(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延された圧延材をコイルに巻取るとともに巻戻して仕上圧延機に送るコイルボックスのマンドレルにおいて、
該マンドレルを水冷構造とするとともに、その外周面に複数の環状凹部を形成し、この凹部内に断熱材を取り付けるとともにバーナノズルを設けたことを特徴とするコイルボックスのマンドレル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルボックスのマンドレルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、熱間圧延設備において、粗圧延機と仕上圧延機との間に巻取り巻戻し機を備えたコイルボックスを設け、粗圧延した被圧延材をクレードルロール上で巻取り、その後、このコイルを巻戻すことにより仕上圧延機に送る圧延方法が提案されている（特開平７−２７５９３４号公報）。
【０００３】
前記方法においては、粗圧延された被圧延材は一旦コイル状に巻き取られるため、被圧延材の温度降下が少ないものの、前記コイルボックスのマンドレルは水冷構造であること、およびコイル内周面が巻取りから巻戻しまで大気に接して自然放冷されることにより、他の部位より温度降下が大きくなる。そのため、仕上圧延材のテール部に不良部位が生じ、歩溜まりが悪いという問題があった。
したがって、特開平８−２４９４７号公報では、マンドレルをマンドレル加熱装置で加熱しておき、その蓄熱された熱で粗圧延コイルのテール部を加熱して温度降下を防止する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平８−２４９４７号公報の方法ではマンドレルとは別にマンドレル加熱装置を必要とし、設備自体が大掛かりになるばかりか、巻取りから巻戻しまでの間にマンドレル自体が温度降下することを避けることはできず、その結果、コイル内周面の温度も降下するため、良好な仕上圧延を行い難いという課題を有する。
【０００５】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で粗圧延コイルの内周部の温度降下を確実に防止することができるコイルボックスのマンドレルを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のマンドレルは、粗圧延された圧延材をコイルに巻取るとともに巻戻して仕上圧延機に送るコイルボックスのマンドレルにおいて、該マンドレルを水冷構造とするとともに、その外周面に複数の環状凹部を形成し、この凹部内に断熱材を取り付けるとともにバーナノズルを設けた構成としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
本発明のコイルボックスのマンドレル１は、図１に示すように、マンドレル本体２の先端部に燃焼火炎Ｆを形成する火炎形成部３を設けたものである。前記マンドレル本体２は、図２に示すように、その外周面と粗圧延された被圧延材を巻取って形成されるコイルＣの内周面との間に所要間隔Ｓをあけて位置し、略円柱形状をなしている。
【０００８】
前記マンドレル本体２の中心部には、冷却水供給路４ａと冷却水排水路４ｂとからなる冷却水通路４を設けてマンドレル１を水冷構造としている。
また、冷却水通路４の外方には複数の燃料ガス供給路５が設けてあり、これらガス供給路５はマンドレル本体２の先端部に設けた円環状の複数本の連通路６に連通している。そして、この各連通路６にはマンドレル本体２の外方に開口する複数のバーナノズル７が等間隔で設けられ、これらバーナノズル７により前記火炎形成部３を構成している。
【０００９】
なお、前記バーナノズル７は、図１および図３に示すように、マンドレル本体２に複数の環状凹部８を所定間隔をあけて設け、この凹部８に規定の距離αを保って表面に耐熱鋼かならなるカバー部材１０を備えた断熱材９を装填し、この断熱材９とカバー部材１０に穿設した孔１１にバーナノズル構成部材１２を取り付けている。
【００１０】
このようにすれば、水冷構造のマンドレル本体２による冷却作用を軽減することができるとともに、コイルＣの巻取り、巻戻し作業中にコイルＣがマンドレル１に接触しても、距離αの存在によりバーナノズル７部を閉塞したり、バーナノズル構成部材１２が損傷することを防止できる。
【００１１】
前記構成からなるマンドレル本体２は、前記特開平７−２７５９３４号公報および特開平８−２４９４７号公報の如く、図示しないマンドレル支持台に回転駆動可能に、場合によってはコイルＣに対して進退可能な支持台に、あるいは回転可能で、かつ、揺動可能な支持台に取り付けられる。また、前記冷却水通路４およびガス供給路５は、それぞれマンドレル本体２の後端部に取り付けたロータリージョイント１３を介して給水設備、排水設備、ガス供給設備に接続される。
【００１２】
したがって、前記マンドレル１を備えたコイルボックスで粗圧延された被圧延材からなるコイルＣを形成する際には、例えば、マンドレル１の先端の火炎形成部３を、クレードルロール（図示せず）上に配置するとともに、形成するコイルＣの中心部分に位置させる。この状態で、クレードルロールで被圧延材の巻取りを開始するとともに、点火トーチ（図示せず）等により各バーナノズル７から噴射する燃料ガスに点火して、コイルＣの内周面を加熱する。なお、前記燃料ガスとしてはプレミックスガスあるいは生ガスを使用する。
【００１３】
これにより、コイルＣの内周面は、燃焼火炎Ｆのうち温度が高い先端の不透明部分で加熱され、該コイルＣの被圧延材のテール部（約２〜３ｍ）の温度降下を確実に防止する。また、コイルＣの両端側に位置する燃焼火炎Ｆは、その不透明部分でコイルＣの内周面から輻射熱がコイルＣの外方に放散することを防止して熱効率を高める。
【００１４】
被粗圧延材をコイル状に巻取り終えると、コイル状の被圧延材を巻戻して仕上圧延機に送り、仕上圧延を行う。この巻戻時に前記マンドレル１は、コイルＣが仕上圧延機に引っ張られてクレードルロールより飛び出すことを防止する。
【００１５】
なお、本発明のマンドレルは前記構成に限定されず、例えば、図４に示すように、前記連通路６は設けずに、周方向に所要間隔をあけて設ける各バーナノズル７と対応するようにそれぞれガス供給路５を形成してもよく、また、バーナノズル７を断熱材９等を介することなく、マンドレル本体２に設けてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のコイルボックスのマンドレルでは、特開平８−２４９４７号公報のように、マンドレルとは別のマンドレル加熱装置によりマンドレルを予熱し、その蓄熱された熱でコイルの温度降下を防止するという大掛かりな設備ではなく、マンドレル外周面にバーナノズルを設けるという簡単な構成で、バーナノズルからの燃焼火炎により直接コイル内周面を加熱してコイル内周面の温度降下を確実に防止するため、後工程で良好な仕上圧延を行うことができ、製品の歩溜まりを向上することができる。
【００１７】
また、バーナノズルをマンドレル本体に設けた環状凹部内に設けた断熱材中に形成しているため、マンドレルの加熱域に対する水冷効果を軽減し、それだけ加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマンドレルとコイルとを示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】マンドレルの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…マンドレル、２…マンドレル本体、３…火炎形成部、４…冷却水通路、５…燃料ガス供給路、７…バーナノズル、８…環状凹部、９…断熱材、Ｃ…コイル、Ｆ…燃焼火炎。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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