JP2021023992A - 金属帯の巻き取り方法および金属帯の巻き取り装置 - Google Patents
金属帯の巻き取り方法および金属帯の巻き取り装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】金属帯をテンションリールで巻き取る際に、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させる金属帯の巻き取り方法を提供すること。【解決手段】圧延機の下流側において金属帯の巻き取り装置を用いて金属帯を巻き取る金属帯の巻き取り方法であって、前記金属帯の巻き取り装置は、金属帯を巻き取るテンションリールと、前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、金属帯先端を前記グリップ部に噛み込ませる際に、前記ガイドエプロンの高さを金属帯先端の反りの状態に応じて調整する、金属帯の巻き取り方法。【選択図】図１
Description
本発明は、金属帯の巻き取り方法および金属帯の巻き取り装置に関する。
熱間圧延ライン、調質圧延ライン等の圧延ラインでは、ライン上を搬送された金属帯をラインの下流側に配置した金属帯の巻き取り装置で巻き取る。かかる金属帯の巻き取り装置の一例として、テンションリール（マンドレル）と、前記テンションリールの外周面に設けられたグリップ部と、前記テンションリールの前方に設けられたガイドエプロンを有する金属帯の巻き取り装置が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載の金属帯の巻き取り装置で金属帯を巻き取る際には、ライン上を搬送されてきた金属帯の先端を、ガイドエプロン（特許文献１では案内テーブルと表記）によりテンションリールのグリップ部に案内し、金属帯先端をグリップ部に挿入する。そして、金属帯先端をグリップ部に噛み込ませた状態でテンションリールを回転させ、テンションリールに金属帯を巻き取っていく。
例えば、調質圧延ラインにおいて金属帯（鋼帯）を搬送する際には、金属帯の不良状態等によって、搬送方向で金属帯先端部の領域（例えば、金属帯先端から２０ｍまでの領域）を、調質圧延機（スキンパスミル）で圧下（圧延）する場合と、圧下しない場合とが存在する。
前記領域をスキンパスミルで圧下した場合、圧下した領域はまっすぐな状態に矯正されるため、金属帯先端がテンションリールまで到達したときには、金属帯は全体的に上反りの状態を保持する。逆に、前記領域をスキンパスミルで圧下しない場合、金属帯の元々の巻癖により全体的に下反りの状態を保持する。
通常、ガイドエプロンは、テンションリールのグリップ部まで金属帯が一直線に案内されるようにその高さが調整されるが、ガイドエプロンの高さが不適であると、金属帯先端が上反りの状態の場合には、グリップ部を通り越してしまい（オーバーシュート、図３参照）、金属帯先端が下反りの状態の場合には、グリップ部まで到達できずに、テンションリールとガイドエプロンの間に入り込むため（突っかけ、図４参照）、どちらの場合も金属帯先端がグリップ部に適切にグリップされない。よって、金属帯先端の反りの状態に応じて、ガイドエプロンの高さを調整する必要がある。
特許文献１には、金属帯先端をマンドレルのグリップ部に噛み込ませた後、グリップ部よりもマンドレル回転方向側における外周面に押えロールを押し付けながらマンドレルを回転させ、グリップ部が押えロールを通過したのち直ちに押えロールをマンドレルから離し、金属帯に弛みを持たせながらマンドレルに巻付ける捨巻きを１．５〜２巻き行った後、金属帯に張力を付加しながらマンドレルに巻き付ける巻取りを行うことで、グリップマークの発生を軽減する金属帯の巻取り方法が開示されている。しかし、上述した金属帯先端がグリップ部を通り越してしまうオーバーシュートの防止や、金属帯先端がテンションリールとガイドエプロンの間に入り込む突っかけの防止に関する記載はない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、金属帯をテンションリールで巻き取る際に、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させる金属帯の巻き取り方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記金属帯の巻き取り方法に用いる金属帯の巻き取り装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、金属帯先端の反りの状態に応じて、テンションリールの前方に設置したガイドエプロンの高さを制御するものである。
本発明は、以下の構成を有する。
［１］圧延機の下流側において金属帯の巻き取り装置を用いて金属帯を巻き取る金属帯の巻き取り方法であって、
前記金属帯の巻き取り装置は、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端を前記グリップ部に噛み込ませる際に、前記ガイドエプロンの高さを金属帯先端の反りの状態に応じて調整する、金属帯の巻き取り方法。
［２］ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、［１］に記載の金属帯の巻き取り方法。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
［３］前記［１］または［２］に記載の金属帯の巻き取り方法に用いる金属帯の巻き取り装置であって、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端の反り量に応じて、前記ガイドエプロンの高さが調整可能とされた、金属帯の巻き取り装置。
［４］ガイドエプロンの高さを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、［３］に記載の金属帯の巻き取り装置。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
［１］圧延機の下流側において金属帯の巻き取り装置を用いて金属帯を巻き取る金属帯の巻き取り方法であって、
前記金属帯の巻き取り装置は、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端を前記グリップ部に噛み込ませる際に、前記ガイドエプロンの高さを金属帯先端の反りの状態に応じて調整する、金属帯の巻き取り方法。
［２］ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、［１］に記載の金属帯の巻き取り方法。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
［３］前記［１］または［２］に記載の金属帯の巻き取り方法に用いる金属帯の巻き取り装置であって、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端の反り量に応じて、前記ガイドエプロンの高さが調整可能とされた、金属帯の巻き取り装置。
［４］ガイドエプロンの高さを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、［３］に記載の金属帯の巻き取り装置。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
本発明によれば、金属帯をテンションリールで巻き取る際に、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させる金属帯の巻き取り方法を提供することができる。
また、本発明によれば、上記金属帯の巻き取り方法に用いる金属帯の巻き取り装置を提供することができる。
本発明によれば、金属帯先端部の反りの状態によって、テンションリールの前方に設置したガイドエプロンの高さを制御することにより、オーバーシュートや突っかけの発生を抑制して、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させ、金属帯先端をテンションリールのグリップ部で適切にグリップすることができる。そのため、グリップの失敗により生じるライン停止や擦り傷の発生等を低減でき、歩留まり高く操業できる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
図１、図２は、本発明の一実施形態にかかる金属帯の巻き取り方法を説明する模式図である。本実施形態では、調質圧延ラインにおいて、金属帯である鋼帯を巻き取る場合を想定している。
図１、２に示すように、本実施形態にかかる金属帯（鋼帯）の巻き取り装置は、金属帯を巻き取るテンションリールと、前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備える。
本実施形態において、前記ガイドエプロンは、任意の昇降手段により、その高さを調整可能とされている。そして、金属帯（鋼帯）先端の反りの状態に応じて、金属帯先端をグリップ部に噛み込ませる際に、ガイドエプロンの高さを調整する。
上述したように、調質圧延ラインにおいて金属帯（鋼帯）を搬送する際には、金属帯の不良状態等によって、金属帯先端部の領域（例えば搬送方向で金属帯先端から２０ｍまでの領域）を、調質圧延機（スキンパスミル）で圧下（圧延）する場合と、圧下しない場合とが存在する。
前記領域をスキンパスミルで圧下した場合、金属帯先端が圧延ラインの下流側に配置された巻き取り装置のテンションリールまで到達したときには、金属帯先端は上反りの状態を保持する。
このままの状態で、金属帯の巻き取りを継続すると、金属帯先端がグリップ部を通り越えてしまうオーバーシュートが生じる（図３参照）。そこで、本発明では、図１に示すように、金属帯先端の上反りの状態に応じて、ガイドエプロンの高さを調整し、金属帯先端を、グリップ部に適切に案内する。
また、前記領域をスキンパスミルで圧下しない場合、金属帯先端がテンションリールまで到達したときには、金属帯先端は下反りの状態を保持し、そのままの状態で金属帯の巻き取りを継続すると、金属帯先端がテンションリールとガイドエプロンの間に入り込む突っかけが生じる（図４参照）。そこで、本発明では、図２に示すように、金属帯先端の下反りの状態に応じて、ガイドエプロンの高さを調整し、金属帯先端を、グリップ部に適切に案内する。
これにより、金属帯をテンションリールで巻き取る際に、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させることができ、オーバーシュートや突っかけの発生を抑制して、金属帯先端をテンションリールのグリップ部で適切にグリップすることができる。そのため、グリップの失敗により生じるライン停止や擦り傷の発生等を低減でき、歩留まり高く操業できる。
さらに、本実施形態では、ガイドエプロンの高さＨを、下記（１）式を満たすように制御するものとする。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
なお、上記ガイドエプロンの高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）の制御は、例えば、金属帯の巻き取り装置に付帯したコンピュータ等の制御手段により実施することができる。
上記（１）〜（３）式についてさらに詳細に説明する。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ガイドエプロンの高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）Ｈ（ｍｍ）は、上記（１）式により制御される。すなわち、ガイドエプロンの高さＨ（ｍｍ）は、金属帯先端が下反りの状態となっている場合のガイドエプロン高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）Ｈ’（ｍｍ）を基準とし（図２参照）、ここから金属帯先端の上反り分（ｋ’×ｈ）を差し引くことで算出する。ｋ’は、上反り依存係数である。ここでｋ’は、コイルの外径、金属帯の引張り強さ、圧延機の圧延荷重を基に設定される係数であり、過去の操業実績を基に設定される。ｋ’の取り得る値は０．１〜１．０であり、代表値としては０．５を使用する。なお、代表的な操業条件（コイルの外径：１０００〜２３００ｍｍ、金属帯の引張り強さ：３００〜６００ＭＰａ、圧延機の圧延荷重：２００×１０４〜８００×１０４Ｎ）の場合には、各係数として代表値を採用することができる。ｈは、金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、下記（３）式により算出する。Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。ここでＣ’は、設備構成（テンションリールの高さ（フロアからグリップ部までの高さ））を基に設定される係数である。Ｃ’の取り得る値は−１０〜＋１０であり、代表値としては０．０を使用する。なお、Ｃ’は、圧延機で圧下しない場合は０である。
ガイドエプロンの高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）Ｈ（ｍｍ）は、上記（１）式により制御される。すなわち、ガイドエプロンの高さＨ（ｍｍ）は、金属帯先端が下反りの状態となっている場合のガイドエプロン高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）Ｈ’（ｍｍ）を基準とし（図２参照）、ここから金属帯先端の上反り分（ｋ’×ｈ）を差し引くことで算出する。ｋ’は、上反り依存係数である。ここでｋ’は、コイルの外径、金属帯の引張り強さ、圧延機の圧延荷重を基に設定される係数であり、過去の操業実績を基に設定される。ｋ’の取り得る値は０．１〜１．０であり、代表値としては０．５を使用する。なお、代表的な操業条件（コイルの外径：１０００〜２３００ｍｍ、金属帯の引張り強さ：３００〜６００ＭＰａ、圧延機の圧延荷重：２００×１０４〜８００×１０４Ｎ）の場合には、各係数として代表値を採用することができる。ｈは、金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、下記（３）式により算出する。Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。ここでＣ’は、設備構成（テンションリールの高さ（フロアからグリップ部までの高さ））を基に設定される係数である。Ｃ’の取り得る値は−１０〜＋１０であり、代表値としては０．０を使用する。なお、Ｃ’は、圧延機で圧下しない場合は０である。
Ｈ’は、金属帯先端部の領域をミルで圧下せず、金属帯先端がテンションリールまで到達した際に下反りの状態を保持している場合に、金属帯先端をグリップ部に案内できるガイドエプロン高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）であり、本実施形態では（２）式により求める。Ｈ’は、（２）式で示されるようにコイル径に依存する。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、ｋ’’は、コイル外径依存係数である。ここでｋ’’は、コイル外径値を基に設定される係数である。ｋ’’の取り得る値は−０．００５〜−０．０５の範囲であり、代表値としては−０．０１を使用する。Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）である。なお、ここで、コイルとは、金属帯が圧延ライン上を搬送される前、すなわち、圧延ラインの入側から払い出される前のものであって、コイル状に巻き取られた状態の金属帯を意味する。Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。ここでＣ’’は、設備構成（テンションリールの高さ（フロアからグリップ部までの高さ））を基に設定される係数である。Ｃ’’の取り得る値は設備構造に依存するため一概には規定できないが、概ね１８００〜２５００の範囲であり、代表値としては２１００を使用する。
上記（２）式において、ｋ’’は、コイル外径依存係数である。ここでｋ’’は、コイル外径値を基に設定される係数である。ｋ’’の取り得る値は−０．００５〜−０．０５の範囲であり、代表値としては−０．０１を使用する。Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）である。なお、ここで、コイルとは、金属帯が圧延ライン上を搬送される前、すなわち、圧延ラインの入側から払い出される前のものであって、コイル状に巻き取られた状態の金属帯を意味する。Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。ここでＣ’’は、設備構成（テンションリールの高さ（フロアからグリップ部までの高さ））を基に設定される係数である。Ｃ’’の取り得る値は設備構造に依存するため一概には規定できないが、概ね１８００〜２５００の範囲であり、代表値としては２１００を使用する。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
ｈは、金属帯先端の上反り量（ｍｍ）である。（３）式で示されるように、ｈは、圧延機で大きな荷重をかけるほど大きくなり、金属帯自体の引張り強さと圧延機の荷重に依存する。ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））である。ここでｋは、ＴＳとＰに依存することからコイルの反りやすさを基に設定される係数である。ｋの取り得る値は０．５×１０−１０〜２．０×１０−１０の範囲であり、代表値としては１．０×１０−１０を使用する。ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）である。また、Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。Ｃは、コイルの外径、金属帯の引張り強さ、圧延機の圧延荷重を基に設定される係数であり、過去の操業実績を基に設定される。Ｃの取り得る値は０〜２０．０の範囲であり、代表値としては１０．０を使用する。なお、Ｃは、圧延機で圧下しない場合は０である。
ｈは、金属帯先端の上反り量（ｍｍ）である。（３）式で示されるように、ｈは、圧延機で大きな荷重をかけるほど大きくなり、金属帯自体の引張り強さと圧延機の荷重に依存する。ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））である。ここでｋは、ＴＳとＰに依存することからコイルの反りやすさを基に設定される係数である。ｋの取り得る値は０．５×１０−１０〜２．０×１０−１０の範囲であり、代表値としては１．０×１０−１０を使用する。ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）である。また、Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。Ｃは、コイルの外径、金属帯の引張り強さ、圧延機の圧延荷重を基に設定される係数であり、過去の操業実績を基に設定される。Ｃの取り得る値は０〜２０．０の範囲であり、代表値としては１０．０を使用する。なお、Ｃは、圧延機で圧下しない場合は０である。
なお、金属帯を圧延機で圧下しない場合には、金属帯先端は下反りの状態となるため、（３）式における圧延荷重Ｐは０、上反り量調整係数Ｃは０であり、ｈ＝０となるため、（１）式は、Ｈ＝Ｈ’＋Ｃ’となる。さらに、この場合Ｃ’は０であるので、Ｈ＝Ｈ’すなわち、（２）式の適用となる。よって、金属帯を圧延機で圧下する場合には、金属帯先端が上反りの状態となることから（１）式を適用し、圧下しない場合には（２）式を適用すればよい。
本実施形態では、上記各式により、ガイドエプロンの高さ（フロアからガイドエプロン先端までの高さ）Ｈを（ｍｍ）を制御することで、金属帯の巻き取りを自動で行うことが可能となる。これにより、金属帯先端をテンションリールのグリップ部に安定的に到達させることができるとともに、金属帯の巻き取りを自動で行うことが可能となり、生産性をさらに高めることができる。
上記実施形態の金属帯の巻き取り方法にて、金属帯の巻き取りを行った。すなわち、調質圧延ラインの下流側に設置した鋼帯の巻き取り装置により、（１）〜（３）式によりガイドエプロンの高さを制御しながら、自動で鋼帯の巻き取り操業を行った。
ここで、調質圧延ラインの入側から払い出される前のコイルは、コイルの外径Ｒ：１５００（ｍｍ）、金属帯の引張り強さＴＳ：４００（ＭＰａ）であり、調質圧延機の圧延荷重Ｐ：６００×１０４（Ｎ）である。また、（１）〜（３）式におけるｋ’、Ｃ’、ｋ’’、Ｃ’’、ｋ、Ｃの各係数は、それぞれの代表値を使用した。
その結果、上記のコイルについて、１００コイルの調質圧延ラインでの鋼帯の巻き取りを、オーバーシュートや突っかけを生じさせることなく、巻き取り操業を中断せずに、自動で実施できた。
Claims (4)
- 圧延機の下流側において金属帯の巻き取り装置を用いて金属帯を巻き取る金属帯の巻き取り方法であって、
前記金属帯の巻き取り装置は、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端を前記グリップ部に噛み込ませる際に、前記ガイドエプロンの高さを金属帯先端の反りの状態に応じて調整する、金属帯の巻き取り方法。 - ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、請求項１に記載の金属帯の巻き取り方法。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。 - 請求項１または２に記載の金属帯の巻き取り方法に用いる金属帯の巻き取り装置であって、
金属帯を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールの外周面に設けられ、金属帯を前記テンションリールで巻き取る際に金属帯先端を噛み込ませるグリップ部と、
前記テンションリールの前方に設置され、前記グリップ部に金属帯先端を案内するガイドエプロンと、を備え、
金属帯先端の反り量に応じて、前記ガイドエプロンの高さが調整可能とされた、金属帯の巻き取り装置。 - ガイドエプロンの高さを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、ガイドエプロンの高さＨを下記（１）式を満たすように制御する、請求項３に記載の金属帯の巻き取り装置。
Ｈ＝Ｈ’−ｋ’×ｈ＋Ｃ’ ・・・（１）
ここで、上記（１）式おいて、
Ｈは、フロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
Ｈ’は、下記（２）式から求める金属帯先端が下反りの状態となっている場合のフロアからガイドエプロン先端までの高さ（ｍｍ）であり、
ｋ’は、上反り依存係数であり、
ｈは、下記（３）式から求める金属帯先端の上反り量（ｍｍ）であり、
Ｃ’は、ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
Ｈ’＝ｋ’’×Ｒ＋Ｃ’’ ・・・（２）
上記（２）式において、
ｋ’’は、コイル外径依存係数であり、
Ｒは、コイルの外径（ｍｍ）であり、
Ｃ’’は、下反り時ガイドエプロン高さ調整係数（ｍｍ）である。
ｈ＝ｋ×ＴＳ×Ｐ＋Ｃ ・・・（３）
上記（３）式において、
ｋは、荷重依存係数（ｍｍ／（ＭＰａ・Ｎ））であり、
ＴＳは、金属帯の引張り強さ（ＭＰａ）であり、
Ｐは、圧延機による圧延荷重（Ｎ）であり、
Ｃは、上反り量調整係数（ｍｍ）である。
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-
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