JPH08174031A - 熱間圧延ラインのホットランテーブル上における通板方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間圧延ラインのホットランテーブル上にお
ける通板方法を提供する。 【構成】 金属ストリップの幅方向に複数のノズルを備
えたノズルヘッダを前記ホットランテーブルの長手方向
に複数段配設し、仕上圧延機出側における金属ストリッ
プの板厚、温度、形状およびバウンド高さに応じて第１
段目のノズルヘッダから吹き付けるエアの風量および圧
力を制御し、金属ストリップの進行に従ってその先端部
のバウンド高さに応じて第２段目以降のノズルヘッダか
ら吹き付けるエアの風量および圧力を制御することによ
り、初期反りおよび後方反りを抑制することを可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延ラインのホッ
トランテーブル上における通板方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱間圧延ラインにおいては図２
に示すように、仕上圧延機２で圧延された金属ストリッ
プ（以下、単にストリップという）１は、複数のテーブ
ルローラ４で構成されるホットランテーブル３上で所定
の温度に冷却されながらピンチロール５を介してダウン
コイラ６で巻き取られるのが一般的である。なお、板厚
が1.8 mm以下のいわゆる薄物の場合は、通板性を損なわ
ないためにストリップ１の先端部の約50m については注
水を行わない。また、板厚が1.4 mm以下の極薄のストリ
ップ１の場合は、無注水の場合でも空気抵抗などの作用
によってウェービングが発生し易く、通板速度が制限さ
れる。

【０００３】図３はそのようなストリップ１の不具合な
現象を示したもので、(a) は板厚がたとえば1.8 mm以下
の薄物の場合に、その先端部１ａが浮き上がる先端反り
（以下、バウンドという）現象を、(b) はそのバウンド
が増大して２つに折れ曲がるいわゆる頭折れ現象を示
す。また、(c) は、ストリップ１の先端部１ａとミドル
部１ｂに速度差が生じてストリップ１が波打ついわゆる
ウェービング現象を示している。

【０００４】このようなことから、ストリップ１の先端
部１ａがダウンコイラ６に巻き取られるまでの間、前述
のように減速させて通板させるようにしているので圧延
能率を損なうという問題があり、かつ、減速させて通板
した場合でも頭折れやウェービングを完全になくすこと
ができないのが実情である。そこで、このようなバウン
ドや頭折れ、ウェービングの対策として、従来から種々
の提案がなされている。すなわち、たとえば特開平４−
84617号公報には、ストリップの進行方向に沿うように
サイドスプレーノズルから冷却水をストリップの通板前
から注水することにより、ウェービングや頭折れを防止
しながら冷却する方法が開示されている。

【０００５】また、特開昭50−7762号公報には、ストリ
ップに気体もしくは液体あるいはそれらの混合体からな
る吹き出し水平流および／または吹き出し斜向流を吹き
付けるノズルと、該ノズルに気体もしくは液体あるいは
それらの混合体を供給する供給装置からなる通板装置が
開示されている。また、特開昭56− 33119号公報には、
ストリップの先端から所定長だけ走行方向の剛性を高め
る形状に加工変形して通板する方法が、特開昭56− 567
15号公報には、ホットランテーブルに沿ってストリップ
と同調して走行し、ストリップの先端をクランプするク
ランプ装置を取付けた走行車を設けたストリップ搬送装
置が開示されている。

【０００６】さらに、特開平２− 55610号公報には永久
磁石または電磁石を備えたローラを配設したホットラン
テーブルが、また特開平５−123733号公報にはローラテ
ーブルの上方にストリップを吸引搬送するリニアモータ
を配設したストリップ搬送装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常、仕上圧延機出側
にはストリップの板厚や温度、形状などの品質を管理す
るためのセンサが配置されているが、これらは光学式や
超音波、レーザを利用したものが多く、冷却水の影響を
受けて誤動作するおそれがある。そこで、誤動作を防止
すべく仕上圧延機出側からセンサ設置箇所までは注水し
ないのが一般的であるが、このような未注水領域におい
てはストリップ先端部にバウンドが発生し、一方ミドル
部ではウェービングが発生し、先端部は上記したような
頭折れが、またミドル部はダブリ込みによる折れ曲がり
が発生することになる。また、このようなバウンドやウ
ェービングを防止するために、スプレー吐出圧を増加さ
せると過冷却となって冷却不良が発生したり、ストリッ
プへの水乗り量が増加して通板性を阻害するなどの欠点
がある。

【０００８】しかしながら、上記した従来技術のうち、
特開平４− 84617号や特開昭50−7762号の場合のように
一律的に気体、液体をストリップに吹き付けると、板厚
の差、温度差等により効果が異なり、特に薄物高温材で
は上記問題が発生しやすく、板厚が増加すると効果が発
揮できないという問題もある。また、特開昭56− 33119
号の場合は、ストリップの先端に常時エアを吹き付ける
と、バウンドが発生していないストリップの先端がエア
の力によってテーブルローラ間に押し付けられ、ストリ
ップ先端がローラ側面に衝突して反り上がり頭折れが発
生するという問題がある。また、エア吹き付け量を少な
くするとバウンドが発生したストリップに対して効果が
得られず、さらに圧延機出側の冷却前にエアを吹き付け
て反りを抑えたとしても冷却中に新たなバウンドが発生
して頭折れを防止することができないのである。

【０００９】特開昭56− 56715号については、高速で通
板しているストリップをクランプすることが難しく、ま
た圧延機出側ですでにバウンドが発生している場合はク
ランプ装置に突っかかっていわゆる冷コイルを発生する
おそれがある。また特開平２− 55610号は圧延機出側で
すでにバウンドが発生している場合にはバウンドをテー
ブルローラに引き付けるだけの磁力を発生することが難
しく、またローラを引き付けるだけの磁力を発生させる
とバウンドが発生していない場合の通板性を阻害する欠
点がある。

【００１０】特開平５−123733号の場合は、数百m もの
ホットランテーブルの上方に全長にわたってリニアモー
タを配設するのは経済的ではなく、またラインのメンテ
ナンスの妨げにもなるので、好ましい方策ではない。本
発明は、上記のような従来技術の有する課題を解決した
熱間圧延ラインのホットランテーブル上における通板方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延ライ
ンのホットランテーブル上において金属ストリップを通
板するに際し、金属ストリップの幅方向に複数のノズル
を備えたノズルヘッダを前記ホットランテーブルの長手
方向に複数段配設し、仕上圧延機出側における金属スト
リップの板厚、温度、形状およびバウンド高さに応じて
第１段目のノズルヘッダから吹き付けるエアの風量およ
び圧力を制御し、金属ストリップの進行に従ってその先
端部のバウンド高さに応じて第２段目以降のノズルヘッ
ダから吹き付けるエアの風量および圧力を制御すること
を特徴とする熱間圧延ラインのホットランテーブル上に
おける通板方法である。

【００１２】

【作 用】本発明者は、上記課題を解決すべく反りの発
生原因を鋭意調査・検討を行った結果、ストリップのバ
ウンドは仕上圧延機の出側直近で発生する初期反りと仕
上圧延機出側後方の下流側で発生する後方反りの２種類
があることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１３】すなわち、初期反りの発生は材料温度ある
いは板厚、形状に関連して発生するものであり、後方反
りはストリップ先端部がテーブルローラに衝突してバウ
ンド（はね返り）によって発生するものであることが判
明した。また、仕上圧延機出側からおよそ100 m 以降で
は材料温度との関連によりバウンドが発生しないことが
わかったので、バウンドの発生位置をある程度特定する
ことができる。

【００１４】図４，５，６は、初期反りにおける板厚、
温度、形状と頭折れ発生率の関係をそれぞれ示したもの
である。まず、図４からわかるように、板厚については
その値が小さくなるほど頭折れが発生し易い傾向があ
る。なお、特に約2.5 〜3.0 mm以上の板厚ではほとんど
頭折れが発生しないことが判明している。また、温度に
ついては図５からわかるように、ストリップの温度が高
くなるほど頭折れが発生し易い傾向があるが、板厚の場
合に比して頻度が低い。さらに、形状については図６に
示すように、良好な形状の場合ほど頭折れが発生し易い
傾向があるが、温度の頻度よりも低い。

【００１５】また、図７は、バウンド高さとそのバウン
ドを抑えることのできるエア押し付け力の関係を示した
ものである。ここで、バウンド高さとエア押し付け力の
関係は、実験の結果から、板厚ごとにほぼ一定であるこ
とが確認されている。たとえばバウンド高さがａの場合
は、その高さに対応するようにストリップに吹き付ける
エアの風量および／または圧力を高くし、バウンド高さ
がｂの場合は吹き付けるエアの風量および／または圧力
を低くするのである。

【００１６】なお、エア押し付け力はエアの風量と圧力
によって決定されるものであり、いずれか一方、または
両方の制御により押し付け力が調整できるが、調整は圧
力制御を中心に行った方が制御しやすくなり好ましい。
また、風量制御により押し付け力を調整する場合は、作
動させるノズル数を調整する方が制御しやすく、両者を
組合せてもよい。

【００１７】このように、本発明によれば、ホットラン
テーブルの長手方向に設けられた複数段のエアを吹き付
けるノズルヘッダをストリップの先端部位置に合わせて
選択するようにして、ストリップの板厚、温度、形状、
バウンド高さに応じて第１段目のノズルヘッダから吹き
付けるエアの風量および／または圧力を制御するように
し、その後ストリップの進行に従ってその先端部のバウ
ンド高さに応じて第２段目以降のノズルヘッダから吹き
付けるエアの風量および／または圧力を制御することに
より、ストリップの品質に影響を与えることなく、初期
反りおよび後方反りを抑制することが可能である。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図１は本発明の実施例の構成を示
す概要図であり、従来例と同一な部材には同一符号を付
している。この図において、７ａ〜７ｃは、仕上圧延機
２の出側に配置されたエアヘッダで、ストリップ１の進
行方向すなわちホットランテーブル３のダウンコイラ６
側に向けて複数段配設される。エアヘッダ７ａ〜７ｃの
数はこの図の例では３段としたが、ホットランテーブル
３の長さによって増減することができる。しかし、前記
した知見事項に従って100m以降には設ける必要はない。

【００１９】これらのエアヘッダ７ａ〜７ｃには、スト
リップ１上面にエアを吹き付けるノズル８がストリップ
１の幅方向に複数個取付けられ、エア供給管９ａ〜９ｃ
を介して空気源10からエアが供給される。11ａ〜11ｃは
各エア供給管９ａ〜９ｃに取付けられるオン・オフ制御
弁で、各エアヘッダ７ａ〜７ｃに供給するエアのオン・
オフあるいは風量の制御を行う。なお、ノズル８のスト
リップ１上面への吹き付け角度はストリップ進行方向に
対して０〜60°の範囲が望ましい。

【００２０】12は、仕上圧延機２の出側に配置されたス
トリップ１の板厚、温度、形状を測定する従来から用い
られている材料センサであり、板厚計や温度計、幅計を
組み合わせたものが用いられる。13ａ〜13ｃはストリッ
プ１のバウンド高さを測定する距離計であり、たとえば
変位計や複数の幅計を組み合わせたものが用いられる。

【００２１】14は、ストリップ１のバウンド発生を防止
する演算制御装置で、ストリップ１の板厚、温度、形状
の設定値をあらかじめ設定するとともに、材料センサ12
から板厚、温度、板幅の測定信号を、また距離計13から
ストリップ１のバウンド高さの測定信号を入力して、そ
れらの測定値の大きさに応じてエア吹き付け風量を演算
し、各オン・オフ制御弁11を制御する。

【００２２】15ａ〜15ｃは、エア吹き付け部付近のテー
ブルローラ４の間に配設されるガイドで、ストリップ１
の先端部１ａがテーブルローラ４の下部に当たってバウ
ンドするのを防止する機能を有している。そこで、演算
制御装置14によって、ストリップ１のバウンドの制御を
行う手順を以下に説明する。 まず、材料センサ12によって仕上圧延機２出側でス
トリップ１の板厚、温度、形状を測定し、それぞれの設
定値をつぎのような順序で比較して、エアの吹き付けの
初期指令をオン・オフ制御弁11ａに出力する。

【００２３】ａ．板厚が3.0 mm未満であれば、板厚の情
報をベースにして第１段目のエアヘッダ７ａのオン・オ
フ制御弁11ａに吹き付けオンの初期指令を出力する。す
なわち、板厚が薄く、温度が高くかつ形状が良好で頭折
れが発生し易い場合は、第１段目の距離計13ａでバウン
ド高さを測定し、前出図７の関係から決まるエア押し付
け力を与えるように、エアの吹き付け風量および／また
は圧力を制御する。なお、バウンド高さがかなり高い場
合は、第１段目と第２段目のエアヘッダ７ａ，７ｂのオ
ン・オフ制御弁11ａ，11ｂを同時にオンにして大量のエ
アを高圧力で吹き付ける。そして、第２段目の距離計13
ｂで測定したバウンド高さが０であれば、第３段目のエ
アヘッダ７ｃのオン・オフ制御弁11ｃをオフにして、ス
トリップ１の先端部に外乱を与えないようにする。な
お、第２段目の距離計13ｂでバウンド高さを少しでも検
出した場合は、第３段目のエアヘッダ７ｃのオン・オフ
制御弁11ｃをオンにして、その高さに応じた風量および
圧力のエアを吹き付ける。

【００２４】ｂ．板厚が3.0 mmであれば、たとえ温度が
高くかつ形状が良好で頭折れが発生し易い場合でも、第
１段目のエアヘッダ７ａのオン・オフ制御弁11ａには吹
き付けオフを出力する。 つぎに、ストリップ１が進行して、第２段目以降の
距離計13ｂまたは13ｃでバウンドが検知された場合は、
そのバウンド高さに応じてエア吹き付け風量および圧力
を決定して、該当するエアヘッダ７ｂまたは７ｃのオン
・オフ制御弁11ｂまたは11ｃにオン指令を出力して、エ
アの吹き付けを行う。

【００２５】このようにして、仕上圧延機２の出側直後
の未注水領域においては、ストリップ１の板厚、温度、
形状さらにバウンド高さに応じてエアの吹き付けを制御
し、そん下流側においてはバウンド高さに応じてエアの
吹き付けを制御するようにしたので、ストリップ１の温
度に影響を与えることなく、また通板性への外乱を最小
限にとどめて反りを抑制し、頭折れを防止することがで
きる。

【００２６】ノズルを６個取付けたノズルヘッダを間隔
10ｍで４段配置して、各ノズルヘッダからの吹き付け風
量が100 〜300 Nm³/min で、圧力を0.5 〜1.5 kgf/cm²
に調整可能として、板厚が 0.5〜15mmで板幅が 700〜15
00mmのストリップを15000 本／月圧延する際に、本発明
法を適用したところ、従来700 件／月も発生していた頭
折れが約100 件／月まで減少することができた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
間圧延ラインのホットランテーブルの長手方向に設けら
れた複数段のエアを吹き付けるノズルヘッダをストリッ
プの先端部位置に合わせて選択するようにして、ストリ
ップの板厚、温度、形状、バウンド高さに応じて第１段
目のノズルヘッダから吹き付けるエアの風量および圧力
を制御するようにし、その後ストリップの進行に従って
その先端部のバウンド高さに応じて第２段目以降のノズ
ルヘッダから吹き付けるエアの風量および圧力を制御す
るようにしたので、ストリップの品質に影響を与えるこ
となく、初期反りおよび後方反りを抑制することがで
き、これによって頭折れによる歩留りの低下を防止する
とともに通板速度を高めることができるから、設備の稼
働率向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す概要図である。

【図２】従来例を示す概要図である。

【図３】ストリップの(a) バウンド現象、(b) 頭折れ現
象、(c) ウェービング現象をそれぞれ示す説明図であ
る。

【図４】初期反りにおける板厚と頭折れ発生率の関係を
示す特性図である。

【図５】初期反りにおける温度と頭折れ発生率の関係を
示す特性図である。

【図６】初期反りにおける形状と頭折れ発生率の関係を
示す特性図である。

【図７】バウンド高さとエア押し付け力の関係を示す特
性図である。

【符号の説明】

１ ストリップ（金属ストリップ） ２ 仕上圧延機 ３ ホットランテーブル ４ テーブルローラ ５ ピンチロール ６ ダウンコイラ ７ａ〜７ｃ エアヘッダ ８ ノズル ９ａ〜９ｃ エア供給管 10 空気源 11ａ〜11ｃ オン・オフ制御弁 12 材料センサ 13ａ〜13ｃ 距離計 14 演算制御装置 15ａ〜15ｃ ガイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延ラインのホットランテーブル
   上において金属ストリップを通板するに際し、 金属ストリップの幅方向に複数のノズルを備えたノズル
   ヘッダを前記ホットランテーブルの長手方向に複数段配
   設し、仕上圧延機出側における金属ストリップの板厚、
   温度、形状およびバウンド高さに応じて第１段目のノズ
   ルヘッダから吹き付けるエアの風量および圧力を制御
   し、金属ストリップの進行に従ってその先端部のバウン
   ド高さに応じて第２段目以降のノズルヘッダから吹き付
   けるエアの風量および圧力を制御することを特徴とする
   熱間圧延ラインのホットランテーブル上における通板方
   法。