(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象長尺材を支持する複数の受け溝が、上面に夫々同じ間隔で設けられた固定レイクと可動レイクプレートを備えてなり、前記固定レイクの受け溝で支持された前記冷却対象長尺材が、前記可動レイクプレートの受け溝で受け取られ、前記固定レイクの次の受け溝で支持されるよう順次搬送方向に送られて、その搬送の間に前記冷却対象長尺材が放冷されるようにして構成された冷却床において、
前記可動レイクプレートは、梁部材で下方から支持されており、その梁部材の上面は遮蔽体で被覆されていることを特徴とする冷却床。
【請求項２】
前記梁部材は、前記冷却対象長尺材の搬送方向と直交する方向に設けられた上部梁部材と、前記冷却対象長尺材の搬送方向と平行する方向に設けられ更に前記上部梁部材を下方から支持する下部梁部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷却床。
【請求項３】
前記遮蔽体は、前記梁部材と、所定の間隙を介して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の冷却床。
【請求項４】
前記可動レイクプレートで前記冷却対象長尺材が搬送される際に、前記遮蔽体が振動するように、前記遮蔽体は、前記梁部材に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却床。
【請求項５】
前記遮蔽体は、下方に向け末広がりの断面形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却床。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材を冷却するために用いられる冷却床に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷却対象物をレイクに載せて放冷する冷却床を開示した先行技術としては、特許文献１に示す技術がある。この特許文献１には、「移送の際に、レイク２は熱間材料３から直接高熱を受けるため、レイク２が変形する等により搬送不良を起こす場合があるため、散水パイプ６によりレイク２の水冷を行っている。」との記載があり、冷却対象物（熱間材料）からの高熱でレイクが熱変形して、冷却対象物（熱間材料）の搬送不良を起こすことが、従来から問題となっていることが開示されている。尚、この特許文献１記載の技術では、散水パイプによりレイクの水冷を行うことによりその対策が講じられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６３７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術にも記載したように、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材Ａは、上面に夫々同じ間隔で設けられた固定レイク２と可動レイクプレート１を備えた冷却床を用いることによって、搬送の際に冷却されている。図３〜図５に冷却床の基本構成を示す。固定レイク２は、冷却対象長尺材Ａが圧延直後で高温（約１０００℃〜約７００℃）である間は、冷却対象長尺材Ａは変形しやすく、真直度を保ったまま支持する必要性があるために、鋳鉄製の幅広なブロック材で成るストレートニングポケット２Ａとなっている。このストレートニングポケット２Ａは、前記したように、鋳鉄製の幅広なブロック材で形成されているため、剛性が高い上に熱容量も大きく、高温の冷却対象長尺材が約１０００℃〜約７００℃と高温であっても、その熱影響を受けて変形することは殆どない。
【０００５】
一方、可動レイクプレート１は、前記した幅広のブロック材で成るストレートニングポケット２Ａ，２Ａの間の狭い隙間に設けられるため、その厚みを薄くする必要があり、金属製の板状材が用いられて形成されている。冷却対象長尺材Ａが約１０００℃〜約７００℃と高温である間は、冷却対象長尺材Ａを受け溝１ａで受け取った可動レイクプレート１は、その上面で５００℃前後、下面で４００℃前後になる。即ち、可動レイクプレート１は、その上下面で１００℃程度の温度差を生じることとなり、薄い金属製の板状材で形成された可動レイクプレート１には、図４の二点鎖線で示すように、中央が高くなった熱反りが発生する。
【０００６】
このとき、可動レイクプレート１の端部は大きく垂れ下がることとなり、その垂れ下がった端部で、可動レイクプレート１の上面に形成された受け溝１ａの位置が低くなることになる。実測値では可動レイクプレート１は、梁部材間の中央部で２．５ｍｍ程度持ち上がるのに対し、その端部で最大２５ｍｍ程度垂れ下がっていた。このため、可動レイクプレート１の端部に垂れ下がりがない通常の場合であれば、図６（ａ）に示すように、固定レイク２の受け溝２ａで支持された冷却対象長尺材Ａを、可動レイクプレート１の受け溝１ａで受け取ることにより、固定レイク２の次の受け溝２ａまで搬送方向に移動させることができるが、図６（ｂ）に示すように、可動レイクプレート１の端部に大きな垂れ下がりがある場合は、可動レイクプレート１を偏心駆動機構８で動かしても、その可動レイクプレート１の端部は通常の高さ位置まで上がらず、可動レイクプレート１の受け溝１ａで受け取られた冷却対象長尺材Ａが、固定レイク２の受け溝２ａと次の受け溝２ａの間で引っかかって乗り越えられず、次の受け溝２ａまで移動させることができなくなる。
【０００７】
発明者は、背景技術の記載と同様に、この可動レイクプレート１の熱反りが、冷却対象長尺材Ａを移動させることができなくなる最大の原因であると考え、可動レイクプレート１の熱反り対策を施す様々な実験を行った。可動レイクプレート１の上部を水冷パイプ等で水冷する。受け溝１ａの底部に可動レイクプレート１の高さ寸法の半分程度の深さのスリットを一定ピッチで設ける。可動レイクプレート１の上部にφ４０程度の孔を開ける。可動レイクプレート１の上半部を線膨張係数の大きなオーステナイト系ステンレスＳＵＳ３０４に置き換えバイメタル化する。可動レイクプレート１の上半部に耐熱シルバー塗装を施し断熱する。可動レイクプレート１の下半部をグラスウールで断熱する。可動レイクプレート１を耐火鋼材とする。
【０００８】
以上のような様々な対策を施したところ可動レイクプレート１の熱反りが小さくなり一定の効果を達成することができたが、設備のメンテナンスや可動レイクプレート１の強度面等を考えると基本的な対策にはならず、可動レイクプレート１自体に対策を施すだけでは、可動レイクプレート１の端部の垂れ下がりは完全には解消することはできないということが分かった。
【０００９】
そこで、可動レイクプレート１の端部の垂れ下がりに影響を与えている原因が、可動レイクプレート１自体だけではなく、他にもあると考え実験、調査を更に進めた。その結果、可動レイクプレート１の端部の垂れ下がり量を、可動レイクプレート１を下方から支持する梁部材３の長手方向にプロットすると山形分布を示し、図５の二点鎖線で示すように、梁部材３も冷却対象長尺材Ａの熱影響で熱反りしているということが分かった。発明者は、この梁部材３の熱反りが、可動レイクプレート１の端部の垂れ下がりを助長していると考え、対策を施すこととした。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決せんとしてなされたもので、梁部材の熱反りの影響による可動レイクプレートの端部の垂れ下がりを防止し、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材を冷却しながら搬送することを、障害なくスムーズに行うことができる冷却床を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、冷却対象長尺材を支持する複数の受け溝が、上面に夫々同じ間隔で設けられた固定レイクと可動レイクプレートを備えてなり、前記固定レイクの受け溝で支持された前記冷却対象長尺材が、前記可動レイクプレートの受け溝で受け取られ、前記固定レイクの次の受け溝で支持されるよう順次搬送方向に送られて、その搬送の間に前記冷却対象長尺材が放冷されるようにして構成された冷却床において、前記可動レイクプレートは、梁部材で下方から支持されており、その梁部材の上面は遮蔽体で被覆されていることを特徴とする冷却床である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記梁部材は、前記冷却対象長尺材の搬送方向と直交する方向に設けられた上部梁部材と、前記冷却対象長尺材の搬送方向と平行する方向に設けられ更に前記上部梁部材を下方から支持する下部梁部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷却床である。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記遮蔽体は、前記梁部材と、所定の間隙を介して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の冷却床である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記可動レイクプレートで前記冷却対象長尺材が搬送される際に、前記遮蔽体が振動するように、前記遮蔽体は、前記梁部材に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却床である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記遮蔽体は、下方に向け末広がりの断面形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却床である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１記載の冷却床によると、遮蔽体を設けることで、冷却対象長尺材の熱影響による梁部材の熱反りを防止することができるため、梁部材の熱反りの影響による可動レイクプレートの端部の垂れ下がりを防止することができ、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材を冷却しながら搬送することを、障害なくスムーズに行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項２記載の冷却床によると、梁部材は上部梁部材と下部梁部材で構成されており、上部梁部材と下部梁部材は夫々遮蔽体で被覆されているため、上部梁部材や下部梁部材の熱反りの影響による可動レイクプレートの端部の垂れ下がりを防止することができ、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材を冷却しながら搬送することを、更に障害なくスムーズに行うことができる。
【００１８】
本発明の請求項３記載の冷却床によると、間隙を設けることで、その間隙が適当な放熱、対流スペースとなり、上方から下方への直接の熱伝達量を軽減することができるので、梁部材の熱反りの影響による可動レイクプレートの端部の垂れ下がりを防止することができ、圧延後の条鋼等の冷却対象長尺材を冷却しながら搬送することを、更に障害なくスムーズに行うことができる。
【００１９】
本発明の請求項４記載の冷却床によると、遮蔽体の上面に堆積、付着した上方からの二次スケール等の降下物を、振動により振るい落とすことができ、遮蔽体の上面に堆積、付着した二次スケール等の降下物による遮蔽体の反射効果の低減を防止することができる。
【００２０】
本発明の請求項５記載の冷却床によると、降下した二次スケール等の降下物が、遮蔽体の上面から滑り落ちることとなり、遮蔽体の上面への堆積、付着を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図３は本発明の冷却床を示す図面であって、図１は冷却対象長尺材Ａの搬送方向と直交する方向の冷却床の要部縦断面図、図２は冷却対象長尺材Ａの搬送方向と平行する方向の冷却床の要部縦断面図、図３は冷却対象長尺材Ａを冷却しながら搬送する状態を示す冷却床の平面図である。図１、図２には、冷却対象長尺材Ａを、図２には、固定レイク２は特に図示はしていないが、図４、図５と同様である。また、図１の全てと図４の一部では、可動レイクプレート１の受け溝１ａの図示を省略している。また、図３は冷却床の基本構成を示す図面と共通の図面であるため、遮蔽体４は特に図示していない。尚、真直ぐな矢印は冷却対象長尺材Ａの搬送方向を示す。
【００２３】
本発明の冷却床は、固定レイク２と可動レイクプレート１とを備えている。固定レイク２は、図３に示すように、一次冷却領域１０のストレートニングポケット２Ａと、ニ次冷却領域１１の固定レイクプレート２Ｂより構成されている。一次冷却領域１０のストレートニングポケット２Ａは、図３および図５に示すように、鋳鉄製の幅広なブロック材で形成されており、重量が重く剛性が高い上に熱容量も大きいものである。それに対し、ニ次冷却領域１１の固定レイクプレート２Ｂは、金属製の薄い板状材が用いられて形成されている。
【００２４】
これは、一次冷却領域１０では、冷却対象長尺材Ａが圧延直後で高温（約１０００℃〜約７００℃）であり、しかも変形しやすい高温の冷却対象長尺材Ａが真直度を保つようにして支持する必要性があるため、固定レイク２が熱変形しないように、鋳鉄製の幅広なブロック材で成るストレートニングポケット２Ａとしている。一方、ニ次冷却領域１１では、約７００℃以下に冷却され形状的に安定化された状態の冷却対象長尺材Ａを、更に放熱して冷却を促進する必要がある。従って、冷却対象長尺材Ａの空気中に曝される表面積をできる限り広くするため、固定レイク２を金属製の板状材で成る固定レイクプレート２Ｂとし、隣り合う固定レイク２，２間の間隔を広くしている。尚、図３には、一本のストレートニングポケット２Ａに対し二本の固定レイクプレート２Ｂが設けられている実施形態を示したが、一本のストレートニングポケット２Ａに対し一本の固定レイクプレート２Ｂが設けられているだけであっても良い。
【００２５】
可動レイクプレート１は、前記した固定レイク２，２の間に設けられており、固定レイク２とは異なり、一次冷却領域１０からニ次冷却領域１１に通して連続して設けられている。この可動レイクプレート１も、前記した固定レイクプレート２Ｂと同様に、金属製の板状材で形成されている。
【００２６】
可動レイクプレート１の上面には複数の側面Ｖ字形の受け溝１ａが、固定レイク２の上面にも複数の側面Ｖ字形の受け溝２ａが、夫々鋸歯状になるようにして設けられている。これら複数の受け溝２ａの間隔（ピッチ）は、可動レイクプレート１、固定レイク２ともに全く同じ間隔である。
【００２７】
図１および図２に示すように、可動レイクプレート１は、梁部材Ｂの一つである、冷却対象長尺材Ａの搬送方向と直交する方向に設けられた上部梁部材３で、ブラケット９を介して下方から支持されている。この上部梁部材３の上面は、ブラケット９が取付けられた位置を除き、３０〜４０ｍｍの所定の間隙７を介して、輻射率の低いＳＵＳ板で成る遮蔽体４で被覆されている。この遮蔽体４は、下方に向け末広がりの台形断面形状をしている。この遮蔽体４の取付けについては、後で説明する。
【００２８】
尚、この遮蔽体４は、必ずしもＳＵＳ板で形成されていなくても良く、輻射率の低い金属板で形成されていることが望ましいが、高温の冷却対象長尺材Ａの熱影響を受けて変形することがない材質であればどのような材質で形成されていても良い。また、その形状は、下方に向けて末広がりの台形断面形状であると説明したが、半円形断面形状、逆Ｖ字形断面形状等、その上面に、降下した二次スケール等の降下物が堆積、付着しにくい形状であればどのような形状であっても良い。
【００２９】
上部梁部材３は、同じく梁部材Ｂの一つである、冷却対象長尺材Ａの搬送方向と平行する方向に設けられた下部梁部材５で、下方から支持されている。この下部梁部材５の上面も、上部梁部材３が取付けられた位置を除き、３０〜４０ｍｍの所定の間隙７を介して、輻射率の低いＳＵＳ板で成る下部梁部材５用の遮蔽体６で被覆されている。この遮蔽体６も、下方に向け末広がりの台形断面形状をしている。この遮蔽体６の取付けについても、遮蔽体４の取付けと共にまとめて後で説明する。
【００３０】
尚、この遮蔽体６も、必ずしもＳＵＳ板で形成されていなくても良く、輻射率の低い金属板で形成されていることが望ましいが、高温の冷却対象長尺材Ａの熱影響を受けて変形することがない材質であればどのような材質で形成されていても良い。また、その形状は、下方に向けて末広がりの台形断面形状であると説明したが、半円形断面形状、逆Ｖ字形断面形状等、その上面に、降下した二次スケール等の降下物が堆積、付着しにくい形状であればどのような形状であっても良い。
【００３１】
また、遮蔽体４、６は、可動レイクプレート１で冷却対象長尺材Ａが搬送される際に振動するようにして取付けられていることが望ましい。その取付けは、例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ブラケット９を上部梁部材３や下部梁部材５に取付けるために設けられたボルト１２の軸部に、遮蔽体４、６の水平面の四隅を被せるようにして載置されて取付けられる。このとき、遮蔽体４、６の水平面と、上部梁部材３や下部梁部材５の上フランジの間には、上部梁部材３や下部梁部材５の上フランジから突出するボルト１２の軸部の長さ分に相当する３０〜４０ｍｍ程度の間隙７が形成される。遮蔽体４、６は、上部梁部材３や下部梁部材５には直接固定されないが、切り欠き４ａ、６ａが、ブラケット９のリブに緩嵌されるようにして取付けられるため、その前後左右の動きがある程度規制されることとなる。
【００３２】
以上のようにして、遮蔽体４、６は取付けられるため、冷却対象長尺材Ａが搬送される際には、冷却対象長尺材Ａの搬送に合わせて振動するが、その自重バランスと前後左右の規制により上部梁部材３や下部梁部材５の上から脱落することはない。
【００３３】
尚、上記説明では、ボルト１２を介して遮蔽体４、６を支持する実施形態を示したが、ボルト１２に代えてスペーサー等で支持することも可能である。スペーサーを断熱材等の断熱性のある材料で形成しない場合は、遮蔽体４、６から上部梁部材３や下部梁部材５に熱が伝達することを抑止するため、必ず間隙７を形成する必要がある。
【００３４】
前記した下部梁部材５は必ずしも必要ではないが、下部梁部材５を設けた場合は、上部梁部材３と下部梁部材５は井桁状に組まれる。また、隣り合う上部梁部材３，３の間隔、隣り合う下部梁部材５，５の間隔は、隣り合う可動レイクプレート１，１の間隔の１０倍程度であり、冷却対象長尺材Ａの熱影響による上部梁部材３や下部梁部材５の熱反りを防止するための対策は、上部梁部材３や下部梁部材５に対策を施す方が、対策を講じる箇所が少なくて済み、可動レイクプレート１に対策を施すより対策を行いやすい。
【００３５】
下部梁部材５は、冷却対象長尺材Ａの搬送方向と直交する方向に長い偏心駆動機構８で支持されている。この偏心駆動機構８を駆動させることにより、下部梁部材５と上部梁部材３を介して可動レイクプレート１は、図１に示すように、垂直方向に円運動して、冷却対象長尺材Ａを搬送する。図６（ａ）に示すように、固定レイク２の受け溝２ａで支持された冷却対象長尺材Ａが、偏心駆動機構８の駆動により円運動で上昇した可動レイクプレート１の受け溝１ａですくい上げるようにして受け取られ、二点鎖線で示される位置に持ち上げられ、固定レイク２の次の受け溝２ａまで運ばれる。この動きを繰り返すことにより冷却対象長尺材Ａは、放冷による冷却をされながら、１ピッチ毎に順次搬送方向の次の受け溝２ａに運ばれて搬送される。
【００３６】
尚、図１の二点鎖線で示す可動レイクプレート１は、冷却対象長尺材Ａの熱影響を受けて僅かに熱反りしている状態を示すが、図４に示すように、遮蔽体４、６による対策を施していない場合の冷却対象長尺材Ａの熱影響による可動レイクプレート１の熱反りと比較し、可動レイクプレート１の端部の垂れ下がり量が非常に小さく、冷却対象長尺材Ａによる熱影響は非常に小さいことが分かる。また、図２に示すように、上部梁部材３は全く熱反りしておらず、遮蔽体４を設けることで、冷却対象長尺材Ａの熱影響をなくすることができることが分かる。
【００３７】
この実施形態においては、可動レイクプレート１自体には全く冷却対象長尺材Ａの熱影響による対策を講じておらず、図１に示す可動レイクプレート１の熱反りは、可動レイクプレート１自体が冷却対象長尺材Ａの熱影響を受けたための熱反りと考えることができる。これに対し、遮蔽体４による熱反り対策を全く施さない場合は、図５に示すように上部梁部材３が熱反りし、上部梁部材３の両端部に取付けられた可動レイクプレート１の垂れ下がりは、その上部梁部材３の熱反りと可動レイクプレート１の熱反りが合わさり、図４に示すように、著しく大きくなると考えることができる。
【００３８】
本発明のように遮蔽体４による熱反り対策を施した場合は、図６（ａ）に示すように、固定レイク２の受け溝２ａで支持された冷却対象長尺材Ａを、可動レイクプレート１の受け溝１ａで受け取ることにより、固定レイク２の次の受け溝２ａまで搬送方向に移動させることができる。一方、遮蔽体４による熱反り対策を施さない場合は、図６（ｂ）に示すように、可動レイクプレート１の端部に大きな垂れ下がりができ、可動レイクプレート１を偏心駆動機構８で動かしても、その可動レイクプレート１の端部が通常の高さ位置まで上がらず、可動レイクプレート１の受け溝１ａで受け取られた冷却対象長尺材Ａが、固定レイク２の受け溝２ａと次の受け溝２ａの間で引っかかって乗り越えられず、次の受け溝２ａまで移動させることができなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態の冷却床を示すもので、冷却対象長尺材の搬送方向と直交する方向の冷却床の要部縦断面図である。
【図２】同実施形態の冷却床を示すもので、冷却対象長尺材の搬送方向と平行する方向の冷却床の要部縦断面図である。
【図３】同実施形態の冷却床を示すもので、冷却対象長尺材を冷却しながら搬送する状態を示す冷却床の平面図である。
【図４】冷却床の基本構成を示すもので、冷却対象長尺材の搬送方向と直交する方向の冷却床の要部縦断面図である。
【図５】冷却床の基本構成を示すもので、冷却対象長尺材の搬送方向と平行する方向の冷却床の要部縦断面図である。
【図６】可動レイクプレートにより冷却対象長尺材を搬送する状態を示すもので、（ａ）は可動レイクプレートの端部に垂れ下がりがない場合を示す要部縦断面図、（ｂ）は可動レイクプレートの端部に垂れ下がりがある場合を示す要部縦断面図である。
【図７】遮蔽体や下部遮蔽体の取付状態を示すもので、（ａ）は要部拡大平面図、（ｂ）は要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ…冷却対象長尺材
１…可動レイクプレート
１ａ…受け溝
２…固定レイク
２ａ…受け溝
２Ａ…ストレートニングポケット
２Ｂ…固定レイクプレート
Ｂ…梁部材
３…上部梁部材
４…遮蔽体
４ａ…切り欠き
５…下部梁部材
６…遮蔽体
６ａ…切り欠き
７…間隙
８…偏心駆動機構
９…ブラケット
１０…一次冷却領域
１１…二次冷却領域
１２…ボルト
【図３】
0005519911.tif 000002
【図４】
0005519911.tif 000003
【図５】
0005519911.tif 000004
【図６】
0005519911.tif 000005
【図７】
0005519911.tif 000006
【図１】
0005519911.tif 000007
【図２】
0005519911.tif 000008