JP5807616B2 - Looper device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の圧延スタンドからなる熱間仕上圧延機の圧延スタンド間に設置されるルーパー装置に係り、より詳しくは、熱間仕上圧延機によって圧延される熱延鋼板裏面に冷却水を噴射する機能を有するルーパー装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a looper device installed between rolling stands of a hot finishing mill composed of a plurality of rolling stands, and more specifically, sprays cooling water onto the back surface of a hot rolled steel sheet rolled by the hot finishing mill. The present invention relates to a looper device having a function to perform.
熱間圧延により熱延鋼鈑を製造する際に、1000℃程度の高温で圧延する過程において熱延鋼板の表面に酸化鉄(主にFe0、Fe2O3)が生成される。この生成された酸化鉄が、複数の圧延スタンドで構成される熱間仕上圧延機の前段圧延スタンドにおいて剥離すると、次段圧延スタンドで熱延鋼板の表面に圧入されることになり、スケール疵が発生する。 When manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot rolling, iron oxide (mainly Fe0, Fe 2 O 3 ) is generated on the surface of the hot-rolled steel sheet in the process of rolling at a high temperature of about 1000 ° C. When the generated iron oxide is peeled off at the former stage rolling stand of the hot finishing rolling mill constituted by a plurality of rolling stands, it will be press-fitted onto the surface of the hot rolled steel sheet at the next stage rolling stand, and Occur.
この熱延鋼板のスケール疵抑制方法として、熱間仕上圧延機の圧延スタンド間(特に、鋼板の温度が高い前段圧延スタンド)にて鋼板に冷却水を噴射して鋼板表面を覆い、表面酸化を抑制する方法がある。鋼板表面(上面)に関しては、噴射された冷却水が板上水として鋼板表面を覆うため、既存の圧延スタンド間の冷却スプレーにてスケール抑制が可能であるが、鋼板裏面(下面)に関しては、噴射された冷却水はすぐに跳ね返り、板上水もないため、鋼板裏面のスケール疵抑制には冷却装置の増設が必要となる。しかしながら、圧延スタンド間にはルーパー装置や板蛇行を抑制するサイドガイド装置などがあり、これ以上の冷却装置の増設は困難である。 As a method of suppressing the scale wrinkling of this hot rolled steel sheet, the surface of the steel sheet is covered by spraying cooling water on the steel sheet between the rolling stands of the hot finishing mill (especially the pre-rolling stand where the temperature of the steel sheet is high). There is a way to suppress it. Regarding the steel plate surface (upper surface), the sprayed cooling water covers the steel plate surface as water on the plate, so it is possible to suppress the scale with the cooling spray between existing rolling stands. The injected cooling water rebounds immediately and there is no water on the plate, so an additional cooling device is required to suppress scale defects on the back of the steel plate. However, there are a looper device and a side guide device that suppresses meandering between the rolling stands, and it is difficult to add more cooling devices.
例えば特許文献1には、熱間仕上圧延機スタンド間において、回動可能に軸支されているルーパーローラーフレームの鋼板幅方向に、鋼板の裏面へ冷却水を噴射する冷却水噴射手段を設けた熱間仕上圧延機スタンド間の鋼板クーラーが開示されている。冷却水噴射手段は、ルーパーローラーフレームの上下対向面に、このフレームの幅方向に長い平面長方形状の開口を穿設し、フレームの幅方向に複数のヘッダーを一体的に固定したものである。 For example, Patent Document 1 includes a cooling water injection unit that injects cooling water to the back surface of the steel plate in the steel plate width direction of the looper roller frame that is pivotally supported between the hot finishing mill stands. A steel plate cooler between hot finish mill stands is disclosed. The cooling water jetting means has a plane rectangular opening that is long in the width direction of the frame on the upper and lower surfaces of the looper roller frame, and a plurality of headers are integrally fixed in the width direction of the frame.
各ヘッダー内には、冷却水の流通方向と直交する穿孔板と、冷却水を案内する案内板とが設けられている。各ヘッダーの下端には、それぞれ可撓管が連結されており、各可撓管は、冷却水供給管にそれぞれ連結されている。また、フレームの上部開口には、その上流側において枢支されたスイングプレートが設けられている。スイングプレートは、ヘッダーに冷却水が供給され、穿孔板、案内板を通る噴出冷却水の圧力によって、斜め上方に回動し、上部開口を開放して、上部開口から噴出する冷却水を、鋼板の裏面に対し、下流斜め方向に噴射する。そして、ヘッダーに冷却水の供給がない場合には、上部開口を閉塞する。 In each header, a perforated plate orthogonal to the flow direction of the cooling water and a guide plate for guiding the cooling water are provided. A flexible tube is connected to the lower end of each header, and each flexible tube is connected to a cooling water supply tube. A swing plate pivotally supported on the upstream side of the upper opening of the frame is provided. The swing plate is supplied with cooling water to the header, and is rotated obliquely upward by the pressure of the cooling water that passes through the perforated plate and the guide plate. The upper opening is opened, and the cooling water that is discharged from the upper opening is supplied to the steel plate. It sprays in the downstream diagonal direction with respect to the back surface. When there is no cooling water supplied to the header, the upper opening is closed.
特許文献1に記載の鋼板クーラーでは、冷却水がフレームの上部開口から直接鋼板の裏面へ向かって吐出されるため、鋼板裏面を覆うには大量の冷却水が必要となる。そのため、冷却水配管が大型となり、冷却水供給配管から各ヘッダーに冷却水を供給する可撓管も数多くなる。その結果、ルーパー装置に取り付けられる鋼板クーラーが大型化し、重量が増加するため、ルーパー装置の本来の動作に支障が出る。 In the steel plate cooler described in Patent Document 1, since cooling water is discharged directly from the upper opening of the frame toward the back surface of the steel plate, a large amount of cooling water is required to cover the steel plate back surface. Therefore, the cooling water pipe becomes large, and the number of flexible pipes that supply cooling water from the cooling water supply pipe to each header increases. As a result, the steel plate cooler attached to the looper device becomes large and increases in weight, which hinders the original operation of the looper device.
また、冷却水はフレームの上部開口に設けられたスイングプレートを持ち上げる構造であるため、スイングプレートの耐久性が問題となる。さらに、冷却水はフレームの上部開口に設けられたスイングプレートを持ち上げた状態で吐出されるため、鋼板裏面に噴射される冷却水量を均一に維持することが困難であり、所望の冷却状態とすることが難しく、鋼板裏面の品質異常の懸念がある。 Further, since the cooling water has a structure for lifting the swing plate provided in the upper opening of the frame, the durability of the swing plate becomes a problem. Furthermore, since the cooling water is discharged in a state where the swing plate provided in the upper opening of the frame is lifted, it is difficult to maintain a uniform amount of cooling water sprayed on the back surface of the steel plate, and a desired cooling state is obtained. This is difficult, and there is a concern of quality abnormalities on the back side of the steel sheet.
また、この鋼板クーラーでは、ルーパーローラーフレームの鋼板幅方向に長い平面長方形状の開口が穿設されて、複数のヘッダーがこのフレームの鋼板幅方向に一列に設けられているだけであるため、鋼板裏面に対して広範囲で噴射することが難しく、鋼板裏面の酸化抑制は困難であるという問題がある。 Moreover, in this steel plate cooler, a flat rectangular opening that is long in the steel plate width direction of the looper roller frame is perforated, and a plurality of headers are only provided in a row in the steel plate width direction of this frame. There is a problem that it is difficult to spray over the back surface in a wide range, and it is difficult to suppress oxidation on the back surface of the steel sheet.
そこで、本発明においては、ルーパー装置の本来の動作に影響を及ぼすことなく、鋼板裏面を広範囲で均一に冷却することが可能な鋼板裏面への冷却水の噴射機能を有するルーパー装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, to provide a looper device having a function of jetting cooling water to the back surface of the steel plate, which can cool the back surface of the steel plate uniformly over a wide range without affecting the original operation of the looper device. With the goal.
本発明のルーパー装置は、複数の圧延スタンドからなる熱間仕上圧延機の圧延スタンド間に設置されるルーパー装置であって、ルーパー装置のフレームに形成された水槽部と、ルーパー装置の鋼板進行方向および鋼板幅方向に並べて配置され、それぞれ水槽部に接続されて冷却水を当該ルーパー装置の上方へ噴射する複数のスプレーノズルとを有するものである。 The looper device of the present invention is a looper device installed between the rolling stands of a hot finishing rolling mill composed of a plurality of rolling stands, wherein the water tank formed on the frame of the looper device, and the steel plate traveling direction of the looper device And a plurality of spray nozzles that are arranged side by side in the width direction of the steel plate and are respectively connected to the water tank unit and inject cooling water upward of the looper device.
また、本発明のルーパー装置は、水槽部へ冷却水を供給する給水配管と水槽部との間にフレキシブルホースを備え、給水配管および水槽部とフレキシブルホースとは、ルーパー装置の回転軸と平行な回転軸を有するスイベルジョイントによりそれぞれ接続されたものであることが望ましい。 The looper device of the present invention includes a flexible hose between a water supply pipe and a water tank part for supplying cooling water to the water tank part, and the water supply pipe, the water tank part and the flexible hose are parallel to the rotation axis of the looper device. It is desirable that they are respectively connected by a swivel joint having a rotating shaft.
また、複数のスプレーノズルの傾斜角度が、フレームの上面を水平状態としたときに、鉛直方向から鋼板進行方向に0〜20°であり、かつ、鋼板進行方向の下流側に配置されるスプレーノズルの傾斜角度が、鋼板進行方向の上流側に配置されるスプレーノズルの傾斜角度よりも順次大きくなることを特徴とする。 Further, the spray nozzles are arranged such that the inclination angles of the plurality of spray nozzles are 0 to 20 ° from the vertical direction to the steel plate traveling direction when the upper surface of the frame is in a horizontal state , and are arranged downstream of the steel plate traveling direction. Is characterized in that the inclination angle is gradually larger than the inclination angle of the spray nozzle arranged on the upstream side in the steel plate traveling direction .
また、複数のスプレーノズルは、鋼板が流れていない状態においても冷却水を少量出し続けるものであることが望ましい。 Moreover, it is desirable for the plurality of spray nozzles to continuously discharge a small amount of cooling water even when the steel plate is not flowing.
本発明のルーパー装置によれば、ルーパー装置のフレーム自体を水槽部として、この水槽部内の冷却水を、鋼板進行方向および鋼板幅方向に並べて配置された複数のスプレーノズルからルーパー装置の上方へ噴射するため、鋼板裏面を広範囲で均一に冷却することができ、鋼板裏面の酸化を抑制して高品質な製品を得ることが可能となる。また、スプレーノズルを用いているので水槽部へ供給する冷却水は少量で良く、冷却水配管も小さくて済み、ルーパー装置の重量増加を防止することができるため、ルーパー装置の本来の動作に影響を及ぼすことがない。 According to the looper device of the present invention, the frame itself of the looper device is used as a water tank portion, and the cooling water in the water tank portion is sprayed upward from the plurality of spray nozzles arranged side by side in the steel plate traveling direction and the steel plate width direction. Therefore, the steel plate back surface can be uniformly cooled over a wide range, and oxidation of the steel plate back surface can be suppressed to obtain a high-quality product. In addition, since the spray nozzle is used, only a small amount of cooling water is supplied to the aquarium, and the cooling water piping is small, which can prevent the weight of the looper device from increasing, affecting the original operation of the looper device. Will not affect.
水槽部へ冷却水を供給する給水配管と水槽部との間にフレキシブルホースを備え、給水配管および水槽部とフレキシブルホースとは、ルーパー装置の回転軸と平行な回転軸を有するスイベルジョイントによりそれぞれ接続されたものであることにより、ルーパー装置の回転動作時のルーパー装置への負荷を軽減することができる。 A flexible hose is provided between the water supply pipe for supplying cooling water to the water tank section and the water tank section. Thus, the load on the looper device during the rotation of the looper device can be reduced.
複数のスプレーノズルが、鉛直方向から鋼板進行方向に0〜20°傾斜させることが可能であることにより、ルーパー装置の待機位置でのスプレーノズルから噴射される冷却水の噴射面積が広くなるように調整して、品質異常発生が顕著である鋼板先端部の冷却を効率良く行い、高品質な製品を得ることが可能となる。 A plurality of spray nozzles can be inclined from 0 to 20 ° in the steel plate traveling direction from the vertical direction, so that the spray area of cooling water sprayed from the spray nozzles at the standby position of the looper device is widened. By adjusting, it is possible to efficiently cool the front end of the steel plate where the occurrence of quality abnormality is remarkable, and to obtain a high-quality product.
複数のスプレーノズルが、鋼板が流れていない状態においても冷却水を少量出し続けるものであることにより、鋼板が流れていない状態においてスプレーノズルの先端から異物が侵入するのを防止することが可能となり、スプレーノズルの先端に従来のスイングプレートのような開閉機構は不要となる。 Since multiple spray nozzles continue to discharge a small amount of cooling water even when the steel plate is not flowing, it becomes possible to prevent foreign matter from entering from the tip of the spray nozzle when the steel plate is not flowing. In addition, an opening / closing mechanism such as a conventional swing plate is not necessary at the tip of the spray nozzle.
図1は本発明の実施の形態における熱間仕上圧延機のルーパー装置近傍を示す断面図である。図1において、本発明の実施の形態におけるルーパー装置1は、熱間仕上圧延機の圧延スタンド間(図示例では圧延スタンドF1,F2間)に設置されたものである。ルーパー装置1は、回転軸2を中心として上下方向に回動するフレーム3に、ルーパーローラー4を回転可能に支持したものであり、ルーパーローラー4を鋼板Sに押圧することで、圧延スタンド間で鋼板Sの張力を調整する。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the vicinity of a looper device of a hot finishing rolling mill according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a looper device 1 according to an embodiment of the present invention is installed between rolling stands of a hot finishing rolling mill (between rolling stands F1 and F2 in the illustrated example). The looper device 1 is a device in which a looper roller 4 is rotatably supported on a frame 3 that rotates in the vertical direction about a rotating shaft 2, and the looper roller 4 is pressed against the steel sheet S between the rolling stands. The tension of the steel sheet S is adjusted.
図2は図1のルーパー装置の側面図、図3は平面図、図4は正面図である。本実施形態におけるルーパー装置1のフレーム3の内部は、冷却水が満たされる水槽部5として構成されている。水槽部5には、水槽部5内の冷却水をルーパー装置1の上方へ向けて噴射する複数のスプレーノズル6が設けられている。なお、フレーム3の上面には鋼板Sの幅方向(図3の左右方向)に複数のスキッドレール7が並設されており、スプレーノズル6は、この複数のスキッドレール7間に、スキッドレール7の上面から突出しないように、鋼板Sの進行方向および幅方向に並べて配置されている。
2 is a side view of the looper device of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a front view. The inside of the frame 3 of the looper device 1 in the present embodiment is configured as a water tank portion 5 that is filled with cooling water. The water tank unit 5 is provided with a plurality of
また、図5のA−A断面図に示すように、スプレーノズル6は、フレーム3の上面を水平状態としたときに、鉛直方向から鋼板Sの進行方向に0〜20°傾斜させて設けられている。なお、本実施形態においては、各スプレーノズル6は、鋼板Sの進行方向後方側から前方側へ行くにつれて傾斜角度が0°、10°、15°、20°と順次大きくなるように設定されている。
5, the
また、水槽部5と、この水槽部5へ冷却水を供給する給水配管10とは、フレキシブルホース8により接続されている。また、給水配管10とフレキシブルホース8とは、ルーパー装置1の回転軸2と平行な回転軸を有するスイベルジョイント9により接続されている。水槽部5とフレキシブルホース8についても、同様にルーパー装置1の回転軸2と平行な回転軸を有するスイベルジョイント9により接続されている
The water tank 5 and the
上記構成のルーパー装置1では、ルーパー装置1のフレーム3自体を冷却水ヘッダーとして機能する水槽部5とし、この水槽部5内の冷却水を、鋼板Sの進行方向および幅方向に並べて配置された複数のスプレーノズル6からルーパー装置1の上方へ噴射することで、鋼板Sの裏面を広範囲で均一に冷却することができるので、鋼板S裏面の酸化を抑制して高品質な製品を得ることが可能である。
In the looper device 1 configured as described above, the frame 3 itself of the looper device 1 is used as a water tank portion 5 that functions as a cooling water header, and the cooling water in the water tank portion 5 is arranged side by side in the traveling direction and the width direction of the steel sheet S. By spraying from the plurality of
スプレーノズル6は少量の水量で広範囲に均一に噴射できるものであるため、水槽部5へ供給する冷却水は少量で良く、ルーパー装置1の重量増加を防止することができる。したがって、このルーパー装置1では、ルーパー装置1の本来の動作に影響を及ぼすことがない。特に、このルーパー装置1では、ルーパー装置1の回転動作時に、スイベルジョイント9がこのルーパー装置1の回転軸2と平行な回転軸により回転するとともに、フレキシブルホース8が撓むため、ルーパー装置1の回転動作時のルーパー装置1への負荷が軽減されている。
Since the
次に、本実施形態におけるルーパー装置1では、複数のスプレーノズル6が鉛直方向から鋼板Sの進行方向に0〜20°傾斜させて設けられている点について説明する。図6は本実施形態におけるルーパー装置1の各スプレーノズル6から噴射される冷却水の噴射面積を示す図であって、(a)はルーパー待機位置(フレーム3の上面の水平状態から上方へ4.8°傾斜した位置)における鋼板裏面を示す平面図、(b)は(a)の側面図である。図7の(a)はルーパー制御位置(同様に上方へ20°傾斜した位置)における鋼板裏面を示す平面図、(b)は(a)の側面図である。図8および図9は、図6および図7に対応する比較例としてルーパー装置1の各スプレーノズル6の傾斜角度をすべて0°とした場合を示している。
Next, in the looper device 1 according to the present embodiment, the point that the plurality of
図6(a)と図8(a)とを比較すると、本実施形態におけるルーパー装置1の方が、ルーパー待機位置において各スプレーノズル6から噴射される冷却水の鋼板Sの裏面への噴射面積が広くなっている。また、図7(a)と図9(a)とを比較しても、本実施形態におけるルーパー装置1の方が、ルーパー制御位置において各スプレーノズル6から噴射される冷却水の鋼板Sの裏面への噴射面積が広くなっている。
Comparing FIG. 6 (a) and FIG. 8 (a), the looper device 1 in the present embodiment is sprayed onto the back surface of the steel sheet S of the cooling water sprayed from each
このように、本実施形態におけるルーパー装置1では、各スプレーノズル6の傾斜角度を0〜20°の範囲で変化させ、ルーパー装置1の待機位置でのスプレーノズル6から噴射される冷却水の噴射面積が広くなるように調整することにより、品質異常発生が顕著である鋼板先端部でも高品質な製品を得ることが可能となっている。ここで、待機位置での噴射面積が広くなるように調整するのは、鋼板先端部が圧延スタンド間を通過して次スタンドに噛み込むまではルーパー装置1は待機位置にあり、そこから鋼板先端部に冷却水を噴射するためである。
Thus, in the looper apparatus 1 in this embodiment, the inclination angle of each
なお、本実施形態におけるルーパー装置1では、鋼板Sが流れていない状態においても各スプレーノズル6から冷却水を少量出し続ける。これにより、鋼板Sが流れていない状態において各スプレーノズル6の先端から異物が侵入するのを防止することができ、スプレーノズル6の先端に従来のスイングプレートのような開閉機構は不要である。
In the looper device 1 in the present embodiment, a small amount of cooling water is continuously discharged from each
本発明のルーパー装置は、複数の圧延スタンドからなる熱間仕上圧延機の圧延スタンド間に設置されるルーパー装置として有用であり、特に、熱間仕上圧延機によって圧延される熱延鋼板裏面の冷却機能を有するルーパー装置として好適である。 The looper apparatus of the present invention is useful as a looper apparatus installed between rolling stands of a hot finishing rolling mill composed of a plurality of rolling stands, and in particular, cooling of the back surface of a hot rolled steel sheet rolled by a hot finishing rolling mill. It is suitable as a looper device having a function.
S 鋼板
F1,F2 圧延スタンド
1 ルーパー装置
2 回転軸
3 フレーム
4 ルーパーローラー
5 水槽部
6 スプレーノズル
7 スキッドレール
8 フレキシブルホース
9 スイベルジョイント
10 給水配管
S Steel plate F1, F2 Rolling stand 1 Looper device 2 Rotating shaft 3 Frame 4 Looper roller 5
Claims (3)
当該ルーパー装置のフレームに形成された水槽部と、
前記フレームの上面に当該ルーパー装置の鋼板進行方向および鋼板幅方向に並べて配置され、それぞれ前記水槽部に接続されて冷却水を当該ルーパー装置の上方へ噴射する複数のスプレーノズルとを有し、
前記複数のスプレーノズルの傾斜角度が、前記フレームの上面を水平状態としたときに、鉛直方向から鋼板進行方向に0〜20°であり、
かつ、鋼板進行方向の下流側に配置されるスプレーノズルの傾斜角度が、鋼板進行方向の上流側に配置されるスプレーノズルの傾斜角度よりも順次大きくなる
ことを特徴とするルーパー装置。 A looper device installed between rolling stands of a hot finishing rolling mill composed of a plurality of rolling stands,
A water tank formed on the frame of the looper device;
Wherein are arranged side by side on the upper surface of the frame to a steel sheet traveling direction and the steel plate width direction of the looper device, the cooling water is connected to each of the water tank unit have a plurality of spray nozzles for injecting upward of the looper device,
The inclination angle of the plurality of spray nozzles is 0 to 20 ° from the vertical direction to the steel plate traveling direction when the upper surface of the frame is in a horizontal state,
And the inclination angle of the spray nozzle arranged on the downstream side in the steel plate traveling direction becomes sequentially larger than the inclination angle of the spray nozzle arranged on the upstream side in the steel plate traveling direction.
A looper device characterized by that .
前記給水配管および前記水槽部と前記フレキシブルホースとは、当該ルーパー装置の回転軸と平行な回転軸を有するスイベルジョイントによりそれぞれ接続されたものである請求項1記載のルーパー装置。 A flexible hose is provided between a water supply pipe for supplying cooling water to the water tank part and the water tank part,
The looper device according to claim 1, wherein the water supply pipe, the water tank section, and the flexible hose are respectively connected by a swivel joint having a rotation axis parallel to the rotation axis of the looper device.
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