(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼帯を酸洗する際に当該鋼帯を支持するサポートロールであって、交換寿命が長く、かつ交換時の作業性を向上させ易いサポートロール、及び、サポートロール交換時の作業性を向上させ易い酸洗設備を提供する。【解決手段】サポートロールがパイプ形状である軸芯と、該軸芯の外周に配置されたロールスリーブとを備える。また前記軸芯がチタン（Ｔｉ）−パラジウム（Ｐｄ）系耐食性合金、または、軸芯の少なくとも外周面が、チタン系合金、ニッケル−クロム−モリブデン系合金、あるいはサーメット溶射した耐食性無機材料からなる。【選択図】図７
2005008924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯を酸洗する際に該鋼帯を支持するサポートロールであって、パイプ形状の軸芯と、該軸芯の外周に配置されたロールスリーブとを備えるとともに、前記軸心が耐食性合金からなるサポートロール。
【請求項２】
前記耐食性合金はチタン（Ｔｉ）−パラジウム（Ｐｄ）系合金である請求項１に記載のサポートロール。
【請求項３】
鋼帯を酸洗する際に該鋼帯を支持するサポートロールであって、パイプ形状の軸芯と、該軸芯の外周に配置されたロールスリーブとを備えるとともに、前記軸芯の少なくとも外周面が、耐食性無機材料からなるサポートロール。
【請求項４】
前記ロールスリーブが、前記軸芯の周方向に回転可能である請求項１〜３のいずれかに記載のサポートロール。
【請求項５】
酸液を鋼帯の表面に接触させることができる酸洗槽と、前記酸洗槽の外から該酸洗槽内を経て再び該酸洗槽の外に達する鋼帯の搬送経路とを備えた酸洗設備であって、前記酸洗槽内の前記搬送経路に、請求項１〜４のいずれかに記載のサポートロールが配置されていることを特徴とする酸洗設備。
【請求項６】
酸洗液を鋼帯の表面に接触させることができる酸洗槽と、前記酸洗槽の外から該酸洗槽内を経て再び該酸洗槽の外に達する鋼帯の搬送経路とを備えた酸洗設備であって、前記酸洗槽内の前記搬送経路に、請求項４に記載のサポートロールが固定されて配置されていることを特徴とする酸洗設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の表面に形成された酸化スケール皮膜を酸洗によって除去する際に鋼帯を支持するサポートロール、及び、鋼帯を酸洗するための酸洗設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱延鋼帯では、熱間圧延の際、鋼帯表面に酸化スケールが生じる。薄肉の鋼製品を得ようとする場合や人目に触れる用途の鋼製品を得ようとする場合等においては、鋼帯表面に酸化スケールが生じていると当該酸化スケールによって製品の商品価値が低下してしまう。このため、製造しようとする鋼板の用途等によっては、鋼帯表面に生じた酸化スケールを塩酸水溶液や硫酸水溶液等の酸溶液（以下、「酸洗液」という。）で溶解除去（酸洗）する。このようにして製造された鋼帯は、酸洗鋼帯と呼ばれている。
【０００３】
鋼帯の酸洗は、例えばディップ式（ダム式）酸洗装置や横型酸洗装置を用いて、鋼帯を搬送しながら連続的に行われる。いずれのタイプの酸洗装置においても、酸洗槽の床（底）やライナ等と鋼帯とが接触すると鋼帯にスリ疵が発生するので、特に横型酸洗装置の場合、酸洗槽の床には、鋼帯を所望位置に支持するとともに当該鋼帯の搬送を補助する複数のサポートロールが配置される。
【０００４】
このサポートロールとしては、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されているように、鋼製の丸棒の表面をポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂やゴムで被覆したものを軸芯として用い、当該軸芯の外周に複数の合成樹脂製ロールスリーブを配置したものが知られている。また、特許文献３に記載されているように、チタン（Ｔｉ）−パラジウム（Ｐｄ）製丸棒を軸芯に用いたサポートロールも知られている。
【０００５】
また、特許文献４には、中空円筒状のスリーブの両端に嵌入固定した軸部を有する鋼帯支持ロールが開示されている。このように中空構造のスリーブを使用することにより、ロール胴部に嵌入されているスリーブに軸部を強固に接合することが可能であるとされている。また、このような中空構造をとることにより、ある程度の軽量化が可能となるものと思われる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７８５４９５号公報
【特許文献２】
特許第３２６３３５４号公報
【特許文献３】
特開平１０−２８０１７７号公報
【特許文献４】
特開２０００−３１７５１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１又は特許文献２に記載されているように、サポートロールの軸芯が合成樹脂やゴムで被覆されていても、被覆層と鋼帯のエッジとの接触、被覆層とロールスリーブのエッジとの接触、あるいは、ロールスリーブと軸芯との間に入り込んだスラッジと被覆層との接触によって、被覆層に不可避的に疵が発生する。この疵は経時的に広がり、やがて酸洗液が内部に侵入して被覆層下の鋼製丸棒を腐食させる。その結果として、軸芯が曲がったり折れたりして、サポートロールの回転不良や、鋼帯の経路の変位が発生する。
【０００８】
鋼帯の酸洗は連続的に行われ、かつ、擦り疵がついた鋼帯は不良品として扱われるので、大量の不良品を発生させないようにするためには、サポートロールの軸芯が曲がったり折れたりする前に、軸芯が酸で腐食されたときには早めにサポートロールを交換することが望まれる。サポートロールの交換は、その上の鋼帯を一般にクレーンで引き上げた状態で行われる。このとき、鋼帯を引き上げるためにクレーンは使用しているので、サポートロールの交換は人力で行われる。
【０００９】
しかしながら、サポートロールの軸芯には前述のように鋼製の丸棒が利用されているので、当該サポートロールは比較的重い。このため、サポートロール交換の作業性は比較的低く、交換要員の人数が少ない場合には安全性も低下する。その一方で、短時間で交換するためには多くの交換要員を必要とする。したがって、サポートロールの交換周期はなるべく長いほうが、生産性の向上につながり、かつ交換の際にはなるべく作業がしやすいように軽量なサポートロールであることが要求される。
【００１０】
一方、特許文献４に開示されているように、ロールスリーブを受ける軸心を中空構造にすれば、サポートロールをある程度軽量化することは可能であるが、このようにセラミックス又は超合金からなるロールスリーブが軸芯に嵌入固定されていると、ロールスリーブの交換作業が容易ではなくなり、さらに軸芯及びロールスリーブを合わせたロール全体がスムーズに回転しなければならず、さもないと、ロールスリーブ表面と鋼板とがすべり、鋼板にスリ疵が発生することになる。また、単に鋼製の丸棒を中空化した場合には、腐食により軸芯の寿命が短くなる、あるいは、強度が低下し折損するという懸念が生じる。したがって、単に中空化により軽量化を図っても、サポートロールの耐久性が低下するのであればその採用は難しくなる。
【００１１】
そこで、本発明は、鋼帯を酸洗する際に当該鋼帯を支持するサポートロールであって、交換寿命が長く、かつ交換時の作業性を向上させ易いサポートロール、及び、サポートロール交換時の作業性を向上させ易い酸洗設備を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１３】
本発明の第１の態様は、鋼帯（１５０、２５０）を酸洗する際に該鋼帯を支持するサポートロールであって、パイプ形状の軸芯（１０）と、該軸芯の外周に配置されたロールスリーブ（１５ａ〜１５ｅ）とを備えるとともに、前記軸心が耐食性合金からなるサポートロール（２０）である。
【００１４】
本発明において、サポートロールの軸芯は、パイプ形状である。したがって、ロールスリーブの受け部はもとより、酸洗槽のブラケットに支えられる部分まで全ての長さにわたって中空構造であるので、十分に軽量化を図ることができる。サポートロールが軽量化されればその扱いが容易になるので、たとえ人力で交換する場合でも、当該交換時の作業性を容易に向上させることができる。
【００１５】
また、この第１の態様にかかるサポートロールにおいては、軸心全体を耐食性合金により構成している。軸芯全体を耐食性合金、特に比重の小さなＴｉ系合金の１つであるチタン（Ｔｉ）−パラジウム（Ｐｄ）系合金（Ｐｄの含有量は例えば０．１２〜０．２５質量％）によって形成することにより、サポートロールの大幅な軽量化を図ることがさらに容易になる。また、サポートロールの長寿命化も容易に図ることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、鋼帯（１５０、２５０）を酸洗する際に該鋼帯を支持するサポートロールであって、パイプ形状の軸芯（４０）と、該軸芯の外周に配置されたロールスリーブ（１５ａ〜１５ｅ）とを備えるとともに、軸芯の少なくとも外周面が、耐食性無機材料からなるサポートロール（５０）を提供して、上記課題を解決する。
【００１７】
この第２の態様にかかるサポートロールにおいても、サポートロールの軸芯は、パイプ形状である。したがって、ロールスリーブの受け部はもとより、酸洗槽のブラケットに支えられる部分まで全ての長さにわたって中空構造であるので、十分に軽量化を図ることができる。サポートロールが軽量化されればその扱いが容易になるので、たとえ人力で交換する場合でも、当該交換時の作業性を容易に向上させることができる。
【００１８】
またこの第２の態様にかかるサポートロールにおいては、サポートロールの長寿命化を図るうえからは、軸芯の少なくとも外周面を、チタン（Ｔｉ）系合金、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）−モリブデン（Ｍｏ）系合金、サーメット等の耐食性無機材料によって形成することが必須である。
【００１９】
上記第１あるいは第２の態様にかかるサポートロールにおいて、ロールスリーブは、軸芯の周方向に回転可能にすることができる。ロールスリーブを軸芯の周方向に回転可能にすることにより、慣性が小さく、かつ、追従回転性のよいサポートロールを得ることができる。
【００２０】
本発明の第３の態様では、酸洗液（２０５）を鋼帯（１５０、２５０）の表面に接触させることができる酸洗槽（１１０、２１０ａ〜２１０ｃ）と、前記酸洗槽の外から該酸洗槽内を経て再び該酸洗槽の外に達する鋼帯の搬送経路とを備えた酸洗設備（２００、３００）であって、前記酸洗槽中の前記搬送経路に、上述したサポートロール（１３０、２３０）が配置されていることを特徴とする酸洗設備を提供して、前記課題を解決する。
【００２１】
この酸洗設備は、上述した各態様にかかるサポートロールを備えているので、長寿命であり、かつたとえ人力でサポートロールを交換する場合でも、交換時の作業性を向上させ易い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるサポートロール及び酸洗設備それぞれの実施形態について、図面を参照しつつ順次説明する。
【００２３】
＜サポートロールにかかる第１実施形態＞
図１は、本発明にかかる第１実施形態のサポートロールの外観を概略的に示す。また、図２（Ａ）は、図１に示したサポートロールの一使用形態での水平断面を概略的に示し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、それぞれ、図１に示したサポートロールを支持するブラケットの一例を概略的に示す。
【００２４】
図１及び図２（Ａ）に示すように、本実施形態のサポートロール２０は、軸芯１０と、当該軸芯１０の長手方向に所定の間隔で配置された複数（ここでは５個）のロールスリーブ１５ａ〜１５ｅとを有している。軸芯１０は、管状の胴部１の長手方向両端を蓋部５ａ、５ｂによって閉塞したパイプ形状を有しており、ロールスリーブ１５ａ〜１５ｅの各々は軸芯１０（胴部１）の外周面の周りに回転可能である。蓋部５ａ、５ｂを設けたのは、軸芯内部が塩酸に触れ、腐食の進行を防止するためと、ロールスリーブ交換時に軸芯内に塩酸が入っていると作業に十分注意を払う必要があるためである。
【００２５】
サポートロール２０を使用するにあたっては、例えば図２（Ａ）に示すように、当該サポートロール２０の長手方向両端に環状の転がり軸受け３０ａ、３０ｂを装着し、これを、所定の間隔をあけて配置された１対のブラケット３２ａ、３２ｂ間に架け渡す。
【００２６】
図２（Ｂ）又は図２（Ｃ）に示すように、各ブラケット３２ａ、３２ｂには、転がり軸受け３０ａ、３０ｂを固定するための溝部３３ａ、３３ｂが形成されており、当該ブラケット３２ａ、３２ｂの各々は、溝部３３ａ、３３ｂが互いに対向するようにして配置されている。１対のブラケット３２ａ、３２ｂに支持されたサポートロール２０は、軸芯１０とが回転するだけでなく、各ロールスリーブ１５ａ〜１５ｅも軸芯１０の周りを回転する。
【００２７】
サポートロール２０の交換時には、使用済みのサポートロール２０を転がり軸受け３０ａ、３０ｂごと持ち上げて１対のブラケット３２ａ、３２ｂから外し、長手方向両端に転がり軸受けを装着した新たなサポートロール２０を１対のブラケット３２ａ、３２ｂ間に架け渡す。
【００２８】
本実施形態のサポートロール２０は、軸芯１０が全長にわたってパイプ形状であることから、中実構造の軸芯を用いたものや、一部を中空構造にしたものに比べて容易に軽量化を図ることができる。例えば、軸芯の外径（直径）が６５ｍｍ、長さが２２００ｍｍである場合、当該軸芯を鉄製の丸棒で形成したときの質量は約６０ｋｇとなるが、材質を鉄製のままとして、肉厚が５．５ｍｍのパイプ形状にしただけでも質量は約２０ｋｇであり、約１／３になる。
【００２９】
サポートロール２０が軽量化されれば、その取り扱いが容易になるので、たとえ人力で交換する場合でも、当該交換時の作業性を向上させ易い。すなわち、本実施形態のサポートロール２０は、交換時の作業性を向上させ易いものである。交換時の作業性が向上すれば、交換要員の削減や、交換に要する時間の短縮、あるいは、交換作業の安全性の向上等を容易に図ることができる。
【００３０】
上記のサポートロール２０における胴部１は、例えば、チタン（Ｔｉ）系合金、ニッケル（Ｎｉ）−クロム（Ｃｒ）−モリブデン（Ｍｏ）系合金、あるいはサーメット溶射した鋼等の無機材料によって形成する。これらの材料の中でも軽量化を徹底するという観点からチタン（Ｔｉ）−パラジウム（Ｐｄ）系合金を使用することが好ましい。胴部１を無機材料で形成することにより当該胴部１の疵つきが抑制され、結果として、鋼帯洗浄用の酸洗液によっても胴部１が腐食されにくくなる。各蓋部５ａ、５ｂは胴部１に接合可能な無機材料、例えば胴部１と同種の無機材料によって形成することが好ましく、例えば溶接によって胴部１に接合される。
【００３１】
サポートロール２０を配置した酸洗設備（酸洗装置）の稼働効率を高めるうえからは、サポートロール２０の点検や交換のために設備（装置）を停止させる回数を低減させることが望ましく、そのためには、サポートロール２０を長寿命化することが好ましい。
【００３２】
サポートロール２０の長寿命化を図るうえからは、胴部１及び各蓋部５ａ、５ｂをＴｉ系合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金、サーメット等の耐食性合金によって形成することが好ましい。前記したように、これらの耐食性無機材料の中でも、Ｔｉ系合金の１つであるＴｉ−Ｐｄ系合金（Ｐｄの含有量は例えば０．１２〜０．２５質量％）は比重が小さいので、他の耐食性無機材料を用いる場合に比べてサポートロール２０の軽量化を図ることが容易である。
【００３３】
胴部１の肉厚は、当該胴部１に求められる機械的強度及び寿命並びに許容可能な質量等に応じて、その材料ごとに適宜選定可能である。例えば、Ｔｉ−Ｐｄ系合金によって胴部１を形成する場合、その肉厚が概ね３ｍｍあれば、軽量で寿命が２年程度のサポートロールを比較的容易に得ることができる。
【００３４】
一方、ロールスリーブ１５ａ〜１５ｅは、酸洗槽内に配置されるサポートロールのロールスリーブとして使用可能な種々の材料、例えばポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂や各種の耐酸耐熱性樹脂によって形成することができる。
【００３５】
個々のロールスリーブ１５ａ〜１５ｅは経時的に摩耗し、軸芯１０が未だ使用可能な状態の時にロールスリーブが使用不能になった場合には、酸洗設備を停止してロールスリーブのみを交換することが必要となる。酸洗設備の稼働効率を高めるうえからは、ロールスリーブ１５ａ〜１５ｅそれぞれの肉厚を概ね１０ｍｍ以上にして長寿命化を図ることが好ましい。隣り合うロールスリーブ同士の間隔は、酸洗装置の形態や酸洗槽の規模等に応じて、概ね０〜１０ｍｍの範囲内で適宜選定可能である。同様に、１本のサポートロールに設けるロールスリーブの数も、適宜選定可能である。
【００３６】
なお、図３に示すように、軸芯１０の胴部１として溶接管（以下、「胴部１Ａ」という。）を用いた場合、当該胴部１Ａでは、溶接部２が酸洗液によって相対的に腐食されやすく、そのため、当該溶接部２で破損が起こりやすい。図３においては、腐食箇所を太い実線で示すとともに、当該腐食箇所に参照符号３を付してある。サポートロール２０の長寿命化を図るうえからは、軸芯１０の胴部１をシームレスパイプによって形成することが好ましい。
【００３７】
＜サポートロールにかかる第２実施形態＞
図４（Ａ）は、本発明にかかる第２実施形態のサポートロールの外観を概略的に示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示したサポートロールの一使用形態での水平断面を概略的に示す。
【００３８】
本実施形態のサポートロール５０は、軸芯の胴部が二重構造になっているという点で、上述した第１実施形態のサポートロール２０と異なる。サポートロール５０における他の構成は第１実施形態のサポートロール２０の構成と同様であるので、図４（Ａ）又は図４（Ｂ）に示した構成部材のうちで図１又は図２（Ａ）に示した構成部材と共通するものについては、図１又は図２（Ａ）で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。軸芯には新たな参照符号４０を付し、軸芯４０の胴部には新たな参照符号４１を付してある。
【００３９】
図４（Ｂ）に示すように、軸芯４０の胴部４１は、無機材料によって形成された管状の第１胴部４１ａと、耐食性無機材料によって形成されて第１胴部４１ａの外周面を覆う第２胴部４１ｂとによって構成されている。
【００４０】
第１胴部４１ａとしては、例えば鉄等の所望の無機材料によって形成された管状物を用いることができる。第２胴部４１ｂとしては、例えば、前述した耐食性無機材料で形成された管状物や、前述した耐食性無機材料によって形成されたコーティング膜を用いることができる。第２胴部４１ｂとして上記コーティング膜を用いる場合、当該コーティング膜は、所望の膜厚のコーティング膜を効率よく得るという観点から、溶射によって形成することが好ましい。
【００４１】
蓋部５ａ、５ｂは、胴部４１に接合可能な無機材料によって形成されて、例えば溶接によって胴部４１に接合されている。サポートロール５０の長寿命化を図るうえからは、第２胴部４１ｂと同様に各蓋部５ａ、５ｂも耐食性無機材料によって形成することが好ましい。
【００４２】
上述の構成を有するサポートロール５０は、軸芯４０が全長にわたってパイプ形状となっているので、中実構造の軸芯を用いたものや、一部を中空化したものに比べて容易に軽量化を図ることができる。したがって、本実施形態のサポートロール５０は、前述した第１実施形態のサポートロール２０と同様の技術的効果を奏する。強度が必要な場合、比較的安価な鋼製パイプを内側に入れることで補強できる。
【００４３】
＜サポートロールにかかる第３実施形態＞
図５は、本発明にかかる第３実施形態のサポートロールの外観を概略的に示す。また、図６（Ａ）は、図５に示したサポートロールの一使用形態での水平断面を概略的に示し、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、それぞれ、図５に示したサポートロールを支持するブラケットの一例を概略的に示す。
【００４４】
本実施形態のサポートロール７０は、各ロールスリーブの内径が軸芯の外径よりも大きく、当該ロールスリーブそれぞれが軸芯の周方向に回転可能であるという点で、前述した第１実施形態のサポートロール２０と異なる。サポートロール７０における他の構成は第１実施形態のサポートロール２０の構成と同様であるので、図５又は図６（Ａ）に示した構成部材のうちで図１又は図２（Ａ）に示した構成部材と共通するものについては、図１又は図２（Ａ）で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。ロールスリーブには新たな参照符号６５ａ〜６５ｅを付してある。
【００４５】
各ロールスリーブ６５ａ〜６５ｅが軸芯１０の周方向に回転可能であることから、サポートロール７０を使用するにあたっては、図６（Ａ）に示すように、所定の間隔をあけて配置された１対のブラケット８２ａ、８２ｂ間に当該サポートロール７０を単に架け渡すだけでよい。
【００４６】
図６（Ｂ）又は図６（Ｃ）に示すように、各ブラケット８２ａ、８２ｂには軸芯１０を支持するための溝部８３ａ、８３ｂが形成されており、これらのブラケット８２ａ、８２ｂは、溝部８３ａ、８３ｂが互いに対向するようにして配置されている。このように配置されたサポートロール７０では、軸芯１０が実質的に固定された状態で、各ロールスリーブ６５ａ〜６５ｅが回転する。
【００４７】
サポートロール７０の交換時には、使用済みのサポートロール７０を持ち上げて１対のブラケット８２ａ、８２ｂから外し、当該ブラケット８２ａ、８２ｂ間に新たなサポートロール７０を架け渡す。
【００４８】
サポートロール７０における胴部１は、第１実施形態のサポートロール２０での胴部１、あるいは第二実施形態のサポートロール５０での胴部４１と同様に耐食性無機材料、あるいは無機材料によって形成することが好ましい。胴部１を耐食性無機材料、あるいは無機材料によって形成することにより、胴部の外周面をゴムによって形成した場合に比べて各ロールスリーブ６５ａ〜６５ｅの摺動性を高めることが容易になる。その結果として、各ロールスリーブ６５ａ〜６５ｂの摩耗が抑制され、サポートロール７０の長寿命化を図ることができる。胴部１を耐食性無機材料で形成することにより、胴部１の長寿命化も容易に図ることができる。
【００４９】
胴部１を無機材料（耐食性無機材料を含む。）で形成した場合でも、個々のロールスリーブ６５ａ〜６５ｅは厚さ方向及び長手方向に経時的に摩耗する。隣り合うロールスリーブの一方の肉厚が他方の肉厚よりも薄くなると、当該一方のロールスリーブの縁部が他方のロールスリーブと胴部１との間隙に入り込んで、これらのロールスリーブが回転しなくなることもある。回転しなくなったロールスリーブは、新たなロールスリーブに交換することが必要である。また、各ロールスリーブ６５ａ〜６５ｅが摩耗によって短くなった場合には、新たなロールスリーブを追加挿入することもある。
【００５０】
軸芯１０が未だ使用可能な状態の時にロールスリーブの交換のために酸洗設備を停止することは、酸洗設備の稼働効率の低下につながる。酸洗設備の稼働効率を高めるうえからは、第１実施形態のサポートロール２０におけるロールスリーブ１５ａ〜１５ｅと同様に、ロールスリーブ６５ａ〜６５ｅそれぞれの肉厚を概ね１０ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００５１】
上述の構成を有するサポートロール７０においても、軸芯１０が全長にわたってパイプ形状となっているので、中実構造の軸芯を用いたもの、あるいは一部のみ中空化したものに比べて容易に軽量化を図ることができる。したがって、本実施形態のサポートロール７０は、前述した第１実施形態のサポートロール２０、あるいは第二実施形態のサポートロール５０と同様の技術的効果を奏する。
【００５２】
なお、本実施形態のサポートロール７０は、図７に示すように、前述した第１実施形態のサポートロール２０、あるいは第二実施形態のサポートロール５０と同様に、当該サポートロール７０の長手方向両端に環状の転がり軸受け３０ａ、３０ｂを装着し、これを、所定の間隔をあけて配置された１対のブラケット３２ａ、３２ｂ間に架け渡すことによって使用することもできる。図７に示した構成部材のうちで図２（Ａ）に示した構成部材と共通するものについては、図２（Ａ）で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
＜酸洗設備にかかる第１実施形態＞
図８は、本発明にかかる第１実施形態の酸洗設備を概略的に示す。図示の酸洗設備２００は、３〜５台の横型酸洗装置１００（ただし、図８においては１台の横型酸洗装置のみを示す。）によって構成されている。
【００５４】
個々の横型酸洗装置１００は噴流撹拌式酸洗装置である。各横型酸洗装置１００は、槽底１０３と、上部カバー１０５と、図示を省略した側壁とを有しており、これら槽底１０３、上部カバー１０５、及び側壁によって、当該横型酸洗装置１００をその長手方向に貫通する角筒状の管路１１０が形成されている。この管路１１０が、鋼帯１５０の酸洗槽（以下、「酸洗槽１１０」という。）として利用される。
【００５５】
酸洗槽１１０の入り口部１１０ａには、上下１対のロール１１５ａ、１１５ｂによって構成された第１リンガロール１１５が配置されており、酸洗槽１１０の出口部１１０ｂには、上下１対のロール１２０ａ、１２０ｂによって構成された第２リンガロール１２０が配置されている。また、槽底１０３には、鋼帯１５０を支持して当該鋼帯１５０と槽底１０３との接触を防止する複数のサポートロール１３０が、酸洗槽１１０の長手軸と直交するようにして所定間隔で配置されている。各サポートロール１３０は、それぞれ、槽底１０３上に配置された一対のブラケット１３２（ただし、図８において一対のブラケットの一方のみが現れている。）によって支持されている。
【００５６】
上記の第１リンガロール１１５、各サポートロール１３０、及び第２リンガロール１２０は、酸洗槽１１０内において鋼帯１５０を搬送するための搬送経路を構成している。なお、図８においては、鋼帯１５０の搬送方向を矢印Ａで示している。また、同図中の参照符号１３２は、サポートロール１３０を支持するブラケットを示している。
【００５７】
鋼帯１５０を酸洗するために、第１リンガロール１１５の下流側（出口部１１０ｂ側を意味する。）には、搬送されてゆく鋼帯１５０の斜め上方から当該鋼帯１５０に向けて酸洗液を噴射するスプレーヘッダ１３５が設けられており、第２リンガロール１２０の上流側（入り口部１１０ａ側を意味する。）には、搬送されてくる鋼帯１５０の斜め上方から当該鋼帯１５０に向けて酸洗液を噴射するスプレーヘッダ１４０ａと、搬送されてくる鋼帯１５０の斜め下方から当該鋼帯１５０に向けて酸洗液を噴射するスプレーヘッダ１４０ｂが設けられている。また、図示を省略しているが、横型酸洗装置１００の側壁には、鋼帯１５０の搬送方向と平面視上直交する方向に酸洗液を噴射する複数のサイドヘッダが設けられている。酸洗設備２００の稼働時には、個々の横型酸洗装置１００においてスプレーヘッダ１３５、１４０ａ、１４０ｂ及び各サイドヘッダから酸洗液が噴射されて、各酸洗槽１１０が攪拌状態の酸洗液でほぼ満される。
【００５８】
上述した構成を有する酸洗設備２００では、各横型酸洗装置１００内のサポートロール１３０として、パイプ形状の軸芯を備えたサポートロール、例えば前述した第１、第２、又は第３実施形態のサポートロール２０、５０、７０が用いられている。また、各ブラケット１３２の構造は、使用するサポートロールの構造に応じて、適宜選定されている。サポートロール１３０の配設ピッチは、横型酸洗装置１００の規模等に応じて、鋼帯１５０と槽底１０３との接触が防止できるように適宜選定されている。
【００５９】
図９は、図８に示した横型酸洗装置１００内の特定のサポートロール１３０（以下、「サポートロール１３０Ａ」という。）を新たなものに交換する際、あるいはサポートロールスリーブを交換する際の状態を概略的に示す。図９に示した部材のうちで図８に示した部材については、図８で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
図９に示すように、サポートロール１３０Ａを新たなものに交換する際には、前述した酸洗設備２００全体の稼働を停止し、酸洗槽１１０内の酸液の全量を不図示の循環槽に落とし込む。その後、交換すべきサポートロール１３０Ａが配置されている横型酸洗装置１００の上部カバー１０５（図８参照）を開けて、酸洗槽１１０内の鋼帯１５０の所定箇所をクレーン１９０によって持ち上げる。
【００６１】
これにより、交換すべきサポートロール１３０Ａと鋼帯１５０とが離隔するので、サポートロール１３０Ａをブラケット１３２から外し、新たなサポートロール１３０をブラケット１３２に装着する。このとき、クレーン１９０は鋼帯１５０を持ち上げるために使用されているので、サポートロール１３０Ａの交換は人力によって行われる。
【００６２】
交換すべきサポートロール１３０Ａ及び新たなサポートロール１３０は、前述のように軸芯が全長にわたりパイプ形状となっているので、軽量化を図り易い。各サポートロール１３０（サポートロール１３０Ａを含む。）が軽量化されれば、その取り扱いが容易になるので、たとえ人力で交換する場合でも、当該交換時の作業性を向上させ易い。そして、サポートロール１３０の交換時の作業性が向上すれば、交換要員の削減や、交換に要する時間の短縮、あるいは、交換作業の安全性の向上等を容易に図ることができる。
【００６３】
＜酸洗設備にかかる第２実施形態＞
図１０は、本発明にかかる第２実施形態の酸洗設備を概略的に示す。図示の酸洗設備３００は、ディップ式（ダム式）の酸洗槽を複数備えたものであり、同図には酸洗液２０５を貯留した３つの酸洗槽２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃが示されている。
【００６４】
酸洗槽２１０ａと酸洗槽２１０ｂとは、槽底２１５上に形成された隔壁２１８ａによって仕切られており、酸洗槽２１０ｂと酸洗槽２１０ｃとは、槽底２１５上に形成された隔壁２１８ｂによって仕切られている。隔壁２１８ａ上には鋼帯２５０を支持するためのダムロール２２０ａが設けられており、隔壁２１８ｂ上には鋼帯２５０を支持するためのダムロール２２０ｂが設けられている。
【００６５】
各酸洗槽２１０ａ〜２１０ｃの槽底２１５には、鋼帯２５０を支持して当該鋼帯２５０と槽底２１５との接触を防止する複数のサポートロール２３０が配置されている。これらのサポートロール２３０は、それぞれ、槽底２１５上に配置された一対のブラケット２３２（ただし、図１０において一対のブラケットの一方のみが現れている。）によって支持されている。また、図示してはいないが、酸洗設備３００における鋼帯２５０の入り側には、設備内に鋼帯２５０を送り出すためのブライドルロールが配置され、出側には、設備内から鋼帯２５０を引き出すためのブライドルロールが配置されている。
【００６６】
上記のブライドルロール、各サポートロール２３０、ダムロール２２０ａ、２２０ｂ、並びに第２リンガロールは、鋼帯２５０を搬送するための搬送経路を構成している。図１０においては、鋼帯２５０の搬送方向を矢印Ｂで示している。
【００６７】
上述した構成を有する酸洗設備３００では、各サポートロール２３０としてパイプ形状の軸芯を備えたサポートロール、例えば前述した第１、第２、又は第３実施形態のサポートロール２０、５０、７０が用いられている。したがって、この酸洗設備３００は、第１実施形態の酸洗設備２００と同様の技術的効果を奏する。
【００６８】
なお、各ブラケット２３２の構造は、使用するサポートロールの構造に応じて、適宜選定されている。サポートロール２３０の配設ピッチは、個々の酸洗槽２１０ａ〜２１０ｃの規模等に応じて、鋼帯２５０と槽底２１５との接触が防止できるように適宜選定されている。
【００６９】
以上、現時点において最も実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うサポートロール及び酸洗設備もまた、本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００７０】
【実施例】
＜比較例１＞
まず、直径（外径）６５ｍｍ、肉厚５．５ｍｍの鉄製パイプの外周面を合成樹脂（ＰＴＦＥ）で被覆し、その後、当該鉄製パイプの長手方向両端に鉄製の蓋部を溶接によって接合し、さらに、これらの蓋部を上記の合成樹脂で被覆して、外径８９ｍｍ、長さ２１７０ｍｍの軸芯を得た。この軸芯における樹脂被覆層の肉厚は、鉄製パイプの外周面上において１２ｍｍである。
【００７１】
次に、内径９５ｍｍ、外径１２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状を呈する２０質量％のグラスファイバーを充填したフッ素系樹脂のロールスリーブを１３個用意し、これらのロールスリーブに上記の軸芯を挿入して、図５に示したサポートロール７０と同様の構造を有するサポートロールを得た。
【００７２】
＜比較例２＞
軸芯を得るにあたって上記の合成樹脂（ＰＴＦＥ）に代えて耐酸ゴム（ハイパロン系）を用いた以外は比較例１と同条件の下に、サポートロールを作製した。
【００７３】
＜比較例３＞
軸芯を得るにあたって、鉄製パイプに代えて鉄製の丸棒を用いた以外は比較例１と同条件の下にサポートロールを作製した。
【００７４】
＜比較例４＞
軸芯を得るにあたって、鉄製パイプに代えて鉄製の丸棒を用いた以外は比較例２と同条件の下にサポートロールを作製した。
【００７５】
＜実施例１＞
軸芯を得るにあたって、外径が８９ｍｍで肉厚が３ｍｍであるＴｉ−Ｐｄ系合金（Ｐｄの含有量は０．２質量％）製パイプの中に、当該パイプと同じ長さを有する外径８３ｍｍ、肉厚４ｍｍの鉄製パイプを挿入して、胴部とした。また、この胴部の長手方向両端を閉塞するための蓋部として、上記Ｔｉ−Ｐｄ系合金と同じ組成の合金からなる蓋部を用い、当該蓋部を上記の胴部に溶接によって接合して、軸芯を得た。他は比較例１と同条件の下にサポートロールを作製した。なお、上記のＴｉ−Ｐｄ系合金製パイプは、長手軸方向に溶接線が延在している溶接管である。
【００７６】
＜実施例２＞
軸芯を得るにあたって全体をＴｉ−Ｐｄ系合金で構成し、鉄製パイプを用いなかった以外は実施例１と同条件の下にサポートロールを作製した。
【００７７】
＜評価＞
実施例１〜実施例２及び比較例１〜比較例４でそれぞれ作製した各サポートロールについて、その質量を測定した。
また、各実施例又は各比較例と同条件の下に所定個のサポートロールを作製し、実施例又は比較例のサポートロールごとに、横型酸洗装置を３台備えた酸洗設備に用いたときの平均寿命を測定した。
【００７８】
上記の酸洗設備は、図８に示した酸洗設備２００と同様の構造を有するものであり、個々の横型酸洗装置における酸洗槽の長さは３０ｍ、サポートロールの配設ピッチは平均２．８４ｍである。また、上流側から数えて第１、第２、第３酸洗槽それぞれでの酸洗液の種類及び液温は、下記表１の通りである。
【表１】
2005008924.tif 000003
【００７９】
上記質量についての測定結果、及び、上記平均寿命についての測定結果を、表２に示す。なお、サポートロールの平均寿命を測定するにあたっては、実施例又は比較例のサポートロールごとに２週間周期又は２箇月周期で点検して、比較例１〜４の各サポートロールについては軸芯が曲がったときに寿命と判断し、実施例１及び実施例２の各サポートロールについてはＴｉ−Ｐｄ系合金製パイプの胴部に穴が開いたときに寿命と判断して、その平均を算出した。
【表２】
2005008924.tif 000004
【００８０】
表２に示したように、実施例１、及び実施例２の各サポートロールは、比較例１〜比較例４のサポートロールに比べて、寿命が同等ないしそれ以上であるにも拘わらず、質量が約１／２〜約１／８と軽量化されている。したがって、実施例１、及び実施例２の各サポートロールは、比較例１〜比較例４の各サポートロールに比べて、交換時の作業性を向上させ易いものである。
【００８１】
また、軸芯の外表面が耐食性無機材料の１つであるＴｉ−Ｐｄ系合金によって形成されている実施例１及び実施例２の各サポートロールは、比較例１〜比較例４の各サポートロールに比べて寿命が約４倍に延びている。したがって、これら実施例１、及び実施例２のサポートロールを使用した酸洗設備では、稼働効率を高め易い。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば交換時の作業性を向上させ易いサポートロール、及び、サポートロール交換時の作業性を向上させ易い酸洗設備が提供される。したがって、本発明よれば酸洗鋼板の製造コストを削減することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１実施形態のサポートロールの外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示したサポートロールの一使用形態を概略的に示す水平断面図であり、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、それぞれ、図１に示したサポートロールを支持するブラケットの一例を使用時の内側からみたときの概略図である。
【図３】サポートロールにおける軸芯の胴部として溶接管を用いたときに腐食されやすい箇所を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明にかかる第２実施形態のサポートロールの外観を概略的に示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示したサポートロールの一使用形態を概略的に示す水平断面図である。
【図５】本発明にかかる第３実施形態のサポートロールの外観を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、図５に示したサポートロールの一使用形態を概略的に示す水平断面図であり、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、それぞれ、図５に示したサポートロールを支持するブラケットの一例を使用時の内側からみたときの概略図である。
【図７】図５に示したサポートロールの他の使用形態を概略的に示す水平断面図である。
【図８】本発明にかかる第１実施形態の酸洗設備を概略的に示す部分断面図である。
【図９】図８に示した酸洗設備においてサポートロールを交換する際の状態を概略的に示す部分断面図である。
【図１０】本発明にかかる第２実施形態の酸洗設備を概略的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０、４０  軸芯
１５ａ〜１５ｅ、６５ａ〜６５ｅ  ロールスリーブ
２０、５０、７０、１３０、２３０  サポートロール
１５０、２５０  鋼帯
１１０、２１０ａ〜２１０ｃ  酸洗槽
２０５  酸洗液
２００、３００  酸洗設備
【図１】
2005008924.tif 000005
【図２】
2005008924.tif 000006
【図３】
2005008924.tif 000007
【図４】
2005008924.tif 000008
【図５】
2005008924.tif 000009
【図６】
2005008924.tif 000010
【図７】
2005008924.tif 000011
【図８】
2005008924.tif 000012
【図９】
2005008924.tif 000013
【図１０】
2005008924.tif 000014