JPH08243629A - デスケーリングにおける水切装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイパー板の摩耗を抑制すると共に、熱間圧
延材の表面疵を防止する。 【構成】 デスケーリングヘッダ２より上流側に、デス
ケーリング水３を集めて斜め上方の集水樋６にすくい上
げる水切りワイパー板４を、ワイパー板４の上端を支持
軸５で回転自在に支持し、下端が熱間圧延材１の表面に
接触するよう設置したデスケーリングにおける水切装置
において、圧力センサ１１を介してワイパー板４と連結
したワイパー板４を下流側に押圧する押圧機構８と、予
め求めた熱間圧延材１とワイパー板４との接触圧力と圧
力センサ１１の圧力との関係に基づいて、熱間圧延材１
とワイパー板４との接触圧力を押圧機構８により制御す
る圧力制御部１２とからなる。 【効果】 ワイパー板の取替え周期を大幅に延長できる
と共に、熱間圧延材の表面疵を皆無とできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延材上に噴射
されたデスケーリング水の相互の干渉を排除するために
設けられた水切装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延においては、通常粗圧延機の全
スタンドの入側に粗デスケーリングヘッダが、また、仕
上圧延機の入側に３〜４列の仕上前デスケーリングヘッ
ダが設置されている。デスケーリングヘッダは、連続的
に走行する熱間圧延材の表裏両面に向けて斜め方向から
高圧のデスケーリング水を噴射し、冷却水と圧延材表面
の温度差によって加熱炉で生成した表面のスケールを浮
かせ、それを高圧水の噴射による運動量で吹き飛ばし除
去している。上記デスケーリングにおける水切装置は、
複数デスケーリングの場合の他方デスケーリングの干渉
防止、周辺へのデスケーリング水の飛散防止ならびにデ
スケーリング水の滞留防止による温度低下防止等の面か
ら重要である。

【０００３】従来、熱間圧延のデスケーリングにおける
水切装置は、図６に示すとおり、デスケーリングヘッダ
６１の上流側において、デスケーリング水を集めて斜め
上方の集水樋６２にすくい上げる水切りワイパー板６３
を、ワイパー板６３の上端を支持軸６４で回転自在に支
持し、下端が熱間圧延材６５表面に自重で接触するよう
設置している。ワイパー板６３で集められたデスケーリ
ング水は、集水樋６２にすくい上げられたのち、熱間圧
延材６５にかからないように側方から図示しないスケー
ルスルースに流出する構造となっている。上記従来のデ
スケーリングにおける水切装置は、構造が簡単である
が、ワイパー板６３がデスケーリング水によって過剰な
圧力で熱間圧延材６５に押圧されるため、熱間圧延材６
５に表面疵を付ける場合があり、しかも、ワイパー板６
３の摩耗が大きく、取替え頻度が高いという欠点があ
る。

【０００４】上記従来のデスケーリングにおける水切装
置の欠点を解消するものとしては、連続的に走行する熱
間圧延材の表裏両面に向けて斜め方向からデスケーリン
グ水を噴射して、スケールを除去するデスケーリングヘ
ッダより上流側において、デスケーリング水を集めて斜
め上方の集水樋にすくい上げる水切りワイパー板をその
先端が熱間圧延材の表面から離間するよう設ける一方、
ワイパー板の裏側に下流側に向けて水を噴射するスリッ
ト状ノズルを形成し、このスリット状ノズルの上端をヘ
ッダーに連結し、しかも、このヘッダーは回動自在に支
持すると共に、前記スリット状ノズルの下端部に転動ロ
ーラを設け、この転動ローラを走行する熱間圧延材に当
接してなる水切装置（実開昭６１−７２３０９号公
報）、熱間圧延材の表面に非接触の状態で対向し、熱間
圧延材の最大板幅と同等かそれ以上の横幅を有すると共
に、その横幅方向に複数分割された吸引口を有するバキ
ュームヘッダと、該バキュームヘッダを介して熱間圧延
材の表面上のデスケーリング水を吸引除去すると共に、
バキュームヘッダの各吸引口からそれぞれ独立に吸引を
行うようにバキュームヘッダに接続されたバキューム機
構と、前記熱間圧延材の板幅情報に基づき、その板幅の
範囲内に対応する吸引口から吸引を行うように前記バキ
ューム機構を制御する制御機構とを有する水切装置（実
開平６−１５８１１号公報）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭６１−７２
３０９号公報に開示の水切装置は、熱間圧延材の表面か
らワイパー板を完全に離間させ、ワイパー板の摩耗を防
止できるが、スリット状ノズルの下端部に設けた転動ロ
ーラが熱間圧延材に当接しているので、熱間圧延材に表
面疵を付ける畏れがある。また、実開平６−１５８１１
号公報に開示の方法は、バキュームヘッダを介して熱間
圧延材表面上のデスケーリング水を完全に吸引除去する
ことは困難であるばかりでなく、バキューム機構の設備
費ならびに運転コストが高価となる欠点を有している。

【０００６】この発明の目的は、前記従来技術の欠点を
解消し、ワイパー板の摩耗を抑制できると共に、熱間圧
延材に表面疵を付ける畏れのないデスケーリングにおけ
る水切り装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく水切り装置のワイパー板と圧延材の接触圧
力について、ワイパー板を下流側に押圧する押圧機構と
ワイパー板間に圧力センサを設置し、冷間でかつ圧延材
静止の状態でワイパー板と圧延材との間に圧力センサを
設置し、デスケーリング圧力１５０ｋｇ／ｃｍ²・Ｇ、
単位幅当たり流量１．２ｌ／ｍｍ、板厚２．３ｍｍ、板
幅１２５０ｍｍ、ワイパー板本体重量５０ｋｇの場合に
つき調査した。その結果を表１に示す。表１に示すとお
り、デスケーリング水を噴射した場合には、接触圧力が
０．０３ｋｇ／ｍｍ²から０．１５ｋｇ／ｍｍ²に上昇し
ている。その理由は、デスケーリング水が圧延材に当接
したのち、ワイパー板に当たる際に水圧によってワイパ
ー板が押圧され、圧延材に強く押し当てられるためと考
えられる。

【０００８】

【表１】

【０００９】また、ワイパー板を下流側に押圧する押圧
機構とワイパー板間に設置した圧力センサでの検出圧
と、冷間でかつ圧延材静止の状態でワイパー板と圧延材
との間に設置した圧力センサの検出圧との関係から、実
操業でのワイパー板と熱間圧延材との接触圧力を求め、
熱間圧延材に発生する表面疵の程度との関係について調
査した。その結果を図４に示す。図４に示すとおり、ワ
イパー板と熱間圧延材との接触圧力が０．１ｋｇ／ｍｍ
²以下の場合は、熱間圧延材の表面疵発生を防止可能で
ある。一方、従来の水切り装置でデスケーリング水を噴
射している時の接触圧力０．１５ｋｇ／ｍｍ²の場合
は、軽度の疵が発生している。さらに、同様にして求め
た実操業でのワイパー板と熱間圧延材との接触圧力と、
単位長すなわち熱間圧延材通過単位距離（１０００ｋ
ｍ）当たりの摩耗量との関係について調査した。その結
果を図５に示す。図５に示すとおり、ワイパー板の摩耗
は、ワイパー板と熱間圧延材との接触圧力とほぼ比例し
て増加している。上記の知見に基づき、ワイパー板と熱
間圧延材との接触圧力を０．１ｋｇ／ｍｍ²以下に制御
することによって、ワイパー板の摩耗を抑制できると共
に、熱間圧延材に表面疵を付ける畏れのないことを究明
し、この発明に到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、連続的に走行する熱
間圧延材の表裏両面に向けて斜め方向からデスケーリン
グ水を噴射し、スケールを除去するデスケーリングヘッ
ダより上流側に、デスケーリング水を集めて斜め上方の
集水樋にすくい上げる水切りワイパー板を、ワイパー板
の上端を支持軸で回転自在に支持し、下端が熱間圧延材
の表面に接触するよう設置したデスケーリングにおける
水切装置において、圧力センサを介してワイパー板と連
結したワイパー板を下流側に押圧する押圧機構と、予め
求めた熱間圧延材とワイパー板との接触圧力と圧力セン
サの圧力との関係に基づいて、熱間圧延材とワイパー板
との接触圧力を押圧機構により制御する圧力制御部とを
設けたことを特徴とするデスケーリングにおける水切装
置である。

【００１１】また、連続的に走行する熱間圧延材の表裏
両面に向けて斜め方向からデスケーリング水を噴射し、
スケールを除去するデスケーリングヘッダより上流側
に、デスケーリング水を集めて斜め上方の集水樋にすく
い上げる水切りワイパー板を、ワイパー板の上端を支持
軸で回転自在に支持し、下端が熱間圧延材の表面に接触
するよう設置したデスケーリングにおける水切装置にお
いて、圧力センサを介してワイパー板と連結したワイパ
ー板を下流側に押圧する押圧機構と、予め求めた熱間圧
延材とワイパー板との接触圧力と圧力センサの圧力との
関係に基づいて、熱間圧延材とワイパー板との接触圧力
を０．１ｋｇ／ｍｍ²以下に押圧機構により制御する圧
力制御部とからなることを特徴とするデスケーリングに
おける水切装置である。

【００１２】

【作用】この発明においては、圧力センサを介してワイ
パー板と連結したワイパー板を下流側に押圧する押圧機
構と、予め求めた熱間圧延材とワイパー板との接触圧力
と圧力センサの圧力との関係に基づいて、熱間圧延材と
ワイパー板との接触圧力を押圧機構により制御する圧力
制御部とを設けたことによって、熱間圧延材とワイパー
板との接触圧力を圧力制御部により予め求めた熱間圧延
材とワイパー板との接触圧力と圧力センサの圧力との関
係に基づいて制御でき、熱間圧延材の表面疵発生を防止
できると共に、ワイパー板の摩耗を大幅に抑制すること
ができる。

【００１３】また、この発明においては、圧力センサを
介してワイパー板と連結したワイパー板を下流側に押圧
する押圧機構と、予め求めた熱間圧延材とワイパー板と
の接触圧力と圧力センサの圧力との関係に基づいて、熱
間圧延材とワイパー板との接触圧力を０．１ｋｇ／ｍｍ
²以下に押圧機構により制御する圧力制御部とを設けた
ことによって、熱間圧延材とワイパー板との接触圧力が
常に０．１ｋｇ／ｍｍ²以下に制御され、熱間圧延材の
表面疵発生を防止できると共に、ワイパー板の摩耗を大
幅に抑制することができる。

【００１４】この発明におけるワイパー板を下流側に押
圧する押圧機構としては、油圧シリンダを用いることが
できる。油圧シリンダとワイパー板との連結は、ワイパ
ー板と油圧シリンダのピストンロッド間に圧力センサを
介在させて直接接続することもできるし、ワイパー板に
アームを設けて支持軸で軸支し、前記アームと油圧シリ
ンダのピストンロッド間に圧力センサを介在させて接続
することもできる。また、ワイパー板と押圧機構との間
に介在させる圧力センサとしては、歪ゲージ方式の圧力
センサが推奨される。

【００１５】圧力制御部による熱間圧延材とワイパー板
との接触圧力の制御は、事前に冷間かつ圧延材静止状態
でワイパー板と圧延材との間に圧力センサを設置し、デ
スケーリング水噴射圧力、単位幅当たりの流量、板厚、
板幅およびワイパー板重量を変化させ、ワイパー板と圧
延材との間に設置した圧力センサの検出圧を、０．１ｋ
ｇ／ｍｍ²以下の所定値に保持した場合のワイパー板と
油圧シリンダのピストンロッド間に介在させた圧力セン
サの検出圧との関係を調査し、熱間圧延材とワイパー板
との接触圧力が０．１ｋｇ／ｍｍ²以下の所定値になる
圧力センサの検出圧を、デスケーリング条件、熱延条件
と対応させて予め圧力制御部に設定しておき、ワイパー
板と油圧シリンダのピストンロッド間の圧力センサによ
る検出圧を、デスケーリング条件、熱延条件に応じて予
め設定された設定圧力と比較し、その差圧によって発せ
られる制御信号によって、油圧シリンダの油圧を調整す
ることにより実施することができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図１に基づい
て説明する。図１はこの発明のデスケーリングにおける
水切装置の一部を断面で示す配置図である。図１におい
て、１は熱間圧延材で矢印方向に搬送される。２は熱間
圧延材１の表裏面に対してスケール剥離のためのデスケ
ーリング水３を噴射するデスケーリングヘッダ、４はス
ケール除去後のデスケーリング水の逆流を防止するため
デスケーリングヘッダ２の上流側に配置したワイパー板
で、ワイパー板４の上端は支持軸５で回転自在に支持さ
れ、ワイパー板４の下端は熱間圧延材１の表面に当接し
ている。６はワイパー板４で集められたデスケーリング
水を集水するために、ワイパー板４の上部に配設した集
水樋で、集水樋６にすくい上げられたデスケーリング水
は、熱間圧延材１にかからないように側方から図示しな
いスケールスルースに流出するよう構成されている。

【００１７】７はワイパー板４から延伸したアームで、
支持軸５を中心にワイパー板４と一体で回転する。８は
一端を固定壁９に枢着された油圧シリンダ、１０は油圧
シリンダ８のピストンロッドで、アーム７の先端と歪ゲ
ージ方式の圧力センサ１１を介在させて連結され、ワイ
パー板４にかかる圧力を圧力センサ１１で検出できるよ
う構成されている。１２は油圧シリンダ８の圧力制御部
で、圧力センサ１１で測定された圧力が入力される。ま
た、圧力制御部１２には、予めワイパー板４の先端に圧
力センサを設け、冷間において圧延材の静止状態でワイ
パー板４を自重で圧延材に当接させた状況でのワイパー
板４と圧延材との接触面圧が入力設定されていると共
に、予め冷間において圧延材の表面にデスケーリングヘ
ッダ２からデスケーリング水３を噴射圧力、単位幅当た
りの流量を変化させて噴射し、板厚、板幅毎にワイパー
板４の先端の圧力センサによるワイパー板４と圧延材と
の接触面圧が０．０１ｋｇ／ｍｍ²になるよう、油圧シ
リンダ８を制御して調整した時の圧力センサ１１での測
定圧力が、デスケーリング水３の噴射圧力、単位幅当た
りの流量および板厚、板幅と関係づけて入力設定されて
いる。

【００１８】圧力制御部１２は、熱間圧延する熱間圧延
材１の板厚、板幅、デスケーリング水の噴射圧力、単位
幅当たりの流量が熱延制御部等の上位コンピュータから
入力されると、予め入力設定されている板厚、板幅、デ
スケーリング水の噴射圧力、単位幅当たりの流量が同じ
場合のワイパー板４と熱間圧延材１との接触面圧を０．
０１ｋｇ／ｍｍ²に調整した時の圧力センサ１１での測
定圧力を、記憶部から読み出し、熱間圧延が開始される
と圧力センサ１１から入力される測定圧力を、記憶部か
ら読み出した設定圧力と比較し、その差圧に基づく制御
信号によって油圧シリンダ８の油圧を制御し、圧力セン
サ１１の検出圧力を記憶部から読み出した設定圧力にな
るよう構成されている。

【００１９】上記のとおり構成したことによって、熱延
制御部等の上位コンピュータから圧力制御部１２に熱間
圧延する熱間圧延材１の板厚、板幅、デスケーリング水
の噴射圧力、単位幅当たりの流量、例えば、板厚２．３
ｍｍ、板幅１２５０ｍｍ、デスケーリング水の噴射圧力
１５０ｋｇ／ｃｍ²・Ｇ、単位幅当たりの流量１．２ｌ
／ｍｍ、ワイパー板自重５０ｋｇが入力されると、圧力
制御部１２は、予め入力設定されている板厚、板幅、デ
スケーリング水の噴射圧力、単位幅当たりの流量が同じ
場合のワイパー板４と熱間圧延材１との接触面圧を０．
０１ｋｇ／ｍｍ²に調整した時の圧力センサ１１での測
定圧力３．５ｋｇ／ｃｍ²を記憶部から読み出す。そし
て圧力制御部１２は、熱間圧延が開始されデスケーリン
グヘッダ２から所定の噴射圧力、単位幅当たりの流量で
熱間圧延材１表裏面へのデスケーリング水３の噴射が開
始されると、圧力センサ１１から入力される測定圧力
と、記憶部から読み出した設定圧力３．５ｋｇ／ｃｍ²
とを比較演算し、その差圧に基づく制御信号によって油
圧シリンダ８の油圧を制御し、圧力センサ１１の検出圧
力を記憶部から読み出した設定圧力３．５ｋｇ／ｃｍ²
に追従させ、ワイパー板４と熱間圧延材１との接触面圧
を０．０１ｋｇ／ｍｍ²に調整する。

【００２０】したがって、熱間圧延材１表面に噴射され
たデスケーリング水は、ワイパー板４で集めて上部に配
設した集水樋６にすくい上げ、熱間圧延材１にかからな
いように側方から図示しないスケールスルースに流出さ
せることができる。また、水切り装置のワイパー板４
は、熱間圧延材１の板厚、板幅、デスケーリング水の噴
射圧力、単位幅当たりの流量が変化しても、常に熱間圧
延材１に接触面圧０．０１ｋｇ／ｍｍ²以下で当接させ
ることができ、熱間圧延材１の表面疵の発生を防止でき
ると共に、ワイパー板４の摩耗を抑制して取替え頻度を
大幅に低減することができる。

【００２１】実施例２ 実施例１のデスケーリングの水切り装置を使用し、デス
ケーリング水噴射圧力１５０ｋｇ／ｃｍ²・Ｇ、単位幅
当たりの流量１．２ｌ／ｍｍ、ワイパー板本体重量５０
ｋｇの条件下、板厚２．０〜６．０ｍｍ、板幅９００〜
１３００ｍｍの軟鋼の熱延板を熱間圧延し、得られた熱
延コイルの表面疵の発生率とワイパー板の摩耗に起因す
る取替え周期を調査した。その結果をワイパー板を自重
で熱間圧延材に当接させた従来例の場合と比較して図２
および図３に示す。なお、疵発生コイル数比には、用途
上全く問題のない微小疵も疵として含んでいる。図２に
示すとおり、本発明では、疵発生コイル数比を従来例の
約１８％に比較して皆無とすることができた。また、図
３に示すとおり、本発明では、ワイパー板の摩耗に起因
する取替え周期を、従来例の約１５日に比較して５０日
と３倍以上に延長することができた。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明のデスケー
リングの水切り装置は、ワイパー板と熱間圧延材との接
触圧を設定圧力以下に制御でき、ワイパー板の摩耗を抑
制して取替え周期を大幅に延長できると共に、熱間圧延
材の表面疵を皆無とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のデスケーリングにおける水切装置の
一部を断面で示す配置図である。

【図２】実施例２における従来と本発明における疵発生
コイル数比を示すグラフである。

【図３】実施例２における従来と本発明におけるワイパ
ー板取替周期を示すグラフである。

【図４】間接的に求めたワイパー板と圧延材との接触圧
力とコイル表面の疵程度との関係を示すグラフである。

【図５】間接的に求めたワイパー板と圧延材との接触圧
力とワイパー板の摩耗量との関係を示すグラフである。

【図６】従来のデスケーリングにおける水切装置の一部
を断面で示す配置図である。

【符号の説明】

１、６５ 熱間圧延材 ２、６１ デスケーリングヘッダ ３ デスケーリング水 ４、６３ ワイパー板 ５、６４ 支持軸 ６、６２ 集水樋 ７ アーム ８ 油圧シリンダ ９ 固定壁 １０ ピストンロッド １１ 圧力センサ １２ 圧力制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に走行する熱間圧延材の表裏両面
   に向けて斜め方向からデスケーリング水を噴射し、スケ
   ールを除去するデスケーリングヘッダより上流側に、デ
   スケーリング水を集めて斜め上方の集水樋にすくい上げ
   る水切りワイパー板を、ワイパー板の上端を支持軸で回
   転自在に支持し、下端が熱間圧延材の表面に接触するよ
   う設置したデスケーリングにおける水切装置において、
   圧力センサを介してワイパー板と連結したワイパー板を
   下流側に押圧する押圧機構と、予め求めた熱間圧延材と
   ワイパー板との接触圧力と圧力センサの圧力との関係に
   基づいて、熱間圧延材とワイパー板との接触圧力を押圧
   機構により制御する圧力制御部とからなることを特徴と
   するデスケーリングにおける水切装置。
2. 【請求項２】 連続的に走行する熱間圧延材の表裏両面
   に向けて斜め方向からデスケーリング水を噴射し、スケ
   ールを除去するデスケーリングヘッダより上流側に、デ
   スケーリング水を集めて斜め上方の集水樋にすくい上げ
   る水切りワイパー板を、ワイパー板の上端を支持軸で回
   転自在に支持し、下端が熱間圧延材の表面に接触するよ
   う設置したデスケーリングにおける水切装置において、
   圧力センサを介してワイパー板と連結したワイパー板を
   下流側に押圧する押圧機構と、予め求めた熱間圧延材と
   ワイパー板との接触圧力と圧力センサの圧力との関係に
   基づいて、熱間圧延材とワイパー板との接触圧力を０．
   １ｋｇ／ｍｍ²以下に押圧機構により制御する圧力制御
   部とからなることを特徴とするデスケーリングにおける
   水切装置。