JPH10314823A - コイル内面保加熱方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスなどの燃料を使用して経済性がよく、コ
イル内径の位置変化に対応して移動する必要のないコイ
ル内面加熱方法及び装置を提供する。 【解決手段】 熱間圧延材をクレードルロール２上でコ
イルに巻取り巻戻す巻取り巻戻し装置用のコイル内面の
保加熱装置であって、コイル外径の変化に応じて変化す
るコイル内面位置の移動経路に沿って、コイル端面と対
向する位置に設けられた端面加熱装置３に設置された複
数個のコイル内面を加熱するバーナーｐｎと、コイル１
の外径を計測するコイル外形計測手段５，６と、このコ
イル外径よりコイル内面の位置を演算し、この位置に対
応したバーナーｐｎを燃焼させるバーナー制御部７と、
を備える。

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
いてコイル内面を保温加熱するコイル内面の保加熱方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粗圧延後に仕上圧延を行なう熱間圧延設
備では、粗圧延機で３０〜５０ｍｍ厚さのバーまで圧延
し、次いで仕上圧延機で更に数ｍｍ厚さのストリップま
で圧延する。この場合、粗圧延完了後、仕上圧延が完了
するまでの時間が長いため、バーの後端が先端に比較し
て低温になり、均一な仕上げ加工が困難になるという問
題点があった。

【０００３】そこで、図５に示すように、クレイドルロ
ール２でコイル１に巻取り、クレイドルロール２でコイ
ル１を巻戻す巻取り巻戻し装置を用いて、粗圧延後のバ
ーをコイルに巻取り、それを巻戻しながら仕上圧延を行
なう方法が提案されている（特公昭５１−２６３１７
号）。この方法により、バー全体の冷却を防止し、粗圧
延における後端から仕上圧延するので、バーの先後端の
温度差をほぼ同一にすることができる。

【０００４】しかし、この場合でも、幅方向中央部に比
較して、コイル端部は冷えやすく、そのため幅方向の温
度の均一化が困難な問題があった。そこで、この問題を
解決するために、コイルの端面を加熱する方法が特開平
７−５１７２６号に開示され、また、本出願人による特
願平１−３３２４１７号には火炎でコイル端面を加熱
し、電気ヒータでマンドレルを加熱してコイル内面を加
熱する方法が開示されている。

【０００５】図６は、特開平７−５１７２６号で提案さ
れているコイル加熱装置を示す模式図であり、クレード
ルロール２２上のコイル２１の両端面を複数のバーナー
を備えた加熱装置２３で加熱している。なお加熱装置２
３は、位置調整装置２４により、コイル幅に応じて最適
な距離に移動できるようになっている。

【０００６】図７は、特願平１−３３２４１７号で提案
されているコイル端面及びコイル内面を加熱する装置を
示す模式図である。コイル３１の端面はバーナー３３ａ
を備えた端面加熱装置３３により保温加熱され、コイル
３１の内面は、電気ヒータ３５で加熱されるマンドレル
３４の輻射熱により保温加熱される。なお端面加熱装置
３３は、図示しない装置によって、コイル３１の幅に応
じて幅方向に移動できるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平７−５
１７２６号（６図）のコイル端面加熱装置を用いること
により、コイル端部の温度低下を防止でき、鋼板の幅方
向の温度分布をほぼ均一にすることができる。しかし、
かかるコイル端面加熱装置を用いても、熱放散の最も大
きいコイル内面の保温加熱（以下保加熱とする）はでき
ず、そのためコイル内面の温度が極端に低下し、バー尾
端部の組成が変質し、また圧延荷重が増大するという問
題点があった。

【０００８】一方、特願平１−３３２４１７号（図７）
では、コイル内面はマンドレル３４に取付けられた電気
ヒータ３５により保温加熱されるが、コイル外径が変化
すると、クレードルロールに対するコイル内径の位置が
変化し、この中に挿入されるマンドレル３４の位置も変
化させなければならない。このため電気ヒータ３４に電
力を供給するケーブルもマンドレル３４の移動に対応し
て移動できるような柔軟な構造にする必要があり、この
ような部分は寿命が短く頻繁に交換しなければならな
い。また、電気による加熱はガスなどの燃料を用いる場
合に比べコストがかかり経済性が悪い。

【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、ガスなどの燃料を使用して経済性がよく、コイ
ル内面の位置変化に対応して移動する必要のないコイル
内面加熱方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、熱間圧延材をクレードルロー
ル上でコイルに巻取り巻戻す巻取り巻戻し装置用のコイ
ル内面の保加熱方法であって、コイル外径の変化に応じ
て変化するコイル内面位置の移動経路に沿って、コイル
端面と対向する位置にコイル内面を加熱するバーナーを
複数個設け、コイルの外径を計測し、この外径よりコイ
ル内面の位置を演算し、この位置に対応したバーナーを
燃焼させる。

【００１１】コイル端面との対向する固定位置で、コイ
ル内面位置の移動経路に沿って、コイル内面を加熱する
バーナーが複数個設けられており、コイル外径の計測値
からコイル内面の移動位置を演算し、移動しているコイ
ル内面に近いバーナーを燃焼させる。これによりコイル
内面加熱装置はコイルの内面の移動に応じて移動する必
要がないので、移動による装置の寿命短縮はなく、さら
に、バーナーで加熱するので、電気と比べ経済的であ
る。

【００１２】請求項２の発明では、熱間圧延材をクレー
ドルロール上でコイルに巻取り巻戻す巻取り巻戻し装置
用のコイル内面の保加熱装置であって、コイル外径の変
化に応じて変化するコイル内面位置の移動経路に沿っ
て、コイル端面と対向する位置に設けられた支持体に設
置された複数個のコイル内面を加熱するバーナーと、コ
イルの外径を計測するコイル外形計測手段と、このコイ
ル外径よりクレードルロール上のコイル内面の位置を演
算し、この位置に対応したバーナーを燃焼させるバーナ
ー制御手段と、を備える。

【００１３】コイル端面に対向する位置に設けられた支
持体には、コイル内面の移動経路に沿って複数個のコイ
ル内面を加熱するバーナーが設けられている。バーナー
制御手段は、コイルの外径が決まればクレードルロール
上を回転するコイルの内面の位置は幾何学的に決まるの
で、コイル外径計測手段で計測したコイル外径に基づ
き、コイル内面の位置を演算し、この位置に対応したバ
ーナーを燃焼させてコイル内面を保温加熱する。これに
よりコイル内面加熱装置はコイルの内面の移動に応じて
移動する必要がないので、移動による装置の寿命短縮は
なく、バーナーで加熱するので、電気と比べ経済的であ
る。

【００１４】請求項３の発明では、前記コイル外径計測
手段は、コイルの巻戻し巻取り長さに応じて回転する計
測ロールと、この計測ロールの回転数に応じたパルス数
を発生するパルス発生器と、このパルス数と初期コイル
外径から現在のコイル外径を演算するコイル外径演算手
段と、を備える。

【００１５】初期のコイル外径と、コイルの巻戻しまた
は巻取り長さが判れば、現在のコイル外径は計算でき
る。コイルの巻戻しまたは巻取り長さは、計測ロールの
回転数に対応したパルス発生器のパルス数から計測でき
るので、この計測値からコイル外径を算出できる。

【００１６】請求項４の発明によれば、前記コイル外径
計測手段は、クレードルロールの上方に設けられクレー
ドルロール上のコイルの外面の所定位置を計測する超音
波センサと、この計測値からコイル外径を演算するコイ
ル外径演算手段と、を備える。

【００１７】クレードルロール上に乗っているコイルの
外径は、クレードルロールの上方に設けた超音波センサ
により、コイル外面の所定位置、例えば超音波センサの
直下のコイル外面位置を計測すると、この計測位置はコ
イル外径と対応しており、この計測位置からコイル外径
を算出できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について、
図面を参照しつつ説明する。図１は第１実施形態の構成
を示す。粗圧延機で圧延されたバーはクレードルロール
２上でコイル１に巻取られ、このコイル１はクレードル
ロール２上で回転しながら巻戻されて仕上圧延機に送ら
れる。この巻戻されるバーを計測ロール５で挟み、バー
の巻戻し長さを回転数で取出し、この回転数をパルス発
生器６でパルス数として取り出す。コイル端面に対向し
た位置で、コイル１の内面位置がコイル外径の減少につ
れて降下してくる経路に沿って、コイル内面を保加熱す
る５個のバーナーｐ１〜ｐ５が配置されている。バーナ
ー制御部７は、パルス発生器６からのパルス数と、予め
入力された巻戻し長さ計測開始時のコイル外径（初期コ
イル外径）Ｄｏから、現在のコイル外径を算出する。こ
のコイル外径が得られれば、クレードルロール２上のロ
ール内面の位置は幾何学的に決まるので、この内面の位
置に近いバーナーｐｎを２個づづ点火して保加熱する。

【００１９】図３はコイルと、加熱装置と、コイル内面
に挿入されるマンドレルとの関係を示し、図４は図３の
Ａ−Ａ矢視図でコイル外径の変化に応じたコイル内面の
位置の変化を示す。コイル１の両端面に対向して端面加
熱装置３が設けられている。この端面加熱装置３には図
３、図４に示すように切り欠け部９が設けられ、コイル
外径の変化に応じて移動するコイル内面にマンドレル４
が挿入できるようになっている。このコイル内面の移動
経路に沿って、切り欠け部９の周囲に５個のバーナーｐ
１〜ｐ５が配置されている。このバーナーｐｎ（ｎ＝１
〜５）は図３に示すように、火炎１０をコイル内面に吹
き付けてコイル内面を加熱する。なお、端面加熱装置３
は、図示しない装置により、コイル幅の変化に応じてコ
イル幅方向へ移動可能である。

【００２０】図４において、コイル１は２個のクレード
ルロール２上で回転しながら巻戻し、または巻取りされ
る。支持ロール１１はコイル１の倒れを防止し、コイル
外径の変化に応じて破線で示すように移動して支持す
る。コイル外径Ｄ１のコイル内径はｄ１であり、コイル
外径Ｄ２のコイル内径はｄ２、コイル外径Ｄ３のコイル
内径はｄ３である。なおｄ１〜ｄ３は同じ大きさで変化
しない。コイル外径が変化するに従い、コイル内径ｄ１
〜ｄ３で表されるコイル内面のクレードルロール２から
の位置は変化し、コイル外径が決まればコイル内面の位
置は幾何学的に決定される。なお、ａ−ｂ−ｃはコイル
内面に挿入されるマンドレル４の軌跡を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１はコイル外径に応じて点火するバーナ
ーｐｎの一例を示す。コイル外径が２０００ｍｍから１
８００ｍｍを越える範囲ではバーナーｐ１とｐ２が点火
する。１８００ｍｍから１６００ｍｍを越える範囲では
引き続きバーナーｐ１とｐ２が点火する。１６００ｍｍ
から１４００ｍｍを越える範囲も引き続きバーナーｐ１
とｐ２が点火する。１４００ｍｍから１２００ｍｍを越
える範囲になるとバーナーｐ３とｐ４が点火する。１２
００ｍｍから１０００ｍｍを越える範囲では引き続きバ
ーナーｐ３とｐ４が点火する。１０００ｍｍおよび１０
００ｍｍ未満の範囲ではバーナーｐ４とｐ５が点火す
る。なお、点火しないバーナーｐｎは全て加熱動作を停
止している。このようにコイル外径に応じてバーナーを
２個づつ段階的に切換てゆく。

【００２３】次に第２実施形態を説明する。図２は第２
実施形態の構成を示す。本実施形態は、コイル外径を計
測するのに、第１実施形態が計測ロール５とパルス発生
器６を用いるのに対して、超音波センサ８を用いる点が
相違し、他は同一である。超音波センサ８は超音波をコ
イル１に発信し、その反射波が帰ってくる時間から、超
音波センサ８とコイル１の反射位置との距離を計測す
る。超音波センサ８は、図２、図４に示すように、コイ
ル外形のほぼ一番高い位置の直上になるように配置して
いる。この一番高い位置はコイル外径の変化により変化
するので、平均的位置とする。バーナー制御部７は、コ
イル外面の計測位置から超音波センサ８までの距離とコ
イル外径との関係を表すテーブルを記憶しており、計測
距離を入力するとこのテーブルからコイル外径を読み出
し、このコイル外径に応じたコイル内面の位置を算出し
て、現在のコイル内面に近い２個のバーナーｐｎを点火
して、コイル内面を保加熱する。なお、音波の伝達速度
は温度により変化するので距離算出の際は温度補正を行
なう。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、コ
イル内面の温度低下を防止でき、コイル内面を加熱する
バーナーをコイル幅が一定であれば移動しない端面加熱
装置などの準固定部分に装備することにより、構造が簡
素化され、コスト、保守性が向上する。また高温雰囲気
での可動部分がないので高温対策が容易となる。さら
に、加熱源にガスなどの燃料を使用するので、経済性が
よく、バーナーからの高温燃焼ガスをコイル内面の保加
熱に有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態の構成図である。

【図３】コイル内面加熱方法を説明する図である。

【図４】コイル外径の変化とコイル内面の移動を説明す
る図である。

【図５】巻取り巻戻し装置を用いる圧延方法を説明する
図である。

【図６】従来のコイル端面加熱方法を示す図である。

【図７】従来のコイル端面とコイル内面を加熱する方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１ コイル ２ クレードルロール ３ 端面加熱装置 ４ マンドレル ５ 計測ロール ６ パルス発生器 ７ バーナー制御部 ８ 超音波センサ ９ 切り欠き部 １０ 火炎 １１ 支持ロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延材をクレードルロール上でコイ
   ルに巻取り巻戻す巻取り巻戻し装置用のコイル内面の保
   加熱方法であって、 コイル外径の変化に応じて変化するコイル内面位置の移
   動経路に沿って、コイル端面と対向する位置にコイル内
   面を加熱するバーナーを複数個設け、 コイルの外径を計測し、この外径よりコイル内面の位置
   を演算し、この位置に対応したバーナーを燃焼させるこ
   とを特徴とするコイル内面加熱方法。
2. 【請求項２】 熱間圧延材をクレードルロール上でコイ
   ルに巻取り巻戻す巻取り巻戻し装置用のコイル内面の保
   加熱装置であって、 コイル外径の変化に応じて変化するコイル内面位置の移
   動経路に沿って、コイル端面と対向する位置に設けられ
   た支持体に設置された複数個のコイル内面を加熱するバ
   ーナーと、 コイルの外径を計測するコイル外形計測手段と、 このコイル外径よりコイル内面の位置を演算し、この位
   置に対応したバーナーを燃焼させるバーナー制御手段
   と、を備えたことを特徴とするコイル内面加熱装置。
3. 【請求項３】 前記コイル外径計測手段は、コイルの巻
   戻し巻取り長さに応じて回転する計測ロールと、この計
   測ロールの回転数に応じたパルス数を発生するパルス発
   生器と、このパルス数と初期コイル外径から現在のコイ
   ル外径を演算するコイル外径演算手段と、を備えること
   を特徴とする請求項２記載のコイル内面加熱装置。
4. 【請求項４】 前記コイル外径計測手段は、クレードル
   ロールの上方に設けられコイルの外面の所定位置を計測
   する超音波センサと、この計測値からコイル外径を演算
   するコイル外径演算手段と、を備えることを特徴とする
   請求項２記載のコイル内面加熱装置。