JPH07100532A - 仕上げ圧延前におけるシートバーコイルの取扱い方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移載時又は巻出し時におけるバーコイル内巻
部の温度降下を効果的に防止して、均一な仕上げ圧延出
側温度を確保し、もって寸法・材質が均等なエンドレス
圧延を実現する。 【構成】 粗圧延後に巻取ったシートバーコイルの移載
や巻出しに際し、該シートバーコイルの内巻部空間に挿
入してその支持を司るマンドレルの表面を、 600〜800
℃に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、仕上げ圧延前におけ
るシートバーコイルの取扱い方法に関し、特にシートバ
ーコイル内巻部の温度降下を効果的に防止して、良好な
連続熱間圧延を実現しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】仕上げ圧延機の入側でシートバーを接合
し、連続して仕上げ圧延を行う連続熱間圧延（エンドレ
ス圧延）においては、特開昭58−109504号公報にも開示
されてるように、粗圧延機と仕上げ圧延機との間のバッ
ファー設備としてシートバーの巻取り・巻戻し装置が不
可欠である。このシートバーの巻取り・巻戻し装置にお
いて、十分なバッファー能力を発揮させるためには、特
願平４−254690号明細書に示したように複数のコイルポ
ジションが必要となる。ここに、複数のコイルポジショ
ン間を移載するためには、通常、シートバーコイル（以
下単にバーコイルという）の内巻部空間にマンドレルを
挿入し、このマンドレルを進行方向に移動させることに
よって行っている。また、このマンドレルは、バーコイ
ルの巻出し時においてバーコイルの支持にも利用され
る。

【０００３】しかしながら、上記の方法では、バーコイ
ルの内巻部空間にマンドレルを挿入中、輻射によってバ
ーコイルの内巻側から熱がマンドレルに奪われてしま
い、大きな温度降下を生じる。そこで、かかる問題の解
決策として、従来から以下に述べるような種々の方法が
提案されている。 (1) バーコイル移載手段としてマンドレルを使用せず、
クレードルロールを順番に上下させながらバーコイルを
移送する方法。 (2) マンドレルを断熱構造（スリーブ構造）とし、マン
ドレルの表面温度を上げることで内巻部の温度低下を防
止する方法。 (3) シートバーの巻取り・巻戻し装置の下流側にエッジ
ヒーターを設置し、これを用いてシートバー尾端を加熱
する方法（例えば特開平１−127111号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各方法では、エンドレス圧延という特殊な圧延に十分に
対応することはできない。すなわち、従来のバッチ圧延
におけるシートバーの巻取り・巻戻し装置に要求される
機能は、シートバー長手方向の仕上げ圧延中における温
度降下を防止することであり、コイルの最内巻部につい
て上述したような対策を講じたとしても、所詮、非定常
部であり、温度低下以外の要因で不良となることも多い
ことから、完全な対策が講じられているわけではなかっ
た。

【０００５】この点、エンドレス圧延においては、従
来、非定常部として見過ごされてきた部分もすべて定常
部となるので、最内巻部の温度低下についても極力小さ
くする必要があるところ、上記 (1)〜(3) の方法には、
それぞれ以下に述べる問題を残していた。すなわち、
(1)の方法は、機構が複雑なだけでなく、バーコイル移
載時における安定性にかける。また (2)の方法では、か
ような処理を施したとしても、マンドレルの表面温度は
せいぜい 400〜500 ℃程度であるため、エンドレス圧延
には十分対応することはできない。さらに (3)の方法で
は、エッジヒーターの許容量をオーバーし、最尾端の加
熱は可能であるにしても、最内巻一巻分を加熱すること
はできない。

【０００６】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、マンドレルの表面を積極的に加熱することによ
って、移載時又は巻出し時におけるバーコイル内巻部の
温度降下を効果的に防止し、もって均一な仕上げ圧延出
側温度（以下ＦＤＴと呼ぶ）を確保するバーコイルの取
扱い方法を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
粗圧延後のシートバーを仕上げ圧延機の入側で接合し、
しかるのち連続して仕上げ圧延を行う連続熱間圧延方法
において、粗圧延後に巻取ったシートバーコイルの移載
や巻出しに際し、該シートバーコイルの内巻部空間に挿
入してその支持を司るマンドレルの表面を、 600〜800
℃に加熱することを特徴とする仕上げ圧延前におけるシ
ートバーコイルの取扱い方法である。

【０００８】この発明において、マンドレルの加熱手段
としては誘導加熱がとりわけ有利に適合する。またこの
とき、マンドレルはスリーブ断熱構造とすることが望ま
しい。

【０００９】

【作用】通常、１本のスラブの仕上げ圧延に要する時間
は、シートバーのサイズや圧延速度によって幾分異なる
とはいえ、大体40秒から 120秒程度である。マンドレル
がバーコイルの内巻部空間に挿入されている時間は、仕
上げ圧延所要時間が長い場合ほど大きく、仕上げ圧延時
間が 120秒程度の場合には、 100秒程度マンドレルが挿
入された状態でコイルを巻出すことになる。このケース
で、マンドレルを断熱又は加熱しない場合には、シート
バー温度：1020℃、シートバー厚：30mmであるとき、最
内巻一巻は中央部に比べて60℃程度の温度降下を生じ
る。また、仮に、マンドレルを断熱構造（スリーブ構
造）としても、同一条件下ではマンドレルの表面温度は
400℃程度までしか上昇しないので、最内巻部には約50
℃の温度降下が生じる。

【００１０】ところで、エンドレス圧延において、最内
巻一巻も定常部と完全に同じ材質とするためには、全長
にわたって同一のＦＤＴとする必要がある。エンドレス
圧延においては、圧延速度を一定にすることで、従来に
比べて飛躍的に温度精度（ＦＤＴ精度および巻取温度精
度）を向上させることが目的であり、従って最内巻一巻
の温度偏差は圧延速度を一定にしたままで仕上げ圧延機
内のストリップ冷却設備で十分補償可能な範囲に抑え込
む必要がある。

【００１１】一般に、仕上げ圧延機内のストリップ冷却
設備で補償可能な温度偏差は40℃程度であるから、最内
巻一巻の温度偏差は40℃以内とする必要がある。上述し
た条件でシートバー内巻部の温度降下を40℃以内とする
ためには、マンドレルの表面温度を 600℃以上にする必
要がある。一方、内巻部の温度降下を少なくするために
はマンドレル表面温度は高ければ高いほどよいが、実際
の操業では、マンドレルの材質は強度面及びコスト面を
考慮すると鋼系とせざるを得ず、ここに、シートバーの
温度は一般に1000℃程度であるため、マンドレルの表面
温度が 800℃を超えてしまうとマンドレルとシートバー
間でいわゆるヘバリが発生し、品質の劣化を生じる。

【００１２】従って、この発明では、エンドレス圧延時
にバッファーとして使用するシートバーの巻取り・巻戻
し装置におけるマンドレルの表面を 600〜800 ℃の温度
に加熱することによってエンドレス圧延の効果を十分に
発揮させることにしたのであり、かくしてコイル全長に
わたって、材質、寸法とも均一な成品を得ることができ
るのである。

【００１３】なお加熱手段については、特に限定される
ことはなく、マンドレルの内部に熱源を埋め込むタイプ
でも、外部から加熱するタイプでもいずれでもよいが、
誘導加熱はとりわけ有利である。

【００１４】

【実施例】図１に、この発明の実施に供して好適なシー
トバーの巻取り・巻戻し装置を、また図２には、ホット
ストリップミルの配列をそれぞれ模式で示す。図中番号
１はNo.1トランスファーアーム、２はNo.2トランスファ
ーアーム、３はピンチロール、そして４がマンドレルで
あり、この例ではマンドレルとして、No.1マンドレル4a
及びNo.2マンドレル4bの２つのマンドレルを配置した場
合について示す。５はピーラー、６はピーラー押し付け
用のシリンダー、７は押さえロール、８は押さえロール
押し付け用のシリンダー、９はバーコイルである。また
10は加熱炉、11, 12はそれぞれNo.1可逆式粗ミル及びN
o.2可逆式粗ミルであって、両者で粗ミルを構成する。1
3はシートバーの巻取り・巻戻し装置、14はシートバー
接合装置、15はシートバールーパー、16は仕上げミルで
ある。

【００１５】さて図１に示したものは、３ポジション２
ピーラータイプであり、ポジション♯１に巻取機能と巻
出し開始機能及び巻出し機能を、またポジション♯２に
は巻出し開始機能と巻出し機能を、さらにポジション♯
３には巻出し機能を持たせたシートバーの巻取り・巻戻
し装置である。同図に示したところにおいて、例えばコ
イルポジション♯１で巻取ったバーコイルをコイルポジ
ション♯２に移載した後、このポジション♯２にてバー
コイルの巻出しを開始する。この巻出し開始タイミング
は先行材の巻出し完了タイミングとほぼ同時とする。巻
出し開始後は、速やかにバーコイルをコイルポジション
♯３に移載し、コイルポジション♯２には次のバーコイ
ルを移載する。従って、コイルポジション♯１は、バー
コイルの巻取り専用のポジションとなり、通常は、巻出
しの開始をコイルポジション♯２で実施する。またコイ
ルポジション♯２では、予め次のバーコイルの巻取り完
了近くまでコイルを保持できるので、後行材の先行材に
対する追随が容易になり、その結果、粗圧延，仕上げ圧
延間での時間調整能力が増す。また、短尺の先行材のあ
とに長尺の後行材が続くような場合であっても両者の接
合が可能となる。

【００１６】上記したようなバーコイルの各ポジション
間の移載時、および巻出し時に、バーコイルの内巻部空
間にマンドレルが挿入される。このマンドレルの挿入に
よってバーコイル内巻部では温度降下を招くので、かか
る弊害を回避するために、マンドレルの少なくともコイ
ルローディング部を加熱するのである。図３に、マンド
レルの加熱手段の一例を示す。この例は、熱源でマンド
レルを加熱する場合であり、マンドレル４の内部には例
えばシース熱線のような熱源17が埋設されている。ま
た、熱源17の内側にはマンドレル４の強度保持のために
断熱材18が配設されている。19は、マンドレル４内の熱
源17に電力を供給するためのスリップリングであり、こ
のスリップリング19によって、マンドレル４が旋回状態
にあっても電力のスムーズな供給が達成できる。また20
は、マンドレル４の表面温度制御のための投入電力制御
を司る制御装置20である。

【００１７】次に、図４に、加熱手段として誘導加熱を
用いた場合を図解する。誘導加熱でマンドレル４を加熱
する場合は、マンドレル４の内部に誘導加熱コイルを埋
設し、マンドレル４を内部から加熱するようにしても良
いが、図４に示したように、バーコイル９の移載又は支
持終了後、次の使用にそなえてミルライン横に待機して
いる間に、外部に設置した誘導加熱コイル21によって加
熱する方が有利である。というのは、このような外部加
熱方式では、誘導加熱時における周波数を適正に選択す
ることによって表皮効果を有効に活用することができ、
かくしてマンドレル４の表面を選択的かつ効率良く加熱
できるからである。

【００１８】図において、誘導加熱コイル21はソレノイ
ドタイプでも、またバーエッジを加熱するときに用いる
鉄芯のコイルを巻き付けたタイプのコイルでも良い。た
だし後者の場合は、マンドレル表面の偏熱を防止するた
めに、誘導加熱時にはマンドレル４を回転させることが
好ましい。なお22は、投入電力の制御装置である。

【００１９】さらに、このとき、マンドレルの内部に熱
が逃げないように、マンドレルの少なくともコイルロー
ディング部についてはスリーブ断熱構造とすることがよ
り有利である。図５に、スリーブ断熱構造を示す。マン
ドレルの強度は軸芯23によって保持され、このマンドレ
ル軸芯23はその中心24を水冷している。誘導加熱は表層
スリーブ25に対して実施される。表層スリーブ25と軸芯
23との間には断熱層（空気層）26を設け、また表層スリ
ーブ25を保持するため強度部材27（断熱も兼ねる）とし
てセラミック等を設置している。

【００２０】ここにマンドレル４の加熱は、No.1マンド
レル4a及びNo.2マンドレル4bの両者を加熱することが最
も効果的ではあるが、コイルローディング時間の長いN
o.2マンドレル4bだけを加熱してもほぼ同等の効果を得
ることができる。かくして、従来のようにマンドレルを
断熱あるいは加熱しない場合にはシートバーの内巻部一
巻が中央部に比べて60℃の温度降下を生じてしまう場合
であっても、この発明に従いマンドレル表面を 800℃に
加熱した場合には、その温度降下を20℃程度に抑えるこ
とが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、マンドレル
の抜熱に起因したバーコイル内巻部の温度降下を効果的
に防止することができ、ひいては良好なエンドレス圧延
を実現し、その結果、寸法・材質とも完全に均一な成品
を得ることができる。また特に、加熱手段として誘導加
熱を利用した場合には、表皮効果によって、マンドレル
表面を選択的かつ効率良く加熱することができるだけで
なく、故障時におけるメンテナンスが容易という利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に供して好適な巻取り・巻戻し
装置（３ポジションコイルボックス）の模式図である。

【図２】エンドレス圧延が可能なホットストリップミル
の配列図である。

【図３】熱源内蔵型のマンドレル加熱装置の模式図であ
る。

【図４】誘導加熱を利用したマンドレル加熱装置の模式
図である。

【図５】スリップ断熱構造を示す模式図である。

【符号の説明】

１ No.1トランスファーアーム ２ No.2トランスファーアーム ３ ピンチロール ４ マンドレル 4a No.1マンドレル 4b No.2マンドレル ５ ピーラー ６ ピーラー押し付け用シリンダー ７ 押さえロール ８ 押さえロール押し付け用シリンダー ９ バーコイル 10 加熱炉 11 No.1可逆式粗ミル 12 No.2可逆式粗ミル 13 シートバー巻取、巻戻し装置 14 シートバー接合装置 15 シートバールーパー 16 仕上げミル 17 熱源 18 断熱材 19 スリップリング 20 投入電力制御装置 21 誘導加熱コイル 22 投入電力制御装置 23 軸芯 24 その中心 25 表層スリーブ 26 断熱層（空気層） 27 強度部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弓手 崇生 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 長田 雅史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 桂 重史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 松下 俊郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 村上 啓剛 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 佐藤 一幸 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 関 剛 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗圧延後のシートバーを仕上げ圧延機の
   入側で接合し、しかるのち連続して仕上げ圧延を行う連
   続熱間圧延方法において、 粗圧延後に巻取ったシートバーコイルの移載や巻出しに
   際し、該シートバーコイルの内巻部空間に挿入してその
   支持を司るマンドレルの表面を、 600〜800 ℃に加熱す
   ることを特徴とする仕上げ圧延前におけるシートバーコ
   イルの取扱い方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、マンドレルの加熱手
   段が誘導加熱である連続式熱間圧延方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、マンドレルがスリー
   ブ断熱構造である連続式熱間圧延方法。