JP2012245526A - ホットランテーブル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送する熱延鋼帯に悪影響を与えることなく、蛇行を抑制できるホットランテーブル装置を提供することにある。
【解決手段】熱間仕上圧延機１０と巻取機２０との間に、熱延鋼帯４０の搬送路に沿って複数のテーブルローラー３１を並列に配置したホットランテーブル装置３０であって、前記複数のテーブルローラー３１のうちの少なくとも一部は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラー３２であり、該テーパローラー３２は、１本又は複数本毎に、テーパの向きが逆になる配置を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホットランテーブル装置、特に、搬送する熱延鋼帯に悪影響を与えることなく、蛇行を抑制できるホットランテーブル装置に関する。

熱延鋼帯は、１本当たりの重量がおよそ10〜40トンの厚肉な鋼鋳片を連続的に圧延して薄肉化し、所定厚み及び幅としてから、コイル状に巻き取って製品とされる。その際、仕上圧延後の熱延鋼帯は、板厚によっては長さが1000m以上にもなることから、ホットランテーブル上を高速で巻取機まで搬送される。

かかる熱延鋼帯については、先端が種々の形状となり、また、該先端が巻取機に巻き付くまでは、熱延鋼帯に張力が働かないことから、ホットランテーブル上で直進せずに蛇行することが多い。熱延鋼帯の搬送中に蛇行が生じた場合、コイル状に巻き取った製品の端面位置が不揃いとなるテレスコープ形状を引き起こし、搬送時等に製品の端部が損傷するという問題があった。

そのため、熱延鋼帯の先端が巻取機に正しい姿勢で巻き付くように、従来は、ホットランテーブルに機械式のサイドガイドを設け、熱延鋼帯の蛇行の修正が行われている。

また、特許文献１では、ホットランテーブルを構成するテーブルローラーを、熱延鋼帯幅方向へ移動可能な傾斜を具えるように、テーパ状のテーブルローラーとし、該テーブルローラーの小径側に、ガイドを設けたホットランテーブル装置が開示されている。この装置を用いれば、熱延鋼帯が常にガイドに接した状態で搬送されるため、熱延鋼帯の蛇行をさらに抑制することが可能となる。

しかしながら、サイドガイドを設ける技術や、特許文献１のホットランテーブルについては、いずれも、熱延鋼帯の側端部とガイド部材との接触が多く、熱延鋼帯の側端部が損傷するという問題があった。

そのため、熱延鋼帯の側端部がガイド部材と接触しないよう、特許文献２では、熱延鋼帯の両側端部に高圧水を噴出するスプレーノズル対を設け、高圧水によって熱延鋼帯の蛇行を抑制する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献２に記載の技術については、熱延鋼帯の中でも元々温度の低い側端部に高圧水をかけていることから、前記側端部のみが過冷却され、金属組織に異常を起こしたり、鋼帯の端部に割れが発生したりするため、歩留りの低下などの悪影響を招くおそれがあった。

特開昭６３−６３５１９号公報 特開平１１−３１４１１１号公報

本発明は、ホットランテーブル装置を構成するテーブルローラーの形状の適正化を図ることによって、搬送する熱延鋼帯に悪影響を与えることなく、蛇行を抑制できるホットランテーブル装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、複数のテーブルローラーのうちの少なくとも一部は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラーとし、該テーパローラーを特定周期でテーパの向きが逆になる配置とすることで、搬送される熱延鋼帯は、他の部材との接触による悪影響を受けず、さらに、特定の配置のテーパローラーからローラー径方向中央への求心力を受けることから、蛇行が抑制されることを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）熱間仕上圧延機と巻取機との間に、熱延鋼帯の搬送路に沿って複数のテーブルローラーを並列に配置したホットランテーブル装置であって、前記複数のテーブルローラーのうちの少なくとも一部は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラーであり、該テーパローラーは、１本又は複数本毎に、テーパの向きが逆になる配置を有することを特徴とするホットランテーブル装置。

（２）前記テーパローラーは、該ローラー径の最大値と最小値との差が、5〜20mmの範囲であることを特徴とする上記（１）に記載のホットランテーブル装置。

（３）前記搬送路の終点側に、前記ローラーの最大径と最小径との差がより大きいテーパローラーを配置することを特徴とする上記（１）に記載のホットランテーブル装置。

（４）前記テーパの向きが逆になるテーパローラーの配置は、1〜5本毎であることを特徴とする上記（１）に記載のホットランテーブル装置。

（５）前記テーブルローラーの本数に対する前記テーパローラーの本数の割合は、30〜50％の範囲であることを特徴とする上記（１）に記載のホットランテーブル装置。

（６）前記テーパローラーを、前記搬送路の始点から20m以上離間して配置することを特徴とする上記（１）に記載のホットランテーブル装置。

本発明によれば、搬送する熱延鋼帯に悪影響を与えることなく、蛇行を抑制できるホットランテーブル装置を提供することが可能となる。

本発明に従うホットランテーブル装置の構成を模式的に示した断面図である。 本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーを説明するための平面図である。 本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーを説明するための側面図である。 本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーの配置を説明するための断面図である。 本発明に従うホットランテーブル装置の始点を模式的に示した平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明のホットランテーブル装置について説明する。図１は、本発明に従うホットランテーブル装置について模式的に断面を示した図である。図２は、本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーについて上から見た状態を示したものであり、図３は、本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーの側面状態を示したものである。図４は、本発明に従うホットランテーブル装置のテーパローラーの配置を説明するための図であり、図５は、本発明に従うホットランテーブル装置の始点について上から見た状態を示した図である。

本発明によるホットランテーブル装置は、図１に示すように、熱間仕上圧延機１０と巻取機２０との間に、熱延鋼帯４０の搬送路に沿って複数のテーブルローラー３１を並列に配置してなる。

そして本発明は、図２に示すように、前記複数のテーブルローラー３１のうちの少なくとも一部は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラー３２であり、該テーパローラー３２は、１本又は複数本毎（図２では１本毎）に、テーパの向きが逆になる配置とすることを特徴とする。ここで、前記テーパの向きが逆になる配置とは、図２に示すように、前記テーパローラー３２のうちローラー径が最大となる一端と、隣接するローラーのうちローラー径が最小となる他端とが向き合う配置関係をいう。

図２に示すように、それぞれのテーパローラー３２のテーパの向きが逆を向く配置によって、前記熱延鋼帯４０は、各テーパローラー３２からテーパの向きに沿った方向の力（矢印）を受け、各テーパローラー３２の力（矢印）を合わせることによって、前記テーブルローラー３１の径方向中央への求心力を得ることができる結果、前記熱延鋼帯４０の蛇行の抑制が可能となる。
例えば、板厚3mm、板幅1500mmクラスの熱延鋼帯の場合、ホットランテーブル装置３０が負担する鋼帯の質量はローラー１本あたり15kg程度である。高速回転する前記テーブルローラー３１上で、該ローラー３１と鋼帯との間には冷却水が侵入し、滑りやすい環境であることを勘案し、ロールと鋼帯間の摩擦係数を算出すると、μ＝0.01〜0.05程度であると予測される。そのときの、鋼帯の蛇行を抑制するために必要な力は極めて小さいと考えられる（テーブルローラーの1本当たりの矯正力（＝蛇行する鋼帯をラインセンターへと戻すために必要な力）は、理論的には0.15〜0.75kg程度）。従って、前記テーブルローラー３１にテーパを付与する程度であっても、前記鋼帯に対してテーブルローラー径方向中央への求心力を与えることができる。

また、本発明によるホットランテーブル装置３０は、従来のホットランテーブル装置のように、前記熱延鋼帯４０を、装置に設けられたガイド部材等に接触させることがない。さらに、図３に示すように、前記テーパローラー３２のテーパによって、前記熱延鋼帯４０においては主にその側端部がローラーと接しており、前記鋼帯４０の幅方向中央部と前記テーパローラー３２との接触がないため、該ローラーとの接触に起因した前記鋼帯４０の損傷等の発生を低減できる。さらにまた、前記鋼帯４０の側端部を過冷却させることもないため、前記鋼帯４０に与える品質上の悪影響をより小さくすることができる。

前記テーパローラー３２については、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパ形状を有するテーブルローラーであり、図２に示すように、前記圧延鋼帯４０へテーパ方向に沿った力（矢印）を付与することができるものであれば、その他条件については特に限定はされない。

ただし、前記圧延鋼帯４０の蛇行の抑制力を高めるという点からは、図３に示すように、前記テーパローラー３２は、該ローラー径の最大値Ｄ１と最小値Ｄ２との差（Ｄ１−Ｄ１）が、5〜20mmの範囲であることが好ましい。ローラー径の最大値Ｄ１と最小値Ｄ２との差が5mm未満の場合、テーパが十分でなく、前記鋼帯４０に対してテーブルローラーの径方向中央に向かう求心力を与えることができないおそれがあり、一方、前記ローラー径の最大値Ｄ１と最小値Ｄ２との差が20mmを超える場合、テーパが大きくなりすぎるため、前記圧延鋼帯４０の側端部と前記テーパローラー３２との接触面積が小さくなり、該圧延鋼帯４０の側端部に大きな負担がかかり、該鋼帯４０を損傷させるおそれがある。

また、前記テーパローラー３２は、前記圧延鋼帯４０の搬送路の終点側に位置するローラーほど、前記ローラー３２の最大径Ｄ１と最小径Ｄ２との差（Ｄ１−Ｄ２）が大きいテーパローラーを配することが好ましい。前記テーパローラー３２のテーパを徐々に大きくすることで、始めから大きなテーパのテーパローラー３２を用いる場合に比べて、前記圧延鋼帯４０に加わる負担を小さくすることができるからである。
上記のようなテーパローラー３２の配置方法としては、例えば図４に示すように、３本のテーパローラー３２からなるグループＡ〜Ｇについて、前記テーパローラー３２の最大径Ｄ１と最小径Ｄ２との差（Ｄ１−Ｄ２）が、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇとすることで達成できる。

また、前記テーパの向きが逆になるテーパローラー３２の配置を複数本毎にする場合は、1〜5本毎であることが好ましい。5本を超えると、同じ向きのテーパローラー３２長く続くため、搬送する前記圧延鋼帯４０の蛇行を引き起こすおそれがあるからである。
上記のようなテーパローラー３２の配置方法としては、例えば図４に示すように、３本ごとに、テーパの向きが逆になるように配置することができる。

さらに、図５に示すように、前記テーパローラー３２は、前記搬送路の始点Ｓから20m以上離間して配置する（Ｌ１≧20m）ことが好ましい。ここで、前記搬送路の始点Ｓとは、図５に示すように、前記仕上圧延機１０の最終ローラー１１から出た位置地点Ｓのことをいう。前記搬送路Ｓの始点からの距離Ｌが20m未満の場合、前記熱延鋼帯４０の一部が前記熱間仕上圧延機１０の最終の圧延ロール１１にかかった状態では前記熱延鋼帯４０へ横方向の力を加えても前記鋼帯４０の横剛性が勝るため、前記圧延鋼帯４０に対して前記テーブルローラー径方向中央への求心力を十分に与えることができず、該鋼帯４０の蛇行を抑制できないおそれがあるからである。

また、前記テーブルローラー３１の本数に対する、前記テーパローラー３２の本数の割合については、ホットランテーブル装置の仕様や、前記熱延鋼帯の長さなどの条件によって任意に選択することができるが、搬送する熱延鋼帯４０に悪影響を与えることなく、蛇行を有効に抑制できる点から、30〜50％の範囲であることが好ましい。

また、前記ホットランテーブル装置３０は、図１に示すように、前記巻取り機の直前に、サイドガイド３３を設けることが好ましい。前記熱延鋼帯４０の幅方向位置を、最終的に精密に調整することができるからである。なお、本発明では、前記サイドガイド３３に至るまでに、前記熱延鋼帯４０の幅方向位置は中央へと移動しているため、該鋼帯４０と前記サイドガイド３３とが強く接触し、該鋼帯４０が損傷するという事象は発生しにくいと考えられる。

なお、前記熱間仕上圧延機１０や、前記巻取機２０の構成については特に限定はされず、通常用いられるものを使用することができる。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、特許請求の範囲の記載内容に応じて種々の変更を加えることができる。

本発明の実施例について説明する。
（実施例）
図１に示すように、熱間仕上圧延機１０と巻取機２０との間に、熱延鋼帯４０の搬送路に沿って400本のテーブルローラー３１を並列に配置したホットランテーブル装置３０を作製した。
なお、400本テーブルローラー３１のうちの200本は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラー３２（ローラー径の最大値と最小値との差が10mm）であり、該テーパローラー３２は、3本毎に、テーパの向きが逆になる配置を有し、該テーパローラー３２は、前記搬送路の始点Ｓから20m離間している。

（評価）
以上のようにして得られたホットランテーブル装置３０について、50本の熱延鋼帯のコイル（長さ：1500m、厚さ：3.5mm）を搬送した後の、端部損傷した熱延鋼帯の枚数を計測した。
また、比較例１及び２として、特許文献１及び特許文献２の技術によって、20本の熱延鋼帯のコイル（長さ：1500m、厚さ：3.5mm）を搬送した後の、端部損傷した熱延鋼帯の枚数を計測した。
結果を表１に示す。なお、端部損傷した熱延鋼帯の枚数については、比較例１の端部損傷枚数を１００としたときの相対値として表示しており、小さいほど端部損傷した鋼帯が少なく良好な結果であることを示す。

本発明によれば、搬送する熱延鋼帯に悪影響を与えることなく、蛇行を抑制できるホットランテーブル装置を提供することが可能である。その結果、高品質の熱延鋼帯をより高い歩留まりで製造できることから、産業上極めて有用である。

１０ 仕上圧延機
１１ 最終の圧延ロール
２０ 巻取機
３０ ホットランテーブル装置
３１ テーブルローラー
３２ テーパローラー
３３ サイドガイド
４０ 熱延鋼帯

Claims (6)

1. 熱間仕上圧延機と巻取機との間に、熱延鋼帯の搬送路に沿って複数のテーブルローラーを並列に配置したホットランテーブル装置であって、
   前記複数のテーブルローラーのうちの少なくとも一部は、ローラーの軸方向の一端から他端に向かってローラー径が減少するテーパローラーであり、該テーパローラーは、１本又は複数本毎に、テーパの向きが逆になる配置を有することを特徴とするホットランテーブル装置。
2. 前記テーパローラーは、該ローラー径の最大値と最小値との差が、5〜20mmの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のホットランテーブル装置。
3. 前記搬送路の終点側に、前記ローラーの最大径と最小径との差がより大きいテーパローラーを配置することを特徴とする請求項１に記載のホットランテーブル装置。
4. 前記テーパの向きが逆になるテーパローラーの配置は、1〜5本毎であることを特徴とする請求項１に記載のホットランテーブル装置。
5. 前記テーブルローラーの本数に対する前記テーパローラーの本数の割合は、30〜50％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のホットランテーブル装置。
6. 前記テーパローラーを、前記搬送路の始点から20m以上離間して配置することを特徴とする請求項１に記載のホットランテーブル装置。

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