JP4405037B2 - Steel strip grinding method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削ブラシロールによる鋼帯表面の研削に係り、特に熱間圧延及び焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯の脱スケールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯表面のスケールは緻密で、非常に硬く、一般の炭素鋼のスケールに比較して除去するのが困難である。そのため、脱スケール方法は、一般にショットブラスト処理による酸化スケール層の破壊と、硫酸、硝弗酸、硝酸等による酸洗処理とを組み合わせた方法が採用されている。
【0003】
しかし、このような脱スケール方法には次のような難点がある。(1) 緻密で厚い酸化スケールを除去するのに時間がかかるから、生産能力を上げられない。(2) ショットブラスト処理においては、鋼帯表面に凹凸ができて表面性状を損なう他に、ショット粒の消耗が激しい。(3) 酸洗処理においては、排ガスや廃液の処理に多くの問題がある他に、粒界腐食により鋼帯表面に凹凸ができて表面性状を損なう。
【0004】
そこで、これらの問題点を解消する方法として、砥粒を含有した剛毛を植毛した研削ブラシロールにより焼鈍後の熱延ステンレス鋼帯の表面を研削する方法が、例えば特開平7-51728 号公報により知られている。この研削方法は、脱スケール効率が非常に高いため、前記ショットブラスト処理や酸洗処理の負荷を軽減することができ、その結果、前記諸問題を解消でき、また、仕上げ表面が緻密であるため、後工程のベルト研削処理を省略できる他に、成品の表面性状が優れているという特徴がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記研削ブラシロールにより鋼帯表面の脱スケールを行う場合、研削能力を高めるために圧下力や回転速度を上げると、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力が大きくなる結果、鋼帯に張力変動が発生する。この張力変動は張力制御の外乱となる結果、前後設備において通板性が悪くなって鋼帯エッジがガイド等と接触して鋼帯や設備を損傷する。また、鋼帯の重ね溶接部が研削ブラシロールを通過するときは研削ブラシロールを鋼帯から離す結果、鋼帯に大幅な張力変動が発生して張力制御に大きな狂いを生じ、鋼帯は上流側の焼鈍炉においてカテナリーの減少により板切れに至ったり、カテナリーの増大により炉底と接触して疵付くという問題がある。
【0006】
そこで本発明の課題は、パスラインを走行中の鋼帯の表面を回転駆動する研削ブラシロールによって研削する装置において、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力によって発生する鋼帯の張力変動を解消することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼帯研削方法は、鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、ブラシロールと鋼帯との摩擦力を上流側と下流側とで相殺させることにより、鋼帯研削時と非研削時との間における摩擦力の変動を解消させるように構成したものであり、その要旨は、
(1) 鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と同方向に且つ鋼帯走行速度よりも速い速度で回転駆動させることを特徴とする。
(2) 鋼帯パスラインの上流側と下流側に研削ブラシロール装置を設け、上流側の研削ブラシロール装置は鋼帯走行方向と同方向に回転駆動させ、下流側の研削ブラシロールは鋼帯走行方向と反対方向に回転駆動させることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を実施するためのステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備の一例を示す。ペイオフリール1に巻かれたステンレス鋼帯sは巻き戻されて入側シャー2により先端部または後端部を切断され、次にウエルダー3において先行コイルと溶接される。そして入側ルーパー4を経て、連続焼鈍炉5に送られ、所定温度で熱処理される。続いてステンレス鋼帯sは冷却装置6に送られて所定温度で冷却処理され、次にショットブラスト装置7に送られて酸化スケール層を破壊される。
【0009】
その後、ステンレス鋼帯sは本発明の鋼帯研削ブラシロール装置8に送られて酸化スケールを除去された後、硫酸槽13、硝弗酸槽14に送られて不働態化処理が施され、洗浄装置15、ドライア16を通過し、出側ルーパ17を経て分割シャー18にて所定寸法に切断されてテンションリール19に巻取られる。
【0010】
図2は、本発明の請求項1及び3に沿う鋼帯研削ブラシロール装置8の拡大図であり、鋼帯研削ブラシロール装置8には、ステンレス鋼帯sの表面に発生している酸化スケールを除去するための、研削ブラシロール9,10が上下一対で直列に配設されている。
【0011】
研削ブラシロール9,10は、例えば特開平4−315582号公報に開示されているように、砥粒(例えばアルミナあるいはシリカ)を含有する直径が0.5〜5mmのナイロン合成樹脂製の棒状体をロール軸に放射状に装着したものであり、より詳しくは、例えば棒状体をディスク外周に固定したものを積層圧縮したものである。
【0012】
ステンレス鋼帯sは回転駆動する研削ブラシロール9,10の研削力により鋼地肌層まで研削され、表面の酸化スケールが除去される。水スプレーノズル11は研削ブラシロール9,10を冷却するとともに、除去された酸化スケールを洗い流す。C反り矯正ロール12は研削前及び研削中の鋼帯のC反りを矯正することで研削ムラを解消する。
【0013】
研削ブラシロール9はステンレス鋼帯sの進行方向と反対方向に回転駆動し、研削ブラシロール10はステンレス鋼帯sの進行方向と同方向に、かつステンレス鋼帯sの進行速度よりも速い速度で回転駆動する。このとき、研削ブラシロール9の軸トルクと研削ブラシロール10の軸トルクとのバランスをとることで、ステンレス鋼帯sと研削ブラシロール9及び10の摩擦力により鋼帯に生じる 水平方向力を相殺して張力変動を解消することができる。
【0014】
その結果、研削ブラシロール9,10の研削能力を高めることで、ショットブラスト処理及び酸洗処理の負荷が軽減するから、連続焼鈍酸洗設備におけるステンレス鋼帯sの通板速度を上げることができ、生産能率が向上する。また、ショットブラスト処理においてはショット粒の消耗を軽減するとともにショット粒による鋼帯表面の凹凸を解消できる。
【0015】
図3は、本発明の請求項2及び4に沿う鋼帯研削ブラシロール装置22の拡大図であり、図2に示した装置の鋼帯研削ブラシロール装置8に代えて設置されるものである。図2に示した装置と異なる点は、研削ブラシロール20及び21の回転駆動方向が図2の研削ブラシロール装置9及び10と逆方向であることであり、図2の装置と符号が同じものは、名称、構造及び機能ともに同じであるため、その説明を省略する。
【0016】
図3において、研削ブラシロール20はステンレス鋼帯sの進行方向と同方向に回転駆動し、研削ブラシロール21はステンレス鋼帯sの進行方向と反対方向に回転駆動する。このとき、研削ブラシロール20の軸トルクと研削ブラシロール21の軸トルクとのバランスをとることで、ステンレス鋼帯sと研削ブラシロール20及び21の摩擦力により鋼帯に生じる水平方向力を相殺して張力変動を解消することができる。
【0017】
図2または図3の鋼帯研削ブラシロール装置によって酸化スケールが除去されたステンレス鋼帯sは、硫酸槽13、硝弗酸槽14に送られて酸化スケールが除去される。このとき、ステンレス鋼帯sの酸化スケールの殆どは研削ブラシロールによって除去されているから、酸洗負荷が軽減する。その結果、酸液の劣化が少ないから、酸洗費用が少なくて済み、廃酸処理の負荷も軽減する。
【0018】
図2及び図3では、ステンレス鋼帯sの表裏面を挟んだ上下とも研削ブラシロールとしたが、ステンレス鋼帯sの片面のみを研削する場合は、上下一方はバックアップロール(図示しない)であってもよい。また、一対の研削ブラシロールをパスライン上流側と下流側のそれぞれ一対設けたが、複数対設けてもよい。
【0019】
【実施例】
図1に示したステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備のショットブラスト装置7と硫酸槽13との間のパスラインに、前後で2対の研削ブラシロールを設け、SUS304ステンレスを通板して焼鈍及び脱スケールを行った。通板中において鋼帯の溶接部が研削ブラシロールを通過するとき、研削ブラシロールを開放した。表1の従来例では、全研削ブラシロールを鋼帯走行方向と反対方向に回転させ、本発明例では、パスライン前段の研削ブラシロールを鋼帯走行方向と反対方向に回転させ、パスライン後段の研削ブラシロールを鋼帯走行方向と同方向に回転させ、表1にライン張力の変動状況を比較して示す。
【0020】
共通の条件として、研削ブラシロールは、直径;400mm、長さ;1500mmで、棒状体は、長さ;40mmの砥粒入りナイロン合成樹脂製であり、全研削ブラシロールの回転周速度は1200rpmである。ステンレス鋼帯は、板厚;2.0mm、板幅;1250mmである。
【0021】
表1中の垂直力とは、研削ブラシロールの鋼帯への押付力であり、水平力とは、研削ブラシロールと鋼帯との摩擦力により鋼帯をパスライン方向へ押しやる力であるが、これらの値は実機での測定が困難であるため、試験機により測定した値を基に推定した。合計水平力とは、一対の研削ブラシロール毎の水平力を2対の研削ブラシロールについて合計した値であり、従来例の8.74×103 N(892kgf)は、二対の研削ブラシロールが鋼帯をその走行方向と逆方向に押し進める力の合計値である。
【0022】
また、ライン最低張力とは、必要なカテナリー量の形成や板接触の防止のうえで取り得る最低張力であり、通常設定される目標ライン張力範囲の最低値である。(a) /(b) は、ライン最低張力に対する外乱の程度を表し、この値が0の本発明例では外乱が相殺されていることを表し、従来例の1.43は外乱が目標値の1.43倍になり得ることを表す。この値が高くなると制御性が低下して板接触の可能性が高くなる。
【表1】
【0023】
【発明の効果】
本発明は、パスラインを走行中の熱延ステンレス鋼帯の表面酸化スケールを研削ブラシロールによって研削除去する方法において、研削能力を高めた場合に発生するパスライン上流側及び下流側における張力変動を解消することができる。その結果、張力変動により発生する(1) 通板性の悪化により鋼帯エッジがガイド等と接触して鋼帯や設備を損傷する、(2) 張力制御の狂いにより焼鈍炉においてカテナリーの減少による板切れ、カテナリーの増大により鋼帯が炉底接触して疵付く、という問題を解消できる。
【0024】
その結果、研削能力を高めることで連続焼鈍酸洗設備におけるショットブラスト処理及び酸洗処理の負荷が軽減するから、通板速度を上げることで生産能率が向上する。また、ショットブラスト処理においては、ショット粒の消耗を軽減するとともにショット粒による鋼帯表面の凹凸を解消できる。一方、酸洗処理においては、酸液の劣化が少ないから、酸洗費用が少なくて済み、廃酸処理の負荷も軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するためのステンレス鋼帯連続焼鈍酸洗設備の一例を示す図。
【図2】本発明の請求項1及び3に沿う鋼帯研削ブラシロール装置を示す図。
【図3】本発明の請求項2及び4に沿う鋼帯研削ブラシロール装置を示す図。
【符号の説明】
1…ペイオフリール
2…入側シャー
3…ウエルダー
4…入側ルーパー
5…連続焼鈍炉
6…冷却装置
7…ショットブラスト装置
8…鋼帯研削ブラシロール装置
9…研削ブラシロール
10…研削ブラシロール
11…水プレーノズル
12…C反り矯正ロール
13…硫酸槽
14…硝弗酸槽
15…洗浄装置
16…ドライア
17…出側ルーパ
18…分割シャー
19…テンションリール
20…研削ブラシロール
21…研削ブラシロール
22…鋼帯研削ブラシロール装置
s…ステンレス鋼帯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to grinding of a steel strip surface with a grinding brush roll, and particularly relates to descaling of a hot-rolled stainless steel strip after hot rolling and annealing.
[0002]
[Prior art]
The scale on the surface of the hot-rolled stainless steel strip after annealing is dense and very hard, and it is difficult to remove compared with the scale of general carbon steel. Therefore, the descaling method generally employs a method in which the destruction of the oxide scale layer by shot blasting and the pickling treatment with sulfuric acid, nitric hydrofluoric acid, nitric acid or the like are combined.
[0003]
However, this descaling method has the following difficulties. (1) Since it takes time to remove the dense and thick oxide scale, the production capacity cannot be increased. (2) In shot blasting, the surface of the steel strip is uneven and the surface properties are impaired, and the shot grains are heavily consumed. (3) In pickling treatment, there are many problems in the treatment of exhaust gas and waste liquid, and the surface properties are impaired due to irregularities on the steel strip surface due to intergranular corrosion.
[0004]
Therefore, as a method for solving these problems, a method of grinding the surface of a hot-rolled stainless steel strip after annealing with a grinding brush roll in which bristles containing abrasive grains are planted is disclosed in, for example, JP-A-7-51728. Are known. Since this grinding method has a very high descaling efficiency, it is possible to reduce the load of the shot blast treatment and pickling treatment. As a result, the above problems can be solved, and the finished surface is dense. In addition to the fact that the belt grinding process in the post-process can be omitted, the surface properties of the product are excellent.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when descaling the steel strip surface with the above grinding brush roll, increasing the rolling force or rotational speed to increase the grinding ability results in an increase in frictional force between the grinding brush roll and the steel strip. Tension fluctuation occurs. As a result of this tension fluctuation becoming a disturbance in tension control, the plateability of the front and rear equipment is deteriorated, and the steel strip edge comes into contact with the guides and the like and damages the steel strip and the equipment. In addition, when the lap weld of the steel strip passes through the grinding brush roll, the grinding brush roll is separated from the steel strip, resulting in a large tension fluctuation in the steel strip, which causes a large deviation in tension control. In the side annealing furnace, there is a problem that the plate is cut due to a decrease in catenary, or the catenary is increased and comes into contact with the bottom of the furnace.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to eliminate fluctuations in the tension of the steel strip generated by the frictional force between the grinding brush roll and the steel strip in an apparatus for grinding with a grinding brush roll that rotationally drives the surface of the steel strip traveling on the pass line. The task is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The steel strip grinding method of the present invention provides a grinding brush roll device on the upstream side and the downstream side of the steel strip pass line, and cancels the frictional force between the brush roll and the steel strip between the upstream side and the downstream side. It is configured to eliminate the fluctuation of frictional force between band grinding and non-grinding.
(1) A grinding brush roll device is provided on the upstream side and downstream side of the steel strip pass line, the upstream grinding brush roll device is driven to rotate in the direction opposite to the steel strip traveling direction, and the downstream grinding brush roll is the steel strip. It is characterized by being driven to rotate in the same direction as the traveling direction and at a speed faster than the traveling speed of the steel strip.
(2) Grinding brush roll devices are installed on the upstream and downstream sides of the steel strip pass line. The upstream grinding brush roll device is driven to rotate in the same direction as the steel strip traveling direction, and the downstream grinding brush roll is used for the steel strip. It is characterized by being driven to rotate in the direction opposite to the traveling direction.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a stainless steel strip continuous annealing pickling facility for carrying out the present invention. The stainless steel strip s wound around the
[0009]
Thereafter, the stainless steel strip s is sent to the steel strip grinding
[0010]
FIG. 2 is an enlarged view of the steel strip grinding
[0011]
The
[0012]
The stainless steel strip s is ground to the steel surface layer by the grinding force of the
[0013]
The
[0014]
As a result, by increasing the grinding ability of the
[0015]
FIG. 3 is an enlarged view of the steel strip grinding
[0016]
In FIG. 3, the grinding
[0017]
The stainless steel strip s from which the oxide scale has been removed by the steel strip grinding brush roll device of FIG. 2 or 3 is sent to the
[0018]
2 and 3, the upper and lower sides of the stainless steel strip s sandwiching the upper and lower surfaces are ground brush rolls. However, when grinding only one side of the stainless steel strip s, the upper and lower sides are backup rolls (not shown). May be. In addition, although a pair of grinding brush rolls are provided on the upstream and downstream sides of the pass line, a plurality of pairs may be provided.
[0019]
【Example】
In the stainless steel strip continuous annealing pickling equipment shown in FIG. 1, two pairs of grinding brush rolls are provided on the front and back in the pass line between the shot blasting apparatus 7 and the
[0020]
As common conditions, the grinding brush roll has a diameter of 400 mm, a length of 1500 mm, the rod-like body is made of nylon synthetic resin with a length of 40 mm, and the rotational peripheral speed of all grinding brush rolls is 1200 rpm. is there. The stainless steel strip has a thickness of 2.0 mm and a width of 1250 mm.
[0021]
The vertical force in Table 1 is the pressing force of the grinding brush roll against the steel strip, and the horizontal force is the force that pushes the steel strip in the pass line direction by the frictional force between the grinding brush roll and the steel strip. Since these values are difficult to measure with an actual machine, they were estimated based on the values measured with a test machine. The total horizontal force is a value obtained by adding the horizontal forces of a pair of grinding brush rolls for two pairs of grinding brush rolls, and 8.74 × 10 3 N (892 kgf) of the conventional example is two pairs of grinding brush rolls. Is the total force that pushes the steel strip in the direction opposite to its travel direction.
[0022]
The line minimum tension is the minimum tension that can be taken in forming the necessary catenary amount and preventing the plate contact, and is the minimum value of the target line tension range that is normally set. (a) / (b) represents the degree of disturbance with respect to the minimum line tension. In the present invention example where this value is 0, the disturbance is canceled out. In the conventional example 1.43, the disturbance is the target value. It represents that it can be 1.43 times. As this value increases, the controllability decreases and the possibility of plate contact increases.
[Table 1]
[0023]
【The invention's effect】
The present invention is a method of grinding and removing the surface oxidized scale of a hot-rolled stainless steel strip running on a pass line by a grinding brush roll, and the tension fluctuation on the upstream and downstream sides of the pass line that occurs when the grinding ability is increased. Can be resolved. As a result, due to tension fluctuations (1) Steel strip edges come into contact with guides and the like due to deterioration of sheeting property, and the steel strip and equipment are damaged. (2) Catenaries are reduced in the annealing furnace due to tension control failure. It is possible to solve the problem that the steel strip comes into contact with the bottom of the furnace due to the cutting of the plate and the increase in catenary.
[0024]
As a result, since the load of shot blasting and pickling in a continuous annealing pickling facility is reduced by increasing the grinding ability, the production efficiency is improved by increasing the sheet passing speed. In the shot blasting process, the consumption of shot grains can be reduced and the unevenness of the steel strip surface due to shot grains can be eliminated. On the other hand, in the pickling treatment, since the acid solution is less deteriorated, the pickling cost can be reduced and the load of the waste acid treatment can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a stainless steel strip continuous annealing pickling facility for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a view showing a steel strip grinding brush roll device according to
FIG. 3 is a view showing a steel strip grinding brush roll device according to claims 2 and 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000124551A JP4405037B2 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Steel strip grinding method and apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000124551A JP4405037B2 (en) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | Steel strip grinding method and apparatus |
Publications (2)
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JP2001300630A JP2001300630A (en) | 2001-10-30 |
JP4405037B2 true JP4405037B2 (en) | 2010-01-27 |
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- 2000-04-25 JP JP2000124551A patent/JP4405037B2/en not_active Expired - Lifetime
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