JP3611151B2

JP3611151B2 - 熱延材巻取装置

Info

Publication number: JP3611151B2
Application number: JP21343996A
Authority: JP
Inventors: 紀夫岩波
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: JPH1058033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延機に直列に設置され圧延材を巻取り巻戻しする熱延材巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚板（スラブ）から薄板（ストリップ）までを単一のラインで圧延する従来の熱間圧延設備では、多数のミル（圧延機）を必要とするため、圧延ラインの全長が非常に長くなる問題がある。そこで、かかる圧延ラインを短くするため、例えば、特開平７−８０５０５号、特開平７−１８５６０５号、等の熱間圧延設備が提案されている。
【０００３】
特開平７−８０５０５号の「鋳造熱間圧延連続設備」は、図５（Ａ）に模式的に示すように、粗ミル１（粗圧延機）と仕上ミル２（仕上圧延機）の中間に巻取り巻戻し装置３を配置し、連続鋳造で得た鋳片（スラブ）を粗圧延して巻き取り、その後、巻き戻して仕上圧延することにより、設備のコンパクト化と省エネルギーを図るものである。
【０００４】
また、特開平７−１８５６０５号の「熱間薄板材製造設備及び熱間薄板材の製造方法」は、図５（Ｂ）に模式的に示すように、圧延機４の入出側にそれぞれ巻戻し兼用の巻取り炉５を配置して、特定の厚みのスラブを巻戻し兼用の巻取り炉５で繰返し巻戻し巻戻しながら複数パス圧延することにより、コンパクトな設備で熱間薄板材を製造するものである。なお、この設備は、いわゆるステッケルミルであり、巻取り炉５のドラム５ａにスロット（クランプ用スリット）を有し、圧延材の先端をスロットに挿入してドラム５ａを回転させ、圧延材を確実に巻き取るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平７−１８５６０５号（図５Ａ）の設備では、薄板（ストリップ）を巻き取るため、その分の圧延ラインの長さを短くできるが、粗ミル１及び仕上ミル２は従来と同等数を必要とするため、ミル数はほとんど低減できず、結果として設備の全長が依然として長い問題点がある。また、図５（Ａ）における巻取り巻戻し装置３は、鋼板を芯なしで巻き取れる長所を有しているが、例えば３０ｍｍ以上の厚板や１０ｍｍ以下の薄板の巻取りが困難であり、適用範囲が狭く、かつ巻取ったコイルのハンドリングに時間を要し、冷却を促進させてしまう問題点がある。
【０００６】
一方、特開平７−１８５６０５号（図５Ｂ）の設備では、ミル数を大幅に低減でき、これにより全長の大幅な短縮ができ、かつステッケルミルは薄板から厚板まで適用できる等の長所を有しているが、▲１▼ドラム５ａのスロット（クランプ用スリット）に挿入した部分が、逆巻きされるため先端部が鼻曲げ状態となり、円滑な先端部の挿入が困難になる、▲２▼先端部の巻取りの際には、ドラム５ａの速度を圧延時の１／１０程度の低速（例えば２０〜３０ｍ／ｍｉｎ）にする必要があり、その結果、加速減速を頻繁に行う必要が生じ、生産性が低い，等の問題点がある。
【０００７】
ステッケルミルのかかる問題点を解決するために、▲１▼先端部の上反りを検出して巻取りドラムの位置を修正する「加熱炉付巻取装置」（実開昭６２−１０１６１７号）、▲２▼上反り矯正装置を備えた「圧延材上反り矯正装置」（実開昭６２−１８９８１４号）、▲３▼巻取機の駆動タイミングを適正にして加減速時のロスを低減する「ステッケルミルの巻取り制御装置」（特開昭６３−３６９１８号）等が提案されているが、依然として先端部の鼻曲げ、及び低速での巻取り等の本質的問題点は解決されていない。
【０００８】
本発明は、かかる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、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ巻き取った圧延材を効率よく保加熱することができる熱延材巻取装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、水平な巻取り軸を支持しこれを回転駆動する巻取軸回転装置と、巻取り軸を囲み半径方向に移動可能に設けられた複数の水平なラッパーロールを有するラッパーロール装置と、巻取り軸を囲み内部を保加熱する中空の保加熱炉と、を備え、該保加熱炉は、巻取り軸に巻き取られるコイルの一方の面に対峙するほぼ垂直な炉壁と、該炉壁側が開口しコイルの外周面とコイルの他方の面に対向する内面を有する内筒壁と、該内筒壁を同軸に囲む外筒壁とからなり、前記内筒壁は、ラッパーロールが半径方向に通過する開口部を有し、前記外筒壁は、該開口部を塞ぐ閉鎖部を少なくとも有し、かつ該外筒壁は、閉鎖部が内筒壁の開口部を塞ぐ閉鎖位置Ｆから閉鎖部が内筒壁の開口部から外れて該開口部を開放する開放位置Ｒまでコイルの軸方向に移動可能に設けられている熱延材巻取装置が提供される。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、圧延材先端部の巻取り時に、▲１▼外筒壁を開放位置Ｒに移動し、ラッパーロールを開口部を通して半径方向内方に移動して、各ラッパーロールを巻取り軸を囲む位置に隙間を開けて位置決めし、▲２▼先端部が挿入されると同時にその先端部を各ラッパーロールと巻取り軸との間に挟持して、反りや曲げを付加することなく、高速巻き取りを可能にすることができる。次いで、巻取り軸の回転のみで、高速巻き取りが継続できるようになった後（例えば数巻き後）、▲３▼巻取りを継続しながら、ラッパーロールを開口部を通して半径方向外方に移動し、▲４▼外筒壁を閉鎖位置Ｆに移動して保加熱することにより、高速で巻き取りを継続しながら、保加熱炉の開口部を最小限にしてコイルを保加熱することができる。
【００１１】
従って、本発明によれば、▲１▼内筒壁の開口部を通してラッパーロールを半径方向内方へ移動して、圧延材先端部を各ラッパーロールと巻取り軸との間に挟持して高速巻き取りし、▲２▼開口部を通してラッパーロールを半径方向外方へ移動し、▲３▼次いで外筒壁を閉鎖位置Ｆに移動して開口部を閉鎖する、という基本的には３ステップのみで、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ開口部を最小限にしてコイルを効率よく保加熱することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記ラッパーロール装置は、ラッパーロールに付随して移動するガイド部材を有し、該ガイド部材により、圧延材先端部の巻取り時に、圧延材先端部をラッパーロールと巻取り軸との間に案内する。この構成により、ガイド部材をラッパーロールの移動と共に、所定の位置に位置決めし、圧延材先端部を効果的に案内することができる。
【００１３】
また、巻取り軸は、圧延材ラインに直交する一方の側から片持ち支持され、外筒壁は、他方の側で閉鎖位置Ｆと開放位置Ｒの間を水平移動することが好ましい。この構成により、相互の干渉をなくし、比較的シンプルな構成とすることができる。
【００１４】
【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、本発明による熱延材巻取装置の全体斜視図であり、図２は図１をコイルの軸方向に分解して示す説明図である。図１及び図２において、本発明の熱延材巻取装置１０は、水平な巻取り軸１１を支持し、これを回転駆動する巻取軸回転装置１２と、複数の水平なラッパーロール１３を有するラッパーロール装置１４と、巻取り軸１１を囲み内部を保加熱する中空の保加熱炉２０と、を備えている。
【００１５】
図１及び図２において、巻取軸回転装置１２の巻取り軸１１は、圧延材ラインに直交する一方の側（この図では右側）から片持ち支持されている。また、複数（この図では３本）のラッパーロール１３は、ロール駆動装置１５によりそれぞれプロペラシャフト１５ａを介して回転駆動されるようになっている。各ラッパーロール１３は、巻取り軸１１を取り囲んで配置され、かつ拡縮装置１７（例えば液圧シリンダ）により、巻取り軸１１との間に圧延材６（圧延コイル）の先端部６ａを挟持する挟持位置から、巻取り軸１１から大きく離れた待機位置まで半径方向に移動できるようになっている。
【００１６】
更に、ラッパーロール装置１４は、ラッパーロール１５に付随して移動するガイド部材１６（エプロン）を有する。このガイド部材１６は、後述する図３に示すように、圧延材先端部６ａの巻取り時に、圧延材先端部６ａをラッパーロール１５と巻取り軸１１との間に案内し圧延材先端部６ａの巻取りを円滑にするようになっている。この構成により、ガイド部材１６をラッパーロール１５の移動と共に、所定の位置に位置決めし、圧延材先端部を効果的に案内することができる。
【００１７】
保加熱炉２０は、ほぼ垂直な炉壁２２（駆動側炉壁）と、この炉壁側が開口した内筒壁２４（円周面内炉壁）と、内筒壁２４を同軸に囲む外筒壁２６（円周面外炉壁）とからなる。
炉壁２２は、巻取軸回転装置１２の側に、巻取り軸１１に巻き取られる圧延コイル６の一方の面に対峙して設置されている。この炉壁２２は、ラッパーロール１３の駆動軸が貫通する開口部２２ａを有し、この開口部２２ａを通して各ラッパーロール１３が半径方向に移動できるようになっている。この開口部２２ａは、適当な閉鎖手段（例えば移動平板）により開口部を最小限にするようになっているのがよい。
【００１８】
図３は、図１の部分断面図である。図２及び図３に示すように、内筒壁２４は、圧延コイル６の外周面と圧延コイル６の他方の面に対向する内面を有している。また、この内筒壁２４は、外部から圧延材が通る通過口２４ａと、ラッパーロール１３が半径方向に通過する開口部２４ｂとを有している。この開口部２４ｂは、各ラッパーロール１３とその支持機構が通過するように十分大きく形成されている。
【００１９】
外筒壁２６も、内筒壁２４と同様に、外部から圧延材が通る通過口２６ａを有している。また、この外筒壁２６は、内筒壁２４の開口部２４ｂに対応する位置に、この開口部２４ｂを塞ぐように囲む閉鎖部２６ｂを有している。更に、外筒壁２６は、保加熱炉２０の本体ケーシング２１に水平移動可能に支持され、かつ水平移動装置２７（例えば、液圧シリンダ）により、閉鎖部２６ｂが内筒壁の開口部２４ｂを塞ぐ閉鎖位置Ｆ（図３の状態）から、閉鎖部２６ｂが内筒壁の開口部２４ｂから外れてこの開口部２４ｂを開放させる開放位置Ｒまで圧延コイル６の軸方向に移動可能に設けられている。かかる構成により、ラッパーロール１３を巻取り軸１１から大きく離れた待機位置まで半径方向に移動させた状態において、水平移動装置２７により外筒壁２６を開放位置Ｒから閉鎖位置Ｆまで水平移動させることができる。
【００２０】
また、保加熱炉２０を構成する炉壁２２，内筒壁２４，及び外筒壁２６は、断熱壁と図示しないヒータとを有しており、保加熱炉２０の内部を一定の温度（例えば約１０００℃以上）に保温し、かつ内部に位置する巻取り軸１１やこれに巻き取られる圧延材６を保温・加熱できるようになっている。従って、この保加熱炉２０は圧延材６が通る通過口２４ａ，２６ａを通して圧延ラインから圧延材６を内部に導入し、巻取り軸１１に巻き取ることができる。
【００２１】
図４は、本発明の熱延材の巻取方法を示す作動説明図である。この図に示すように、上述した熱延材巻取装置１０を用い、（Ａ）に示すように、▲１▼圧延材先端部６ａの巻取り時に、外筒壁２６を開放位置Ｒに移動しておき、ラッパーロール１３を開口部２４ｂを通して半径方向内方に移動して、各ラッパーロール１３を巻取り軸１１を囲む位置に隙間を開けて位置決めし、▲２▼先端部６ａが挿入されると同時にその先端部を各ラッパーロール１３と巻取り軸１１との間に挟持して、反りや曲げを付加することなく、高速巻き取りし、次いで、（Ｂ）に示すように、▲３▼巻取り軸１１の回転のみで、高速巻き取りが継続できるようになった後（例えば数巻き後）、巻取りを継続しながら、ラッパーロール１３を開口部２４ｂを通して半径方向外方に移動し、▲４▼外筒壁２６を閉鎖位置Ｆに移動して保加熱することにより、高速で巻き取りを継続しながら、保加熱炉の開口部を最小限にしてコイルを保加熱することができる。
【００２２】
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。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、▲１▼内筒壁の開口部を通してラッパーロールを半径方向内方へ移動して、圧延材先端部を各ラッパーロールと巻取り軸との間に挟持して高速巻き取りし、▲２▼開口部を通してラッパーロールを半径方向外方へ移動し、▲３▼次いで外筒壁を閉鎖位置Ｆに移動して開口部を閉鎖する、という基本的には３ステップのみで、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ開口部を最小限にしてコイルを効率よく保加熱することができる。
【００２４】
従って、本発明の熱延材巻取装置は、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ巻き取った圧延材を効率よく保加熱することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱延材巻取装置の全体斜視図である。
【図２】図１をコイルの軸方向に分解した図である。
【図３】図１の部分断面図である。
【図４】本発明の熱延材の巻取方法を示す作動説明図である。
【図５】従来の圧延設備の構成図である。
【符号の説明】
１粗ミル（粗圧延機）
２仕上ミル（仕上圧延機）
３巻取り巻戻し装置
４圧延機
５巻取り炉
５ａドラム
６圧延材（圧延コイル）
６ａ圧延材先端部
１０熱延材巻取装置
１１巻取り軸
１２巻取軸回転装置
１３ラッパーロール
１４ラッパーロール装置（エプロン）
１５ロール駆動装置
１５ａプロペラシャフト
１６ガイド部材
２０保加熱炉
２２炉壁
２２ａ開口部
２４内筒壁
２４ａ通過口
２４ｂ開口部
２６外筒壁
２６ａ通過口
２６ｂ閉鎖部
２７水平移動装置

Claims

水平な巻取り軸を支持しこれを回転駆動する巻取軸回転装置と、巻取り軸を囲み半径方向に移動可能に設けられた複数の水平なラッパーロールを有するラッパーロール装置と、巻取り軸を囲み内部を保加熱する中空の保加熱炉と、を備え、
該保加熱炉は、巻取り軸に巻き取られるコイルの一方の面に対峙するほぼ垂直な炉壁と、該炉壁側が開口しコイルの外周面とコイルの他方の面に対向する内面を有する内筒壁と、該内筒壁を同軸に囲む外筒壁とからなり、
前記内筒壁は、ラッパーロールが半径方向に通過する開口部を有し、前記外筒壁は、該開口部を塞ぐ閉鎖部を少なくとも有し、かつ該外筒壁は、閉鎖部が内筒壁の開口部を塞ぐ閉鎖位置Ｆから閉鎖部が内筒壁の開口部から外れて該開口部を開放する開放位置Ｒまでコイルの軸方向に移動可能に設けられており、
これにより、圧延材先端部の巻取り時に、外筒壁を開放位置Ｒに移動し、ラッパーロールを開口部を通して半径方向内方に移動して、ラッパーロールと巻取り軸との間に圧延材先端部を挟持して巻取りし、次いで巻取りを継続しながら、ラッパーロールを開口部を通して半径方向外方に移動し、外筒壁を閉鎖位置Ｆに移動して保加熱する、ことを特徴とする熱延材巻取装置。
前記ラッパーロール装置は、ラッパーロールに付随して移動するガイド部材を有し、該ガイド部材により、圧延材先端部の巻取り時に、圧延材先端部をラッパーロールと巻取り軸との間に案内する、ことを特徴とする請求項１に記載の熱延材巻取装置。
前記巻取り軸は、圧延材ラインに直交する一方の側から片持ち支持され、前記外筒壁は、他方の側で閉鎖位置Ｆと開放位置Ｒの間を水平移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の熱延材巻取装置。