JPH07256340A

JPH07256340A - 保熱コイラー

Info

Publication number: JPH07256340A
Application number: JP5539794A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Narishima; 茂樹成島; Hisahiko Fukase; 久彦深瀬; Norio Iwanami; 紀夫岩波; Osamu Takeuchi; 修竹内; Ikuo Yamamura; 郁夫山村
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】薄板を高速で巻取り巻戻し可能で、保熱性を
有するコイラーを実現する。【構成】マンドレル１１と、マンドレル１１へコイル
の初期巻き付けを案内しかつ退避可能なラッパー１２
と、マンドレル１１の下方に設けられ上下動する昇降装
置２０と、昇降装置２０の上部に搭載され、マンドレル
外面を開閉自在に覆う加熱体２７，２８を有するマンド
レル加熱装置２５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱間圧延設備の圧延ライ
ンに設けられ巻取り巻戻しを行うコイラーに係わり、特
に薄い板厚のコイルの冷却を防止する保熱コイラーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延設備は粗圧延機と仕上圧延機と
で構成されている。最近、粗圧延機と仕上圧延機の間に
巻取り巻戻し機を設け、粗圧延した被圧延材を一旦巻取
り巻戻し機に巻き取り、これを巻き戻して、被圧延材の
尾端から仕上圧延機に送る装置が開発され、コイルに巻
き取ることによって被圧延材の温度低下を改善し、ほぼ
一定の圧延速度で被圧延材の先端から後端まで圧延する
ことができるようになった。

【０００３】また、薄スラブ連続鋳造機の開発により、
粗圧延機を取り除いた熱間圧延設備が実用化されてお
り、従来厚みが２１０ｍｍ程度あった連続鋳造材に代わ
り、厚みを５０ｍｍ〜７０ｍｍ程度にして連続鋳造し、
この薄スラブを直接加熱炉に装入して所定温度に均熱
後、直接、仕上圧延機で仕上圧延することができるよう
になった。

【０００４】ところで最近これをさらに改善し、仕上圧
延機のスタンド数を少なくすると共に圧延ラインを短縮
した設備が検討されている。図５はこのような設備の一
例を示す。粗圧延機２の上流側に第１巻取り巻戻し機
３、下流側に第２巻取り巻戻し機４が設けられ、下流側
に仕上圧延機列５と、ダウンコイラー６が設けられてい
る。連続鋳造機より５０ｍｍ〜７０ｍｍ前後の被圧延材
１が供給されると、粗圧延機２で正転圧延して第２巻取
り巻戻し機４に巻取り、次に逆転圧延して第１巻取り巻
戻し機３に巻き取る。このように正転、逆転を繰り返し
１０ｍｍ前後にした後、第１巻取り巻戻し機３に巻取
り、更に粗圧延機２で６．５ｍｍ程度に圧延した後、仕
上圧延機列５で仕上圧延を行い、１．２ｍｍ程度にして
ダウンコイラー６に巻取る。

【０００５】図６は従来用いられている巻取り巻戻し機
の構成を示し、被圧延材１に巻きぐせを付ける曲げロー
ル７と、コイル８に巻いてゆくクレードルロール９から
なる。巻戻しは矢印Ａ，矢印Ｂで示す方向に行い、矢印
Ｂ方向への巻戻しは軸のない状態で可能であるが、矢印
Ａの方向への巻戻しはマンドレルなどの軸を入れて巻戻
しを行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】巻取り、巻戻しする板
厚が薄くなるに従いその速度は急速に増加する。さらに
コイルの板厚が薄くなると冷却が大きくなり、外気と接
するコイル端面やコイル内巻き側の温度が低下する。図
６に示す巻取り巻戻し機の場合、板厚が薄くなると軸心
がないため、コイル状に巻くことが困難となる上、形状
も楕円となり、高速の巻取り巻戻しができない。また、
薄板のためコイル冷却も大きくなるので、２０ｍｍ程度
の板厚までが使用可能な限界となっており、図５で示し
た巻取り巻戻し機に対する要求を満足することができな
い。

【０００７】コイルを保熱しながら圧延する圧延機にス
テッケルミルがあり、ＵＳＰ４，４３０，８７５や特開
昭５９−１９１５０２号および特開昭５９−１９１５０
３号に技術内容が開示されている。ステッケルミルは圧
延機と、この上流側と下流側に設けられた炉と、この炉
内に設けられた巻取機より構成される。圧延機を正転、
逆転させて、下流側、上流側の巻取機で巻取り、巻戻し
しながら、圧延を行う。このステッケルミルの巻取機の
場合、コイルの先端を巻取り軸に引っ掛けて固定するた
め、コイルの先端に傷が付きやすく、高速巻取りや巻戻
しができないという問題点がある。さらに炉内で加熱す
るためスケールが発生し、品質を劣化させるという問題
点がある。

【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、薄板を高速で巻取り巻戻しができると共に、コイ
ルの保熱性能を有する保熱コイラーを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、コイルの巻き芯となるマンドレルと、該マンドレル
の周囲に設けられ、マンドレルへのコイル初期巻き付け
を案内しかつ退避可能なするラッパーと、前記マンドレ
ルの下方に設けられ上下動可能な昇降装置と、該昇降装
置の上部に搭載され、マンドレルを加熱する加熱装置
と、を備え、前記加熱装置はマンドレル外面を開閉自在
に覆う加熱体を有するものである。

【００１０】また、コイルの巻き芯となるマンドレル
と、該マンドレルの周囲に設けられ、マンドレルへのコ
イル初期巻き付けを案内しかつ退避可能なラッパーと、
前記マンドレルのコイル端面近傍にこれと対向して設け
られ、マンドレルに対し着脱可能なコイル端面の加熱装
置と、該加熱装置をコイル端面近傍に設置しかつ退避さ
せる移送装置と、を備えたものである。

【００１１】また、コイル端面の前記加熱装置をマンド
レル軸方向に移動してコイル端面と該加熱装置との間隔
を調整する調整装置を備えたものである。

【００１２】また、前記加熱装置は、抵抗加熱、誘導加
熱、燃焼により加熱された輻射体の輻射熱により加熱す
る輻射加熱のいずれかにより加熱するようにする。

【００１３】また、中空軸よりなるマンドレルと、該マ
ンドレルの周囲に設けられ、マンドレルへのコイル初期
巻き付けを案内しかつ退避可能なラッパーと、前記マン
ドレルの中空軸内に燃焼ガスを供給して燃焼させる燃焼
装置と、を備えたものである。

【００１４】また、前記マンドレルのコイル端近傍に、
燃焼排ガスがコイル端面に沿って排出される開口を設け
たものである。

【００１５】

【作用】マンドレルの周囲にはラッパーが設けられ、コ
イルの初期巻き付けを案内するので、薄い被圧延材でも
巻き取ることが可能になり、かつマンドレルを使用する
ことにより高速巻取り巻戻しも可能となる。コイルをマ
ンドレルに巻き取る前に、ラッパーを退避させ、昇降装
置によりマンドレルの加熱装置を上昇させ、マンドレル
の外面を加熱体で覆い加熱することにより、コイルの内
巻き側が冷却するのを防止することができる。コイルの
巻き取りを開始する時は加熱体を開いてマンドレルより
外し、昇降装置を降下させて加熱装置をマンドレルから
退避させ、ラッパーをコイル初期巻き付けができる状態
にする。

【００１６】コイル巻き取りが開始されラッパーにより
マンドレルへの初期巻き付けが終わり、ラッパーが退避
すると、加熱装置が移送装置によりコイル端面に対向し
て設置され、コイル端面を加熱する。これによりコイル
巻取り巻戻し中コイル端面は保熱される。

【００１７】コイル端面の加熱装置はマンドレル軸方向
に調整装置で移動可能なので、加熱装置とコイル端面と
の適正な間隔を維持して加熱される。

【００１８】加熱装置は、電気による抵抗加熱、電気に
よる誘導加熱、または燃焼ガスにより輻射体を加熱し、
この輻射体からの輻射加熱によりマンドレル外面、コイ
ル端面を加熱する。

【００１９】中空軸よりなるマンドレルの中空内に、燃
焼装置より燃焼ガスを供給して燃焼させることにより、
巻取り前および巻取り巻戻し中もマンドレルを加熱する
ことが可能になり、コイル内巻側の保熱が可能となる。

【００２０】マンドレル中空内で燃焼させ、マンドレル
を加熱した排ガスをマンドレルコイル端近傍に設けた開
口よりコイル端面に沿って排出することにより、コイル
端面の保熱も行うことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１、図２は本発明の第１実施例を示し、
図１は加熱体がマンドレルを包み加熱中の状態を示し、
図２は加熱体を開放しマンドレルから退避した状態を示
す図である。マンドレル１１の周囲には３個のラッパー
１２が設けられ、コイル８をマンドレル１１に最初の２
〜３巻、巻き付ける間、図２に示す位置でコイル８を案
内した後、図１に示す位置に退避する。ラッパー１２は
一端に回転中心１３を有し、他端にマンドレル１１の外
周とほぼ同じ円弧を有する案内部１４を有するアーム１
５と、案内部１４近傍に設けられたラッパーロール１６
と、アーム１５を回転中心１３回りに回転させる図示し
ないシリンダーからなる。被圧延材１は搬送テーブル１
７上を移動し、案内ロール１８よりマンドレル１１に巻
き取られる。巻戻し時は案内ロール１８と駆動ロール１
９が対となってピンチロールを構成し、巻戻しを行う。

【００２２】マンドレル１１の下方には、マンドレル１
１交換時マンドレル１１を支持したり、コイル８を取り
外すときにコイル８を支持する昇降装置２０が設けられ
ている。昇降装置２０は基礎台２１と、基礎台２１に設
けられた上下方向の軸口と摺動自在に嵌合する中空円筒
２２と、この中空円筒２２の頂部に設けられ、コイル８
を支持する支持材２３と、中空円筒２２の中空部と基礎
台２１の軸口内に設けられ、中空円筒２２を昇降させる
昇降シリンダ２４とから構成されている。

【００２３】昇降装置２０の支持材２３にはマンドレル
の加熱装置２５が設けられている。加熱装置２５は支持
材２３と上下方向に摺動自在に嵌合する基礎部２６と、
基礎部２６に固着された円弧状の下部加熱体２７と、下
部加熱体２７とピン接合した円弧状の上部加熱体２８
と、基礎部２６にシリンダー端を回動自在に結合され、
ロッド端を上部加熱体２８に回動自在に結合され、上部
加熱体２８を開閉する開閉シリンダー２９と、昇降装置
２０の基礎台２１頂部と加熱装置２５の基礎部２６下面
とに接合され、基礎部２６を昇降させる昇降シリンダー
３０とから構成される。

【００２４】本加熱装置２５は、コイル巻取り開始前に
マンドレル１１を加熱し、コイル内巻側の冷却を防止す
るもので、ラッパー１２を退避させた状態で使用する。
コイル巻取り巻戻し中は、図２に示すようにマンドレル
１１の下方に退避する。下部加熱体２７、上部加熱体２
８は内側に抵抗加熱のコイル、誘導加熱のコイル、又は
輻射加熱用の加熱体のいずれかが設けられている。な
お、本実施例は後述するコイル端面の加熱装置と共に用
いられる。

【００２５】次に第２実施例を説明する。図３は本実施
例の断面図を示し、図４は図３のＡ−Ａ矢視図である。
本実施例の装置はマンドレル１１の加熱とコイル端面の
加熱を行う。マンドレル１１は一端を回転駆動装置３２
と着脱可能に結合され、他端は着脱可能な外側支持材３
３で軸支される。外側支持材３３は偏心軸受３４でマン
ドレル１１を軸支する。偏心軸受３４とマンドレル１１
とはくさび３５で固定および取り外し可能としている。
マンドレル１１は中空軸で構成されており、この中空部
に燃焼装置３６が、マンドレル１１内面と間隔を有して
支持材３７によって取り付けられ、この支持材３７は外
部支持材３３より支持されている。

【００２６】マンドレル１１のコイル端位置近傍には排
気用開口３８が設けられ、燃焼装置３６からの燃焼排ガ
スがコイル端面に沿って排出されるようにしている。ま
た、後述するコイル端面の加熱装置を軸支する軸受３９
が設けられている。

【００２７】コイルの両端面にはコイル端面の加熱装置
４０が設けられコイル端面を加熱し、冷却を防止する。
コイル端面の加熱装置４０は、中心にマンドレル１１と
の取合開口を有する短い円筒でよりなり、一方の端面が
側板で閉鎖され燃焼室４１を構成し、他方の端面に輻射
体４２が格子状に設けられている。加熱装置４０はマン
ドレル１１の軸受３９で軸支されるが、マンドレル１１
が回転し、加熱装置４０は静止している。加熱装置４０
は水平２つ割りとし、マンドレル１１への取り付け、取
り外しを可能としている。上側の加熱装置４０は滑車４
３により、取り付け、取り外しを行い、下側の加熱装置
４０は昇降機４４により昇降させる。マンドレル１１の
軸方向に伸縮する調整シリンダー４５が設けられ、加熱
装置４０をコイル８の幅に合わせて調整する。なお、本
実施例では図３には表示していないが、図１，２に示す
ラッパー１２が設けられている。

【００２８】次に本実施例の動作について説明する。コ
イル巻取り開始前に、燃焼装置３６より空気を予混合し
た燃焼ガスをマンドレル１１内に吹き込み、燃焼させて
マンドレル１１を加熱する。このときラッパー１２はマ
ンドレル表面に設定しておき、コイル端面の加熱装置４
０を巻取るコイル幅に合わせて設定する。コイル端面の
加熱装置４０の設定に当たっては、まず、下側の加熱装
置４０を昇降機４４で規定の位置まで上昇させ、この上
に上側の加熱装置４０を滑車４３で降ろし、両者を一体
に結合した後、シリンダー４５でコイル幅に合わせた位
置に移動させる。次にコイル８の巻取りを開始し、２〜
３巻マンドレル１１に巻き付けた後、ラッパー１２を退
避させる。これと前後して燃焼室４１に燃焼ガスを供給
し、燃焼させて輻射体４２を加熱し、コイル端面の輻射
加熱を行う。なお、燃焼装置３６によるマンドレル１１
の加熱は、第１実施例のようにコイル巻取りを開始した
ときまでとしてもよいが、必要に応じ巻取り巻戻し中も
加熱してよい。巻取りが完了したら、巻戻しが行われる
が、巻戻し中もコイル端面の加熱装置４０による加熱は
行われる。

【００２９】巻戻しが終了し、再度巻取りを行う場合
は、加熱装置４０を分割し、滑車４３、昇降機４４によ
り昇降させ、巻取り前の状態に戻した後、再度、燃焼装
置３６によるマンドレル１１の加熱から始まる上述した
巻取り操作が行われる。巻き取ったコイル８や巻取り途
中のコイル８の取り出しは、通常は行われないが、事故
などが発生したときは、行うことがある。この場合、加
熱装置４０を分割し、滑車４３や昇降機４４で取り外し
た後、マンドレル１１の下部に設けられた昇降装置２０
によりコイル８を支持する。次に燃焼装置３６を取り外
した後、外部支持材３３とマンドレル１１を結合してい
るくさび３５を取り外して、外部支持材３３をマンドレ
ル１１より外し、図示しないクレーン等で取り出す。マ
ンドレル１１を交換する場合も同様にする。

【００３０】本実施例ではコイル端面の加熱装置４０は
燃焼ガスにより輻射体を加熱して輻射加熱を行うものと
したが、燃焼室４１の部分を円板で構成し、これに抵抗
加熱装置や誘導加熱装置を設けてもよい。また、加熱装
置４０のマンドレル１１への設定を行う装置として滑車
４３や昇降機４４を用いたが、クレーンなど他の揚重設
備としてもよい。加熱装置４０は水平２分割の例を説明
したが、垂直に分割してもよく、また必要に応じ３分
割、４分割としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、マンドレルを用い、これにラッパーでコイル先端を
マンドレルに確実に固定できるので、薄板のコイルの高
速巻取り巻戻しが可能となり、マンドレルの加熱により
コイル内巻き側の冷却を防止し、コイル端面の加熱によ
りコイル端面の冷却を防止するので、保熱性に優れたコ
イラーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のマンドレル加熱装置を示
す図である。

【図２】第１実施例のマンドレル加熱装置の待機状態を
示す図である。

【図３】第２実施例の断面図を示す図である。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】高速巻取り巻戻しが可能で保熱性を有する巻取
機を必要とする圧延設備の一例を示す図である。

【図６】従来用いられている巻取り巻戻し機の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１被圧延材８コイル１１マンドレル１２ラッパー１３回転中心１４案内部１５アーム１６ラッパーロール１７搬送テーブル１８案内ロール１９駆動ロール２０昇降装置２１基礎台２２中空円筒２３，３７支持材２４，３０昇降シリンダー２５マンドレルの加熱装置２６基礎部２７下部加熱体２８上部加熱体２９開閉シリンダー３２回転駆動装置３３外部支持材３４偏心軸受３５くさび３６燃焼装置３８排気用開口３９軸受４０コイル端面の加熱装置４１燃焼室４２輻射体４３滑車（移送装置）４４昇降機（移送装置）４５調整シリンダー（調整装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２３Ｃ 3/00 ３０１ 6908−3ＫＨ０５Ｂ 3/10 Ｂ 7512−3Ｋ 6/10 ３８１ (72)発明者竹内修東京都江東区豊洲３丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者山村郁夫東京都江東区豊洲３丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルの巻き芯となるマンドレルと、該
マンドレルの周囲に設けられ、マンドレルへのコイル初
期巻き付けを案内しかつ退避可能なラッパーと、前記マ
ンドレルの下方に設けられ上下動可能な昇降装置と、該
昇降装置の上部に搭載され、マンドレルを加熱する加熱
装置と、を備え、前記加熱装置はマンドレル外面を開閉
自在に覆う加熱体を有することを特徴とする保熱コイラ
ー。
【請求項２】コイルの巻き芯となるマンドレルと、該
マンドレルの周囲に設けられ、マンドレルへのコイル初
期巻き付けを案内しかつ退避可能なラッパーと、前記マ
ンドレルのコイル端面近傍にこれと対向して設けられ、
マンドレルに対し着脱可能なコイル端面の加熱装置と、
該加熱装置をコイル端面近傍に設置しかつ退避させる移
送装置と、を備えたことを特徴とする保熱コイラー。
【請求項３】前記加熱装置をマンドレル軸方向に移動
してコイル端面と該加熱装置との間隔を調整する調整装
置を備えたことを特徴とする請求項２記載の保熱コイラ
ー。
【請求項４】前記加熱装置は、抵抗加熱、誘導加熱、
燃焼により加熱された輻射体の輻射熱により加熱する輻
射加熱のいずれかにより加熱することを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の保熱コイラー。
【請求項５】中空軸よりなるマンドレルと、該マンド
レルの周囲に設けられ、マンドレルへのコイル初期巻き
付けを案内しかつ退避可能なラッパーと、前記マンドレ
ルの中空軸内に燃焼ガスを供給して燃焼させる燃焼装置
と、を備えたことを特徴とする保熱コイラー。
【請求項６】前記マンドレルのコイル端近傍に、燃焼
排ガスがコイル端面に沿って排出される開口が設けられ
たことを特徴とする請求項５記載の保熱コイラー。