JP3190042U

JP3190042U - ホットランテーブル用ガイド板

Info

Publication number: JP3190042U
Application number: JP2014000483U
Authority: JP
Inventors: 拓馬平
Original assignee: Starlite Co Ltd
Current assignee: Starlite Co Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2024-01-31

Abstract

【課題】ホットランテーブルにおけるエプロンとして使用する樹脂積層体からなるガイド板を簡単且つ安価に製造できる形状及び積層構造とし、また熱延鋼帯の先端部を案内する際にプリプレグ由来の積層間に食い込む恐れがないホットランテーブル用ガイド板を提供する。【解決手段】プリプレグを積層し、加熱加圧成形して作製した樹脂積層体を切削加工して製造し、外形が先端側に傾斜面ａを形成するとともに、その後側に水平な上面ｂを形成したものであり、前記傾斜面から上面にかけての表層部には、連続したプリプレグ由来の複数層の連続積層部１２を形成し、その他の部分は水平積層部１３とした構造である。【選択図】図６

Description

本考案は、連続熱間鋼板圧延設備における仕上圧延機から巻取機にいたるホットランテーブルにおいて用いられるガイド板に関し、更に詳しくは、前記ホットランテーブルにおける搬送ロール間に設けられるエプロンや仕上圧延機の出側の圧延ロールと搬送ロールとの間に設けられる圧延ミルデリベリガイド等に用いられるホットランテーブル用ガイド板に関する。

図１に示されているように、一般に連続熱間鋼板圧延設備においては、熱延鋼帯Ｓを仕上圧延機１で所定の板厚まで圧延した後、ホットランテーブル２で冷却水によって所定の温度に冷却され、最終的にピンチローラ３を介して巻取機４で巻き取る方法で鋼板の製造が行われている。仕上圧延工程においては、板厚と同時に板温度を確保することも要求材質を実現する上で重要な管理項目となるが、特に板厚の薄い鋼板の製造においては、体積に対する表面積の比率が大きいことから、温度低下速度が大きく、仕上圧延機１の出側で要求される所定の温度を確保することが難しいとされている。その対策として、仕上圧延工程及びホットランテーブル２における通板速度を上げて温度低下を防止する方法が有効である。

しかし、この方法を実行する上では、以下のような問題を抱えていた。即ち、熱延鋼帯Ｓが巻取機４に巻き付いた後は、仕上圧延機１と巻取機４との間に張力を確保することができるため、熱延鋼帯Ｓを安定してホットランテーブル２を通板させることができ、通板速度を上げることが可能である。しかし、熱延鋼帯Ｓの先端部及び後端部は、仕上圧延機１又は巻取機４のいずれか一方の設備による拘束が無いため自由端になり、仕上圧延機１を出てから巻取機４に巻き付くまでの間のホットランテーブル２上で熱延鋼帯Ｓが無張力状態となることから、ホットランテーブル２上での通板が不安定になり、フライングやウエービングが発生しやすくなる。その結果、ミスロール発生に伴うトラブル休止時間の増大は大幅な生産性の低下をもたらし、また巻き形状不良や冷却精度不良は歩留まりを低下させる等、多大の損失を招いている。そこで、巻取機４に巻き付き安定するまでの熱延鋼帯Ｓの先端部と後端部については、その所定の温度の確保をあきらめるか、あるいは品質の低下を覚悟の上で、通板速度を規制して製造するなどの方法を採用せざるを得なかった。

そこで、特許文献１では、連続熱間鋼板圧延設備における仕上圧延機から巻取機にいたるホットランテーブルとして、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維を混紡した混紡糸を用いて製織した基材に熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸シートを積層して加熱加圧成形した樹脂積層体からなるガイド板を使用して解決を図った。この樹脂積層体は、耐熱性及び鋼板との接触による対アブレッシブ摩耗特性に優れたものとなる。更に、前記ガイド板の形状及び配置を最適化することによって効果を高めている。図９（ａ）に示すように、前記ガイド板７は、熱延鋼帯Ｓの先端部を案内するために、先端側に上方へ競り上がった傾斜面ａを設け、その後側の上面ｂは水平面となった形状であり、前後端の下側は、前後の搬送ロールに干渉しないように適宜カットした形状である。特に、前記ガイド板の傾斜面ａの角度を２０°未満に設定している。

特開２００５−２９６９６５号公報

しかしながら、従来のガイド板は、ブロック状の樹脂積層体を製造した後、それを切削して所望の形状に加工して製造している。樹脂積層体は、混紡織物からなる基材にフェノール樹脂のようなマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸した含浸シート（プリプレグ）を積層し、加熱加圧成形して製造するが、前記傾斜面ａには個々のプリプレグ由来の積層縞があたかも木目のように現れる。そのため、ガイド板の傾斜面ａに熱延鋼帯Ｓの先端部が繰り返し衝突した場合、図９（ａ）に示すように、熱延鋼帯Ｓの先端部が積層間に食い込み、剥がれる場合がある。これを防止するために、図９（ｂ）に示すように、積層厚さを大きくした樹脂積層体を製造し、傾斜面ａに対応する部分を、樹脂積層体の表面に平行に設定し、その他の部分を削り出して製造することが考慮されるが、この場合、樹脂積層体を十分に厚く製造する必要があり、また切削部分が多くなるので、コスト高となり、実用的ではない。

そこで、前述の状況に鑑み、本考案が解決しようとするところは、ホットランテーブルにおけるエプロンとして使用する樹脂積層体からなるガイド板を簡単且つ安価に製造できる形状及び積層構造とし、また熱延鋼帯の先端部を案内する際にプリプレグ由来の積層間に食い込む恐れがないホットランテーブル用ガイド板を提供することにある。

本発明は、前述の課題解決のために、プリプレグを積層し、加熱加圧成形して作製した樹脂積層体を切削加工して製造し、外形が先端側に傾斜面を形成するとともに、その後側に水平な上面を形成したものであり、前記傾斜面から上面にかけての表層部には、連続したプリプレグ由来の複数層の連続積層部を形成し、その他の部分は水平積層部とした構造であるホットランテーブル用ガイド板を構成した。

以上にしてなる請求項１に係る考案のホットランテーブル用ガイド板は、プリプレグを積層し、加熱加圧成形して作製した樹脂積層体を切削加工して製造し、外形が先端側に傾斜面を形成するとともに、その後側に水平な上面を形成したものであり、前記傾斜面から上面にかけての表層部には、連続したプリプレグ由来の複数層の連続積層部を形成し、その他の部分は水平積層部とした構造であるので、ホットランテーブルにおけるエプロンとして使用するガイド板を簡単且つ安価に製造でき、また熱延鋼帯の先端部を案内する際にプリプレグ由来の積層間に食い込む恐れがなく、耐久性にも優れている。

連続熱間鋼板圧延設備における仕上圧延機から巻取機にいたるホットランテーブルの概略図である。前記ホットランテーブルにおけるエプロン周辺の概略側面図である。同じくエプロン周辺の概略平面図である。前記ホットランテーブルにおける圧延ミル後面デリベリガイド周辺の概略側面図である。本考案に係るエプロンの好ましい先端部形状を示す拡大側面図である。本考案に係るエプロンとして用いるガイド板の側面図である。樹脂積層体を製造するための金型の一例を示す簡略斜視図である。樹脂積層体の製造工程を示す簡略側面図である。（ａ）は従来のガイド板で熱延鋼帯を案内する場合を示す斜視図、（ｂ）は厚い樹脂積層体からガイド板を製造する場合の説明図、（ｃ）本考案のガイド板で熱延鋼帯を案内する場合を示す斜視図である。

次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本考案を更に詳細に説明する。図１は、一般に連続熱間鋼板圧延設備の簡略図であり、図２及び図３は、本考案に係るホットランテーブル用ガイド板を、ホットランテーブルにおける搬送ロール５、５間に設けられるエプロン７に適用した例を示すものである。エプロン７は、搬送ロール５、５間に挟まれた部位に、熱延鋼帯ＳのパスラインＰよりも低い位置に配置される。エプロン７には、下部冷却装置６のノズル６ａの位置に合わせて冷却水の噴出口８が設けてあり、ノズル６ａから噴出される冷却水との干渉を防止することが可能な構造となっている。なお、搬送ロール５の軸長方向に複数のエプロンを設けることも有効であるが、図２、３では、熱延鋼帯の通板安定性能の確保に最も効果の大きい搬送ロール５の軸長方向中心の一箇所のみにエプロン７を配置した場合を示している。

また、図４に示すものは、本考案のガイド板を、仕上圧延機１のワークロール１０の出側に設ける圧延ミル後面デリベリガイド９表面のガイド板９ａに適用した例を示すものである。なお、図４中、符号１１はワークロール１０の出側の圧延ミル後面デリベリガイド９の上方に設けられた上ワイパーである。

前記エプロン７及びデリベリガイド９のガイド板９ａは、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維やその他の繊維を混紡した混紡糸を用いて製織した基材にマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸シートを積層し、所定の厚さに加熱加圧成形した樹脂積層体を、成形後、切削加工等により目的とするエプロン７あるいはガイド板９ａの形状に形成したものである。

前記混紡糸は、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維を常法に従って混紡機により所定の割合で混合し、カード機によりカーディングしたスライバーを紡糸して得られる。前記ガラス繊維は、特に限定されるものではなく、Ｅガラス、Ｄガラス、シリカガラス等をいずれも使用することができる。また、ガラス繊維の繊維長や繊維径は、例えば、繊維長が２５〜７５ｍｍ、繊維径が５〜１０μｍ程度であるが、特に限定されるものではなく、混紡可能なサイズであればよい。また、前記アラミド繊維としては、パラ系及びメタ系のいずれであってもよいが、成形後の樹脂積層体の切削加工性の点ではメタ系が好ましい。アラミド繊維としては、例えば帝人社製のコーネックス（商標）、同じくテクノーラ（商標）やデュポン社製のケブラー等を使用することができる。このアラミド繊維の繊維長や繊維径についても特に限定されるものではなく、前記ガラス繊維と同様に紡績可能なサイズであればよい。更に、前記ポリノジック繊維についても、前記ガラス繊維やアラミド繊維と同様に紡績可能なサイズであればよい。なお、同じセルロース繊維でも、天然物は含油量が高く繊維長も短いので、本考案には適さない。また、同じレーヨンでも、ポリノジック繊維以外は強度が低く、多量に使用する必要がある。このような観点から、本考案ではポリノジック繊維を使用している。前記ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維の混紡比（重量比）は、混紡糸、ひいてはそれから製織される織布（基材）の強度、耐久性（寿命）、コスト、紡糸時の加工性などのバランスから、ガラス繊維：アラミド繊維：ポリノジック繊維＝４０〜７０：５〜５０：５〜４０の範囲内とすることが好ましく、例えばガラス繊維：アラミド繊維：ポリノジック繊維＝５５：３０：１５である。前記混紡糸は、単糸のまま使用してもよいが、撚り合わせて双糸として使用することで、これから製織される基材の強度を向上させるとともに、基材の厚みが厚くなることで、マトリックスとしての熱硬化性樹脂の含浸量が増大する、また、基材が嵩高くなることで、樹脂マトリックスと繊維、繊維間の絡み合いが増え、積層板強度を向上させることができる。基材の製織方法は特に限定されず、平織り、あや織り、朱子織り等、何れでもよいが、コスト面からは平織りが好ましい。また、製織される基材（織布）の目付重量としては、例えば前記ガラス繊維：アラミド繊維：ポリノジック繊維＝５５：３０：１５の混紡糸から製織する場合は３００〜１０００ｇ／ｍ²の範囲内とすることが好ましい。３００ｇ／ｍ²未満では基材（織布）の強度が不足して樹脂含浸時に基材が切れてしまうおそれがある。また、１０００ｇ／ｍ²を超えると基材への樹脂の含浸性が低下する。

また、前記混紡織物からなる基材に含浸する熱硬化性樹脂としては、耐熱性、コスト、加工性等のトータルバランスに優れたフェノール樹脂を用いることが好ましい。フェノール以外の熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド等も使用することができる。フェノール樹脂としては、一般的な耐熱用レゾール樹脂（例えば、クレゾール変性、ホウ素変性等）でよく、特に限定されない。前記混紡織物からなる基材への熱硬化性樹脂の含浸樹脂量としては含浸シート重量の３５〜６０％の範囲とすることが好ましい。樹脂含浸量が３５重量％未満では積層したシート間の充分な接着性が得られず、また６０重量％を超えると基材として使用する前記紡績織物による補強効果が発揮されにくくなる。前記フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂には、ガイド板の耐摩耗性、摺動特性の改善等を目的として、グラファイト、マイカ、カーボンブラック等の固体潤滑剤を添加することもできる。なお、基材への樹脂含浸方法は通常のデッピング方式でよい。また、含浸シート（プリプレグ）の重量は、例えば７５０ｇ／ｍ²〜２０００ｇ／ｍ²の範囲とし、厚みは１．０〜２．０ｍｍ程度、通常、１．５〜１．６ｍｍ程度でよい。

前記のような、混紡織物を基材とし、これにフェノール樹脂のようなマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸した含浸シート（プリプレグ）を積層し、加熱加圧成形して樹脂積層体を得る。この成形時のシートの積層数は、目的とするガイド板のサイズ（厚さ）によるが、成形厚みは１７〜８５ｍｍ程度であり、また、含浸シートの積層数は２０〜１００枚程度である。加熱加圧成形の条件は特別なものではなく、例えばフェノール樹脂含浸シートの積層板の場合であれば、数時間、加熱加圧成形し、加圧したまま冷却して目的とする積層板を得る。得られた積層板は、例えばマシニングセンターで切削加工等により目的とするガイド板の形状に加工することで、エプロンや圧延ミルデリベリガイドのガイド板として使用する。本考案に用いる基材は、前記混紡織物には限定されない。

図５及び６に示すように、エプロン７として使用するガイド板は、先端部に傾斜面ａを形成し、その後側の上面ｂは水平面となっており、前後端の下側は前後の搬送ロール５，５との干渉を避けるために適宜カットした形状である。本考案のガイド板７は、混紡織物からなる基材にフェノール樹脂のようなマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸した含浸シート（プリプレグ）を積層し、加熱加圧成形して作製した樹脂積層体を切削加工して製造したものであり、図６に示すように、傾斜面ａから上面ｂにかけての表層部において、複数層の連続積層部１２を形成し、その他の部分は水平積層部１３とした構造である。前記連続積層部１２は、基材のプリプレグが傾斜面ａから上面ｂにかけて切れ目がなく連続していることを意味している。前記連続積層部１２の積層数（プリプレグの枚数）は、３層以上であることが耐久性の面で好ましい。

次に、図６に示した本考案のガイド板７の製造工程を図７及び図８に基づいて説明する。下側金型１４は、平板状の下パンチ１５の周囲に枠体１６を配置するともに、前記下パンチ１５の中央部に断面が偏平な二等辺三角形状のスペーサ１７を着脱可能に取付けた構造である。そして、図８（ａ）に示すように、中央のスペーサ１７を中心に、前記連続積層部１２となる広幅プリプレグＡを下パンチ１５の上に適数積層する。次に、図８（ａ）に示すように、スペーサ１７によって膨らんだ部分が水平になるように、膨らみ部分１８の左右に狭幅プリプレグＢを積層した後、その上に広幅プリプレグＣを積層して、全体として所定の積層数とする。ここで、狭幅プリプレグＢは、加熱加圧成形時の圧縮率を考慮して厚く積層する。それから、図８（ｃ）に示すように、プリプレグ積層体の上に上パンチ１９を載せて、所定の圧力と温度で加熱加圧成形する。金型から取り出した樹脂積層体２０を図８（ｄ）に示す。この樹脂積層体２０は、前記スペーサ１７の断面形状に対応して部分的に凹んだ形状であり、該スペーサ１７の頂点に対応する位置で切断し、それぞれ所定の切削加工を施して目的形状のガイド板７を製造する（図８（ｅ）参照）。

前記ガイド板７の傾斜面ａの角度θは、前記スペーサ１７の二等辺三角形の底角に対応するので、所定の形状のスペーサ１７を用意しておけば、傾斜面ａの角度θをそれに応じて設定できる。ガイド板７の傾斜面ａと上面ｂの部分は、樹脂積層体２０の面をそのまま用い、その他の部分のみ切削加工すればよいので、切削加工が簡単になる。前記ガイド板７の傾斜面ａと上面ｂは、下側金型１４の表面形状によって決まるので、加工時間の短縮及び材料歩留まりの向上が実現できる。

そして、図９（ｃ）に示すように、本考案のガイド板７の傾斜面ａには、従来のようにプリプレグ由来の積層縞がなく、傾斜面ａから上面ｂにかけて連続した連続積層部１２が表層部に形成されているので、熱延鋼帯Ｓの先端部が引っかかることがなく、スムーズに案内できるとともに、耐久性も向上するのである。

１仕上圧延機
２ホットランテーブル
３ピンチローラ
４巻取機
５搬送ロール
６冷却装置
７エプロン（ガイド板）
ａ傾斜面
ｂ上面
８噴出口
９圧延ミル後面デリベリガイド
１０ワークロール
１１上ワイパー
１２連続積層部
１３水平積層部
１４下側金型
１５下パンチ
１６枠体
１７スペーサ
１８膨らみ部分
１９上パンチ
２０樹脂積層体
Ｐパスライン
Ｓ熱延鋼帯

Claims

プリプレグを積層し、加熱加圧成形して作製した樹脂積層体を切削加工して製造し、外形が先端側に傾斜面を形成するとともに、その後側に水平な上面を形成したものであり、前記傾斜面から上面にかけての表層部には、連続したプリプレグ由来の複数層の連続積層部を形成し、その他の部分は水平積層部とした構造であるホットランテーブル用ガイド板。