JP4585465B2

JP4585465B2 - 鋼材の圧延設備

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Publication number: JP4585465B2
Application number: JP2006041341A
Authority: JP
Inventors: 宗之前田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP2007216278A

Description

本発明は，スラブなどの鋼材を圧延する圧延設備に関する。

例えば厚板の熱間圧延プロセスでは，鋳造されたスラブが加熱炉において加熱され，その後，スケール除去装置においてスラブ表面のスケールが除去され，その後スラブは圧延機に送られて所定の長さ，幅，厚みに圧延される。この熱間圧延処理は，一連の圧延ラインで行われ，この圧延ラインでは，複数のスラブが順次連続的に搬送されて処理されている。

上述の圧延機では，厚板製品の寸法に応じてスラブが幅方向と長手方向の２方向に圧延される。このため，圧延の途中でスラブを９０°転回する必要がある。そこで，従来より圧延ラインの圧延機の前面には，スラブをロールによって転回する転回テーブルが設けられていた（特許文献１参照）。

上述の圧延ラインでは，加熱の終了したスラブは長手方向を搬送方向に向けた状態で搬送されている。そして，スラブは，圧延機直前で上述の転回テーブルにより９０°転回され，幅方向が搬送方向に向けられる。その横向きの状態で，スラブは圧延機を通過し幅方向の圧延が行われる。その後スラブは，再び転回テーブルにより元の向きに戻され，その後圧延機を複数回往復して，長手方向の圧延が行われる。

特開平６−７８２８号公報

ところで，上述の圧延ラインでは，スラブの搬送が連続的に行われているが，圧延機で前のスラブが圧延されている間は，圧延機や転回テーブルが使用中であるため，次のスラブは転回テーブルの上流側で待機する必要があった。このため，スラブは，前のスラブの圧延が総て終了してから，転回テーブルに送られて転回された後圧延機により圧延されていた。それ故，圧延ラインにおけるスラブの圧延処理の間隔は長く，生産性は高くなかった。

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，スラブなどの鋼材の圧延設備において，圧延ラインにおける鋼材の圧延処理間隔を短くして，生産性を向上することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明によれば，加熱炉と，スケール除去装置と，圧延機が上流側からこの順に設けられた圧延ラインにおいて，圧延機で先の鋼材が圧延されている間に次の鋼材を転回させる転回装置を備え，前記転回装置は，鋼材を把持して吊り上げて転回させるトング式であり，前記スケール除去装置と前記圧延機との間に設置されていることを特徴とする鋼材の圧延設備が提供される。

本発明によれば，先の鋼材が圧延機で圧延されている間に，次の鋼材の向きを圧延する向きに予め変えておくことができる。このため，先の鋼材の圧延処理が終了した後，直ちに次の鋼材を圧延機に送って圧延することができる。この結果，鋼材の圧延処理間隔を短くすることができ，圧延ラインの生産性を向上できる。また，転回装置として，トング式のものを用いたので，鋼材を確実に安定して転回させることができる。それ故，その鋼材の転回のオペレーションのために作業員を配置する必要がなく，鋼材の転回作業を自動化できる。さらに，この転回装置をスケール除去装置の下流側に設けたので，スケールの着いた状態の鋼材がトングで把持されることがなく，それが原因で発生する表面疵を防止できる。

前記転回装置は，前記圧延機との距離が操業鋼材の最大圧延長よりも長くなるように設置されていてもよい。

前記トング式の転回装置と前記圧延機との間には，前記圧延機の近傍で鋼材を転回させる他の転回装置が設けられていてもよい。なお，前記圧延機の近傍とは，少なくとも前記トング式の転回装置よりも近い位置を意味する。

前記圧延ラインに，鋼材の長さ方向の位置と幅方向の位置を検出するセンサを備え，前記鋼材の長さ方向の位置を検出するセンサの検出情報により，前記鋼材の長さ方向の中心部が前記転回装置の中心に一致するように鋼材を停止し，前記鋼材の幅方向の位置を検出するセンサの検出情報により，前記転回装置の中心が鋼材の幅方向の中心に一致するように移動した後，前記転回装置のトングにより鋼材の側面を把持するようにしてもよい。

本発明によれば，鋼材の圧延ラインにおいて，鋼材の処理間隔を短縮して，生産性を向上できる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる鋼材の圧延設備１の構成の概略を示す模式図である。

圧延設備１は，例えば加熱炉１０と，スケール除去装置１１と，転回装置１２と，他の転回装置としての転回テーブル１３と，圧延機１４と，矯正機１５及び冷却装置１６などをこの順に備え，圧延ラインＬを構成している。圧延ラインＬでは，複数のスラブＨを連続的に搬送して処理できる。

加熱炉１０は，例えばウォーキングビーム式の連続加熱炉であり，鋳造されたスラブＨを，圧延に必要な温度や所望の材質を得るための温度に加熱することができる。

加熱炉１０の出側には，例えばＸ方向（図１の左右方向）に沿った直線状のコロ搬送テーブルＡが形成され，そのコロ搬送テーブルＡ上に，スケール除去装置１１，転回装置１２，転回テーブル１３，圧延機１４，矯正機１５及び冷却装置１６が設置されている。

スケール除去装置１１は，例えばスラブＨに高圧水を噴出して，スラブ表面の酸化物（スケール）を除去できる。

転回装置１２は，例えばトング式の吊り上げ旋回装置であり，スラブＨの側面を把持して吊り上げて，スラブＨを９０°転回することができる。転回装置１２は，下流側の圧延機１４に対して操業鋼材の最大圧延長，例えば８０ｍ以上離れた位置に設けられている。なお，転回装置１２の構成の詳細については後述する。

転回テーブル１３は，圧延機１４の直前，例えば圧延機１４の２０ｍ以内の位置に設けられている。転回テーブル１３には，例えば図２に示すように大径部２０ａと小径部２０ｂを同軸上に有するロール２０がコロ搬送テーブルＡに沿って複数並列されている。この複数のロール２０は，大径部２０ａの位置が交互の千鳥状になるように並べられている。隣り合うロール２０が互いに反対方向に回転することにより，転回テーブル１３上のスラブＨを転回できる。

図１に示す圧延機１４には，例えばリバース式のものが用いられ，スラブＨを前後に通過させて往復圧延できる。

矯正機１５は，圧延された鋼板の形状をロールにより矯正することができ，冷却装置１６は，圧延された鋼板の温度を所定温度に下げることができる。

次に，上述の転回装置１２の構成について説明する。転回装置１２は，例えば図３に示すようにスラブＨの側面を把持して回転させる本体部４０と，本体部４０を支持して昇降させる支持構造部４１を有している。

本体部４０は，例えば方形の板状の水平基台５０を備えている。水平基台５０の上部には，モータ５１によって鉛直方向の中心軸Ｎ周りに回転する回転ドラム５２が取り付けられている。中心軸Ｎは，水平基台５０の中心を通っている。水平基台５０のＹ方向（コロ搬送テーブルＡの搬送方向Ｘの直角方向）の両側には，スラブＨを両側から把持する二組の把持部材（トング）５３が取り付けられている。把持部材５３は，例えば水平基台５０に取り付けられたシリンダ５４によってＹ方向に移動できる。

支持構造部４１には，例えばコロ搬送テーブルＡを跨ぐような門型フレーム６０が形成されている。門型フレーム６０の上面には，レール６１が形成され，そのレール６１上には，台車６２が設けられている。この台車６２には，本体部４０を吊り下げるワイヤ６３が接続されている。台車６２には，ワイヤ６３を昇降するウインチ６４が設けられており，ワイヤ６３を昇降することにより本体部４０を上下動できる。

かかる構成により，コロ搬送テーブルＡ上のスラブＨの側面を把持部材５３によって把持し，そのスラブＨをウインチ６４によって吊り上げて，回転ドラム５２により回転させることにより，スラブＨの方向を変えることができる。

図４に示すように例えば転回装置１２には，コロ搬送テーブルＡ上のスラブＨの位置を検出するための位置センサ７０が設けられている。位置センサ７０は，コロ搬送テーブルＡに沿った２箇所に設けられている。各位置センサ７０は，例えばレーザ距離センサであり，コロ搬送テーブルＡの側方からスラブＨの側面までの距離を測定できる。位置センサ７０の測定結果は，例えば制御部７１に出力できる。制御部７１は，各位置センサ７０からスラブＨまでの距離と，予め設定されているスラブＨの幅に基づいて，スラブＨのＹ方向（スラブ幅方向）の中心位置を検出できる。制御部７１は，その検出結果に基づいて，例えば台車６２の動作を制御して，本体部４０の中心軸Ｎ（転回装置１２の中心）をスラブＨのＹ方向の中心に合わせることができる。

また，例えば転回装置１２のコロ搬送テーブルＡには，スラブＨの有無を検出するセンサ８０が設けられている。このセンサ８０により，上方をスラブＨの先端が通過したことを検出できる。センサ８０の出力結果は，例えば制御部７１に出力できる。制御部７１には，予めスラブＨの長さが入力されており，制御部７１は，このスラブＨの長さ情報とセンサ８０の出力結果に基づいて，コロ搬送テーブルＡを制御して，スラブＨのＸ方向（スラブ長さ方向）の中心が転回装置１２の中心に一致するようにスラブＨを停止させることができる。

次に，以上のように構成された圧延設備１で行われるスラブＨの厚板圧延プロセスについて説明する。

先ず，複数のスラブＨが順次加熱炉１０に搬入され，所望の温度に加熱される。加熱炉１０で加熱されたスラブＨは，図５に示すように順次コロ搬送テーブルＡに搬出される。コロ搬送テーブルＡに搬入されたスラブＨは，下流側に搬送され，先ずスケール除去装置１１を通過して高圧水によりスケールが除去される。続いて，スラブＨは，転回装置１２に搬送される。転回装置１２では，例えばセンサ８０によってスラブＨの先端が検出され，図４に示すように側面から見てスラブＨの中心が本体部４０の中心軸Ｎの真下にくるように，スラブＨが停止される。その後，位置センサ７０によってスラブＨのＹ方向の中心位置が検出され，それに基づいて台車６２のＹ方向の位置が補正され，本体部４０の中心軸ＮとスラブＨの中心が合わせられる。その後，図３に示すウインチ６４によって本体部４０が下がり，把持部材５３によってスラブＨが把持される。その後，ウインチ６４によって本体部４０が上昇し，スラブＨが吊り上げられる。回転ドラム５２が回転し，スラブＨが９０°転回される。こうして，図５に示すようにスラブＨが横向きにされスラブＨの幅方向が搬送方向に向けられる。スラブＨは，ウインチ６４により下降され，コロ搬送テーブルＡ上に再び載置される。

その後，スラブＨは，横向きの状態で，コロ搬送テーブルＡ上を移送され，転回テーブル１３を通過して，圧延機１４に搬入される。これにより，スラブＨの幅方向の圧延が行われる。スラブＨの幅出しが行われた後，スラブＨは，図６に示すように転回テーブル１３上に戻される。転回テーブル１３において，ロール２０が回転し，スラブＨが９０°転回されて，スラブＨの長手方向が搬送方向に向けられる。

その後，スラブＨは，図７に示すように圧延機１４を前後に複数回往復しながら圧延され，所定の長さに圧延される。圧延されてできた鋼板Ｈは，下流側の矯正機１５，冷却装置１６に順に搬送される。

図７に示すように先のスラブＨが圧延機１４において圧延処理されている間に，次のスラブＨは，転回装置１２において９０°転回され，横向きの状態で待機する。そして，先のスラブＨの圧延が終了すると，直ちに次のスラブＨが圧延機１４に搬送され，圧延される。このように，複数のスラブＨが順次搬送され，先のスラブＨが圧延処理されている間に，次のスラブＨが転回装置１２において横向きに転回される。

以上の実施の形態によれば，圧延ラインＬにおけるスケール除去装置１１と圧延機１４との間に，圧延機１４直前の転回テーブル１３とは別の転回装置１２が設けられたので，先のスラブＨが圧延機１４において圧延されている間に，次のスラブＨを予め横向きに転回させておくことができる。こうすることによって，先のスラブＨの圧延処理が終了した後に，直ちに次のスラブＨを圧延機１４まで搬送して幅方向の圧延を行うことができる。この結果，圧延ラインＬにおいて，スラブＨをより短い間隔で処理することができ，圧延機１４の生産性を向上できる。

また，転回装置１２には，スラブＨを把持部材５３で把持して吊り上げて回転させるトング式のものを用いたので，スラブＨの転回を安定かつ確実に行うことができる。特に，転回テーブル１３のようなロール２０により転回させるものに比べても，スラブＨがスリップすることがないので，スラブＨの転回の安定性を向上できる。また，このように転回の安定性を向上できるので，作業員による転回装置１２のオペレーションが必要ない。このため，作業員のいる圧延機１４から離れた位置に転回装置１２を配置しても，転回装置１２のために別途作業員を配置する必要がなく，自動化できる。

ところで，スラブＨの側面にスケールが付着した状態で，スラブＨが把持部材５３により押さえられると，その押さえた部分に押込疵が生じる。この押込疵は，圧延後に鋼板の表面に線状疵として現れる。本実施の形態によれば，転回装置１２がスケール除去装置１１の下流側に設けられたので，スラブＨの側面のスケールを除去した後に，転回装置１２の把持部材５３によりスラブＨが把持される。この結果，スラブＨの側面に把持部材５３による押込疵が生じることがなく，圧延後の鋼板の表面に疵が残ることもない。したがって，圧延鋼板の品質を維持できる。

転回装置１２は，圧延機１４との距離が操業鋼材の最大圧延長よりも長くなるように設置されているので，圧延機１４において圧延中のスラブＨが転回装置１２のスラブＨと干渉することがなく，圧延機１４の圧延と転回装置１２の転回を同時期に行うことができる。

転回装置１２に，位置センサ７０やセンサ８０を設けて，コロ搬送テーブルＡ上のスラブＨの位置を検出したので，コロ搬送テーブルＡ上のスラブＨを安定して確実に把持でき，スラブＨの持ち上げの失敗や落下を防止できる。また，スラブＨの中心を把持できるので，スラブＨをバランスよく持ち上げて転回させることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，以上の実施の形態では，転回装置１２が固定されていたが，コロ搬送テーブルＡに沿ってスケール除去装置１１と圧延機１４との間を走行可能にしてもよい。この場合には，例えば待機中のスラブＨの転回と，圧延処理中のスラブＨの転回の両方を転回装置１２で行うことができる。したがって，例えば圧延機１４直前の転回テーブル１３が不要になり，スラブＨの転回を一台の転回装置１２で行うことができる。

また，上記実施の形態では，転回テーブル１３は，圧延機１４の直前に設けられていたが，圧延機１４の直後或いは前後に設けられていてもよい。本実施の形態では，本発明をスラブＨの圧延設備に適用していたが，スラブＨ以外の他の種類の鋼材にも適用できる。

本発明は，鋼材の圧延設備の生産性を向上する際に有用である。

圧延設備の構成の概略を示す模式図である。転回テーブルの構成を示す平面図である。転回装置の構成を示す斜視図である。転回装置のセンサの位置を示す説明図である。圧延プロセスを説明するための圧延設備の模式図である。スラブが転回テーブルで転回された状態を示す圧延設備の模式図である。スラブが圧延されている状態を示す圧延設備の模式図である。

符号の説明

１圧延設備
１０加熱炉
１１スケール除去装置
１２転回装置
１３転回テーブル
１４圧延機
Ｌ圧延ライン
Ａコロ搬送テーブル
Ｈスラブ

Claims

加熱炉と，スケール除去装置と，圧延機が上流側からこの順に設けられた圧延ラインにおいて，圧延機で先の鋼材が圧延されている間に次の鋼材を転回させる転回装置を備え，
前記転回装置は，鋼材を把持して吊り上げて転回させるトング式であり，前記スケール除去装置と前記圧延機との間に設置されていることを特徴とする，鋼材の圧延設備。
前記転回装置は，前記圧延機との距離が操業鋼材の最大圧延長よりも長くなるように設置されていることを特徴とする，請求項１に記載の鋼材の圧延設備。
前記トング式の転回装置と前記圧延機との間には，前記圧延機の近傍で鋼材を転回させる他の転回装置が設けられていることを特徴とする，請求項１又は２に記載の鋼材の圧延設備。
前記圧延ラインに，鋼材の長さ方向の位置と幅方向の位置を検出するセンサを備え，
前記鋼材の長さ方向の位置を検出するセンサの検出情報により，前記鋼材の長さ方向の中心部が前記転回装置の中心に一致するように鋼材を停止し，前記鋼材の幅方向の位置を検出するセンサの検出情報により，前記転回装置の中心が鋼材の幅方向の中心に一致するように移動した後，前記転回装置のトングにより鋼材の側面を把持することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の鋼材の圧延設備。