JP5482362B2

JP5482362B2 - 鋼板の絞り検出装置

Info

Publication number: JP5482362B2
Application number: JP2010072267A
Authority: JP
Inventors: 広西村; 泰大松藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP2011202250A

Description

本発明は、連続焼鈍炉内において、鋼板が幅方向に座屈して凸状に変形する絞りの発生を検出する装置に関する。

鋼板を連続焼鈍する連続焼鈍炉は縦型焼鈍炉が多い。縦型焼鈍炉は、炉の上部と下部に各々複数のハースロールを配置し、これらのハースロールに鋼板を順次巻き掛けて通板し、その過程で鋼板を必要な温度に加熱して焼鈍する。

このような連続焼鈍炉に鋼板を通板すると、鋼板の形状不良や過張力によって、鋼板が幅方向に座屈して凸状に変形する絞りが発生する。絞りの発生を放置すると、絞りが成長して破断につながる危険がある。鋼板が破断すると、炉を降温して鋼板を接続し、その後炉を再昇温する必要があり、長時間の生産休止、エネルギーロス、歩留ロス等、多大の損害が発生する。そのため、絞りを早期に発見し、絞りを抑制するように操業条件を変更する必要がある。

従来、連続焼鈍炉内で発生する絞りの検出は、炉内にモニターカメラを設置し、オペレータが運転室に設置したモニターテレビで炉内の鋼板形状を目視監視する方法、鋼板搬送ロールとの接触部における鋼板の一方の端部側方に配置され、鋼板幅方向にレーザー光を照射する投光器と、他方の端部側方に配置されたレーザー光を受光する受光器とからなる光学的センサーを使用して絞りの発生を検出する方法（特許文献１参照。）などで行われていた。

しかし、オペレータには、炉内の鋼板形状の監視作業以外にも種々の作業があるため、モニターカメラを設置して鋼板形状を目視監視する方法は、鋼板全長の監視が難しく、またライン速度が高速になり絞りが小さいときは、絞りの発生を確実に検出することが困難であった。

また、光学的センサーを使用する方法は、鋼板の全長、全幅にわたる監視は可能であるが、レーザーの素子の性質によりビーム径が広がるため、凸部の高さが低い絞りを検出しようとすると、誤検出が多くなり、凸部の高さが３ｍｍ未満の絞りを精度よく検出することができなかった。

特開平６−２９４６２７号公報

本発明の課題は、連続焼鈍炉を通板する鋼板に発生する凸部の高さが３ｍｍ未満の絞りを検出できる鋼板の絞り検出装置を提供することである。

上記課題を解決する本発明の手段は、次のとおりである。

（１）連続焼鈍炉のハースロールの鋼板巻き掛け部に対向し、鋼板幅方向に延在して配置された、ブラシ部がカーボン繊維からなるカーボンブラシと、鋼板とカーボン繊維の接触を検知する検知装置と、前記検知装置が鋼板とカーボン繊維の接触を検知したら、鋼板とカーボンブラシが接触したことを表示する表示装置を備えることを特徴とする鋼板の絞り検出装置。

（２）鋼板とカーボン繊維の接触を検知する検知装置が、鋼板とカーボン繊維間に流れる電流を検知する装置であることを特徴とする（１）に記載の鋼板の絞り検出装置。

本発明の鋼板の絞り検出装置を使用することで、連続焼鈍炉を通板する鋼板に発生する絞りの検出高さを、従来は３ｍｍ以上であったものを、２．０ｍｍまで低減できるようになる。絞りを早期に発見して、絞りを抑制するように操業条件を早期に変更できることから、絞りに起因する鋼板の破断を低減することができる。

本発明の鋼板の絞り検出装置の一実施形態を示す正面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面拡大図である。

鋼板の連続焼鈍炉では、凸部の高さが３ｍｍ未満の絞りを確実に検出できることが必要である。本発明では、光学センサーのビーム径の広がりによる誤検出を回避するため、光学センサーの代わりにタッチ式センサーを用いることとした。

タッチ式センサーでは、センサーが鋼板に接触すると、鋼板に疵を発生させたり、疵を発生させなくても、後工程のめっき工程でめっき外観が不良になるなどの問題を発生させたりするおそれがある。そこで、本発明では、センサーが鋼板に接触しても、疵を発生させず、また後工程のめっき工程でめっき外観が不良になる等の問題を発生させないようにすることも考慮した。

以下、図１及び図２に基いて本発明を説明する。

図１は、本発明の鋼板の絞り検出装置の一実施形態を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面拡大図である。

図１、図２において、１はハースロール、２は鋼板、３はカーボンブラシ、６はエアシリンダ、７は電源装置（直流電源装置）、９は電流検知器、１０は表示装置である。

本実施形態では、カーボンブラシ３は、連続焼鈍炉の上部に設けられたハースロール（上部ハースロール）１の上方に、ハースロール１の鋼板巻き掛け部に対向して配置されている。

カーボンブラシ３は、ハースロールの鋼板巻き掛け部側のブラシ部を構成するカーボン繊維４と該カーボン繊維４を保持する支持体５で構成され、支持体５は導電体で構成されている。カーボンブラシ３は、ハースロール長手方向（鋼板幅方向）に延在して配置され、ハースロール長手方向の幅は最大鋼板幅と同程度の幅を有する。

カーボンブラシ３は、絶縁体（図示されていない。）を介して炉の構造体に筒部が取り付けられたエアシリンダ６のロッドに取り付けられ、ハースロール長手方向にハースロール１と所定間隔を設けて吊り下げられている。エアシリンダ６のロッドを昇降させることで、カーボンブラシ３とハースロール１の間隔が自在に調整可能であり、したがってカーボンブラシ３と鋼板２の間隔（カーボン繊維４と鋼板２の間隔、図１中の“ｄ”）も自在に調整可能である。

カーボンブラシ３と電源装置７は、導線８で接続され、導線８には、導線８に流れる電流を検知する電流検知器９が設けられている。ハースロール１は、該ハースロール１を支持する炉の構造体（図示されていない。）を介して接地されている。カーボンブラシ３と鋼板２間には、電源装置７によって所定の電圧が印加される。カーボン繊維４は導電性を有することから、鋼板２がカーボン繊維４に接触すると、カーボン繊維４と鋼板２は導通状態になり、導線８に電流が流れる。

ハースロール１を通過する鋼板２に絞りがないとき、また絞りがあっても、絞りの凸部の高さがカーボンブラシ３と鋼板２の間隔未満であると、カーボンブラシ３のカーボン繊維４と鋼板２は接触しないため、導線８に電流が流れない。

ハースロール１を通過する鋼板の絞りの凸部の高さがカーボンブラシ３と鋼板２の間隔以上になると、カーボンブラシ３のカーボン繊維４が鋼板２の絞りの凸部と接触し、カーボン繊維４と鋼板２が導通状態になり、導線８に電流が流れる。電流検知器９はこの電流を検知し、表示装置１０に信号を出力する。

カーボンブラシ３は、ハースロール１の鋼板巻き掛け部に対向して配置されているので、耳波、中伸びなどの鋼板形状の影響を受けずに、絞りの凸部を精度良く検出できる。カーボンブラシ３と鋼板２の間隔（図１中のｄ）を所定寸法に設定すると、当該ハースロール１を通過する鋼板に凸部の高さが前記所定寸法以上の絞りがあると、それを確実の検出することができる。カーボンブラシ３と鋼板２の間隔（図１中のｄ）を２．０ｍｍに設定すると、凸部の高さが２．０ｍｍ以上の絞りを精度よく検出することが可能になる。

鋼板に接触させるセンサーとして銅板等の金属を適用すると、鋼板に疵発生の問題や後工程のめっき工程で銅板と接触した箇所が不めっきになるなどの問題があるが、カーボン繊維は、鋼板２に接触しても鋼板２に疵が発生せず、後工程のめっき工程で不めっき等の外観不良が発生する問題もない。

カーボン繊維は、ＰＡＮ系、ピッチ系等の市販品を使用できる。カーボン繊維の径は市販品であれば特に限定されない。カーボン繊維の支持体からの突起高さが短すぎると鋼板がブラシの支持体に接触してブラシを破損するおそれがあり、突起高さが長すぎるとブラシの反り等によって絞りの凸部を安定して確実に検出できなくなるので、カーボン繊維の支持体からの突起高さは５〜２０ｍｍが好ましい。カーボン繊維の配置方法は限定されない。

本発明の装置で使用するカーボンブラシの一例を説明する。支持体の鋼帯幅方向に溝を形成し、φ６μｍ、長さ２５ｍｍのカーボン繊維の下部を溝内にはめ込み、支持体上のカーボン繊維の長さが１２．５ｍｍになるように固定したものを使用できる。

表示装置１０は、鋼板２がカーボン繊維４に接触したこと、すなわち、鋼板２に高さｄを超える絞りが発生したことを表示する。表示手法は公知の手法でよい。例えば、サイレン、ブザーなどの音声による表示、パトライトのような表示灯による表示、これらの手法の併用など、適宜の表示手法を用いることができる。

表示装置１０が、鋼板２がカーボンブラシ３に接触したことを表示すると、オペレータは絞りを抑制するために操業条件を変更する。操業条件の変更方法は公知の方法でよい。例えば、ライン張力の低減、ライン速度の低減などである。テンパーミルがあるときはテンパーミルの解放をしてもよい。絞りの高さが２．０ｍｍになった早期の段階で絞りの発生を検出し、絞り抑制するように操業条件を変更できるので、絞りに起因する鋼板の破断を低減することができる。

以上のように、本発明によれば、光学センサーの代わりに、ブラシ部がカーボン繊維で構成されたカーボンブラシからなるタッチ式センサーを用い、該カーボンブラシをハースロールの鋼板巻き掛け部に対向して配置することで、センサーとの接触によって鋼板に疵を発生させたり、後工程のめっき工程でめっき外観不良を発生させたりせずに、光学センサーのビーム径広がりによる誤検出の問題を解決し、従来困難であった凸部の高さが２．０ｍｍの絞りを確実に検出することが可能になる。

本発明は、連続焼鈍炉を通板する鋼板の絞りを早期に発見し、絞りに起因する鋼板の破断を低減する装置として利用することができる。

１ハースロール
２鋼板
３カーボンブラシ
４カーボン繊維
５支持体
６エアシリンダ
７電源装置（直流電源装置）
８導線
９電流検知器
１０表示装置

Claims

連続焼鈍炉のハースロールの鋼板巻き掛け部に対向し、鋼板幅方向に延在して配置された、ブラシ部がカーボン繊維からなるカーボンブラシと、鋼板とカーボン繊維の接触を検知する検知装置と、前記検知装置が鋼板とカーボン繊維の接触を検知したら、鋼板とカーボンブラシが接触したことを表示する表示装置を備えることを特徴とする鋼板の絞り検出装置。
鋼板とカーボン繊維が接触したことを検知する検知装置が、鋼板とカーボン繊維間に流れる電流を検知する装置であることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の絞り検出装置。