JP3366712B2 - シートバーの巻き取り・巻きもどし装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シートバーの巻き取
り・巻きもどし装置に関し、とくにシートバーコイルの
内巻部の温度降下を効果的に防止して、良好な連続熱間
圧延を実現しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】仕上げ圧延機の入側でシートバー同士を
接合し、連続して仕上げ圧延を行う連続熱間圧延（エン
ドレス圧延）においては、特開昭58−109504号公報にも
開示されてるように、粗圧延機と仕上げ圧延機との間の
バッファー設備としてシートバーの巻き取り・巻きもど
し装置が不可欠である。

【０００３】このシートバーの巻き取り・巻きもどし装
置において、十分なバッファー能力を発揮させるために
は、特願平４−254690号明細書に開示したように複数の
コイルポジションが必要となる。ここに、複数のコイル
ポジション間で移載するためには、通常、シートバーコ
イル（以下単にバーコイルという）の内巻部空間にマン
ドレルを挿入し、このマンドレルを進行方向に移動させ
ることによって行っている。また、このマンドレルは、
バーコイルの巻出し時においてバーコイルの支持にも利
用される。

【０００４】しかしながら、上記の方では、バーコイル
の内巻部空間へのマンドレルの挿入中、輻射によってバ
ーコイルの内巻側から熱がマンドレルに奪われてしま
い、大きな温度降下を生じる。そこで、かかる問題の解
決策として、従来から以下に述べるような種々の方法が
提案されている。 （１）バーコイル移載手段としてマンドレルを使用せ
ず、クレードルロールを順番に上下させながらバーコイ
ルを移送する方法。 （２）マンドレルを断熱構造（スリーブ構造）とし、マ
ンドレルの表面温度を上げることで内巻部の温度低下を
防止する方法。 （３）シートバーの巻き取り・巻もどし装置の下流側に
エッジヒーターを設置し、これを用いてシートバー尾端
を加熱する方法（例えば特開平１−１２７１１１号公
報）。 （４）マンドレルの内巻部空間への挿入量を少なくす
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各方法では、エンドレス圧延という特殊な圧延に十分に
対応することはできない。すなわち、従来のバッチ圧延
におけるシートバーの巻き取り・巻きもどし装置に要求
される機能は、シートバー長手方向の仕上げ圧延中にお
ける温度降下を防止することであり、コイルの最内巻部
について上述したような対策を講じたとしても、所詮、
非定常部であり、温度低下以外の要因で不良となること
も多いことから、完全な対策が講じられているわけでは
なかった。

【０００６】この点、エンドレス圧延においては、従
来、非定常部として見過ごされてきた部分もすべて定常
部となるので、最内巻部の温度低下についても極力小さ
くする必要があるところ、上記 (1)〜(4) の方法には、
それぞれ以下に述べる問題を残していた。すなわち、
(1)の方法は、機構が複雑なだけでなく、バーコイル移
載時における安定性にかける。また (2)の方法では、か
ような処理を施したとしても、マンドレルの表面温度は
せいぜい 400〜500 ℃程度であるため、エンドレス圧延
には十分対応することはできない。(3) の方法では、エ
ッジヒーターの許容量をオーバーし、最内巻一巻分を加
熱することはできない。さらに、(4) の方法では、コイ
ルの移動に際して接触部分でコイルの全荷重を受けるた
め強度の面で制約を受ける場合がある他、マンドレルと
接触する部分 (板の幅端部に対応する部分) についての
温度低下防止効果はほとんど期待できない。

【０００７】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、マンドレルの表面を積極的に加熱することによ
って、巻き取り、巻きもどしあるいは移載時におけるバ
ーコイル内巻部の温度降下を効果的に防止し、もって均
一な仕上げ圧延出側温度（以下ＦＤＴと呼ぶ）を確保す
ることができる装置を提案することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
シートバーコイルの内巻部空間に挿入して該シートバー
コイルを支持するマンドレルを備えた装置であって、該
マンドレルは、その内部に誘導加熱手段を埋め込んでな
り、その外周に非導電性材料のスリーブを有することを
特徴とするシートバーの巻き取り・巻きもどし装置であ
り、該スリーブは回転可能に組み込んだものがとくに好
適である。

【０００９】図１に、この発明に従う巻き取り・巻きも
どし装置の構成を、また、図２に、図１に示した装置に
配置されるマンドレルおよびその付属機構を取り出して
示す。

【００１０】上掲図１、図２における番号１はバーコイ
ル、２はベンディングロール、３はクレードルロール、
４はバーコイル１を支持するマンドレルであって、この
マンドレル４は、その詳細を図３に示すように、マンド
レル本体（アーバー）４ａの長手方向に沿って複数個の
誘導加熱コイル（例えばＥ型のコイル）４ｂが配置さ
れ、また、その外周には、誘導加熱コイル４ａを覆い隠
すようにスリーブ４ｃがマンドレル本体４ａの周りに軸
受け４ｄを介して回転可能に保持されており、開閉シリ
ンダＳによってバーコイル１の内部空間１ａへ出し入れ
することができるようになっている。そして、５はバー
コイル１の移載に際してマンドレル４を揺動するトラン
スファーアームである。

【００１１】バーコイルの幅寸法に応じてそれに対応す
る箇所の誘導加熱コイル４ｂにてマンドレル４と接触す
る部分を加熱することにより、マンドレルの接触に由来
する局部的な温度低下が避けられる。

【００１２】

【作用】通常、１本のスラブの仕上げ圧延に要する時間
は、シートバーのサイズや圧延速度によって幾分異なる
とはいえ、大体40秒から 120秒程度である。マンドレル
がバーコイルの内巻部空間に挿入されている時間は、仕
上げ圧延所要時間が長い場合ほど大きく、仕上げ圧延時
間が 120秒程度の場合には、 100秒程度マンドレルが挿
入された状態でコイルを巻出すことになる。このケース
で、バーコイルの内巻部を加熱しない場合には、シート
バー温度：1020℃、シートバー厚：30mmであるとき、最
内巻部の一巻に関しては長手方向中央部に比べて約60℃
程度の温度降下を生じる。

【００１３】また、仮に、マンドレルを断熱構造（スリ
ーブ構造）としても、同一条件下ではマンドレルの表面
温度は 400℃程度までしか上昇しないので、最内巻部に
は約50℃の温度降下が生じる。

【００１４】ところで、エンドレス圧延において、最内
巻一巻も定常部と完全に同じ材質とするためには、全長
にわたって同一のＦＤＴとする必要がある。エンドレス
圧延においては、圧延速度を一定にすることで、従来に
比べて飛躍的に温度精度（ＦＤＴ精度および巻取温度精
度）を向上させることを目的としており、従って最内巻
一巻の温度偏差は圧延速度を一定にしたままで仕上げ圧
延機内のストリップ冷却設備で十分補償可能な範囲に抑
え込む必要がある。

【００１５】一般に、仕上げ圧延機内のストリップ冷却
設備で補償可能な温度偏差は40℃程度であることから、
最内巻一巻の温度偏差は40℃以内とするような加熱が必
要になる。

【００１６】この発明においては、エンドレス圧延時に
バッファーとして使用するシートバーの巻き取り・巻き
もどし装置におけるマンドレル４の内部に誘導加熱手段
(誘導加熱コイル４ｂ) を埋め込み、その誘導加熱手段
を用いてバーコイル１の内巻部を加熱するようにしたの
で、エンドレス圧延の効果を十分に発揮させることがで
き、かくしてコイル全長にわたって、材質、寸法とも均
一な成品が得られるわけである。

【００１７】上掲図１に示した例では、マンドレル４に
スリーブ４ｃを配置したものを示したが、かかるスリー
ブ４ｃは誘導加熱コイル４ｂによって加熱されるのを避
けるため、例えば、非導電性のセラミックスからなる一
体成形スリーブを適用するのが好ましい。また、スリー
ブ４ｃはマンドレル本体４ａの周りで回転できるよう軸
受け４ｄを介して保持する構造を例としたが、このよう
な構造にするとコイルの巻き取り、あるいは巻きだし中
に、スリーブ４ｃがコイルと同期して回転することにな
るので、内巻部における擦り傷の発生が回避できる利点
がある。

【００１８】

【実施例】図４に、この発明の実施に供して好適なシー
トバーの巻き取り・巻きもどし装置の他の例を、また図
５には、ホットストリップミルの配列をそれぞれ模式で
示す。図中番号６はマンドレル４につながるNo.1トラン
スファーアーム、７はNo.2トランスファーアーム、そし
て８はピンチロールであり、この例ではマンドレル４を
２つ配置した場合について示してある。９はピーラー、
10はピーラー押し付け用のシリンダー、11は押さえロー
ル、12は押さえロール押し付け用のシリンダーである。
また13は加熱炉、14, 15はそれぞれNo.1可逆式粗ミル及
びNo.2可逆式粗ミルであって、両者で粗ミルを構成す
る。16はシートバーの巻き取り・巻きもどし装置、17は
シートバー接合装置、18は仕上げミルである。

【００１９】さて図４に示したものは、３ポジション２
ピーラータイプであり、ポジション♯１に巻取機能と巻
出し開始機能及び巻出し機能を、またポジション♯２に
は巻出し開始機能と巻出し機能を、さらにポジション♯
３には巻出し機能を持たせたシートバーの巻き取り・巻
きもどし装置である。

【００２０】同図に示したところにおいて、例えばコイ
ルポジション♯１で巻取ったバーコイル１をコイルポジ
ション♯２に移載した後、このポジション♯２にてバー
コイル１の巻出しを開始する。この巻出し開始タイミン
グは先行材の巻出し完了タイミングとほぼ同時とする。

【００２１】巻出し開始後は、速やかにバーコイル１を
コイルポジション♯３に移載し、コイルポジション♯２
には次のバーコイルを移載する。従って、コイルポジシ
ョン♯１は、バーコイルの巻き取り専用のポジションと
なり、通常は、巻出しの開始をコイルポジション♯２で
実施する。またコイルポジション♯２では、予め次のバ
ーコイル１の巻き取り完了近くまでコイルを保持できる
ので、後行材の先行材に対する追随が容易になり、その
結果、粗圧延，仕上げ圧延間での時間調整能力が増す。
また、短尺の先行材のあとに長尺の後行材が続くような
場合であっても両者の接合が可能となる。

【００２２】上記したようなバーコイルの各ポジション
間の移載時、および巻出し時に、バーコイルの内巻部空
間に上掲図３に示したような構造になるマンドレル４が
挿入される。このマンドレル４の挿入によってバーコイ
ル１の内巻部では温度降下を招くので、かかる弊害を回
避するために、マンドレル４とバーコイル１が接触する
領域で誘導加熱コイル４ｂにて加熱を行うようにする。

【００２３】かくして、従来のようにマンドレルを加熱
しない場合には図６に示すように、シートバーの内巻部
一巻が中央部に比べて約３５°Ｃ程度の温度降下を生じ
てしまう場合であっても、この発明に従って加熱した場
合には、図７に示すように、その温度降下はほとんどな
いことになる。

【００２４】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、マンドレル
の抜熱に起因したバーコイル内巻部の温度降下を効果的
に防止することができ、ひいては良好なエンドレス圧延
を実現し、その結果、寸法・材質とも完全に均一な成品
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に供して好適な巻き取り・巻き
もどし装置の構成を示した図である。

【図２】マンドレルの要部を示した図である。

【図３】マンドレルの要部を示した図である。

【図４】この発明の実施に供して好適な巻き取り・巻き
もどし装置の構成を示した図である。

【図５】ホットストリップミルの構成を示した図であ
る。

【図６】シートバーの表面温度を調査した結果を示した
図である。

【図７】シートバーの表面温度を調査した結果を示した
図である。

【符号の説明】

１ バーコイル ２ ベンディングロール ３ クレードルロール ４ マンドレル ５ トランスファーアーム ６ No.1トランスファーアーム ７ No.2トランスファーアーム ８ ピンチロール ９ ピーラー 10 シリンダー 11 押さえロール 12 シリンダー 13 加熱炉 14 粗ミル 15 粗ミル 16 巻き取り・巻きもどし装置 17 接合装置 18 仕上げミル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 雅史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 松下 俊郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 村上 啓剛 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 佐藤 一幸 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (72)発明者 関 剛 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜第二工 場内 (56)参考文献 特開 平３−193217（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 47/28 B21C 47/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートバーコイルの内巻部空間に挿入し
   て該シートバーコイルを支持するマンドレルを備えた装
   置であって、 該マンドレルは、その内部に誘導加熱手段を埋め込んで
   なり、その外周に非導電性材料のスリーブを有すること
   を特徴とするシートバーの巻き取り・巻きもどし装置。
2. 【請求項２】 スリーブは、誘導加熱手段を配設したマ
   ンドレル本体に軸受を介して回転可能に保持したもので
   ある、請求項１記載の巻き取り・巻きもどし装置。