JPH09239432A

JPH09239432A - スケール剥離装置

Info

Publication number: JPH09239432A
Application number: JP8045772A
Authority: JP
Inventors: Jun Sakamoto; 潤坂本; Shinji Hirai; 慎二平井; Junzo Fukumori; 淳三福森; Keiji Mizuta; 桂司水田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧噴流体の圧力及び流量を適正化し、熱間
圧延温度を良好に保った被圧延金属板材の冷却状態を維
持する。【解決手段】ストリップ１２に対して垂直方向に高圧
噴流体１７を噴射する第１噴流ノズル１８と、ストリッ
プ１２の走行方向の上流側に傾斜した方向に高圧噴流体
１７を噴射する第２噴流ノズル１９とから、２段階に高
圧噴流体１７を噴射衝突させ、噴射による流体の衝突圧
と同時にクラックの隙間に入った流体の蒸発・膨張作用
によってスケールを浮かせると共にスケールを粉砕し、
ストリップ表面に沿って吹き飛ばしながら除去し、高圧
噴流体１７の圧力及び流量を適正化し、熱間圧延温度を
良好に保ったストリップ１２の冷却状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延設備にお
ける被圧延金属板材表面のスケールを剥離するスケール
剥離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延設備における従来のスケール剥
離装置を図１２乃至図１５に基づいて説明する。図１２
には従来のスケール剥離装置の概略側面、図１３には噴
流ノズル部の拡大状態を示してある。また、図１４、図
１５にはノズルの形状例を示してある。

【０００３】図１２において、１は一対の圧延ロール２
によって熱間圧延される被圧延金属板材（ストリップ）
であり、ストリップ１の走行方向において圧延ロール２
の上流側におけるストリップ１の両側にはスケール剥離
装置３が設けられている。図１２、図１３に示すよう
に、スケール剥離装置３にはストリップ１の表面に高圧
の流体噴流４（例えば水やN₂ガス）を噴射する噴流ノズ
ル５が設けられ、高圧の流体噴流４はストリップ１の上
流方向（圧延ロール２の反対側）に傾斜してストリップ
１の表面に噴射衝突する。噴流ノズル５としては、図１
４に示すように、複数の噴流ノズル5aがストリップ１の
幅方向に並設されたものや、図１５に示すように、スト
リップ１の幅方向に延びる流体噴出口を備えた一体型の
噴流ノズル5bが用いられる。

【０００４】熱間圧延ラインでスケール剥離を実施する
場合、ストリップ１の表面の平坦部に対して傾斜して配
置された噴流ノズル５から高圧の流体噴流４を噴出する
ことにより、流体噴流４がストリップ１の表面に傾斜し
て噴射衝突する。流体噴流４をストリップ１の表面に噴
射衝突させることにより、流体と熱間ストリップ１との
間の温度差によりスケールを浮かせると同時に高圧の流
体噴流４の衝突圧でスケールを粉砕して吹き飛ばす。こ
れにより、熱間圧延作業中にストリップ１の表面に生じ
たスケールが剥離除去される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したスケール剥離
では、難剥離性のスケール（赤スケール等）に対しては
剥離能力が不足し、ストリップ１の表面に有害なスケー
ルが残ってしまう虞があった。剥離能力を上げるため
に、流体噴流４の噴流圧力を上げたり流体噴流４の流量
を増加することが考えられるが、このようにすると、多
量の流体噴流４によって熱間圧延されるストリップ１の
温度が必要以上に冷却され、ストリップ１の材質に影響
を与え品質低下につながると共に、圧延ロール２による
熱間圧延作業時にストリップ１の変形抵抗が大きくなり
圧延作業に支障をきたしてしまう。また、噴流ノズル５
が高圧の流体噴流４によって摩耗されやすくなってしま
う。

【０００６】一方、ストリップ１の幅方向に沿って設け
られた噴流ノズル５からの流体噴流４によってストリッ
プ１は冷却作用を受けるが、流体噴流４による冷却作用
が板幅方向で均一にはならず、ストリップ１の板幅方向
の中心部と端部とでは温度むらが生じる。板幅方向の温
度むらが生じると、スケールの成長が不均一になり、ス
ケール成長の不均一と同様のスケール傷が圧延工程でス
トリップ１に転写されてしまう。

【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、熱間圧延温度を良好に保った被圧延金属板材の冷却
状態を維持することができるスケール剥離装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の構成は構成は、被圧延金属板材を挟んで上下に
対向配置した少なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間
圧延ラインの途中部に配置され、前記被圧延金属板材表
面のスケールを剥離するスケール剥離装置であって、前
記圧延ロールの上流側の前記被圧延金属板材の表面に対
して垂直方向に高圧噴流体を噴射衝突させる第１噴流ノ
ズルを設け、前記圧延ロールの上流側の前記被圧延金属
板材の表面に対して前記被圧延金属板材の走行方向の上
流側に傾斜した方向に高圧噴流体を噴射衝突させる第２
噴流ノズルを前記第１噴流ノズルの下流側に配置したこ
とを特徴とする。

【０００９】そして、第１噴流ノズルから被圧延金属板
材に向けて垂直方向から高圧噴流体を噴射衝突させる
と、噴射によりスケールが冷却されて被圧延金属板材表
面のスケールにクラックが発生する。続いて第２噴流ノ
ズルから被圧延金属板材の走行方向の後側に傾斜して高
圧噴流体を噴射衝突させると、噴射による流体の衝突圧
と同時にラックの隙間に入った流体の蒸発・膨張作用に
よってスケールを浮かせると共にスケールを粉砕し、被
圧延金属板材表面に沿って吹き飛ばしながらスケールを
剥離除去する。

【００１０】また、前記第１噴流ノズル及び前記第２噴
流ノズルから噴射される高圧噴流体相互の前記被圧延金
属板材への衝突が所定の時間差となるように、前記第１
噴流ノズルと前記第２噴流ノズルの間隔を設定したこと
を特徴とし、第１噴流ノズル及び第２噴流ノズルから噴
射される高圧噴流体相互の被圧延金属板材への衝突間隔
に所定の時間差を設けることで、ラックの発生作用と剥
離作用を分離し、それぞれの作用に最適な高圧噴流体の
圧力、流量を供給する。

【００１１】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、被圧延金属板材を挟んで上下に対向配置した少
なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間圧延ラインの途
中部に配置され、前記被圧延金属板材表面のスケールを
剥離するスケール剥離装置であって、前記圧延ロールの
上流側の前記被圧延金属板材の表面に対して前記被圧延
金属板材の走行方向の上流側に傾斜した方向に高圧噴流
体を噴射衝突させる噴流ノズルを配置し、前記噴流ノズ
ルの傾斜角度を可変にする傾斜角度調整手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】そして、噴流ノズルの傾斜角度を垂直に近
い状態に変化させることにより、高圧噴流体の衝突角度
が小さくなって衝突面積が減少し、温度降下量が少なく
なって被圧延金属板材の表面温度の低下が少なくなる。
逆に、噴流ノズルの傾斜角度を逆に大きい状態に変化さ
せることにより、高圧噴流体の衝突角度が大きくなって
衝突面積が増加し、温度降下量が多くなって被圧延金属
板材の表面温度の低下が促進される。

【００１３】また、前記被圧延金属板材の温度を検出す
る温度検出手段を備えると共に、前記温度検出手段の検
出情報に基づいて前記噴流ノズルの傾斜角度を設定して
前記傾斜角度調整手段を作動させる傾斜制御手段を備え
たことを特徴とする。また、前記噴流ノズルの傾斜角度
は、前記被圧延金属板材の表面の垂直方向に対して１５
度乃至７５度の範囲であることを特徴とする。

【００１４】そして、噴流ノズルの傾斜角度の調整は、
被圧延金属板材の表面温度を温度検出手段により検出
し、その検出情報に基づいて傾斜制御手段により実施さ
れる。噴流ノズルの傾斜角度を１５度乃至７５度の範囲
に設定することにより、スケールの除去能力を維持しな
がら被圧延金属板材の表面温度の降下量を任意に調整す
ることができる。

【００１５】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、被圧延金属板材を挟んで上下に対向配置した少
なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間圧延ラインの途
中部に配置され、前記被圧延金属板材表面のスケールを
剥離するスケール剥離装置であって、前記圧延ロールの
上流側の前記被圧延金属板材の表面に高圧噴流体を噴射
衝突させると共に前記被圧延金属板材の幅方向に沿って
配される第１噴流ノズルを設け、前記第１噴流ノズルの
下流側に配されると共に前記被圧延金属板材の表面に高
圧噴流体を噴射衝突させ前記被圧延金属板材の幅方向に
沿って配される第２噴流ノズルを設け、前記第２噴流ノ
ズルの中間部位を前記被圧延金属板材と平行な面内で移
動させる移動調整手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】そして、第２噴流ノズルの中間部位を被圧
延金属板材と平行な面内で移動させることにより、第１
噴流ノズルと第２噴流ノズルからの高圧噴流体の衝突間
隔が幅方向中央部と端部とで変化し、被圧延金属板材の
中央部と端部で冷却区間長さが調整される。冷却区間長
さの調整により、被圧延金属板材の中央部の温度を上げ
る場合には、第２噴流ノズルの中間部位を第１噴流ノズ
ル側に移動させて高圧噴流体の衝突間隔を短くする。逆
に、被圧延金属板材の中央部の温度を下げる場合には、
第２噴流ノズルの中間部位を第１噴流ノズルから離す方
向に移動させて高圧噴流体の衝突間隔を長くする。

【００１７】また、前記被圧延金属板材の幅方向に温度
状況を検出する幅方向温度検出手段を備え、前記幅方向
温度検出手段の検出情報に基づいて前記第２噴流ノズル
の前記中間部位の移動量を設定して前記移動調整手段を
作動させる移動制御手段を備えたことを特徴とする。ま
た、前記第１噴流ノズル中間部位を前記被圧延金属板材
と平行な面内で移動自在としたことを特徴とする。

【００１８】そして、第２噴流ノズルの中間部位の移動
調整は、被圧延金属板材の幅方向の表面温度を温度検出
手段により検出し、その検出情報に基づいて移動制御手
段により実施される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１には第１の発明の一実施形態
に係るスケール剥離装置を備えた熱間圧延ラインの概略
側面、図２には噴流ノズルによる剥離状況を表す要部拡
大状況、図３にはスケール残留厚さと高圧噴流体の衝突
時間差との関係を表すグラフを示してある。図１乃至図
３に示した実施形態は、請求項１及び請求項２に相当す
る。

【００２０】図に示すように、熱間圧延ライン１１にお
いては、被圧延金属板材（ストリップ）１２は粗圧延機
群１３によって粗圧延された後、仕上圧延機群１４によ
って仕上げ圧延される。仕上圧延機群１４の圧延ロール
１５が、ストリップ１２を挟んで上下に対向配置した少
なくとも一対の圧延ロールとなっている。熱間圧延ライ
ン１１の途中部である粗圧延機群１３と仕上圧延機群１
４の間、即ち、仕上圧延機群１４の上流側には、ストリ
ップ１２の表面のスケールを剥離して熱間圧延温度を適
正に維持するスケール剥離装置１６が設けられている。

【００２１】スケール剥離装置１６には、ストリップ１
２の表面に対して垂直方向に高圧噴流体１７（例えば水
やN₂ガス）を噴射衝突させる第１噴流ノズル１８がスト
リップ１２を挟んでそれぞれ設けられている。第１噴流
ノズル１８の下流側には、ストリップ１２の表面に対し
て走行方向の上流側に傾斜した方向に高圧噴流体１７を
噴射衝突させる第２噴流ノズル１９が設けられ、第２噴
流ノズル１９はストリップ１２を挟んでそれぞれ設けら
れている。

【００２２】第１噴流ノズル１８と第２噴流ノズル１９
の間隔は、高圧噴流体１７相互のストリップ１２への衝
突間隔Ｔが所定の時間差以内（例えば３秒以内）になる
ように設定されている。また、第２噴流ノズル１９はス
トリップ１２の表面に垂直な状態から上流方向に向けて
約１５度傾斜して取り付けられている。これは、傾斜角
度が１５度よりも小さく垂直に近くなると、高圧噴流体
１７が下流の圧延ロール１５の方向に流れて、剥離され
たスケールが圧延ロール１５に噛み込まれる虞があるか
らである。

【００２３】上述したスケール剥離装置１６でスケール
剥離を実施する場合、第１噴流ノズル１８からストリッ
プ１２の表面に向けて垂直方向から高圧噴流体１７を噴
射衝突させることにより、ストリップ１２の表面のスケ
ールを冷却してクラックを発生させる。続いて、第２噴
流ノズル１９からストリップ１２の上流方向に約１５度
傾斜させた方向から高圧噴流体１７を噴射衝突させるこ
とにより、噴射による流体の衝突圧と同時にクラックの
間に入った流体の蒸発・膨張作用によってスケールを浮
かせて粉砕し、粉砕したスケールをストリップ１２の表
面に沿って吹き飛ばしながらスケールを剥離除去する。

【００２４】上述した作用を図２に基づいて具体的に説
明する。図２は、ストリップ１２の表面からのスケール
の剥離状況を示したものであり、図中の符号で２０は酸
化鉄FeO からなるスケール、２１はFe₂O₃,Fe₃O₄ の成分
となっている。

【００２５】図２(a) に示したように、ストリップ１２
の表面に向けて第１噴流ノズル１８から高圧噴流体１７
を噴射衝突させると、図２(b) に示したように、スケー
ル２０の表面に微小のクラックが入り反った状態にな
る。次に、図２(c) に示したように、第１噴流ノズル１
８の後流に配置された第２噴流ノズル１９から高圧噴流
体１７を噴射衝突させると、スケールが浮き上がり剥離
された状態で吹き飛ばされて除去される。

【００２６】図３には、第１噴流ノズル１８及び第２噴
流ノズル１９から高圧噴流体１７を噴射衝突させた際に
おけるスケール残留厚さΔδ（μｍ）と衝突時間差ｔ
（秒）の関係を示してある。図に示すように、衝突時間
差ｔが３秒以内ではスケール残留厚さΔδが大きく減少
し、衝突時間差ｔが３秒を越えるとスケール残留厚さΔ
δがあまり変化しなくなる。このため、衝突時間差ｔの
設定範囲が０乃至３秒であれば、従来のスケール剥離装
置（△印）に比べてスケール残留厚さΔδが少なくな
る。尚、衝突時間差ｔが０秒の場合には、従来のスケー
ル剥離装置（△印）に比べてスケール残留厚さΔδが約
半分になり、スケール剥離能力が約２倍に向上してい
る。

【００２７】上述したスケール剥離装置は、第１噴流ノ
ズル１８及び第２噴流ノズル１９から２段階に高圧噴流
体１７を噴射衝突させるようにしたので、噴射による流
体の衝突圧と同時にクラックの隙間に入った流体の蒸発
・膨張作用によってスケールを浮かせると共にスケール
を粉砕し、ストリップ表面に沿って吹き飛ばしながら除
去できる。このため、難剥離性のストリップ（例えば、
Ｓｉ含有高張力鋼等）にも適用することができ、高圧噴
流体１７の圧力及び流量が適正化される。

【００２８】また、第１噴流ノズル１８及び第２噴流ノ
ズル１９からの高圧噴流体１７の衝突間隔に時間差を設
けたので、クラック発生作用と剥離作用とを分離し、そ
れぞれの作用に最適な高圧噴流体１７の圧力及び流量を
供給することができる。このため、噴流ノズルの摩耗が
減少して寿命が延び、ストリップ温度降下量を減少させ
ることができる。

【００２９】図４乃至図７に基づいて第２の発明を説明
する。図４には第２の発明の一実施形態に係るスケール
剥離装置を備えた熱間圧延ラインの概略側面、図５には
スケール剥離装置の構成ブロック、図６には噴流ノズル
の要部拡大状況、図７にはスケール残留厚さと噴流の衝
突角及びストリップ温度降下量との関係を表すグラフを
示してある。尚、図１、図２で示した部材と同一部材に
は同一符号を付して重複する説明は省略してある。図４
乃至図７に示した実施形態は、請求項３乃至請求項５に
相当する。

【００３０】図１に示した熱間圧延ライン１１と同様
に、熱間圧延ライン３１には粗圧延機群１３及び仕上圧
延機群１４が備えられている。粗圧延機群１３と仕上圧
延機群１４の間、即ち、仕上圧延機群１４の上流側に
は、ストリップ１２の表面のスケールを剥離して熱間圧
延温度を適正に維持するスケール剥離装置３２が設けら
れている。

【００３１】図４、図５に示すように、スケール剥離装
置３２には、仕上圧延機群１４の上流側のストリップ１
２の表面に対してストリップ１２の走行方向の上流側に
傾斜した方向に高圧噴流体３３を噴射衝突させる噴流ノ
ズル３４が配置され、噴流ノズル３４はストリップ１２
を挟んでそれぞれ設けられている。噴流ノズル３４は傾
斜角θ（高圧噴流体３３のストリップ１２への衝突角
度）が変更調整自在に支持され、噴流ノズル３４は傾斜
角度調整手段としてのアクチュエータ３５の駆動によっ
て傾斜角θが変更調整される。

【００３２】また、スケール剥離装置３２には、噴流ノ
ズル３４を挟んでストリップ１２の走行方向の上流側及
び下流側に温度検出手段としての温度センサ３６がそれ
ぞれ設けられ、温度センサ３６により高圧噴流体３３が
噴射衝突される前後のストリップ１２の表面温度が検出
される。温度センサ３６の検出情報は傾斜制御手段とし
ての制御装置３７に入力され、制御装置３７は温度セン
サ３６の検出情報に基づいてアクチュエータ３５に駆動
指令を出力する。

【００３３】アクチュエータ３５の駆動による噴流ノズ
ル３４の傾斜角度θの調整範囲は、ストリップ１２の表
面の垂直方向に対して１５度乃至７５度の範囲に設定さ
れている。図６(a) に示したように、噴流ノズル３４の
傾斜角度θが１５度の場合、ストリップ１２の表面の高
圧噴流体３３の衝突面積はａとなり、図６(b) に示した
ように、噴流ノズル３４の傾斜角度θが１５度の場合、
ストリップ１２の表面の高圧噴流体３３の衝突面積はＡ
（ａ＜Ａ）となる。つまり、傾斜角度θを１５度から７
５度の範囲で大きくすると、ストリップ１２の表面の高
圧噴流体３３の衝突面積が大きくなって温度降下量が多
くなる。

【００３４】尚、図中の符号で３８は、噴流ノズル３４
の前後のストリップ１２を挟圧して高圧噴流体３３を堰
き止めるピンチロールである。

【００３５】上述したスケール剥離装置３２でスケール
剥離を実施する場合、噴流ノズル３４からストリップ１
２の表面に向けて高圧噴流体３３を噴射衝突させること
により、ストリップ１２の表面のスケールを浮かせると
同時に高圧噴流体３３の衝突圧によってスケールを粉砕
し、粉砕したスケールをストリップ１２の表面に沿って
吹き飛ばしながらスケールを剥離除去する。噴流ノズル
３４からストリップ１２の表面に向けて噴射された高圧
噴流体３３は、ピンチロール３８によって堰き止めら
れ、粗圧延機群１３及び仕上圧延機群１４側に流れるこ
とはない。

【００３６】この時、ストリップ１２の表面温度を検出
する温度センサ３６からの温度信号に基づいて制御装置
３７の指令によりアクチュエータ３５が駆動し、噴流ノ
ズル３４の傾斜角度θ（噴射衝突角度）が適宜調整され
る。ストリップ１２の表面温度を上げたい場合には、ア
クチュエータ３５の駆動による噴流ノズル３４の傾斜角
度θを小さくし、高圧噴流体３３の衝突面積を小さくし
て温度降下量を少なくする。逆にストリップ１２の表面
温度を下げたい場合には、アクチュエータ３５の駆動に
よる噴流ノズル３４の傾斜角度θを大きくし、高圧噴流
体３３の衝突面積を大きくして温度降下量を多くする。
これにより、ストリップ１２の表面温度が所望の状態、
即ち、熱間圧延の温度を良好に維持した状態に調整され
る。

【００３７】図７は、噴流ノズル３４の傾斜角度θとス
トリップの温度降下量ΔＴ（℃）の関係を示したもので
ある。傾斜角度θが大きくなるとそれに比例して温度降
下量ΔＴが多くなり、傾斜角度θが小さくなるとそれに
比例して温度降下量ΔＴが少なくなっているのが判る
（図中●印で示してある）。また、傾斜角度θが１５度
から７５度の設定範囲であれば、スケール残留厚さΔδ
（μｍ）の変化が少ない（図中○印で示してある）。こ
のため、噴流ノズル３４の傾斜角度θを１５度から７５
度の範囲で使用することにより、スケールの除去能力を
維持しながらストリップの温度降下量を良好に調整する
ことができ、スケール剥離性能と温度維持性能を両立さ
せることが可能となる。

【００３８】上述したスケール剥離装置は、噴流ノズル
３４の傾斜角度θをストリップ１２の表面温度に応じて
調整するようにしたので、ストリップ１２の表面温度を
良好に維持することができる。このため、ストリップ１
２の温度降下量が適正化されて仕上圧延時にストリップ
１２の材質変化が起こらず、品質低下を防止することが
可能となる。また、ストリップ１２の表面温度の調整が
行えるので、スケール成長の抑制ができ、後工程のスト
ップクーリングの温度制御が容易となる。

【００３９】図８乃至図１１に基づいて第３の発明を説
明する。図８には第３の発明の一実施形態に係るスケー
ル剥離装置を備えた熱間圧延ラインの概略構成、図９に
は図８の概略平面、図１０には図８の概略側面、図１１
にはスケール残留厚さと噴流の衝突間隔及びストリップ
温度降下量との関係を表すグラフを示してある。尚、図
１、図２で示した部材と同一部材には同一符号を付して
重複する説明は省略してある。図８乃至図１１に示した
実施形態は、請求項６乃至請求項８に相当するものであ
る。

【００４０】図１に示した熱間圧延ライン１１と同様
に、熱間圧延ライン４１には粗圧延機群１３及び仕上圧
延機群１４が備えられている。粗圧延機群１３と仕上圧
延機群１４の間、即ち、仕上圧延機群１４の上流側に
は、ストリップ１２の表面のスケールを剥離して熱間圧
延温度を適正に維持するスケール剥離装置４２が設けら
れている。

【００４１】図８乃至図１０に示すように、スケール剥
離装置４２には、粗圧延機群１３と仕上圧延機群１４の
間でストリップ１２の幅方向に延びる第１ヘッダー４３
及び第２ヘッダー４４が間隔ｘをあけて配設されてい
る。第１ヘッダー４３及び第２ヘッダー４４には、スト
リップ１２の表面に対してストリップ１２の走行方向の
上流側に傾斜した方向（角度θ）に高圧噴流体４５を噴
射衝突させる第１噴流ノズル４６及び第２噴流ノズル４
７がそれぞれ複数設けられている。つまり、第１噴流ノ
ズル４６及び第２噴流ノズル４７はストリップ１２の幅
方向に沿って配されている。

【００４２】仕上圧延機群１４側の第２ヘッダー４４は
中央部で二分割され、二分割された第２ヘッダー４４の
中央部位４８はストリップ１２の表面と平行な面内で仕
上圧延機群１４側に同時に移動可能に支持されている。
図９に示したように、第２ヘッダー４４のそれぞれの中
央部位４８は移動調整手段としての一つのアクチュエー
タ４９の駆動によって移動される（移動量Δｘ）。第１
ヘッダー４３の上流側及び第２ヘッダー４４の下流側に
は幅方向温度検出手段としての温度センサ５０が３個づ
つ設けられ、合計６個の温度センサ５０により高圧噴流
体４５が噴射衝突される前後のストリップ１２の表面の
幅方向の温度分布が検出される。

【００４３】温度センサ５０の検出情報は移動制御手段
としての制御装置５１に入力され、制御装置５１は温度
センサ５０の検出情報に基づいてアクチュエータ４９に
駆動指令を出力する。アクチュエータ４９の駆動による
第２ヘッダー４４の中央部位４８の移動量（図８中角度
α、図１０中Δｘ）を変更することにより、第１噴流ノ
ズル４６からの高圧噴流体４５と第２噴流ノズル４７か
らの高圧噴流体４５の衝突間隔が、ストリップ１２の幅
方向で端部と中央部位４８とで変更され、冷却区間長さ
がストリップ１２の幅方向で調整される。即ち、第２ヘ
ッダー４４の中央部位４８を移動量Δｘで移動させた場
合、ストリップ１２の端部における高圧噴流体４５の衝
突間隔はｘとなり、ストリップ１２の中央部における高
圧噴流体４５の衝突間隔は（ｘ＋Δｘ）となる。

【００４４】上述したスケール剥離装置４２でスケール
剥離を実施する場合、第１噴流ノズル４６及び第２噴流
ノズル４７からストリップ１２の表面に向けて高圧噴流
体４５を噴射衝突させることにより、ストリップ１２の
表面のスケールを浮かせると同時に高圧噴流体４５の衝
突圧によってスケールを粉砕し、粉砕したスケールをス
トリップ１２の表面に沿って吹き飛ばしながらスケール
を剥離除去する。

【００４５】この時、高圧噴流体４５が噴射衝突される
前後のストリップ１２の表面の幅方向の温度分布が６個
の温度センサ５０により検出され、温度センサ５０から
の温度信号に基づいて制御装置５１の指令によりアクチ
ュエータ４９が駆動し、第２ヘッダー４４の中央部位４
８の位置、即ち、ストリップ１２の端部における高圧噴
流体４５の衝突間隔と中央部における高圧噴流体４５の
衝突間隔が適宜調整される。つまり、ストリップ１２の
幅方向で冷却区間長さが調整される。

【００４６】ストリップ１２の中央部の表面温度を上げ
たい場合には、アクチュエータ４９の駆動による第２ヘ
ッダー４４の中央部位４８の移動量を少なくして第１ヘ
ッダー４３と第２ヘッダー４４とを平行に近づけ、高圧
噴流体４５の衝突間隔ｘを狭くすることで冷却区間長さ
を短くして温度降下量を少なくする。逆に、ストリップ
１２の中央部の表面温度を下げたい場合には、アクチュ
エータ４９の駆動による第２ヘッダー４４の中央部位４
８の移動量を多くして第１ヘッダー４３に対して第２ヘ
ッダー４４をストリップ１２と平行な面内で傾斜させ、
高圧噴流体４５の衝突間隔ｘを広げることで冷却区間長
さを長くして温度降下量を多くする。これにより、スト
リップ１２の表面温度が幅方向で均一な状態に調整され
る。

【００４７】尚、上記実施形態では、第２ヘッダー４４
を二分割して中央部位４８を移動自在としたが、第２ヘ
ッダー４４だけでなく第１ヘッダー４３も同様に二分割
して中央部位を移動自在とすることにより、冷却区間長
さの調整をより細かく行うことが可能になる（請求項
８）。

【００４８】図１１は、高圧噴流体４５の衝突間隔ｘ
（mm）とストリップの温度降下量ΔＴ（℃）の関係を示
したものである。衝突間隔ｘが広くなるとストリップの
温度降下量ΔＴが多くなり、衝突間隔ｘが狭くなるとス
トリップの温度降下量ΔＴが少なくなっているのが判る
（図中★で示してある）。また、衝突間隔ｘが変化して
もスケール残留厚さΔδ（μｍ）の変化が少ない（図中
○印で示してある）。このため、衝突間隔ｘを調整する
ことにより、スケールの除去能力を維持しながらストリ
ップの温度降下量を良好に調整することができ、ストリ
ップ１２の温度むらを無くしてスケール剥離性能と温度
維持性能を両立させることが可能となる。

【００４９】上述したスケール剥離装置は、ストリップ
１２の幅方向の表面温度分布に基づいて高圧噴流体４５
の衝突間隔ｘを調整するようにしたので、表面温度分布
に応じて冷却区間長さを調整することができる。このた
め、ストリップ１２の端部と中央部の温度の均一化が容
易になり温度むらが解消され、スケール成長が均一化し
てスケール傷が付かず、品質低下を防止することができ
る。また、第１ヘッダー４３と第２ヘッダー４４を並設
したので、ストリップ１２の状態に合わせてスケール剥
離能力を簡単に向上させることができる。

【００５０】尚、本発明は上述した実施形態例のスケー
ル剥離装置に限定されるものではなく、第１の発明乃至
第３の発明を適宜組み合わせたスケール剥離装置等、種
々変更可能である。

【００５１】

【発明の効果】第１の発明のスケール剥離装置は、被圧
延金属板材の表面に対して垂直方向に高圧噴流体を噴射
衝突させる第１噴流ノズルを設けると共に、第１噴流ノ
ズルの下流側に被圧延金属板材の走行方向上流側に傾斜
して高圧噴流体を噴射衝突させる第２噴流ノズルを設け
たので、第１噴流ノズルからの高圧噴流体によりスケー
ルを冷却して表面にクラックを発生させ、第２噴流ノズ
ルからの高圧噴流体によりスケールを浮かせて粉砕除去
することができる。この結果、効率良くしかも確実にス
ケールを除去して被圧延金属板材の必要以上の温度低下
を防止し、熱間圧延温度を良好に保った被圧延金属板材
の冷却状態を維持することができ、被圧延金属板材の品
質低下を防止することができる。

【００５２】第２の発明のスケール剥離装置は、被圧延
金属板材の表面に高圧噴流体を噴射衝突させる噴流ノズ
ルの傾斜角度を可変にしたので、被圧延金属板材の温度
状況に応じて噴流ノズルの傾斜角度を変更することによ
り、高圧噴流体の衝突面積を調整することが可能にな
る。この結果、被圧延金属板材の表面温度低下量が適正
化され、熱間圧延温度を良好に保った被圧延金属板材の
冷却状態を維持することができ、被圧延金属板材の品質
低下を防止することができる。

【００５３】第３の発明のスケール剥離装置は、被圧延
金属板材の表面に高圧噴流体を噴射衝突させる第１噴流
ノズルを設けると共に、第１噴流ノズルの下流側に高圧
噴流体を噴射衝突させる第２噴流ノズルを設け、第２噴
流ノズルの中間部位を移動調整手段により被圧延金属板
材と平行な面内で移動可能にしたので、被圧延金属板材
の板幅方向の温度状況に応じて中間部位の位置を変更す
ることにより、被圧延金属板材の板幅方向の冷却区間長
さを調整することが可能になる。この結果、被圧延金属
板材の板幅方向の温度分布が均一化され、熱間圧延温度
を良好に保った被圧延金属板材の冷却状態を維持するこ
とができ、被圧延金属板材の品質低下を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施形態に係るスケール剥離装
置を備えた熱間圧延ラインの概略側面図。

【図２】噴流ノズルによる剥離状況を表す要部拡大図。

【図３】スケール残留厚さと高圧噴流体の衝突時間差と
の関係を表すグラフ。

【図４】第２の発明の一実施形態に係るスケール剥離装
置を備えた熱間圧延ラインの概略側面図。

【図５】スケール剥離装置の構成ブロック図。

【図６】噴流ノズルの要部拡大図。

【図７】スケール残留厚さと噴流の衝突角及びストリッ
プ温度降下量との関係を表すグラフ。

【図８】第３の発明の一実施形態に係るスケール剥離装
置を備えた熱間圧延ラインの概略構成図。

【図９】図８の概略平面図。

【図１０】図８の概略側面図。

【図１１】スケール残留厚さと噴流の衝突間隔及びスト
リップ温度降下量との関係を表すグラフ。

【図１２】従来のスケール剥離装置の概略側面図。

【図１３】噴流ノズル部の拡大図。

【図１４】ノズルの形状説明図。

【図１５】ノズルの形状説明図。

【符号の説明】

１１，３１，４１熱間圧延ライン１２被圧延板材（ストリップ）１３粗圧延機群１４仕上圧延機群１５圧延ロール１６，３２，４２スケール剥離装置１７，３３，４５高圧噴流体１８第１噴流ノズル１９第２噴流ノズル２０スケール３４噴流ノズル３５アクチュエータ３６温度センサ３７制御装置４３第１ヘッダ４４第２ヘッダ４６第１噴流ノズル４７第２噴流ノズル４８中央部位４９アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水田桂司広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被圧延金属板材を挟んで上下に対向配置
した少なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間圧延ライ
ンの途中部に配置され、前記被圧延金属板材表面のスケ
ールを剥離するスケール剥離装置であって、前記圧延ロ
ールの上流側の前記被圧延金属板材の表面に対して垂直
方向に高圧噴流体を噴射衝突させる第１噴流ノズルを設
け、前記圧延ロールの上流側の前記被圧延金属板材の表
面に対して前記被圧延金属板材の走行方向の上流側に傾
斜した方向に高圧噴流体を噴射衝突させる第２噴流ノズ
ルを前記第１噴流ノズルの下流側に配置したことを特徴
とするスケール剥離装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１噴流ノズル
及び前記第２噴流ノズルから噴射される高圧噴流体相互
の前記被圧延金属板材への衝突が所定の時間差となるよ
うに、前記第１噴流ノズルと前記第２噴流ノズルの間隔
を設定したことを特徴とするスケール剥離装置。
【請求項３】被圧延金属板材を挟んで上下に対向配置
した少なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間圧延ライ
ンの途中部に配置され、前記被圧延金属板材表面のスケ
ールを剥離するスケール剥離装置であって、前記圧延ロ
ールの上流側の前記被圧延金属板材の表面に対して前記
被圧延金属板材の走行方向の上流側に傾斜した方向に高
圧噴流体を噴射衝突させる噴流ノズルを配置し、前記噴
流ノズルの傾斜角度を可変にする傾斜角度調整手段を備
えたことを特徴とするスケール剥離装置。
【請求項４】請求項３において、前記被圧延金属板材
の温度を検出する温度検出手段を備えると共に、前記温
度検出手段の検出情報に基づいて前記噴流ノズルの傾斜
角度を設定して前記傾斜角度調整手段を作動させる傾斜
制御手段を備えたことを特徴とするスケール剥離装置。
【請求項５】請求項３もしくは請求項４において、前
記噴流ノズルの傾斜角度は、前記被圧延金属板材の表面
の垂直方向に対して１５度乃至７５度の範囲であること
を特徴とするスケール剥離装置。
【請求項６】被圧延金属板材を挟んで上下に対向配置
した少なくとも一対の圧延ロールを備えた熱間圧延ライ
ンの途中部に配置され、前記被圧延金属板材表面のスケ
ールを剥離するスケール剥離装置であって、前記圧延ロ
ールの上流側の前記被圧延金属板材の表面に高圧噴流体
を噴射衝突させると共に前記被圧延金属板材の幅方向に
沿って配される第１噴流ノズルを設け、前記第１噴流ノ
ズルの下流側に配されると共に前記被圧延金属板材の表
面に高圧噴流体を噴射衝突させ前記被圧延金属板材の幅
方向に沿って配される第２噴流ノズルを設け、前記第２
噴流ノズルの中間部位を前記被圧延金属板材と平行な面
内で移動させる移動調整手段を備えたことを特徴とする
スケール剥離装置。
【請求項７】請求項６において、前記被圧延金属板材
の幅方向に温度状況を検出する幅方向温度検出手段を備
え、前記幅方向温度検出手段の検出情報に基づいて前記
第２噴流ノズルの前記中間部位の移動量を設定して前記
移動調整手段を作動させる移動制御手段を備えたことを
特徴とするスケール剥離装置。
【請求項８】請求項６もしくは請求項７において、前
記第１噴流ノズルの中間部位を前記被圧延金属板材と平
行な面内で移動自在としたことを特徴とするスケール剥
離装置。