JPH0673694B2 - 圧延材のデスケーリング装置及び熱間圧延設備並びに圧延材 - Google Patents

圧延材のデスケーリング装置及び熱間圧延設備並びに圧延材

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JPH0673694B2
JPH0673694B2 JP63235936A JP23593688A JPH0673694B2 JP H0673694 B2 JPH0673694 B2 JP H0673694B2 JP 63235936 A JP63235936 A JP 63235936A JP 23593688 A JP23593688 A JP 23593688A JP H0673694 B2 JPH0673694 B2 JP H0673694B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧延材のデスケーリング装置に係わり、特に、
低速で薄物を圧延する熱間圧延設備に好適な圧延材のデ
スケーリング装置及び熱間圧延設備並びに圧延材に関す
る。
〔従来の技術〕
従来の熱間圧延設備即ちホットストリップミル設備にお
いては、第６図に示すように、特定の粗圧延機50の入側
及び仕上圧延機51群の入側にデスケーリングヘッダヘッ
ダ52を配置し、圧力水を噴射してスケールを除去してか
ら熱間圧延を実施している。仕上圧延機群の入側に配置
されるデスケーリングヘッダ52は、それが複数対集まり
第７図に示すようなデスケーリング装置５を構成してい
る。このデスケーリング装置53においては、ピンチロー
ラ54,55の間で熱間圧延材56の片面に２列以上のデスケ
ーリングヘッダ52を装備し、かつデスケーリグヘッダ52
に隣接してテーブルローラ57を配置し、このテーブルロ
ーラ57の上部に水回収板58を備えた水回収装置を配置し
ている。デスケーリングヘッダ52からは100〜150kg/cm2
程度の高圧の圧力水が噴射し、熱間圧延材56のスケール
を除去した圧延材56上側の水は水回収装置58により回収
される。
熱間圧延材のスケールを除去する手段の従来例として
は、圧力水を噴射するデスケーリングヘッダの代わりに
ワイヤブラシを使用する方法があり、実開昭60−71416
号にこの方法が記載されている。
熱間仕上圧延機群の入側に配置されるデスケーリング装
置の他の従来例としては、圧延材をローラからなる屈曲
工具に接触させて圧延材を屈曲させながら、デスケーリ
ングヘッダより圧力水のを噴射し、スケールを除去する
方法があり、これは例えば特開昭55−5156号や特開昭61
−269925号に報告されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ホットストリップミル設備は、一般的に第６図に示すよ
うに、仕上圧延機51が６〜７台と多く設置されており、
仕上圧延機群の入口における熱間圧延材の厚さも20〜30
mm程度と比較的厚い。これに対して近年、圧延ラインの
全長を短くし、設備の合理化を計った小規模ホットスト
リップミル設備が開発されており、この小規模ホットス
トリップミル設備においては、仕上圧延機群の入口での
圧延材の厚さは８〜15mm程度と比較的薄く、仕上圧延機
の数も３〜４台と少ない。また連続鋳造機の直結する関
係上、圧延速度も比較的低速である。
第７図に示す従来のデスケーリング装置は、第６図の一
般的なホットストリップミル設備用として開発されたも
のであり、低速、薄物の小規模ホットスリップミル設備
に適用するには、圧延材の圧延温度の確保の点について
の配慮がされておらず、圧延材の薄くなる仕上圧延機前
で多量のなる高圧の圧力水の噴射により、圧延材の温度
降下が大きく、時には圧延不能を招きかねなく、また低
温での圧延は製品の組織粗大を引き起こす等の問題があ
った。
即ち、従来のデスケーリング装置は、上述したようにス
ケールを除去するにはデスケーリングヘッダ52から100
〜150kg/cm2の高圧の圧力水を噴射する必要があり、ま
たデスケーリングヘッダ52に隣接して配置された水回収
装置の水回収板58は圧延材56に対して接触式として水を
回収しようとしているが、水の回収効率が悪く、圧延材
と水回収板間の隙間より相当量の水が漏れてしまい、水
と圧延材との接触領域が長くなる。一般的なホットスト
リップミル設備では熱間圧延鋼材が20〜30mmと厚いの
で、圧力水が高圧で水と圧延材との接触領域が長くて
も、圧延材の過度の温度低下を招くことなく、特に問題
なく仕上げ圧延が実施できた。しかしながら、小規模ホ
ットストリップミル設備では、圧延材の厚みが８〜15mm
と薄く、従来のデスケーリング装置では高圧の圧力水と
長い水接触領域とにより圧延材が冷え過ぎてしまう。ま
た水回収板58が圧延材と接触するため、キズが発生し、
その後の圧延でもそのキズが残り、品質の低下を招くと
いう問題もあった。
実開昭60−71416号に記載のワイヤブラシローラを使用
しスケール除去を実施する方法においては、圧延材の温
度確保の点では良いが、ワイヤブラシの摩耗、変形等に
よりスケール除去を効率良く継続的に行うことが難し
く、その効果を保つにはワイヤブラシの交換を頻繁にす
る必要があり、管理が容易でなく、経済的観点より好ま
しくない。
特開昭55−5156号及び特開昭61−269925号にて提案され
ている圧延材に屈曲を与え、圧力水を噴射させる方法
は、屈曲によるスケールの剥離により従来より噴射水の
圧力が低くてもよく、効果的なデスケーリング方法であ
るが、噴射した圧力水を回収する点については配慮がさ
れておらず、噴射水が圧延材上に停留し、小規模ホット
ストリップミル設備に適用した場合には、第７図に示す
従来例と同様に圧延材の温度低下を招くという問題があ
った。
本発明の目的は、圧延材の過度の温度低下を招くことな
く効果的なスケール除去を実施できる圧延材のデスケー
リング装置及び熱間圧延設備並びに圧延材を提供するこ
とである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、圧延を実施する前に圧延材を屈曲工具に接
触させて屈曲させて、圧力水を噴射してスケールを除去
する圧延材のデスケーリング装置において、屈曲工具の
出側に、圧力水を圧延材の反屈曲工具側の表面に噴射し
その水が圧延材の表面上を圧延材の屈曲部に向けて流れ
るように圧力水噴射装置を設置し、屈曲工具の入側に、
屈曲部から離れた水を回収する水回収装置を設置し、こ
の水回収装置をその先端が圧延材の屈曲工具側表面の接
線方向延長線と圧延材表面との間に位置しかつ圧延材に
接触しないように配置したことを特徴とする圧延材のデ
スケーリング装置によって達成される。
〔作用〕
このように構成された本発明においては、圧延材を屈曲
させることにより、圧延材の反屈曲工具側の表面には引
張力が作用し、その表面のスケール層に微細クラックが
発生し、その一部は剥離し浮き上がる。従って、スケー
ルを除去するための圧力水は、小さな衝突力でスケール
を除去できるため、圧力が、水量が減少できる。また本
発明においては、圧力水を屈曲工具の出側表面に、水が
屈曲部に向かって流れるように噴射するので、圧延材表
面に沿って流れる水は、屈曲部に到達した後慣性により
屈曲部より圧延材表面を離れて流動する本発明はこのこ
とに着目し、噴射された圧力水と対峙する屈曲工具の入
側に水回収装置を設置し、この水回収装置をその先端が
圧延材の屈曲工具側表面の接線方向延長線と圧延材表面
と間に位置しかつ圧延材に接触しないように配置するこ
とにより、屈曲部より圧延材表面から離れた水及びスケ
ールを効率的に回収することができ、水と圧延材との接
触領域を小さくすることができる。
このように本発明においては、圧力水の圧力及び水量を
減少でき、水と圧延材との接触領域を小さくできるの
で、圧延材にに与える温度降下の作用が小さく、小規模
ホットストリップミル設備における仕上げ圧延機群入側
のデスケーリング装置として使用した場合、圧延材の板
厚が薄くても温度低下の小さいデスケーリングを行うこ
とができる。また、水回収装置を圧延材に対して非接触
式とすることにより、圧延材へのキズ付きを防止するこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明のの一実施例を第１図及び第２図により説
明する。
第１図において、全体的に符号１で示される本実施例の
デスケーリング装置は、熱間圧延鋼材２が通過する入口
ピンチローラ３及び出口ピンチローラ４を有し、これら
ピンチローラ3,4の間には圧延鋼材を屈曲させる屈曲工
具として作用する２本のローラ即ち入口ローラ５及び出
口ローラ６が配置されている。入口ピンチローラ３及び
出口ピンチローラ４の下側ローラは固定であり、上側ロ
ーラはそれぞれシリンダ7,8により昇降自在に支持され
ている。また入口ローラ５及び出口ローラ６はそれぞれ
シリンダ9,10により昇降自在に支持され、入口ローラ５
はシリンダ９により図示の如く熱間圧延鋼材２の水平通
路よりも少し上昇させ、その上へ圧延鋼材を通すことに
より圧延鋼材を上方に屈曲させ、これにより圧延鋼材２
の上表面に引張力を発生させ、出口ローラ６はシリンダ
10により熱間圧延鋼材２の水平通路よりも少し下降さ
せ、その下に圧延鋼材を通すことにより圧延鋼材を下方
に屈曲させ、圧延鋼材２の下表面に引張力を発生させ
る。
上昇側の入口ローラ５の出側には、圧延鋼材２の上表面
に圧力水を噴射する上デスケーリングヘッダ11が設置さ
れ、入側には上水回収ユニット12が設置されている。上
デスケーリングヘッダ11は、圧延鋼材２に噴射した圧力
水がその上表面上を圧延鋼材の屈曲部に向けて流れるよ
うに配置されており、上水回収ユニット12はその圧延鋼
材の上表面上を流れる水に対峙して配置され、かつその
下端入口13の水受部14は圧延鋼材２の屈曲部出側表面の
接触方向延長線の下方であって、圧延鋼材２に接触しな
い位置に位置決めされている。デスケーリングヘッダ下
降側の出口ローラ６に対しても、これと同様な関係でか
つ上下を逆にして下デスケーリングヘッダ15及び下水回
収ユニット16が設置されている。水回収ユニット12,16
は図示の如くそれぞれ水受部14,18に連なった断面螺旋
形を構造を有し、内部に湾曲部19,20を形成している。
上水回収ユニット12においては、水受部14のある入口13
より流入した水は内部湾曲部19に保持され、その側部に
形成された図示しない出口より外部へ排出される。下水
回収ユニット16においては、水受部18のある入口17より
流入した水は内部湾曲部20で流れを調整され、下側に設
けられた出口21より外部に排出される。
圧延鋼材２の通路に沿って複数のガイド22及びデスケー
リングヘッダ11,15のプロテクタ23が配置されており、
出口ローラ６の前後に位置するガイド22及びプロテクタ
23は出口ローラ６の支持体24に連結され、シリンダ10に
て出口ローラ６と一緒に昇降する。入口及び出口ローラ
5,6の上方にはカバー25が設置されている。
以上のように構成された本実施例のデスケーリング装置
１においては、熱間圧延鋼材２が送入されるときには、
第２図に示すようにピンチローラ3,4は開き、入口ロー
ラ５及び出口ローラ６はそれぞれ待機位置に下降及び上
昇する。このとき出口ローラ６の上昇と同時にガイド22
及びプロテクタ23も上昇し、通板ガイドとなる。このよ
うな状態で熱間圧延鋼材２を挿入し、その先端が出口側
のピンチローラ４を通過すると同時にピンチローラ3,4
を閉じ、次に入口ローラ５及び出口ローラ６をそれぞれ
シリンダ9,10により動作位置に上昇及び下降させる。こ
れにより第１図に示す状態となり、圧延鋼材２の入口ロ
ーラ５及び出口ローラ６に接触する部分に屈曲部が形成
される。そしてこの状態でデスケーリングヘッダ11,15
より圧力水を噴射することにより、圧延鋼材２の上表面
のスケールは上デスケーリングヘッダ11からの圧力水に
より除去され、圧延鋼材２の下表面のスケールは下デス
ケーリングヘッダ15からの圧力水により除去され、スケ
ール除去した水はそれぞれスケールと共に水回収ユニッ
ト12,16に回収される。なお、このとき発生するヒーム
及び水の飛沫はカバー25により外部への飛散が防止され
る。
そして上述したスケールの除去に際して、本実施例にお
いては圧延鋼材２の屈曲直後に圧力水を噴射するように
している。この場合、圧延鋼材２を屈曲させることによ
り、圧延鋼材２の反屈曲ロール5,6側の表面には引張力
が作用し、その表面のスケール層に微細にクラックが発
生し、その一部は剥離し浮き上がる。従って、スケール
を除去するための圧力水は、小さな衝突力でスケールを
除去することができ、デスケーリングヘッダ11,15より
噴射される圧力水の圧力、水量は第７図に示す従来例に
比べて少なくて済む。また本実施例においては、圧力水
を水が圧延鋼材２の屈曲部に向かって流れるように噴射
している。従って圧延鋼材の表面に沿って流れる水は、
屈曲部に到達した後、慣性により屈曲部より圧延鋼材表
面を離れて空中に流動する。水回収ユニット12,16はこ
の時点の水の移動を捕らえて水を受け取るように配置さ
れている。従って、デスケーリングヘッドから噴射され
た圧力水は非常に短い領域読で圧延鋼材２に接触するだ
けで、ほぼ完全に回収される。
従って本実施例によれば、デスケーリングヘッダ11,15
より噴射される圧力水の圧力及び水量が少なくなり、水
と圧延鋼材２との接触領域が短くなるので、圧延鋼材２
が瀬板で低速であっても温度低下を小さくすることがで
きる。また圧力水の圧力及び水量が減少するので、設備
費を低減でき、従って製品の製造コストも低減すること
ができる。
また本実施例によれば、水回収ユニット12,16は空中に
ある水を回収するので、圧延鋼材２に接触させる必要が
なく、図示の如く非接触式とすることができる。従っ
て、水回収ユニットにより圧延鋼材へのキズ付きを防止
することができる。
また本実施例においては、入口ローラ５、デスケーリン
グヘッダ11及び水回収ユニット12を１組とし、この組に
隣接して出口ローラ６、デスケーリングヘッダ15及び水
回収ユニット16を１組として配置している。上述したよ
うに、離間圧延鋼材２を屈曲させるとスケール層が割
れ、その一部は剥離したり、浮き上がるので、圧力水に
よるデスケーリングが容易になる。しかしながら、屈曲
により剥離したスケールが次の屈曲部に到達すると、屈
曲ローラの上下関係が逆なので、そのスケールがローラ
に咬み込み、ローラと圧延鋼材間に発生する接触圧力に
よりスケールが圧延鋼材に食い込み、デスケーリング性
が悪化する。本実施例では、上述の配置により、圧延鋼
材を入口ローラ５で屈曲させてから出口ローラ６で屈曲
させる前に前にデスケーリングヘッダ11により圧力水を
噴射し、デスケーリングを行う。従ってデスケーリング
性が悪化することなく、効果的なデスケーリングを行う
ことができる。
次に、本実施例のデスケーリング装置を小規模ホットス
トリップミル設備に適用した例を第３図を参照して説明
する。
第３図において、小規模ホットストリップミル設備は仕
上圧延機のスタンド数を減少した小スタンド数の圧延設
備であり、連鋳機30にて鋳造された鋳片は、粗圧延機31
でレバーシング圧延し、圧延材の厚みが30〜40mm相当に
なった状態で粗圧延機31の脇に設置された出側コイルボ
ックス32にて巻取り、これを粗圧延機31に戻して再び圧
延し、粗圧延機31の反対側の脇に設置された入側コイル
ボックス33にて巻き取った後、粗圧延機31と３段の仕上
圧延機34によりタンデム圧延し、ダウンコイラ35にて巻
き取る。本実施例のデスケーリング装置１は仕上圧延機
34群の入側に配置されている。本圧延設備の特性によ
り、仕上圧延機34の入側で熱間圧延鋼材２は８〜15mm程
度と、通常設備のものに比べれは相当薄い板厚となって
おり、デスケーリング装置１にはその板厚の熱間圧延鋼
材２が通過する。しかしながら上述したように、熱間圧
延鋼材２が薄板であっても、デスケーリング装置１にお
いては小さい温度降下で効果的なスケール除去が実施さ
れる。従って、熱間圧延鋼材２は十分に温度の高い状態
で仕上圧延機34に到達し、組織粗大のない品質の良い圧
延を行うことができる。
本発明の他の実施例を第４図及び第５図により説明す
る。
第４図は屈曲工具としては作用するローラの他の配置を
示すもので、入口ローラ5Aは固定とし、出口ローラ６の
みを昇降自在としたものである。この場合、熱間圧延鋼
材８の通板を容易にするために、入口ローラ5Aと組を成
す上水回収ユニット12Aは出口ローラ６とフレーム40を
介して連結され、出口ローラ６と共通のシリンダ41によ
り一体に昇降できるように構成される。本実施例によれ
ば、入口ローラ5Aを昇降しなくても良いので、そのため
のシリンダが不要となり、全体構成をシンプルにするこ
とができる。なお、入口ローラと出口ローラの関係を逆
にし、出口ローラを固定としても良い。
第５図は第４図のローラ配置に変更を加えたものであ
り、出口ローラ６と出側ピンチローラ４との間に固定ロ
ーラ42を追加設置している。このようにすることによ
り、熱間圧延鋼材２の通板を容易にすることができる。
なお、以上の実施例は、圧延時、屈曲工具としてのロー
ラを動作位置に保持するのであるが、上側のローラ、例
えば第１図の出口ローラ６を同じ組の水回収ユニットと
一体に昇降自在とし、熱間圧延鋼材２の張力に応じて上
下動させ、当該ローラをルーパローラとして併用するこ
ともできる。このようにすることにより本来あるべきル
ーパローラが削除でき、装備全体を簡素化することがで
きる。
また以上の実施例では、屈曲ローラ、デスケートリング
ヘッダ及び水回収ユニットを入口と出口に１組ずつ設置
したが、これらを２組以上連続的に設置して、よりデス
ケーリング性能を向上させることもできる。
更に以上の実施例では、本発明を小規模ホットストリッ
プミルの設備に提供したが、本発明のデスケーリング装
置は通常のホットストリップミル設備に適用することも
でき、この場合には従来よりも温度低下の少ない状態で
仕上圧延を行うことができ、従来以上に品質の優れた製
品を製造することができる。また本発明のデスケーリン
グ装置はホットストリップミル設備の他の場所に設置す
ることもでき、更にホットストリップミル設備に限らず
コールドストリプミル設備にも適用することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、温度降下の小さい効果的な圧延材のス
ケール除去が可能となるので、高品質の圧延を行うこと
ができる。また小規模ホットストリップミル設備の仕上
圧延機入側での低速で薄物の圧延材に適用しても温度低
下が少ないので、良好な仕上圧延を行うことができ、経
済的な設備で高品質の製品を製造することができる。ま
た圧延材へのキズ付きを生じることなく効果的なスケー
ル除去が行えるので、キズのない品質の優れた製品を得
ることができる。更に噴射される圧力水の圧力及び水量
を低減できるので、設備費が削減でき、それに伴って圧
延製品の製造コストも低減でき、経済的な設備の構築が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による圧延材のデスケーリン
グ装置のデスケーリング実施中における概略断面図であ
り、第２図は同デスケーリング装置の圧延鋼材通板時の
待機状態における概略断面図であり、第３図は同デスケ
ーリング装置を組込んだ小規模ホットストリップミル設
備を示す概略図であり、第４図は本発明の他の実施例に
よるデスケーリング装置の概略図であり、第５図は本発
明の更に他の実施例によるデスケーリング装置の概略図
であり、第６図は従来の一般的なホットストリップミル
設備の概略図であり、第７図はそのホットストリップミ
ル設備の仕上圧延機入側に配置されたデスケーリング装
置の概略断面図である。 符号の説明 １……デスケーリング装置 ２……熱間圧延鋼材、3,4……ピンチローラ ５……入口ローラ（屈曲工具） ６……出口ローラ（屈曲工具） 11,15……デスケーリングヘッダ（圧力水噴射装置） 12,16……水回収ユニット（水回収装置） 31……粗圧延機、34……仕上圧延機

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧延を実施する前に圧延材を屈曲工具に接
    触させて屈曲させて、圧力水を噴射してスケールを除去
    する圧延材のデスケーリング装置において、屈曲工具の
    出側に、圧力水を圧延材の反屈曲工具側の表面に噴射し
    その水が圧延材の表面上を圧延材の屈曲部に向けて流れ
    るように圧力水噴射装置を設置し、屈曲工具の入側に、
    屈曲部から離れた水を回収する水回収装置を設置し、こ
    の水回収装置をその先端が圧延材の屈曲工具側表面の接
    線方向延長線と圧延材表面との間に位置しかつ圧延材に
    接触しないように配置したことを特徴とする圧延材のデ
    スケーリング装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の圧延材のデスケーリング装
    置において、前記屈曲工具、圧力水噴射装置及び水回収
    装置を第１の組とし、これと別に上下関係を逆とした第
    ２の組の屈曲工具、圧力水噴射装置及び水回収装置を第
    １の組に隣接して配置し、第１及び第２の組の屈曲工具
    をそれぞれ昇降自在としたことを特徴とする圧延材のデ
    スケーリング装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の圧延材のデスケーリング装
    置において、前記屈曲工具、圧力水噴射装置及び水回収
    装置を第１の組とし、これと別に上下関係を逆とした第
    ２の組の屈曲工具、圧力水噴射装置及び水回収装置を第
    １の組に隣接して配置し、第１の組の水回収装置と第２
    の組の屈曲工具を連結し一体に昇降自在としたことを特
    徴とする圧延材のデスケーリング装置。
  4. 【請求項４】請求項１記載の圧延材のデスケーリング装
    置において、入側及び出側にピンチローラを配置し、こ
    のピンチローラの間に、前記屈曲工具、圧力水噴射装置
    及び水回収装置を複数組配置したことを特徴とする圧延
    材のデスケーリング装置。
  5. 【請求項５】請求項１記載のデスケーリング装置を粗圧
    延機と仕上圧延機の間に配置したことを特徴とする熱間
    圧延設備。
  6. 【請求項６】請求項５記載の熱間圧延設備で製造された
    圧延材。
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