(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鋼用圧延機ロールから冷却水を除去する水切りワイパーにおいて、織布にフェノール樹脂ワニスを含浸させたプリプレグを積層状態で、加圧加熱成形したフェノール樹脂積層板を用い、該フェノール樹脂積層板の圧延鋼板に面する側に、フェルト若しくは不織布からなる含水性能を備えた透水性層を積層するとともに、前記フェノール樹脂積層板に、前記透水性層に連通し且つ該透水性層と反対側面に貫通した流路を複数形成したことを特徴とする製鋼用水切りワイパー。
【請求項２】
前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面に、前記圧延機ロールの回転中心軸に対して直交する方向を基準とし、角度が０〜４５°の範囲で、横幅が前記流路の口径よりも大きな溝を複数平行に形成してなり、該溝内に前記流路を少なくとも２つ形成してなる請求項１記載の製鋼用水切りワイパー。
【請求項３】
前記溝の角度が２５〜３５°の範囲である請求項２記載の製鋼用水切りワイパー。
【請求項４】
前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面であって、前記圧延機ロールに接する先端側には断面形状が先細となる傾斜面を形成し、前記溝は一端が前記傾斜面に開放し、他端は途中で終端している請求項１〜３何れか１項に記載の製鋼用水切りワイパー。
【請求項５】
前記透水性層は、前記フェノール樹脂積層板の片側全面に形成している請求項１〜４何れか１項に記載の製鋼用水切りワイパー。
【請求項６】
前記透水性層は、フェルト又はナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、メタアラミド繊維の何れかからなる不織布からなる請求項１〜５何れか１項に記載の製鋼用水切りワイパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鋼用水切りワイパーに係わり、更に詳しくは連続熱間鋼板圧延設備の圧延ロールから冷却水を除去する製鋼用水切りワイパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、製鋼用熱延機は、圧延鋼板の上下面を一対のワークロールで挟み、その外側から一対のバックアップロールで挟み込む構造であり、これらのロール対が圧延鋼板の送り方向に多数列設されたものである。ワークロールは約７００℃の熱い圧延鋼板と接触するので、温度の上昇を抑制するために冷却水がノズルよりシャワーリングされているが、この冷却水が圧延鋼板にかからないようにするため、鋼板の入側と出側の両側に水切りワイパーが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
従来の製鋼用熱延機ラインにおけるシャワーリングと水切り構造を、図１０に基づいて説明する。熱延機は、上側ワークロール１０１と下側ワークロール１０２を上下に配置し、その間にホットランテーブル１０３で案内されて圧延鋼板１０４が繰り送られてくる。上側ワークロール１０１と下側ワークロール１０２の入口側と出口側にそれぞれノズル１０５，…が配置され、ロールをシャワーリング冷却する。このとき、ロールに掛かった水を、ノズル１０５よりも圧延鋼板１０４に近い位置で該ロールに摺接するように配置した水切りワイパー１０６，…で除去するのである。
【０００４】
通常、水切りワイパー１０６には、フェノール樹脂積層品で作製されたものが使用されている。そして、水切りワイパー１０６は、温度の高い圧延鋼板に面して配置され、特に出口側では約８０〜１００ｍｍの位置に接近して設けられる場合もあり、耐熱性の高いフェノール樹脂材料でも３００〜５００℃で熱分解が起こるので、圧延鋼板からの輻射熱でワイパー樹脂材料が炭化して薄くなっていき、短期間、例えば８日前後で交換が必要となっている。水切りワイパー１０６の交換には、熱延機ラインを停止する必要があるので、交換の頻度が熱延機ラインの稼働率に影響を及ぼすことになる。
【０００５】
通常、水切りワイパー１０６は、図１０に示すように、フェノール樹脂積層板１０７の表面にアラミド製不織布層１０８を積層した構造であり、不織布層１０８がノズル１０５側に向くように配置されている。従来、不織布層１０８は、ロールに付着した水を掻き取る能率を高める目的で使用されている。圧延鋼板に面するフェノール樹脂積層板１０７が、直接輻射熱に曝され、特に水分がなく乾いていると温度の上昇が大きくなり、その劣化速度はより速くなる傾向である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１９５１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、連続熱間鋼板圧延設備の圧延ロールから冷却水を除去する製鋼用水切りワイパーにおいて、フェノール樹脂材料を基材としつつ、圧延鋼板に面する側に冷却機能を持たせ、耐久性を改善した製鋼用水切りワイパーを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述の課題解決のために、製鋼用圧延機ロールから冷却水を除去する水切りワイパーにおいて、織布にフェノール樹脂ワニスを含浸させたプリプレグを積層状態で、加圧加熱成形したフェノール樹脂積層板を用い、該フェノール樹脂積層板の圧延鋼板に面する側に、フェルト若しくは不織布からなる含水性能を備えた透水性層を積層するとともに、前記フェノール樹脂積層板に、前記透水性層に連通し且つ該透水性層と反対側面に貫通した流路を複数形成したことを特徴とする製鋼用水切りワイパーを構成した（請求項１）。
【０００９】
また、前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面に、前記圧延機ロールの回転中心軸に対して直交する方向を基準とし、角度が０〜４５°の範囲で、横幅が前記流路の口径よりも大きな溝を複数平行に形成してなり、該溝内に前記流路を少なくとも２つ形成してなることが好ましい（請求項２）。
【００１０】
ここで、前記溝の角度が２５〜３５°の範囲であるとより好ましい（請求項３）。
【００１１】
更に、前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面であって、前記圧延機ロールに接する先端側には断面形状が先細となる傾斜面を形成し、前記溝は一端が前記傾斜面に開放し、他端は途中で終端していることが好ましい（請求項４）。
【００１２】
そして、前記透水性層は、前記フェノール樹脂積層板の片側全面に形成していることがより好ましい（請求項５）。
【００１３】
また、前記透水性層は、フェルト又はナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、メタアラミド繊維の何れかからなる不織布からなるものである（請求項６）。
【発明の効果】
【００１４】
以上にしてなる請求項１に係る発明の製鋼用水切りワイパーは、製鋼用圧延機ロールから冷却水を除去する水切りワイパーにおいて、織布にフェノール樹脂ワニスを含浸させたプリプレグを積層状態で、加圧加熱成形したフェノール樹脂積層板を用い、該フェノール樹脂積層板の圧延鋼板に面する側に、フェルト若しくは不織布からなる含水性能を備えた透水性層を積層するとともに、前記フェノール樹脂積層板に、前記透水性層に連通し且つ該透水性層と反対側面に貫通した流路を複数形成したので、水切りワイパーのフェノール樹脂積層板にかかった水が前記流路から透水性層に浸透し、該透水性層が含水状態になることにより、圧延鋼板からの輻射熱によって透水性層から水分が蒸発する際に、気化熱を周囲から奪うことで温度上昇を抑制することができ、それによりフェノール樹脂積層板の熱劣化の進行を抑制し、交換頻度を少なくすることができ、もって熱延機ラインの稼働率を向上させることができる。また、フェノール樹脂積層板は、従来のものと同様に製造することができる。
【００１５】
請求項２によれば、前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面に、前記圧延機ロールの回転中心軸に対して直交する方向を基準とし、角度が０〜４５°の範囲で、横幅が前記流路の口径よりも大きな溝を複数平行に形成してなり、該溝内に前記流路を少なくとも２つ形成してなるので、水切りワイパーのフェノール樹脂積層板にかかった水を、溝を通して流路に効率よく導くことができ、また流路から透水性層の全面に略均一に水を供給することができるので、全面を均一に気化熱で冷却することができる。
【００１６】
請求項３によれば、前記溝の角度が２５〜３５°の範囲であるので、より多くの水を溝から流路に導くことができるとともに、更に流路から透水性層の全面に略均一に水を供給することができる。
【００１７】
請求項４によれば、前記フェノール樹脂積層板の前記透水性層と反対側面であって、前記圧延機ロールに接する先端側には断面形状が先細となる傾斜面を形成し、前記溝は一端が前記傾斜面に開放し、他端は途中で終端しているので、傾斜面の上に溜まった水を、溝から流路に効率良く供給することができる。
【００１８】
請求項５によれば、前記透水性層は、前記フェノール樹脂積層板の片側全面に形成しているので、フェノール樹脂積層板の圧延鋼板に面する全面を冷却することができる。
【００１９】
請求項６によれば、前記透水性層は、フェルト又はナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、メタアラミド繊維の何れかからなる不織布からなるので、透水性層を従来のものと同様に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】連続熱間鋼板圧延設備を示す簡略説明図である。
【図２】本発明の水切りワイパーの使用状態の説明図である。
【図３】本発明の水切りワイパーの平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】図３のＺ−Ｚ線断面図である。
【図７】本発明の水切りワイパーを支持部に取付けた状態の断面図である。
【図８】同じく本発明の水切りワイパーを支持部に取付けた状態の断面図である。
【図９】他の実施形態の水切りワイパーの断面図である。
【図１０】従来の水切りワイパーの使用状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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は本発明の水切りワイパーの使用状態を示し、図３〜図８は本発明の水切りワイパーを示している。
【００２２】
本発明が対象とする連続熱間鋼板圧延設備は、図１に示すように、圧延鋼板Ｓを図示しない粗圧延機を経て仕上圧延機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、圧延鋼板Ｓの端部をガイドしている。図中７は、圧延鋼板Ｓの板厚を測定する厚さ計である。
【００２３】
前記仕上圧延機１は、圧延鋼板Ｓの上下面を対となった上側ワークロール８と下側ワークロール９で挟み、更に均一な面圧を得るためにその外側から一対のバックアップロール１０，１１で挟み込む構造であり、これらのロール対が圧延鋼板Ｓの送り方向に複数列設されたものである。そして、図２に示すように、上側ワークロール８と下側ワークロール９は、熱い圧延鋼板Ｓと接触するので、温度の上昇を抑制するため、圧延鋼板Ｓの入口側と出口側にそれぞれノズル１２，…が配置され、ロールをシャワーリング冷却する。更に、ワークロール８，９は、冷却水が圧延鋼板Ｓにかからないようにするため、圧延鋼板Ｓの入口側と出口側に水切りワイパー１３，…が設けられている。特に、本発明では、出口側の上側に配置する水切りワイパー１３として用いれば、効果が特に顕著である。
【００２４】
本発明の水切りワイパー１３は、図２〜図８に示すように、フェノール樹脂積層板１４の片面に透水性層１５を積層した構造である。具体的には、前記水切りワイパー１３は、フェノール樹脂積層板１４の圧延鋼板Ｓに面する側に、フェルト若しくは不織布からなる含水性能を備えた透水性層１５を積層するとともに、前記フェノール樹脂積層板１４に、前記透水性層１５に連通し且つ該透水性層１５と反対側面に貫通した流路１６，…を複数形成したものである。
【００２５】
また、前記フェノール樹脂積層板１４の前記透水性層１５と反対側面に、前記圧延機ロールの回転中心軸に対して直交する方向を基準とし、角度θが０〜４５°の範囲で、横幅が前記流路１６の口径よりも大きな溝１７を複数平行に形成してなり、該溝１７内に前記流路１６を少なくとも２つ形成している。ここで、前記溝１７の角度θが２５〜３５°の範囲であるとより好ましい。
【００２６】
本実施形態では、前記角度θは３０°に設定し、溝１７内に二つの流路１６，１６を形成し、おおよそ各流路１６，…が正三角形の頂点に位置するように配置している。また、本実施形態では、前記流路１６の直径は１０ｍｍ、前記溝１７の横幅は２０ｍｍ、深さは５ｍｍとしている。尚、本実施形態では、前記水切りワイパー１３の寸法は、前記圧延機ロールの回転中心軸に沿った方向の長さが１６８０ｍｍ、幅が１９０ｍｍ、厚さが３１ｍｍであり、前記溝１７は８０ｍｍピッチで２０本形成し、前記流路１６は全部で４０個である。
【００２７】
更に詳しくは、前記水切りワイパー１３は、図３〜図５に示すように、前記フェノール樹脂積層板１４の前記透水性層１５と反対側面であって、前記圧延機ロールに接する先端側には断面形状が先細となる傾斜面１８を形成し、前記溝１７は一端１７Ａが前記傾斜面１８に開放し、他端１７Ｂは途中で終端しているようになっている。そして、前記透水性層１５は、前記フェノール樹脂積層板１４の片側全面に形成している。尚、前記透水性層１５は、前記フェノール樹脂積層板１４の上下両面に積層しても良い。
【００２８】
尚、前記水切りワイパー１３は、図７に示すように、駆動機構の支持部１９に着脱可能にボルト止めされる。そのため、前記水切りワイパー１３の基端側の平面部２０には、ザグリ孔２１を所定間隔で形成し、前記支持部１９にボルト２２で取付けている。ここで、図８に示すように、前記基端側の流路１６は前記支持部１９で隠れるが、前記溝１７により水が該流路１６まで供給される。
【００２９】
前記フェノール樹脂積層板１４と前記透水性層１５は、それぞれ従来と同じ製造方法によって作製することができ、またその積層方法も従来の水切りワイパーの製造方法と同じである。つまり、前記フェノール樹脂積層板１４は、織布にフェノール樹脂ワニスを含浸させてプリプレグを作製し、それを積層して加圧加熱成形したものである。一方、前記透水性層１５は、フェルト又はナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、メタアラミド繊維の何れかからなる不織布で作製したものである。そして、前記フェノール樹脂積層板１４を切削加工とドリル加工により所望形状に形成した後、前記透水性層１５を積層し接着して完成品とする。
【００３０】
図９は、本発明の他の実施形態を示し、前記フェノール樹脂積層板１４の前記透水性層１５を設ける側にも溝２３を形成したものであり、該溝２３を通して前記透水性層１５の広い面に水を供給するようにしている。その他の構成は、前記同様であるので、同一構成には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３１】
最後に、前記フェノール樹脂積層板１４と前記透水性層１５の製造方法を簡単に説明する。前記フェノール樹脂積層板１４は、綿布を基材とし、バインダーとしてフェノール樹脂を用いたものであり、綿布５５重量％、フェノール樹脂４５重量％であり、綿布にフェノール樹脂ワニスを塗布してプリプレグを作製し、それを積層して加圧加熱成形して作製した。
【００３２】
ここで、使用する素材について簡単に説明する。従来の水切りワイパーでは、ガラス繊維と綿からなる織布と、ホウ素変性フェノールなどの耐熱性フェノール樹脂を用いた耐熱性フェノール樹脂積層板が使用されていたのに対し、本発明では透水性層１５に含水した水分による気化熱冷却機能が備わっているので、綿布と通常グレードの汎用フェノール樹脂を用いたフェノール樹脂積層板が使用できるので、大幅なコストダウンも図ることができる。
【００３３】
前記フェノール樹脂ワニスは、メタノールにフェノール樹脂の所定量溶解させたワニスを調製する。調製方法は、以下の通りである。容器に必要量のメタノールを入れて、撹拌機をセットする。次に、速度を１００ｒｐｍ程度で攪拌を開始し、メタノールと同量のノボラック型フェノール樹脂を１ｋｇ／ｍｉｎのペースで静かに投入する。そして、速度を２００ｒｐｍにして３０分間撹拌し、樹脂の凝集が無くなった事を確認する。
【００３４】
最後に、前記透水性層１５は、フェルト若しくは不織布で形成されている。一般的に、不織布は、繊維が重ね合わさったウェブを製作し、繊維同士を物理的・化学的に布状に絡ませて製造する。ウェブを形成する方法として、原料ペレットから溶融紡糸を行い作製した長繊維を使用するスパンボンド法、短繊維をカード機などで一定方向に並べてウェブを形成する乾式法、分散剤などを使用して水中に均一分散し、網上に流し脱水してウェブを形成する湿式法などがある。また、繊維同士を絡ませる方法には、ウェブに熱溶融性繊維を混ぜ込み、熱ロールで圧着するサーマルボンド法、バインダーで結合させるケミカルボンド法、ニードルのバーブで繊維同士を絡ませるニードルパンチ法などがある。本発明で使用する透水性層１５は、水分を効果的に含み、それが一面に拡散する特性があれば良く、その製法には特に限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ  圧延鋼板
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  厚さ計
８  上側ワークロール
９  下側ワークロール
１０  バックアップロール
１１  バックアップロール
１２  ノズル
１３  水切りワイパー
１４  フェノール樹脂積層板
１５  透水性層
１６  流路
１７  溝
１７Ａ  一端
１７Ｂ  他端
１８  傾斜面
１９  支持部
２０  平面部
２１  ザグリ孔
２２  ボルト
２３  溝
１０１  上側ワークロール
１０２  下側ワークロール
１０３  ホットランテーブル
１０４  圧延鋼板
１０５  ノズル
１０６  水切りワイパー
１０７  フェノール樹脂積層板
１０８  不織布層
【図１】
0006547508.tif 000002
【図２】
0006547508.tif 000003
【図３】
0006547508.tif 000004
【図４】
0006547508.tif 000005
【図５】
0006547508.tif 000006
【図６】
0006547508.tif 000007
【図７】
0006547508.tif 000008
【図８】
0006547508.tif 000009
【図９】
0006547508.tif 000010
【図１０】
0006547508.tif 000011