CN101646508B - 热轧设备及使用该热轧设备的钢材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种保持装置，其作为在热轧设备中，为了进行越行轧制等而将输送辊道上的轧制材料抬升到后续的轧制材料能够通过的高度的保持装置，即使没有广阔的空间也能够进行设置，能够适当地抬升轧制材料。通过安装在沿着设在输送辊道(10)两侧的四根支柱(21)升降的架(31、32)上的多组保持臂(33)的保持部(33a)，在输送辊道的两侧保持钢材(10)而进行抬升。提供保持部具有适当地绝热结构的保持臂及具有该保持臂的保持装置。提供即使在含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，也能降低热轧机的空闲时间、提高轧制效率的热轧设备和使用该设备的热轧方法。

Description

热轧设备及使用该热轧设备的钢材的制造方法
技术领域
本发明涉及热轧设备及使用该热轧设备的钢材的制造方法。 
背景技术
例如在钢材的厚板轧制中，通过实施控制轧制(Controlled Rolling；CR)来制造材质优良的钢材。 
此时，在进行控制轧制时的温度(控制轧制开始温度)低并且进行控制轧制时的板厚(控制轧制开始板厚)厚的情况下，轧制材料成为控制轧制开始温度为止需要相当长的时间，因此在热轧机附近的输送辊道上使轧制材料等待至成为控制轧制开始温度。其结果，由于这种冷却等待，在热轧机上会产生空闲时间，产生阻碍轧制效率等问题。 
为了防止由于这种冷却等待而在热轧机上产生空闲时间带来的轧制效率的阻碍，例如，在专利文献1中，公开了一种具有升降装置的轧制材料的待机装置(保持装置)，该升降装置在热轧设备的精轧机入口侧的输送辊道上，具有将输送辊道上的高温轧制材料抬升至后续的轧制材料能够通过的高度来保持待机状态的单侧式叉子状机械臂。 
图9表示上述专利文献1所记载的轧制材料的待机装置。需等待冷却的轧制材料被送到输送线的辊道辊R上，在S1的状态下停止。之后，通过升降装置91驱动齿轮传动马达95，使轧制材料搭载在单侧式叉子状机械臂92上，以抬升的S2状态进行待机。由此，需要等待冷却的轧制材料即使具有待机时间，后续的轧制材料也能越过待机中的轧制材料进行轧制，因而不会阻碍轧制效率。 
并且，在专利文献2中公开了一种移送装置，该移送装置在热轧设备的粗轧机入口侧的输送辊道上，设有用于调节轧制材料温度的温度调节带，具有抬升输送辊道上的高温轧制材料而在粗轧机与温度调节带之间往复驱动的可升降的吊架。 
专利文献1：日本特开平4-274814号公报 
专利文献2：日本特开平8-323404号公报 
发明内容
但是，上述专利文献1所记载的轧制材料的待机装置(保持装置)，使轧制材料搭载在单侧式叉子状机械臂上来进行抬升，因此需要将支撑该单侧式叉子状机械臂而使其升降的升降装置制成牢固的结构，需要将用于设置这种升降装置的广阔的设置空间设在输送辊道的附近。因此，在不能确保输送辊道附近的广阔的设置空间的情况下，不能应用上述专利文献1所记载的越行轧制装置。 
并且，在上述专利文献2所记载的轧制材料的移送装置中，通过吊架来抬升轧制材料，因此只能保持轧制材料的局部，对于刚性低、高温且板厚薄的轧制材料，尤其是面积大的情况下，保持部比轧制材料的面积小，因此轧制材料可能产生大的变形、破断而不能进行抬升。 
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种轧制材料的保持装置和具有该保持装置的热轧设备，作为在厚板轧制设备等的热轧设备中，为了进行越行轧制等而将输送辊道上的轧制材料抬升到后续的轧制材料能够通过的高度并进行保持时所使用的保持装置，即使没有广阔的空间也能进行设置，并且能够适当地抬升轧制材料来进行保持。 
并且，在使用如上所述的钢材的保持装置时，需要将在上表面搭载高温钢材的部分(保持部)设置为耐热结构。此时，所设置的结构 最好不仅能够在高温下保护保持部，而且能够避免由于与保持部的接触而在钢材上产生局部冷却(冷却不均、温度不均)，能够耐得住抬升钢材的瞬间等的冲击载荷。 
一般，作为与高温钢材接触的部位的耐热结构，可以使用高温强度高的耐热钢等来减少与钢材的接触面积(加热炉步进梁的滑动按钮、加热炉出钢机等)，或使用将砖等绝热材料以露出的状态安装的结构等，但是将这种绝热结构在上述的保持部中采用时，存在以下缺点。 
首先，在使用耐热钢等的情况下，虽然能够某种程度减小与钢材的接触面积，但是不能根本上解决问题，温度不均依然存在。并且，耐热钢等价格昂贵，因此导致设备成本提高，对于温度不均得不到期望的效果。 
并且，使用将砖等绝热材料以露出的状态安装的结构时，由于抬升钢材的瞬间等的冲击载荷，绝热材料破损，从而会下落到输送线上。 
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种在厚板轧制设备等热轧设备中，抬升高温金属材料时所使用的、搭载高温金属材料的保持部具有适当的绝热结构的保持臂及保持装置。 
并且，在上述专利文献1中，暗示了使用待机装置可以进行越行轧制，但是并没有公开，在含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，如何进行轧制，才能降低热轧机的空闲时间，提高轧制效率。 
例如，在使用专利文献1所记载的待机装置时，按照其原来的状态，使后续的轧制材料通过之后，很难使待机的控制轧制材料在合适的时间继续进行轧制。即，将控制轧制材料利用待机装置在空冷状态下待机直到达到规定的温度的期间，经常很难准备好越行的轧制材料，因而频繁发生热轧机成为空闲的状态。因此，导致每小时的生产量下 降。 
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供即使在含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，也能降低热轧机的空闲时间、提高轧制效率的热轧设备和使用该热轧设备的钢材的制造方法。 
为了解决上述问题，本发明具有以下特征。 
一种轧制材料的保持装置，用于在热轧设备中将轧制材料从输送辊道上向上方抬升并保持，其特征在于，具有： 
升降架，可升降地配置在输送辊道的上方；和 
多个保持臂，为了在输送辊道两侧保持轧制材料而设在所述升降架上， 
该保持臂具有保持部，该保持部通过升降架的上升可与轧制材料的下表面扣合。 
如上述[1]所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，升降架由设置在输送辊道两侧的支撑体可升降地支撑。 
如上述[1]所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，升降架由设置在输送辊道上方的台架可升降地保持。 
如上述[1]至[3]中任一项所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，保持臂具有：下垂部，从升降架向下方下垂；和保持部，从该下垂部的下端向输送辊道宽度中央方向延伸。 
一种热轧设备，具有：热轧机；输送辊道，由用于将轧制材料输送到该热轧机上的多个辊道辊和设置在各辊道辊之间的间隙里的挡板构成；和保持装置，在所述热轧机的上游侧将轧制材料从所述输送辊道上抬升并保持，其特征在于， 
作为保持装置，设置权利要求1～4中任一项所述的保持装置， 
该保持装置的保持臂的保持部配置在辊道辊之间的间隙里，并且在除保持部升降的部分以外的辊道辊之间的间隙里设有挡板。 
一种金属材料的制造方法，使用上述[5]所述的热轧设备，其特征在于，用所述热轧机将金属材料轧制成规定的厚度后，利用所述保持装置使该金属材料待机在后续的金属材料能够通过的地方，用所述热轧机轧制后续的金属材料，另一方面，使待机中的金属材料返回到输送辊道上，接着所述后续的金属材料继续用所述热轧机进行轧制。 
一种金属材料的保持臂，在抬升高温金属材料时使用，其特征在于，设有搭载金属材料的保持部，该保持部具有：保持部本体；第一绝热材料，覆盖该保持部本体的至少与金属材料接触的一侧；和罩，覆盖所述第一绝热材料，并且与金属材料接触。 
如上述[7]所述的金属材料的保持臂，其特征在于，所述与金属材料接触的罩为金属制的罩。 
如上述[7]所述的金属材料的保持臂，其特征在于，所述与金属材料接触的罩具有：金属制的罩，覆盖第一绝热材料；和第二绝热材料，安装在该金属制的罩的上表面，具有与金属材料接触的弹性。 
如上述[7]至[9]中任一项所述的金属材料的保持臂，其特征在于，保持臂具有：下垂部，向下方下垂；和保持部，从该下垂部的下端向水平方向延伸。 
一种金属材料的保持装置，将金属材料从输送辊道向上方抬升并保持，其特征在于，具有： 
升降架，可升降地配置在输送辊道的上方；和
上述7至10中任一项所述的多个保持臂，为了在输送辊道两侧保 持金属材料而设在所述升降架上，
该保持臂的保持部通过升降架的上升推升金属材料的下表面。
一种热轧设备，其特征在于，在热轧机的上游侧或下游侧设有权利要求上述11所述的保持装置。 
一种金属材料的制造方法，使用上述[12]所述的热轧设备，其特征在于，用所述热轧机将金属材料轧制成规定的厚度后，利用所述保持装置使该金属材料待机在后续的金属材料能够通过的地方，用所述热轧机轧制后续的金属材料，另一方面，使待机中的金属材料返回到输送辊道上，接着所述后续的金属材料继续用所述热轧机进行轧制。 
一种热轧设备，其特征在于，在可逆式热轧机的上游侧设有待机装置，用于使轧制材料待机在后续的轧制材料能够从输送辊道上通过的地方；在可逆式热轧机的下游侧设有冷却装置，用于冷却轧制材料。 
一种热轧方法，使用上述[14]所述的热轧设备，其特征在于，用所述可逆式热轧机将第一钢坯轧制至规定板厚后，通过所述冷却装置冷却至可控制轧制的温度，并且在该冷却过程中利用所述可逆式热轧机将第二钢坯轧制至规定板厚，轧制后，通过所述待机装置保持并冷却至可控制轧制的温度，并且将所述第一钢坯送回到所述可逆式热轧机上轧制成精轧板厚，进而将第三钢坯送到所述可逆式热轧机上轧制至精轧板厚，轧制结束后，将所述第二钢坯送到所述可逆式热轧机上轧制至精轧板厚。 
一种热轧设备，其特征在于，在热轧机的上游侧设有：冷却装置，用于冷却轧制材料；和待机装置，用于使轧制材料待机在后续的轧制材料能够从输送辊道上通过的地方。 
如上述[16]所述的热轧设备，其特征在于，所述待机装置是将轧制材料从输送辊道上向上方抬升而使之待机的装置。 
一种钢材的制造方法，使用上述[16]或[17]所述的热轧设备，其特征在于，用所述热轧机将钢材轧制成规定的板厚后，利用所述待机装置使该钢材待机在后续的钢材能够通过的地方，用所述热轧机轧制后续的钢材，另一方面，使待机中的钢材返回到输送辊道上，输送到所述冷却装置并冷却到规定的温度后，接着所述后续的钢材继续用所述热轧机进行精轧。 
一种热轧设备，其特征在于，在可逆式热轧机的上游侧设有第一冷却装置和待机装置，所述第一冷却装置用于冷却轧制材料，所述待机装置使轧制材料待机在后续的轧制材料能够从输送辊道上通过的地方；在可逆式热轧机的下游侧具有第二冷却装置，用于冷却轧制材料。 
如上述[19]所述的热轧设备，其特征在于，在所述第一冷却装置、所述待机装置和所述第二冷却装置上，分别设有测量轧制材料的温度的温度计。 
一种热轧方法，使用上述[19]或[20]所述的热轧设备，其特征在于，用所述可逆式热轧机将第一钢坯轧制至规定板厚后，通过所述待机装置使第一钢坯待机在后续的轧制材料能够从输送辊道上通过的地方，将第二钢坯送到所述可逆式热轧机上进行轧制，并且使利用待机装置待机的第一钢坯返回到输送辊道上，送到所述第一冷却装置上冷却至规定的温度，然后，第二钢坯由可逆式热轧机轧制至规定板厚并输送到下游侧，同时将第一钢坯送到所述第二冷却装置，利用却冷装置将第一钢坯冷却至可控制轧制的温度，另一方面，将第三钢坯送到所述可逆式热轧机上轧制至规定板厚后，将第三钢坯输送到上游侧， 并且将利用第二冷却装置冷却至可控制轧制的温度的第一钢坯送到所述可逆式热轧机上轧制至精轧板厚。 
在本发明中，通过设置在可升降地配置在输送辊道上方的升降架上的多个保持臂，在输送辊道的两侧(板宽方向的两侧)保持轧制材料的下表面并抬升轧制材料，因此即使在输送辊道的附近没有广阔的空间也能设置，并且即使为高温且板厚薄、面积大的轧制材料，也能适当地抬升并保持。 
在本发明中，保持臂的保持部具有覆盖保持部本体的与金属材料接触的一侧的第一绝热材料和覆盖第一绝热材料且与金属材料接触的罩，因此能够通过第一绝热材料的绝热效果在高温下保护保持部本体，并且能够抑制金属材料的冷却不均的发生，同时能够通过罩来阻挡冲击载荷。 
并且，若将具有这种结构的保持臂的保持装置设置在金属材料的热轧设备上进行金属材料的制造，能够高效率地制造形状精度、材质等稳定的金属材料。 
在本发明中，含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，能够将通过冷却装置的冷却与使用待机装置的越行轧制适当地进行组合，因此能减少热轧机的空闲时间，从而能增加轧制的轧制材料的根数，提高轧制效率。 
在本发明中，对应后续的轧制材料的轧制结束时刻，通过冷却装置能够将待机中的轧制材料(控制轧制材料)在规定时刻冷却到规定的温度，因此热轧机能够无空闲地对轧制材料进行轧制，提高轧制效率。 
在本发明中，含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，能够 将通过第一、第二冷却装置的冷却与使用待机装置的越行轧制适当地进行组合，因此能减少热轧机的空闲时间，从而能增加轧制的轧制材料的根数，提高轧制效率。 
附图说明
图1为本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的主视图。 
图2为本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的侧视图。 
图3为图2中A-A箭头方向的图(俯视图)。 
图4为图2中B-B箭头方向的图(俯视图)。 
图5为本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的使用状态的主视图。 
图6为关于本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的尺寸的说明图。 
图7为使用钢材的保持装置的越行轧制的说明图。 
图8为本发明的其他实施方式所涉及的钢材的保持装置的主视图。 
图9为现有技术的说明图。 
图10A为本发明的一个实施方式中的钢材的保持臂的部分放大主视图。 
图10B为本发明的一个实施方式中的钢材的保持臂的部分放大俯视图。 
图11为表示本发明的一个实施方式中的绝热结构的图(图10A的A-A箭头方向的图)。 
图12为本发明的其他实施方式中的绝热结构的图。 
图13A为本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的整体结构图的主视图。 
图13B为本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置的整体结构图的侧视图。 
图14为表示本发明的一个实施方式所涉及的热轧设备的布置与使用该热轧设备的热轧方法的步骤的图。 
图15为表示本发明的一实施方式所涉及的热轧设备的布置与使用该热轧设备的钢材制造方法的步骤的图。 
图16为表示本发明的一个实施方式所涉及的热轧设备的布置与使用该热轧设备的热轧方法的步骤的图。 
图中编号的含义如下。 
1钢材的保持装置、2钢材的保持装置、5热轧机、10钢材、10a先行材料、10b后行材料、11输送辊道、12辊道辊、13挡板、14挡板、21支柱、22电动缸、23马达、24旋转传递轴、25台架、26液压缸、31横架、32竖架、33保持臂、33a保持部、33b下垂部、39保持部本体、40绝热结构部、41绝热结构部、45钢制罩、46第一绝热材料、47第二绝热材料、48突起、51加热炉、52保持装置、53可逆式热轧机、54水冷装置、55温度计、56温度计、57后面水冷装置、58温度计 
具体实施方式
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。另外，在这里将轧制材料为钢材的情况作为例子进行论述。 
图1至图4表示本发明的一个实施方式所涉及的钢材的保持装置。图1为主视图，图2为侧视图，图3为图2的A-A箭头方向的图(俯视图)，图4为图2的B-B箭头方向的图(俯视图)。 
如图1至图4所示，本实施方式所涉及的钢材的保持装置1，是在厚板轧制设备等热轧设备中将输送辊道(辊道)11上的钢材10移动到能够使后续钢材通过的位置、并以待机状态保持的钢材的保持装置，其包括：四根支柱(支撑体)21，设在输送辊道11的两侧；两个横架31，分别由两根支柱21的支撑，并且沿着支柱21升降；竖架32，跨 设在两根横架31上；和在输送辊道11的两侧保持钢材10的多组(在这里为十组)保持臂33，两个为一组，相对于输送方向彼此相对地安装在竖架32上。该保持臂3 3具有从竖架32下垂的下垂部33b、和从下垂部33b的下端向输送辊道11的宽度中央方向延伸的保持部33a，保持部33a通过升降架(横架31，竖架32)的上升与钢材10的下表面扣合(推升钢材10的下表面)。 
之后，为了使横架31沿着支柱21升降，分别在四根支柱21的附近设置四个电动缸22，在每两个电动缸22之间分别设置一个马达23。马达23的旋转动力通过旋转传递轴24传递给电动缸22，以使电动缸22动作。 
并且，保持臂33的保持部33a配置在相邻辊道辊12之间的间隙里，通过下降能够位于输送辊道11的表面下方，通过上升能够位于输送辊道11的表面上方。 
另外，为了防止向下弯曲的钢材的前端落入辊道辊12与辊道辊12之间的间隙，在辊道辊12之间的间隙设置挡板13，在配置有保持臂33的保持部33a的辊道辊12与辊道辊12的间隙，相对的保持臂33的保持部33a之间(即，输送辊道11的宽度中央部附近)也设有挡板14。由此，能够防止钢材的前端落入辊道辊12之间的间隙。 
顺便提一下，在上述专利文献1所记载的越行轧制装置中，由于将单侧式叉子状机械臂***辊道辊之间的间隙，因而在该辊道辊之间不能设置挡板，因此可能给钢材的输送带来障碍。 
并且，如上述构成的本实施方式所涉及的钢材的保持装置1，在进行越行轧制等时，如图5所示，使电动缸22动作，将钢材10搭载到保持臂33的保持部33a上，抬升并保持在能够使后续的钢材从辊道辊12上通过的高度。 
另外，对于保持部33a与挡板14的尺寸，挡板14的宽度设定得能够防止钢材落入辊道辊12之间的间隙，并且即使不在钢材宽度方向移动保持臂33，保持部33a也能保持作为其对象的总板宽的钢材。 
例如，如图6所示，在将作为对象的钢材的板宽W设为1000mm至5500mm的情况下，将挡板14的宽度Le设为500mm，将挡板14与保持部33a前端之间的间隔S设为100mm，保持部33a的长度Lh设为2500mm。由此，保持部33a的前端间距(Le+2S)成为700mm，因此可以通过保持部33a将最小宽度为1000mm的钢材以每一侧150mm地进行保持。并且，保持部33a的根部间距(Le+2S+2Lb)成为5700mm，因此也能将最大宽度为5500mm的钢材原样地用保持部33a保持。 
并且，图7表示使用钢材保持装置1进行越行轧制的状态的模式图，例如，将强CR材料等需要等待冷却的先行材料10a通过保持装置1从辊道辊12上抬升并进行保持，在先行材料10a等待冷却的期间，利用热轧机5轧制As--Rolled材料、弱CR材料等无需等待冷却的后行材料10b。由此可以避免热轧机5由于等待冷却而在产生空闲时间。 
如此，本实施方式所涉及的钢材的保持装置1，在进行越行轧制等时，通过在沿着设置在输送辊道11两侧的四根支柱21升降的架31、32上设置的十组保持架33的保持部33a，将钢材10的下表面保持在输送辊道11的两侧(板宽方向的两侧)来进行钢材10的抬升，因此即使输送辊道11附近没有广阔的空间也能够设置，并且即使高温、板厚薄、面积大的钢材也能够适当地抬升并进行保持。 
另外，设有本实施方式所涉及的钢材的保持装置1的热轧设备，能够不产生由冷却等待引起的空闲时间地进行钢材的轧制，从而能够提高轧制效率。 
并且，在本实施方式中，将保持臂33以两个为一组相对输送方向彼此相对地进行安装，但不限于此，只要能够在输送辊道11的两侧保持钢材10，也可以将保持部件33沿着输送方向一边安装一个。例如，可以将朝向不同的保持臂33沿着输送方向彼此错开地(交错状地)安装。顺便提一下，此时，同样将保持臂33的保持部33a配置在相邻的辊道辊12之间的间隙，在除保持部33a所处的升降部分以外的辊道辊12之间的间隙设置挡板14。并且，优选的是，设置该挡板14至少包含输送辊道11的宽度中央部。 
接着，图8表示本发明的其他实施方式。在上述钢材的保持装置1中，将四个电动缸22分别设置在四根支柱21的附近，通过电动缸22使横架31沿着支柱21上升或下降，相对于此，在本实施方式所涉及的钢材的保持装置2中，在夹住输送辊道11相对配置的两根支柱21的上端之间设置台架25，在该台架25上安装液压缸26，通过液压缸26使横架31在支柱21的引导下吊起或降下。由此能够使保持装置更紧凑。 
而且，在这里，通过利用支柱21的支撑而在输送辊道11的上方设置台架2，但是不限于此，也可以在输送辊道11的上方设置台架25，从该台架25使横架31吊起或降下。例如，也可以利用建筑物上部的梁设置台架25。 
并且，在这里，以将轧制材料为钢材的情况作为例子进行了说明，但本发明不限于此，也可以应用于包括轧制材料为铝等非铁金属材料的情况在内的金属材料。 
根据附图说明本发明的一个实施方式。而且，在这里，以高温金属材料为轧制后的钢材的情况作为例子进行说明。并且，高温程度是指热轧金属材料时被加热的金属材料的温度，在钢材的厚板轧制的情 况下，为50℃至1200℃左右的温度。 
首先，图12表示本发明的实施方式中的钢材的保持装置的整体结构。图13A为主视图，图13B为侧视图。 
如图13A、图13B所示，本实施方式所涉及的钢材的保持装置1，是厚板轧制设备等热轧设备中，为了越行轧制等而将输送辊道(辊道)11上的高温钢材10抬升到后续钢材能够通过的高度来进行保持的装置，具有：支柱21，相对地设在输送辊道11的两侧；横架31，由相对的两根支柱21支撑，并沿着支柱21升降；竖架32，安装在横架31上，向输送方向延伸；和在输送辊道11的两侧保持钢材10的多组(在这里为十组)保持臂33，两个为一组，相对输送方向方向彼此相对地安装在竖架32上。并且，为了使横架31沿着支柱21升降，在各支柱21的附近分别设置电动缸22和动作用马达23。 
并且，保持臂33具有从竖架32下垂的下垂部33b和从下垂部33b的下端向输送辊道11的宽度中央沿水平方向延伸的保持部33a。保持部33a通过升降架(横架31、竖架32)的上升来推升高温钢材10的下表面，配置在邻接的辊道辊12之间的间隙里，通过下降位于输送辊道11的表面下方，通过上升位于输送辊道11的表面上方。 
但是，保持部33a的厚度、宽度等尺寸受到辊道辊12之间的间隙的大小的制约，而不能使之具有多余的尺寸，因此为了确保能稳定地保持钢材的结构强度，在高温下保护保持部33a变得尤为重要。 
同时，制成在与保持部33a的接触中抑制钢材10产生温度不均、耐得住抬升钢材10的瞬间等的冲击载荷的结构也非常重要。 
图10A、图10B为本发明一个实施方式中的保持臂33的保持部33a的放大图，图10A为主视图，图10B为俯视图。如图10A、图10B 所示，保持部33a在保持部本体39的上表面具有绝热结构部40。 
图11为图10A的A-A箭头方向的图，详细地示出了绝热结构部40。绝热结构部40包括：第一绝热材料46，覆盖保持部本体39的与钢材接触的一侧；钢制的罩45，截面呈“コ”字型，覆盖第一绝热材料46且与钢材接触。并且，钢制的罩45通过焊接安装在保持部本体39上，并且在钢制的罩45的天棚部下表面以规定的间隔设有突起48，突起48插进设在第一绝热材料46上的孔中，由此进行定位。 
在这里，第一绝热材料46是以氧化物陶瓷等耐热性无机材料为主要原料的多孔质材料、纤维材料、烧制材料，是以Al2O3、SiO2、ZrO2等为主要原料的绝热材料。但是，第一绝热材料46比较硬而脆，因而容易受冲击载荷而破损，因此利用钢制的罩45进行覆盖，通过该钢制的罩45来阻挡冲击载荷。并且，钢制的罩45优选使用板厚在12mm以下的钢板。若使用这种薄钢板，则即使与高温钢材接触也能在短时间内上升到与该钢材相同程度的温度，因此能够防止所保持的钢材的局部冷却。更优选的是6mm以下。但是，钢材的薄壁化虽然在抑制冷却不均方面优选，但是在强度方面存在问题，存在受到钢材10的重量、抬升时的冲击载荷而发生变形，使内侧的第一绝热材料46破损的危险。因此，罩的薄壁化存在限度，可根据抬升的钢材10的重量等适当决定。 
如上所述，在本实施方式中，保持部33a具有绝热结构部40，该绝热结构部40由覆盖保持部本体39的与钢材39接触的一侧的具有高绝热性的第一绝热材料46、和覆盖第一绝热材料46且与钢材接触的钢制的罩45构成，因此利用第一绝热材料46能够在高温下保护保持部本体39，并且利用钢制的罩45能够阻挡冲击载荷。 
接着，对本发明的其他实施方式所涉及的保持臂进行叙述。本实施方式所涉及的保持臂具有如图12所示的绝热结构部41，以此代替上述实施方式中的图11所示的绝热结构部40。 
即，绝热结构部41包括：第一绝热材料46，覆盖保持部本体39的与钢材接触的一侧；钢制的罩45，覆盖第一绝热材料46，截面呈“コ”字型；和第二绝热材料47，安装在钢制的罩45的天棚部的上下表面，具有与钢材接触的弹性。另外，钢制的罩45通过焊接安装在保持部本体39上，并且在钢制的罩45的天棚部的下表面以规定间隔设有突起48，突起48插进设在第一绝热材料46及第二绝热材料47上的孔中，由此进行定位。 
在这里，第一绝热材料46是以氧化物陶瓷等耐热性无机材料为主要原料的多孔质材料、纤维材料、烧制材料，是以Al2O3、SiO2、ZrO2等为主要原料的绝热材料。该第一绝热材料46具有高绝热性，能够在高温下保护保持部本体39。但是，第一绝热材料46比较硬而脆，容易受到冲击载荷而破损，因此用钢制的罩45覆盖，并且在该钢制的罩45上安装具有弹性的第二绝热材料47，通过钢制的罩45和第二绝热材料47来阻挡冲击载荷。并且，由于第二绝热材料47与钢材接触，因而还能防止钢材的局部冷却。并且，第二绝热材料47为耐热性纤维，是编织碳纤维、有机纤维等而成的布状耐热材料。编入不锈钢纤维等金属材料而复合化的织物富有弹性，还具有适度的弹性，因此能够起到强化的作用。顺便提一下，作为耐热性有机纤维，可以利用碳纤维、对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维等。 
如上所述，在本实施方式中，保持部33a具有绝热结构部41，该绝热结构部41由覆盖保持部本体39的与钢材接触的一侧的第一绝热材料46、覆盖第一绝热材料46的钢制的罩45、和安装在钢制的罩45上且具有与钢材接触的弹性的第二绝热材料47构成，因此，通过第一绝热材料46能够在高温下保护保持部本体39，并且利用钢制的罩45和第二绝热材料47能够阻挡冲击载荷。并且，通过第二绝热材料47还能防止所保持的钢材的局部冷却。 
在上述实施方式中，示出了罩使用钢制罩的情况及使用钢制罩和具有弹性的第二绝热材料的情况，但罩也可以仅使用具有弹性的第二绝热材料。即，也可以在第一绝热材料的上部直接配置具有弹性的第二绝热材料，通过第二绝热材料来阻挡冲击载荷并防止钢材的局部冷却。 
并且，上述各实施方式的具有保持臂33的钢材的保持装置1，在进行越行轧制等时，如图5所示，使电动缸22动作，将钢材10搭载到保持臂33的保持部33a上，从辊道辊12上抬升到后续的钢材能够通过的高度并保持。 
因此，在钢材的热轧设备中，在热轧机的上游侧或下游侧，设置本实施方式所涉及的钢材的保持装置1，用热轧机将需要等待冷却的钢材轧制为规定的厚度后，通过保持装置1使该钢材待机在后续的钢材能够通过的地方，用热轧机轧制后续的无需等待冷却的钢材，另一方面，将待机中的钢材送回到输送辊道11上，接着后续的钢材用热轧机继续进行轧制，由此，能避免热轧机由于冷却等待而产生空闲时间，并且还能在冷却等待中抑制待机中的钢材的温度不均，因此，能够高效率地制造形状精度、材质等稳定的钢材。 
而且，在这里，以金属材料为钢材的情况作为例子进行了说明，但是本发明不限于此，还可以应用于金属材料为铝等非铁金属材料的情况。 
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。以轧制材料为钢材的情况作为例子进行叙述。图14表示本发明的一个实施方式所涉及的热轧设备的布置和使用该热轧设备的热轧方法的步骤的图。在图14中，51为加热炉，52为作为待机装置的保持装置，53为可逆式热轧机，54为水冷装置。 
其中，保持装置52设在可逆式热轧机53的上游侧，将高温轧制材料从输送辊道上抬升到后续的轧制材料能够通过的高度并保持，使之待机到成为规定温度为止。并且，水冷装置54设在可逆式热轧机53的下游侧，用于将高温材料冷却至规定的温度。 
并且，在可逆式热轧机53中轧制控制轧制材料时，将从钢坯厚度到控制轧制开始板厚为止的轧制称为粗轧，将从控制轧制开始板厚到精轧板厚(精轧后的板厚)为止的轧制称为精轧。 
并且，利用这种热轧设备，在轧制两张控制轧制材料(第一钢坯A、第二钢坯B)和一张普通轧制材料(第三钢坯C)时，按照以下的(1)至(6)的步骤进行。其中，将控制轧制材料例举为需要等待冷却的钢材，将普通轧制材料例举为无需等待冷却的钢材。 
(1)从加热炉51抽出的第一钢坯A被输送到输送辊道上，直接通过保持装置52送到可逆式热轧机53上。之后利用可逆式热轧机53进行粗轧。 
(2)接着，在与可逆式热轧机53中的第一钢坯A进行粗轧的几乎同时，从加热炉51抽出第二钢坯B，直接通过保持装置52，在第一钢坯A的粗轧结束时到达可逆式热轧机53。将粗轧结束后的第一钢坯A送到冷却装置54，进行温度调整，冷却至适合精轧的规定的温度范围为止。这期间，第二钢坯B通过可逆式热轧机53进行粗轧。 
(3)之后，当第二钢坯B的粗轧结束时，该第二钢坯B被送到保持装置52，从输送辊道上被抬升，开始进行温度调整，冷却到可控制轧制的温度。此时，第一钢坯A在水冷装置54中的温度调整冷却结束，送回到可逆式热轧机53上进行精轧。 
(4)之后，当第一钢坯A的精轧结束时，第一钢坯A直接通过 水冷装置，送到之后的精整工序。 
(5)接着，在第一钢坯A进行精轧的过程中，从加热炉51抽出第三钢坯C，越过被保持装置52抬升的第二钢坯B，送到可逆式热轧机53。在第一钢坯A的精轧结束的同时开始第三钢坯C的轧制，当第三钢坯C的轧制结束时，第三钢坯C直接通过水冷装置54，送到之后的精整工序。 
(6)之后，当第三钢坯C的轧制结束时，将被保持装置52抬升的第二钢坯B送回到输送辊道上，将第二钢坯B送到可逆式热轧机53，轧制至精轧板厚。当第二钢坯B的精轧结束时，第二钢坯B直接通过水冷装置B，送到之后的精整工序。 
如此，在本实施方式中，对两张需要等待冷却的控制轧制材料和一张普通轧制材料进行轧制时，适当地组合了利用冷却装置4的冷却和利用保持装置52的越行轧制，因此，能进一步减少可逆式热轧机53的空闲时间，增加被轧制的轧制材料的根数，从而能进一步提高轧制效率。 
并且，在本实施方式中，作为轧制材料的待机装置，使用将轧制材料从输送辊道抬升到后续的轧制材料能够通过的高度并保持的保持装置。这是因为，若使用这种保持装置，则容易将轧制材料从输送辊道上移动，或者容易将轧制材料送回到输送辊道上，但是本发明不限于此，例如也可以使用将轧制材料从输送辊道上向横方向移动而使后续的轧制材料能够通过的横移动式待机装置。 
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。以将轧制材料为钢材的情况作为例子进行说明。图15表示本发明的一个实施方式所涉及的热轧设备的布置和使用该热轧设备的钢材的制造方法的步骤的图。在图15中，51为加热炉，54为水冷装置，52为作为待机装置的保持 装置，53为可逆式热轧机。 
其中，保持装置52设在可逆式热轧机53的上游侧，用于将轧制至规定板厚的高温钢材从输送辊道上抬升到后续的轧制材料能够通过的高度并保持，使其待机。并且，水冷装置54设在保持装置52的上游侧，用于冷却高温的钢材。并且，在水冷装置54及保持装置52上分别安装有用于测量钢材温度的温度计55、56。 
使用这种热轧设备组合轧制控制轧制材料(第一钢坯A)与普通轧制材料(第二钢坯B)时，按照以下的(1)至(6)的步骤进行轧制。其中，将控制轧制材料例举为需要等待冷却的钢材，将普通轧制材料例举为无需等待冷却的钢材。 
并且，在可逆式热轧机53中轧制控制轧制材料时，将从钢坯厚度(例如、215mm)到控制轧制开始板厚(例如、80mm)为止的轧制称为粗轧，将从控制轧制开始板厚到精轧板厚(精轧后的板厚)为止的轧制称为精轧。 
(1)在加热炉51中加热到规定温度(例如、1150℃)的第一钢坯A被输送至输送辊道上，直接通过水冷装置54和保持装置52，送到可逆式热轧机53。之后，用可逆式热轧机53进行粗轧。 
(2)粗轧结束后的第一钢坯A被输送到保持装置52，通过保持装置52从输送辊道上向上方抬升并保持。 
(3)接着，在可逆式热轧机53中的第一钢坯A进行粗轧时，从加热炉5 1抽出第二钢坯B，直接通过水冷装置54，进而越过刚被保持装置52保持的第一钢坯A，到达可逆式热轧机53。 
(4)到达可逆式热轧机53后的第二钢坯B，被轧制至规定的精 轧板厚后，送到精整工序。 
(5)另一方面，被保持装置52保持的第一钢坯A在第二钢坯B的轧制过程中返回到输送辊道上，送到水冷装置54，冷却至规定的温度。此时，调整在保持装置52及输送辊道上的空冷时间和在水冷装置54中的水冷时间，使第二钢坯B的轧制结束后能够立即开始第一钢坯A的精轧。 
即，在用保持装置52保持第一钢坯A的过程中，利用温度计56测量第一钢坯A的温度，根据该测温结果，设定在水冷装置54中的水冷开始时刻和水冷结束时刻，使第一钢坯A的温度在预测的第二钢坯B的轧制结束时刻成为可控制轧制的温度(例如，850℃)。之后，根据该设定，将第一钢坯A送到水冷装置54进行水冷。并且，根据需要，利用水冷装置54的温度计55测量水冷开始前的第一钢坯A的温度，根据该测量结果，再次设定在水冷装置54中的水冷开始时刻和水冷结束时刻。 
(6)之后，在水冷装置54中的水冷结束后的第一钢坯A，送到可逆式热轧机53，在第二钢坯B的轧制结束之后接着继续进行精轧，之后送到精整工序。 
如此，在本实施方式中，能够对应后续的钢材的轧制结束时刻，通过水冷装置54将用保持装置52待机的控制轧制材料在规定时刻冷却到规定的温度，因此可逆式热轧机53能够无空闲地进行轧制，例如能将轧制效率提高到以往的1.5倍。 
并且，在本实施方式中，从上游侧按顺序配置水冷装置54、保持装置52、可逆式热轧机53，但是也可以按保持装置52、水冷装置54、可逆式热轧机53的顺序进行配置。 
并且，在本实施方式中，作为钢材的待机装置，使用将钢材从输送辊道上抬升到后续的钢材能够通过的高度并保持的保持装置，但是本发明不限于此，例如也可以使用将钢材从输送辊道上向横方向移动而使后续的钢材能够通过的横移动式待机装置。若使用作为本发明的待机装置举例的、将钢材从输送辊道上抬升到后续的钢材能够通过的高度并保持的保持装置，则能够容易从输送辊道上移动钢材，或容易将钢材送回到输送辊道上，响应性好，因而优选。 
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图16表示本发明的一个实施方式所涉及的热轧设备的布置和使用该热轧设备的钢材热轧方法的步骤的图。 
如图16所示，本实施方式所涉及的热轧设备，从上游侧依次设有加热炉51、第一水冷装置(前面水冷装置)54、作为待机装置的保持装置52、可逆式热轧机53、第二水冷装置(后面水冷装置)57。 
其中，设在可逆式热轧机53上游侧的保持装置52，用于将高温轧制材料从输送辊道上抬升到后续的钢材能够通过的高度并保持，空冷、待机到成为规定的温度为止。并且，设在保持装置52上游侧的前面水冷装置54与设在可逆式热轧机53下游侧的后面水冷装置57分别用于将高温轧制材料冷却至规定的温度。 
并且，在前面水冷装置54、保持装置52、后面水冷装置57上分别设置用于测量轧制材料温度的温度计55、56、58。 
而且，利用这种热轧设备轧制两张控制轧制材料(第一钢坯A、第三钢坯C)与一张普通轧制材料(第二钢坯B)时，按照以下(1)～(6)的步骤进行。其中，将控制轧制材料例举为需要等待冷却的钢材，将普通轧制材料例举为无需等待冷却的钢材。 
并且，其中，在可逆式热轧机53中轧制控制轧制材料时，将从钢坯厚度(例如、215mm)到控制轧制开始板厚(例如、80mm)为止的轧制称为粗轧，将从控制轧制开始板厚到精轧板厚(精轧后的板厚)为止的轧制称为精轧。 
(1)在加热炉51中加热到规定温度(例如、1150℃)后的第一钢坯A，被输送到输送辊道上，直接通过前面水冷装置54和保持装置52送到可逆式热轧机53，用可逆式热轧机53进行第一钢坯A的粗轧。 
(2)粗轧结束后的第一钢坯A被送到保持装置52上，通过保持装置52从输送辊道上抬升并保持。 
(3)接着，在可逆式热轧机53中的第一钢坯A进行粗轧时，从加热炉51抽出第二钢坯B，直接通过前面水冷装置54，越过被保持装置52抬升的第一钢坯A，送到可逆式热轧机53。 
(4)送到可逆式热轧机53后的第二钢坯B，被轧制至规定的精轧板厚后，直接通过后面水冷装置57，送到精整工序。 
(5)另一方面，被保持装置52保持的第一钢坯A，在第二钢坯B的轧制过程中返回到输送辊道上，送到前面水冷装置54，冷却到规定的温度。此时，调整在保持装置52及输送辊道上的空冷时间和在前面水冷装置54中的水冷时间，使第二钢坯B的轧制结束后能够立即开始第一钢坯A的精轧，但是在这里，即使在前面水冷装置54中冷却直到预测的第二钢坯B轧制结束时刻为止，也有可能不能将第一钢坯A的温度冷却到可控制轧制的温度(例如、850℃)，因此在前面水冷装置54中将第一钢坯A水冷直到第二钢坯B的轧制结束时刻，并且进一步如后述的(6)、(8)、(9)所示，在后面水冷装置57中冷却到可控制轧制的温度。并且，根据需要，利用温度计56及温度计55测量第一钢坯A的温度，根据该测量结果，再次确认冷却至可控制轧制 的温度为止所需的水冷时间。 
(6)之后，将第二钢坯B轧制至规定的精轧厚度，直接通过后面水冷装置57送到精整工序，与此同时，在前面水冷装置54中水冷后的第一钢坯A直接通过可逆式热轧机53送到后面水冷装置57。 
(7)接着，在这期间，从加热炉51抽出第三钢坯C，直接通过前面水冷装置54和保持装置52送到可逆式热轧机53。之后，第三钢坯C由可逆式热轧机53轧制至规定板厚后，被输送到可逆式热轧机53的上游侧，送到前面水冷装置54进行水冷。 
(8)另一方面，设定后面水冷装置57中的水冷时间，使送到后面水冷装置57的第一钢坯A在第三钢坯C被轧制至规定板厚后能够立即开始第一钢坯A的精轧，但是根据需要，利用温度计58来测量第三钢坯C的温度，根据该测量结果，调整水冷时间。 
(9)之后，通过后面水冷装置57中的水冷冷却至可控制轧制的温度后的第一钢坯A，在第三钢坯C被输送到可逆式热轧机53的上游侧的同时，送到可逆式热轧机53，轧制至规定的精轧板厚后，直接通过后面水冷装置57送到精整工序。 
(10)接着，送到前面水冷装置54而水冷至规定温度后的第三钢坯C，被送到可逆式热轧机53，轧制至规定的板厚后，直接通过后面水冷装置57送到精整工序。 
如此，在本实施方式中，轧制两张需要等待冷却的控制轧制材料和一张普通轧制材料时，适当地将利用前面冷却装置54和后面冷却装置57的冷却与使用保持装置52的越行轧制进行了组合，因此能够进一步降低可逆式热轧机53的空闲时间，增加被轧制的轧制材料的根数，从而能够进一步提高轧制效率。 
并且，在本实施方式中，从上游侧按顺序设置加热炉51、前面水冷装置54、保持装置52、可逆式热轧机53、后面水冷装置57，但也可以按加热炉51、保持装置52、前面水冷装置54、可逆式热轧机53、后面水冷装置57的顺序进行设置。 
并且，在本实施方式中，作为轧制材料的待机装置，使用将轧制材料从输送辊道上抬升到后续的轧制材料能够通过的高度并保持的保持装置。这是因为，使用这种保持装置，能够容易从输送辊道上移动轧制材料，或能够容易将轧制材料送回到输送辊道上，但是本发明不限于此，例如也可以使用将轧制材料从输送辊道上向横方向移动而使后续的轧制材料能够通过的横移动式待机装置。 
并且，在本实施方式中，以将轧制材料为钢材的情况作为例子进行了说明，但是本发明不限于此，也可以应用于轧制材料为铝等非铁金属材料的情况。 

Claims (6)

1.一种轧制材料的保持装置，用于在热轧设备中将轧制材料从输送辊道上向上方抬升并保持，其特征在于，具有：
升降架，可升降地配置在输送辊道的上方；和
多个保持臂，为了在输送辊道两侧保持轧制材料而设在所述升降架上，
该保持臂具有保持部，该保持部通过升降架的上升可与轧制材料的下表面扣合，
所述保持部具有：保持部本体；第一绝热材料，覆盖该保持部本体的至少与轧制材料接触的一侧；和罩，覆盖所述第一绝热材料，并且与轧制材料接触。
2.如权利要求1所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，升降架由设置在输送辊道两侧的支撑体可升降地支撑。
3.如权利要求1所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，升降架由设置在输送辊道上方的台架可升降地保持。
4.如权利要求1至3中任一项所述的轧制材料的保持装置，其特征在于，保持臂具有：下垂部，从升降架向下方下垂；和保持部，从该下垂部的下端向输送辊道宽度中央方向延伸。
5.一种热轧设备，具有：热轧机；输送辊道，由用于将轧制材料输送到该热轧机上的多个辊道辊和设置在各辊道辊之间的间隙里的挡板构成；和保持装置，在所述热轧机的上游侧将轧制材料从所述输送辊道上抬升并保持，其特征在于，
所述保持装置为权利要求1～4中任一项所述的保持装置，
该保持装置的保持臂的保持部配置在辊道辊之间的间隙里，并且在除保持部升降的部分以外的辊道辊之间的间隙里设有挡板。
6.一种金属材料的制造方法，使用权利要求5所述的热轧设备，其特征在于，用所述热轧机将金属材料轧制成规定的厚度后，利用所述保持装置使该金属材料待机在后续的金属材料能够通过的地方，用所述热轧机轧制后续的金属材料，另一方面，使待机中的金属材料返回到输送辊道上，接着所述后续的金属材料继续用所述热轧机进行轧制。
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