JP4935420B2

JP4935420B2 - 圧延材の保持装置およびそれを備えた熱間圧延設備

Info

Publication number: JP4935420B2
Application number: JP2007047012A
Authority: JP
Inventors: 照久桑名
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: JP2008207220A

Description

本発明は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する圧延材の保持装置に関するものである。

例えば、鋼材の厚板圧延においては、制御圧延（Controlled Rolling；ＣＲ）を施すことにより、優れた材質の鋼材を造り込んでいる。

その際に、制御圧延を行う時の温度（制御圧延開始温度）が低くかつ制御圧延を行う時の板厚（制御圧延開始板厚）が厚い場合には、圧延材が制御圧延開始温度になるまでにかなりの時間を要するため、熱間圧延機近傍の搬送テーブル上で制御圧延開始温度になるまで圧延材を待機させていた。その結果、その冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し、圧延能率が阻害されるという問題が生じていた。

このような冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し圧延能率が阻害されるのを回避するために、例えば、特許文献１には、熱間圧延設備の仕上圧延機入側の搬送テーブルにおいて、搬送テーブル上の高温の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて待機状態に保持する片持ちフォーク状のアームを有する昇降装置を備えた圧延材の待機装置（保持装置）が開示されている。

図６は、前記特許文献１に記載の圧延材の待機装置を示している。冷却待ちすべき圧延材が搬送ラインのテーブルローラＲ上に送られ、Ｓ_１の状態で停止する。そして、昇降装置９１によりギャードモータ９５を駆動し片持ちフォーク状のアーム９２に載せて圧延材を持ち上げＳ_２の状態で待機させる。これによって、冷却待ちを要する圧延材が時間待ちをしていても、後続の圧延材は待機中の圧延材を追い越して圧延することが可能となり、圧延能率を阻害されることがなくなる。

なお、後述の［発明が解決しようとする課題］の項目において、本出願人の未公開先行出願を引用するので、その出願番号をここに記載しておく。すなわち、特願２００５−３６８９６４号（未公開先行出願１）である。
特開平４−２７４８１４号公報

しかし、前記特許文献１に記載の圧延材の待機装置（保持装置）においては、片持ちフォーク状のアームに載せて圧延材を持ち上げるようにしているので、その片持ちフォーク状のアームを支持し昇降させる昇降装置を強固な構造とする必要があり、そのような昇降装置を設置するための広い設置スペースが搬送テーブルに近接して必要となる。したがって、搬送テーブルに近接して広い設置スペースを確保できない場合には、前記特許文献１に記載の追い越し圧延装置を適用することができない。

そこで、本出願人は、上記のような問題を解決するために、前記未公開先行出願１において、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームに複数の保持アームを設け、その保持アームによって圧延材を搬送テーブル両側で保持した状態で圧延材を持ち上げるようにした圧延材の保持装置を提案している。これにより、広いスペースがなくとも圧延材の保持装置を設置することができるようになっている。

ただし、その際に、昇降フレームのバランスを保ちながら圧延材を昇降・保持することが肝要であり、昇降フレームが傾いた状態で圧延材を昇降・保持するようになった場合、重大な損傷を招く可能性がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、追い越し圧延等を行うために、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて保持する際に用いる圧延材の保持装置として、広いスペースがなくとも設置することができるとともに、圧延材を安定した状態で適切に持ち上げて保持することができる圧延材の保持装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、該昇降フレームを昇降させるための複数の電動シリンダと、該複数の電動シリンダを作動させるための電動機と、圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられて、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有する複数の保持アームとを備えているとともに、前記複数の電動シリンダおよび前記電動機の間は機械的に連結されており、前記電動機の駆動によって前記複数の電動シリンダが同期して作動するようになっていることを特徴とする圧延材の保持装置。

［２］前記複数の電動シリンダは、搬送テーブル上方に配置された梁に設置されていることを特徴とする前記［１］に記載の圧延材の保持装置。

［３］保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の圧延材の保持装置。

［４］熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、保持装置として前記［１］〜［３］のいずれかに記載の保持装置を備え、該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。

本発明においては、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームに設けられた複数の保持アームによって、圧延材の下面を搬送テーブル両側（板幅方向両側）で保持して圧延材を持ち上げるようにしているので、搬送テーブルに近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、昇降フレームを昇降させる複数の電動シリンダを機械的に連結することによって同期して作動するようにしているので、昇降フレームのバランスが保たれ、圧延材を安定した状態で適切に持ち上げて保持することができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、圧延材が鋼材である場合を例にして述べる。

本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置を図１〜図３に示す。図１は正面図、図２は側面図、図３は平面図である。

図１〜図３に示すように、この実施形態に係る鋼材の保持装置１は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル（ローラテーブル）１１上の鋼材１０を後続の鋼材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する鋼材の保持装置であって、搬送テーブル１１を挟んで対をなすように搬送テーブルの両側に複数本ずつ（ここでは、各３本ずつ）設けられた支柱２１と、対をなす支柱２１の上端間を繋ぐ３本の横梁２２と、搬送テーブル１１の同一側に設けられた３本の支柱２１の上端間を繋ぐ２本の縦梁２３と、３本の横梁２２のそれぞれに所定の間隔をおいて２個ずつ設置された計６台の電動シリンダ２４と、図示していない他の梁に設置された１台の電動機（電動モータ）２５と、各電動シリンダ２４の下端に連結されて、電動シリンダ２４の作動によって昇降する昇降フレ―ム３１と、昇降フレ―ム３１に２個１組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられ、鋼材１０を搬送テーブル１１の両側で保持する複数組（ここでは、１０組）の保持アーム３３とを備えている。その保持アーム３３は、縦フレーム３２から垂下した垂下部３３ｂと、垂下部３３ｂ下端から搬送テーブル１１幅中央方向に延出した保持部３３ａを有しており、保持部３３ａは昇降フレーム３１の上昇により鋼材１０の下面に係合する（鋼材１０の下面を押し上げる）ようになっている。

そして、６台の電動シリンダ２４および１台の電動機２５の間は連結軸（回転伝達軸）２６と回転分配器２７によって機械的に連結しており、電動機２５が駆動すると、その回転とトルクが同時に６台の電動シリンダ２４に伝達されて、６台の電動シリンダ２４が同期して作動するようになっている。これにより、６本の電動シリンダ２４を電気的制御機構によって同期作動させる場合に必要となる高精度で複雑な制御を行わなくとも、各電動シリンダ２４のストローク位置および昇降速度を同一に保持することが可能となり、昇降フレーム３１のバランスを容易に保つことができる。

なお、図中の１５はバランスウェイトであり、横梁２２に取り付けられた滑車１６を介してチェーンで昇降フレーム３１に連結している。これにより、昇降フレーム３１を昇降する際の電動機２５と電動シリンダ２４の負荷を軽減するようにしている。

また、保持アーム３３の保持部３３ａは、隣接するテーブルローラ１２間の隙間に配置されており、下降することによって搬送テーブル１１面下方に位置し、上昇することによって搬送テーブル１１面上方に位置することができる。

さらに、下反りした鋼材の先端がテーブルローラ１２とテーブルローラ１２の隙間に落下するのを防止するために、テーブルローラ１２間の隙間にエプロン１３が設置されており、保持アーム３３の保持部３３ａが配置されているテーブルローラ１２とテーブルローラ１２の隙間にも、対向する保持アーム３３の保持部３３ａの間（すなわち、搬送テーブル１１幅中央部付近）にエプロン１４が設けられている。これによって、鋼材の先端がテーブルローラ１２間の隙間に落下することを防止している。

ちなみに、前記特許文献１に記載の追い越し圧延装置においては、片持ちフォーク状のアームをテーブルローラ間の隙間に挿入するので、そのテーブルローラ間にはエプロンを設置することができないため、鋼材の搬送に支障を来たす恐れがある。

そして、上記のように構成されたこの実施形態に係る鋼材の保持装置１においては、追い越し圧延等を行う際には、図４に示すように、電動シリンダ２２を作動させ、鋼材１０を保持アーム３３の保持部３３ａに載せてテーブルローラ１２上から後続の鋼材が通過できる高さに持ち上げて保持する。

なお、保持部３３ａとエプロン１４の寸法については、鋼材がテーブルローラ１２間の隙間に落下するのを防止するに必要なエプロン１４の幅を確保するとともに、保持アーム３３を鋼材幅方向に移動させなくとも、保持部３３ａがそのまま対象とする全ての板幅の鋼材を保持できるように設定されている。

そして、図５は、鋼材の保持装置１を用いて追い越し圧延を行っている状態を模式的に示したものであり、例えば強ＣＲ材等の冷却待ちを要する先行材１０ａを保持装置１によってテーブルローラ１２上から持ち上げて保持し、先行材１０ａが冷却待ちをしている間に、熱間圧延機５でＡｓ−Ｒｏｌｌｅｄ材や弱ＣＲ材等の冷却待ちを要しない後行材１０ｂの圧延を行う。これによって、熱間圧延機５に冷却待ちによる空き時間が発生することが回避される。

このようにして、この実施形態に係る鋼材の保持装置１は、追い越し圧延等を行うに際して、搬送テーブル１１の上方に位置する昇降フレーム３１に設けられた１０組の保持アーム３３の保持部３３ａによって、鋼材１０の下面を搬送テーブル１１両側（板幅方向両側）で保持して鋼材１０を持ち上げるようにしているので、搬送テーブル１１に近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、昇降フレーム３１を昇降させる６台の電動シリンダ２４および１台の電動機２５の間を機械的に連結して同期作動するようにしているので、高精度で複雑な電気的制御機構を備えていなくとも、昇降フレーム３１のバランスが容易に保たれ、圧延材を安定した状態で持ち上げて保持することができる。

そして、この実施形態に係る鋼材の保持装置１を備えた熱間圧延設備においては、冷却待ちによる空き時間を発生させることなく鋼材を圧延することができ、圧延能率を向上させることができる。

なお、この実施形態においては、保持アーム３３が２個１組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられているが、それに限定されることはなく、鋼材１０を搬送テーブル１１の両側で保持することができれば、保持アーム３３が搬送方向に沿って１個ずつ取り付けられていてもよい。例えば、異なる向きの保持アーム３３が搬送方向に沿って互い違いに（千鳥状に）取り付けられていてもよい。ちなみに、その場合も、保持アーム３３の保持部３３ａは隣接するテーブルローラ１２間の隙間に配置されるとともに、保持部３３ａが位置して昇降する部分以外のテーブルローラ１２間の隙間にエプロン１４が設置されている。なお、そのエプロン１４は、少なくとも搬送テーブル１１幅中央部を含めて設置されていることが好ましい。

また、上記では、昇降フレーム３１を昇降させるための電動シリンダ２４を６本設置しているが、電動シリンダの設置本数は昇降させる重量および負荷の配分等を考慮して定めればよい（例えば、４本、６本、８本）。

また、上記では、電動シリンダ２４を作動させる電動機２５を１台設置しているが、場合によっては、複数台設置してもよい。複数の電動機の間で駆動に差異があっても、機械的な連結がなされていることによって、その差異が吸収されるからである。

ちなみに、ここでは、圧延材が鋼材の場合を例にして説明したが、本発明は、それに限定されることはなく、圧延材がアルミニウム等の非鉄金属材料の場合も含め、金属材に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の正面図である。本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の側面図である。本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の平面図である。本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の使用状態の正面図である。鋼材の保持装置を用いた追い越し圧延の説明図である。従来技術の説明図である。

符号の説明

１鋼材の保持装置
５熱間圧延機
１０鋼材
１０ａ先行材
１０ｂ後行材
１１搬送テーブル
１２テーブルローラ
１３エプロン
１４エプロン
１５バランスウェイト
１６滑車
２１支柱
２２横梁
２３縦梁
２４電動シリンダ
２５電動機
２６回転伝達軸
２７回転中継器
３１昇降フレーム
３３保持アーム
３３ａ保持部
３３ｂ垂下部

Claims

熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、該昇降フレームを昇降させるための複数の電動シリンダと、該複数の電動シリンダを作動させるための電動機と、圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられて、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有する複数の保持アームとを備えているとともに、前記複数の電動シリンダおよび前記電動機の間は機械的に連結されており、前記電動機の駆動によって前記複数の電動シリンダが同期して作動するようになっていることを特徴とする圧延材の保持装置。
前記複数の電動シリンダは、搬送テーブル上方に配置された梁に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延材の保持装置。
保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧延材の保持装置。
熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、保持装置として請求項１〜３のいずれかに記載の保持装置を備え、該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。