(57)【要約】【課題】複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、バイパスラインを設けて複数のパスラインを構成し、パスライン変更に際しての張力制御を適正に行うことで鋼帯破断、表面疵発生、通板時のトラブル発生を回避して、同一の製造ラインで多くの鋼帯製品を効率的に安定して製造する。【解決手段】パスライン毎および通板する鋼帯の種類毎にユニットテンションを設定し、鋼帯の張力を該設定値に制御して通板する。パスラインまたは通板する鋼帯の種類を変更する際、パスライン全域に変更後の鋼帯が通板する状態で設定値に制御するのが好ましい。バイパスラインを下方に設けるのが好ましい。前後処理設備を有する電気メッキ設備の、前処理設備と電気メッキ設備、或いは電気メッキ設備のみにバイパスラインを設けたラインが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、該複数の処理設備のうち少なくとも１つの処理設備にバイパスラインを設けて複数のパスラインを構成し、該複数のパスライン毎および通板する鋼帯の種類毎にユニットテンションを設定し、対象の鋼帯の張力を該設定値に制御して通板することを特徴とするパスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法。
【請求項２】
パスラインまたは通板する鋼帯の種類を変更するに際し、パスラインの全域に変更後の鋼帯が通板する状態で、前記ユニットテンションの設定値に制御することを特徴とする請求項１記載のパスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法。
【請求項３】
前記バイパスラインを処理設備の下方に設けることを特徴とする請求項１または２記載のパスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法。
【請求項４】
前記複数の処理設備が、前処理設備、電気メッキ設備および後処理設備であり、前処理設備と電気メッキ設備、或いは電気設備のみにバイパスラインを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前処理設備および後処理設備を備えた電気メッキラインのような複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、バイパスラインを設けることで複数のパスラインを構成し、同一の製造ラインで多くの鋼帯製品を効率的に安定して製造する、パスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前後処理設備を有するメッキラインなどにおいて、複数の処理設備のうち１または２以上の設備にバイパスラインを設けたものが知られている。このような処理ラインによれば、バイパスラインを通らない、あるいは通る複数のパスラインが構成され、メッキ処理とクロメート処理などの後処理等を連続的に施すほか、例えばメッキ槽のバイパスラインを通すことで、メッキ槽に処理液を入れた状態でクロメート処理のみを施すこともできる。このため、同一の製造ラインで複数の鋼帯製品を効果的に製造できる。
【０００３】
例えば特許文献１には、第１処理設備および第２処理設備をタンデムに設けたラインにおいて、第２処理設備の鋼帯搬出ラインを鋼帯搬入ライン側に上下に並べて設け、該搬入ラインと搬出ラインを直接連結して第２処理設備をバイパスさせるパイパスラインを設けたプロセスラインが開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、金属板の連続焼鈍設備、溶融メッキ設備およびそのバイパス装置、酸洗処理及び／又はアルカリ処理設備およびそのバイパス経路、調質圧延設備及び／又は電気メッキ設備およびそのバイパス経路を順次連設した金属板およびメッキ金属板のフレキシブル生産設備が開示されている．この特許文献２における金属板には、熱延鋼板、冷延鋼板、ステンレス鋼板等の鋼帯も含まれ、バイパス経路は処理設備の上方または下方に設けてある。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９６０２１３号公報
【特許文献２】
特開平７−１２６８６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
鋼帯を処理ラインに通板して連続的に各種処理を施す際、鋼帯に付与する張力が高すぎると鋼帯破断や表面疵発生などのおそれがあり、低すぎると鋼帯が蛇行しあるいは垂れ下がるなどしてトラブルが発生する。このため、鋼帯に適正な張力が付与されるように張力制御を行うことが重要である。
しかし、上記のようなバイパスラインを設けて複数のパスラインを構成した鋼帯処理ラインにおいては、通過する処理設備によって、或いは鋼帯の種類によって付与する張力が異なるため、パスライン変更に際して対応する張力を適正に制御する必要があった。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、前処理設備および後処理設備を有する電気メッキラインのような複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、バイパスラインを設けることで複数のパスラインを構成するとともに、パスライン変更に際しての張力制御を適正に行うことで、鋼帯破断や表面疵発生さらに通板時のトラブル発生を回避して、同一の製造ラインで多くの鋼帯製品を効率的に安定して製造することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、該複数の処理設備のうち少なくとも１つの処理設備にバイパスラインを設けて複数のパスラインを構成し、該複数のパスライン毎および通板する鋼帯の種類毎にユニットテンションを設定し、対象の鋼帯の張力を該設定値に制御して通板することを特徴とするパスライン変更可能な処理ラインにおける鋼帯の通板方法である。
【０００９】
本発明法において、パスラインまたは通板する鋼帯の種類を変更するに際し、パスラインの全域に変更後の鋼帯が通板する状態で、前記ユニットテンションの設定値に制御するのが好ましい。
【００１０】
また、前記バイパスラインを処理設備の下方に設けるのが好ましい。
また本発明法は、前記複数の処理設備が、前処理設備、電気メッキ設備および後処理設備であり、前処理設備と電気メッキ設備、或いは電気設備のみにバイパスラインを設けた処理ラインとして行うのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明法を図１の例により説明する。図１は電気メッキラインにおいて、前後の付帯設備は省略し、主な設備のみを示している。前処理設備ａ、電気メッキ設備ｂおよび後処理設備ｃが順に配設された電気めっきラインの、前処理設備ａにバイパスラインｄを設け、電気メッキ設備ｂにバイパスラインｅを設けることで、３本のパスラインを構成している。
【００１２】
すなわち、
パスＡ：前処理設備ａ−電気メッキ設備ｂ−後処理設備ｃ
パスＢ：前処理設備ａ−バイパスラインｅ−後処理設備ｃ
パスＣ：バイパスラインｄ−バイパスラインｅ−後処理設備ｃ
である。パスＡでは鋼帯を実線で示し、パスＢおよびパスＣではバイパスラインｄ，ｅの鋼帯を破線で示している。鋼帯は左から右に通板される。
【００１３】
前処理設備ａは鋼帯の表面を清浄化し活性化するためのもので、本例では、アルカリ脱脂槽１、アルカリリンス槽２、ピックリング槽３、ピックルリンス槽４からなり、アルカリで脱脂および汚れ落としを行って清浄化し、ピックリングで活性化する。
電気メッキ設備ｂは亜鉛メッキなどの電気メッキを行い、本例では電気メッキ槽５とその前後に設けたリンスタンク６，７からなる。
【００１４】
後処理設備ｃは、耐食性を目的としたクロメート処理、塗装性を目的としたリン酸塩処理などを行うもので、本例では、電解クロメート槽８、リン酸塩処理槽９、リンス槽１０、クロメート処理装置１１、塗装装置１２、ドライヤー１３からなる。
【００１５】
電解クロメート槽８では、メッキ表面に電解クロメート皮膜を形成し耐食性を向上させる。リン酸塩処理槽９では、メッキ表面にリン酸亜鉛皮膜を形成し塗装密着性向上をはかる。クロメート処理装置１１では、メッキ表面に浸漬によるクロメート皮膜を形成し耐食性を向上させる。塗装装置１２では、電解クロメート皮膜またはリン酸亜鉛皮膜の表面に、ロールコーターなどにより有機皮膜を形成し耐食性を向上させる。
【００１６】
バイパスラインｄは、前処理設備ａをバイパスするラインである。鋼帯は、破線で示すように、入側ブライドルロール１４と前処理設備ａの間にあるデフレクタロール１８から降下し、デフレクタロール１９を経て導入される。本例では、バイパスラインｄからは電気メッキ設備ｂには導入されず、バイパスラインｅに導入されるようになっている。
【００１７】
バイパスラインｅは、電気メッキ設備ｂをバイパスするラインである。前処理設備ａからの鋼帯は、破線で示すように、前処理設備ａと電気メッキ設備ｂの間に設けたパス切替ロール１５から降下し、デフレクタロール２０を経て導入される。バイパスラインｄからの鋼帯もデフレクタロール２０を経て導入される。バイパスラインｅから後処理設備ｃへは、デフレクタロール２１から上昇し、電気メッキ設備ｂの出側に設けたパス切替ロール１６を経て導入されるようになっている。
【００１８】
パスラインの変更は、次のようにして行うことができる。
パスＡからパスＢに変更する例を図２に示す。まず、鋼帯の走行を停止して、図２（ａ）のように、パス切替ロール１５の位置で鋼帯を切断する。パス切替ロール１５は入側ロール２２、中間ロール２４、出側ロール２６からなり、中間ロール２４と出側ロール２６の間×印の位置で切断する。次いで先行材を走行させ、電気メッキ設備ｂ内の鋼帯を引き出し、図２（ｂ）のように、後端部２８をパス切替ロール１６の位置で停止させる。パス切替ロール１６は入側ロール２３、中間ロール２５、出側ロール２７からなり、入側ロール２３と中間ロール２５の間で停止させる。
【００１９】
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけてバイパスラインｅを通し、図２（ｃ）のように、デフレクタロール２１の上方で先端部２９を停止させる。そして、先行材の後端部２８を図２（ｂ）の位置から図２（ｃ）の位置まで垂下させ、後行材の先端部２９と●印の位置で接続する。接続は、自動溶接機や人手による溶接などにより行うことができる。
【００２０】
逆に、パスＢからパスＡに変更する例を図３に示す。まず、鋼帯の走行を停止し、図３（ａ）のように、パス切替ロール１５の入側ロール２２と中間ロール２４の間×印の位置で鋼帯を切断する。次いで先行材を走行させ、バイパスラインｅ内の鋼帯を引き出し、図３（ｂ）のように、後端部２８をパス切替ロール１６の中間ロール２５と出側ロール２７の間で停止させる。
【００２１】
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけて電気メッキ設備ｂを通し、図３（ｃ）のように、パス切替ロール１６の中間ロール２５と出側ロール２７の間で停止させる。そして、先行材の後端部２８と後行材の先端部２９を●印の位置で接続する。
【００２２】
パスＢからパスＣに変更する例を図４に示す。まず、鋼帯の走行を停止し、図４（ａ）のように、前処理設備ａの入側にあるデフレクタロール１８と前処理設備ａの間、×印の位置で鋼帯を切断する。次いで先行材を走行させ、前処理設備ａ内の鋼帯を引き出し、図４（ｂ）のように、後端部２８をデフレクタロール２０の位置で停止させる。
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけてバイパスラインｄを通し、図４（ｃ）のように、デフレクタロール２０の位置で先端部２９を停止させる。そして、先行材の後端部２８と●印の位置で接続する。
【００２３】
逆に、パスＣからパスＢに変更する例を図５に示す。まず鋼帯の走行を停止し、図５（ａ）のように、デフレクタロール１８の位置、×印の位置で鋼帯を切断する。次いで先行材を走行させ、バイパスラインｄ内の鋼帯を引き出し、図５（ｂ）のように、後端部２８をデフレクタロール２０の位置で停止させる。
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけて前処理設備ａを通し、図５（ｃ）のように、パス切替ロール１５の中間ロール２４から垂下させる。そして、先行材の後端部２８と後行材の先端部２９を●印の位置で接続する。
【００２４】
パスＣからパスＡに変更する例を図６に示す。まず鋼帯の走行を停止し、図６（ａ）のように、前処理設備ａの入側にあるデフレクタロール１８の位置、×印の位置で鋼帯を切断する。次いで先行材を走行させ、バイパスラインｄおよびｅ内の鋼帯を引き出し、図６（ｂ）のように、後端部２８をパス切替ロール１６の中間ロール２５と出側ロール２７の間で停止させる。
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけて前処理設備ａおよび電気メッキ設備ｂ内を通し、図６（ｃ）のように、パス切替ロール１６位置で停止させる。そして先行材の後端部２８と●印の位置で接続する。
【００２５】
逆に、パスＡからパスＣに変更する例を図７に示す。まず鋼帯の走行を停止し、図７（ａ）のように、デフレクタロール１８の位置、×印の位置で鋼帯を切断する。次いで先行材を走行させ、前処理設備ａおよび電気メッキ設備ｂ内の鋼帯を引き出し、図７（ｂ）のように、後端部２８をパス切替ロール１６の入側ロール２３と中間ロール２５の間で停止させる。
また、後行材の先端部２９に穴をあけ、ワイヤをかけてバイパスラインｄおよびｅを通し、図７（ｃ）のように、デフレクタロール２１の上方で停止させる。そして、先行材の後端部２８をパス切替ロール１６から垂下させ、後行材の先端部２９と●印の位置で接続する。
【００２６】
図１の例において、このラインで処理するもとの鋼帯は、主として電気メッキ鋼帯、溶融メッキ鋼帯、冷延鋼帯、熱延鋼帯である。いずれの鋼帯もパスＡ、パスＢ、パスＣのどのパスラインも通板する。
パスＡでは前処理に続いて電気メッキと後処理が行われる。冷延鋼帯と熱延鋼帯が主な対象であるが、電気メッキ鋼帯や溶融メッキ鋼帯を対象とし、メッキ表層にさらに電気メッキを施し、クロメートなどの後処理を施すことも行われる。
【００２７】
パスＢでは、いずれの鋼帯に対しても、前処理に続いてクロメートなどの後処理が施される。
パスＣでは、いずれの鋼帯に対しても、前処理なしでクロメートなどの後処理が施される。
【００２８】
これら複数のパスライン毎および通板する鋼帯の種類毎にユニットテンションを設定し、対象の鋼帯の張力を該設定値に制御して通板する。
ユニットテンションは鋼帯の単位断面積あたりの張力であり、ユニットテンションをＵＴ（ｋｇ／ｍｍ２  ）、鋼帯の幅をＷ（ｍｍ）厚さをｔ（ｍｍ）とすると、ＵＴ×Ｗ×ｔ（ｋｇ）が鋼帯に付与する張力となる。
【００２９】
ユニットテンションは、パスラインの抵抗および鋼帯の表面性状などにより適正な値に設定する。図１の例におけるユニットテンションの設定値は表１のようになる。すなわち、ユニットテンションは、各設備に固有のユニットテンションＵＴｉ  と通板する各鋼帯の抵抗係数Ａｎ  で定まり、ＵＴ＝Ａｎ  ×ΣＵＴｉ  で求めることができる。
【００３０】
表１において、パスＡ（前処理を設けた電気メッキライン）では、電気メッキ設備での通板抵抗が大きく、通板する鋼帯の種類により、ユニットテンションの範囲は変化しない。しかし、パスＢ（電気メッキ設備をバイパス）、パスＣ（前処理と電気メッキ設備をバイパス）の場合には表面粗度が小さい電気メッキ鋼帯、熱延鋼帯のユニットテンションの下限は抵抗が低下することで、パスＡに比べて５ＭＰａ程度下げることができる。さらにパスＣではパスＡに比べて１０ＭＰａ程度ユニットテンションの下限を低下できる。しかし、溶融亜鉛メッキ鋼帯の場合は表面粗度が大きいためパスＢの場合での抵抗は大きく、パスＡと同様なユニットテンションを要する。この鋼帯の場合パスＣではパスＢと比べて設備内の通板抵抗が小さくなり、ユニットテンションの下限値が５ＭＰａ程度低下する。
【００３１】
張力は、図１の例では入側ブライドルロール１４と出側ブライドルロール１７の間に付与し、両ブライドルロール１４，１７の回転によって張力を調整する。表１の設定値範囲は、これよりも小さいと鋼帯のたるみや板ウオークのおそれが生じ、これよりも大きいと板破断や鋼帯表面疵発生のおそれが生じることから定めたものである。この範囲内で操業中、鋼帯の通板状況を監視して張力調整を行う。
【００３２】
従って、ユニットテンションを変更しないまま、パスＡからパスＢ或いはパスＣに変更すると過大なユニットテンションが鋼板にかかることがあり、破断や表面疵が発生する場合があり、逆にパスＣからパスＢやパスＡにユニトテンションを変更しないで変更すると、蛇行が発生する場合がある。従来の電気メッキライン（ここでいうパスＡ）で野ユニットテンションの設定は、鋼帯の種類により変化させることがなかったことに比べると操業方法が大きく変化した。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
本発明法において、パスラインを変更する際、あるいはパスラインは変更せず通板する鋼帯の種類を変更する際、変更後のパスラインあるいは変更しないパスラインの全域に変更後の対象鋼帯が通板する状態で、前記ユニットテンションの設定値に制御するのが好ましい。ここで、パスラインの全域とは、各処理設備および各バイパスラインを全て含む領域であり、図１の例では入側ブライドルロール１４と出側ブライドルロール１７の間である。
【００３５】
図１の例で具体的に説明する。例えばパスＡからパスＢに変更する場合、鋼帯の種類を変更してもしなくても、変更後のパスＢの全域にパス変更後の鋼帯が通板する状態で、パスＢの該鋼帯について設定したユニットテンションに制御する。また、パスラインは変更せず、例えば冷延鋼帯から電気メッキ鋼帯に変更する場合、パスラインの全域に電気メッキ鋼帯が通板する状態で、該パスラインの電気メッキ鋼帯について設定したユニットテンションに制御する。
【００３６】
また、本発明において、パスラインまたは通板する鋼帯の種類を変更するに際し、パスライン内に変更前の鋼帯が存在する間は、鋼帯が蛇行するのを防止するために、変更前後のパスラインおよび鋼帯について設定されたユニットテンションの大きい方の設定値に制御するのが好ましい。ここでパスライン内とは、前記パスラインの全域の範囲である。
【００３７】
図１の例で具体的に説明する。例えばパスＡからパスＢに変更し、電気メッキ鋼帯から冷延鋼帯に変更する場合、後処理設備ｃの一部にでも電気メッキ鋼帯が存在する間は、表１に示すように、設定されたユニットテンションの大きいパスＡの電気メッキ鋼帯の設定値１９．６〜３９．２ＭＰａに制御する。
【００３８】
また、本発明において、バイパスラインを処理設備の下方に設けるのが好ましい。本発明の実施に際しては、既存の鋼帯処理ラインにバイパスラインを設けることが主体となる。横型の処理設備でも、通常は設備上方にバイパスラインを設けるには、基礎補強工事を含めて設備投資額が膨大になるのに対し、設備下方に設ける場合は、基礎の共用が可能で設備投資額を抑制できる。
また設備上方にバイパスラインを設けると、メンテナンス作業を基礎面から１０数ｍの高所で行うことになり、安全対策費用がかさむ。
【００３９】
図１の例では、下方に設けたバイパスラインｄやｅの使用時に、前処理設備ａや電気メッキ設備ｂの補修作業を行うことができる。
一方、搬送抵抗の小さいバイパスラインを下方に設けると、図１のように各設備下方に１９，２０，２１に示すディフレクタロールを複数本設ける必要があり、可視範囲外で、蛇行や表面疵が発生しやすくなる可能性もある。このため、蛇行制御や表面疵防止のためのユニットテンション制御は表１の範囲に入るように設定し、オペレターによってテレビカメラによる監視等も加え、より注意して操業する。
【００４０】
また本発明において、図１に示す例のように、前記複数の処理設備が、前処理設備ａ、電気メッキ設備ｂおよび後処理設備ｃからなる電気メッキラインであり、前処理設備ａにバイパスラインｄを設け、電気メッキ設備ｂにバイパスラインｅを設けたもの、或いは前処理設備ａには設けず電気メッキ設備ｂのみにバイパスラインｅを設けたものが最も適している。
しかし、このほか、前後処理設備を有する溶融メッキライン、連続焼鈍ライン、溶融メッキ・連続焼鈍兼用ラインなど等に適用することもできる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明により、図１に示す電気メッキラインのような複数の処理設備が順に配設された鋼帯処理ラインにおいて、バイパスラインを設けることで複数のパスラインを構成するとともに、パスライン変更に際しての張力制御を適正に行うことで鋼帯破断や表面疵発生さらに通板時のトラブル発生を回避して、同一の製造ラインで多くの鋼帯製品を効率的に安定して製造できる。また、既存の処理ラインでの生産量が低減した環境にあっては、設備集約をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例を示す説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の例を示す説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の別の例を示す説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の別の例を示す説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の別の例を示す説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の別の例を示す説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明におけるパスライン変更の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
ａ：前処理設備                ｂ：電気メッキ設備
ｃ：後処理設備                ｄ，ｅ：バイパスライン
１：アルカリ脱脂槽            ２：アルカリリンス槽
３：ピックリング槽            ４：ピックルリンス槽
５：電気メッキ槽              ６，７：リンスタンク
８：電解クロメート槽          ９：リン酸塩処理槽
１０：リンス槽                １１：クロメート処理装置
１２：塗装装置                １３：ドライヤー
１４：入側ブライドルロール
１５，１６：パス切替ロール    １７：出側ブライドルロール
１８，１９，２０，２１：デフレクタロール
２２，２３：入側ロール        ２４，２５：中間ロール
２６，２７：出側ロール        ２８：後端部
２９：先端部
【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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【図７】
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