(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の圧延帯材に対して冷却水を落下させて冷却する装置において、
前記帯材の上方にその幅方向に沿って架設されて該帯材に対して板状冷却水を吐出するノズルヘッダと、
前記帯材の両側方にそれぞれ配設され、且つ、各先端部が前記帯材側に延出し、前記板状冷却水の両側端部をそれぞれ受け止め可能な樋状の左右一対のエッジマスクと、
該左右一対のエッジマスクを、前記板状冷却水の側端部を受け止める作動位置と、該作動位置の上方で、且つ、側方に退避した退避位置との間において、それぞれ回動させ、前記作動位置の回動角度を前記帯材の幅に応じて設定するエッジマスク駆動手段と、
前記エッジマスクが受け止めた冷却水を排出する排水系とを具えた
ことを特徴とする帯材の冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の帯材の冷却装置において、
前記ノズルヘッダを、前記帯材の上方に位置して該帯材に対して板状冷却水を吐出する吐出位置と、側方に退避した退避位置とに移動させるノズルヘッダ駆動手段を設けた
ことを特徴とする帯材の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材などを熱間圧延後に冷却して温度を調整する帯材の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材は熱間圧延設備で所定の板厚に圧延処理された後、冷却装置により冷却され、圧延材として巻取装置に巻き取られる。一般的な帯材の冷却装置は、搬送中の圧延材に対して上方から板状の冷却水を落下させて冷却するものである。ところが、圧延材は中央部に比べて端部が冷却されやすいため、この圧延材に対して冷却水を幅方向全域にわたって落下して冷却すると、圧延材は端部に比べて中央部の温度が高くなり、幅方向の品質を均一に保持することができない。
【０００３】
そこで、従来は、圧延材に対して上方から板状の冷却水を落下させるが、圧延材の左右端部にマスクを設け、中央部だけ冷却するようにしている。図７に従来の帯材の冷却装置の正面視、図８に従来の帯材の冷却装置の側面視を示す。
【０００４】
従来の帯材の冷却装置において、図７及び図８に示すように、圧延材Ｓは複数の搬送ロール101により搬送可能となっており、この圧延材Ｓの搬送ラインを跨ぐように架台102が設置されており、この架台102には搬送ラインと交差するように複数のノズルヘッダ103が所定間隔で架設されている。この各ノズルヘッダ103は基端部が図示しない給水設備に接続され、上面部に多数のノズル104が長手方向に沿って形成されると共にその両側にガイド105が取付けられている。そして、各ノズルヘッダ103の下方に対応して排水ダクト106がそれぞれ架台102に架設されており、各排水ダクト106は排水管107を介して図示しない排水設備に接続されている。
【０００５】
また、架台102には搬送ラインに直交する方向に沿ってガイドレール108が固定されており、このガイドレール108には左右一対の台車109，110が車輪111，112により移動自在に支持されると共に、チェーン113及びワイヤ114の端部が連結されることで、互いに接近離反自在となっている。そして、各台車109，110にはノズルヘッダ103の間に垂下するブラケット115，116が固定され、このブラケット115，116には排水ダクト106に向けて斜めに延出するエッジマスク117，118が取付けられている。
【０００６】
従って、給水設備から各ノズルヘッダ103に給水が行われると、多数のノズル104から上方に向けて冷却水が吐出され、この冷却水は両側のガイド105に案内されて落下し、搬送ロール101により搬送されている圧延材Ｓに対して板状冷却水Ｃとして供給される。このとき、各車輪111，112を接近して各エッジマスク117，118を圧延材Ｓの端部の上方に位置させることで、圧延材Ｓの端部に対応して落下する板状冷却水Ｃをこのエッジマスク117，118により排水ダクト106に導く。そのため、圧延材Ｓにはその幅Ｗよりも狭い範囲に板状冷却水Ｃが供給されることとなり、圧延材Ｓにおける幅方向の品質を均一に保持できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、板厚の薄い圧延材Ｓを搬送して巻取装置で巻取るとき、何らかの原因により巻取不良が発生すると、圧延材Ｓが上方に蛇行して冷却装置の下方に滞留する。上述した従来の帯材の冷却装置にあっては、圧延材Ｓの搬送ラインを跨ぐように架台102を設置し、この架台102にノズルヘッダ103、排水ダクト106、ガイドレール108、エッジマスク117，118を有する台車109，110等を設けているため、蛇行した圧延材Ｓが各種機器に干渉して両者が損傷してしまうことがある。
【０００８】
そして、圧延材Ｓがノズルヘッダ103や排水ダクト106等に干渉したときには、圧延材Ｓの搬送を停止し、蛇行した圧延材Ｓをクレーンを用いて排除しなければならない。ところが、従来の帯材の冷却装置では、ノズルヘッダ103や排水ダクト106等の機器が架台102に固定されているため、クレーンによる圧延材Ｓの排除作業が困難なものとなり、復旧作業に多大な時間と労力を要してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するものであって、装置の簡素化を図ると共にメンテナンス性の向上を図り、また、帯材の要部だけを冷却して品質の向上を図った帯材の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明の帯材の冷却装置は、
搬送中の圧延帯材に対して冷却水を落下させて冷却する装置において、
前記帯材の上方にその幅方向に沿って架設されて該帯材に対して板状冷却水を吐出するノズルヘッダと、
前記帯材の両側方にそれぞれ配設され、且つ、各先端部が前記帯材側に延出し、前記板状冷却水の両側端部をそれぞれ受け止め可能な樋状の左右一対のエッジマスクと、
該左右一対のエッジマスクを、前記板状冷却水の側端部を受け止める作動位置と、該作動位置の上方で、且つ、側方に退避した退避位置との間において、それぞれ回動させ、前記作動位置の回動角度を前記帯材の幅に応じて設定するエッジマスク駆動手段と、
前記エッジマスクが受け止めた冷却水を排出する排水系とを具えた
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の帯材の冷却装置は、
前記ノズルヘッダを、前記帯材の上方に位置して該帯材に対して板状冷却水を吐出する吐出位置と、側方に退避した退避位置とに移動させるノズルヘッダ駆動手段を設けた
ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１に本発明の第１実施形態に係る帯材の冷却装置の正面視、図２に本実施形態の帯材の冷却装置の側面視、図３に本実施形態の帯材の冷却装置による退避状態を表す正面視を示す。
【００１７】
第１実施形態の帯材の冷却装置において、図１及び図２に示すように、図示しない熱間圧延設備と巻取装置との間に位置して多数の搬送ロール１１からなる搬送装置１２が設置されており、帯材としての圧延材Ｓは搬送装置１２により搬送可能となっている。この搬送装置１２の両側には圧延材Ｓの搬送方向に沿って支持台１３，１４が設置されており、この支持台１３，１４に対応してエッジマスク１５，１６が配設されている。このエッジマスク１５，１６は樋状をなし、先端部が圧延材Ｓ側に延出する一方、基端部にアーム１７，１８が一体に形成され、このアーム１７，１８に支持軸１９，２０が貫通して一体に固結されている。そして、この支持軸１９，２０が支持台１３，１４の両端部の軸受部２１，２２に回動自在に支持されている。
【００１８】
また、支持台１３，１４の端部にはエッジマスク駆動手段としての駆動モータ２３，２４が取付けられており、この駆動モータ２３，２４は減速機２５，２６を介して支持軸１９，２０の端部に駆動連結されている。従って、この駆動モータ２３，２４により減速機２５，２６及び支持軸１９，２０等を介してエッジマスク１５，１６を所定角度範囲内で回動することができる。
【００１９】
更に、エッジマスク１５，１６には底部に開孔２７，２８が形成される一方、エッジマスク１５，１６の下方には開孔２７，２８に対応して排水系としての排水ダクト２９，３０が支持台１３，１４に取付けられており、排水ダクト２９，３０の連結された３つの排水管３１，３２が搬送装置１２の下方に形成された排水路３３まで延出されている。
【００２０】
一方、圧延材Ｓの搬送ラインに交差するように複数のノズルヘッダ３４が上方に略水平をなして所定間隔で架設されており、この各ノズルヘッダ３４は基端部が図示しない支持機構により上方に回動自在に支持されると共に、図示しない給水設備に接続され、先端部が閉塞されている。そして、ノズルヘッダ３４は上面部に多数のノズル３５が長手方向に沿って形成されると共にその両側にガイド３６が取付けられている。また、一方のエッジマスク１５の後方に位置してノズルヘッダ駆動手段としてのエアシリンダ３７の基端部が枢着される一方、駆動ロッド３８の先端部がノズルヘッダ３４に連結されている。
【００２１】
このように構成された本実施形態の帯材の冷却装置を作動させる場合、エアシリンダ３７を収縮し、各ノズルヘッダ３４を搬送される圧延材Ｓの上方に水平をなす吐出位置に停止させておく。また、圧延材Ｓにおける左右の端部に冷却水がかからないように、駆動モータ２３，２４によりエッジマスク１５，１６を下方に回動し、作動位置に停止させておく。このエッジマスク１５，１６の作動位置は、圧延材Ｓの幅に応じて調整されるものであり、図１及び図２に示す幅Ｗ１の圧延材Ｓの場合には、端部の幅Ａが確保できるようにエッジマスク１５，１６の回動角度が設定される。
【００２２】
そして、圧延材Ｓが搬送装置１２の各搬送ロール１１により搬送ラインに沿って搬送されると、給水設備から各ノズルヘッダ３４に給水が行われ、多数のノズル３５から上方に向けて冷却水が吐出され、この冷却水は両側のガイド３６に案内されて落下し、搬送中の圧延材Ｓに対して板状冷却水Ｃとして供給される。このとき、圧延材Ｓの端部の上方にはエッジマスク１５，１６が位置しているため、圧延材Ｓの中央部分だけに板状冷却水Ｃが導かれる。そのため、圧延材Ｓにはその幅Ｗ１よりも狭い範囲、つまり、中央部だけ板状冷却水Ｃが供給されることとなり、圧延材Ｓは幅方向に対して均一な温度となり、品質を均一に保持できる。
【００２３】
なお、エッジマスク１５，１６が受け止めた冷却水は各開孔２７，２８を通して排水ダクト２９，３０に流れ落ち、排水管３１，３２を通って排水路３３に排出される。
【００２４】
また、搬送される圧延材Ｓの幅が変更されたら、その幅情報に基づいてエッジマスク１５，１６の回動角度を調整する。即ち、図１及び図２に示す幅Ｗ２の圧延材Ｓの場合にも、端部の幅Ａが確保できるようにエッジマスク１５，１６の回動角度が設定される。
【００２５】
そして、例えば、板厚の薄い圧延材Ｓを搬送して巻取装置で巻取るとき、何らかの原因により巻取不良が発生すると、圧延材Ｓは上方に蛇行して冷却装置の下方に滞留する。この場合には、図３に示すように、ノズルヘッダ３４への給水を停止し、エアシリンダ３７を伸長して各ノズルヘッダ３４を側方の退避位置に移動すると共に、駆動モータ２３，２４によりエッジマスク１５，１６を上方に回動し、退避位置に移動する。
【００２６】
そのため、蛇行した圧延材Ｓがノズルヘッダ３４やエッジマスク１５，１６に干渉するのを防止し、圧延材Ｓやノズルヘッダ３４、エッジマスク１５，１６等の各種機器の損傷を防止することができる。その後、圧延材Ｓの搬送を停止し、蛇行した圧延材Ｓを排除する必要があるが、既にノズルヘッダ３４やエッジマスク１５，１６等が側方の退避位置に移動し、搬送ラインの上方が開放されているため、クレーンによる圧延材Ｓの排除作業が容易となり、復旧作業を短時間で容易に行うことができる。
【００２７】
このように本実施形態の帯材の冷却装置にあっては、圧延材Ｓの上方にその幅方向に沿って板状冷却水Ｃを吐出するノズルヘッダ３４を架設し、エアシリンダ３７により退避位置に移動可能とすると共に、圧延材Ｓの側方に板状冷却水Ｃの端部を受け止め可能な樋状のエッジマスク１５，１６を回動自在に設け、駆動モータ２３，２４により退避位置に移動可能としている。従って、圧延材Ｓが蛇行したときには、ノズルヘッダ３４やエッジマスク１５，１６等の各種機器を退避させ、損傷を防止すると共にその後の圧延材Ｓの排除作業を容易とし、復旧作業を短時間で容易に行うことができる。
【００２８】
また、駆動モータ２３，２４によりエッジマスク１５，１６を回動し、圧延材Ｓの幅に応じてその作動位置を設定することで、確実に圧延材Ｓの端部への冷却水の供給を防止することができ、また、構造を簡素化して設備費、メンテナンス費等を低減できる。
【００２９】
図４に本発明の第２実施形態に係る帯材の冷却装置の正面視、図５に本実施形態のノズルヘッダの断面、図６に本発明の第３実施形態に係る帯材の冷却装置におけるノズルヘッダの分解斜視を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３０】
第２実施形態の帯材の冷却装置において、図４に示すように、搬送ロール１１による圧延材Ｓの搬送ラインの側方には架台４１が設置されており、この架台４１の上部には搬送ラインと交差するように複数の上部ノズルヘッダ４２が所定間隔で架設され、基端部が上方に回動自在に支持されると共に、給水管４３を介して図示しない給水設備に接続されている。そして、架台４１に装着されたエアシリンダ４４の駆動ロッド４５の先端部が上部ノズルヘッダ４２に連結されている。また、架台４１の下部には同様に複数の下部ノズルヘッダ４６が所定間隔で架設され、基端部に給水管４７を介して給水設備に接続されている。そして、下部ノズルヘッダ４６の下方に対応して排水路４８が設けられている。
【００３１】
この上部ノズルヘッダ４２において、図５に示すように、管状のヘッダ本体５１の上面部には多数のノズル５２が長手方向に沿って形成されると共にその両側にガイド（図示略）が取付けられ、先端部が閉塞されている。そして、このヘッダ本体５１内にはノズル５２の両側に位置して管状のエッジマスク５３，５４が軸方向移動自在に嵌合しており、各基端部にヘッダ本体５１のスリット５５，５６を貫通して外方に突出する操作片５７，５８が取付けられている。なお、図示しないが、ヘッダ本体５１と各エッジマスク５３，５４との間にはシール部材が介装されている。
【００３２】
従って、図４及び図５に示すように、給水設備から各ノズルヘッダ４２，４６に給水が行われると、搬送中の圧延材Ｓに対してその上方及び下方から冷却水が供給されて冷却される。このとき、各エッジマスク５３，５４を互いに接近させて端部に位置するノズル５２を閉止することで、圧延材Ｓに落下する板状冷却水Ｃの幅を調整することができる。そのため、この圧延材Ｓの中央部のみ板状冷却水Ｃを供給して冷却することができ、この圧延材Ｓは幅方向に対して均一な温度となり、品質を均一に保持できる。
【００３３】
また、上部ノズルヘッダ４２にエッジマスク５３，５４を設けて板状冷却水Ｃの幅を調整可能としたことで、全体の装置の小型軽量化が可能となり、圧延材Ｓが蛇行したとき、エアシリンダ４４により上部ノズルヘッダ４２のみを退避させることで、損傷を防止できると共にその後の圧延材Ｓの排除作業が可能となり、復旧作業を短時間で容易に行うことができる。
【００３４】
第３実施形態の帯材の冷却装置において、図６に示すように、ノズルヘッダ６１は図示しないエアシリンダにより側方に回動して退避可能となっており、このノズルヘッダ６１において、管状のヘッダ本体６２の上面部には多数のノズル６３が長手方向に沿って形成されると共にその両側にガイド（図示略）が取付けられ、先端部が閉塞されている。このヘッダ本体６２内には管状のエッジマスク６４が周方向回動自在に嵌合しており、各端部にヘッダ本体６２のスリット６５を貫通して外方に突出する操作片６６が取付けられている。そして、このエッジマスク６４には軸方向に沿った複数の長孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃ・・が形成されており、各長孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃは異なる長さとなっている。なお、図示しないが、ヘッダ本体６２と各エッジマスク６４との間にはシール部材が介装されている。
【００３５】
従って、給水設備からノズルヘッダ６１に給水が行われると、搬送中の圧延材Ｓに対してその上方から冷却水が供給されて冷却される。このとき、エッジマスク６４を回動し、所定の長さの長孔６７ａ，６７ｂ，６７ｃをノズル６３の位置に合わせることで、端部に位置するノズル６３を閉止し、圧延材Ｓに落下する板状冷却水Ｃの幅を調整することができる。そのため、この圧延材Ｓの中央部のみ板状冷却水Ｃを供給して冷却することができ、この圧延材Ｓは幅方向に対して均一な温度となり、品質を均一に保持できる。
【００３６】
また、ノズルヘッダ４２にエッジマスク６４を回動自在に設けて板状冷却水Ｃの幅を調整可能としたことで、ノズルヘッダ４２の長さを長くすることなく、且つ、全体の装置の小型軽量化が可能となり、圧延材Ｓが蛇行したとき、このノズルヘッダ６１のみを側方に退避させることで、損傷を防止できると共にその後の圧延材Ｓの排除作業が可能となり、復旧作業を短時間で容易に行うことができる。
【００３７】
なお、上述の各実施形態では、ノズルヘッダから冷却水を上方に吐出し、ガイドにより両側に振り分けて落下させて板状冷却水Ｃを形成したが、下方に吐出して直接板状冷却水Ｃを形成してもよい。また、エッジマスクやノズルヘッダを回動して側方に退避させるようにしたが、スライドにより退避させてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように本発明の帯材の冷却装置によれば、帯材に対して板状冷却水を吐出するノズルヘッダを帯材の上方にその幅方向に沿って架設すると共に、板状冷却水の両側端部をそれぞれ受け止め可能な樋状の左右一対のエッジマスクを帯材の両側方にそれぞれ配設し、エッジマスク駆動手段により左右一対のエッジマスクを板状冷却水の側端部を受け止める作動位置と側方に退避した退避位置とに移動可能とし、エッジマスクが受け止めた冷却水を排出する排水系を設けたので、帯材が蛇行したときにエッジマスクを退避位置に移動し、損傷を防止すると共にその後の帯材排除作業を容易とし、復旧作業を短時間で容易に行うことができ、その結果、装置の小型軽量化を図ることができると共にメンテナンス性の向上を図ることができ、また、帯材の要部だけを冷却して品質の向上を図ることができる。
【００３９】
本発明の帯材の冷却装置によれば、ノズルヘッダを帯材の上方に位置して帯材に対して板状冷却水を吐出する吐出位置と側方に退避した退避位置とに移動させるノズルヘッダ駆動手段を設けたので、帯材が蛇行したときにエッジマスクと共にノズルヘッダも退避位置に移動し、損傷を防止することができると共にその後の帯材排除作業を容易とすることができる。
【００４０】
本発明の帯材の冷却装置によれば、帯材に対して板状冷却水を吐出するノズルヘッダを帯材の上方にその幅方向に沿って架設し、ノズルヘッダ駆動手段によりノズルヘッダを帯材に対して板状冷却水を吐出する吐出位置と側方に退避した退避位置とに移動可能とし、このノズルヘッダに板状冷却水の吐出範囲を調整する吐出範囲調整手段を設けたので、ノズルヘッダとは別に吐出範囲調整手段を設ける必要がなくなって装置の簡素化を図ることができると共に、帯材が蛇行したときにノズルヘッダを退避位置に移動し、損傷を防止すると共にその後の帯材排除作業を容易とし、復旧作業を短時間で容易に行うことができ、その結果、装置の小型軽量化を図ることができると共にメンテナンス性の向上を図ることができ、また、帯材の要部だけを冷却して品質の向上を図ることができる。
【００４１】
本発明の帯材の冷却装置によれば、吐出範囲調整手段を、ノズルヘッダの両側部に軸方向に沿って移動自在に支持し、ノズルヘッダに軸方向に沿って設けられたノズル列の端部を閉塞可能なエッジマスクとしたので、簡単な構造で容易に板状冷却水の吐出範囲を調整することができる。
【００４２】
本発明の帯材の冷却装置によれば、吐出範囲調整手段を、ノズルヘッダに周方向に沿って相対回転自在に支持し、ノズルヘッダに軸方向に沿って設けられたノズル列の端部を閉塞するエッジマスクとしたので、簡単な構造で容易に板状冷却水の吐出範囲を調整することができると共に、ノズルヘッダの大型化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る帯材の冷却装置の正面図である。
【図２】本実施形態の帯材の冷却装置の側面図である。
【図３】本実施形態の帯材の冷却装置による退避状態を表す正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る帯材の冷却装置の正面図である。
【図５】本実施形態のノズルヘッダの断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る帯材の冷却装置におけるノズルヘッダの分解斜視図である。
【図７】従来の帯材の冷却装置の正面図である。
【図８】従来の帯材の冷却装置の側面図である。
【符号の説明】
１１  搬送ロール
１２  搬送装置
１５，１６  エッジマスク
１９，２０  支持軸
２３，２４  駆動モータ（エッジマスク駆動手段）
２９，３０  排水ダクト（排水系）
３４  ノズルヘッダ
３７  エアシリンダ（ノズルヘッダ駆動手段）
４２，６１  ノズルヘッダ
４４  エアシリンダ（ノズルヘッダ駆動手段）
５３，５４，６４  エッジマスク（吐出範囲調整手段）
Ｃ  板状冷却水
Ｓ  圧延材（帯材）
【図１】
0004754720.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004754720.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004754720.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004754720.tif 000008
【図８】
0004754720.tif 000009