(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続熱間鋼板圧延設備における搬送ロール間に配置するエプロンの表面側に耐熱樹脂積層板からなるガイド板を設け、該ガイド板に、表面に設けた水供給口から裏面に連続した流路を形成するとともに、該流路に吸水性素材からなる水供給材を充填し、前記ガイド板の裏面側から表面側へ前記水供給材を介して水を供給し、前記ガイド板の表面側で水を気化させることにより、該ガイド板の表面を気化熱で冷却することを特徴とする製鋼用気化熱冷却エプロン。
【請求項２】
前記ガイド板の表面側に、熱延鋼帯の繰り送り方向に沿って延びた水供給口を該熱延鋼帯の幅方向に複数形成し、各水供給口に水を供給してなる請求項１記載の製鋼用気化熱冷却エプロン。
【請求項３】
前記エプロンは、架台の上に前記ガイド板を着脱可能に支持した構造であり、前記架台の上面に形成した水溜部に、前記ガイド板の流路に充填した前記水供給材の下端部を浸漬してなる請求項１又は２記載の製鋼用気化熱冷却エプロン。
【請求項４】
前記エプロンの水溜部には、レベル調整された水タンクからパイプを介して水を供給してなる請求項３記載の製鋼用気化熱冷却エプロン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続熱間鋼板圧延設備において用いられる製鋼用気化熱冷却エプロンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、一般に連続熱間鋼板圧延設備においては、熱延鋼帯Ｓを仕上圧延機１で所定の板厚まで圧延した後、ホットランテーブル２で冷却水によって所定の温度に冷却され、最終的にピンチロール３を介して巻取機４で巻き取る方法で鋼板の製造が行われている。熱延鋼帯Ｓが巻取機４に巻き付いた後は、仕上圧延機１と巻取機４との間に張力を確保することができるため、熱延鋼帯Ｓを安定してホットランテーブル２を通板させることができるが、熱延鋼帯Ｓの先端部及び後端部は、仕上圧延機１又は巻取機４のいずれか一方の設備による拘束が無いため自由端になり、ホットランテーブル２上での通板が不安定になり、フライングやウエービングが発生しやすくなる。そのため、ホットランテーブル２の搬送ロール５の間にはエプロン６を設け、熱延鋼帯Ｓの端部をガイドしている。
【０００３】
通常、ホットランテーブル２では搬送ロール５の間に設けられたノズルから水を噴射させて熱延鋼帯Ｓを冷却しており、そのため水が掛かる位置に設ける前記エプロン６には、耐熱樹脂積層板が使用されることが多い（特許文献１参照）。因みに、仕上圧延機１の位置では、熱延鋼帯Ｓの温度は７００〜８００℃であり、その熱輻射によってエプロンのガイド板が加熱されるが、シャワーリングによる冷却が可能であるので、エプロンのガイド板として耐熱樹脂積層板を使用することが可能である。
【０００４】
しかし、熱延鋼帯Ｓの厚みを検査するためのＸ線厚み計７が設置された領域では冷却水を噴射させることができず、そのためより耐熱性の高い金属製エプロンが使用されている。ところが、金属製エプロンに熱延鋼帯Ｓが接触すると、両者が傷つくことになり、そのため搬送速度を遅くしたり、損傷した金属製エプロンを頻繁に交換したりしているが、何れも製鋼ラインの能率を低下させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９６９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、シャワーリングによる冷却をすることなく、効果的にエプロンのガイド板を冷却して温度上昇を抑制し、耐熱樹脂積層板をガイド板として使用可能とし、ホットランテーブルを含む熱間圧延ライン全体で採用できる製鋼用気化熱冷却エプロンを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述の課題解決のために、連続熱間鋼板圧延設備における搬送ロール間に配置するエプロンの表面側に耐熱樹脂積層板からなるガイド板を設け、該ガイド板に、表面に設けた水供給口から裏面に連続した流路を形成するとともに、該流路に吸水性素材からなる水供給材を充填し、前記ガイド板の裏面側から表面側へ前記水供給材を介して水を供給し、前記ガイド板の表面側で水を気化させることにより、該ガイド板の表面を気化熱で冷却することを特徴とする製鋼用気化熱冷却エプロンを構成した（請求項１）。
【０００８】
ここで、製鋼用気化熱冷却エプロンにおいて、前記ガイド板の表面側に、熱延鋼帯の繰り送り方向に沿って延びた水供給口を該熱延鋼帯の幅方向に複数形成し、各水供給口に水を供給してなることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
更に具体的には、前記エプロンは、架台の上に前記ガイド板を着脱可能に支持した構造であり、前記架台の上面に形成した水溜部に、前記ガイド板の流路に充填した前記水供給材の下端部を浸漬してなるものである（請求項３）。
【００１０】
また、前記エプロンの水溜部には、レベル調整された水タンクからパイプを介して水を供給してなることがより好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
以上にしてなる請求項１に係る発明の製鋼用気化熱冷却エプロンは、連続熱間鋼板圧延設備における搬送ロール間に配置するエプロンの表面側に耐熱樹脂積層板からなるガイド板を設け、該ガイド板に、表面に設けた水供給口から裏面に連続した流路を形成するとともに、該流路に吸水性素材からなる水供給材を充填し、前記ガイド板の裏面側から表面側へ前記水供給材を介して水を供給し、前記ガイド板の表面側で水を気化させることにより、該ガイド板の表面を気化熱で冷却するので、吸水性素材の浸透圧若しくは毛細管現象を利用してガイド板の裏面側から流路を通して表面側の水供給口に水を供給し、熱延鋼帯からの熱輻射による温度上昇を、ガイド板の表面側で水が気化する際に周囲から気化熱を奪うことで、冷却することができ、耐熱樹脂積層板からなるガイド板の寿命を伸ばし、交換頻度を少なくすることで、製鋼ラインの稼働率を高めることができ、また熱延鋼帯の繰り送り速度を速めることができるので、同様に製鋼ラインの能率を高めることができる。
【００１２】
請求項２によれば、製鋼用気化熱冷却エプロンにおいて、前記ガイド板の表面側に、熱延鋼帯の繰り送り方向に沿って延びた水供給口を該熱延鋼帯の幅方向に複数形成し、各水供給口に水を供給してなるので、熱延鋼帯の端部が水供給口に引っかかることがなく、前方へ摺動案内することができ、またガイド板の表面全体を略均一に冷却することができる。
【００１３】
請求項３によれば、前記エプロンは、架台の上に前記ガイド板を着脱可能に支持した構造であり、前記架台の上面に形成した水溜部に、前記ガイド板の流路に充填した前記水供給材の下端部を浸漬してなるので、簡単な構造で水溜部からガイド板の表面に形成した水供給口に水を確実に供給することができ、またエプロンもコンパクトに構成できる。
【００１４】
請求項４によれば、前記エプロンの水溜部には、レベル調整された水タンクからパイプを介して水を供給してなるので、連続的且つ自動的にガイド板の表面に水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】連続熱間鋼板圧延設備の説明図である。
【図２】本発明のエプロンの平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図及び水供給設備の簡略断面図である。
【図５】冷却効果を試験するための実験配置図である。
【図６】従来のエプロンと本発明のエプロンのバーナー照射による時間経過と表面温度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の詳細を添付図面に基づき説明する。図１は連続熱間鋼板圧延設備を示し、図２〜図４は本発明のエプロンを示している。前記連続熱間鋼板圧延設備においては、熱延鋼帯Ｓを仕上圧延機１で所定の板厚まで圧延した後、ホットランテーブル２で冷却水によって所定の温度に冷却され、最終的にピンチロール３を介して巻取機４で巻き取る方法で鋼板の製造が行われている。そして、前記ホットランテーブル２の搬送ロール５の間にはエプロン６を設け、熱延鋼帯Ｓの端部をガイドしている。
【００１７】
前記エプロン６は、架台８の上に前記ガイド板９を着脱可能に支持した構造である。前記エプロン６の表面側に設けたガイド板９は、フェノール樹脂等の耐熱樹脂積層板からなる。そして、前記ガイド板９に、表面に設けた水供給口１０から裏面に連続した流路１１を形成するとともに、該流路１１に吸水性素材からなる水供給材１２を充填し、前記ガイド板９の裏面側から表面側へ前記水供給材１２を介して水を供給し、前記ガイド板９の表面側で水を気化させることにより、該ガイド板９の表面を気化熱で冷却するように構成している。
【００１８】
更に詳しくは、前記ガイド板９の表面側に、熱延鋼帯Ｓの繰り送り方向に沿って延びた水供給口１０を該熱延鋼帯Ｓの幅方向に複数形成し、各水供給口１０，…に水を供給して、ガイド板９の表面を略均一に冷却できるようにしている。また、図３及び図４に示すように、前記架台８の上面には、水溜部１３を形成し、前記ガイド板９の流路１１に充填した前記水供給材１２の下端部を前記水溜部１３に浸漬している。更に、図４に示すように、前記エプロン６の水溜部１３には、レベル調整された水タンク１４からパイプ１５を介して水を供給するようになっている。前記パイプ１５は、前記架台８の底部に接続され、前記水溜部１３に連続している。前記水タンク１４は、フロート１６を備えた供給バルブ１７にて一定の水位になるように調整し、本実施形態では前記水タンク１４の水位と前記ガイド板９の底面を同一レベルになるように設定している。
【００１９】
前記架台８にガイド板９を取付ける構造は任意であるが、前記架台８の上面に形成した突起１８，１８と前記ガイド板９の裏面に形成した凹部１９，１９とが嵌合して位置決めし、前記ガイド板９に設けたザグリ孔２０，…を利用して前記架台８にボルト締めする。この際に、前記水溜部１３の周囲にはパッキンを設けて水密状態で架台８とガイド板９を連結することが望ましい。
【００２０】
本実施形態では、前記流路１１は、図２及び図３に示すように、水供給口１０が熱延鋼帯Ｓの繰り送り方向に沿って延びた長形であり、該水供給口１０から裏面側へ向けて垂直に穿孔し、裏面側で長形方向に拡大した形状である。それに応じて、前記水供給材１２は、厚みは一定であるが、上半分が幅狭く、下半分が幅広い形状であり、ちょうど前記流路１１に密嵌するようになっている。そのため、前記水供給材１２は、水供給口１０から上方へ抜けることがないようになっている。また、前記水供給材１２の下端は、前記水溜部１３の底面まで延びて接触している。前記水供給口１０は、複数を平行に等間隔で列設したが、温度分布に応じて水供給口１０を粗密に設けることも可能である。また、前記流路１１は、前記ガイド板９を個別に貫通するように形成したが、裏面側で複数の流路１１が合流したものでも良く、また傾斜しても曲がっていても良い。
【００２１】
前記エプロン６のガイド板９は、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維を混紡した混紡糸を用いて製織した基材にマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸シートを積層し、所定の厚さに加熱加圧成形した樹脂積層板を、成形後、切削加工等により目的とする形状に形成したものである。また、前記水供給材１２は、これらの繊維若しくは混紡糸からなる不織布やフェルトで構成し、吸水性を高めるために親水化処理を施すことも好ましい。
【００２２】
前記混紡糸は、ガラス繊維、アラミド繊維及びポリノジック繊維を常法に従って混紡機により所定の割合で混合し、カード機によりカーディングしたスライバーを紡糸して得られる。前記ガラス繊維は、特に限定されるものではなく、Ｅガラス、Ｄガラス、シリカガラス等をいずれも使用することができる。また、前記アラミド繊維としては、パラ系及びメタ系のいずれであってもよいが、成形後の樹脂積層板の切削加工性の点ではメタ系が好ましい。アラミド繊維としては、例えば帝人社製のコーネックス（商標）、同じくテクノーラ（商標）やデュポン社製のケプラー等を使用することができる。更に、前記ポリノジック繊維についても、前記ガラス繊維やアラミド繊維と同様に紡績可能なサイズであればよい。
【００２３】
また、前記混紡織物からなる基材に含浸する熱硬化性樹脂としては、耐熱性、コスト、加工性等のトータルバランスに優れたフェノール樹脂を用いることが好ましい。フェノール以外の熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド等も使用することができる。フェノール樹脂としては、一般的な耐熱用レゾール樹脂（例えば、クレゾール変性、ホウ素変性等）でよく、特に限定されない。前記混紡織物からなる基材への熱硬化性樹脂の含浸樹脂量としては含浸シート重量の３５〜６０％の範囲とすることが好ましい。樹脂含浸量が３５重量％未満では積層したシート間の充分な接着性が得られず、また６０重量％を超えると基材として使用する前記紡績織物による補強効果が発揮されにくくなる。前記フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂には、ガイド板の耐摩耗性、摺動特性の改善等を目的として、グラファイト、マイカ、カーボンブラック等の固体潤滑剤を添加することもできる。なお、基材への樹脂含浸方法は通常のデッピング方式でよい。
【００２４】
前記のような、混紡織物を基材とし、これにフェノール樹脂のようなマトリックスとなる熱硬化性樹脂を含浸した含浸シート（プリプレグ）を積層し、加熱加圧成形して樹脂積層板を得る。この成形時のシートの積層数は、目的とするガイド板のサイズ（厚さ）によるが、成形厚みは１７〜８５ｍｍ程度であり、また、含浸シートの積層数は２０〜１００枚程度である。加熱加圧成形の条件は特別なものではなく、例えばフェノール樹脂含浸シートの積層板の場合であれば、１９０℃、５ＭＰａ程度で、数時間、加熱加圧成形し、加圧したまま冷却して目的とする積層板を得る。得られた積層板は、例えばマシニングセンターで切削加工等により目的とするガイド板の形状に加工することで、エプロンや圧延ミルデリベリガイドのガイド板として使用する。
【００２５】
図５は、ガイド板の耐熱性試験装置の簡略説明図であり、水を張った水槽２１の水面２２に接触するようにガイド板を模した試験体２３をセットし、該試験体２３の表面側にガスバーナー２４の火炎を照射し、該試験体２３の表面から３ｍｍの深さ位置に埋め込んだ熱電対で温度変化を測定した。
【００２６】
前記試験体２３として、厚さ１０ｍｍ、縦横８０×８０ｍｍの両面加工フェノール積層板（製品材料：スターライト＃１５６５０）を用い、これを従来のガイド板（Ａ）とした。また、本発明のガイド板（Ｂ）として、前述のフェノール積層板に、長さ４５ｍｍ、幅５ｍｍの流路を平行に４箇所形成し、その流路に４５×３０×５ｍｍの不織布２５を差し込んだものを用意した。ガスバーナーによる照射条件は、照射温度は約１２００℃であり、２分間照射、２０秒間停止を計５回繰り返した。
【００２７】
図６に試験結果を示す。図６のグラフの横軸は時間、縦軸は表面に埋め込んだ熱電対で測定した温度である。この結果、従来のガイド板（Ａ）は、約５００℃まで温度が上昇するのに対し、本発明のガイド板（Ｂ）は約１００℃までしか温度が上昇せず、気化熱による冷却効果が顕著であることが示された。
【符号の説明】
【００２８】
１  仕上圧延機
２  ホットランテーブル
３  ピンチロール
４  巻取機
５  搬送ロール
６  エプロン
７  Ｘ線厚み計
８  架台
９  ガイド板
１０  水供給口
１１  流路
１２  水供給材
１３  水溜部
１４  水タンク
１５  パイプ
１６  フロート
１７  供給バルブ
１８  突起
１９  凹部
２０  ザグリ孔
２１  水槽
２２  水面
２３  試験体
２４  ガスバーナー
２５  不織布
Ｓ  熱延鋼帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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