(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定温度のスラブを粗圧延して粗バーとなすための粗圧延機と、入側および出側に前記粗バーの幅方向の動きを拘束するためのサイドガイドを有する、前記粗バーを加熱するための加熱装置と、加熱された前記粗バーを仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯に仕上圧延するための仕上圧延機とからなる熱間圧延設備列において、前記加熱装置は前記粗圧延機と前記仕上圧延機との間において複数配設されており、且つ、前記複数の加熱装置の間には前記粗バーの幅方向の動きを拘束するためのサイドガイドが設けられていることを特徴とする熱間圧延設備列。
【請求項２】
前記加熱装置の一部または全部が、前記粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するソレノイド型誘導加熱装置であることを特徴とする、請求項１記載の熱間圧延設備列。
【請求項３】
前記複数の加熱装置の間に設けられた前記サイドガイドが縦型ロールであることを特徴とする、請求項１または２記載の熱間圧延設備列。
【請求項４】
前記縦型ロールを冷却する冷却設備を備えることを特徴とする、請求項３記載の熱間圧延設備列。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の熱間圧延設備列を用い、所定温度のスラブを前記粗圧延機で粗圧延して粗バーとなし、次いで、粗圧延した粗バーを前記複数の加熱装置の入側および出側ならびに前記複数の加熱装置の間に設けられた前記サイドガイドにより前記粗バーの幅中心線が熱間圧延ラインの中心線と一致するように前記粗バーを拘束しながら前記加熱装置によって前記粗バーを加熱し、次いで、前記仕上圧延機で所定厚さの熱延鋼帯に仕上圧延することを特徴とする、熱間圧延設備列を用いた熱延鋼帯の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スラブを熱間圧延して熱延鋼帯を製造するための熱間圧延設備列およびそれを用いた熱延鋼帯の圧延方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼帯の製造においては、被圧延材の温度管理が重要である。特に圧延仕上温度は、熱延鋼帯の材質と密接な関係がある。例えば、炭素鋼の場合は、圧延仕上温度をフェライト変態開始温度以上に確保しないと、材質が著しく劣化してしまう。そこで、実開平６−５０８号は、粗圧延機と仕上圧延機との間に、エッジヒーターなどの粗バーを加熱する装置を設け、粗バーの温度補償を行う技術を開示する（以下、「先行技術１」という）。
【０００３】
ところが、粗バーには反りやキャンバーといった形状不良が存在する場合がある。また、搬送中に粗バーが蛇行することもあり問題である。粗バーが加熱装置に衝突すると、加熱装置を破損し、粗バーにも疵がついてしまう。そこで、粗バーの動きを拘束する何らかの手段が必要である。
【０００４】
粗バーの反りなどの上下方向の変動に対する対策としては、特開平５−３２９５１９号が開示するような、加熱装置の前に平坦度矯正装置を備えた熱間圧延設備列が知られている。キャンバーや蛇行などによる、粗バーの幅方向の動きに対しては、一般的にサイドガイドが用いられている（以下、「先行技術２」という）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
サイドガイドは、加熱装置の入側および出側に設けられるが、加熱装置入側サイドガイドと出側サイドガイドとの距離が離れるにつれて、粗バーの幅方向の動きを拘束する効果が小さくなる。図５は従来の熱間圧延設備列の概要を示す平面図である。図５に示すように、粗バー２は加熱装置入側サイドガイド４ａおよび加熱装置出側サイドガイド４ｃによって、幅方向の動きを拘束されながら、加熱装置５を通過中に加熱される。しかし、加熱装置５の全長が長く、加熱装置入側サイドガイド４ａと加熱装置出側サイドガイド４ｃとの間の距離が離れている場合には、粗バー２の幅方向の動きを拘束する効果が小さくなる。例えば、粗バー２の先端が加熱装置５の出側のサイドガイド４ｃに到達するまでの間、粗バー２は加熱装置入側のサイドガイド４ａのみに拘束された不安定な状態にあり、粗バー２の先端部の幅方向の変動が大きくなりやすい。同様のことは、粗バー２の後端部についてもいえる。
【０００６】
従来のサイドガイドでは、粗バーの幅方向の動きを完全に拘束することができず、両者の衝突を防ぐために加熱装置と粗バーとの間に一定の距離をおく必要があった。
【０００７】
加熱装置として粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するソレノイド型誘導加熱装置を用いる場合には、粗バーが通過するインダクターコイルの開口部の面積をなるべく小さくした方が、発生する磁束密度が大きくなり加熱効率が向上する。しかし、粗バーとインダクターコイルとが衝突しないように、インダクターコイルの開口部は大きめに設計せざるをえないのが現状である。
【０００８】
従って、この発明の目的は、粗バーの幅方向の動きを効果的に拘束することにより、粗バーと加熱装置との衝突を未然に防止して、加熱効率を向上することのできる熱間圧延設備列およびそれを用いた熱延鋼帯の圧延方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の熱間圧延設備列の発明は、所定温度のスラブを粗圧延して粗バーとなすための粗圧延機と、入側および出側に前記粗バーの幅方向の動きを拘束するためのサイドガイドを有する、前記粗バーを加熱するための加熱装置と、加熱された前記粗バーを仕上圧延して所定厚さの熱延鋼帯に仕上圧延するための仕上圧延機とからなる熱間圧延設備列において、前記加熱装置は前記粗圧延機と前記仕上圧延機との間において複数配設されており、且つ、前記複数の加熱装置の間には前記粗バーの幅方向の動きを拘束するためのサイドガイドが設けられていることに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項２記載の熱間圧延設備列の発明は、請求項１記載の発明において、前記加熱装置の一部または全部が、前記粗バーをその幅方向全体にわたって加熱するソレノイド型誘導加熱装置であることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項３記載の熱間圧延設備列の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記サイドガイドが縦型ロールであることに特徴を有するものである。
請求項４記載の熱間圧延設備列の発明は、請求項３記載の発明において、前記縦型ロールを冷却する冷却設備を備えることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項５記載の熱間圧延設備列を用いた熱延鋼帯の圧延方法の発明は、請求項１、２、３または４記載の熱間圧延設備列を用い、所定温度のスラブを前記粗圧延機で粗圧延して粗バーとなし、次いで、粗圧延した粗バーを前記複数の加熱装置の入側および出側ならびに前記複数の加熱装置の間に設けられた前記サイドガイドにより前記粗バーの幅中心線が熱間圧延ラインの中心線と一致するように前記粗バーを拘束しながら前記加熱装置によって前記粗バーを加熱し、次いで、前記仕上圧延機で所定厚さの熱延鋼帯に仕上圧延することに特徴を有するものである。
【００１３】
本発明に係る熱間圧延設備列は、粗バーを加熱するための加熱装置が複数配設されており、更に、複数の加熱装置のそれぞれの間には、粗バーの幅方向の動きを拘束するサイドガイドが設けられている。加熱装置を複数配設することによって、個々の加熱装置の全長が短かくなり、各サイドガイドの設定間隔も短かくすることができ、サイドガイドによる粗バーの拘束が、緻密にいっそう効果的に行われるため、粗バーと加熱装置との衝突が未然に防止される。その結果、加熱効率も向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る熱間圧延設備列を示す概略側面図、図２は、加熱装置およびサイドガイドを示す平面図である。図面に示すように、この発明の熱間圧延設備列は、粗圧延機１と、仕上圧延機６と、粗圧延機１と仕上圧延機６との間に設けられた複数の加熱装置５と、加熱装置５の入側に設けられたサイドガイド４ａと、複数の加熱装置５のそれぞれの間に設けられた複数のサイドガイド４ｂと、加熱装置５の出側に設けられたサイドガイド４ｃとからなっている。所定温度を有するスラブは、粗圧延機１で粗圧延されて粗バー２となり、搬送方向に搬送されて搬送ロール３で加熱装置５によって加熱された後、仕上圧延機６に送られ仕上圧延されて所定厚さの熱延鋼帯となる。
【００１５】
加熱装置５を複数に分割して配設することにより、個々の加熱装置５の長さを短かくすることができる。これにより、それぞれの加熱装置５の間に設けられたサイドガイド４ｂ間の距離が短かくなるため、粗バー２の先端がサイドガイド４ｂを抜けた直後に、次のサイドガイド４ｂによって拘束され、粗バー２の幅方向変動が著しく小さくなる。個々のサイドガイド４ｂの設置間隔は２ｍ以下にすることが望ましい。
【００１６】
サイドガイド４ｂとしては、縦型ロールを用いる方式が優れている。図２および図５に示す加熱装置入側サイドガイド４ａのような通常のサイドガイドでは、粗バー２が接触した場合、両者がこすれ合うことによって、粗バー２やサイドガイドに疵が付く危険がある。縦型ロールを用いることによって、このような可能性は回避される。従って、サイドガイド４ｂと粗バー２とを接触させた状態で粗バー２を搬送することができ、より大きな拘束力が得られる。更に、縦型ロールの外側（粗バー２と接触している部分の反対側）に冷却設備（図示せず）を設けて縦型ロールを冷却すれば、縦型ロールの寿命が伸び、メンテナンス性が向上する。図２に示す加熱装置入側サイドガイド４ａと加熱装置出側サイドガイド４ｃは、通常の形式のサイドガイドとなっているが、縦型ロールとしても全く差し支えはない。以上の構成による本発明によれば、加熱効率を向上させることができる。特に加熱装置５として、ソレノイド型誘導加熱装置を用いると、この効果は顕著である。ソレノイド型誘導加熱装置は、インダクターコイルの開口部（図３参照）の面積が小さいほど、インダクターコイル開口部の磁束密度が大きくなり、加熱効率が向上する。本発明の熱間圧延設備列では、粗バー２の幅方向の動きが小さくなるため、開口部の幅を小さく設計することができる。
【００１７】
本発明の熱間圧延設備列を用い、所定温度のスラブを粗圧延機１で粗圧延して粗バー２となし、加熱装置入側サイドガイド４ａ、加熱装置間サイドガイド４ｂおよび加熱装置出側サイドガイド４ｃによって、粗バー２の幅中心線が熱間圧延ラインの中心線に一致するよう粗バー２の幅方向の動きを拘束しながら粗バー２を搬送し、加熱装置５によって粗バー２に所定の温度分布を与えた後、仕上圧延機６で粗バー２を仕上圧延して熱延鋼帯を製造する。この結果、粗バー２と加熱装置５との接触が未然に防止され、ソレノイド型誘導加熱装置の加熱効率が向上し、それによってエネルギー原単位を低減することができる。
【００１８】
【実施例】
次に、この発明の実施例を説明する。
図３は、ソレノイド型誘導加熱装置のインダクターコイルを示す横断面図である。図３中に示すギャップは、インダクターコイル開口部の高さ、開口幅はその幅を示す。
【００１９】
インダクターコイル開口幅と加熱効率との関係を調べるための加熱実験を行った。加熱効率の意味するところは、（被加熱材に吸収された加熱電力）／（加熱装置に加えられた印加電力）である。実験に用いたソレノイド型誘導加熱装置は、出力１０００ｋＷ、周波数２０００Ｈｚ、電圧１００Ｖの電源と、開口部のギャップ２７０ｍｍ、開口幅１８００ｍｍのインダクターコイル７から構成されている。被加熱材２は、オーステナイト系のステンレスで、サイズは、板厚４０ｍｍ、幅１６５０ｍｍ、１４００ｍｍまたは１０００ｍｍの３種類である。被加熱材に吸収された加熱電力は、被加熱材に埋め込んだ熱電対によって測定された温度から計算した。幅１６５０ｍｍの被加熱材に対して、７１０ｋＷの印加電力で加熱したところ、加熱電力は５００ｋＷであった。加熱効率は０．７である。実験結果をもとにして、インダクターコイルの開口幅がその他の値のときの加熱効率を、数値計算により推定した。このようにして求めた、インダクターコイルの開口幅と加熱効率との関係を示したグラフが図４である。図４に示すように、開口幅が大きくなるほど加熱効率が低下していることがわかる。
【００２０】
インダクターコイルの開口幅は、被圧延材の最大幅によって決まる。本発明を適用した熱間圧延設備の場合、粗バーの最大幅は１６５０ｍｍである。過去の操業実績から、開口幅は１９００ｍｍ必要であると試算されていたが、本発明により１７５０ｍｍで設計することができた。その結果、幅１６５０ｍｍの粗バーの場合、加熱効率が０．６７から０．７２へと約５％向上した。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、粗バーと加熱装置との衝突を防止することができ、メンテナンスの頻度および費用が低減し、更に、加熱効率の向上によって、エネルギー原単位も低減し、かくして、有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る熱間圧延設備列を示す概略側面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る加熱装置およびサイドガイドを示す平面図である。
【図３】この発明の実施例に係るソレノイド型誘導加熱装置のインダクターコイルを示す横断面図である。
【図４】この発明の実施例に係るインダクターコイルの開口幅とコイル加熱効率との関係を示すグラフである。
【図５】従来技術の熱間圧延設備列に係る加熱装置およびサイドガイドを示す平面図である。
【符号の説明】
１：粗圧延機
２：粗バー（被加熱材）
３：搬送ロール
４ａ：加熱装置入側サイドガイド
４ｂ：加熱装置間サイドガイド
４ｃ：加熱装置出側サイドガイド
５：加熱装置
６：仕上圧延機
７：インダクターコイル
【図１】
0003640125.tif 000002
【図２】
0003640125.tif 000003
【図３】
0003640125.tif 000004
【図４】
0003640125.tif 000005
【図５】
0003640125.tif 000006