JP3512097B2 - コイル内面加熱装置 - Google Patents

コイル内面加熱装置

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JP3512097B2
JP3512097B2 JP08612696A JP8612696A JP3512097B2 JP 3512097 B2 JP3512097 B2 JP 3512097B2 JP 08612696 A JP08612696 A JP 08612696A JP 8612696 A JP8612696 A JP 8612696A JP 3512097 B2 JP3512097 B2 JP 3512097B2
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至康 松田
紀夫 岩波
恒 本城
友洋 杉野
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延設備にお
いてコイル内面を加熱するコイル内面加熱装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】粗圧延後に仕上圧延を行う熱間圧延設備
では、図5(A)に模式的に示すように、粗圧延機で3
0〜50mm厚のバーまで圧延し、次いで仕上圧延機で
更に数mm厚のストリップまで圧延する。この場合、粗
圧延完了後、仕上圧延が完了するまでの時間が長く、バ
ーの後端が先端に比較して低温になり、均一な仕上加工
が困難になる問題点があった。
【0003】そこで、図5(B)に模式的に示すよう
に、粗圧延後のバーをコイル状に巻き取り、それを巻き
戻しながら仕上圧延する方法が提案されている(特公昭
51−26317号)。この方法により、バー全体の冷
却を防止し、かつ粗圧延における後端から仕上圧延する
ので、バーの先後端の温度差をほぼ同一にすることがで
きる。
【0004】しかし、この場合でも、幅方向中央部に比
較して、コイル端部は冷えやすく、そのため幅方向の温
度の均一化が困難な問題点があった。そこで、この問題
を解決するために、コイルを熱シールドパネルで保温
しながら移送する方法(特表平5−503040号)、
コイルの端面を加熱する方法(特開平7−51726
号)などが提案されている。
【0005】図6は、特開平7−51726号において
提案されているコイル加熱装置を示す図である。図6に
示すように、コイル1の両端面を複数のLPGバーナを
備えた加熱装置3で加熱している。なお、加熱装置3
は、位置調節装置4により、コイル幅に従い最適な距離
に移動できるようになっている。なお、この図で2は、
クレードルロールである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコイル
端面加熱装置を用いることにより、コイル端部の温度低
下を防止でき、鋼板の幅方向の温度分布をほぼ均一にす
ることができる。しかし、かかるコイル端面加熱装置を
用いても、熱放散の最も大きいコイル内面の保温はでき
ず、そのためコイル内面の温度が極度に低下し、バー尾
端部の組成が変質する問題点があった。
【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、コ
イル内面を加熱して最適温度に保温することができ、こ
れによりバー全体の組成を均一にすることができるコイ
ル内面加熱装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱間圧
延材を芯なしでコイルに巻取りかつ巻戻す巻取り巻戻し
装置と、巻き取ったコイルの中空孔にマンドレルを挿入
するマンドレル挿入装置と、巻き取ったコイルの端面を
加熱する端面加熱装置と、を備えた装置において、端面
加熱装置に取付けられ火炎によりコイル内面を加熱する
コイル内面バーナと、マンドレルに取付られコイル内面
の温度を非接触で計測する温度センサーとを備え、コイ
ル内面バーナにより、コイル内面に沿って幅方向に広が
り、かつマンドレルに接触しない火炎を形成し、温度セ
ンサーによりコイル内面の温度を計測して最適温度に保
持する、ことを特徴とするコイル内面加熱装置が提供さ
れる。
【0009】上記本発明の構成によれば、コイル内面バ
ーナにより、コイル内面に沿って幅方向に広がり、かつ
マンドレルに接触しない火炎を形成して、この火炎によ
りコイル内面を加熱し、かつ温度センサーによりコイル
内面の温度を非接触で計測して、コイル内面バーナを調
節し、コイル内面の温度を最適温度に保持することがで
きる。この温度センサーには、例えば熱電対を用いこれ
を予めキャリブレーションして用いることができる。
【0010】本発明の好ましい実施形態によれば、更
に、端面加熱装置に取付けられ火炎によりマンドレル外
面を加熱するマンドレルバーナを備え、該マンドレルバ
ーナにより、マンドレル外面に沿って幅方向に広がる火
炎を形成する。この構成により、マンドレル自体を加熱
し、その輻射熱でコイル内面を均一に加熱することがで
きる。コイルの最適温度範囲が例えば1000〜120
0℃の場合に、マンドレルの温度をそれ以上に高め、主
として輻射加熱によりコイル内面を加熱することによ
り、コイル内面の局部過熱を防ぐことができる。
【0011】また、前記マンドレルの外面には、耐火材
が取付けられており、前記温度センサーは、マンドレル
バーナによる火炎に直接接触しない位置で、耐火材の内
側に取付けられていることが好ましい。この構成によ
り、火炎によるマンドレルの損傷を防止し、かつマンド
レルバーナによる火炎の影響を低減して、温度センサー
の計測精度を高めることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図1は、本発明によるコイル内面加熱装置の第1実
施形態を示す部分断面図である。このコイル内面加熱装
置10は、熱間圧延材を芯なしでコイル1に巻取りかつ
巻戻す巻取り巻戻し装置(図示せず)と、巻き取ったコ
イル1の中空孔にマンドレル11を挿入するマンドレル
挿入装置(図示せず)と、巻き取ったコイルの端面を加
熱する端面加熱装置12と、を備えている。
【0013】図1において、コイル内面加熱装置10
は、更に、端面加熱装置12に取付けられ火炎14aに
よりコイル内面1aを加熱するコイル内面バーナ14
と、マンドレル11に取付られコイル内面1aの温度を
非接触で計測する温度センサー16とを備えている。コ
イル内面バーナ14は、コイル内面1aに沿って幅方向
に広がり、かつマンドレル11に接触しない火炎14a
を形成するようになっている。火炎14aは、都市ガス
等の可燃ガスを燃料とする拡散火炎であるのがよいが、
必要により予混合火炎であってもよい。コイル内面バー
ナ14は、好ましくは複数設けられ、火炎の強さ,位
置,形状を保持したまま、必要数のみを使用するのがよ
い。また、温度センサー16は、マンドレル11の複数
箇所に埋め込まれた熱電対であり、これを予めキャリブ
レーションして用いるのがよい。
【0014】巻取り巻戻し装置内に巻き取られたコイル
1は、エッジ部及び内面から放熱して温度が低下する。
特に内面では水冷されたマンドレル11が挿入されるた
め、温度低下が著しい。従って、上述した本発明では、
コイル内面を積極的にガスバーナ(コイル内面バーナ1
4)により、エッジ部は勿論のこと、センター部まで加
熱し、適当な温度に保持する。また、この際、マンドレ
ル11にセットした温度センサー16により、コイル内
面の温度を計測し、これをフィードバックさせてコイル
内面バーナ14を調節することにより、コイル内面1a
の温度を最適温度に保持するようになっている。
【0015】図2は、本発明の第2実施形態を示す図1
と同様の部分断面図である。この図において、コイル内
面加熱装置10は、更に、端面加熱装置12に取付けら
れ火炎18aによりマンドレル外面を加熱するマンドレ
ルバーナ18を備えている。このマンドレルバーナ18
は、マンドレル外面に沿って幅方向に広がる火炎18a
を形成するようになっている。火炎18aは、火炎14
aと同様に、都市ガス等の可燃ガスを燃料とする拡散火
炎であるのがよい。また、マンドレルバーナ18は、好
ましくは複数設けられ、火炎の強さ,位置,形状を保持
したまま、必要数を使用するのがよい。
【0016】図2は、図1と同様にコイル内面の温度低
下を防止するものであるが、図1との相違は、マンドレ
ル11もガスバーナ18で積極的に加熱し、コイル内面
1aからの放熱量を減少させる機能を持たせたことであ
る。この構成により、マンドレル自体を加熱し、その輻
射熱でコイル内面1aを均一に加熱することができる。
コイルの最適温度範囲が例えば1000〜1200℃の
場合に、マンドレル11の温度をそれ以上に高め、主と
して輻射加熱によりコイル内面を加熱することにより、
コイル内面の局部過熱を防ぐことができる。
【0017】なお、図2に示すように、マンドレル11
の外面には、耐火材19が取付けられている。また温度
センサー16は、マンドレルバーナ18による火炎18
aに直接接触しない位置で、耐火材の内側に取付けられ
ているのがよい。この構成により、火炎18aによるマ
ンドレル11の損傷を防止し、かつマンドレルバーナ1
8による火炎18aの影響を低減して、温度センサー1
6の計測精度を高めることができる。なお、温度センサ
ー16は、例えば周方向に分散させて、例えば上下左右
に複数取付け、マンドレル11の使用形態に応じて適
宜、切替えて使用するのがよい。これにより、温度セン
サー16による検出温度の信頼性を高めることができ
る。
【0018】図3は、本発明の第3実施形態を示す図で
あり、(A)は端面加熱装置12のバーナスタンド正面
図、(B)は図1及び図2と同様な部分断面図である。
また、図4は、端面加熱装置を用いない場合のコイルの
温度変化を模式的に示す図である。図4に示すように、
ヒータ機能がない巻取り巻戻し装置から巻き出されるコ
イル(バー)は、エッジ部及びコイル内面からの放熱に
より、コイルエッジ及び後端部(内面部)の温度が低下
する。これに対して、図3に示すように、端面加熱装置
12のバーナスタンド13に、コイルエッジ部加熱用の
ガスバーナ15aとコイル内面加熱用のガスバーナ15
bをそれぞれ配置し、各部の温度低下を防止することが
できる。また、この際、例えば、マンドレル11にセッ
トした温度センサー16により、ガスバーナ15a,1
5bに信号をフィードバックし温度制御を行うことによ
り、コイル内面を加熱して最適温度に保温することがで
き、これによりバー全体の組成を均一にすることができ
る。
【0019】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【0020】
【発明の効果】上述したように本発明のコイル内面加熱
装置は、コイルエッジ及び内面のように熱放散しやす
い箇所の保温効果が高く、巻取り巻戻し装置の下流側
の工程(例えば仕上圧延)に合わせ、コイル各部の温度
制御が可能であり、組成が均一な鋼板の製造が可能で
ある、等の特徴を有する。
【0021】従って、本発明のコイル内面加熱装置は、
コイル内面を加熱して最適温度に保温することができ、
これによりバー全体の組成を均一にすることができる、
等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるコイル内面加熱装置の第1実施形
態を示す部分断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態を示す図1と同様の部分
断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態を示す図である。
【図4】端面加熱装置を用いない場合のコイルの温度変
化を模式的に示す図である。
【図5】粗圧延後に仕上圧延を行う従来の熱間圧延設備
の模式図である。
【図6】従来のコイル加熱装置の模式図である。
【符号の説明】
1 コイル 1a コイル内面 2 端面 7 加熱装置 8 位置調節装置 10 コイル内面加熱装置 11 マンドレル 12 端面加熱装置 14 コイル内面バーナ 14a 火炎 15a,15b ガスバーナ 16 温度センサー 18 マンドレルバーナ 18a 火炎 19 耐火材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本城 恒 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 横浜エンジ ニアリングセンター内 (72)発明者 杉野 友洋 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 技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平3−193217(JP,A) 特開 平1−127117(JP,A) 特開 平7−100532(JP,A) 特開 平8−24947(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/00 B21B 1/26 B21C 47/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延材を芯なしでコイルに巻取りか
    つ巻戻す巻取り巻戻し装置と、巻き取ったコイルの中空
    孔にマンドレルを挿入するマンドレル挿入装置と、巻き
    取ったコイルの端面を加熱する端面加熱装置と、を備え
    た装置において、 端面加熱装置に取付けられ火炎によりコイル内面を加熱
    するコイル内面バーナと、マンドレルに取付られコイル
    内面の温度を非接触で計測する温度センサーとを備え、 コイル内面バーナにより、コイル内面に沿って幅方向に
    広がり、かつマンドレルに接触しない火炎を形成し、温
    度センサーによりコイル内面の温度を計測して最適温度
    に保持する、ことを特徴とするコイル内面加熱装置。
  2. 【請求項2】 更に、端面加熱装置に取付けられ火炎に
    よりマンドレル外面を加熱するマンドレルバーナを備
    え、該マンドレルバーナにより、マンドレル外面に沿っ
    て幅方向に広がる火炎を形成する、ことを特徴とする請
    求項1に記載のコイル内面加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記マンドレルの外面には、耐火材が取
    付けられており、前記温度センサーは、マンドレルバー
    ナによる火炎に直接接触しない位置で、耐火材の内側に
    取付けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の
    コイル内面加熱装置。
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