JPH0347624A - 熱延コイルの製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱延コイル、特に熱延鋼帯の全長および全幅
にわたり均一な加工性を有する熱延コイルの製造方法と
その装置に関する。

（従来の技術） 第１図に慣用の熱間圧延ラインの一部を模式的に示す。

粗圧延段階を経てから仕上圧延機ｌで仕上げ圧延された
熱延鋼帯２は所定の巻取り温度まで冷却装置３で冷却さ
れた後、コイラー４に巻取られる。巻取られた複数のコ
イル４ａ、　４ｂ、　４ｃ、４ｄは結束された後、コイ
ルコンへ７５によりコイルの冷却場所まで搬送される。

このように製造されたコイルはコイル全長、全幅にわた
り機械的特性、例えば降伏点のような加工性を表わす値
が均一ではなく、コイル内周部、外周部、幅方向端部で
特性不良、例えば降伏点が２〜５　ｋｇｆ／ｍｍ２高い
等の欠陥が発生し、製品の歩留りが大幅に低下していた
。

この原因は、巻取り時に見られる熱延コイルの内・外周
部および幅端部の過冷却であり、この対策として例えば
特開昭５６−４５２１１号公報や特開昭５８−３７１２
８号公報が開示されている。

特開昭５６−４５２１１号公報に記載された巻取り方法
によれば、高温巻取りを実現すべく、コイルを巻き取る
マンドレルに断熱機能を有するスプールを装着するとと
もに該スプールを予熱することによってコイルの温度低
下を防止するのである。これはコイル巻取り時にマンド
レルが冷たいとコイルの二、三層までが急速冷却されて
不良品化し、歩留り低下をもたらすからである。

特開昭５８−３７１２８号公報に開示された方法も、高
温巻取りを実現すべく一旦巻取られたコイルを断熱性を
有する保温カバーで被覆することにより鋼板の長手方向
、幅方向に均質な材質を実現するのである。なお、この
場合、コイルを保温カバーで°“被覆する”とは、例え
ば断熱性収容容器内に保持することである。コイル全体
の均熱化によって材質の均一化を図るのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、特開昭５６−４５２１１号公報開示の方
法はコイラーのマンドレルによるコイル内周部の過冷却
を防止するが、この方法のみではコイル内周部の特性改
善効果は小さく、またコイル外周部と幅端部は全く改善
効果がない。つまり、直接周囲雰囲気に触れる端領域の
過冷却は防止できない。また、特開昭５８−３７１２８
号公報は、巻取られたコイルの搬送時に保温カバーで被
覆する方法であるが、−旦コイラーで過冷却された内周
部にはほとんど効果がなく、また１コイルごと保温カバ
ーをかぶせるため、順次巻取られるコイルの連続処理に
は対応するのは困難である。

特に、近年のように熱延コイルに高度の冶金学上の熱管
理が要求されるようになった現状からは、上述のような
従来例では対処できない事態の生じつつある。例えば、
高温巻取りの低炭素鋼の場合には、具体的にはコイル内
温度が±２０°Ｃのような熱管理が要求されるのである
が、それを満足する方法、装置はまだ提案されていない
。

ここに、本発明の目的は、以上の問題点を解決し、コイ
ル全長および全幅にわたり均一な加工性を有する熱延コ
イルの製造方法とそのための装置を提供することである
。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、熱延コイルを巻取り後その全長、全幅にわ
たり巻取り温度近傍に一定時間保持することにより、均
一な加工性が得られるという事実を見つけた。特に、−
旦冷却された後、内部からの復熱などによって再び加熱
されても効果がないことが判明した。

したがって、そのための保熱炉の使用を着想するととも
に、コイル巻取りから保熱炉に至るまでの温度管理を局
部過冷却を可及的に少なくすることで一層優れた冶金組
織が出現可能となることを知り、本発明に至った。

よって、本発明の要旨とするところは、熱間圧延された
熱延鋼帯をコイラーに巻取り、巻取ったコイルを搬送す
る工程において、コイラーのマンドレルを包むように出
入りできる筒状加熱装置により予め加熱したマンドレル
を用いて熱延鋼帯を巻取ること、およびこのようにして
巻取ったコイルを、複数のコイルを収容できる保熱炉内
に収容するとともに該保熱炉内に収容したまま搬送する
ことを特徴とする熱延コイルの製造方法である。

その好適態様によれば、上記熱延鋼帯の巻取り時に、コ
イル側面に断熱カバーを設けることによって、さらに保
温特性を改善してもよい。

また、別の面からは、本発明の要旨は、熱間圧延された
熱延鋼帯を巻取るコイラーと、該コイラーのマンドレル
の表面を取り巻いて着脱自在に設置され、着装時にその
巻取り位置でマンドレル表面を加熱する筒状加熱装置と
、少な（とも巻取り位置でコイル両端面を保温する断熱
カバーと、この巻取ったコイルを収容する保熱炉と、該
保熱炉内にあって前記コイルを搬送する手段とを備えた
熱延コイルの製造装置である。

このように、本発明によれば、熱延鋼帯をコイラーで巻
取る際、コイラーのマンドレルを熱延鋼帯の巻取り温度
とは一一敗させるよう加熱しておき、更に巻取ったコイ
ルを直ちに、好ましくは断熱がカバーで保温しながら、
保熱炉に挿入するのである。保熱炉は巻取られたコイル
が順次挿入されるため、保熱炉内でコイルを搬送できる
ようにする。これにより大量のコイルの連続処理が可能
となる。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照してさらに詳細に説明す
る。

第２図に本発明を実施する巻取りおよびコイル搬送ライ
ンを示す。熱間仕上げ圧延された熱延鋼帯２は、例えば
外表面を後述する加熱装置で５００〜７００°Ｃに加熱
されたマンドレル６を有するコイラー７により巻取られ
、巻取られた各コイル８ａ、８ｂ、　８ｃ、　　・・・
は保熱炉９に挿入される。保熱炉９は充分長く延設され
ているため、次工程のコイル冷却場所まで該保熱炉９に
収容されたまま炉内を搬送される。

このように、炉内搬送時常に保熱状態が維持されるため
、特に筒温巻取りの低炭素鋼のコイルの特性均一化のよ
うな処理には本発明は適する。

第３図（イ）および（＋７）に、マンドレル６の端面構
造および断面構造をそれぞれ略式で示す。マンドレル６
は４つのセグメント１０からなり、各セグメン）１０は
３Ｎ構造からなり、外層１１、内［１３の材質は耐熱鋼
であり、中間層１２は断熱材である。

熱延鋼帯を巻取る前に、筒状加熱装置１４にてマンドレ
ル６を所定温度に加熱する。このとき−の加熱装置１４
は筒体２１から成り、その内周部には中心に向かった多
数のバーナ１５を備えている。また、加熱手段は図示の
バーナに代えて誘導加熱、電気ヒータでも良い。このよ
うにして所定温度に加熱してから、この筒状加熱装置１
４に連結されたアーム２２をシリンダ２３を用いて第３
図に向かって左手方向に移動させてから、コイルに巻き
取る。

本発明によれば、マンドレル６は巻き取り開始に先だっ
てその場で直前に加熱されるため、また断熱状態で加熱
されるため十分なかつ効率的加熱が行われ、加熱装置脱
着後、巻取りまでにマンドレル６が過度に冷却されると
いうことはない。通常必要とする５００〜７００’Ｃの
表面温度は容易に実現できる。したがって、もちろん巻
取り開始直後−層目からコイルは所定温度に保持される
のである。

第４図に、コイル側面に設けた断熱カバーを略式斜視図
で示す。熱延鋼帯２を巻取る際、コイル側面は空冷によ
り温度降下するため、巻取り中のコイル１６の側面に、
好ましくはそれぞれ複数のセグメント１７ａ　、　１７
ｂ　、　１７ｃ　、　１７ｄから構成される断熱カバー
１７を設ける。断熱カバー１７は、図示例では半割り形
状としそれぞれアーム１８により、マンドレルの６の方
向に移動可能とし、またコイル抜出し時に退避可能とし
である。

すなわち、コイル巻取り前は断熱カバー１７を連結され
たアーム１８を介してシリンダー２４により退避させて
おき、熱延鋼帯の先端がマンドレルに巻付いた後、シリ
ンダ２４により第４図のようにマンドレル６に近づける
。さらにコイル１６の板幅端部までマンドレルの軸方向
にレール２５上を移動させる。

なお、図面をｆｉＪ潔にする便宜上、各種駆動装置は割
愛する。

第５図に、コイル８の保熱炉９の断面形状を示す。図示
例では断面が矩形状の保熱炉９はコイル８を加熱するバ
ーナ１９を側面に複数設けており、保熱炉内の温度を一
定に保っている。保熱炉の加熱手段は、温度低下補償の
ために設けることから、その恐れがない場合その必要は
ない。しかし、多くの場合、安定して処理を実現するた
めには加熱手段を設けることが好ましい。

コイル８は、巻取り完了後、好ましくは前述の断熱カバ
ー１７をしたまま、必要により外周面の断熱カバーも付
けてこの保熱炉に送られる。保熱炉内におけるコイルの
搬送は、コイル８をコイル鵡送用スキッド２０上にＴく
ことで行い、このようにして次工程まで保熱搬送される
。

かかる保熱炉の具体的形状、大きさは何ら制限されず、
コイル搬送速度、収容容量、所用保熱時間などの操業パ
ラメータを考慮して適宜決定される。

以上に示したように、本発明によれば、コンパクトな設
備でコイルを連続的に処理することができ、特に近年着
目されてきている高温巻取りの低炭素鋼に対してその優
れた保温効果を発揮でき、所定の保温効果も確保される
。

次に、本発明をその実施例によってさらに具体的に説明
する。

実施例 本例では第３図、第４図および第５図にそれぞれ示すマ
ンドレル加熱装置、断熱カバー、そして保熱炉を使用す
ることにより、巻取りコイルの特性変化を調べた。

まず、慣用の熱間圧延機列を使用して、仕上げ圧延後、
板厚３゜２１１Ｉ１１、板幅１２００１１！１．長さ６
６０ｍの熱延鋼帯を巻取り温度６６０°Ｃで巻取った。

保熱炉は６６０°Ｃ一定に保持してあった。

第６図（イ）はコイル内周１巻き目の温度を示し、同図
（ロ）はコイル外周１巻き目の温度の時間経過による変
化を示す。図中、符号ａは本発明によって、コイラーの
マンドレルを予め６６０℃に加熱し、更にコイル保熱炉
で２０分保熱した場合である。

符号Ｃはコイラーのマンドレルを加熱せず、コイル保熱
炉がない従来法であり、巻取り直後は内周部は約１３０
℃まで急冷される。その後復熱するが、それでも５３０
°Ｃと低い。

符号すは加熱マンドレルを使用するが、コイル保熱炉が
ない従来例であり、この場合でも本発明例より約６０°
Ｃ低い。

本発明例および比較例いずれの場合にあってもコイル巻
厚中央部は３０分程度ではほとんど温度降下がなく約６
６０　’Ｃのままであった。また、第６０（＋１）に示
すように、コイル外周部はマンドレルの加熱には関係な
く、コイル保熱炉により温度確保が可能である。

第７図は巻取り開始から約２２分後のコイル巻厚中央部
の幅方向温度分布を示し、ａは本発明の方法であり、ｂ
はマンドレルの加熱は行われたがコイル保熱炉がない従
来の場合であり、コイル保熱炉により板幅端部約１００
°Ｃの温度降下は解消さ武ている。

第８図は、本例によって得られた熱延コイルをそれぞれ
酸洗、冷間圧延、焼鈍した後、・降伏点を長手方向に調
査したものであり、第９図は同じく幅方向に調査したも
のである。

第８図において、符号“Ｃ”　で示す従来法では先端、
後端とも降伏点が高く、符号“ｂ″で示す、加熱マンド
レル使用でコイル保熱炉がない場合もほぼ同様である。

しかし、符号“ａ“で示すように本発明により降伏点は
先端から後端までほぼ一定になっている。

また、従来のコイラーで巻取った後、コイラーを保熱炉
内で保熱したところ、先端部は一旦急冷された後加熱さ
れるが、この場合の先端部の降伏点は第８図のＣの場合
と同様の値となり、−旦冷却されたものを後で加熱して
も効果がないことが判明した。

第９図にあって、Ｃは従来法であり、ａ、ｄは本発明の
方法であり、ａは巻取り中コイル側面に断熱カバーを設
けた場合、ｄは断熱カバーなしの場合であり、断熱カバ
ー使用によりさらに板幅方向への特性の均一化が見られ
る。

次に、高温巻取りの低炭素鋼について本発明にかかる保
熱炉の効果を調べたところ、コイルの温度均一化が図ら
れ、これにより今日問題となっている特性バラツキの実
用的解決手段が提供されるのが分かる。

（発明の効果） このように、本発明によれば、熱延コイルの特性均一化
が図られ、大幅な歩留り向上となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧延ラインの概略説明図、第２図は、
本発明の巻取り、搬送ライン、および保熱の各工程から
なる方法の模式的説明図、第３図（イ）および（ロ）は
、本発明において使用するコイラのマンドレルおよびそ
の加熱装置のそれぞれ端面図および断面図、 第４図は、本発明の断熱カバーを示す略式斜視図、 第５図は、本発明において用いるコイル保熱炉の加熱の
様子を示す略式説明図、 第６図（イ）、＜Ｕ）および第７図は、コイルの温度変
化を時間および板端からの距離でそれぞれ示すグラフ、
および 第８図および第９図は、実施例の結果を示す降伏点の分
布を示すグラフである。 ２；熱延鋼帯　　　６：　マンドレル ７：コイラー　　　８；コイル ９：保熱炉　　　　１０：　セグメント１１：外層　　
　　　１２：内層 １４；加熱装置　　　１５：ハーナ １６：　コイル　　　　１７：断熱カバー１８：　アー
ム　　　　１９：　バーナ２０：　ｗＬ送用スキッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延された熱延鋼帯をコイラーに巻取り、巻
   取ったコイルを搬送する工程において、 コイラーのマンドレルを包むように出入りできる筒状加
   熱装置により予め加熱したマンドレルを用いて熱延鋼帯
   を巻取ること、およびこのようにして巻取ったコイルを
   、複数のコイルを収容できる保熱炉内に収容するととも
   に該保熱炉内に収容したまま搬送することを特徴とする
   熱延コイルの製造方法。
2. （２）熱延鋼帯巻取り時に、コイル側面に断熱カバーを
   設けることを特徴とする請求項１記載の熱延コイルの製
   造方法。
3. （３）熱間圧延された熱延鋼帯を巻取るコイラーと、該
   コイラーのマンドレルの表面を取り巻いて着脱自在に設
   置され、着装時にその巻取り位置でマンドレル表面を加
   熱する筒状加熱装置と、少なくとも巻取り位置でコイル
   両端面を保温する断熱カバーと、この巻取ったコイルを
   収容する保熱炉と、該保熱炉内にあって前記コイルを搬
   送する手段とを備えた熱延コイルの製造装置。