JP4721291B2 - 圧延装置における熱間圧延製品のコイルの輸送及び熱処理方法 - Google Patents

Description

本出願は、２００６年７月１９日に出願した仮特許出願第６０／８３１，８７４号に対して優先権を主張する。

本発明は、コイル状の棒鋼やロッド製品を製造する一般的な連続熱間圧延に関し、特に、コイルをその中央部で支持し、コイル製品に対して選択された冶金上の特性を与えるために、制御された冷却速度でコイルの冷却を増加させたり減少させたりする、連続したステーションを多様な速度で通過させて移動させる搬送システムに関する。

典型的な従来のコイルシステムは、直立したコイルに対して、冷却速度を増加又は減少できる連続したステーションを通過させて移動させる連続したチェーン、移動梁、又はローラコンベアに依存していた。コイルはパレットに載荷され、コンベアは一定速度で動作する。ステーション間の輸送時間は、コイルが温度調節された環境のステーションに曝される時間間隔と共に、一定のコンベアの速度に関係する。

特開昭６３-２２３１３２号公報

このように、従来のシステムでは、ステーション間の輸送時間を、それ自体相互に独立して変動するステーションでの滞留時間に対して独立して変動させることを要求する熱処理には適応できない。

また、従来のコイル搬送システムは、コイル製品における広範囲な冶金上の特性を達成するのに必要とされる多様な冷却速度でコイルを冷却するだけの能力に著しい限界があることが認識されている。

さらに、しばしば直立したコイルはやや不安定な状態となり、それ自体が輸送中に倒れがちである。これは、コイル製品が硫黄や鉛の成分を含有し、自動機械（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍａｃｈｉｎｅｓ）（いわゆる快削鋼）向けの重量が２トン以上の大型コイルにおいて特に発生する場合がある。

本発明の１つの側面は、搬送経路は、分離して駆動するように連続的に配置された複数のコンベア部によって規定される。複数の熱処理ステーションは、搬送経路に沿って相互に間隔を置いて設置される。直立したコイルは、コンベア部上の搬送経路に沿って１つ以上の熱処理ステーションを通過して搬送される。コイルが分離して駆動するコンベア部上を搬送される際の速度は、搬送経路に沿った異なる位置において、コイルに対して異なる運搬及び／又は滞留時間を提供するために制御される。

本発明の他の側面は、１つ又は複数の熱処理ステーションは、冷却速度の増加又は減少を達成するために、調節可能な通気口付きのトンネル閉鎖体を有する。トンネル閉鎖体を通って前進するコイルを強制空気に曝すことで、さらに冷却速度を増大させても良い。

本発明の他の側面は、コイルがそれを支持するパレットから上方に突出した脚の周りに形成される。この脚はコイルが搬送経路に沿って前進するにつれてコイルを安定させる。

図１は、熱間圧延棒鋼を製造する圧延機の搬送端部のレイアウトの１つの実施例である。熱間圧延製品は経路１０を通って圧延機（図示せず）から製品を顧客の要求長さに切断し分割する切断機１２に搬送される。その後、分割された製品は、切換器１６の指示により、コイル形成ステーションＡにおいて分割された製品を直立したコイルに形成する２つの注入巻取機１８のいずれか一方に交互に導入される前に水槽１４で冷却される。その後、回転盤２０が、搬送経路を規定するコンベアシステム２２の第１脚２２ａにコイルを移動させる。

コンベアシステムは、図１において符号２４として表示する、好ましくは短いローラテーブルからなり独立して駆動する一連のコンベア部から構成される。コンベア部は独立して駆動するため、それらの輸送速度はコイル製品の熱処理の広範囲な適用に対して調節可能である。

回転ローラテーブル２６は、コイルをコンベア脚２２ａから第２垂直脚２２ｂへと移動させて熱処理ステーションＢへと導く。図２に追加して参照するように、ステーションＢは、内部に一連の強制冷却装置３０を備えるトンネル閉鎖材２８を含むことが見て取れる。各装置３０において、電動ファン３２はコイル３６の内部側にダクト３４を通じて上向きに周辺空気を駆動させる。ステーションＡにおいて、コイルは、その上にコイルが支持されるパレット４０から上向きに突出した中央脚（ｃｅｎｔｒａｌ ｓｔｅｍ）３６の周囲に形成される。脚３６は搬送経路に沿って前進したコイルを安定させる中央支持体を供給する。垂直方向に調整可能なルーバキャップ４２は、コイルを通過した空気の流れを放射状で外向きに向け直し、トンネルの壁面及び屋根面の外部ルーバ４４は、さらに空気の流れを調節する。外部駆動４６は、ルーバを全開位置と全閉位置との間の調節範囲に亘って操作する。ルーバ４４が全開であってファン３２が動作中であると、コイル３６は増加された最大の冷却速度で冷却される。逆に、ファン３２が停止されてルーバ４４が閉じていると、コイル３６は大いに減少された最小の冷却速度で冷却される。これらの両極端の間で無数の冷却速度が可能である。

再び図１に戻り、側方変換車両４８はステーションＢからコイルを受け取り、それを第２熱処理ステーションＣの幾つかの処理ライン５０ａ，５０ｂ，５０ｃ及び５０ｄのうちの１つに移動させるか、ステーションＣをバイパスし、遠隔釣り運搬装置及び包装装置（図示せず）へと導くコンベア脚２２ｃにコイルを移動させる。側方変換車両４８は、処理ライン５０ａ，５０ｂ，５０ｃ及び５０ｄからコイルを受け取り、それらをコンベア脚２２ｃに搬送する。

図３から、各処理ライン５０ａ，５０ｂ，５０ｃ及び５０ｄは、ステーションＢに採用された型のルーバ付きトンネル閉鎖体から構成されるが、冷却ファンが備えられた冷却ステーションは伴わない。図により説明する目的のために、処理ライン５０ａのルーバは全開とし、処理ライン５０ｂのそれは部分開とし、処理ライン５０ｃ及び５０ｄのそれは全閉とする。これらの異なる調節によりそれぞれより遅い冷却速度を達成する。

コンベアシステムを独立して駆動するセグメントに分割することで、熱処理ステーション間の搬送時間を異ならせ、ステーションを通過する搬送時間よりもより早くすることの手助けとさせ、コイル製品の所望の冶金上の特性を達成するために各ステーションでのより遅い冷却速度に合わせて選択することが可能となる。

このように、図４に示されるように、熱処理ステーションＡ及びＢの間の輸送時間ｔ₁は、その間での制御されない冷却を制限するために比較的短時間である。ステーションＢを通過する輸送時間ｔ₂は、所望の冶金上の目的を達するために選択でき、ステーションＢとステーションＣとの間の輸送時間ｔ₃もまた短時間である。ステーションＣの輸送時間ｔ₄は所望の冶金上の目的を達するために再度延長され、搬送時間ｔ₅は、前処理のステップと符合するように選択でき、コイルは下流のフック輸送機や梱包機にタイミングよく連続的に調整されて配送されることを保証する。

例示の目的のためではあるが、典型的な圧延環境における熱間圧延棒鋼製品は、１，０００℃のオーダの温度で通路１０に沿って受け入れられる。製品はステーションＡにて８００℃-１０００℃の範囲の温度でコイルに形成され、ステーションＢにて約６００℃-７００℃の温度に冷却される。ステーションＣでは、０．２から０．５℃／ｓｅｃの速度で最大延長２４時間の期間まで延長された冷却が行われても良い。

上記記載につき、当該技術分野の当業者であれば、図１に示されたレイアウトは単なる実施例であり、装置のコンポーネントの数量や型式がそれらの配置や使用方法に限らないことが理解されるであろう。コンベアシステムは一連の独立した駆動ローラテーブルとして図示されているが、例えば、短いチェーンのコンベア部及び片持ち梁部などの独立した駆動部分で代替することもできる。同様に、トンネル閉鎖体はルーバの開口部として図示されているが、開口部を調節する他のメカニズムで代替することもでき、限定されない例としてはスライド式扉、相互にスライドする小穴付きの板などがある。また、ある種の冶金上の処理のために、トンネル閉鎖体には冷却速度を更に遅らせるため、又は延長された時間により所望の溶解温度を保持するために熱が付加されても良い。

本発明に係るコイル搬送システムの１つの実施形態を示す平面図である。 図１の２−２切断面に沿った拡大された縮尺による断面図である。 図１の３−３切断面に沿った拡大された縮尺による断面図である。 冷却速度と輸送及び滞留時間との関係を示すグラフである。

Claims (10)

1. 分離して駆動するように連続的に配置された複数のコンベア部によって規定された搬送経路を供給し、
   当該搬送経路に沿って相互に間隔をおいて設置された複数の熱処理ステーションを供給し、
   当該コンベア部上の当該搬送経路に沿って前記複数の熱処理ステーションの内の１つ以上の当該熱処理ステーションを通過する当該コイルを搬送し、
   当該コイルが分離して駆動するコンベア部上を搬送される速度を制御することによって、前記複数の熱処理ステーション間において、当該コイルの異なる運搬及び／又は滞留時間を供給する、
   ことを特徴とする熱間圧延製品のコイルの輸送及び熱処理方法。
2. 当該コイルは当該熱処理ステーションの１つにおいて増加された冷却速度を受けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 当該コイルは当該熱処理ステーションの１つにおいて減少された冷却速度を受けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 選択された熱処理ステーションにおける当該コイルの滞留時間は、当該選択された熱処理ステーション間の当該コイルの搬送時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. コイルを支持するパレットから上方に突出した脚の周りに当該コイルが形成されることを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 強制空気が当該コイルの内部側において上方に向かうことを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 当該強制空気が当該コイルの内部側から放射状に外方に向け直されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 当該コイルは調節可能なルーバを有するトンネルに囲われ、当該強制空気の適用及び当該ルーバの調節を制御することで、増加された冷却速度が制御されることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
9. トンネル閉鎖体内で当該コイルを保持することで、当該減少された冷却速度が達成されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
10. 前記トンネル閉鎖体に熱が付加されることを特徴とする請求項９に記載の方法。

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