JP5797011B2 - ローラレベラを用いた金属板の処理設備および処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、鋼板等の金属板を矯正するローラレベラを用いた金属板の処理設備および処理方法に関する。
鋼板等の金属板を製造する過程では圧延や冷却などが実施されるが、これらの工程では金属板に反りや波形状の変形が発生する。このため、このような反りや波形状の変形を矯正して金属板を平坦化する目的で、複数本のレベリングロールを上下に千鳥状に配置したローラレベラが用いられる。
ローラレベラは、矯正すべき金属板を、下ロールに対し上ロールを押し込んだ状態、または上ロールに対して下ロールを押し込んだ状態、または上ロールおよび下ロール間のギャップを金属板の板厚と同程度にして圧力を印加した状態で通板し、金属板に繰り返し曲げを与えることによって、金属板の反りや波形状を平坦化する。レベリングロールはバックアップロールによりバックアップされている。
例えば、このようなローラレベラは、圧延ミルから鋼板を加速冷却装置に搬送して加速冷却する必要がある場合に、加速冷却装置での冷却むらを小さくする目的で、プリホットレベラとして圧延ミルと加速冷却装置との間に配置されることがある（例えば特許文献１）。また、加速冷却により鋼板の形状が悪くなるので、加速冷却装置を出た後の鋼板は、最終的にホットレベラにより矯正される。
特開昭５４−１２４８６４号公報
しかしながら、このような設備においては、鋼板の材料によっては、加速冷却を行わない場合もあり、その場合には、鋼板はプリホットレベラを使用せずに最終的なホットレベラに高速で搬送されることとなり、プリホットレベラには鋼板が高速で通板されることとなる。また、圧延ミルで鋼板を圧延中に鋼板が矯正動作を行っていないプリホットレベラに通板されることがある。また、このように通板される場合、鋼板が急激に加減速されることがある。このように鋼板が高速で通板されたり、急激に加減速されたりした場合には、プリホットレベラのレベリングロールとバックアップロールがスリップしてレベリングロールにロール疵が発生する可能性がある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、金属板の搬送時にレベリングロールに疵が発生し難いローラレベラを用いた金属板の処理設備および処理方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は、金属板を圧延する圧延装置と、圧延装置の下流側に設けられた第１のローラレベラと、前記第１のローラレベラの下流側に設けられた加速冷却装置と、前記加速冷却装置の下流側に設けられた第２のローラレベラとを具備し、前記第１のローラレベラは、矯正すべき金属板の通板ラインの上下に千鳥状に配置され、金属板を挟んで矯正しつつ金属板を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、前記レベリングロールをバックアップする複数のバックアップロールと、前記レベリングロールを介して金属板を圧下する圧下シリンダと、前記レベリングロールと前記バックアップロールを接離させる接離機構とを有し、前記金属板が、加速冷却が必要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記接離機構により前記レベリングロールと前記バックアップロールを接触させた状態で、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラにより矯正し、その後に前記加速冷却装置で加速冷却を行い、加速冷却後の金属板を前記第２のローラレベラにより矯正し、前記金属板が、加速冷却が不要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記接離機構により前記レベリングロールと前記バックアップロールを離隔させた状態として、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラで矯正せずに通板させ、加速冷却を行わずに前記第２のローラレベラにより矯正することを特徴とするローラレベラを用いた金属板の処理設備を提供する。
また、本発明は、金属板を圧延する圧延装置と、圧延装置の下流側に設けられた第１のローラレベラと、前記第１のローラレベラの下流側に設けられた加速冷却装置と、前記加速冷却装置の下流側に設けられた第２のローラレベラとを具備する処理装置において、金属板を処理する処理方法であって、前記金属板が、加速冷却が必要なものである場合には、前記第１のローラレベラのレベリングロールとバックアップロールを接触させた状態で、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラにより矯正し、その後に前記加速冷却装置で加速冷却を行い、加速冷却後の金属板を前記第２のローラレベラにより矯正し、前記金属板が、加速冷却が不要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記レベリングロールと前記バックアップロールを離隔させた状態として、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラで矯正せずに通板させ、加速冷却を行わずに前記第２のローラレベラにより矯正することを特徴とするローラレベラを用いた金属板の処理方法を提供する。
本発明によれば、レベリングロールとバックアップロールを接離させる接離機構を設けたので、金属板を矯正する際にはレベリングロールとバックアップロールを接触させ、金属板を矯正せずに通板させる際にはレベリングロールとバックアップロールを離隔させることができ、高速通板等の際に、レベリングロールとバックアップロールとがスリップしてレベリングロールに疵が発生することを防止することができる。
本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るローラレベラにおいてレベリングロールとバックアップロールが接触した状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るローラレベラにおいてレベリングロールとバックアップロールが離隔した状態を示す模式図である。 本実施形態に係るローラレベラをプリホットレベラとして適用した処理設備を示すブロック図である。 図５の処理設備において、プリホットレベラにおいて金属板の矯正を行っている状態およびプリホットレベラに金属板を通板している場合を示す模式図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す側面図、図２はその平面図である。本実施形態のローラレベラ１００は、鋼板等の金属板Ｐを搬送しながらその形状を矯正するものであり、ハウジング１と、ハウジング１の内側に設けられた上フレーム２と、ハウジング１を支持するように設けられた下フレーム３とを有している。
上フレーム２と下フレーム３との間には、金属板Ｐを矯正するための複数本の上部レベリングロール６と、金属板Ｐのパスラインを挟んで上部レベリングロール６の下側に対向する複数本の下部レベリングロール８が、千鳥状に配置して設けられている。なお、図では上部レベリングロール６が４本、下部レベリングロール８が３本であるが、これに限るものではない。
上部レベリングロール６の上には、上部レベリングロール６をバックアップする短尺の上部バックアップロール７が上部レベリングロール６の軸方向に沿って複数配置されている。また、下部レベリングロール８の下には、下部レベリングロール８をバックアップする短尺の下部バックアップロール９が下部レベリングロール８の軸方向に沿って複数配置されている。
上部バックアップロール７は上部バックアップロールフレーム１１に支持され、上部レベリングロール６は上部レベリングロールフレーム１０に支持され、下部レベリングロール８は下部レベリングロールフレーム１２に支持され、下部バックアップロール９は下部バックアップロールフレーム１３に支持されている。
ハウジング１には前面と後面に金属板Ｐに矯正のための圧下力を与える圧下シリンダ４が配置されている。圧下シリンダ４は、上フレーム２、上部バックアップロール７、上部レベリングロール６を介して金属板Ｐを圧下する。前面側および後面側の圧下シリンダ４の間には、バランスシリンダ５が設けられている。なお、上部レベリングロール６を介して金属板Ｐを圧下する圧下シリンダ４の代わりに、下部レベリングロール８を介して金属板Ｐを圧下する圧下シリンダを設けてもよい。
上フレーム２と上部レベリングロールフレーム１０との間には、上部レベリングロールフレーム１０を介して上部レベリングロール６を昇降させる上部レベリングロール昇降シリンダ１５が前面側と後面側に設けられている。一方、下フレーム３と下部レベリングロールフレーム１２との間には、下部レベリングロールフレーム１２を介して下部レベリングロール８を昇降させる下部レベリングロール昇降シリンダ１６が前面側と後面側に設けられている。そして、上部レベリングロール昇降シリンダ１５により上部レベリングロール６を昇降させることにより、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７が接離可能となっており、下部レベリングロール昇降シリンダ１６により下部レベリングロール８を昇降させることにより、下部レベリングロール８と下部バックアップロール９が接離可能となっている。
上部および下部レベリングロール６，８が配置されている領域における金属板Ｐの搬送方向上流側および下流側には、金属板Ｐを搬送する搬送ロール１８が設けられている。また、上部および下部レベリングロール６，８が配置されている領域の上流側には、ハウジング１に近接した位置には、搬送されてくる金属板Ｐの先端の反りを押さえつけるためのノックダウンロール２０が設けられている。
図２に示すように、上部レベリングロール６および下部レベリングロール８の軸は、駆動部２２に至り、駆動部２２に接続された主駆動モータ２３により上部レベリングロール６および下部レベリングロール８が正逆回転可能となっている。
また、本実施形態のローラレベラ１００は、各構成要素、例えば圧下シリンダ４、バランスシリンダ５、上部レベリングロール昇降シリンダ１５、下部レベリングロール昇降シリンダ１６、ノックダウンロール２０、駆動部２２、主駆動モータ２３等が制御装置２５により制御されるようになっている。
次に、このように構成されるローラレベラ１００により金属板Ｐの矯正を行う際の動作について説明する。以下の動作は制御装置２５からの指令に基づいて行われる。
まず、ローラレベラ１００により金属板Ｐの矯正を行う場合には、図３に示すように、上部レベリングロール昇降シリンダ１５のピストン１５ａおよび下部レベリングロール昇降シリンダ１６のピストン１６ａを基準位置とし、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７とが接触し、下部レベリングロール８と下部バックアップロール９が接触した状態（グリップ状態）とする。
この状態で、上流側から搬送ロール１８により上部および下部レベリングロール６，８の配置領域に搬送されてきた金属板Ｐを、上部レベリングロール６と下部レベリングロール８との間に挿入する。このとき、必要に応じてノックダウンロール２０で金属板Ｐの先端を押圧して矯正する。
上部および下部レベリングロール６，８の配置領域に挿入された金属板Ｐは、圧下シリンダ４の圧下力により上部レベリングロール６と下部レベリングロール８の間に挟まれて圧下され、主駆動モータ２３と駆動部２２とにより上部レベリングロール６と下部レベリングロール８を回転させることにより、金属板Ｐをこれらの間に通板させる。これにより金属板Ｐが矯正されて平坦化される。
一方、ローラレベラ１００により金属板Ｐの形状を矯正せず、金属板Ｐを高速で通板する場合が存在するが、そのような場合、従来は、そのままの状態で通板せざるを得なかった。また、金属板Ｐを高速で通板させると、金属板Ｐが急激に加減速されることがある。このようにローラレベラ１００が矯正時と同じ状態で金属板Ｐが高速で通板されたり、急激に加減速されたりした場合には、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７および下部レベリングロール８と下部バックアップロール９が接触しているため、これらの間にスリップが生じて上部レベリングロール６および下部レベリングロール８に疵が発生する可能性がある。
このため、本実施形態では、金属板Ｐを矯正せずに通板させる場合には、図４に示すように、上部レベリングロール昇降シリンダ１５のピストン１５ａおよび下部レベリングロール昇降シリンダ１６のピストン１６ａを基準位置から進出させて、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７および下部レベリングロール８と下部バックアップロール９を離隔させた状態（リリース状態）とする。そして、圧下シリンダ４による圧下を行わない状態で金属板Ｐを通板させる。
これにより、金属板Ｐを矯正せずに通板させる際に、通板が高速であったり急激な加減速が生じたりした場合にも、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７および下部レベリングロール８と下部バックアップロール９の間にスリップが生じることがなく、上部レベリングロール６および下部レベリングロール８に疵が発生することが防止される。
次に、このようなローラレベラ１００の適用例について説明する。
ここでは、金属板Ｐを圧延した後、プリホットレベラで矯正してから加速冷却し、その後ホットレベラで矯正することができる処理設備において、上記実施形態のローラレベラ１００をプリホットレベラとして使用する例について説明する。
図５は、このような処理設備を示すブロック図である。この処理設備２００は、上流側から、圧延装置３００と、プリホットレベラとして配置される上記ローラレベラ１００と、加速冷却装置４００と、最終的な矯正を行うホットレベラ５００とを有している。
金属板Ｐが加速冷却の必要な鋼板（加速冷却材）である場合、加速冷却材は圧延後、加速冷却装置４００での冷却むらを小さくする目的で、矯正される必要があるため、圧延装置３００の下流側にプリホットレベラ１００が配置される。そして、図６（ａ）に示すように、圧延後の加速冷却材をプリホットレベラ１００で矯正してから加速冷却装置４００に搬送する。このとき、プリホットレベラ１００は、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７とが接触し、下部レベリングロール８と下部バックアップロール９が接触したグリップ状態となっている。このとき圧延装置３００の圧延ミルはオープン状態である。
一方、このような設備で金属板Ｐとして加速冷却材以外の鋼板を処理する場合には、圧延後、プリホットレベラ１００による矯正および加速冷却装置４００による加速冷却を行うことなくホットレベラ５００により矯正される。このような場合、金属板Ｐはプリホットレベラ１００で矯正されず、通板されるだけであるから、図６（ｂ）に示すように、プリホットレベラ１００は、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７とが離隔し、下部レベリングロール８と下部バックアップロール９が離隔したリリース状態とされる。また、金属板Ｐが加速冷却材であっても、金属板Ｐが圧延されているときには、プリホットレベラ１００では矯正処理が行われないが、金属板Ｐがプリホットレベラ１００に通板される場合がある。この場合にも図６（ｂ）に示すリリース状態にされる。これにより、上部レベリングロール６と上部バックアップロール７および下部レベリングロール８と下部バックアップロール９の間にスリップが生じて上部レベリングロール６および下部レベリングロール８に疵が発生することが防止される。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、上部レベリングロールを圧下シリンダで圧下して金属板の形状を矯正する場合について示したが、下部レベリングロールを圧下シリンダで圧下して金属板の形状を矯正するようにしてもよい。また、上記実施形態では、本発明のローラレベラをプリホットレベラに適用した例を示したが、これに限らず、通常のホットレベラであってもよいし、コールドレベラであってもよい。さらに、上記実施形態では、レベリングロールとバックアップロールの接離にシリンダ機構を用いたが、ボールネジ機構等の他の機構を用いてもよい。
１；ハウジング
２；上フレーム
３；下フレーム
４；圧下シリンダ
５；バランスシリンダ
６；上部レベリングロール
７；上部バックアップロール
８；下部レベリングロール
９；下部バックアップロール
１０；上部レベリングロールフレーム
１１；上部バックアップロールフレーム
１２；下部レベリングロールフレーム
１３；下部バックアップロールフレーム
１５；上部レベリングロール昇降シリンダ
１６；下部レベリングロール昇降シリンダ
２２；駆動部
２３；主駆動モータ
２５；制御部
１００；ローラレベラ（プリホットレベラ）
２００；処理設備
３００；圧延装置
４００；加速冷却装置
５００；ホットレベラ
Ｐ；金属板（被矯正材）

Claims (2)

  1. 金属板を圧延する圧延装置と、圧延装置の下流側に設けられた第１のローラレベラと、前記第１のローラレベラの下流側に設けられた加速冷却装置と、前記加速冷却装置の下流側に設けられた第２のローラレベラとを具備し、
    前記第１のローラレベラは、
    矯正すべき金属板の通板ラインの上下に千鳥状に配置され、金属板を挟んで矯正しつつ金属板を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、
    前記レベリングロールをバックアップする複数のバックアップロールと、
    前記レベリングロールを介して金属板を圧下する圧下シリンダと、
    前記レベリングロールと前記バックアップロールを接離させる接離機構と
    を有し、
    前記金属板が、加速冷却が必要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記接離機構により前記レベリングロールと前記バックアップロールを接触させた状態で、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラにより矯正し、その後に前記加速冷却装置で加速冷却を行い、加速冷却後の金属板を前記第２のローラレベラにより矯正し、
    前記金属板が、加速冷却が不要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記接離機構により前記レベリングロールと前記バックアップロールを離隔させた状態として、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラで矯正せずに通板させ、加速冷却を行わずに前記第２のローラレベラにより矯正することを特徴とするローラレベラを用いた金属板の処理設備。
  2. 金属板を圧延する圧延装置と、圧延装置の下流側に設けられた第１のローラレベラと、前記第１のローラレベラの下流側に設けられた加速冷却装置と、前記加速冷却装置の下流側に設けられた第２のローラレベラとを具備する処理装置において、金属板を処理する処理方法であって、
    前記金属板が、加速冷却が必要なものである場合には、前記第１のローラレベラのレベリングロールとバックアップロールを接触させた状態で、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラにより矯正し、その後に前記加速冷却装置で加速冷却を行い、加速冷却後の金属板を前記第２のローラレベラにより矯正し、
    前記金属板が、加速冷却が不要なものである場合には、前記第１のローラレベラの前記レベリングロールと前記バックアップロールを離隔させた状態として、前記圧延装置により圧延した後の金属板を前記第１のローラレベラで矯正せずに通板させ、加速冷却を行わずに前記第２のローラレベラにより矯正することを特徴とするローラレベラを用いた金属板の処理方法。
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