JPH0811358B2 - 熱間鋼材のメカニカルデスケーリング装置 - Google Patents

熱間鋼材のメカニカルデスケーリング装置

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JPH0811358B2
JPH0811358B2 JP2234066A JP23406690A JPH0811358B2 JP H0811358 B2 JPH0811358 B2 JP H0811358B2 JP 2234066 A JP2234066 A JP 2234066A JP 23406690 A JP23406690 A JP 23406690A JP H0811358 B2 JPH0811358 B2 JP H0811358B2
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hot steel
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steel
brush
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末富 宇治田
純次 三國
一功 鈴木
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Sumitomo Corp
Nippon Steel Corp
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Sumitomo Corp
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/04Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
    • B21B45/06Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing of strip material

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間圧延ライン等における圧延前の鋼材表
面スケールを接触部材により除去する、メカニカルデス
ケーリング装置に関する。
〔従来の技術〕
熱間圧延により鋼板や形鋼を製造する場合、加熱炉を
出た鋼片表面には酸化スケールが付着しており、このス
ケールを事前に除去する必要がある。
従来、このスケールを除去する手段としては、高圧水
により吹き飛ばし、除去するのが一般的に行われてい
る。高温度の鋼片表面を高圧水により急冷すると、スケ
ールに亀裂が入り、鋼片よりスケールが浮き上がるの
で、これを水流により吹き飛ばすものである。
しかし、鋼片の材質によっては、完全にスケールを除
去するのが難しい場合があり、極めて高圧力の水(通常
120Kg/cm2〜200Kg/cm2)を大量に使用するなど、スケー
ル除去に要する動力が莫大であると同時に、水により鋼
材も冷却されるため、鋼材の加熱温度を予め高くしなけ
ればならない、という問題があった。
このため、高圧水に替えてブラシロールによるメカニ
カルデスケーリングが、特開昭62−34618号及び特開昭6
2−296908号などで提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、前記のような従来の熱間鋼材メカニカルデ
スケーリング装置においては、鋼材の熱により、金属ブ
ラシの軟化による摩耗が大きく、例え特開昭62−34618
号のようにブラシロールを左右に移動させ、摩耗の平均
化を図ったとしても、寿命がわずかに延びる程度であ
り、頻繁にブラシロール替えを行う必要があり、取り替
えの手間、およびブラシロールの消耗費用等、経済効果
が低かった。
又、特開昭62−296908号のように、ブラシロールの直
前で鋼材表面を急冷することはブラシロール寿命延長に
効果のあるものの、やはりブラシロールの寿命は短く、
また急冷する分、鋼材温度の低下となるなど熱経済的に
従来高圧水デスケーリングと同様に悪くなる。等の問題
があった。
本発明は従来の熱間鋼材メカニカルデスケーリング装
置、及び従来の高圧水デスケーリング装置を持つ以上の
ような問題点を解決した熱間鋼材のメカニカルデスケー
リング装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前記目的を達成するために次のような構成と
している。即ち、熱間鋼材表面に付着したスケールを接
触部材により掻き落とす熱間鋼材のメカニカルデスケー
リング装置において、熱間鋼材の上下に、内部に冷却媒
体を通すための中空部分を備える回転軸状のデスケース
支持基体を配し、該デスケース支持基体の外周に、先端
に窒化硅素製の棒状体を有した弾性金属体を植設して回
転ブラシロールとし、かつ、前記上下の回転ブラシロー
ル間の熱間鋼材進行方向側に圧力流体噴射ヘッダーを設
けた構成としている。
また、前記回転ブラシロールの外方に該回転ブラシロ
ールを指向するようにミストスプレー装置を設ける構成
にすればより好ましい。
〔作用〕
前記構成によれば、熱間鋼材に直接接する部分には、
窒化硅素製の棒材を使用しているため熱間強度が高く、
耐摩耗性に優れるのはもちろん、スケールに対しての接
触力を高くとれることより脱スケール性にも優れてい
る。そして、鋼材と該窒化硅素製ブラシとの相対速度を
適切に調整するために、ブラシを回転させ、例えば搬送
方向に対して逆回転して、ブラシの当たりを密にする
か、搬送方向に順回転して、スケールに荒く割りを入れ
るかは、そのつど調整できる。
具体的な装置構成としては、窒化硅素製ブラシを植設
した回転ブラシロールを鋼材搬送路内に上下対で、複数
段(搬送方向に複数本)設け、上下の回転ブラシロール
間の熱間鋼材進行方向側に、浮き上がったスケールを吹
き飛ばすための流体噴射ヘッダーを設ける。この流体噴
射は、鋼材上面のスケール(ブラシにより亀裂及び浮上
がっている)を吹き飛ばすだけの作用のため、従来の急
冷目的のデスケーリング水に比べて低圧力水で充分であ
り、スケール性状によっては、高圧蒸気又は圧力空気等
でも良い。
なお、ブラシロールは、先端に耐熱性の窒化硅素製の
棒状体を有しているものの、その保持部分は、鋼製のス
プリング材等を使用していることより、回転支持基体内
部は冷水構造とする必要がある。さらに内部水冷だけで
は耐熱性が不充分な場合は、ブシロール上方にミストス
プレー(水と空気の混合気)装置等を設け、ブラシ部分
を冷却することもできる。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明メカニカルデスケーリング装置を用
いて、鋼片のスケールを除去している正面図である。鋼
片14は上下に配したブラシロール2間を通過する際に、
その上下面に付着しているスケールを掻き落とすもので
あり、ブラシロール2は駆動モータ13により回転駆動さ
れている。なお、上ブラシロール2は、その軸受け3部
をガイドポスト17にそって昇降可能とされており、鋼片
14の厚みに応じ上部セパレータ16上部に設けたシリンダ
ー18よりロッド18aを介して位置調整及び加圧調整され
る。又、ブラシロール2の冷却用として、ミストヘッダ
ー15が設けられている。
第2図は、上記ブラシロール2を用いた圧延設備の配
置を示す。鋼片14は加熱炉(図示しない)にて所定温度
に加熱された後、搬送ロール1により矢印A方向に進行
し、ブラシロール2及び圧力流体噴射ヘッダー4によ
り、表面のスケールを除去され、ただちに圧延ロール11
により圧延が行われる。図示例では、ブラシロール2を
3列設けた場合であり、各ブラシロール2を鋼片14の進
行と逆方向に回転させている。なお、回転数及び加圧力
は、入側より出側にかけて変化させ、例えば入側は加圧
力を高め回転数を低くし、出側は加圧力を低め回転数を
高くすることにより、スケール除去率を高めて鋼片14表
面疵を小さくする。なお、ブラシロール2の設置段数を
増せば、より完全な脱スケールが期待できる。
ブラシロール2の構造は、第3図及び第4図に示すよ
うに、左右の取り付け軸24,25に対して中空管状の中間
胴23を取り付け、片側の取り付け軸25の中心部には冷却
水の給排水用の中空部26を設けてある。そして、中間胴
23の外周に、窒化硅素製の棒状体20を先端に設けた弾性
金属体21を、取り付け材(チャンネル)22により植設し
てある。チャンネル22及び弾性金属体21の取り付けは、
それぞれボルトまたはリベット等により固定するとよ
い。
又、棒状体20と弾性金属体21との結合は、窒化硅素焼
結時に金属体を内臓した状態で固めるか、もしくは、内
部に段差を有した嵌合孔を設けて成形焼結後、金属体先
端に割を入れて引っかかり状(やじり状)に開く様に
し、嵌合孔に差込み固定する。
ブラシロール2は鋼片14と接した際、弾性金属体21が
屈曲し、窒化硅素製の棒状体20に過大な力がかからない
構造とされており、鋼片より離れる際には、スケールを
跳ね飛ばすごとく作用し、脱スケール性を高めている。
なお、金属体21の植設はロール外周に対してスパイラル
状に設けると、鋼片との接触が連続して行われ、回転が
スムーズに行える。
次にテスト装置を用いた実験結果について説明する。
前述のブラシロール、外径600φにより、1180℃に加
熱した普通炭素鋼鋼片の間欠的脱スケール実験を行い、
ブラシの摩耗情況及び脱スケール情況の確認を行った。
ブラシロールの加圧力は、鋼片幅当たり20Kg/cm2とし、
ブラシロール周速5m/sec(160rpm)で、8秒接触し、7
秒休みを繰り返した。この結果、ブラシ先端部の摩耗は
第5図に示す通りで、同条件で行ったSUS304製と比べ、
摩耗速度は約1/3以下であり、換算デスケーリング処理
長さ(鋼片の延べ長さ)による取り替え寿命としては約
4倍にできることが推定できた。
これは、第6図に示す様に、高温での強度(引っ張り
及び曲げ)が、SUS304では500℃〜600℃で急激に低下す
る(引っ張り強度)に対し、窒化硅素は1000℃以上まで
強度(曲げ強度)が変わらないことより、熱間鋼材と接
する部分の耐摩耗性に関して、窒化硅素がきわめて優れ
ている理由である。
ブラシロール2は、前述の通り高温強度の高い窒化硅
素を先端に有しているため、高温の鋼材と接しても摩耗
は極わずかであるが、より寿命を延ばすためにも、鋼材
より離れた直後ち、冷却を行うのが好ましい。具体的に
は、ブラシロール2の近くに、水と圧縮空気の混合気を
吹き付けるミストヘッダ15を設け、特にブラシ先端を冷
却する。ブラシ先端には半溶融状のスケールが付着する
場合があるが、この冷却によりスケールは凝固し、容易
に剥離する。一方、上下の回転ブラシロール2,2間の熱
間鋼材進行方向側には、圧力流体噴射ヘッダ4を鋼片14
に向けて設置してあり、低圧力の水または蒸気、圧空等
を噴射し、鋼片14上に残るスケールを吹き飛ばす。この
ヘッダ4は、例えば、噴射方向を斜め、または鋼片14の
幅方向に噴射させ、スケールを早く鋼片上より除去する
のが好ましい。
〔発明の効果〕
本発明は、窒化硅素製の接触部材を先端に有した弾性
体により、鋼材表面のスケールを除去するメカニカルデ
スケーリング装置としたため、 従来の高圧水デスケーリングに比べて、 脱スケール時の鋼材熱損失を大幅に低下でき、加熱温
度をその分低くできることより、燃料原単位の削減、加
熱時の酸化スケールロス低減、鋼材材質改善(加熱最高
温度に合わせた材質)ができる。
脱スケールに要する動力を大幅に低減できると共に、
高圧力水発生の特殊設備が不要となり、水処理設備の容
量を低減できる。
又従来提案されていた金属製ブラシロールに比べて、 ブラシロールの寿命を、大幅に延長でき、取り替えに
要する労力、取り替え品、さらには取り替えブラシの整
備等を低減できる。
窒化硅素の支持部に弾性体を用いたので、過大な荷
重、衝撃力を防止でき、窒化硅素の割損等を防止でき
る。
などの優れた効果があり、圧力流体噴射と組み合わせ
ることにより、鋼材表面のスケールを能率よく除去でき
る。
また、回転ブラシロールの外方に、回転ブラシロール
に指向するようにミストスプレー装置を設けるようにす
れば、ブラシ先端を効率良く冷却させることができて回
転ブラシロールの寿命をさらに延長させることができ、
しかも、ブラシ先端に付着する半溶融状態のスケールを
除去できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置によるデスケーリングを説明する正
面図、第2図は本発明ブラシロールを用いたメカニカル
デスケーリング装置配列図、第3図は本発明のブラシロ
ール組み立て図、第4図はその断面図、第5図はステン
レスと窒化硅素とのブラシ摩耗実験結果、第6図はステ
ンレスと窒化硅素との熱間強度を示す図である。 1……搬送ロール、2……ブラシロール、3……軸受
け、4……流体噴射ヘッダ、11……圧延ロール、13……
駆動モータ、14……鋼片、15……ミストヘッダ、16……
上部セパレータ、17……ガイドポスト、18……シリンダ
ー、18……ロッド、20……棒状体、21……弾性金属体、
22……取り付け材(チャンネル)、23……中間胴、24,2
5……取り付け軸、26……中空部。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 一功 茨城県鹿島郡鹿島町大字粟生2242番地 住 友商事株式会社茨城支店内 (56)参考文献 特開 昭59−21426(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間鋼材表面に付着したスケールを接触部
    材により掻き落とす熱間鋼材のメカニカルデスケーリン
    グ装置において、熱間鋼材の上下に、内部に冷却媒体を
    通すための中空部分を備える回転軸状のデスケース支持
    基体を配し、該デスケース支持基体の外周に、先端に窒
    化硅素製の棒状体を有した弾性金属体を植設して回転ブ
    ラシロールとし、かつ、前記上下の回転ブラシロール間
    の熱間鋼材進行方向側に圧力流体噴射ヘッダーを設けた
    ことを特徴とする熱間綱材のメカニカルデスケーリング
    装置。
  2. 【請求項2】前記回転ブラシロールの外方に該回転ブラ
    シロールに指向するようにミストスプレー装置を設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の熱間鋼材のメカニカル
    デスケーリング装置。
JP2234066A 1990-09-04 1990-09-04 熱間鋼材のメカニカルデスケーリング装置 Expired - Lifetime JPH0811358B2 (ja)

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