JPH07223024A - 鋼板の熱間巻取り巻戻し装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルボックス方式の巻取り装置で高温鋳片
や粗バーを巻取り巻戻す場合、高温で発生したスケール
を鋼板に圧入することを防止して、表面欠陥のない製品
を製造する。 【構成】 コイルボックス方式の巻取り装置において、
巻取るコイルの押上げ・押下げ装置を備えて、クレード
ルロールとコイルとの間の接触線圧を１０N/mm以上６０
N/mm以下に制御する巻取り巻戻し装置および巻取り巻戻
し方法。 【効果】 コイルボックス方式の巻取り装置で重量の大
きな高温鋳片や高温粗バーを巻取る場合、クレードルロ
ールとコイルとの間の接触線圧を制御することで、コイ
ルへのスケールの圧入防止が可能となる。この結果、コ
イルボックス直前で行うデスケーリング作業または、仕
上げ圧延前面で行う超高圧水によるデスケーリングを不
要として、鋼板の温度低下を小さくすることで、薄い鋼
板の製造を容易にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ツインベルト等で連続
鋳造して製造する１０mmから８０mm厚の薄肉鋳片または
連続熱間圧延工程の粗圧延機で圧延した１０mmから８０
mm厚の粗バーを巻取り、巻戻す装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、溶鋼等の溶融金属から最終形状に
近い鋳片を連続鋳造によって連続的に製造することによ
って、後工程である連続熱間圧延工程の粗圧延機を省略
し、工程および設備の簡略化を図る試みがなされ一部で
実機化が進んでいる。このような薄肉鋳片の連続鋳造法
としては、一対の駆動するスチールベルトに溶鋼を注入
する鋳造方式、特殊形状鋳型に鋳造する方式等があり、
連続鋳造機と連続熱間圧延を結び付けた例として特公昭
６０−１０８１０１号公報にある図１に示すもの等が知
られている。

【０００３】図１の鋳造機と圧延工程の間には、特公昭
５１−２６３１７号公報等にある熱間巻取り機（以下コ
イルボックス方式の巻取り機とする）を設けて、工程間
の生産能力差の吸収、圧延待機中の温度降下防止等を行
っている。また、連続熱間圧延工程では、高温に加熱し
たスラブを粗圧延にて約１０mmから８０mm厚の粗バーに
圧延した後で、仕上げ圧延機でホットストリップに圧延
している。その際、コイル重量が大きい場合には、スト
リップの仕上げ圧延時間が長くなるため、コイル後半部
の温度降下が問題である。そこで、前述のコイルボック
ス方式の巻取り機を設けて、粗圧延後の粗バーをコイル
状に巻取り、それを巻戻しながら仕上げ圧延を実施する
ことにより、温度降下を防止する技術が実施されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コイルボックス方式の
巻取り機で、鋳片または粗バーを巻取る場合には、巻取
り量が増加するに従って巻取り機のクレードルロールと
コイル間の接触線圧が大きくなる。一方、図１に示す薄
手鋳造機と圧延工程を結び付けたプロセスにおいて、鋳
造直後の高温状態にある鋳片を搬送している間に酸化鉄
皮膜（以下スケールという）が生成する。また、連続熱
間圧延工程においても、粗圧延にて圧延された粗バーが
高温であるために、仕上げ圧延機前の巻取り装置に到達
する前にスケールが生成する。

【０００５】これらのスケールが付着した状態でコイル
ボックス方式の巻取り装置で鋳片または粗バーを巻取る
と、コイルの巻取り量が大きくなるに従い、巻取り装置
のクレードルロールとコイルとの間の接触線圧が増加し
て、一定線圧より大きくなる場合には、スケールがコイ
ルに圧入されて、製品で表面欠陥となる。このスケール
の除去は、仕上げ圧延機前に設けられている既設の１０
MPa から１５MPa 程度の高圧水によるデスケーリングで
は困難であり、コイルボックス式巻取り装置直前で高圧
水によるデスケーリングを行った後コイルに巻取るか、
仕上げ圧延機前のデスケーリングを超高圧水化（例え
ば、３０MPa)して除去していた。

【０００６】特に、図１に示した双ベルト式鋳造機と熱
延工程を結び付けるプロセス等においては、鋳造速度が
遅いために、コイルボックス式巻取り装置直前での高圧
水によるデスケーリングによる鋳片の温度低下が大き
く、熱延仕上げ温度確保が困難となる課題があった。な
かでも、仕上げ厚さ：２．０mm以下では誘導加熱装置等
で温度低下の補完を行っても、仕上がり温度を確保する
ことが困難で、製品の品質確保ができなかった。また、
仕上げ圧延機前のデスケーリングに超高圧水を使用する
場合、既設デスケーリング装置の増設や従来よりも大量
の高圧水用電力が必要であり製造コストが増大する欠点
があった。

【０００７】一方、従来方式のコイルボックス方式の巻
取り機で巻取る場合には、コイル先端部の拘束がないた
め、図２に示すようにコイル内面はルーズ巻となり、内
巻部は巻取りから払出しまでの時間も長いこともあっ
て、ルーズ巻部の温度低下をもたらしていた。そこで本
発明は、コイルボックス方式の巻取りおよび巻戻し装置
において、クレードルロールとコイルの間の接触線圧を
制御してスケールの圧入を防止する技術およびコイル内
径部のルーズ巻をタイトに巻取る技術を提供することを
目的になされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来法の欠点を有利に排除し得る鋼板の熱間巻取り巻戻
し装置および方法であり、その要旨とするところは次の
通りである。 （１）ベンディングロールで高温の鋼板の先端部に曲が
りを形成して、平行する２本の駆動するクレードルロー
ルでコイル状に巻取る、または該クレードルロール上の
コイルを巻戻す装置において、クレードルロールと鋼板
との間の接触線圧を一定範囲に制御する押上げおよび／
または押下げ装置を備えることを特徴とする鋼板の熱間
巻取り巻戻し装置。 （２）軸方向の移動と上下方向の移動が可能なマンドレ
ルを備えることを特徴とする（１）記載の鋼板の熱間巻
取り巻戻し装置。

【０００９】（３）（１）または（２）記載の鋼板の熱
間巻取り巻戻し装置を用いて、クレードルロールと鋼板
との間の接触線圧を１０N/mm以上６０N/mm以下に制御す
ることを特徴とする鋼板の熱間巻取り巻戻し方法。 （４）コイル先端形成部をマンドレルで押下げて内径部
を円筒形に巻取ることを特徴とする（３）記載の鋼板の
熱間巻取り方法。 （５）コーン型マンドレルをコイル中心軸方向に押込み
内巻部の内径を拡大することを特徴とする（３）または
（４）記載の鋼板の熱間巻取り方法。

【００１０】

【作用】鋼板表面にスケールが付着した状態で、ロール
等で鋼板を圧下する場合に、鋼板とロール間の接触線圧
が６０N/mm以上に増加すると、スケールが鋼板に圧入さ
れることにより圧延後の製品に表面欠陥が発生する。図
３に示すように、コイルボックス方式の巻取り装置で鋼
板を巻取る場合には、鋼板の巻取り重量が増加するに従
い、重量の分力相当だけクレードルとコイルとの接触線
圧が大きくなり、１メートル幅の鋼板を巻取るとコイル
重量が１０トンで接触線圧は約６０N/mm程度に到達す
る。

【００１１】本発明は、単位幅当たりの重量が６０N/mm
程度以上の鋼板コイルを巻取る場合には、コイルを押上
げる機構を有するマンドレルで、６０N/mm以上の過大な
接触線圧相当分の重量を、コイルの押上げ力を制御する
ことで、クレードルロールとコイルとの間の接触線圧を
コイル全長にわたって、６０N/mm以下に制御することを
可能にした。この方法は、当然、コイルを巻戻す場合に
ついても、巻戻し開始時のコイル重量が大きい場合に適
用することができる。

【００１２】一方、コイルボックス方式の巻取り装置で
鋼板を巻取る場合に、粗バー先端部は、マンドレルでバ
ーを１０N/mm程度以上で押付けることにより、図２に示
すようなコイル先端の内径不安定部を円筒状に形成す
る。更に、コイルを数巻、巻取った時に、コーン状のマ
ンドレルをコイル軸中心に押込むことで、ルーズ巻部の
内径を拡大して内巻部をタイトにすることを可能とし
た。

【００１３】

【実施例】図１は、本実施例で使用した双ベルト式連続
鋳造機３、巻取り装置１６、巻戻し装置１７、熱間仕上
げ圧延機列１９等で構成されたレイアウトの概略図であ
る。ここでは、本レイアウトの巻取り装置１６に限定し
て説明する。鋳造機３から出てくる鋳片４は、巻取り装
置１６にて巻取られる。巻取り装置１６は、コイルボッ
クス方式の巻取り機であり、巻形状を形成するための３
本のベンディングロール５、２本のクレードルロール７
等で構成される。

【００１４】巻取った鋳片６は、巻戻し装置１７で払い
出され、高圧デスケーリング装置１８の高圧水によるデ
スケーリング後、熱間仕上げ圧延機列１９で熱間圧延さ
れる。従来の方法では、図２に示すように粗バー先端の
巻始めにおいては、ベンディングロール５により形成さ
れる曲げとフォーミングロール９やフォーミングエプロ
ン１０で曲げ度合いを矯正することで内巻部が形成され
るために、内巻部がルーズ巻となっていた。

【００１５】本発明による方法は、粗バー４の先端の巻
始めにおいては、ベンディングロール５により形成され
て曲がった粗バー４を、図４に示す約７００mm径のマン
ドレル１２で押さえて内巻部を形成し、巻始め当初か
ら、接触線圧約１０N/mmでコイル６を押さえながら巻取
っていく。また、数巻を巻取った段階でコーン状のマン
ドレル１２をシリンダー１３でコイル内に押込むことで
コイル内径を拡大して内巻部をタイトにする。

【００１６】更に、本発明のコイル押上げ装置を備えた
コイルボックス方式の巻取り装置においては、コイルの
巻取り重量が増大して接触線圧６０N/mmに到達すると、
図４に示す押上げシリンダー１４によりコイル６を押上
げることで、図３に示すように接触線圧６０N/mmを超さ
ないように制御を行っている。また、マンドレルは、巻
取るコイル径増大に追従するためにシリンダー１４、コ
イル幅に応じて装着できるように軸方向移動用のシリン
ダー２１を備えている。

【００１７】マンドレル１２は、断熱することで、コイ
ル内部の冷却を防止するとともに、サイドプレート１５
も断熱構造として、必要に応じて、特願平５−１９９８
２４号等で提案したように燃料を投入することでコイル
端部の冷却を防止することが可能である。これらの結
果、コイル重量が増加しても、鋳片コイル６とクレード
ルロール７との接触線圧の増大を抑え、スケールの圧入
が防止できることで、既設の１０MPa から１５MPa 程度
の高圧水による仕上げ圧延前のデスケーリングで表面欠
陥発生の防止が可能となった。以上、図１に示すレイア
ウトを例に説明したが、巻取り装置と巻戻し装置が離れ
た位置に設置される場合には、コイルボックス方式の巻
取り装置からコイル搬送台車上にコイルを移載する必要
がある。この場合には、移載機に同様の機構を設けるこ
とで本発明の線圧制御方法を適用することが可能であ
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明においてはコイルの重量が大きく
なっても、鋼板とクレードルロールとの接触線圧を一定
範囲内に制御することで、コイルにスケールの圧入が軽
減されて表面品位の良好な製品を得ることができる。こ
のため、コイルボックス型巻取り装置で巻取る前に高圧
水でデスケーリング装置を設けてデスケーリングする作
業が不要となった。また、仕上げ圧延機前に設けられて
いる既設の１０MPa から１５MPa 程度の高圧水によるデ
スケーリング装置で圧入されたスケールを除去すること
が可能となったために、設備を増強して３０MPa 程度に
超高圧化することが不要となった。本発明により、鋳片
巻取り前の高圧水デスケーリングが不要となることで、
温度降下が防止でき、かつコイル内巻の放熱量を軽減す
ることで、製品厚２．０mm以下の薄手製品を含めて良好
な品質の製品を安価に製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】双ベルト式連続鋳造機とそれに続くコイルボッ
クス式のバー巻取り装置、同巻戻し装置、熱間仕上げ圧
延機列および熱延巻取り装置を配置するプロセスの概略
の説明図である。

【図２】従来のコイルボックス式バー巻取り装置におけ
る内径部形成の説明図である。

【図３】鋳片重量とクレードルロール間線圧の関係とス
ケール圧入危険域と線圧制御範囲を説明する図表であ
る。

【図４】コイルボックス式バー巻取り、巻戻し装置にお
ける本発明のコントロールタイプマンドレルによる接触
線圧制御装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１ 取鍋 ２ タンディシュ ３ 双ベルト式連続鋳造機 ４ 鋳片（粗バー） ５ ベンディングロール ６ 鋳片（粗バー）コイル ７ 巻取り用クレードルロール ８ 巻戻し用クレードルロール ９ フォーミングロール １０ フォーミングエプロン １１ ディフレクターロール １２ コーン型マンドレル １３ マンドレル軸方向押込み用シリンダー １４ マンドレル昇降用シリンダー １５ サイドプレート（断熱板） １６ 巻取り装置（コイルボックス式） １７ 巻戻し装置（コイルボックス式） １８ 高圧デスケーリング装置 １９ 熱間仕上げ圧延機列 ２０ 熱延巻取り装置 ２１ マンドレル軸方向移動用シリンダー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンディングロールで高温の鋼板の先端
   部に曲がりを形成して、平行する２本の駆動するクレー
   ドルロール上でコイル状に巻取る、または該クレードル
   ロール上のコイルを巻戻す装置において、クレードルロ
   ールと鋼板との間の接触線圧を一定範囲に制御する押上
   げおよび／または押下げ装置を備えることを特徴とする
   鋼板の熱間巻取り巻戻し装置。
2. 【請求項２】 軸方向の移動と上下方向の移動が可能な
   マンドレルを備えることを特徴とする請求項１記載の鋼
   板の熱間巻取り巻戻し装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の鋼板の熱間巻取り巻
   戻し装置を用いて、クレードルロールと鋼板との間の接
   触線圧を１０N/mm以上６０N/mm以下に制御することを特
   徴とする鋼板の熱間巻取り巻戻し方法。
4. 【請求項４】 コイル先端形成部をマンドレルで押下げ
   て内径部を円筒形に巻取ることを特徴とする請求項３記
   載の鋼板の熱間巻取り方法。
5. 【請求項５】 コーン型マンドレルをコイル中心軸方向
   に押込み内巻部の内径を拡大することを特徴とする請求
   項３または請求項４記載の鋼板の熱間巻取り方法。