JP3632560B2

JP3632560B2 - ホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法

Info

Publication number: JP3632560B2
Application number: JP2000113108A
Authority: JP
Inventors: 徹簑手; 潤高橋; 本屋敷洋一
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP2001293512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仕上圧延後の熱延鋼帯をコイラーまで安定に搬送するためのホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に行われている熱延鋼帯の製造方法では、仕上圧延後の熱延鋼帯は、ホットランテーブル上を搬送される間に冷却水を噴きつけられて所定の温度まで冷却され、最終的にピンチローラーを介してコイラーに巻き取られる。
【０００３】
ところがこの方法では、板厚２ｍｍ以下の薄物熱延鋼帯を製造する際に以下に述べるような問題を生じる。すなわち、熱延鋼帯先端が仕上圧延機を出てからピンチローラーに噛み込むまでの間と、熱延鋼帯後端が仕上圧延機を出てからピンチローラーに達するまでの間で、熱延鋼帯のホットランテーブル上での走行が不安定になり、フライングや波打ちを起こしやすいという問題がある、また、これらの現象を抑えるため、熱延鋼帯先端の仕上圧延速度を遅くすると、仕上圧延中の温度低下が大きくなり、仕上圧延中に相変態を起こすなどして、熱延鋼帯先端の材質は他の部分に比べて著しく劣化してしまう。また、熱延鋼帯先後端の走行が不安定になると、巻き取りの失敗や巻き取り不良、冷却むらが発生しやすくなる。
【０００４】
熱延鋼帯のホットランテーブル上での走行を安定させるための従来技術として、以下のものが知られている。
【０００５】
（Ａ）特開昭５６−５６７１５号公報
熱延鋼帯の先端部をクランプして、張力を与えてコイラーまで牽引する搬送装置が開示されている。
【０００６】
（Ｂ）特開平４−１３８８１３号公報
リニアモーターを用い、熱延鋼帯の先後端部に電磁力を付加して搬送する装置が開示されている。
【０００７】
（Ｃ）特開平９−１９２７１７号公報
流体力により、ストリップの浮上を防ぐ搬送装置が開示されている。
【０００８】
（Ｄ）特開平５−１８５１２８号公報
熱延鋼帯の先端を波形に加工し、剛性を与えて走行を安定化する通板方法が開示されている。
【０００９】
（Ｅ）特開昭６２−１２７１０２号公報
ホットランテーブルを傾斜させる鋼帯の熱間圧延設備が開示されている。
【００１０】
（Ｆ）特開平６−２６９８３２号公報
仕上圧延機とコイラーの間において、軸を駆動してベルトを回転させるベルトコンベアを千鳥状に複数配置し、ベルトコンベアの間隙に冷却装置を設けたホットランテーブルが開示されている。
（Ｇ）特開平１１−３００４０８号公報
仕上圧延機とコイラーの間において、熱延鋼帯下面にテーブルローラーの間から噴きつけられる冷却水を遮らないような幅で、搬送方向に沿って複数の搬送テーブルローラーを結束するように配置され、かつ搬送テーブルローラーの周速度に同期して走行するようにした帯状体を備えたホットランテーブルが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術（Ａ）〜（Ｇ）には、次のような問題がある。
（Ａ）特開昭５６−５６７１５号公報
熱延鋼帯の後端部の走行安定化には役立たない。また、熱延鋼帯を搬送する走行車の速度制御が困難であり、設備投資額が大きい。熱延鋼帯の一部が搬送テーブルローラーの間にたわみ込むのを防げない。
【００１２】
（Ｂ）特開平４−１３８８１３号公報
熱延鋼帯の温度がキュリー点以下でなければ、使用できない（即ち、キュリー点以下でないと電磁力を付加できず所望の効果が得られない。）。また、設備投資額が大きい。
【００１３】
（Ｃ）特開平９−１９２７１７号公報
熱延鋼帯の最先端部以外に適用すると、冷却水との干渉が避けられない（ランアウト走行の不安定化は、最先端部以外から発生する場合もある。）。また、熱延鋼帯の最先端部のみに使用する場合でも、熱延鋼帯の先端を検出して流体の吹き付けを制御することが困難である。
【００１４】
（Ｄ）特開平５−１８５１２８号公報
熱延鋼帯の最先端部にしか適用できない（即ち、最先端部の浮上を防止する効果しかない。）。後述するように、走行不安定化は先端部以外からも起こりうる。また、コイラーに噛み込ませることが困難である。コイラーの前に矯正機を設けた場合でも、スプリングバックにより、完全にもとの形状には戻らない。
【００１５】
（Ｅ）特開昭６２−１２７１０２号公報
ホットランテーブルを新設するときのみ適用可能である（設備投資額大）。
【００１６】
（Ｆ）特開平６−２６９８３２号公報
通常のホットランテーブルを改造して、搬送テーブルローラーに特開平６−２６９８３２号公報に記載されているようなベルトをかけると、搬送テーブルローラーの間にある冷却ノズルから熱延鋼帯下面への冷却水が半分ほど遮られることになり、冷却能が不足してしまう。このため、冷却能の増強や、ホットランテーブルの延長が必要であり、結局は設備投資額が大きくなってしまう。また、ホットランテーブルを新設する場合も同様である。また、ベルトが絶えず高温の熱延鋼帯に接触する構造になっているため、ベルトの損耗が激しい。このため頻繁なベルトの検査や取り替えが必要で、メンテナンスコストがかさんでしまう。また、熱延鋼帯がベルトのエッジに接触して、熱延鋼帯の表面に疵が発生する恐れがある。
【００１７】
（Ｇ）特開平１１−３００４０８号公報
熱延鋼帯の一部がテーブルローラーの間に入り込むと、帯状体が熱延鋼帯に接触するため、故障の元になりメンテナンスコストがかかる。また、熱延鋼帯の表面に疵が発生する恐れがある。
【００１８】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決し、熱延鋼帯のホットランテーブル上での走行を安定化し、かつメンテナンスコストの低いホットランテーブルによる熱延鋼帯の搬送方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）ホットランテーブルの複数の搬送テーブルローラーの間またはローラー間の下方に配置された流体噴きつけ手段から、熱延鋼帯下面に流体を噴きつけることにより、熱延鋼帯を冷却するとともに、熱延鋼帯下面に噴きつけられた流体の圧力により、搬送テーブルローラー間の熱延鋼帯部分を支持するホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法であって、前記流体噴きつけ手段により噴きつけられた流体から、搬送テーブルローラーの配置ピッチの長さの熱延鋼帯が受ける力が、同じ部分の熱延鋼帯に働く重力の０．９倍以下であるとともに、熱延鋼帯先端が仕上圧延機を出てからコイラーのピンチロールに達するまでの間、熱延鋼帯上面を冷却しないことを特徴とする、ホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法。
（２）熱延鋼帯下面に噴きつけられる流体が水または空気、もしくは水と空気の混合物であることを特徴とする、上記（１）に記載の熱延鋼帯の搬送方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
薄物熱延鋼帯がホットランテーブル上で、フライングや波打ちなどの走行不良を起こす原因には、図９〜１１に示すように、次の三つがある。
【００２１】
（イ）熱延鋼帯２先端の跳ね上がり
図９の点線で示すように、熱延鋼帯２の先端が搬送テーブルローラー４の間にたわみ込み、搬送テーブルローラー４に衝突して、矢印の方向に跳ね上がる。
【００２２】
（ロ）熱延鋼帯２の搬送テーブルローラー４間へのたわみ込み
図１０の点線で示すように、正常に走行していた熱延鋼帯２の一部が搬送テーブルローラー４の間にたわみ込み、主として遠心力の作用によって、実線のように走行が不安定になる。
【００２３】
（ハ）熱延鋼帯２後端の跳ね上がり
図１１の点線で示すように、熱延鋼帯２の後端が搬送テーブルローラー４の間にたわみ込み、矢印の方向に跳ね上がって、実線で示されるような形状となる。
【００２４】
これらの現象を防止し、薄物熱延鋼帯２のホットランテーブル上の走行を安定化させるには、搬送テーブルローラー４の間において、何らかの方法により熱延鋼帯を支えて、たわみ込みを防止すればよい。
【００２５】
本発明者らは、搬送テーブルローラー４の間から、熱延鋼帯下面に流体を噴きつけ、流体圧力で熱延鋼帯を支えることにより、走行不良の原因であるたわみ込みを防止して、薄物熱延鋼帯２の走行安定化が可能であることを見出した。この方法では、先行技術とは違って、熱延鋼帯が直接接触するのは流体であるため、メンテナンスや疵の問題は解決されることになった。
【００２６】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図１に本発明の一実施形態の概略側面図を示す。仕上圧延機１で仕上圧延された熱延鋼帯２は、搬送テーブルローラー５の並んだホットランテーブル上を搬送された後、ピンチロール６を介してコイラー７に巻き取られる。少なくとも、熱延鋼帯２の先端が仕上圧延機１を出てから、ピンチロール６に達するまでの間、搬送テーブルローラー５の間またはローラー間の下方に設けられた流体噴きつけ手段４から、熱延鋼帯２下面に流体３を噴きつけ、熱延鋼帯２が搬送テーブルローラー５の間にたわみ込まないように支える。熱延鋼帯２の最先端からホットランテーブルの長さに相当する部分、すなわち、熱延鋼帯２の先端が仕上圧延機１を出てから、コイラーに巻き取られるまでの無張力で搬送される部分が、搬送テーブルローラー５の間にたわみ込まないようになるため、ホットラン走行が安定化される。図１には、各搬送テーブルローラー５の間またはローラー間の下方に流体噴きつけ手段４が示されているが、全ての搬送テーブルローラー５の間またはローラー間の下方に流体噴きつけ手段４が、設置される必要があるとは限らない。
【００２７】
流体噴きつけ手段４によって、熱延鋼帯２下面に噴きつけられる流体３から熱延鋼帯２が受ける力は、熱延鋼帯２に働く重力よりも小さくなければならない。このことを説明するための模式図が図２である。搬送テーブルローラー５の配置ピッチＰの長さの熱延鋼帯２に働く重力をＧ、熱延鋼帯２の同じ部分に働く流体力をＦとする。Ｆが大きいほど熱延鋼帯２の走行安定性は大きくなるが、Ｆが大きすぎると搬送テーブルローラー５から熱延鋼帯２に働く抗力が小さくなりすぎて、両者の間の摩擦力が不足し、搬送テーブルローラー５の動力が熱延鋼帯２に十分に伝わらなくなる。このような観点からＦの適正値を検討した結果、Ｆ≦０．９Ｇとすることが好ましいことを確認した。
【００２８】
熱延鋼帯に噴きつける流体としては、コストなどの面からは水または空気が適当であるが、これに限定されない。また、水または空気を用いる場合、いずれか一方を用いてもよいが、場所により水と空気を使い分けることもできる。例えば、仕上圧延機の直後には、Ｘ線を用いた板厚計をはじめとする各種センサーが設置されているが、このような場所で水を使用すると、測定値に誤差を生じる恐れがある。したがって、センサー設置部分には空気を使用することが好ましい。一方、熱延鋼帯の材質を確保するためには、ホットランテーブル上で所定の冷却速度で冷却する必要があり、空気の噴きつけだけでは冷却能が不足する場合には、水が使える場所では水を使うことが望ましい。
【００２９】
通常のホットランテーブルでは、テーブルの上方にも冷却装置を備えており、ラミナーフローなどを熱延鋼帯上面に落とすことによって、熱延鋼帯上面を冷却できるようになっている。しかし、熱延鋼帯上面に水が乗ると、冷却水は熱延鋼帯の進行方向に加速されていることになる。慣性力により、熱延鋼帯は、冷却水からその搬送方向とは逆向きの力を受けるので、ホットラン走行に悪影響を及ぼすことになる。このため、薄物熱延鋼帯の場合には、鋼帯上面の冷却は行わない方がよい。ホットラン走行が問題となるような薄物熱延鋼帯では、熱延鋼帯下面の冷却だけでも十分な冷却速度を得ることができるからである。
【００３０】
以下本発明のホットランテーブルの構造を具体的に説明する。図３に示すのは、流体噴きつけ手段４が、熱延鋼帯幅方向に沿って配置されたヘッダー４ａと、このヘッダー４ａの長手方向に沿って適当な間隔で設けられる複数のノズル４ｂとからなるものである。ノズル４ｂからは空気、水、あるいは両者を混合したミストなどを熱延鋼帯２下面に噴きつけて、ホットラン走行を安定化させる。図４は、図３の装置の平面図である。図４には熱延鋼帯２は示していない。この実施形態はノズル４ｂが１列の例であるが、２列以上にすることも可能である。
【００３１】
図５は、多孔噴流を利用した装置である。多孔板ノズル４ｃから、水または空気を噴きだして熱延鋼帯２を支えることにより、ホットラン走行性を改善することができる。図６は図５の装置の平面図である。図６では熱延鋼帯２は示されていない。
【００３２】
図７は、ブロワー４ｄから空気を噴きだして、熱延鋼帯２の下面を支えて、ホットラン走行を安定化させる装置である。図８は図７の装置の平面図である。図８では熱延鋼帯２は示されていない。なおブロワー４ｄのノズル部分を複数に分割したり、ブロワー４ｄのノズル部分に整流子を設けてもよい。
【００３３】
【実施例】
本実施例では、ホットランテーブルとして搬送テーブルローラー径が３１０ｍｍ、ローラーの配置ピッチが４００ｍｍのものを用いた。仕上圧延機最終スタンドから冷却スタンド入側までの距離は１５ｍあり、その間は図７および図８のように、各搬送テーブルローラー間の下方のブロワーから空気を噴きだして、空気圧で熱延鋼帯を支えるようにしてある。冷却スタンドからコイラーまでの間は、図３および図４のように、各搬送テーブルローラー間の下方のノズルから冷却水を噴きだして熱延鋼帯を支えるようになっている。
【００３４】
本発明の実施前後で、熱延鋼帯の走行状態がどのように変わるかを調べるための試験を行った。熱延鋼帯の仕上板厚は１．０〜２．０ｍｍ、幅は８５０〜１１５０ｍｍ、先端部のホットラン搬送速度は５００〜７００ｍｐｍである。図２に示した熱延鋼帯に働く重力Ｇと流体力ＦがＦ＝０．７Ｇとなるように流量を制御した。
【００３５】
ここで、実施前とは、仕上圧延機最終スタンドから冷却スタンド入側までは空気圧による、冷却スタンドからコイラーまでの間は、水による熱延鋼帯の支持システムを採用しない場合を意味する。
【００３６】
走行状態は目視にて判断した。試験結果を表１に示す。表中の「×」は、先端の２枚折れやホットランテーブル全長にわたる激しい波打ちが発生したことを示す。「△」は２枚折れには至らなかったものの、先端のフライングが起こったり、部分的に軽度の波打ちが認められたことを示す。「○」はフライングや波打ちといった走行不良が、ほとんど観察されなかったことを示す。「−」の条件は、危険であると判断されたため、試験を行っていない場合である。表１の結果から、本発明のホットラン走行安定性は明らかである。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【発明の効果】
以上述べた本発明の搬送方法によれば、薄物熱延鋼帯のホットラン走行を安定化することができる。その結果として、次のような効果が得られる。熱延鋼帯先端部の圧延速度を上げることができ、生産性が向上する。熱延鋼帯先端の圧延仕上温度確保が容易となって材質が安定し、歩留りが向上する。巻き取りの失敗やコイルの巻き形状不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略側面図。
【図２】本発明の原理を示す説明図。
【図３】本発明の実施に供される流体噴きつけ手段の一実施形態を示す側面図。
【図４】図３に示す流体噴きつけ手段の平面図。
【図５】本発明の実施に供される流体噴きつけ手段の他の実施形態を示す側面図。
【図６】図５に示す流体噴きつけ手段の平面図。
【図７】本発明の実施に供される流体噴きつけ手段の他の実施形態を示す側面図。
【図８】図７に示す流体噴きつけ手段の平面図。
【図９】熱延鋼帯の走行が不安定となる原因（熱延鋼帯先端の跳ね上がり）を示す説明図。
【図１０】熱延鋼帯の走行が不安定となる原因（熱延鋼帯の搬送テーブルローラー間へのたわみ込み）を示す説明図。
【図１１】熱延鋼帯の走行が不安定となる原因（熱延鋼帯後端の跳ね上がり）を示す説明図。
【符号の説明】
１仕上圧延機
２熱延鋼帯
３流体
４流体噴きつけ手段
４ａヘッダー
４ｂノズル
４ｃ多孔板ノズル
４ｄブロワー
５搬送テーブルローラー
６ピンチロール
７コイラー

Claims

ホットランテーブルの複数の搬送テーブルローラーの間またはローラー間の下方に配置された流体噴きつけ手段から、熱延鋼帯下面に流体を噴きつけることにより、熱延鋼帯を冷却するとともに、熱延鋼帯下面に噴きつけられた流体の圧力により、搬送テーブルローラー間の熱延鋼帯部分を支持するホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法であって、前記流体噴きつけ手段により噴きつけられた流体から、搬送テーブルローラーの配置ピッチの長さの熱延鋼帯が受ける力が、同じ部分の熱延鋼帯に働く重力の０．９倍以下であるとともに、熱延鋼帯先端が仕上圧延機を出てからコイラーのピンチロールに達するまでの間、熱延鋼帯上面を冷却しないことを特徴とする、ホットランテーブルにおける熱延鋼帯の搬送方法。
熱延鋼帯下面に噴きつけられる流体が水または空気、もしくは水と空気の混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の熱延鋼帯の搬送方法。