JP4924475B2 - Hot leveler and double tube - Google Patents
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Description
本発明は、デスケーリング機構を備えたホットレベラで厚板用として好適なものに関する。 The present invention relates to a hot leveler equipped with a descaling mechanism and suitable for thick plates.
厚鋼板をホットレベラで矯正すると、熱間圧延後からレベリング開始までに厚鋼板の表面に生成したスケールの一部が、厚鋼板の表面から剥離して、上下レベリングロールや厚鋼板の表面にアバタ疵と称される表面疵を発生させる場合がある。 When a thick steel plate is straightened with a hot leveler, a part of the scale formed on the surface of the thick steel plate after hot rolling until the start of leveling peels off from the surface of the thick steel plate, and the surface of the upper and lower leveling rolls and the thick steel plate May cause surface defects.
図3は、ホットレベラによる矯正作業を説明する図で、板材(厚鋼板)18は上レベリングロール17a〜17eと下レベリングロール16a〜16eの間を通板する間に、繰り返し曲げを受ける。
FIG. 3 is a diagram for explaining the correction work by the hot leveler, and the plate material (thick steel plate) 18 is repeatedly bent while passing between the
矯正時の鋼板反力(接触面圧)を、上レベリングロールNo.毎にFEMにより二次元弾塑性接触解析すると、通板の1、3パス目はNo.3ロールで、2パス目はNo.4ロールで接触面圧(矯正反力)が高くなり、アバタ疵も当該ロールにおいて多数発生する傾向にある。 The steel plate reaction force (contact surface pressure) during straightening was measured using the upper leveling roll No. When two-dimensional elasto-plastic contact analysis is performed by FEM for each, the first and third passes of the plate are No. 3 rolls, 2nd pass is No. The contact surface pressure (correction reaction force) is increased with 4 rolls, and a large number of avatars tend to be generated in the rolls.
上レベリングロールにアバタ疵が発生すると、鋼板表面に転写されて品質不良となるため、レベリング時に剥離したスケールをホットレベラから除去してアバタ疵の発生を防止することが提案されている。 When an avatar is generated on the upper leveling roll, it is transferred to the surface of the steel sheet, resulting in poor quality. Therefore, it has been proposed to remove the scale peeled off during the leveling from the hot leveler to prevent the occurrence of the avatar.
特許文献1は、ホットレベラ本体の、隣接する上レベリングロール間の、鋼板進入方向に対して最前列となるものおよび下レベリングロール間の少なくとも一箇所以上に、ロール軸方向に高圧流体(水または空気)を噴射して剥離したスケールを吹き飛ばすデスケーリング装置を設けたホットレベラが記載されている。
特許文献2は、隣接した矯正ロール間に加圧エア供給ヘッダーを設け、矯正ロールのロール軸方向に、被矯正材に向けて所定の傾斜角度でエアを噴射する複数個のノズルを取り付けて、剥離したスケールを吹き飛ばすスケール排除装置が記載されている。
ところで、図4に示すように、ホットレベラは、上レベリングロール17と下レベリングロール(図では省略)で板材18を3点支持し、繰り返し圧下により曲げや反りを矯正するため、隣接する上または下レベリングロールの間隔は限定され、更に、上レベリングロール17の上方にはバックアップロール19が設けられることにより、空きスペース20は、非常に狭い領域(例えば、高さh:65mm,巾w:100mm程度)に限られる。
By the way, as shown in FIG. 4, the hot leveler supports the
更に、当該空きスペース20には、ロール冷却のために冷却水噴出機構を設けることが必要で、スケール排除装置を既存のホットレベラに取り付けることは容易でなく、新たなホットレベラを製作する場合でも、制約が多い。
Further, the
しかしながら、特許文献1、2には、上記空きスペース20を有効に利用して、狭隘な空間でも設置が容易なスケール排除装置は記載されていない。
However,
そこで本発明は、上下レベリングロール間の狭隘なスペースであっても取り付けが容易なデスケーリング機構を備えたホットレベラおよび当該デスケーリング機構に用いて好適な配管構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hot leveler having a descaling mechanism that can be easily attached even in a narrow space between upper and lower leveling rolls, and a piping structure suitable for use in the descaling mechanism.
本発明の課題は以下の手段で達成可能である。
1.レベリング中に乖離したスケールを高圧流体を噴射して圧延材の表面から除去するデスケーリング機構と、ロール外周冷却用の冷却水を供給するロール外周冷却用配管とを備えたホットレベラであって、前記デスケーリング機構は、隣接するロール間隔毎に配置したデスケーリング用高圧流体供給配管と、前記デスケーリング用高圧流体供給配管の管軸方向に複数設けた高圧流体噴射用ノズルとを有し、前記デスケーリング用高圧流体供給配管とロール外周冷却用配管とは一方の管外壁の一部が他方の管内壁の一部となるように一体化した二重管構造であることを特徴とするホットレベラ。
2.二重管の一方の管がデスケーリング用高圧流体供給配管であり、他方の管がロール外周冷却用配管であることを特徴とする1記載のホットレベラ。
3.デスケーリング用高圧流体供給配管の外面の一部がロール外周冷却用の冷却水を供給するロール外周冷却用配管の内面の一部となるように一体化した構造であることを特徴とする二重管。
The object of the present invention can be achieved by the following means.
1. A hot leveler comprising: a descaling mechanism that removes a scale separated during leveling from a surface of a rolled material by injecting a high-pressure fluid; and a roll outer periphery cooling pipe that supplies cooling water for cooling the outer periphery of the roll, The descaling mechanism includes a descaling high-pressure fluid supply pipe disposed at every adjacent roll interval, and a plurality of high-pressure fluid injection nozzles provided in a pipe axis direction of the descaling high-pressure fluid supply pipe. A hot leveler characterized in that the high-pressure fluid supply pipe for scaling and the pipe for cooling the outer periphery of the roll have a double pipe structure in which a part of one pipe outer wall becomes a part of the other pipe inner wall.
2. 2. The hot leveler according to 1, wherein one of the double pipes is a descaling high-pressure fluid supply pipe, and the other pipe is a roll outer periphery cooling pipe.
3. A double structure characterized in that a part of the outer surface of the descaling high-pressure fluid supply pipe is integrated with a part of the inner surface of the roll outer periphery cooling pipe for supplying cooling water for cooling the outer periphery of the roll. tube.
本発明によれば、新設または既設のホットレベラにデスケーリング機構を設けることが容易で産業上極めて有用である。 According to the present invention, it is easy to provide a descaling mechanism in a new or existing hot leveler, which is extremely useful in the industry.
本発明は、デスケーリング機構のデスケーリング用高圧流体供給配管をロール外周冷却用配管と合体して上ロール間のスペース効率を向上させることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the descaling mechanism high pressure fluid supply pipe is combined with the roll outer periphery cooling pipe to improve the space efficiency between the upper rolls.
図1に、本発明の一実施例に係るホットレベラにおける、デスケーリング機構のデスケーリング用高圧流体供給配管とロール外周冷却用の冷却水を供給するロール外周冷却用配管とを一体化させた二重管の管軸直交方向の断面図を、図2に二重管の斜方外観図を示す。 FIG. 1 is a schematic view of a duplexer in which a high-pressure fluid supply pipe for descaling of a descaling mechanism and a pipe for cooling the outer circumference of a roll for supplying cooling water for cooling the outer circumference of a roll are integrated in a hot leveler according to an embodiment of the present invention. A cross-sectional view of the tube in the direction perpendicular to the tube axis is shown, and FIG. 2 is an oblique external view of the double tube.
これらの図において、1は二重管、11はロール外周冷却用配管、12はデスケーリング用高圧流体供給配管、13はデスケーリング用高圧流体噴射ノズル、14、14aはロール外周冷却用配管11に設けられたロール外周冷却水噴出用ノズル、15、15aはロール冷却用噴出水、17はデスケーリング用高圧流体を示す。
In these figures, 1 is a double pipe, 11 is a roll outer periphery cooling pipe, 12 is a descaling high-pressure fluid supply pipe, 13 is a descaling high-pressure fluid injection nozzle, and 14 and 14a are on the roll outer
二重管1は、ロール外周冷却用配管11の中心位置aとデスケーリング用高圧流体供給配管12の中心位置bとの間隔eが、ロール外周冷却用配管11の外径Y1とデスケーリング用高圧流体供給配管12の外径Y2の和より小さく、デスケーリング用高圧流体供給配管12の外面の一部をロール外周冷却用配管11の内面の一部となるように構成する。
In the
デスケーリング用高圧流体供給配管12にはデスケーリング用高圧流体噴射ノズル13を、ノズル口から噴出する高圧流体が、剥離したスケールを機外に吹き飛ばすように取り付ける。
A descaling high-pressure
また、ロール外周冷却用配管11にはロール外周冷却水噴出用ノズル(例えば、フラットパターンノズル)14,14aを、レベリングロールを冷却するように取り付ける。
In addition, roll outer periphery cooling water ejection nozzles (for example, flat pattern nozzles) 14 and 14a are attached to the roll outer
図示した二重管1は、デスケーリング用高圧流体噴射ノズル13から噴出する高圧流体17を鉛直方向下方に、ロール外周冷却水噴出用ノズル14,14aから噴出するロール冷却水15、15aを、高圧流体17を左右から挟むように鉛直方向の外側斜め下方に指向させるように構成した場合を示す。
The illustrated
ロール外周冷却用配管11の外径Y1をデスケーリング用高圧流体供給配管12の外径Y2超えとすると、ロール外周冷却水噴出用ノズル14,14aから噴出するロール冷却水がデスケーリング用高圧流体供給配管12と干渉しないので好ましい。
When the outer diameter Y1 of the roll outer
尚、二重管1は、ロール外周冷却用配管11の中心位置aとデスケーリング用高圧流体供給配管12の中心位置bとの間隔eが、ロール外周冷却用配管11の外径Y1とデスケーリング用高圧流体供給配管12の外径Y2の和より小さければ、デスケーリング用高圧流体供給配管12の内面の一部がロール外周冷却用配管11の外面の一部となるように構成しても良い。
In the
但し、高圧流体17が剥離したスケールを機外に吹き飛ばし、且つ、ロール冷却水15、15aがレベリングロールを冷却するように、ロール外周冷却用配管11の外径Y1をデスケーリング用高圧流体供給配管12の外径Y2以上とすることが好ましい。
However, the outer diameter Y1 of the roll outer
二重管1は、2本の管を同心円状に二重に構成する場合に対して、配管軸心がオフセットされているので、断面係数が大きく、縦剛性が向上して、自重による撓みが少ない。
The
また、2本の管を管壁が接するように構成する場合に対して、狭小な空間スペースであっても配置が容易である。 Further, in contrast to the case where the two pipes are configured so that the pipe walls are in contact with each other, the arrangement is easy even in a narrow space.
ロール外周冷却用配管とデスケーリング用高圧流体供給配管を上述した構造の二重管1としたホットレベラでは、二重管1の縦剛性が向上するため、レベリングロールや被矯正材への衝突も回避される。
In the hot leveler in which the pipe for cooling the outer periphery of the roll and the high pressure fluid supply pipe for descaling have the above-described structure, the vertical rigidity of the
さらに、一体化した二重管構造のロール外周冷却用配管とデスケーリング用高圧流体供給配管をレベリングロール間に設置し、ロール外周冷却水およびデスケーリング用高圧水を噴射することで、レベリング中に剥離したスケールを板材表面から除去するとともにレベリングロールに付着したスケールを除去する。 In addition, an integrated double pipe structure roll outer periphery cooling pipe and descaling high-pressure fluid supply pipe are installed between the leveling rolls, and by injecting the roll outer periphery cooling water and descaling high-pressure water during leveling, The peeled scale is removed from the plate material surface, and the scale attached to the leveling roll is removed.
これにより、レベリングロールと板材間にスケールを噛み込むことを防止し、板材表面およびレベリングロール表面に疵が発生することを防止する。以上により、品質不良品の発生を低下させることが可能となり、生産性が向上する。 This prevents the scale from biting between the leveling roll and the plate material, and prevents wrinkles from occurring on the plate material surface and the leveling roll surface. As a result, it is possible to reduce the occurrence of defective products and improve productivity.
以上の説明は、ロール外周冷却用配管とデスケーリング用高圧流体供給配管が円管の場合について説明したが、円管に限られるものではない。 Although the above description has been given of the case where the roll outer periphery cooling pipe and the descaling high-pressure fluid supply pipe are circular pipes, the pipe is not limited to the circular pipe.
ロール外周冷却用配管およびデスケーリング用高圧流体供給配管のどちらか、或いは、両方が、例えば角状の管であっても適用できる。また、二重管1がロール外周冷却用配管とデスケーリング用高圧流体供給配管で構成した場合について説明を行ったが、これらに限定されるものではない。
Either or both of the roll outer periphery cooling pipe and the descaling high-pressure fluid supply pipe can be applied, for example, even if they are square pipes. Moreover, although the case where the
ロール外周冷却用配管11の中心位置aとデスケーリング用高圧流体供給配管12の中心位置bとの間隔を20mm程度として、40A_sch40のロール外周冷却用配管11と25A_sch40のデスケーリング用高圧流体供給配管12で図1に示す二重管1を構成した。
The distance between the center position a of the roll outer
その結果、レベリングロール間の高さh:65mm,巾w:100mmの空きスペースに配置することが可能であった。 As a result, it was possible to arrange them in an empty space having a height h between the leveling rolls of 65 mm and a width of w of 100 mm.
また、二重管1の撓み量は7mm程度で、ロール外周冷却用配管11とデスケーリング用高圧流体供給配管12を離して配置した従来の配管構造の撓み量10mm程度に対して約30%軽減された。なお、ロール外周冷却用配管11とデスケーリング用高圧流体供給配管12を離して配置した場合には、上記の空きスペースに両方の配管を配置することはできなかった。
Further, the bending amount of the
また、上記二重管1をレベリングロール間の空きスペースに配置し、操業を行った結果、ホットレベラにおけるアバタ疵発生による不良率は、ロール外周冷却用配管のみを配置した従来の設備におけるアバタ疵発生による不良率と比較して86%の大幅な削減が達成できた。
Moreover, as a result of arranging the
1 二重管
11 ロール外周冷却用配管
12 デスケーリング用高圧流体供給配管
13 デスケーリング用高圧流体噴射ノズル
14、14a ロール外周冷却水噴出用フラットパターンノズル
15、15a ロール冷却用噴出水
16a,16b、16c、16d、16e 下レベリングロール
17 デスケーリング用高圧流体
17a,17b、17c、17d、17e 上レベリングロール
18 板材
19 バックアップロ−ル
20 空きスペース
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