JP6028746B2 - 試験板及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板製造ラインで使用される試験板及びその使用方法に関するものである。

従来から、鋼板製造ラインにおいて、鋼板表面のスケールを除去するために、いわゆるデスケーリングが行われている。デスケーリングを行うデスケーリング装置は水を噴射可能なノズルを有し、鋼板表面にノズルから噴射流体（通常は水）を噴射し、その噴射された噴射流体の衝撃力によって鋼板表面のスケールを剥離して除去する（特許文献１〜４参照）。

特開２０００−２６３１２４号公報 特開２００４−２１６４５４号公報 特開２００５−３４９０８号公報 特開平０９−１７４１３７号公報

上記デスケーリング装置のデスケーリング能力（鋼板面に対する噴射流体の衝突圧力等）が低下すると、鋼板の表面性状に悪影響を与える。即ち、上記デスケーリング能力の低下は、鋼板の品質不良に直結する。

上記デスケーリング能力を低下させる不具合として、例えば、水等の噴射流体の噴射異常が挙げられる。噴射異常が生じると、スケールを除去できない箇所が生じ、鋼板表面の状態が不均一になる。

上記のような不具合が生じると鋼板の生産性が低下することから、上記のような不具合はなるべく早期に発見できることが好ましい。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デスケーリング装置がノズルから噴射する噴射流体の噴射状態を評価するための試験板及びその使用方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、鋼板製造ラインを走行可能な板状の試験板本体と、試験板本体の表側及び／又は裏側に固定され、表面に衝突した噴射流体の噴射状態を評価する評価部と、を備える試験板を用いれば、デスケーリング装置から噴射される噴射流体の噴射状態を確認できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には本発明は以下のものを提供する。

（１）ノズルから噴射流体を鋼板表面に噴射して前記鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置における前記噴射流体の噴射状態を評価するための試験板であって、鋼板製造ラインを走行可能な板状の試験板本体と、前記試験板本体の表側及び／又は裏側に固定され、表面に衝突した前記噴射流体の噴射状態を評価するための評価部と、を備えることを特徴とする試験板。

（２）前記試験板の走行方向に延び、前記試験板本体の前記表側及び／又は裏側の両端に平行に配置されるロールガイド部をさらに備え、前記試験板表面における前記走行方向と直交する方向から前記ロールガイド部を見たときに、前記評価部全体が前記ロールガイド部と重なることを特徴とする（１）に記載の試験板。

（３）前記ロールガイド部は、走行方向両端に、前記板厚方向の厚みが減少する板厚減少部を有することを特徴とする（２）に記載の試験板。

（４）前記評価部は板状であり、前記試験板本体の表面に、前記評価部がスライドするガイド溝をさらに備え、前記評価部が前記ガイド溝に沿って前記試験板本体上を移動して前記試験板本体に固定されたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の試験板。

（５）前記試験板本体の走行方向側端部の一対の角部が角落しされていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の試験板。

（６）前記試験板の前記走行方向の長さは、前記鋼板製造ラインの搬送ロールのロール間距離の２倍以上であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の試験板。

（７）前記評価部は、アルミニウム板であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の試験板。

（８）（１）〜（７）のいずれかに記載の試験板を、ピンチロールで挟持した状態で、前記噴射流体を前記評価部に噴射して、前記噴射流体の噴射状態を評価することを特徴とする試験板の使用方法。

（９）前記噴射流体の噴射後に、前記ピンチロールよりも上流側の試験板本体表面に重りを取り付けた試験板を、鋼板製造ラインの上流方向に逆走させて、前記鋼板製造ラインから前記試験板を取り出すか、又は前記ピンチロールよりも下流側の試験板本体表面に重りを取り付けた試験板を、鋼板製造ラインの下流方向に走行させて、前記鋼板製造ラインから前記試験板を取り出すことを特徴とする（８）に記載の試験板の使用方法。

本発明によれば、鋼板製造ラインに配置されたデスケーリング装置から噴射される噴射流体の噴射状態を容易に評価できる。

鋼板製造ラインにおけるデスケーリング装置近傍を模式的に示す側面図である。 本発明の試験板の一例を模式的に示す斜視図である。 Ｘ−Ｘ断面を模式的に示す断面図である。 本発明の試験板の使用方法の一例を示す模式図である。 ガイド溝の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

先ず、本発明の試験板が適用される鋼板製造ラインについて説明する。図１は、鋼板製造ラインにおけるデスケーリング装置近傍の一例を模式的に示す側面図である。

図１に示す通り、本発明の試験板が適用される鋼板製造ライン１は、ピンチロール１０と、デスケーリング装置１１と、搬送ロール１２とを有する。図１に示す鋼板製造ライン１では、ストリップＳを矢印方向に搬送して鋼板を製造する。

ピンチロール１０は、図１に示す鋼板製造ライン１では、デスケーリング装置１１を挟んで、２箇所に配置されるロールである。ピンチロール１０は、ストリップＳ等の搬送される物を挟持することができる。

デスケーリング装置１１は、ストリップＳの表面のスケールを除去するために用いられる。デスケーリング装置１１はノズル１１０を有し、ノズル１１０から噴射流体１１１を噴射する。噴射された噴射流体１１１は、ストリップＳの表面のスケールに衝突する。スケールに噴射流体１１１が衝突することで、スケールは剥離し、ストリップＳの表面からスケールが取り除かれる。なお、噴射流体１１１は一般的には水であり、通常、デスケーリング装置１１は、高圧水をノズル１１０から噴射する。

搬送ロール１２は、ストリップＳ等の鋼板製造ライン１を搬送される物を搬送するために用いられる。

従来、上記デスケーリング装置１１に異常が発生し、噴射流体１１１の噴射状態が不適切な状態になっても、噴射流体１１１の噴射状態を容易に確認することができなかった。容易に上記確認ができないと、不良品が発生する状況で鋼板を製造し続けることになり、不良品が大量に発生して、鋼板の生産性がする。

本発明の試験板を用いれば、容易に噴射流体１１１の噴射状態を確認できるため、上記噴射状態の評価を頻繁に行うことができる。その結果、不良品が大量に発生する前に、デスケーリング装置１１の不具合を改善することができ、不良品発生による鋼板の生産性低下を防ぐことができる。

次いで、本発明の試験板について説明する。本発明の試験板は、ストリップＳの代わりに鋼板製造ライン１に入り、鋼板製造ライン１内で、噴射流体１１１の噴射状態を確認するために用いられる。図２は、本発明の試験板の一例を模式的に示す斜視図である。図３は、Ｘ−Ｘ断面を模式的に示す断面図である。

図２、３に示す通り、本発明の試験板２は、試験板本体２０と、ロールガイド部２１と、ガイド溝２２と、評価部２３とを有する。

試験板本体２０は、鋼板製造ライン１を走行可能な板状の部材である。また、図２に示す通り、試験板本体２０の四隅の角部２００は角落しされている。

試験板本体２０の長手方向（走行方向）の長さ（Ｌ１）は特に限定されないが、本発明においては、上記長さ（Ｌ１）は、鋼板製造ライン１の搬送ロール１２のロール間距離（Ｌ２）の２倍以上であることが好ましい。また、試験板本体２０の短手方向の長さは、鋼板製造ライン１で製造される鋼板の幅等に基づいて適宜設定すればよい。

また、図２に示す試験板２では、試験板本体２０の長手方向が鋼板製造ライン１における走行方向になるように、試験板本体２０が鋼板製造ライン１を走行する。

ロールガイド部２１は、試験板本体２０の走行方向に延び、試験板本体２０の表側及び裏側の短手方向の両端に平行に配置される。

図３に示す通り、試験板本体２０の板厚方向において、ロールガイド部２１の厚み（Ｔ１）は、評価部２３の厚み（Ｔ２）よりも厚い。その結果、試験板２の板厚方向におけるロールガイド部２１の端面２１０が評価部２３よりも高い位置にある。ここで、「高い」とは、試験板本体２０の表面からの距離が長いことを意味する。より具体的には、試験板本体２０の表側においては表面から上方向の距離が長いこと、裏側においては表面から下方向の距離が長いことを指す。また、図２及び３に示す試験板２では、図３に示す通り、試験板２表面における上記走行方向と直交する方向からロールガイド部２１を見たときに、評価部２３全体がロールガイド部２１と重なる。以上により、鋼板製造ライン１におけるピンチロール１０等のロールを、試験板２が通過する際に、評価部２３が存在する位置において、ロールと端面２１０が接触することになる。

図２及び３に示す通り、ロールガイド部２１は、走行方向両端に、上記板厚方向（試験板本体２０の板厚方向）の厚みが減少する板厚減少部２１１を有する。

ロールガイド部２１は着脱可能である。着脱方法は特に限定されないが、例えば、ネジでロールガイド部２１を試験板本体２０に取り付けたり、取り外したりできるようにする等の方法が挙げられる。

ガイド溝２２は、評価部２３を試験板本体２０に固定するためのものである。ガイド溝２２に沿って後述する評価部２３がスライド移動して、評価部２３は試験板本体２０に固定される。

ガイド溝２２の形状は特に限定されないが、図２及び３に示す試験板２では、試験板本体２０の表面から上記板厚方向に延出してから上記表面に対向するように折れ曲がり、先端同士が対向するように配置される一対の折れ曲がり部によって、評価部２３の上記両端を掛止するガイド溝２２が形成される。

試験板本体２０の表側に固定される評価部２３は、その自重で試験板本体２０上に固定される。試験板本体２０の裏側に固定される評価部２３は、評価部２３の板長さ方向の両端をガイド溝２２の折れ曲がり部が掛止して、評価部２３は試験板本体２０に固定される。

ガイド溝２２の長さ、個数は特に限定されず、ガイド溝２２に評価部２３をスライドさせやすく、かつ、試験板本体２０の裏側においてはガイド溝２２により評価部２３を試験板本体２０に固定できるように、ガイド溝２２の長さや個数を適宜設定すればよい。例えば、図２及び３には、一対の折れ曲がり部によって形成されるガイド溝２２を両端に設けているが、試験板本体２０の短手方向の一端から他端まで延びる長い一つのガイド溝２２でもよい。

また、ガイド溝２２もロールガイド部２１と同様に着脱可能である。このため、評価部２３の幅やデスケーリング装置１１の位置に応じて適宜、ガイド溝２２の位置を設定可能である。

図２及び３に示す通り、評価部２３は板状である。評価部２３の形状は特に限定されないが、板状であることが好ましい。図２及び３に示す試験板２では、評価部２３は試験板本体２０の表側及び裏側の両方に固定される。

評価部２３の短手方向の長さ及び長手方向の長さは、特に限定されず、デスケーリング装置１１から噴射された噴射流体１１１全体が評価部２３に衝突するように適宜設定すればよい。なお、図２及び３に示す試験板２では、図２及び３に示す通り、評価部２３の長手方向の長さは、試験板本体２０の短手方向の長さと略一致する。

また、図２及び３に示す試験板２においては、上記の通り、ロールガイド部２１が着脱可能である。このため、評価部２３を試験板本体２０に固定する際には、ロールガイド部２１を取り外した状態で、ガイド溝２２に評価部２３をスライドさせて、評価部２３を試験板本体２０に固定させることができる。

評価部２３の材質は特に限定されず、例えば、アルミニウム、アクリル、黒皮（酸化皮膜）付の鋼板等を好ましく用いることができる。アルミニウムは軽量で取り扱いやすく、噴射流体１１１が衝突することで表面に生じる噴射跡が明瞭にその表面に形成されるため、評価を容易にする観点からは、評価部２３はアルミニウムから構成されることが好ましい。

続いて、本発明の試験板２の使用方法について、図１の鋼板製造ライン１において図２及び３に示す試験板２を使用する場合を例に、図４を用いて説明する。

図４（ａ）には、試験板２が鋼板製造ライン１のデスケーリング装置１１近傍に侵入する直前を示す。試験板２は白抜き矢印方向に走行する。

図４（ｂ）には、図４（ａ）に示す状態から試験板２がさらに鋼板製造ライン１を白抜き矢印方向に走行し、試験板２がピンチロール１０を通過する様子を示す。ロールガイド部２１の端面２１０をピンチロール１０に接触させながら、試験板２は、ピンチロール１０を通過する。なお、試験板２がさらに走行して、試験板２が搬送ロール１２上を走行する際にも、同様にロールガイド部２１の端面２１０を搬送ロール１２に接触させながら、試験板２は搬送ロール１２上を走行する。

図４（ｃ）には、図４（ｂ）の状態から試験板２がさらに走行し、評価部２３に噴射流体１１１が衝突する位置に、試験板２を固定した様子を示す。試験板２はその走行方向両端が２つのピンチロール１０で挟まれることで固定される。図４（ｃ）に示す通り、この状態で、所定時間、噴射流体１１１を評価部２３に衝突させる。

図４（ｄ）には、噴射流体１１１噴射後の試験板２を、鋼板製造ライン１から取り出すために、試験板２を逆走方向（鋼板製造ライン１の上流側に向かう方向である白抜き矢印方向）に走行させる様子を示す。図４に示す使用方法では、図４（ｄ）に示す通り、重りＷを、上流側のピンチロール１０よりも上流側の試験板本体２０表面に取り付けた状態で、試験板２を逆走方向に走行させる。なお、図４（ｄ）には試験板２を逆走方向に走行させて、試験板２を鋼板製造ライン１から取り出す方法を示したが、試験板２を鋼板製造ライン１の下流側に走行させて、試験板２を鋼板製造ライン１から取り出してもよい。この場合、重りＷは、下流側のピンチロール１０よりも下流側の試験板本体２０表面に取り付けられる。

続いて、本発明の効果について説明する、
本発明の試験板２では、鋼板製造ライン１を走行可能な試験板本体２０に評価部２３を取り付ける。したがって、試験板２の移動を、鋼板製造ライン１を用いて行うことができる。このため、容易かつ短時間で、デスケーリング装置１１のノズル１１０から噴射される噴射流体１１１の噴射状態の評価を行うことができる。

また、本発明の試験板２では、試験板本体２０の裏側に、評価部２３を固定すれば、裏側から噴射される噴射流体１１１の噴射状態も容易かつ短時間で評価することができる。特に、試験板本体２０の表側及び裏側に評価部２３を固定することで、表側と裏側の上記噴射状態を同時に評価できるため、噴射流体１１１の噴射状態をさらに効率的に評価することができる。

図２及び３に示す試験板２は、鋼板製造ライン１の側方からロールガイド部２１を見たときに評価部２３全体がロールガイド部２１と重なるロールガイド部２１を有するため、図４に示すように、試験板２がピンチロール１０のロールを通過する際に、ロールガイド部２１の端面２１０がピンチロール１０と接触する。その結果、評価部２３がピンチロール１０と接触しない。評価部２３の表面がピンチロール１０と接触すると、試験後に試験板２を鋼板製造ライン１から取り出す際に、評価部２３の表面がピンチロール１０により圧延されるため、評価部２３の表面に形成された噴射跡が不明瞭になる。したがって、評価部２３の表面とピンチロール１０の接触を防止するために、本発明の試験板２は図２及び３に示すように、ロールガイド部２１を有することが好ましい。なお、搬送ロール１２上を試験板２が走行する際も同様であり、裏側のロールガイド部２１の端面２１０が搬送ロール１２と接触するため、搬送ロール１２上を試験板２が走行する際も、裏側の評価部２３が搬送ロール１２と接触することを防げる。このように、ロールガイド部２１は、ロールと評価部２３との接触を防ぐ働きを有する。

また、ロールガイド部２１は図２及び３に示すように、走行方向両端に、板厚方向の厚みが減少する板厚減少部２１１を有することが好ましい。板厚減少部２１１を有することで、試験板２がピンチロール１０等のロールを通過する際に通過しやすくなる。

また、図２及び３に示す試験板２では、評価部２３が板状であり、試験板２が有するガイド溝２２に評価部２３をスライド移動させて、評価部２３を試験板本体２０上に固定する。板状の評価部２３を、試験板２の側方から出し入れ可能とすることで、評価部２３の取り付けが容易となり、評価に要する時間を大幅に短縮することができる。

また、図２及び３に示すように、ガイド溝２２に折れ曲がり部があることで、折れ曲がり部に評価部２３の板長さ方向両端を掛止させることができ、試験板本体２０の裏側にも容易に評価部２３を固定することができる。

図２及び３に示す試験板２では、図２に示すように、試験板本体２０の走行方向側の端部にある角部２００が角落しされている。試験板２が鋼板製造ライン１を走行する際に蛇行して、鋼板製造ライン１の部品に角部２００が接触しても、角部２００が角落しされていれば、試験板２は鋼板製造ライン１をよりスムーズに走行することができる。したがって、試験板本体２０の走行方向側の端部の角部２００は角落しされていることが好ましい。なお、図２及び３に示す試験板２は図４に示す方法で使用されることを想定したものであり、噴射流体１１１の噴射後には試験板２を逆走方向に走行する。このため、４隅の角部２００が角落しされている。

図２及び３に示す試験板２の走行方向の長さ（Ｌ１）は、鋼板製造ライン１の搬送ロール１２のロール間距離（Ｌ２）の２倍以上である。走行方向の長さ（Ｌ１）がこの範囲にあれば、試験板２が鋼板製造ライン１で、搬送ロール１２間に落ちる等の問題がほとんど生じず、試験板２は安定して鋼板製造ライン１を走行することができる。

図２及び３に示す試験板２において、評価部２３はアルミニウムから構成されることが好ましい。アルミニウムから構成される評価部２３であれば、噴射流体１１１が衝突しても破損しにくく、また、噴射流体１１１が衝突することで表面に生じる噴射跡も確認しやすい。したがって、アルミニウムから構成される評価部２３を用いれば噴射状態の評価が容易になる。また、噴射跡に基づく噴射状態の確認は、評価部２３の表面が平面である方が行いやすい。したがって、評価部２３はアルミニウム板であることが特に好ましい。

図４に示す通り、ピンチロール１０で挟持した状態で、噴射流体１１１を評価部２３に噴射する方法を採用すれば、噴射流体１１１が評価部２３に衝突している最中に、試験板２が動くことを抑えられる。その結果、より正確な評価が可能となる。なお、１個のピンチロール１０で一端のみを固定する方法でもよいが、図４に示すように両端を固定する方が好ましい。

また、図４に示すように、試験板２に噴射流体１１１を噴射後、鋼板製造ライン１から試験板２を取り出す際に、重りＷを使用すれば、濡れた試験板２とピンチロール１０や搬送ロール１２との間で滑りが生じ試験板２が走行しにくくなる状況であっても、試験板２からこれらのロールにかかる力を大きくでき、スムーズに試験板２を走行させることができる。

本発明の試験板及びその使用方法は以上の通りであるが、上記は一例であり、各構成の形状等が異なるものであってもよい。例えば、図５（ａ）、（ｂ）には、ガイド溝２２の変形例を示す。

図５（ａ）に示すように、ガイド溝２２は試験板本体２０表面の凹部に形成されていてもよい。図５（ａ）に示すガイド溝２２も折れ曲がり部を有するため、試験板本体２０の裏側にも、評価部２３を容易に固定できる。しかし、図５（ａ）に示す例では、試験板本体２０表面におけるガイド溝２２の位置を容易に変更できないため、この点においては、図２及び３に示す試験板２のガイド溝２２の方が好ましい。

図５（ｂ）に示すように、試験板本体２０の表側に形成されるガイド溝２２の形状と、裏側に形成されるガイド溝２２の形状が異なっていてもよい。上述の通り、試験板本体２０の表側においては、評価部２３の自重で評価部２３は試験板本体２０上に固定できるのに対して、裏側においては折れ曲がり部等の掛止部等がなければ、試験板本体２０上に評価部２３を固定できないからである。

１ 鋼板製造ライン
１０ ピンチロール
１１ デスケーリング装置
１１０ ノズル
１１１ 噴射流体
１２ 搬送ロール
２ 試験板
２０ 試験板本体
２００ 角部
２１ ロールガイド部
２１０ 端面
２１１ 板厚減少部
２２ ガイド溝
２３ 評価部
Ｓ ストリップ
Ｗ 重り

Claims (8)

1. ノズルから噴射流体を鋼板表面に噴射して前記鋼板表面のスケールを除去するデスケーリング装置における前記噴射流体の噴射状態を評価するための試験板であって、
   鋼板製造ラインを走行可能な板状の試験板本体と、
   前記試験板本体の表側及び／又は裏側に固定され、表面に衝突した前記噴射流体の噴射状態を評価するための評価部と、
   前記試験板の走行方向に延び、前記試験板本体の前記表側及び／又は裏側の両端に平行に配置されるロールガイド部をさらに備え、
   前記試験板表面における前記走行方向と直交する方向から前記ロールガイド部を見たときに、前記評価部全体が前記ロールガイド部と重なることを特徴とする
   試験板。
2. 前記ロールガイド部は、走行方向両端に、前記板厚方向の厚みが減少する板厚減少部を有することを特徴とする請求項１に記載の試験板。
3. 前記評価部は板状であり、
   前記試験板本体の表面に、前記評価部がスライドするガイド溝をさらに備え、
   前記評価部が前記ガイド溝に沿って前記試験板本体上を移動して前記試験板本体に固定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の試験板。
4. 前記試験板本体の走行方向側端部の一対の角部が角落しされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の試験板。
5. 前記試験板の前記走行方向の長さは、前記鋼板製造ラインの搬送ロールのロール間距離の２倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の試験板。
6. 前記評価部は、アルミニウム板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の試験板。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の試験板を、ピンチロールで挟持した状態で、前記噴射流体を前記評価部に噴射して、前記噴射流体の噴射状態を評価することを特徴とする試験板の使用方法。
8. 前記噴射流体の噴射後に、前記ピンチロールよりも上流側の試験板本体表面に重りを取り付けた試験板を、鋼板製造ラインの上流方向に逆走させて、前記鋼板製造ラインから前記試験板を取り出すか、
   又は前記ピンチロールよりも下流側の試験板本体表面に重りを取り付けた試験板を、鋼板製造ラインの下流方向に走行させて、前記鋼板製造ラインから前記試験板を取り出すことを特徴とする請求項７に記載の試験板の使用方法。

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