイル水冷装置による冷却を実施した本発明No.1〜4では、尾端部の跳ね上がりはほとんど見られず、いずれも○評価であった。これに対し、比較例では、板厚19mmのNo.7では、尾端部が大きく跳ね上がるとともに、最外周から3巻き目までに大きな巻き緩みが発生した(×評価)。また、板厚16mmのNo.8では、若干の尾端部の跳ね上がりは発生したものの、外周部の巻き緩みは発生しなかった(△評価)。
-About coil tail end jumping in the pipe forming process ("Pipe forming process tail end jumping" in Table 1)
This invention No. which could be extracted from a coiler by hot rolling. 1-4 and Comparative Example No. The coils 7 and 8 were subjected to a spiral pipe forming process, and the behavior of the coil tail end jumping up by a springback immediately after cutting the band in a state where it was set on an uncoiler was observed. The present invention No. 1 was cooled by a coil water cooling device. In 1-4, the jumping of the tail end part was hardly seen, and all were (circle) evaluation. On the other hand, in the comparative example, No. 19 having a plate thickness of 19 mm. In No. 7, the tail end jumped greatly, and a large loosening occurred from the outermost circumference to the third roll (× evaluation). In addition, No. 16 having a plate thickness of 16 mm. In No. 8, a slight jumping of the tail end portion occurred, but no loosening of the outer peripheral portion occurred (Δ evaluation).

本発明No.1〜4では、高強度厚肉熱延鋼板を、コイラー装置により、巻き緩みや浮き上がりを低減した状態でコイルに巻き取り、該コイラー装置からコイルを支障なく抜き出すことができ、かつスプリンバック変形を低減した状態にして、次工程のパイプ成形にコイルを搬出できることが確認できた。   This invention No. 1-4, a high-strength, thick-walled hot-rolled steel sheet can be wound around a coil with a coiler device in a state where winding looseness and lifting are reduced, and the coil can be pulled out from the coiler device without hindrance, and springback deformation can be performed. It was confirmed that the coil could be taken out for pipe forming in the next process in a reduced state.

1:熱延鋼板コイル
2:エプロン
3a、3b:ピンチロール
4:スロートガイド
5a〜5d:ラッパーロール
6:ストリップガイド
7、7′:マンドレル
8:クレードルロール
9:コイルカー
10、10′:ロボットアーム制御装置
11、11′:ロボットアーム
12:溶接ノズル
13:バンド
14:冷却ノズル
15:グラインダー
1: Hot rolled steel sheet coil 2: Apron 3a, 3b: Pinch roll 4: Throat guide 5a-5d: Wrapper roll 6: Strip guide 7, 7 ': Mandrel 8: Cradle roll 9: Coil car 10, 10': Robot arm control Apparatus 11, 11 ': Robot arm 12: Welding nozzle 13: Band 14: Cooling nozzle 15: Grinder

Claims (4)

高強度厚肉熱延鋼板をコイルにコイラー装置により巻き取り、該コイラー装置よりコイルを搬出する高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法であって、巻き取り終了時にマンドレルを縮径することなく、コイルを巻き緩みのない状態に保持して拘束した状態でコイル最外周部の尾端部付近を接合する処理を施した後に、コイルをコイラー装置から抜き出し、1本あるいは複数本のバンドによりコイルを結束し、次いで、すみやかにコイル外周部を冷却装置により冷却処理を施すことを特徴とする、高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。   A high strength thick hot rolled steel sheet is wound around a coil by a coiler device, and the coil is taken out from the coiler device. Without applying coil, the coil is pulled out from the coiler device, and then one or more bands are applied. A method for winding and carrying out a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet, characterized in that the coils are bundled together and then the outer periphery of the coil is immediately cooled by a cooling device. 前記のコイル最外周部の尾端部付近の接合する処理が、コイルの最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅端の一部、あるいは最外層1巻き目よりn巻き目(n>2)までにわたり、i巻き目とi+1巻き目(i+1≦n)の接触面近傍の板幅端の一部を溶接にて固定することである、請求項1に記載の高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。   The process of joining the vicinity of the tail end of the outermost periphery of the coil is the nth turn from the part of the plate width end near the contact surface of the first and second turns of the coil, or the first turn of the outermost layer. The part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the i-th roll and the i + 1-th roll (i + 1≤n) is fixed by welding over (n> 2). Winding and unloading method for high-strength, thick-walled hot-rolled steel sheets. 前記の冷却処理の後に、前記の接合処理を施されたコイル最外周部の尾端部付近の接合部を機械的に除去することを特徴とする、請求項1に記載の高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。   2. The high-strength thick heat according to claim 1, wherein after the cooling treatment, the joint portion near the tail end portion of the outermost peripheral portion of the coil subjected to the joining treatment is mechanically removed. Winding and unloading method for rolled steel sheets. 前記の冷却処理の後に、コイルの最外層1巻き目と2巻き目の接触面近傍の板幅端の一部に前記の接合処理が施された接合部、あるいは最外層1巻き目よりn巻き目(n>2)までにわたり、i巻き目とi+1巻き目(i+1≦n)の接触面近傍の板幅端の一部に前記の接合処理が施された接合部を機械的に除去することを特徴とする、請求項2に記載の高強度厚肉熱延鋼板の巻き取り・搬出方法。   After the cooling treatment, the coil is subjected to n turns from the joining portion in which the joining treatment is applied to a part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the first and second turns of the outermost layer of the coil or the first turn of the outermost layer. Mechanically connecting the joint portion where the above-mentioned joining treatment is applied to a part of the plate width end in the vicinity of the contact surface of the i-th roll and the i + 1-th roll (i + 1 ≦ n) over the eyes (n> 2) The method for winding and unloading a high-strength thick-walled hot-rolled steel sheet according to claim 2, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106955907A (en) * 2017-05-27 2017-07-18 北京京诚之星科技开发有限公司 A kind of new coil stripping car
JP2020163465A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Jfeスチール株式会社 Method for winding steel sheet and method for producing steel sheet
CN112872099A (en) * 2021-01-13 2021-06-01 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 Method and device for unloading steel coil

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106955907A (en) * 2017-05-27 2017-07-18 北京京诚之星科技开发有限公司 A kind of new coil stripping car
JP2020163465A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Jfeスチール株式会社 Method for winding steel sheet and method for producing steel sheet
JP7020468B2 (en) 2019-03-29 2022-02-16 Jfeスチール株式会社 Steel sheet winding method and steel sheet manufacturing method
CN112872099A (en) * 2021-01-13 2021-06-01 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 Method and device for unloading steel coil

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