JP7367725B2 - レベラー装置の操業方法およびレベラー装置 - Google Patents

Description

本発明は、レベラー装置の操業方法およびレベラー装置に関する。

例えば、熱間圧延鋼板等の金属材料の表面スケールを連続的に除去する酸洗ラインにおいては、通常、ライン入側に鋼板の形状矯正を目的としたレベラー装置が設けられている。このレベラー装置は、複数のレベラーロールを有し、鋼板に対してレベラーロールを押し込むことで鋼板の形状を矯正、すなわちレベリングしている。

従来、レベラー装置の操業方法として、例えば、特許文献１には、水を吹き付けずに鋼板をレベリングする操業方法が開示され、特許文献２には、水を吹き付けながら鋼板をレベリングすることで剥離スケールを水で除去し鋼板の表面疵を抑制する操業方法が開示されている。また、特許文献３には、鋼板の搬送速度に応じて吹き付ける水の量を調整することで流量を削減する操業方法が開示されている。

特開昭５４－１５４２９号公報 特開平１１－４７８１９号公報 特開２００３－２０５３０９号公報

しかしながら、特許文献２，３に開示された水を吹き付ける操業方法では、スケールを含んだ廃水処理が必要であり、水の使用量の増加とともにコストが増加してしまう虞があった。また、鋼板やレベラーロールからの跳ね返りにより飛散した水によって周辺設備を劣化させたり、湿潤したスケールが周辺設備に付着し鋼板上に落下することによって鋼板の品質欠陥を引き起こしたりする虞があった。

また、特許文献１に開示された水を吹き付けない操業方法では、水を吹き付ける操業方法と比べて鋼板に擦り疵が発生しやすく、レベラーロールを短周期で取り替える必要があり、メンテナンスコストおよび取り替えに要するライン停止時間が増大してしまう虞があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、水の使用量を削減しつつ、鋼板に擦り疵が生じるのを抑制できるレベラー装置の操業方法およびレベラー装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレベラー装置の操業方法は、鋼板をレベリングするレベラーロールと、前記鋼板および前記レベラーロールのうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置と、を備えたレベラー装置の操業方法であって、前記レベラーロールの摩耗を測定する第一ステップと、前記第一ステップの測定値が閾値を超えた場合に、前記ノズル装置のバルブを閉状態から開状態へと切り替える第二ステップと、を含む。

また、本発明にかかるレベラー装置は、鋼板をレベリングするレベラーロールと、前記鋼板および前記レベラーロールのうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置と、前記レベラーロールの摩耗を測定するセンサと、前記センサの測定値が閾値を超えた場合に、前記ノズル装置のバルブを閉状態から開状態へと切り替える制御装置と、を備える。

本発明によれば、レベラーロールの摩耗が閾値を超えるまでは、ノズル装置によって水を吹き付けない操業とし、レベラーロールの摩耗が閾値を超えた状態では、ノズル装置によって水を吹き付ける操業とすることができる。これにより、例えば、水の使用量を削減しつつ、鋼板に擦り疵が生じるのを抑制できるレベラー装置の操業方法およびレベラー装置を提供することができる。

図１は、実施形態のレベラー装置の例示的かつ模式的な構成図である。 図２は、実施形態のレベラー装置の例示的かつ模式的な側面図である。 図３は、実施形態のレベラーロールの摩耗段差とロール中央からの距離との関係を示す例示的なグラフである。 図４は、実施形態のレベラーロールの摩耗段差と経時量との関係を示す例示的なグラフである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

［実施形態］
図１は、実施形態のレベラー装置１の構成図であり、図２は、レベラー装置１の側面図である。図１，２に示されるように、レベラー装置１は、例えば、レベラーロール２と、ノズル装置３と、光学センサ８と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御装置１０と、を備えている。なお、図１では、便宜上、鋼板９の表面にハッチングが施されている。

レベラーロール２は、鋼板９を間に挟んだ上下両側に設けられている。本実施形態では、例えば、鋼板９の上側において二つのレベラーロール２が鋼板９の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、鋼板９の下側において三つのレベラーロール２が鋼板９の長手方向に互いに間隔をあけて配置されている。レベラーロール２は、鋼板９の形状を矯正、すなわちレベリングすることができる。

ノズル装置３は、例えば、ノズルヘッダー４と、ノズル５と、バルブ６と、配管７と、を有している。ノズルヘッダー４は、レベラーロール２のそれぞれに対応して設けられている。本実施形態では、例えば、鋼板９の上側において三つのノズルヘッダー４とレベラーロール２とが鋼板９の長手方向に交互に配置され、鋼板９の下側において三つのノズルヘッダー４とレベラーロール２とが鋼板９の長手方向に交互に配置されている。

ノズルヘッダー４には、それぞれ、複数のノズル５が設けられている。具体的には、ノズルヘッダー４には、例えば、鋼板９の幅方向に互いに間隔をあけて五つのノズル５が配置されている。ノズル５は、レベラーロール２と鋼板９との接触部に向けて洗浄水を噴射可能である。ノズル５の１個当たりの水量は、例えば、１７０Ｌ／ｍｉｎであり、ノズルヘッダー４の１本当たりの水量は、例えば、８５０Ｌ／ｍｉｎである。なお、ノズル５やノズルヘッダー４の数、水量等は、この例には限定されず、種々に変更可能である。

配管７は、例えば、バルブ６の下流側において上側配管７ａと下側配管７ｂとに分岐されている。上側配管７ａは、鋼板９の上側に配置された三つのノズルヘッダー４と接続され、当該ノズルヘッダー４のノズル５を介して鋼板９の上面側に洗浄水を供給可能である。また、下側配管７ｂは、鋼板９の下側に配置された三つのノズルヘッダー４と接続され、当該ノズルヘッダー４のノズル５を介して鋼板９の下面側に洗浄水を供給可能である。

光学センサ８は、レベラーロール２のそれぞれに対応して設けられている。本実施形態では、例えば、光学センサ８は、レベラーロール２に向けてラインレーザを照射し、その反射光からレベラーロール２の断面形状（摩耗段差、図３参照）を取得可能な所謂プロファイル測定器によって構成されている。光学センサ８は、センサの一例である。なお、図３中、横軸は、レベラーロール２の軸方向中央部からの距離に相当し、縦軸は、レベラーロール２の径方向の摩耗段差に相当する。

また、図１に示されるように、本実施形態では、例えば、各レベラーロール２に対し二つの光学センサ８が鋼板９の幅方向、すなわちレベラーロール２の軸方向に互いに間隔をあけて配置されている。光学センサ８は、レベラーロール２のうち比較的摩耗が大きくなりやすい鋼板９の幅方向両端部に対応する位置付近のレベラーロール２の摩耗段差を測定可能に設けられている。

制御装置１０は、例えば、取得部１１や、判定部１２、開閉制御部１３等を有している。取得部１１は、上述した光学センサ８が測定した形状データ、すなわちレベラーロール２の摩耗段差を取得する機能ブロックである。なお、本実施形態では、取得部１１や、判定部１２、開閉制御部１３は、ソフトウエアとハードウエアとの協働によって実現されるが、少なくとも部分的にハードウエアによって実現されてもよい。

判定部１２は、レベラーロール２の摩耗段差の測定値が、所定の閾値を超えたか否かを判定する機能ブロックである。本実施形態では、レベラーロール２の摩耗段差の閾値は、例えば、０．５ｍｍに設定されている。

開閉制御部１３は、判定部１２の判定結果に基づいて、バルブ６の開閉を制御する機能ブロックである。具体的には、開閉制御部１３は、レベラーロール２の摩耗段差の測定値が閾値を超えた場合に、バルブ６を閉状態から開状態へと切り替える。表１は、レベラーロール２の摩耗段差と鋼板９に生じる擦り疵との関係を示す表である。

表１に示されるように、例えば、レベラーロール２の摩耗段差が１．０ｍｍになるまで水を吹き付ける操業を行った場合、鋼板９に擦り疵が生じるのを抑制できるものの、本来スプレー水無しでも擦り疵が発生しない期間（摩耗段差が０ｍｍ～０．５ｍｍの期間）にも水を使用することになり、洗浄水の使用や排水処理に無駄が生じる。

一方、レベラーロール２の摩耗段差が１．０ｍｍになるまで水を使用しない場合は、水の使用量を削減できるが、レベラーロール２の摩耗段差が０．５ｍｍを超えた期間（摩耗段差が０．６ｍｍ～１．０ｍｍの期間）には鋼板９に擦り疵が生じることになり、歩留まりが著しく低下することになる。このため、本実施形態では、レベラーロール２の摩耗段差の閾値は、０．５ｍｍに設定されている。

図４は、レベラーロール２の摩耗段差と経時量との関係を示すグラフである。図４に示されるように、本実施形態では、上述した操業方法によって、最初の３カ月間は洗浄水を吹き付けない操業とし、その後は洗浄水を吹き付ける操業とする事によって、合計１２カ月間レベラーロール２を取り替えずに使用することができた。

なお、本実施形態では、レベラーロール２の摩耗段差の閾値を０．５ｍｍとしたが、この例には限定されず、各ラインの特性に応じて種々に変更可能である。

以上のように、本実施形態では、レベラー装置１の操業方法は、鋼板９をレベリングするレベラーロール２と、鋼板９およびレベラーロール２のうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置３と、を備えたレベラー装置１の操業方法であって、レベラーロール２の摩耗を測定する第一ステップＳ１と、第一ステップＳ１の測定値が閾値を超えた場合に、ノズル装置３のバルブ６を閉状態から開状態へと切り替える第二ステップＳ２と、を含む。

このような構成によれば、レベラーロール２の摩耗が閾値を超えるまでは、ノズル装置３によって水を吹き付けない操業とし、レベラーロール２の摩耗が閾値を超えた状態では、ノズル装置３によって水を吹き付ける操業とすることができる。これにより、例えば、水の使用量や排水処理量を削減しつつ、鋼板９に擦り疵が生じるのを抑制できるレベラー装置１の操業方法を提供することができる。その結果、例えば、鋼板９やレベラーロール２からの跳ね返りにより飛散した水によって周辺設備を劣化させたり、湿潤したスケールが周辺設備に付着し落下することによって生じる鋼板９の品質欠陥を抑制できたり、レベラーロール２の使用期間をより長くできたりする。

また、本実施形態では、レベラー装置１は、鋼板９をレベリングするレベラーロール２と、鋼板９およびレベラーロール２のうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置３と、レベラーロール２の摩耗を測定する光学センサ８（センサ）と、光学センサ８の測定値が閾値を超えた場合に、ノズル装置３のバルブ６を閉状態から開状態へと切り替える制御装置１０と、を備える。

このような構成によれば、上記操業方法と同様の作用効果が得られるとともに、例えば、作業者がレベラーロール２の摩耗を定期的に測定し、測定値が閾値を超えた場合に手動でバルブ６を切り替えるような場合と比べて、作業に要する手間や時間を減らすことができる。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１…レベラー装置
２…レベラーロール
３…ノズル装置
４…ノズルヘッダー
５…ノズル
６…バルブ
７…配管
８…光学センサ（センサ）
９…鋼板
１０…制御装置
Ｓ１…第一ステップ
Ｓ２…第二ステップ

Claims (2)

1. 鋼板をレベリングするレベラーロールと、前記鋼板および前記レベラーロールのうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置と、を備えたレベラー装置の操業方法であって、
   前記レベラーロールの摩耗を測定する第一ステップと、
   前記第一ステップの測定値が閾値を超えた場合に、前記ノズル装置のバルブを閉状態から開状態へと切り替える第二ステップと、
   を含む、レベラー装置の操業方法。
2. 鋼板をレベリングするレベラーロールと、
   前記鋼板および前記レベラーロールのうち少なくとも一方に水を噴射可能なノズル装置と、
   前記レベラーロールの摩耗を測定するセンサと、
   前記センサの測定値が閾値を超えた場合に、前記ノズル装置のバルブを閉状態から開状態へと切り替える制御装置と、
   を備えた、レベラー装置。

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